ES2240799T3 - Dispositivo de filtracion, especialmente para aplicaciones de alta presion en una filtracion de masa fundida polimerica. - Google Patents
Dispositivo de filtracion, especialmente para aplicaciones de alta presion en una filtracion de masa fundida polimerica.Info
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Abstract
Dispositivo de filtración, especialmente para aplicaciones de alta presión en una filtración de masa fundida polimérica, con una parte (10) para enroscar, que se dota de una primera sección (12) de rosca para fijar el dispositivo de filtración, que presenta una segunda sección (14) de rosca para fijar un medio (16) filtrante, especialmente en forma de un material no tejido metálico, y que presenta un tubo (18) de soporte perforado para el material no tejido metálico, que en su otro extremo libre se dota de un dispositivo (24) de desplazamiento de volumen, de modo que el material no tejido metálico, rodeado de una rejilla (20) de apoyo, está sujeto a dos partes (28, 30) de fijación que, separadas por la rejilla (20) de apoyo, sirven por una lado para fijar a la segunda sección (14) de rosca de la parte (10) para enroscar y por otro lado representan un medio de manipulación para la fijación en cuestión, caracterizado porque el dispositivo (24) de desplazamiento de volumen es un componente deun sola pieza del tubo (18) de soporte, y de modo que la parte (30) de fijación diseñada como medio de manipulación engloba el dispositivo (24) de desplazamiento de volumen.
Description
Dispositivo de filtración, especialmente para
aplicaciones de alta presión en una filtración de masa fundida
polimérica.
La invención se refiere a un dispositivo de
filtración, especialmente para aplicaciones de alta presión en una
filtración de masa fundida polimérica, con una parte para enroscar,
que se dota de una primera sección de rosca para fijar el
dispositivo de filtración, que presenta una segunda sección de rosca
para fijar un medio filtrante, especialmente en forma de un material
no tejido metálico, y que presenta un tubo de soporte perforado para
el material no tejido, que en su otro extremo libre se dota de un
dispositivo de desplazamiento de volumen, de modo que el material no
tejido metálico, rodeado de una rejilla de apoyo, está sujeto a dos
partes de fijación que, separadas por la rejilla de apoyo, sirven
por un lado para fijar a la segunda sección de rosca de la parte
para enroscar y por otro lado representan un medio de manipulación
para la fijación en cuestión.
Se sabe por el documento WO 90/00434 que entre la
primera y la segunda sección de rosca de la parte para enroscar se
prevé un aro-brida en el que puede apoyarse una
junta tórica, que puede colocarse con sus otras superficies tóricas,
con la parte de fijación del medio filtrante que puede
desenroscarse. La parte de fijación en cuestión se dota en los
laterales periféricos externos con tornillos prisioneros dispuestos
diametralmente entre sí, que deben facilitar el proceso de
desenroscado. En la parte opuesta del medio filtrante, éste está
igualmente fijado a otra parte de fijación, de modo que éste
presenta igualmente en los laterales periféricos externos
perforaciones diametralmente opuestas para enroscar, que sirven para
agarrar una herramienta de fijación, de manera que con la
herramienta de fijación en cuestión y la ayuda de sujeción en forma
de tornillos prisioneros es posible, siempre que lo sea, un proceso
de desenroscado libre de torsiones, para de esta manera dejar libre
de esfuerzos de torsión el medio filtrante, especialmente en forma
de un material no tejido metálico, para la filtración posterior de
masa fundida polimérica y para no dañar la rejilla de apoyo que
rodea de manera protectora hacia afuera el medio filtrante de
material no tejido metálico. A continuación, el dispositivo de
desplazamiento de volumen se enrosca en esta parte de fijación en
dirección del tubo de soporte. Con la solución conocida en cuestión
es concretamente posible, en el caso de medio filtrante sucio,
cambiar éste junto con las partes de fijación por un nuevo elemento
de filtración y dejar en el sitio de utilización los componentes de
acero inoxidable valiosos, en forma de la parte para enroscar así
como del tubo de soporte; debido a la construcción poco rígida del
elemento de filtración, incluso el proceso de montaje en cuestión es
difícil de realizar, lo que complica el proceso de cambio. Además,
no puede descartarse que, debido a la construcción poco rígida del
elemento de filtración, se formen en la rejilla de apoyo y en el
medio filtrante tensiones de torsión durante el proceso de fijación,
de modo que no puede descartarse una avería, especialmente durante
una aplicación de alta presión.
Por el documento DE 43 43 270 A1 se conoce una
cabeza de hilado para hilar masas fundidas poliméricas, con una
parte superior y una carcasa del bloque de boquillas con una placa
de boquillas con una superficie de como máximo 90 cm^{2} y un
canal de masa fundida con bujías filtrantes. Dado que en la solución
conocida, antes de cada placa de boquillas, está dispuesta una única
bujía filtrante en la dirección del flujo, que la bujía filtrante
consta de un cilindro de tejido de hilo metálico sin costuras,
atravesado radialmente desde fuera hacia adentro, con una tapa en el
extremo superior y en el extremo inferior un racor de conexión
cónico convergente hacia abajo con paso de masa fundida, y que la
zona del canal de masa fundida que aloja la bujía filtrante está
diseñada como cono, al menos en el tercio inferior, de modo que el
racor de conexión cónico de la bujía filtrante se comprime en el
cono de manera autoselladora por la masa fundida, se consigue
generalmente una circulación uniforme de la masa polimérica fundida,
con exclusión de zonas muertas. En el extremo superior de la bujía
filtrante, que está enfrente del cono mencionado en su parte
inferior, está disponible un dispositivo de desplazamiento de
volumen, que es un componente de una sola pieza de un tubo de
soporte para el medio filtrante. A pesar del refuerzo de todo el
sistema que resulta de este documento, se produce, al igual que
antes, una tendencia a tensiones de torsión y en conjunto el proceso
de cambio del elemento de filtración sólo puede realizarse con
dificultad, para lo que es necesario un desmontaje casi completo de
la conocida cabeza de hilado.
