ES2221732T3 - Elemento de junta anulara para cartuchos de filtro, cartuchos de filtro que comprenden un elemento de este tipo y unidades de filtro para combustible que comprenden cartuchos de este tipo. - Google Patents

Abstract

UN ELEMENTO DE ESTANQUEIDAD ANULAR (8;9) PARA CARTUCHOS FILTRADORES QUE COMPRENDE UN CUERPO CENTRAL CON UNA SECCION SEMICIRCULAR Y QUE INCLUYE UNA PLURALIDAD DE AGUJEROS (2), ASI COMO DOS GRUPOS DE SALIENTES (4) ALTERNADOS ENTRE MEDIAS; UN CARTUCHO FILTRADOR QUE COMPRENDE UN TUBO (5), UNOS ELEMENTOS DE ESTANQUEIDAD ANULARES INTERIORES (8) Y EXTERIORES (9) COLOCADOS ALREDEDOR DEL TUBO (5) Y UNAS PLACAS DESVIADORAS FILTRANTES (7) COLOCADAS ENTRE LOS ELEMENTOS DE ESTANQUEIDAD ANULARES INTERIORES (8) Y EXTERIORES (9), INTRODUCIENDOSE LOS SALIENTES DE CADA ELEMENTO DE ESTANQUEIDAD ANULAR EN UNAS REGIONES SEPARADAS ENTRE LOS SALIENTES DE ELEMENTOS ANULARES ADYACENTES, FORMANDO UNA ESTRUCTURA ENCHAPADA; UNA UNIDAD FILTRANTE DE COMBUSTIBLE, EN PARTICULAR PARA SU USO EN SISTEMAS DE REPOSTADO DIRECTO OCULTABLES PARA AERONAVES, QUE COMPRENDE DOS GRUPOS DE TALES CARTUCHOS FILTRADORES, COLOCADOS HORIZONTALMENTE, PARA COALESCER Y SEPARAR AGUA Y COMBUSTIBLE.

Description

Elemento de junta anular para cartuchos de filtro, cartuchos de filtro que comprenden un elemento de este tipo y unidades de filtro para combustible que comprenden cartuchos de este tipo.

La presente invención se refiere a un elemento de junta anular para cartuchos de filtro, a un cartucho de filtro que comprende un elemento de este tipo y a una unidad de filtro para combustible que comprende un cartucho de este tipo. La unidad de filtro es particularmente adecuada para ser utilizada en sistemas directos que se pueden ocultar para repostar aviones, es decir que se retraen en construcciones subterráneas cuando no están en uso o en mantenimiento.

En la solicitud internacional WO 94/00348 a nombre del mismo solicitante, se describe una construcción subterránea que comprende una pluralidad de depósitos y una estación de distribución que se desplaza representada en ambas posiciones, una posición de descanso bajada, en la que está completamente enterrada con sólo su cara superior al nivel del suelo, y una posición de funcionamiento elevada en la que dicha construcción sale para permitir que los aviones reposten.

La distribución de combustible a los aviones necesita una etapa de filtro en el suelo la cual proporciona también una acción separada, de forma que las moléculas de combustible no sólo se pueden filtrar de posibles impurezas sino también se pueden separar de moléculas de agua. Dicha separación es indispensable porque cuando la temperatura cae por debajo de los 0ºC, las partículas de agua se convierten en partículas de hielo. Tales partículas de hielo tienen el indeseable efecto de fluir dentro de otros dispositivos de filtro a bordo, obstruyéndolos. Por lo tanto, puesto que el combustible no llega adecuadamente a los motores, el avión tiende a reducir la potencia. Un efecto indeseable de este tipo ocurre principalmente durante el despegue o a altitudes muy elevadas.

No se concibe proporcionar un dispositivo de separación que separe el agua del combustible directamente a bordo, ya que el tamaño de tales filtros no es compatible con el del avión.

La técnica anterior proporciona unidades de filtro para el combustible de aviones que presentan cartuchos de filtro por coalescencia y cartuchos de filtro por separación, generalmente de forma cilíndrica, colocados en el interior de un contenedor.

El propósito del cartucho de filtro por coalescencia es filtrar el combustible de impurezas y de partículas de agua agrupadas, que forman gotas que decantan al fondo del contenedor.

Sin embargo, la presencia de dicha etapa de coalescencia no permite la separación a través de coalescencia de toda el agua del combustible, substancialmente por razones estadísticas. De hecho, algunas gotas no se hacen tan grandes como para pesar lo suficiente para decantar y están más sometidas a la velocidad de arrastre del combustible de modo que, mientras tanto, son bombeadas al avión. Cuanto más pequeñas son las gotas, mayor es el efecto causado por el arrastre comparado con el causado por decantación.

Por esta razón, se proporciona un cartucho de filtro de segunda etapa denominado cartucho de filtro por separación, fabricado substancialmente como el cartucho de filtro por coalescencia y que tiene substancialmente del mismo propósito.

En el cartucho de filtro por coalescencia, el combustible fluye desde el interior hacia el exterior, mientras que en el cartucho de filtro por separación el combustible fluye desde el exterior hacia el interior. Dichos cartuchos se fabrican en el momento con una cartulina de celulosa axialmente plegada. El efecto obtenido a través de dichos cartuchos se mejora mediante una capa de fibra de vidrio colocada exteriormente a dichos cartuchos.

