CARTUCHO DE FILTRO QUE INCORPORA UNA MATRIZ PERIFERICA DE COMPATIBILIDAD.
Un cartucho de filtro que comprende: un elemento (18) de filtro dispuesto en torno a un eje central (A);
y
a. un alojamiento para dicho elemento de filtro, comprendiendo dicho alojamiento secciones primera y segunda (12, 14) que tienen diámetros respectivos primero y segundo con respecto a un eje central (A), siendo dicho segundo diámetro mayor que dicho primer diámetro, rodeando dicha primera sección (12) un extremo axial del elemento (18) de filtro y definiendo una abertura axial (32) y unido a dicha segunda sección (14) a lo largo de un reborde (16) que se proyecta de forma radial, y en el que
b. dicho reborde (16) tiene un perfil externo principalmente circular, estando interrumpido el perfil externo principalmente circular mediante pestañas (24) de retención separadas de forma angular que se proyectan hacia fuera de forma radial con respecto a dicho perfil externo principalmente circular,
caracterizado porque dicho reborde comprende al menos un segmento (22) de reborde que tiene una distancia reducida con respecto al eje central con respecto al perfil externo principalmente circular
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/033384.
Solicitante: STANADYNE CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 92 DEERFIELD ROAD,WINDSOR, CONNECTICUT 06095.
Inventor/es: JANIK, LEON P..
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 16 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D27/08 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 27/00 Filtros de cartucho del tipo desechable. › Construcción del bastidor.
Clasificación PCT:
- B01D27/08 B01D 27/00 […] › Construcción del bastidor.
Clasificación antigua:
- B01D27/08 B01D 27/00 […] › Construcción del bastidor.
Fragmento de la descripción:
Cartucho de filtro que incorpora una matriz periférica de compatibilidad.
Antecedentes de la invención
La presente invención versa en general acerca de filtros de combustible empleados en conexión con motores de combustión interna. Más en particular, la presente invención versa acerca de cartuchos sustituibles de filtro de combustible para eliminar partículas extrañas y/o separar agua del sistema de suministro de combustible de un motor de combustión interna.
Los sistemas de filtro de combustible con los que está relacionada la invención emplean habitualmente un cartucho desechable de filtro que es sustituido a intervalos preestablecidos de uso del filtro. El cartucho sustituible está fijado convencionalmente a una base que define conexiones de entrada y de salida entre el cartucho y el sistema de suministro de combustible. Se han empleado numerosos sistemas de retención para fijar el cartucho de filtro a la base y que permiten el desmontaje del cartucho con fines de sustitución.
En la práctica, los requerimientos del cartucho de filtro pueden variar dependiendo: del tipo y construcción del motor de combustión interna; de la aplicación específica para la que se emplea el motor; del clima en el que se va a hacer funcionar el motor; y/o de las características regionales en cuanto a la calidad del suministro de combustible. Los cartuchos de filtro adecuados para ser sustituidos en un sistema particular de filtración, varían habitualmente en cuanto a la capacidad, la compatibilidad del fluido y las cualidades del medio del filtro.
Uno de los problemas recurrentes al asegurar el rendimiento del sistema de filtración se encuentra en conexión con la sustitución del cartucho de filtro. Es imprescindible que el cartucho de filtro sea compatible con los requerimientos de filtración del sistema de combustible. Es habitual que los cartuchos de filtro tengan una configuración exterior generalmente similar con independencia del rendimiento. Como resultado, un cartucho de filtro de sustitución puede ajustarse dimensionalmente a la base de un conjunto dado de filtro de combustible, y no cumplir con las especificaciones pertinentes para el sistema de combustible y poner en peligro de ese modo la integridad del sistema de filtración de combustible. La sustitución con un cartucho de filtro incompatible puede tener consecuencias muy graves para el funcionamiento del motor de combustión interna y también puede ser innecesariamente más caro que cartuchos menos costil que son completamente adecuados. En la práctica, los cartuchos de sustitución pueden ser tan similares en sus configuraciones globales que el dueño del vehículo y/o el técnico de mantenimiento que está prestando un servicio de mantenimiento del motor de combustión interna pueden poner en peligro la integridad del sistema de filtración al sustituirlo con un cartucho completamente inadecuado, incluso aunque el cartucho inadecuado parezca ser adecuado, al menos visto por encima. Por supuesto, también existen casos en los que se instalan intencionalmente cartuchos inferiores o no apropiados de filtro de sustitución sin el conocimiento del dueño o del conductor del vehículo.
Para muchas aplicaciones, también es deseable que se monte un cartucho en la base con una orientación angular específica, de forma que se puedan colocar las advertencias, las indicaciones y las marcas fijadas al cartucho de forma apropiada para garantizar su visibilidad y maximizar las oportunidades de una diseminación con éxito de la información. Para otras aplicaciones, es deseable que el cartucho esté inmovilizado en una posición con respecto a la base, de forma que el cartucho no gire con respecto a la base.
