ELEMENTO DE FILTRO DE AIRE CON CUBIERTA DE EXTREMO DE MATERIAL COMPUESTO MOLDEADO.

Elemento de filtro de aire con cubierta de extremo de material compuesto moldeado Campo de la invención La presente invención se refiere a filtros de aire, y más en particular a filtros de aire con una o más cubiertas de extremo formadas completa, o parcialmente, con un material de espuma moldeado. Es común el uso de elementos de filtro, con paquetes de medio filtrante de papel plisado u otros materiales adecuados, en camiones de carretera y equipos de agricultura, de automoción y de todoterreno para evitar que la tierra, el polvo, y la humedad se introduzcan en la maquinaria, tal como un motor o un compresor de aire, junto con el aire de almentación entrante. En un estilo popular de dichos filtros, el elemento de filtro incluye un paquete de medio filtrante de forma tubular con un extremo abierto, configurado para encajar ajustadamente en un tubo o conducto que suministra aire a un motor, estando el extremo opuesto del paquete de medio filtrante de forma tubular cerrado mediante una cubierta de extremo cerrada. Típicamente tales elementos de filtro están montados en una carcasa, de manera que el aire fluya a través del elemento de filtro en una dirección desde el exterior al interior. A medida que el aire entrante fluye a través del paquete de medio filtrante, se eliminan los contaminantes en la corriente de aire. A menudo, la cubierta de extremo cerrrada incluye uno o más nervios elásticos para ayudar a posicionar apropiadamente el elemento de filtro dentro de la carcasa, y/o proporcionar funciones estructurales y de sellado adicionales en la junta entre el elemento de filtro y la carcasa. En el diseño de tales elementos de filtro, deben considerarse diversos factores. Generalmente, tales elementos de filtro pueden producirse a bajo coste, de manera que puedan ser reemplazados, sin un gasto significativo, a intervalos regulares. También resulta deseable que tales elementos de filtro estén construidos de manera que sean fácilmente incinerables o reciclables. Adicionalmente a que puedan producirse a bajo coste, de manera que sean fácilmente incinerables o reciclables, es necesario que el elemento de filtro esté diseñado de manera que sea estructuralmente eficiente y efectivo, de manera que el elemento de filtro pueda soportar las considerables fuerzas a las que los elementos pueden estar expuestos durante el funcionamiento. A medida que el elemento de filtro va atascándose con los contaminantes eliminados del aire entrante, aumenta la caída de presión a través del paquete de medio filtrante de forma tubular. El elemento de filtro debe estar construido de tal manera que pueda soportar las fuerzas dirigidas hacia dentro, causadas por el aumento de la caída de presión, para prevenir que el paquete de medio filtrante se deforme hacia dentro cuando el paquete de medio filtrante ha absorbido su máxima capacidad estipulada de contaminantes. La fuerza dirigida radialmente hacia dentro del aire entrante, a medida que el ensuciamiento del paquete de medio filtrante va en aumento, también puede causar problemas para mantener el sellado radial entre el elemento de filtro y el tubo o conducto que suministra aire al motor. La Patente Nº 6.447.567 B (`567) de Ehrenberg, transferida legalmente cuya divulgación está incorporada en el presente documento en su totalidad, da a conocer un elemento de filtro con una junta de estanqueidad radial integral que resulta particularmente adecuada para mantener el sellado radial ante condiciones operativas exigentes. Específicamente, la Patente `567 de Ehrenberg incluye un anillo de inserto sustancialmente rígido, que en combinación con un recubrimiento interior proporciona una resistencia mejorada del paquete de medio filtrante ante las fuerzas dirigidas hacia dentro. La Patente `567 de Ehrenberg también da a conocer la formación tanto de una cubierta de extremo abierta como de una cerrada, en los extremos opuestos de un paquete de medio filtrante de forma tubular, a partir de materiales de espuma, de manera que permita una fabricación a bajo coste de los elementos de filtro. Específicamente, la Patente `567 de Ehrenberg da a conocer una cubierta de extremo cerrrada formada enteramente de un material de poliuretano moldeado que se extiende sobre