El principal problema de dicha realización de la técnica anterior es debido al hecho de que es imposible soportar la presión diferencial más elevada, fijada por los reglamentos actuales de 5,25 kg/cm^{2} (75 libras por pulgada cuadrada) entre la entrada y la salida de la etapa, y a menudo ocurre un aplastamiento del filtro, ya que no está ajustado para soportar presiones diferenciales superiores a las 15 libras por pulgada cuadrada.

Una posibilidad para superar el problema mencionado antes puede ser la utilización de cartuchos de filtro del tipo descrito en la patente italiana número 952711 (que corresponde a la patente británica número 1 433 501) de la que solicitante es titular. La figura 1 muestra una vista en perspectiva parcialmente en sección de dicha realización de la técnica anterior. En particular, hay un tubo 105 provisto de una pluralidad de orificios 106, así como un conjunto de elementos de junta anulares interiores 108, colocados de forma concéntrica en el tubo 105 y exteriores al mismo. Un conjunto de elementos de junta anulares exteriores 109 también está presente, colocados de forma concéntrica al tubo 105 y exteriores al mismo y a los elementos de junta anulares interiores 108, estando provistos por lo tanto de un diámetro mayor que dichos elementos de junta anulares interiores 108. Un conjunto de placas difusoras de filtro 107 también está presente, conformadas en forma anular y colocadas de forma concéntrica en el tubo 105 y en los elementos de junta anulares interiores 108 y a los elementos de junta anulares exteriores 109. Los elementos de junta anulares interiores y exteriores están conformados de forma idéntica excepto por el diámetro, estando formados por un cuerpo principal provisto de una sección transversal sustancialmente en forma de U y una parte superior que forma una curva exteriormente cóncava y una parte recta inferior. En el cuerpo, en correspondencia con la zona inferior de la U, y a lo largo de la zona periférica circular entera del anillo, están colocados agujeros pasantes, de forma que permite que el combustible se desplace desde el interior del cartucho al exterior y viceversa. Las placas difusoras de filtro 107 están preferiblemente fabricadas de fibra de algodón comprimido de forma que alcanzan el grosor similar al de una cartulina. Dichas placas difusoras 107 son traspasadas, desde el interior hasta el exterior del cartucho y viceversa, por las partículas de combustible o de agua. El algodón comprimido bajo la forma de cartulinas, presenta una fibra hueca conformada en espiral, que frena las partículas de agua en comparación con las partículas de combustible. En particular, las partículas de combustible, en lugar de deslizar a lo largo de la pared de las placas difusoras 107, pasan a través de ella a una velocidad más alta que el agua. Por otra parte, las partículas de agua tienden a deslizar a lo largo de la pared de las placas difusoras y son empujadas por otras partículas de agua, de forma que ocurre la coalescencia por tensión superficial, con la consiguiente formación de gotas mayores. Bajo presión, los elementos anulares 108 y 109 tienden a aplastarse unos con otros y las placas difusoras de filtro tienden a formar cámaras sustancialmente en forma triangular en sección transversal. La deformación elástica de los elementos anulares interiores y exteriores es tal que causa una deformación en los bordes periféricos de las placas difusoras de filtro, apretando unas con otras. Por lo tanto, la resistencia a la presión diferencial que se obtiene de este modo es definitivamente mayor que la que presentaba antes. De hecho, lo que se obtiene es una autocompensación entre los diferentes elementos de junta eliminando el aplastamiento de filtro, lo cual ocurre en los filtros provistos de cartulina de celulosa plegada axialmente, causado por el incremento progresivo de la presión diferencial. Las placas difusoras fabricadas de material de filtro, sometidas a presiones diferenciales opuestas, tienden a adherirse una a la otra con una compensación perfecta, reduciendo considerablemente los problemas relacionados con el aplastamiento.

Sin embargo, una primera desventaja de dicha técnica anterior es que las placas difusoras de filtro 107 no están suficientemente protegidas en el lado exterior del cartucho de filtro, ya que sus áreas extremas radiales exteriores están desprotegidas por el hecho de que no están cubiertas por los elementos de junta anulares exteriores 109.

Además, una segunda desventaja aparece durante el montaje de los cartuchos de filtro: durante la introducción desde la parte superior de los elementos de junta anulares exteriores 109, centrado en la posición correcta se hace particularmente difícil.

Un último problema que se menciona está causado por el hecho de que todos los tipos anteriormente mencionados de cartuchos están a menudo colocados verticalmente mientras que los tubos para la admisión del combustible que se va a filtrar y el caudal de salida del combustible filtrado están horizontalmente colocados. Una posición vertical de este tipo se hace particularmente desfavorable porque la velocidad de arrastre del combustible desde el cartucho de filtro de coalescencia al cartucho de filtro de separación es substancialmente horizontal y tiende a proporcionar una trayectoria inclinada a las gotas de agua que decantan hacia el fondo una vez han sido sacadas del cartucho de filtro de coalescencia, con grandes probabilidades de que dichas gotas, en lugar de decantar, vayan directamente hacia el cartucho de filtro de separación, reduciendo de ese modo el rendimiento del filtro.

