BRPI0611441A2

BRPI0611441A2 - sistema de filtragem, em particular para filtrar lìquidos em motores de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0611441A2
Application number: BRPI0611441-5A
Authority: BR
Inventors: Luiz Carlos Fritz; Dieter Schreckenberger; Thomas Petschl; Sven Epli
Original assignee: Mann & Hummel Gmbh
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2010-09-08
Also published as: EP1879679B1; ATE460217T1; CN101227960B; AR055944A1; WO2006120244A3; US20100059427A1; DE202005007870U1; EP1879679A2; DE502006006396D1; CN101227960A; WO2006120244A2; JP2008540915A

Abstract

SISTEMA DE FILTRAGEM, EM PARTICULAR PARA FILTRAR LìQUIDOS EM MOTORES DE COMBUSTãO INTERNA. A presente invenção refere-se a um sistema de filtragem, em particular para filtrar líquidos em motores de cqmbustáo interna, que possui um elemento de filtro disposto em uma caixa de filtro e através do qual um líquido passa na direção radial. Uma válvula de extravasamento é disposta entre o lado não processado e o lado limpo do elemento de filtro e é movida para uma posição aberta caso a pressão do líquido no lado não processado do elemento de filtro exceda a um valor limite, O corpo da válvula e a mola de válvula da válvula de extravasamento são feitos de material plástico

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEFILTRAGEM, EM PARTICULAR PARA FILTRAR LÍQUIDOS EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA".

A presente invenção refere-se a um sistema de filtragem, emparticular, para filtrar líquidos em motores de cpmbustão interna, de acordocom o preâmbulo da reivindicação 1

Tal sistema de filtragem é descrito na DE 102 48 907 A1. Estapublicação descreve um sistema de filtragem para filtrar líquidos em motoresde combustão interna que é compreendido de uma caixa de filtro dentro daqual um elemento de filtro oco cilíndrico é inserido, através do qual o líquidopassa de forma radial a partir do exterior para o interior. Entre o lado exteriordo elemento de filtro e a parede interna da caixa de filtro existe uma câmaraanular que representa o lado não processado do elemento de filtro. O líquidoa ser filtrado é introduzido dentro desta câmara anular e flui subseqüente-mente de forma radial através do elemento de filtro. O líquido filtrado é re-movido na direção axial a partir do sistema de filtragem a partir do interior doelemento de filtro formando o lado limpo.

De modo a garantir que um aumento não permissível de altapressão no lado não processado, por exemplo, como resultado do elementode filtro ficando sujo, não cause destruição dos componentes do sistema defiltragem, uma válvula de extravasamento é disposta entre o lado não pro-cessado e o lado limpo do elemento de filtro; sob condições normais, elaestá fechada e abre quando ocorre aumento de pressão no lado não proces-sado. Através da válvula de extravasamento aberta o líquido não filtrado fluidiretamente a partir do lado não processado para o lado limpo, de modo quea pressão diminui. Após a pressão ter diminuído, a válvula de extravasamen-to automaticamente fecha, de modo que o lado não processado e o lado lim-po são novamente separados.

A válvula de extravasamento é recebida em uma chapa de ex-tremidade que delimita de forma axial o elemento de filtro e compreende umcorpo da válvula que se projeta para dentro do interior do elemento de filtro eé carregada por uma mola de válvula para a posição fechada. O corpo daválvula e a mola de válvula são compreendidos, por exemplo, de metal, en-quanto a chapa de extremidade é feita de material plástico.

Baseado nesta técnica anterior, a invenção tem o objetivo deproporcionar um sistema de filtragem, em particular, para líquidos em ummotor de combustão interna, no qual, por um lado, com medidas simples, umaumento não permissível de alta pressão no lado não processado do ele-mento de filtro é impedido e, por outro lado, uma capacidade de reciclagemexcelente é proporcionada.

Este problema é resolvido de acordo com a presente invençãocom os aspectos de acordo com a reivindicação 1. As reivindicações depen-dentes proporcionam modalidades convenientes.

O sistema de filtragem de acordo com a invenção possui na cai-xa de filtro uma válvula de extravasamento com um corpo da válvula e umamola de válvula, onde o corpo da válvula e de forma conveniente também amola de válvula, são feitas de material plástico.

Esta válvula de extravasamento é compreendida exclusivamente de componentes plásticos que po-dem ser completamente queimados em um incinerador de resíduos. Isto fa-cilita o descarte do sistema de filtragem de forma significativa porque umadesmontagem trabalhosa e demorada do sistema de filtragem e, em particu-lar, da válvula de extravasamento, não é mais requerida. No caso em quetambém a caixa de filtro, incluindo a tampa da caixa, é feita de material plás-tico, todo o dispositivo de filtragem pode ser incinerado após o uso.

Opcionalmente, também é possível empregar uma mola de vál-vula feita de metal.

Tal válvula de extravasamento pode ser disposta em posiçõesdiferentes no sistema de filtragem. Por exemplo, uma disposição próxima daárea de baixo do elemento de filtro é possível adjacente à parte de baixo dacaixa de filtro. Por exemplo, a válvula de extravasamento pode se projetarpara dentro de um encaixe de fixação que é convenientemente uma parteunitária da chapa de extremidade que delimita o elemento de filtro e sua facede extremidade. Esta chapa de extremidade de preferência é disposta nolado de baixo do elemento de filtro que está voltado para a parte de baixo dacaixa. Também é possível uma disposição na área superior do elemento defiltro adjacente à tampa da caixa ou em um tubo central ou tubo de suportedo elemento de filtro.