La patente U.S. nº 5.035.797, que está transferida al cesionario de la presente invención, da a conocer un conjunto de filtro de combustible en el que se monta una base en el vehículo y se suspende un cartucho desechable de filtro de la base. El cartucho se sujeta a la base por medio de un collar roscado que se acopla contra una estructura sobresaliente de junta enrollada en la periferia del alojamiento del cartucho. Se sustituye el cartucho al aflojar el collar roscado y al desmontar el cartucho de filtro. Se da a conocer un sistema de clavijas en el que las clavijas se proyectan de forma axial desde la base a través de ranuras correspondientes en la tapa extrema del alojamiento del cartucho de filtro. Las dimensiones y la ubicación de las clavijas que se proyectan de forma axial garantizan la compatibilidad al interferir con el montaje y la estanqueidad de cartuchos incompatibles que carecen de la configuración correcta de ranuras. Las clavijas se interconectan con las ranuras para montar el cartucho con una relación angular fija a la base.
La patente U.S. nº 5.837.137, que está transferida al cesionario de la presente invención, da a conocer un conjunto de filtración de combustible configurado de forma similar (por ejemplo, el cartucho está sujeto a la base por medio de un collar roscado) que incorpora un sistema de ubicación y de clavijas alternativo. Se reciben protrusiones provenientes de una superficie de recepción de la base en depresiones correspondientes en la superficie extrema opuesta del cartucho para inmovilizar el cartucho en una posición angular fija con respecto a la base. Las protrusiones interfieren con el montaje y la estanqueidad de un cartucho no compatible que tiene un patrón incompatible de depresiones.
En la patente U.S. nº 5.766.463, transferida al cesionario de la presente invención, se da a conocer una variación adicional para garantizar la compatibilidad en los conjuntos de filtración de combustible similares a los descritos anteriormente. El cartucho dado a conocer de filtro de combustible está formado por un par de secciones de cubierta unidas a lo largo de una junta enrollada para formar el reborde de retención. Se recibe la porción superior generalmente cilíndrica del cartucho de filtro dentro de la base. Se proyecta de forma radial una pluralidad de protrusiones arqueadas desde la porción superior cilíndrica del cartucho para ser recibidas en los surcos compatibles en la base. Las protrusiones se dan a conocer como parte de un sistema de código de clavijas que incluye el sistema de clavijas/ranuras descrito en la patente U.S. nº 5.035.797. Un sistema de clavijas que depende de las protrusiones de la porción recibida del alojamiento del cartucho puede permitir burlar el sistema de clavijas al permitir que se reciba sin interferencia un cartucho sin las protrusiones en la base con clavijas.
En la patente U.S. nº 6.187.188, también transferida al cesionario de la presente invención, se da a conocer un sistema alternativo de montaje de cartuchos de filtro. La junta enrollada en la unión de las secciones del alojamiento del cartucho está desplazada hacia fuera de forma radial para formar una pluralidad de pestañas de retención. La base incluye una estructura fija de retención que comprende un borde de retención que define una pluralidad de ranuras axiales en comunicación con porciones de canal de retención por encima del borde de retención. Las ranuras axiales están ubicadas y dimensionadas para ser complementarias a las pestañas de retención del cartucho de filtro. El cartucho de filtro está fijado a la base al alinear de forma axial las pestañas con las ranuras y al desplazar hacia arriba el cartucho dentro del receptáculo de la base. Entonces, se gira el cartucho de forma que se acoplan las pestañas dentro de las porciones de canal de retención. La patente U.S. nº 6.187.188 revela que se puede garantizar la compatibilidad del cartucho con la base al proporcionar la porción recibida del cartucho con ranuras arqueadas para acomodar clavijas que se proyectan de forma axial desde la base, como se da a conocer en la patente U.S. nº 5.035.797. De forma alternativa, la porción recibida del cartucho puede estar dotada de protrusiones radiales, tales como las dadas a conocer en la patente U.S. nº 5.766.463. Los surcos de la base para recibir las protrusiones deben tener forma de L (tener una porción axial y una porción radial) para acomodar el giro del cartucho con respecto a la base.
Garantizar la compatibilidad del cartucho de filtro es una cuestión de preocupación continua en la técnica. Aunque los enfoques que garantizan la compatibilidad del cartucho de filtro descritos en las patentes U.S. nos 5.035.797, 5.837.137, 5.766.463 y 6.187.188 representan progresos significativos con respecto a la técnica anterior, son posibles mejoras adicionales en cuanto a la...
Reivindicaciones:
1. Un cartucho de filtro que comprende: un elemento (18) de filtro dispuesto en torno a un eje central (A); y
caracterizado porque dicho reborde comprende al menos un segmento (22) de reborde que tiene una distancia reducida con respecto al eje central con respecto al perfil externo principalmente circular.
2. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho reborde (16) comprende una junta enrollada formada en la unión de dichas secciones primera y segunda (12, 14).
3. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha primera sección (12) comprende una pared generalmente cilíndrica que se extiende de forma axial y dicho reborde (16) está separado de forma radial con respecto a dicha pared cilíndrica para definir un espacio sustancialmente anular (20).