La presente invención supera dichas desventajas de la técnica anterior proporcionando un elemento de junta anular para cartuchos de filtro, provisto de un diámetro interior y exterior y caracterizado porque comprende:

- un cuerpo central, provisto de una pared interior y exterior, sustancialmente semicircular en sección transversal, que muestra una pluralidad de agujeros; y

- dos conjuntos de orejas colocadas en los respectivos bordes del cuerpo central, dichas orejas estando equidistantemente separadas entre ellas y de tal forma que las orejas del primer conjunto están colocadas en modo al tresbolillo con respecto a las orejas del segundo conjunto, por lo que una zona de separación entre las orejas del primer conjunto en un primer borde corresponde a una oreja del segundo conjunto en un segundo borde.

Un segundo objeto de la presente invención es el proporcionar un cartucho de filtro de combustible caracterizado porque comprende:

- un tubo provisto de una pluralidad de orificios, tubo desde el cual fluye el combustible que se va a filtrar, o tubo al cual fluye el combustible filtrado;

- un conjunto de elementos de junta anulares interiores, colocados uno adyacente al otro de forma concéntrica y exteriormente al tubo;

- un conjunto de elementos anulares exteriores, colocados uno adyacente al otro de forma concéntrica al tubo y externamente al tubo y al conjunto de elementos anulares interiores; y

- un conjunto de placas difusoras de filtro, conformadas de forma anular, colocadas adyacentes unas a otras de forma concéntrica al tubo y entre los elementos de junta anulares interiores y los elementos de junta anulares exteriores, provistos de un diámetro interior que corresponde sustancialmente al diámetro interior de dichos elementos de junta anulares interiores y un diámetro exterior que corresponde substancialmente al diámetro exterior de dichos elementos de junta anulares exteriores, la disposición siendo tal que:

- las orejas de cada elemento de junta anular están insertadas en las zonas de separación entre las orejas de elementos de junta anulares adyacentes; y

- las placas difusoras de filtro forman cámaras sustancialmente en forma triangular cuando se observan en sección transversal, dichas placas difusoras de filtro estando en contacto por pares a lo largo de sus zonas periféricas exterior e interior alternativamente, dichas zonas periféricas estando apretadas entre dos elementos de junta anulares adyacentes alternativamente exteriores e interiores, respectivamente.

Un objeto adicional de la presente invención es el proporcionar una unidad de filtro de combustible, en particular para utilizarla en sistemas directos que se pueden ocultar para repostar aviones, caracterizada porque comprende:

- medios de admisión del combustible que se va filtrar;

- medios de escape del combustible filtrado;

- un primer conjunto de cartuchos de filtro, unidos a dichos medios de admisión, para llevar a cabo tanto el filtrado del combustible como la coalescencia del agua contenida en el combustible;

- un segundo conjunto de cartuchos de filtro, conectados a dichos medios de escape, para llevar a cabo tanto el filtrado del combustible como la separación del agua del combustible, la disposición siendo tal que el combustible se filtra pasando a través del primer conjunto de cartuchos de filtro desde su interior hacia su exterior y sucesivamente el segundo conjunto de cartuchos de filtro desde su exterior hacia su interior.

Se proporciona adicionalmente un proceso para la realización de un elemento de junta anular para cartuchos de filtro caracterizado porque comprende los pasos de:

- proporcionar una banda, que comprende un cuerpo central;

- proporcionar una pluralidad de agujeros en dicho cuerpo central;

- proporcionar en dicha banda un primer conjunto de orejas, colocadas en un primer borde longitudinal de dicho cuerpo central, y un segundo conjunto de orejas, colocadas en un segundo borde longitudinal opuesto de dicho cuerpo central, las orejas de dicho primer conjunto estando colocadas al tresbolillo con respecto a las orejas de dicho segundo conjunto, por lo que una zona de separación entre las orejas de un conjunto corresponde a una oreja del segundo conjunto;

- doblado de dicha banda a lo largo de dos primeras líneas de doblado longitudinales, colocadas cerca de los bordes exteriores longitudinales de dichas orejas;

- doblado de dicha banda a lo largo de dos segundas líneas de doblado longitudinales, colocadas hacia dentro con respecto a dichas primeras líneas de doblado longitudinales;

- doblado de dicha banda a lo largo de la línea central de forma que dicha banda está conformada sustancialmente semicircular cuando se ve en una vista en sección transversal; y

- doblado de dicha banda en forma de elemento anular.

Una primera ventaja de la presente invención es que la forma peculiar de los elementos de junta anulares permiten la protección de las placas difusoras de filtro desde el exterior, gracias al recubrimiento obtenido a través de los elementos de junta anulares exteriores.

Una segunda ventaja se presenta durante el montaje del cartucho de filtro: de hecho, gracias a la presencia de las orejas 4 es posible obtener un centrado perfecto para cada par de placas difusoras de filtro y para cada par de elementos de junta anulares. Los elementos de junta anulares exteriores en particular, una vez han sido introducidos desde la parte superior, son fáciles de centrar ya que tienen orejas a través de las cuales "envuelven" la superficie de la placa difusora de filtro sobre la cual se van a colocar.