Vantagens adicionais e modalidades convenientes podem serobtidas a partir das reivindicações adicionais, ,das descrições e dos dese-nhos.Sãoapresentados:

A Figura 1 é uma seção de um sistema de filtragem para filtrarlíquidos em um motor de combustão interna, compreendendo uma caixa defiltro em formato de copo, um elemento de filtro cilíndrico oco inserido dentroda caixa de filtro e uma tampa com duas partes compreendendo dois discosindividuais que são conectados um com o outro por um encaixe de fluxo;

A Figura 2 é o sistema de filtragem em uma vista em perspectivaparcialmente em seção;

A Figura 3 é a tampa em uma vista em perspectiva parcialmenteem seção;

A Figura 4 é um detalhe da área da rosca interna do encaixe defluxo, apresentando uma geometria elíptica da rosca,

A Figuraõ é um sistema de filtragem de acordo com uma moda-lidade adicional, ilustrada parcialmente em seção;

A Figura 6 é uma vista de cima sobre o dispositivo de filtragemde acordo com a Figura 5,

A Figura7 é uma vista do detalhe Vll da Figura 5,

A Figura 8 é uma válvula de extravasamento incorporada comouma válvula de bico em uma vista em perspectiva;

A Figura 9 é a válvula de bico em uma vista a partir de baixo;

A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um membro de su-porte para um elemento de filtro cilíndrico oco que possui uma extremidadesegura em uma chapa de extremidade de baixo, onde na chapa de extremi-dade, um encaixe de recepção ou de fixação é formado, ao redor do qualuma mangueira de vedação atuando como uma válvula de extravasamento édisposta;

A Figura 11 é uma chapa de extremidade de baixo em uma ilus-tração em perspectiva;

A Figura 12 é o membro de suporte incluindo a chapa de extre-midade de baixo apresentada em seção;

A Figura 13a é uma vista em perspectiva do membro de suportee da chapa de extremidade de baixo parcialmente em seção, apresentandouma válvula de extravasamento de uma configuração alternativa; .

A Figura 13b é uma vista de um objeto similar ao apresentadona Figura 13a, mas com uma válvula de extravasamento de uma modalidadediferente;

As Figuras 14a, b é uma válvula de extravasamento ou de des-vio que é utilizada entre o lado não processado e o lado limpo do elementode filtro e possui como um corpo da válvula um bloco elastômero que podeser elasticamente comprimido, ilustrado na posição fechada (Figura 14a) ena posição aberta (Figurai 4b);

As Figuras 15a, b é uma válvula de extravasamento ou de des-vio com um fole elastômero como o corpo da válvula;

As Figurasl 6a, b é uma válvula de extravasamento ou de desviocom um bloco de espuma como o corpo da válvula;

A Figura 17 é uma vista em perspectiva de um sistema de filtra-gem com uma caixa de filtro cilíndrica e com um elemento de filtro anularinserido na mesma, para a qual, através de uma válvula de retenção, o líqui-do a ser filtrado pode ser fornecido;

A Figura 18 é uma seção longitudinal do sistema de filtragem deacordo com a Figura 17 incluindo os anéis de conexão inseridos dentro dasfaces de extremidade;

A Figura 19 são os anéis de conexão apresentados sozinhos;

A Figura 20 é uma ilustração ampliada do sistema de filtragemda Figura 17 com uma válvula de retenção incorporada como uma válvula demangueira apresentada na posição fechada;

A Figura 21 é uma ilustração correspondendo à Figura 20, mascom a válvula de mangueira na posição aberta;

A Figura 22 é uma vista em perspectiva de um sistema de filtra-gem adicional compreendendo uma tampa com raios se estendendo de for-ma radial;

A Figura 23 é uma vista em perspectiva de ainda outro sistemade filtragem que compreende uma válvula de extravasamento entre o ladonão processado e o lado limpo e é proporcionada com pernas de suporte seprojetando de forma axial;

A Figura 24 é a válvula de extravasamento da Figura 23 apre-sentada sozinha;

A Figura 25 é um anel de suporte para a ligação com a face deextremidade axial na válvula de extravasamento;

A Figura 26 é uma válvula de extravasamento na caixa de filtroem formato de copo, com uma ponta que se projeta para dentro de um re-baixo delimitado pelo invólucro da válvula na válvula de extravasamento;

A Figura 27 é um elemento de filtro em vista plana;

A Figura 28 é um elemento de filtro de acordo com a Figura 27em vista lateral,

A Figura 29 é um detalhe da caixa de filtro em uma ilustração emperspectiva, e

A Figura 30 é um elemento de filtro no estado montado na caixade filtro.

Nas Figuras, partes idênticas são identificadas com os mesmosnúmeros de referência.

O sistema de filtragem 1 ilustrado na Figura 1 e na Figura 2 éutilizado em particular em motores de combustão interna para filtrar líquidostal como óleo ou combustível. O sistema de filtragem 1 compreende umacaixa de filtro 2 feita de material plástico que é aproximadamente em formatode copo e pode ser fechada por uma tampa 3. Dentro do espaço de recep-ção na caixa de filtro 2, um elemento de filtro 4 é inserido, o qual é de umaconfiguração cilíndrica oca e é suportado por um membro de suporte 5 feitodé material plástico e disposto no interior do elemento de filtro 4. O líquidopassa pelo elemento de filtro 4 a partir do exterior para o interior na direçãoradial, de modo que o lado exterior do elemento de filtro 4 é o lado não pro-cessado 12 e o interior do elemento de filtro é o lado limpo 13.