4. El cartucho de filtro de la reivindicación 3, caracterizado porque dicho espacio sustancialmente anular (20) comprende porciones primera, segunda y tercera que tienen dimensiones radiales primera, segunda y tercera, correspondiendo dicha primera dimensión radial a una primera distancia radial entre la pared cilíndrica y el perfil externo principalmente circular, correspondiendo dicha segunda dimensión radial a una segunda distancia radial entre la pared cilíndrica y cada una de las pestañas (24) de retención y correspondiendo dicha tercera dimensión radial a una tercera distancia radial entre la pared cilíndrica y los segmentos (22) de reborde que tienen una distancia radial desde el eje central con respecto al perfil externo principalmente circular, siendo dicha primera distancia radial menor que dicha segunda distancia radial y mayor que dicha tercera distancia radial.
5. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende tres pestañas (24) de retención dispuestas de forma equiangular en torno a una circunferencia de dicho reborde (16).
6. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un segmento (22) de reborde está separado de forma angular de dichas pestañas (24) de retención.
7. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende tres pestañas (24) de retención dispuestas de forma equiangular en torno a una circunferencia de dicho reborde (16) y porque dicho al menos un segmento (22) de reborde comprende tres segmentos (22) de reborde, estando diametralmente opuestos cada uno de dichos tres segmentos (22) de reborde a una pestaña (24) de retención.
8. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un segmento (22) de reborde comprende un arco que tiene un centro de curvatura fuera de dicho perfil externo principalmente circular.
9. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un segmento (22) de reborde comprende una porción sustancialmente lineal de dicho reborde (16) entre dos puntos separados de forma angular en dicho perfil externo principalmente circular.
10. El cartucho de filtro de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho perfil externo principalmente circular comprende segmentos arqueados (23) internos de forma radial de dicho reborde (10) y dicho al menos un segmento (22) de reborde comprende un segmento sustancialmente lineal de dicha junta enrollada (16) entre dos puntos separados de forma angular en dicho perfil externo principalmente circular dentro de dichos segmentos arqueados (23) internos de forma radial de dicho reborde (26).
11. El cartucho de filtro de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho perfil externo principalmente circular comprende segmentos arqueados (23) internos de forma radial de dicho reborde (16) y dicho al menos un segmento (22) de reborde comprende una deflexión hacia dentro sustancialmente arqueada de dicha junta enrollada (16) entre dos puntos desviados de forma angular en dicho perfil externo principalmente circular dentro de dichos segmentos arqueados (23) internos de forma radial de dicho reborde (16).
12. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende tres pestañas (24) de retención y dicho al menos un segmento de reborde comprende tres segmentos (22) de reborde.
13. El cartucho de filtro de la reivindicación 1, caracterizado porque las tres pestañas (24) de retención tienen primeras extensiones arqueadas equivalentes y dichos tres segmentos (22) de reborde tienen extensiones arqueadas equivalentes, subtendiendo dichas primeras extensiones arqueadas un mayor ángulo que dichas segundas extensiones arqueadas.
14. Un procedimiento para fabricar un cartucho (10) de filtro según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende las etapas de:
formar una junta enrollada (16) en la unión de las porciones primera y segunda (12, 14) del alojamiento del cartucho, teniendo dicha junta enrollada (16) un radio sustancialmente constante de curvatura;
desplazar al menos una primera porción (24) de dicha junta enrollada (16) hacia fuera de forma radial con respecto a dicho radio de curvatura; y
desplazar al menos una segunda porción (22) de dicha junta enrollada (16) hacia dentro de forma radial con respecto a dicho radio de curvatura.
15. El procedimiento de la reivindicación 14, caracterizado porque dicha etapa de desplazamiento de al menos una primera porción (24) comprende desplazar tres primeras porciones (24) de dicha junta enrollada (16) hacia fuera de forma radial con respecto a dicho radio de curvatura.
16. El procedimiento de la reivindicación 15, caracterizado porque dichas tres primeras porciones (24) están dispuestas de forma equiangular en torno a un eje de dicho cartucho (10) de filtro y tienen extensiones arqueadas sustancialmente equivalentes.
17. El procedimiento de la reivindicación 16, caracterizado porque dicha etapa de desplazamiento de al menos una segunda porción (22) comprende desplazar tres segundas porciones (22) de dicha junta enrollada (16) hacia dentro de forma radial con respecto a dicho radio de curvatura.
18. El procedimiento de la reivindicación 17, caracterizado porque dichas tres segundas porciones (22) están dispuestas de forma equiangular en torno a un eje (A) de dicho cartucho (10) de filtro y tienen una configuración sustancialmente equivalente.
19. El procedimiento de la reivindicación 14, caracterizado porque dicha etapa de desplazamiento de al menos una primera porción (24) comprende desplazar dicha al menos una primera porción hacia fuera de forma radial una distancia de aproximadamente 0,2 cm con respecto a un eje central (A) de dicho cartucho.
20. El procedimiento de la reivindicación 14, caracterizado porque dicha etapa de desplazamiento de al menos una segunda porción comprende desplazar dicha al menos una segunda porción hacia dentro de forma radial una distancia en el intervalo de 0,05 cm hasta 0,13 cm con respecto a un eje central (A) de dicho cartucho (10).
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