Una ventaja adicional se debe a la disposición horizontal de los cartuchos de filtro. La disposición horizontal es particularmente útil, ya que la fuerza de arrastre debida el combustible, la cual en este caso se debe pensar como un flujo que entra verticalmente desde la parte inferior hacia la parte superior, va en la misma dirección que la fuerza de gravedad, pero en sentido opuesto, esto es hacia la parte superior. De este modo, se resuelven todos los inconvenientes de una disposición vertical, en la que las gotas que se decantan hacia el fondo del contenedor pueden chocar contra el cartucho de filtro de separación. Además, la disposición horizontal de los cartuchos resulta ser perfecta para su utilización en sistemas que se pueden ocultar, los cuales tienen una cubierta superior de cierre y elementos que se elevan todos fuera del suelo una vez se necesita el suministro de combustible. La disposición horizontal de los cartuchos facilita su mantenimiento; la utilización de cartuchos verticales haría su extracción y su sustitución extremadamente difícil. Si los filtros estuvieran colocados verticalmente, para tener acceso a ellos, sería necesario quitar la cubierta superior voluminosa y pesada, mientras que esto no es necesario con los cartuchos horizontales, ya que los espacios de acceso bajo la cubierta se pueden explotar una vez ésta se haya elevado.

La presente invención se describirá aquí más adelante de acuerdo con una realización preferida de la misma, proporcionada como ejemplo no limitativo.

Se hará referencia a las figuras de los dibujos anexos, en los que:

la figura 1, ya descrita anteriormente, es una vista parcial en sección transversal de un detalle de un cartucho de filtro de la técnica anterior;

la figura 2 es una vista en planta de una banda con agujeros de la cual se obtienen los elementos de junta anulares, de acuerdo con la presente invención;

la figura 3 es una vista en sección transversal de la banda de la figura 2 después de un primer doblado;

la figura 4 es una vista en sección transversal de la banda de la figura 2 después de un segundo doblado;

la figura 5 es una vista en perspectiva de la banda la figura 2 después de los dos doblados;

la figura 6 es una vista en perspectiva del elemento de junta anular interior obtenido a partir de la banda de la figura 5;

la figura 7 es una vista en perspectiva del elemento de junta anular exterior obtenido a partir de la banda de la figura 5;

la figura 8 es una vista parcial en sección transversal de un detalle de uno de los cartuchos de filtro de acuerdo con la presente invención;

la figura 9 es una vista parcial en sección transversal de un cartucho de filtro, visto verticalmente, cuando se introduce dentro de la unidad de filtro del combustible de acuerdo con la presente invención; y

la figura 10 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece de la unidad de filtro de combustible de acuerdo con la presente invención.

Con referencia la figura 2, se representa una banda 1, preferiblemente fabricada de acero inoxidable, a partir de la cual se obtienen los elementos de junta anulares interiores y exteriores de acuerdo con la presente invención. A lo largo del eje longitudinal de la banda 1 se obtienen una pluralidad de agujeros 2, preferiblemente equidistantemente separados entre ellos. Una pluralidad de elementos que se prolongan 3 también está presente, cuya forma y funciones se explicará más adelante en las siguientes figuras 3 y 4. Dos conjuntos orejas 4, cada una de las cuales presenta una forma substancialmente de cuadrilátero cuando se observan en vista en planta, están adicionalmente colocadas a lo largo de ambos bordes de la banda. Las orejas 4 de un conjunto están colocadas al tresbolillo en comparación con las orejas del otro conjunto, de forma que la zona de separación entre las orejas del primero de dichos conjuntos en un primer borde corresponde a una oreja del segundo de dichos conjuntos en un segundo borde. El tamaño de la zona de separación entre las orejas es ligeramente mayor que el tamaño de una oreja. Las dos líneas de punto y raya A y B muestran las líneas a lo largo de las cuales tendrán lugar los dos doblados subsiguientes para la formación del perfil de los elementos de junta anulares.

Las figuras sucesivas 3 y 4 muestran vistas en sección transversal de la banda de la figura 2 respectivamente después del primer y del segundo doblado a lo largo de las respectivas líneas longitudinales de doblado A y B de la figura 2. En particular, las dos primeras líneas de doblado longitudinales A está colocadas cerca de los bordes exteriores longitudinales de las orejas 4 y las dos segundas líneas de doblado longitudinales B está colocadas hacia dentro con respecto a las primeras líneas de doblado longitudinales A, sustancialmente adyacentes a los bordes longitudinales del cuerpo central. Después de dichos doblados subsiguientes y de un doblado adicional de la banda a lo largo de la línea del centro, la banda adopta una forma substancialmente semicircular cuando se observa en sección transversal, en la que las orejas 4 adoptan una forma ligeramente curvada y los elementos que se prolongan 3 están opuestos entre ellos.

La figura 5 muestra una vista en perspectiva de la banda de la figura 2 después de los dos pasos de doblado ilustrados en las figuras 3 y 4. En particular, es posible observar más claramente la disposición al tresbolillo de las orejas 4 colocadas a lo largo de un borde en comparación con las orejas 4 colocadas a lo largo del otro borde. Una disposición al tresbolillo de este tipo permitirá el almacenaje de los elementos anulares subsiguientemente formados, de forma que las orejas de un elemento anular se insertarán dentro de las zonas de separación entre orejas de un elemento anular adyacente y formarán una configuración "enchapada", como se representa mejor en las figuras siguientes.