A tampa 3 é feita completamente de material plástico e compre-ende dois discos individuais 6 e 7 que são paralelos um ao outro e possuemaproximadamente o mesmo raio e são conectados um ao outro por um en-caixe de fluxo oco cilíndrico 8. Os dois discos individuais 6 e 7, bem como oencaixe de fluxo 8, formam juntos um componente plástico monolítico que,por exemplo, pode ser produzido por moldagem por injeção ou por outro mé-todo, tal como, por exemplo, repuxamento profundo. Opcionalmente, no es-paço entre os dois discos paralelos individuais 6 e 7, almas de conexão sãoproporcionadas, por meio das quais os dois discos individuais suportam umao outro e as quais de forma significativa aumentam a estabilidade da tampa 3.

O encaixe central 8 que conecta, como um componente da tam-pa 3, os dois discos individuais 6 e 7, possui uma rosca de conexão interna 9por meio da qual a tampa 3 e desse modo também todo o sistema de filtra-gem 1, pode ser conectado com um componente do motor de combustãointerna. Ao mesmo tempo, o encaixe de fluxo 8 atua como uma abertura desaída se comunicando com o lado limpo 13 do elemento de filtro 4 e a atra-vés da qual o líquido filtrado pode ser removido de forma axial a partir dosistema de filtragem 1. O encaixe de fluxo 8 se projeta de forma axial pas-sando pelo lado de baixo do disco inferior 7 voltado diretamente para o ele-mento de filtragem 4 e se projeta com uma parte do mesmo para dentro dointerior cilíndrico - o lado limpo 13 - do elemento de filtro 4.

O disco individual 7 é de forma conveniente diretamente conec-tado com a face de extremidade do elemento de filtro 4; isto pode ser reali-zado, por exemplo, por meio de soldagem ou colagem com a face de extre-midade do elemento de filtragem. Deste modo, o disco individual inferior 7forma a parte de extremidade do elemento de filtro e garante, por um lado,estabilidade do elemento de filtro e, por outro lado, separa o lado limpo e olado não processado.

No disco individual superior 6 voltado para longe do elemento defiltro 4, aberturas de entrada são proporcionadas, dentro das quais as válvu-las de retenção 10 são inseridas. Estas válvulas de retenção 10 são configu-radas, por exemplo, como válvulas de bico que são apresentadas em deta-lhes nas Figuras 8 e 9. O líquido a ser filtrado é introduzido, através da vál-vula de retenção 10, primeiro, dentro do espaço entre os dois discos indivi-duais 6 e 7, onde as válvulas de retenção 10 irppedem o líquido de se espa-lhar quando o elemento de filtro é removido de cabeça para baixo ou o sis-tema de filtragem de drenar completamente quando o motor é desligado. Apartir do espaço entre os discos individuais 6 e 7, o líquido flui através daspassagens 11 no disco individual inferior 7 voltado diretamente para o ele-mento de filtro 4 até o lado não processado 12 que é um espaço anular entrea parede interna da caixa de filtro 2 e o lado exterior do elemento de filtro 4.Após ter passado através do elemento de filtro 4 na direção radial a partir doexterior para o interior, o líquido filtrado é acumulado no interior cilíndricocentral (lado limpo 13) e removido através do encaixe de fluxo 8 da tampa 3.

No lado de cima do disco superior individual 6 da tampa 3, umanel de vedação 14 é inserido dentro de uma ranhura de recepção propor-cionada para este propósito no disco individual 6. O anel de vedação 14 ga-rante uma conexão com vedação firme do sistema de filtragem 1 com umcomponente do motor de combustão interna junto ao qual o sistema de fil-tragem é para ser conectado.

Na área inferior do sistema de filtragem 1, voltada para a partede baixo da caixa de filtro 2, o elemento de filtro 4 é vedado por uma chapade extremidade 15 na face de extremidade. Esta chapa de extremidade 15, aqual está localizada na face de extremidade do elemento de filtro, oposta àtampa 3, possui um encaixe de fixação em formato de copo 16 que se proje-ta a partir de baixo para dentro da câmara limpa 13 do elemento de filtro 4. Olado exterior do encaixe de fixação 16 se projetando passando pelo plano dachapa de extremidade 15 é envolvido por uma mangueira de vedação 17, aqual possui a função de uma válvula de extravasamento. Nas paredes seestendendo de forma axial do encaixe de fixação 16, cortes 18 são propor-cionados, os quais são cobertos pela mangueira de vedação 17 e em geralos cortes 18 são fechados de um modo firmemente vedado. Entretanto, casoa pressão no lado não processado 12 exceda um valor limite, em particular,fique mais alta do que a pressão no lado limpo 13, o líquido filtrado flui atra-vés da parte de baixo da caixa de filtro 2 a partir de baixo para dentro doscortes no encaixe de fixação 16 e carrega, por meio dos cortes 18, o ladointerno dá mangueira de vedação 17, de modo que a mangueira de vedaçãoé radialmente ampliada e o líquido não filtrado pode diretamente passar a-través dos cortes 18 a partir do lado não processado 12 para o lado limpo13. À medida que a pressão diminui, os cortes 18 são então novamente fe-chados vedados de forma firme pela tensão elástica da mangueira de veda-ção 17. A mangueira de vedação 17 combina em um componente as fun-ções de um corpo da válvula e de uma mola de válvula que carrega o corpoda válvula para a posição fechada.

Na Figura 3, a tampa 3 é apresentada sozinha. Pode ser vistoque as passagens 11 no disco individual inferior 7 são configuradas comofuros com fendas que se estendem na direção da circunferência da tampa.

As passagens 11 estão localizadas na área externa radial do disco individual7 e se comunicam no estado montado da tampa diretamente com o lado nãoprocessado 12 do elemento de filtro.

No lado de cima do disco individual superior 6, existe uma ra-nhura de recepção 19 configurada como uma parte unitária da tampa parareceber o anel de vedação a ser inserido.