los extremos de un forro interior y exterior y dentro del extremo del paquete de medio filtrante, proporcionando de esta manera una configuración con una elevada facilidad de fabricación. Aunque la cubierta de extremo moldeada en una pieza de la Patente `567 de Ehrenberg proporciona una estructura altamente eficiente y efectiva bajo la mayor parte de las condiciones de funcionamiento, en aplicaciones en las que las fuerzas de aire dirigidas hacia dentro son sustanciales, y/o en aplicaciones en las que el diámetro interior del paquete de medio filtrante de forma tubular tiene un gran tamaño, una cubierta de extremo de una pieza, como la mostrada en la Patente `567 de Ehrenberg, puede no proporcionar suficiente resistencia. Un enfoque para proporcionar resistencia adicional a una cubierta de extremo cerrrada está ilustrada en la Patente Estadounidense Nº 5.484.466 de Brown, y otros, que da a conocer el refuerzo de la cubierta de extremo cerrrada de un elemento de filtro con una placa, o pedestal, de metal o plástico rígido. Aunque reforzar la cubierta de extremo cerrrada de un elemento de filtro con una placa, o pedestal, de metal o plástico rígido, como se da a conocer en la Patente `466 de Brown, es altamente efectivo para dar resistencia a la cubierta de extremo, la adición del refuerzo aumenta indeseablemente la complejidad y el coste de producción de un elemento de filtro. 2 E07759633 22-12-2011   El documento EP 1 354 617 A1 da a conocer un elemento de filtro con una cubierta de extremo cerrrada que puede estar formada por dos diferentes resinas sintéticas expandidas que se encuentran en una junta común de la misma y que se curan simultáneamente la una con la otra. La cubierta de extremo es una cubierta de extremo abierta y no una cubierta de extremo cerrrada y por el lado exterior se usa una resina adicionalmente expandida que tiene una mayor rigidez. El objeto de la invención es proporcionar un elemento de filtro mejorado, y un procedimiento para fabricar tal elemento de filtro mejorado, que tenga una resistencia adicional a las cargas aplicadas sobre el elemento de filtro, sin el uso de placas de refuerzo adicionales en el extremo cerrado del elemento de filtro. Este objeto se resuelve mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1. Algunas soluciones ventajosas adicionales son el tema de las reivindicaciones 2 a 8. Adicionalmente, el objeto es resuelto mediante un elemento de filtro de acuerdo con la reivindicación 9, y realizaciones ventajosas adicionales son el tema de las reivindicaciones 10 a 13. La invención proporciona un elemento de filtro mejorado, con capacidades estructurales aumentadas, a través del uso de una cubierta de extremo moldeada con una primera y una segunda porciones de espuma con diferentes propiedades físicas que se encuentran en una junta común de la primera y la segunda porciones de espuma y que se curan. La invención puede llevarse a la práctica en diversas formas, incluyendo un elemento de filtro, y un procedimiento para construir un elemento de filtro. En una forma de la invención, se proporciona un procedimiento para construir un elemento de filtro con un paquete de medio filtrante de forma tubular, que define un eje longitudinal sobre el que está dispuesto el paquete de medio filtrante de forma tubular, y que termina por un extremo del mismo en una cubierta de extremo, moldeándose la cubierta de extremo para que tenga una primera y una segunda porciones de espuma con diferentes propiedades físicas que se encuentran en una junta común de las mismas y que se curan simultáneamente la una con la otra. La junta común puede definir un grosor curado de la cubierta de extremo adyacente a la junta común, con un procedimiento de acuerdo con la invención que incluye adicionalmente las etapas de: proporcionar un molde con una primera cavidad y una segunda cavidad en el mismo, separadas entre sí mediante un nervio dispuesto sustancialmente en la junta común y con una altura menor que el grosor curado de la cubierta de extremo adyacente a la junta común; colocar un material no curado de la primera porción de espuma dentro de la primera cavidad del molde hasta un nivel menor que la altura del nervio del molde; colocar un material no curado de la segunda porción de espuma dentro de la segunda cavidad del molde hasta un nivel menor que la altura del nervio del molde; y curar el material de la primera cavidad y de la segunda cavidad de manera que el material de la primera cavidad y de la segunda cavidad produzcan espuma, se eleven hasta el grosor curado, y se junten integralmente a lo largo de la junta común. En algunas formas de un procedimiento, de... [Seguir leyendo]