Las figuras 6 y 7 muestran dos formas diferentes de los elementos de junta anulares de acuerdo con la presente invención.

En la figura 6 se representa un elemento de junta anular 8, obtenido a partir del doblado de la banda de la figura 5 de tal forma que el cuerpo central del elemento anular, que tiene una forma substancialmente semicircular cuando se observa en sección transversal y que presenta una pluralidad de agujeros 2, se orienta de forma que presenta dichos agujeros 2 encarados al lado exterior del elemento de junta anular (esto es, colocados a lo largo del diámetro exterior del elemento de junta anular) y las orejas 4 encaradas al lado interior (esto es, colocadas a lo largo del diámetro interior del elemento de junta anular). En la figura 7 se representa un elemento de junta anular 9, obtenido a partir del doblado de la banda de la figura 5 de tal manera que el cuerpo central del elemento anular, que tiene una forma substancialmente semicircular cuando se observa en sección transversal y una pluralidad de agujeros 2 a todo lo largo, se orienta de forma que presenta dichos agujeros 2 encarados hacia el lado interior del elemento de junta anular (esto es, colocados a lo largo del diámetro interior del elemento de junta anular) y las orejas 4 encaradas hacia el lado exterior (esto es, colocadas a lo largo del diámetro exterior del elemento de junta anular).

La figura 8 muestra una vista parcial en sección transversal de un cartucho de filtro, representado verticalmente dispuesto para una representación más fácil.

El cartucho de filtro, de forma cilíndrica, es del tipo que incluye:

- un tubo 5 provisto de una pluralidad de orificios 6, tubo desde el cual fluye el combustible que se va a filtrar, o tubo al cual fluye el combustible filtrado;

- un conjunto de elementos de junta anulares interiores 8 de acuerdo con lo que ya se ha descrito con referencia a la figura 6 anterior, colocados uno en el otro de forma concéntrica y exteriormente al tubo 5;

- un conjunto de elementos anulares exteriores 9 de acuerdo con lo que ya se ha descrito con referencia a la figura 7 anterior, colocados uno en el otro de forma concéntrica al tubo 5 y externamente al mismo tubo y a los elementos anulares interiores 8; y

- un conjunto de placas difusoras de filtro 7, conformadas de forma anular, colocadas adyacentes unas en otras de forma concéntrica al tubo 5 y entre los elementos de junta anulares interiores 8 y los elementos de junta anulares exteriores 9 y provistas de un diámetro interior que corresponde sustancialmente al diámetro interior de dichos elementos de junta anulares interiores 8 y un diámetro exterior que corresponde substancialmente al diámetro exterior de dichos elementos de junta anulares exteriores 9.

Los orificios 6 se utilizan para permitir el caudal de combustible filtrado al interior del tubo 5, en el caso de un cartucho de filtro de separación, o para permitir el caudal del combustible que se va a filtrar desde el interior del tubo 5 a las placas difusoras de filtro 7, en el caso de un cartucho de filtro de coalescencia, pasando en ambos casos a través de los agujeros 2 realizados en los elementos de junta anulares 8 y 9. La oposición axial entre los pares de elementos que se prolongan 3 es tal que permite que dichos elementos que se prolongan limiten el aplastamiento bajo presión de los elementos de junta anulares 8, 9.

El montaje de un cartucho de filtro de coalescencia o de separación del tipo descrito hasta ahora es fácil: empieza con la introducción de una placa difusora de filtro 7, seguido por la introducción de un elemento de junta anular interior o exterior, entonces por una placa difusora de filtro adicional y entonces otra vez por la introducción de un elemento de junta anular diferente del anteriormente introducido, entonces por introducción de otra placa difusora de filtro y así sucesivamente. La disposición del cartucho de filtro es tal que las orejas 4 de cada elemento de junta anular 8 ó 9 son introducidas en las zonas de separación entre en las orejas en los elementos de junta anulares verticalmente adyacentes, de modo que forman una configuración enchapada. La superficie cilíndrica enchapada adicionalmente permite la protección de las tensiones mecánicas de las superficies exterior e interior del cartucho de filtro durante el trasporte y la instalación.

Las placas difusoras de filtro 7 forman cámaras 10 sustancialmente de forma triangular cuando se observan en sección transversal. Las placas difusoras de filtro 7 son de tal tipo que están superpuestas en pares a lo largo de zonas periféricas alternativamente exteriores e interiores 11, 12. Dichos zonas periféricas 11, 12 están apretadas entre dos elementos de junta anulares adyacentes alternativamente exteriores e interiores respectivamente. La forma particular de la sección transversal de los elementos de junta anulares proporciona a los cartuchos una gran resiliencia contra las fuerzas de compresión axialmente dirigidas. Dichas fuerzas, además de aplastar el anillo, aseguran de cualquier modo un cierre hermético apretado de la junta entre las placas difusoras. El acoplamiento bajo presión axial de los elementos de junta anulares de acuerdo con la presente invención causa presiones específicas extremadamente altas en correspondencia con las líneas de junta, capaces de superar presiones de funcionamiento diferenciales de más de 7 kg/cm^{2}.