A Figura 4 apresenta uma seção em uma escala ampliada darosca de conexão interna 9 no encaixe de fluxo 8. A geometria de cortetransversal entre dois dentes adjacentes 20 da rosca é elíptica e segue ocurso indicado pela linha contínua 21. Em comparação, uma geometria dedente de serra convencional conhecida a partir da técnica anterior é indicadapela linha tracejada 21'. A vantagem da geometria elíptica de acordo com alinha contínua 21 reside na tensão reduzida, e isto permite o uso de umamaterial comparativamente macio, tal como material plástico.

As Figuras 5 até 7 apresentam uma modalidade adicional paraum sistema de filtragem 1 para filtrar líquidos. O sistema de filtragem possuiuma válvula de extravasamento 22 na área superior do elemento de filtro 4voltada para a tampa 3 que sob condições normais, fecha uma abertura deextravasamento 23 entre o lado não processado 12 e o lado limpo 13 do e-Iemento de filtro. Esta abertura de extravasamento 23 é proporcionada emuma chapa de face de extremidade 26 que é de forma fixa conectada com aface de extremidade superior do elemento de ,filtro 4. A chapa da face deextremidade 26 é incorporada como; um componente separado independenteda tampa 3, mas é conectada com a tampa. No contexto da presente inven-ção, pode também ser conveniente conectar o disco individual inferior 7 datampa 3 diretamente com a face de extremidade do elemento de filtro 4 on-de, neste caso, a abertura de extravasamento 23, é proporcionada no discoindividual 7. Além disso, também existe a possibilidade de incorporar a cha-pa da face de extremidade 26 e a tampa 3 como um componente plásticomonolítico

A válvula de extravasamento 22 compreende um disco de fe-chamento 24 que tem a função do corpo da válvula e é disposto no lado lim-po 13 do elemento de filtro de modo a poder ser deslizado de forma axial;ele é carregado por uma mola de válvula 25 para a posição fechada, na qualo disco de fechamento 24 situa-se de forma firme vedado junto à abertura deextravasamento 23 na chapa da face de extremidade 26. A mola de válvula25 é suportada no membro de suporte 5 do elemento de filtro 4.

O líquido a ser filtrado é introduzido através da válvula de reten-ção 10 dentro do interior do sistema de filtragem; no total, existem quatroválvulas de retenção 10 dispostas na tampa 3. Quando a pressão do líquidofornecido excede um certo valor limite, o disco de fechamento 24 é movidocontra a força da mola de válvula 25 a partir de sua posição fechada de for-ma axial para baixo, de modo que o caminho do fluxo através da abertura deextravasamento 23 é liberado, o que diretamente conecta o lado não pro-cessado 12 com o lado limpo 13. Após a pressão ter diminuído, a força damola de válvula 25 é suficiente de modo a mover o disco de fechamento 24contra a pressão aplicada no lado não processado 12 para cima para a posi-ção fechada na qual a abertura de extravasamento 23 é novamente fechadade forma firme vedada. Convenientemente, todos os componentes da válvu-la de extravasamento 22 são compreendidos de material plástico, isto é, par-ticularmente, o disco de fechamento 24, bem como a mola de válvula 25.

As Figuras 8 e 9 apresentam uma modalidade para uma válvulade retenção 10 que é incorporada como uma válvula de bico e é inseridadentro dás aberturas na tampa 3 e através da qual o líquido a ser filtrado é-fornecido para o sistema de filtragem-1. A válvula de bico 10 também é com-pletamente feita de material plástico. No lado de saída, a válvula de bico 10possui duas fendas 27 em uma disposição cruzada, as quais, sob condiçõesnormais, ficam aberta de modo que o líquido a ser filtrado pode passar atra-vés da válvula 10. Como resultado das propriedades elásticas do materialplástico da válvula 10, as seções de parede 28 da válvula de retenção quedelimitam as fendas de fluxo 27 podem ser pressionadas juntas quando umapressão está presente, a qual atua sobre as seções de parede 28 e exce-dem um valor limite, de modo que as fendas de fluxo 27 ficam fechadas e apassagem de líquido através da válvula de retenção 10 é impossível. À me-dida que a pressão externa diminui, as fendas de fluxo 27 novamente abremcomo resultado da tensão elástica do material da válvula de retenção 10, demodo que a passagem através da válvula de retenção é novamente feitapossível.

As Figuras 10 até 12 apresentam uma modalidade de uma vál-vula de extravasamento entre o lado não processado e o lado limpo que édisposta na área inferior do elemento de filtro próximo da parte de baixo. Umencaixe de fixação central 16 se projeta a partir da chapa de extremidade 15que está disposta próxima da parte de baixo no espaço de recepção da cai-xa de filtro 2; uma mangueira de vedação cilíndrica 17 é colocada ao redordo encaixe como um corpo da válvula. O encaixe de fixação central 16 com-preende a seção de parede separada se projetando de forma vertical 30 queé colocada em um círculo ao redor de uma projeção central 31. As seçõesde parede individuais 30 e a chapa de extremidade 15 compreendida de ma-terial plástico são incorporadas juntas como uma peça unitária e as seçõesde parede podem ser elasticamente flexíveis. Isto torna possível inserir umanel de vedação 29 dentro de uma ranhura circunferencial 32 que é propor-cionada no lado exterior das seções de parede 30.

A mangueira de vedação 17 que forma o corpo da válvula é in-serida dentro do espaço entre a projeção central em formato de copo 31 e asseções de parede 30 envolvendo a projeção. A mangueira de vedação destemodo isola os cortes 18 que são proporcionac|os nas paredes da projeçãocentral 31.