1.- Un procedimiento para construir un elemento de filtro (10) que tiene un paquete (14) de medio filtrante con forma tubular, que define un eje longitudinal alrededor del cual está dispuesto el paquete (14) de medio filtrante con forma tubular, y que termina por un extremo (20) del mismo en una cubierta de extremo (28), comprendiendo el procedimiento, moldear la cubierta de extremo (28) a partir de una primera y una segunda porciones (30, 32) de espuma con diferentes propiedades físicas y que se encuentran en una junta común (34) de las mismas y que curan simultáneamente la una con la otra, caracterizado porque la cubierta de extremo es una cubierta de extremo cerrrada (28), porque el paquete (14) de medio filtrante define un límite interior (16) del mismo, estando dispuesta la primera porción (30) de espuma de la cubierta de extremo cerrrada (28) radialmente por fuera de la segunda porción (32) de espuma y estando situada la junta común (34) en el límite interior (16) del paquete (14) de medio filtrante, porque la segunda porción (32) de espuma está formada por un material de espuma que tiene una mayor rigidez que la primera porción (30) de espuma y porque la segunda porción (32) de espuma, cuando se convierte en una espuma rígida, bloquea sólidamente entre sí el forro interior (24) y el paquete (14) de medio filtrante. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el paquete (14) de medio filtrante de forma tubular define un límite interior (16) del mismo, estando situada la junta común (34) en el límite interior (16) del paquete (14) de medio filtrante. 3. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el cual el molde (46) incluye adicionalmente un localizador (58) del paquete de medio filtrante para enganchar el extremo axial del paquete (14) de medio filtrante, y situar así el paquete (14) de medio filtrante dentro del molde (46), y el procedimiento comprende adicionalmente enganchar el localizador (58) del paquete de medio filtrante con el extremo axial del paquete (14) de medio filtrante. 4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende adicionalmente formar un elemento elástico protuberante (36) en la primera porción (30) de espuma de la cubierta de extremo cerrrada (28). 5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la junta común (34) define un grosor curado de la cubierta de extremo (28) adyacente a la junta común (34), y el procedimiento comprende adicionalmente las etapas de: proporcionar un molde (46) con una primera cavidad (48) y una segunda cavidad (50) en el mismo, separadas entre sí mediante un nervio (52) dispuesto sustancialmente en la junta común (34), y con una altura menor que el grosor curado de la cubierta de extremo (28) adyacente a la junta común (34); colocar un material (54) no curado de la primera porción de espuma dentro de la primera cavidad (48) del molde hasta un nivel menor que la altura del nervio (52) del molde (46); colocar un material (56) no curado de la segunda porción de espuma dentro de la segunda cavidad (50) del molde (46) hasta un nivel menor que la altura del nervio (52) del molde (46); y curar el material (54, 56) de la primera y la segunda cavidades (48, 50) del molde de manera que el material de la primera y la segunda cavidades (48, 50) produzca espuma, se eleve hasta el grosor curado, y se junte integralmente a lo largo de la junta común (34). 6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la primera cavidad (48) del molde define al menos una cavidad secundaria (62) en el mismo para formar un elemento elástico protuberante (36) en la primera porción (30) de espuma de la cubierta de extremo cerrrada (28), y el procedimiento incluye adicionalmente formar un elemento elástico protuberante (36) en la primera porción (30) de espuma de la cubierta de extremo (28) simultáneamente a la curación del material (54) de espuma de la primera porción (30) de la cubierta de extremo cerrrada (28). 7. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente insertar un extremo axial (20) del paquete (14) de medio filtrante en el material no curado del molde (46). 8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el elemento de filtro incluye un componente (24, 26) adicional moldeado dentro de la cubierta de extremo cerrrada (28), y el procedimiento comprende adicionalmente insertar al menos una porción del componente adicional en el material no curado del molde (46), antes de curar el material en el molde (46). 9. Un elemento de filtro que comprende: E07759633 22-12-2011 un paquete (14) de medio filtrante con forma tubular, que define un eje longitudinal sobre el que está dispuesto el paquete (14) de medio filtrante, terminando el paquete (14) de medio filtrante en unos extremos axiales (20, 22) del mismo; y 9   una cubierta de extremo cerrrada (28), moldeada en el paquete (14) de medio filtrante en un extremo axial (20) del mismo, y que tiene una primera y una segunda porciones (30, 32) de espuma con diferentes propiedades físicas que se encuentran en una junta común (34) de las mismas y que se curan simultáneamente la una con la otra, caracterizado porque la cubierta de extremo es una cubierta de extremo cerrrada (28), porque el paquete (14) de medio filtrante con forma tubular define un límite interior (16) del mismo, estando dispuesta la primera porción (30) de espuma de la cubierta de extremo cerrrada (28) radialmente por fuera de la segunda porción (32) de espuma y estando situada la junta común (34) sustancialmente en el límite interior (16) del paquete (14) de medio filtrante con forma tubular, y porque la segunda porción (32) de espuma está formada con un material de espuma que tiene una rigidez mayor que la primera porción (30) de espuma, y porque la segunda porción (32) de espuma bloquea sólidamente ente sí el forro interior (24) y el paquete (14) de medio filtrante. 10. El elemento de filtro de la reivindicación 9, en el cual la primera porción (30) de espuma comprende adicionalmente un elemento elástico protuberante (36); y un componente adicional sujeto operativamente al paquete (14) de medio filtrante mediante la cubierta de extremo cerrrada (28). 11. El elemento de filtro de la reivindicación 10, que adicionalmente comprende: un forro interior (24) dispuesto a lo largo de, y conformado sustancialmente a, el límite interior (16) del paquete (14) de medio filtrante; y en el cual dicha cubierta de extremo es una cubierta de extremo cerrrada (28), moldeada sobre el extremo axial (20) del paquete (14) de medio filtrante y el forro interior (24), y que tiene una primera (30) y una segunda (32) porciones de espuma curadas simultáneamente y que se encuentran en una junta común (34) de la primera (30) y la segunda (32) porciones de espuma dispuesta sustancialmente en el límite interior (16) del paquete (14) de medio filtrante, estando la primera porción (30) de espuma de la cubierta (28) de extremo cerrada dispuesta radialmente por fuera de la segunda porción (32) de espuma. 12. El elemento de filtro de la reivindicación 11, en el cual el paquete (14) de medio filtrante define adicionalmente un segundo extremo axial (22), y el elemento (14) de filtrado comprende adicionalmente una cubierta de extremo abierta (38) sujeta al segundo extremo axial (22) y que incluye un elemento (40) sustancialmente rígido en sentido radial, que engancha operativamente con el forro interior (24); y en el cual la cubierta de extremo abierta (38) incluye una porción moldeada en la misma que asegura el elemento (40) sustancialmente rígido al segundo extremo axial (22) del paquete (14) de medio filtrante; y en el cual la porción moldeada (40) de la cubierta de extremo abierta incluye una porción (40) de material de espuma en la misma, que forma una junta radial (44) de estanqueidad. 13. El elemento de filtro de la reivindicación 12, en el cual el paquete (14) de medio filtrante también define un límite exterior (17) en el mismo, y el elemento (14) de filtrado comprende adicionalmente un forro exterior (26) dispuesto sustancialmente en el límite exterior (17) y asegurado al paquete (14) de medio filtrante mediante las cubiertas de extremo abierta y cerrada (38, 28). E07759633 22-12-2011   11 E07759633 22-12-2011   12 E07759633 22-12-2011   13 E07759633 22-12-2011   14 E07759633 22-12-2011