Se hará referencia ahora a la figura 9, la cual muestra una vista parcial en sección transversal de un cartucho de filtro cuando se introduce dentro de la unidad de filtro de combustible. El cartucho, que se debe imaginar horizontalmente colocado dentro de la unidad de filtro, está aquí representado en posición vertical para una representación más fácil.

La forma del cartucho de filtro es la que se ha descrito con referencia a la figura anterior 8. Está por lo tanto presente un tubo 5, que comprende una pluralidad de orificios 6, exteriormente a los cuales están colocados los elementos de junta anulares 8, 9 y las placas difusoras de filtro, aquí parcialmente representadas, pero se deben imaginar presentes todas ellas a lo largo del cartucho de filtro entero. El tubo 5 es tal que presenta una zona circular inferior que se prolonga 13 y una ranura anular superior 14.

La presente figura 9 permite comprender de una manera más detallada tanto el modo de acuerdo con el cual el cartucho de filtro está fabricado, como el modo de acuerdo con el cual dicho cartucho de filtro está introducido dentro de la unidad de filtro. El cartucho de filtro está fabricado de tal modo que presenta una placa inferior 15, de forma anular, colocada alrededor del tubo 5 cerca de la zona que se prolonga 13 y que comprende una junta de anillo tórico 16. Sobre dicha placa 15 diversos elementos de junta anulares 8, 9 están colocados juntos con las placas difusoras de filtro 7. Dichos elementos están cubiertos en la parte superior por una placa superior 17 de forma idéntica a la placa inferior 15, provista también un de una junta de anillo tórico 18. La placa superior 17 se mantiene en su posición mediante un anillo elástico 19, colocado a lo largo de la circunferencia de la ranura anular 14. El propósito de dicho anillo es bloquear los elementos de junta anulares presionados, evitando la extracción del cartucho. De esta manera, se obtienen presiones de montaje óptimas del cartucho de filtro. Una realización preferida de las placas superior e inferior 15, 17 prevé que estén fabricadas mediante soldadura de un elemento superior sobre un elemento inferior, de forma que permita la utilización de juntas de estanqueidad 16, 18 que no necesiten encolado.

La introducción del cartucho descrito antes dentro de la unidad de filtro del combustible se clarifica mejor en la descripción de la siguiente figura 10. Sin embargo, en la presente figura 9 se representa una varilla de unión superior 20, que se bifurca en tres varillas de unión inferiores 21 (sólo dos de las cuales se representan en sección transversal en la figura), que están distanciadas entre ellas 120º. Las tres varillas de unión 21 están soldadas a un reborde 22 obtenido en un conducto de unión 23 el cual es parte de la unidad de filtro del combustible en la que se va a introducir el cartucho. Desde dicho conducto 23, el combustible se dirige al tubo 5, o el combustible que viene del tubo 5 ya filtrado se dirige a dicho conducto de unión. Las tres varillas de unión inferiores 21 permiten el centrado correcto del cartucho de filtro durante su introducción en el interior de la unidad del filtro de combustible de acuerdo con la presente invención. La introducción termina cuando la junta de estanqueidad 16 entra en contacto con el reborde 22. Sucesivamente, una cubierta superior 24, circularmente conformada y hueca en correspondencia con la varilla de unión superior 20, se coloca sobre la placa 17 y se aprietan sucesivamente mediante una tuerca de bloqueo 25 y una arandela 26. Con este propósito, la varilla de unión superior 20 tiene que estar roscada en su zona extrema que corresponde a la zona de introducción de la tuerca 25.

Se hará referencia ahora a la figura 10, la cual muestra una vista en perspectiva parcialmente en despiece de la unidad de filtro de combustible de acuerdo con la presente invención. Una realización preferida de una unidad de filtro de combustible de este tipo proporciona su presencia en los sistemas directos que se pueden ocultar para repostar aviones, mencionados antes.

Un tubo 27 para la admisión del combustible que se va a filtrar y un tubo 28 para el escape del combustible filtrado se representan conectados a un contenedor de forma cilíndrica 29. Dentro de dicho contenedor 29 están horizontalmente colocados dos primeros cartuchos de filtro de primera etapa (coalescencia) conectados al tubo 27 y dos segundos cartuchos de filtro de segunda etapa (separación) conectados al tubo 28 y colocados sobre los cartuchos de filtro de la primera etapa. El combustible que se va a filtrar y separar del agua fluye al interior de la unidad de filtro de combustible a través del tubo de admisión 27, pasa a través de los cartuchos de filtro de la primera etapa, sale de los elementos de junta anulares exteriores 9 de dichos cartuchos de primera etapa, pasa a través de los elementos de junta anulares exteriores 9 de los cartuchos de filtro de segunda etapa, sufriendo una acción sucesiva de filtrado/separación, y es expulsado de la unidad de filtro de combustible a través del tubo de escape 28.