O líquido não filtrado no lado não processado do elemento defiltro passa a partir de baixo de forma axial para o interior da projeção centrale carrega a mangueira de vedação 17 a partir do interior com pressão nadireção exterior radial. Quando excedendo um limite de pressão no lado nãoprocessado, a mangueira de vedação 17 se alarga até uma extensão tal queuma conexão de fluxo através dos cortes 18 entre o lado não processado e olado limpo é gerada de modo que o líquido a ser filtrado pode passar direta-mente para o lado limpo. À medida que a pressão diminui no lado não pro-cessado, a válvula de extravasamento fecha novamente automaticamentepela contração da mangueira de vedação.

Todos os componentes da válvula de extravasamento (com aexceção da mangueira de vedação) são compreendidos de material plástico,e isto de forma significativa aperfeiçoa a capacidade de reciclagem.

A Figura 13a apresenta uma modalidade adicional de uma válvu-la de extravasamento 22 proporcionada na área de baixo do elemento defiltro. Nesta modalidade, todos os componentes são compreendidos de ma-terial plástico. O corpo da válvula da válvula de extravasamento 22 é forma-do por um disco de fechamento 24 que possui ganchos de encaixe monolíti-cos 33 que de forma cativa travam no local no interior do membro de suporte5 em uma abertura de travamento do membro de suporte, mas são segurosde modo a poderem ser corrediços de forma axial. Deste modo, o disco defechamento 24 de forma axial fica no meio. Deste modo, o disco de fecha-mento 24 pode ser movido entre uma posição fechada na qual uma aberturade extravasamento 23 na chapa de extremidade de baixo 16 fica fechadafirmemente vedada e uma posição aberta. O disco de fechamento 24 é car-regado por uma mola de válvula 25 para sua posição fechada. Sob condi-ções normais, a abertura de extravasamento 23 que é cercada pelas seçõesde parede individuais 30 do encaixe de fixação 15 fica fechada firmementevedada pelo disco de fechamento 24. Caso a pressão no lado não proces-sado exceda a um valor limite, o líquido não filtrado passa a partir de baixoatravés da abertura de extravasamento 23 e entra em contato com o discode fechamento 24 e-carrega o último com uma pressão de abertura contráriaà força da mola de válvula 25, de modo que o disco de fechamento 24 é sus-penso e uma conexão de fluxo entre o lado não processado e o lado limpo éproporcionada. Com a diminuição da pressão, o disco de fechamento 24 po-de retornar sob o efeito da mola de válvula 25 para a posição fechada, naqual abertura de extravasamento 23 é fechada.

A válvula de extravasamento 22 ilustrada na Figurai3b corres-ponde em sua construção básica a esta da Figurai 3a com a diferença deque a mola de válvula 25, bem como os ganchos de encaixe 33 no corpo daválvula, são suportados diretamente no encaixe de fixação 16 e não nomembro de suporte 5 do elemento de filtro. O membro de suporte 5 é assen-tado no encaixe de fixação 16, o qual é convenientemente formado comouma peça unitária da chapa de extremidade 15, mas opcionalmente podetambém ser um componente que é separado da chapa de extremidade 15.

Nas Figuras 14a até 16b diferentes modalidades das válvulas deextravasamento construtivamente simples 22 são apresentadas, as quais naposição fechada separam o lado não processado do lado limpo do elementode filtro e na posição aberta, permitem uma passagem direta do líquido nãofiltrado. No invólucro da válvula 34, o corpo da válvula que é incorporadocomo um disco de fechamento 24, é disposto para ser de forma axial corre-diço e é seguro por uma mola de válvula 25 na posição fechada. Quandouma força atua sobre o disco de fechamento 24 a partir do exterior contra aforça da mola da mola de válvula 25, o disco de fechamento 24 é movido nadireção do interior do invólucro da válvula 34, de modo que as aberturas deextravasamento 23 na parede do invólucro da válvula 34 são liberadas euma conexão de fluxo direto entre o lado não processado e o lado limpo doelemento de filtro é proporcionada. Nas três modalidades ilustradas, a molade válvula 25 é incorporada como um bloco flexível elástico onde na modali-dade das Figuras 14a e 14b a mola de válvula 25 é um bloco eslatómérico,nas Figuras 15a e 15b, ele é um fole elastomérico, e na modalidade de a-cordo com as Figuras 16a e 16b, ele é um bloco elástico de espuma com-preendido de espuma PUR ou espuma de silicope.

Nas Figurasl 7 até 21, uma modalidade adicional de um sistemade filtragem para filtrar líquidos é ilustrada. O sistema de filtragem 1 possuiuma caixa de filtro cilíndrica 2 na qual um elemento de filtro anular 4 é rece-bido e o líquido a ser filtrado passa através do mesmo de forma radial. Paraeste propósito, o líquido a ser filtrado, como ilustrado na Figura 18, é intro-duzido na face de extremidade dentro da caixa de filtro 2. Para a filtragem, olíquido flui através do elemento de filtro 4 de forma radial a partir do exteriorpara o interior e é subseqüentemente removido de forma axial a partir dacaixa de filtro a partir do interior que representa o lado limpo. Para suportar oelemento de filtro 4, uma estrutura de suporte 5 é proporcionada. Na face deextremidade axial através da qual o líquido é introduzido ou removido, exis-tem anéis de conexão dispostos de forma concêntrica 40 e 41 que separama câmara limpa do lado não processado. O espaço entre os anéis de cone-xão 40 e 41 caracterizam o lado não processado, o interior dentro do anel deconexão menor 41 é o lado limpo.

Como pode ser observado a partir das ilustrações detalhadasnas Figuras 20 e 21, na face de extremidade axial, onde o líquido é fornecidoou removido, um anel de suporte posicionado radialmente exterior 43 é pro-porcionado no elemento de filtro 4, no qual aberturas radiais de saída de flu-xo 27 são proporcionadas, a quais são distribuídas de forma uniforme aoredor da circunferência do anel de suporte. No lado exterior radial, as abertu-ras de fluxo 27 são cobertas por uma mangueira de vedação 42 que é com-preendida de material elástico flexível e se situa sob sua própria tensão elás-tica no lado exterior radial do anel de suporte 43 para cobrir as aberturas defluxo 27. O anel de suporte 43 forma junto com a mangueira de vedação 42uma válvula de retenção 10 incorporada como uma válvula de mangueira, aqual, quando um diferencial de pressão apropriado entre o lado interno radiale o lado externo radial atua sobre a mangueira de vedação 42, é transferidapara a posição aberta ilustrada na Figura 21, na qual pelo menos partes damangueira de vedação 42 são levantadas da posição de bloqueio, na qualela se situa junto às aberturas de saída de fluxo 27, de modo que um fluxoradial através das aberturas de saída de fluxo 27 pode ser concretizado. Apressão no lado interno-gerada-pelo líquido fornecido a ser filtrado levanta amangueira de vedação 42 de forma radial para fora da posição de vedação,de modo que as aberturas de saída de fluxo 27 ficam liberadas. Assim que odiferencial de pressão entre o lado interno e o lado externo na mangueira devedação fica abaixo de um valor limite que é determinado principalmentepela elasticidade da mangueira de vedação, a mangueira de vedação assu-me novamente sua posição de vedação fechando as aberturas de saída defluxo.

Na Figura 22, uma modalidade adicional de um sistema de filtra-gem para filtrar líquido é ilustrada. A caixa de filtro em formato de copo 2 naqual o elemento de filtro é recebido é fechada por uma tampa exterior 6 naface de extremidade; ela compreende um encaixe de fluxo central 8 com arosca interna 9. Entre o encaixe de fluxo 8 e uma borda externa radialmenteexteriormente posicionada do disco individual 6, raios radialmente se esten-dendo 50 são proporcionados. Vários raios são proporcionados e são dis-postos em um espaçamento regular ao redor da circunferência do disco indi-vidual 6. Os raios 50 possuem uma configuração reta e se estendem de for-ma conveniente exclusivamente na direção radial. Como indicado com aslinhas tracejadas, também pode ser conveniente proporcionar raios curvos50' de modo que, em adição ao componente radial, também apresentam umcomponente na direção de circunferência. Adicionalmente, os raios retostambém são concebíveis se estendendo em um ângulo em relação à direçãoradial.

Nas Figs, 23 até 25, uma modalidade adicional para um disposi-tivo de filtro para filtragem de líquido é ilustrada. O elemento de filtro 4 é deuma configuração anular, onde o lado interno representa o lado limpo e olado exterior radial é o lado não processado do elemento de filtro. Na áreade uma face de extremidade axial do elemento de filtro 4 existe uma válvulade extravasamento ou de desvio 22 que é convenientemente fabricada com-pletamente de material plástico e possui um invólucro da válvula 34 que po-de ser inserido no interior axial do elemento de filtro 4 na área de uma facede extremidade. No invólucro da válvula 34 exjste uma mola de válvula 25configurada como uma mola em-espiral que, em particular, exerce uma forçade pressão. Essa mola de válvula 25 carrega um disco de fechamento 24funcionando como um corpo da válvula para a posição fechada. Quando apressão do líquido excede a um valor limite no lado não processado, o discode fechamento 24 é aberto contra a força da mola de válvula 25, de modoque uma passagem de fluxo direta entre o lado não processado e o lado lim-po é proporcionada.

Na área da face de extremidade axial no invólucro da válvula 34várias pernas de suporte 60 são dispostas, as quais se projetam passandopela face de extremidade axial do elemento de filtro 4 e são formadas, con-venientemente, no invólucro da válvula 34 como uma peça unitária do mes-mo. Estas pernas de suporte 60 têm a função de um dispositivo de suporteflexível elástico de modo que quando inserindo o elemento de filtro 4 dentroda caixa de filtro 2, uma compensação de tolerância axial em relação à colo-cação sobre a parte de baixo da caixa de filtro é alcançada. Além disso, pormeio das pernas de suporte 60, o elemento de filtro é centralizado e guiadodentro da caixa. Além disso, é garantido que o elemento de filtro não possaser montado acidentalmente na orientação incorreta.

Convenientemente, três ou quatro pernas de suporte 60 sãoproporcionadas na face de extremidade do invólucro da válvula 34 em distri-buição uniforme ao redor da circunferência. Como apresentado na Figura 25,também pode ser conveniente proporcionar ao invés das pernas de suporteum anel de suporte 61 na face de extremidade axial do invólucro da válvula34 onde o anel de suporte 61 possui os elementos de suporte 62 que sãoincorporados como as molas de suporte tipo pino se estendendo radialmentepara o interior que se estendem em uma direção axial em relação ao planodo anel de suporte 61.Na Figura 26, uma modalidade adicional é ilustrada, na qual umaválvula de desvio 22 coopera com uma ponta 70 na parte de baixo da caixade filtro em formato de copo 2. A válvula de desvio 22 entre o lado não pro-cessado e o lado limpo do elemento de filtro a ser inserido dentro da caixade filtro possui um disco de fechamento 24 que forma o corpo da válvula e écarregado por força pela-mola de válvula 25 ern sua posição de vedação noinvólucro da válvula 34. O invólucro da válvula 34 é aproximadamente emformato de copo, onde o lado aberto do copo está voltado para a caixa defiltro. O disco de fechamento 24 é posicionado em um espaçamento em re-lação à parte de baixo da caixa de filtro e às paredes laterais do invólucro daválvula, bem como o disco de fechamento 24 delimita um espaço de recep-ção dentro do qual o pino ou ponta 70 se projeta; o pino ou ponta é ligadocom a parte de baixo da caixa de filtro.