Los cartuchos de filtro de coalescencia están representados, en la realización preferida de la figura, idénticos a los cartuchos de filtro de separación. Sin embargo es posible hacer que los cartuchos de separación tengan un tamaño diferente del de los cartuchos de coalescencia. El contenedor está dimensionado de tal forma que la sección de los cartuchos puede permitir que la velocidad de arrastre del combustible (velocidad de ascenso) sea inferior a la velocidad de decantación espontánea de las gotas de agua.

Los cartuchos de lado izquierdo están representados en forma de despiece, de modo que permite una vista más clara del modo en que están fabricados. Por lo tanto, es posible ver (representado desde el lado izquierdo hacia el lado derecho en el cartucho de filtro de la segunda etapa pero evidentemente presente en todos los cartuchos de filtro de la figura) la tuerca de bloqueo 25, la arandela 26, la cubierta superior 24, la varilla de unión 20, los elementos de junta anulares exteriores 9, el tubo 5 con los orificios 6, la placa inferior 15, las varillas de unión 21 y el reborde 22. Dicho reborde 22 está soldado sobre un elemento en forma de T 30, integral con el tubo de escape 28 y el tubo de admisión 27. En el cartucho de filtro de primera etapa, pero evidentemente presente en todos los cartuchos de filtro de la figura, están adicionalmente presentes el anillo 19, la ranura anular 14 que aloja al mismo, los elementos de junta anular interiores 8 y las placas difusoras de filtro 7.

El contenedor 29 está cubierto es accesible a través de una cubierta 31, fabricada integral con el contenedor 29 mediante un reborde 32 y por medios de fijación de la cubierta 31 al reborde 32. El reborde 32 está conformado de modo anular, extendiéndose radialmente dentro de contenedor 29. Una extensión interior de este tipo del reborde 32 es ventajosa, primero, para optimizar el espacio ocupado por el contenedor completo 29 dentro del sistema que se puede ocultar; una segunda ventaja viene dada por el hecho de que dicho reborde 32 bloquea, durante la sustitución de los cartuchos, el posible resto de combustible que de otro modo saldría durante el mantenimiento.

La figura 10 proporciona una vista general sólo de la manera en la cual están dispuestos los cartuchos de filtro. Por lo tanto, pueden estar presentes muchos elementos auxiliares, tales como por ejemplo un foso sumidero para el agua separada del combustible. El agua recogida de tal modo, será expulsada sucesivamente a través de un escape automático, como una flotador, el cual, cuando se alcance un cierto nivel de agua separada, permite su escape.

Además, la disposición horizontal de los cartuchos dentro del contenedor 29 crea un efecto de "cámara impelente neumática". El aire, el cual está presente dentro del contenedor y dentro de los cartuchos antes de que se introduzca el combustible, estará forzado a seguir la dirección de dicho combustible, cuando se introduce, y salir fuera. Puesto que el nivel en el interior del filtro es inferior al nivel del tubo de escape 28, habrá por lo tanto una masa de aire que no será capaz de salir durante la admisión/escape del combustible. Cuando la presión aumenta, dicha masa de aire se comprimirá contra la pared superior del depósito, causando de ese modo un efecto de amortiguación contra el golpe de ariete.

La presente invención ha sido descrita hasta ahora con referencia a algunas de sus formas de realización preferida, proporcionadas como ejemplos no limitativos. Se pueden proporcionar otras realizaciones, incluidas dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones.

Claims (12)

1. Elemento de junta anular para cartuchos de filtro, provisto de un diámetro interior y exterior, caracterizado porque comprende:

- un cuerpo central, provisto de una pared interior y exterior, substancialmente circular en sección transversal, que presenta una pluralidad de agujeros (2); y

- dos conjuntos de orejas (4) colocadas en los respectivos bordes del cuerpo central, dichas orejas (4) estando equidistantemente separadas entre ellas y de tal forma que las orejas del primer conjunto están colocadas al tresbolillo con respecto a las orejas del segundo conjunto, en los que la zona de separación entre las orejas del primer conjunto en un primer borde corresponden a una oreja en el segundo conjunto en un segundo borde.

2. Elemento de junta anular de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el cuerpo central está orientado de tal manera que dichos agujeros (2) están colocados a lo largo del diámetro interior y dichas orejas (4) están colocadas a lo largo del diámetro exterior.

3. Elemento de junta anular de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el cuerpo central está orientado de tal manera que dichos agujeros (2) están colocados a lo largo del diámetro exterior y dichas orejas (4) están colocadas a lo largo del diámetro interior.

4. Elemento de junta anular de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una pluralidad de pares de elementos que se prolongan (3), colocados a lo largo de la pared interior de dicho cuerpo central, los elementos que se prolongan de cada par estando opuestos entre ellos, para limitar el aplastamiento bajo la presión del elemento de junta anular.