Este pino 70 tem a tarefa de mover o corpo da válvula da válvulade desvio para a posição aberta no caso em que um elemento de filtro incor-reto incluindo a válvula de desvio é inserido na caixa de filtro, de modo que,independente do elemento de filtro não sendo o correto, uma conexão defluxo direto entre os lados não processado e limpo é proporcionada e destemodo, uma passagem para o líquido através do sistema de filtragem é ga-rantida. Em particular, quando utilizado como um filtro de combustível, umabastecimento de emergência do motor de combustão interna com combus-tível é garantido deste modo, mesmo que no entanto acidentalmente o filtroerrado tenha sido inserido.

Quando o elemento de filtro e a válvula de desvio são utilizadoscorretamente, o pino tem ao invés disso uma função de centralização paracentralizar o elemento de filtro, no copo do filtro mas não uma função de a -bertura para a válvula de desvio. Neste caso, o pino se projeta para dentrodo rebaixo no invólucro da válvula 34, entretanto, sem carregar e mover odisco de fechamento 24 para a posição aberta. Quando o elemento de filtroé corretamente inserido ou quando o elemento de filtro correto é inserido, odisco de fechamento 24 é posicionado também em sua posição de fecha-mento com espaçamento suficiente em relação à ponta do pino.Uma vantagem adicional de tal pino é que, quando utilizando oelemento de filtro apropriado para o sistema de filtragem, uma inserção aci-dental deste elemento de filtro na posição incorreta é impedida. Caso o ele-mento de filtro seja inserido acidentalmente na orientação errada dentro docopo do filtro, a chapa de extremidade na face.de extremidade do elementode filtro entra em contato com o pipo 70, de modo que o elemento de filtronão pode ser completamente inserido dentro do copo do filtro; isto é imedia-tamente percebido durante a montagem.

Na Figura 27, um elemento de filtro 4' é apresentado em vistaplana. O elemento de filtro 4' possui uma chapa de extremidade superior 15'feita de um material termoplástico. A chapa de extremidade 15' é essencial-mente incorporada como um disco anular.. Uma abertura central 81 é pro-porcionada, através da qual o fluido pode fluir. Em outras modalidades, achapa de extremidade 15' também pode simplesmente um disco circular. Aabertura 81 para o fluido é então disposta no lado oposto. Além da formacircular ou da forma de anel anular, obviamente, a chapa de extremidade 15'pode ter qualquer outro formato geométrico adequado, por exemplo, podeser quadrada, retangular ou poligonal, e em particular, hexagonal. A chapade extremidade 15' possui em sua circunferência três estruturas de chaveta80 distribuídas ao redor da periferia. O número e a distribuição das estrutu-ras de chaveta 80 na periferia são arbitrários. Por isto, também é possívelproporcionar somente uma ou mais das estruturas de chaveta 80 na periferi-a. A estrutura de chaveta 80 se projeta com sua geometria passando pelacircunferência externa da chapa de extremidade 15', onde a estrutura dechaveta 80 possui as Iaminas de material 82 ou as brechas 83 com largurasdiferentes.

A estrutura de chaveta 80 nesta modalidade é na forma das le-tras "M+H". Obviamente, todas as letras podem ser combinadas em qual-quer seqüência e número para formar a estrutura de chaveta 80. De formavantajosa, as letras são selecionadas de modo que elas representem umlogotipo da companhia ou uma abreviação do nome de uma companhia oude um nome de produto. A estrutura de chaveta 80 pode também ser forma-da por outros caracteres, por exemplo, caracteres Japoneses ou Chinesesou números Arábicos ou Romanos.

Na Figura 28, o elemento de filtro 4' é apresentado em uma vistalateral. Os componentes correspondendo a estes Figura 27 são proporcio-nados com os mesmos números de referência. O elemento de filtro 4 possuiem adição à chapa de extremidade superior 15' e.à chapa de extremidadeinferior 15 também um meio de filtro anular e dobrado em zigue-zague 84. Omeio de filtro 84 é conectado firmemente vedado com as chapas de extremi-dade 15, 15'. Nesta modalidade, a estrutura de chaveta 80 é disposta deforma inclinada com sua área se projetando radialmente passando pelo for-mato circular da chapa de extremidade 15' em relação à superfície da chapade extremidade 15'. Nesta conexão, o ângulo de inclinação α da estrutura dechaveta 80 é aproximadamente 45°. Entretanto, o ângulo de inclinação αpode ter qualquer valor adequado entre O0 e 90°, de preferência, entre 30° e60°. A estrutura de chaveta 80 engata com uma estrutura de trava 85 ilustra-da na vista de detalhe em perspectiva da caixa de filtro 2' na Figura 29.

A estrutura de trava 85 é disposta na caixa de filtro em formatode copo 2', a qual é adequada para receber o elemento de filtro 4'. Nestaconexão, a estrutura de trava 85 possui uma geometria negativa em relaçãoà estrutura de chaveta 80, de modo que as almas de material 82 da estruturade chaveta 80 engatam nas brechas 83 da estrutura de trava 85. As almasde material 82 da estrutura de trava 85 engatam nas brechas 83 da estruturade chaveta 80. Nesta modalidade, a estrutura de trava 85 da caixa de filtro 2'é configurada como um entalhe na parede da caixa de filtro 86. Os entalhespodem se estender através de toda a espessura do material da parede dacaixa dê filtro 86 ou podem ser somente um rebaixo parcial. No caso de umrebaixo parcial, parte da parede da caixa de filtro 86 permanece e é tocadapela estrutura de chaveta 80. Em outras modalidades, a estrutura de trava85 pode ser disposta em um ângulo em relação à parede da caixa de filtro86 e engatar com os entalhes na chapa de extremidade 15'. Pela interaçãodas estruturas de chaveta e de trava 80, 85, as estruturas 80, 85 suplemen-tam uma a outra como uma unidade. O elemento de filtro 4' pode assim serinserido somente na posição de montagem apropriada dentro da caixa defiltro. A inserção de elementos de filtro não permitidos é portanto reconheci-da imediatamente e impedida quando o elemento de filtro 4' não é montadode forma apropriada. Uma disposição da estrutura de chaveta 80 na caixa defiltro 2' obviamente é possível quando a estrutura de travada correspondente85 é proporcionada no elemento de filtro 4'.

Na Figura 30, um elemento de filtro 4' de acordo com a Figura 28é ilustrado no estado montado em uma caixa de filtro 2' de acordo com aFigura 29. As estruturas 80, 85 do elemento de filtro 4' e da caixa de filtro 2'suplementam um ao outro de um modo tal que o elemento de filtro 4' é posi-cionando exatamente na caixa de filtro 2' e em relação à rotação relativa éimpedido. Esta unidade montada anteriormente do elemento de filtro 4' e dacaixa de filtro 2' pode subseqüentemente ser aparafusada dentro do recep-táculo correspondente, por exemplo, em uma cabeça de filtro (não ilustrada)ou em uma tampa (não ilustrada). As estruturas de chaveta e trava descritas80, 85 podem ser combinadas de qualquer modo com as modalidades des-critas acima e podem assim proporcionar configurações convenientes.

Claims

1. Sistema de filtragem, em particular para filtrar líquidos em mo-tores de combustão interna, compreendendo um elemento de filtro (4) quepode ser inserido dentro de uma caixa de filtro (2) através do qual o líquidointroduzido dentro da caixa de filtro flui, compreendendo uma válvula de ex-travasamento entre o lado não processado e o lado limpo do elemento defiltro que é movida para uma posição aberta caso a pressão do líquido nolado não processado do elemento de filtro exceda um valor limite, onde aválvula de extravasamento (22) compreende um corpo da válvula ajustável(24) carregado por uma mola de válvula (25), caracterizado pelo fato de queo corpo da válvula (24) da válvula de extravasamento (22) é feito de materialplástico.

2. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que a mola de válvula (25) da válvula de extravasamen-to (22) é feita de material plástico.

3. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que a mola de válvula (25) é uma mola em espiral queenvolve uma seção do corpo da válvula (24).

4. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro é de uma configura-ção cilíndrica oca e um líquido a ser filtrado passa através do mesmo na di-reção radial, onde a válvula de extravasamento (22) se projeta de forma axi-al pelo menos parcialmente para o interior do elemento de filtro.

5. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1a 4, caracterizado pelo fato de quê a válvula de extravasamento é dispostapróxima da área da parte de baixo do elemento de filtro.

6. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1a 5, caracterizado pelo fato de que a válvula de extravasamento se projetapara dentro de um encaixe de fixação (16) que está conectado com ummembro de suporte (5) do elemento de filtro (4).

7. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 6, carac-terizado pelo fato de que o encaixe de fixação (16) e uma chapa de extremi-dade delimitando o elemento de filtro em uma face de extremidade formamuma peça monolítica.

8. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 6, carac-terizado pelo fato de que o encaixe de fixação (16) é separado de um discode extremidade delimitando o elemento de filtrp em uma face de extremida-de;

9. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1a 8, caracterizado pelo fato de que a caixa de filtro (2) é fechada por umatampa (3) que é compreendida de dois discos individuais (6, 7) que são co-nectados um com o outro por um encaixe de fluxo central (8), onde os doisdiscos de extremidade (6, 7) e o encaixe de fluxo (3) são configurados comouma peça de plástico comum.

10. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 9, carac-terizado pelo fato de que um disco individual (7) da tampa (3) é vedado naface de extremidade do elemento de filtro (4) e pelo fato de que neste discoindividual (7) uma válvula de extravasamento (22) é inserida.

11. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o corpo da válvula (24) é um compo-nente monolítico que pode ser encaixado dentro da válvula de extravasamento (22).

12. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a válvula de extravasamento (22) érecebida em um membro de suporte (5) incorporado como um tubo centraldo elemento de filtro (4).

13. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que na válvula de extravasamento (22), osdispositivos de suporte (60,61) são dispostos, os quais se projetam de formaaxial passando pela face de extremidade do elemento de filtro (4).

14. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 13, ca-racterizado pelo fato de que os dispositivos de suporte são configurados co-mo pernas de suporte (60).

15. Sistema de filtragem de acordo com a reivindicação 13, ca-racterizado pelo fato de que como um dispositivo de suporte, um anel desuporte (61) é proporcionado.

16. Sistema de filtragem de acordo com uma das reivindicações-13 a 15, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de suporte (60, 61)são incorporados para serem elasticamente flexíveis na direção axial.

17. Sistema de filtragem,-de acordo com uma das reivindicações-1 a 16, caracterizado pelo fato de que na parte de baixo da caixa de filtro (2),um pino (70) é disposto, o qual se projeta paria dentro de um rebaixo que édelimitado pelo invólucro da válvula (34) da válvula de extravasamento (22).