5. Proceso para la realización de un elemento de junta anular para cartuchos de filtro caracterizado porque comprende los pasos que:

- proporcionar una banda (1), que comprende un cuerpo central;

- proporcionar una pluralidad de agujeros (2) en dicho cuerpo central;

- proporcionar en dicha banda (1) un primer conjunto de orejas (4), colocadas en un primer borde longitudinal de dicho cuerpo central, y un segundo conjunto de orejas (4), colocadas en un segundo borde longitudinal opuesto de dicho cuerpo central, las orejas (4) de dicho primer conjunto estando colocadas al tresbolillo con respecto a las orejas (4) de dicho segundo conjunto, por lo que una zona de separación entre las orejas de un conjunto corresponde a una oreja en el otro conjunto;

- doblado de dicha banda (1) a lo largo de dos primeras líneas de doblado longitudinales (A), colocadas cerca de los bordes exteriores longitudinales de dichas orejas (4);

- doblado de dicha banda (1) a lo largo de dos segundas líneas de doblado longitudinales (B), colocadas hacia dentro con respecto a dichas primeras líneas de doblado longitudinales (A);

- doblado de dicha banda (1) a lo largo de la línea central de forma que dicha banda (1) está conformada sustancialmente semicircular cuando se ve en una vista en sección transversal; y

- doblado de dicha banda (1) en forma de un elemento anular (8, 9).

6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque dicho paso de doblado de dicha banda (1) en forma de un elemento anular es tal que dicho cuerpo central se orienta de tal forma que dichos agujeros (2) están colocados a lo largo del diámetro interior y dichas orejas (4) están colocadas a lo largo del diámetro exterior.

7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque dicho paso de doblado de dicha banda (1) en forma de un elemento anular es tal que dicho cuerpo central se orienta de tal forma que dichos agujeros (2) están colocados a lo largo del diámetro exterior y dichas orejas (4) están colocadas a lo largo del diámetro interior.

8. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7 caracterizado porque adicionalmente comprende el paso de proporcionar una pluralidad de pares de elementos que se prolongan (3) a lo largo de la pared interior de dicho cuerpo central, los elementos que se prolongan de cada par estando opuestos entre ellos después de dicho paso de doblado de dicha banda (1) en forma de un elemento anular.

9. Cartucho de filtro caracterizado porque comprende:

- un tubo (5) provisto de una pluralidad de orificios (6), tubo desde el cual fluye el combustible que se va a filtrar, o tubo al cual fluye el combustible filtrado;

- un conjunto de elementos de junta anulares interiores (8) de acuerdo con la reivindicación 2 o con la reivindicación 4 cuando depende de la reivindicación 2, colocados uno adyacente al otro de forma concéntrica y exteriormente al tubo (5);

- un conjunto de elementos anulares exteriores (9) de acuerdo con la reivindicación 3 o con la reivindicación 4 cuando depende de la reivindicación 3, colocados uno adyacente al otro de forma concéntrica al tubo (5) y externamente al tubo (5) y a los elementos anulares interiores (8); y

- un conjunto de placas difusoras de filtro (7), conformadas de forma anular, colocadas adyacentes unas a otras de forma concéntrica al tubo (5) y entre los elementos de junta anulares interiores (8) y los elementos de junta anulares exteriores (9), provistas de un diámetro interior que corresponde sustancialmente al diámetro interior de dichos elementos de junta anulares interiores (8) y un diámetro exterior que corresponde substancialmente al diámetro exterior de dichos elementos de junta anulares exteriores (9), la disposición siendo tal que:

- las orejas (4) de cada elemento de junta anular (8; 9) están insertadas en las zonas de separación entre las orejas de elementos de junta anulares adyacentes; y

- las placas difusoras de filtro (7) forman cámaras (10) sustancialmente en forma triangular cuando se observan en sección transversal, dichas placas difusoras de filtro (7) estando en contacto por pares a lo largo de sus zonas periféricas exterior (11) e interior (12) alternativamente, dichas zonas periféricas (11; 12) estando apretadas entre dos elementos de junta anulares alternativamente exteriores e interiores, respectivamente adyacentes.

10. Unidad de filtro de combustible, en particular para utilizar en sistemas directos que se pueden ocultar para repostar aviones, caracterizada porque comprende:

- medios de admisión (27, 30) del combustible que se va filtrar;

- medios de escape (28, 30) del combustible filtrado;

- un primer conjunto de cartuchos de filtro de acuerdo con la reivindicación 9, unidos a dichos medios de admisión (27, 30), para llevar a cabo tanto el filtrado del combustible como la coalescencia del agua contenida en el combustible;

- un segundo conjunto de cartuchos de filtro de acuerdo con la reivindicación 9, conectados a dichos medios de escape (28, 30), para llevar a cabo tanto el filtrado del combustible como la separación del agua del combustible, la disposición siendo tal que el combustible se filtra pasando a través del primer conjunto de cartuchos de filtro desde su interior hacia su exterior y sucesivamente el segundo conjunto de cartuchos de filtro desde su exterior hacia su interior.

11. Unidad de filtro de combustible de acuerdo con la reivindicación 10 caracterizada porque dicho primero y dicho segundo conjunto de cartuchos de filtro están horizontalmente colocados.

12. Unidad de filtro de combustible de acuerdo con la reivindicación 10 o la reivindicación 11 caracterizada porque adicionalmente comprende:

- un contenedor (29) para contener dicho primer conjunto y dicho segundo conjunto de cartuchos de filtro; y

- una cubierta (31) integral a dicho contenedor (29) mediante un reborde (32) y por medios de fijación de dicha cubierta (31) a dicho reborde (32) por lo que dicho reborde (32) se extiende dentro del contenedor (29).