Por el documento WO 01/52966 A1 se conoce un
dispositivo de filtración con una carcasa de filtración, junto con
una entrada de filtración y una salida de filtración, así como un
elemento de filtración que divide una zona de filtración en dos
zonas parciales. Dado que en esta solución una zona parcial se
reduce en sección transversal desde la entrada de filtración hasta
la salida de filtración, se produce una formación cónica en al menos
una de las dos zonas parciales, que están separadas entre sí por el
elemento de filtración. Por tanto, puede conseguirse una
distribución de tiempos de permanencia óptima dentro del dispositivo
de filtración para una velocidad de circulación uniforme, lo que
desempeña un papel esencial, especialmente en el caso de fluidos de
alta viscosidad, como masas fundidas poliméricas. A este efecto, en
la solución conocida, una parte de fijación diseñada como medio de
manipulación engloba el dispositivo de desplazamiento de volumen en
el interior. Sin embargo, debido a que el medio filtrante que rodea
el tubo de soporte se apoya una vez en la parte de fijación
mencionada y en el extremo opuesto en partes de alojamiento que
están fuertemente unidas con la carcasa, en el proceso de desmontaje
y cambio del elemento de filtración se producen igualmente las
tensiones de torsión perjudiciales ya descritas e igualmente un
cambio del elemento de filtración requiere un gran gasto.
Partiendo de este estado de la técnica, la
invención se basa en el objetivo de seguir mejorando el conocido
dispositivo de filtración, para que permita por un lado un proceso
de desmontaje sencillo y rápido para el medio filtrante que debe
cambiarse y que por otro lado la construcción del elemento de
filtración se mantenga libre de esfuerzos perjudiciales,
especialmente en forma de esfuerzos de torsión. Un objetivo en
cuestión se alcanza con un dispositivo de filtración con las
características de la reivindicación 1.
Con las características de la reivindicación 1 en
su totalidad se consigue que el dispositivo de desplazamiento de
volumen sea un componente de una sola pieza del tubo de soporte y
que una parte de fijación diseñada como medio de manipulación
englobe el dispositivo de desplazamiento de volumen. Por tanto, el
dispositivo de desplazamiento de volumen como componente del tubo de
soporte no debilitará más la sección transversal de actuación para
la parte de fijación que actúa como medio de manipulación, de manera
que ésta, en el sentido de una parte terminal o parte de tapa, puede
hacerse rígida de manera que se consiga en conjunto una construcción
más rígida para el elemento de filtración como módulo de recambio,
de manera que en el proceso de fijación o desenroscado puedan
soportarse en gran parte fuerzas de torsión perjudiciales para el
medio filtrante. Más bien se consigue un cartucho de enroscado de
construcción estable y el dispositivo de desplazamiento de volumen,
que es caro, puede permanecer en el tubo de soporte durante un
proceso de cambio y no debe eliminarse en principio de manera
complicada. Por lo demás, es posible con la solución según la
invención hacer el proceso de fijación y de cambio solamente
mediante el medio de manipulación, de manera que pueden omitirse
completamente ayudas de montaje adicionales, como tornillos
prisioneros o similares, en la otra parte de fijación con la sección
de rosca.
En una forma de realización preferida del
dispositivo de filtración según la invención, se prevé además que
entre la primera y la segunda sección de rosca de la parte para
enroscar esté dispuesta, en el estado desenroscado de la primera
parte de fijación en su superficie frontal libre, una junta tórica,
especialmente en forma de una junta de material no tejido metálico.
De esta forma puede omitirse completamente una junta tórica separada
en un aro-brida de la parte para enroscar, como en
la solución conocida anteriormente dada, y por tanto puede
conseguirse de tal manera un sellado seguro.
En otra forma de realización especialmente
preferida del dispositivo de filtración según la invención, el medio
filtrante se sujeta por resaltes de material, especialmente también
por codos de las partes de fijación, a puntos de fijación definidos.
Preferiblemente, los puntos de fijación son en este sentido
componente integral de las partes de fijación. La conformación en
cuestión permite un proceso de fijación y cambio sin torsiones para
el medio filtrante, de manera que en todo caso éste se mantienen
libre en gran parte de tensiones del material perjudiciales.
En otra forma de realización preferida del
dispositivo de filtración según la invención, la parte de fijación
que actúa como medio de manipulación presenta una distancia de
separación en dirección axial del dispositivo de filtración con
respecto al dispositivo de desplazamiento de volumen, de modo que el
dispositivo de desplazamiento de volumen se dota de superficies de
apoyo inclinadas que, en el estado enroscado de una parte de
fijación, están al menos parcialmente al lado de superficies de
refuerzo del medio de manipulación. Por medio de la disposición de
las superficies de apoyo-refuerzo en cuestión del
dispositivo de desplazamiento de volumen con medio de manipulación
se produce una fijación de tope, que asegura que la parte de
fijación que va a desenroscarse no se fuerce, lo que podría dañar
opcionalmente las vueltas de rosca. De tal manera también se forma
un tope para mantener libre de fuerzas de tensión perjudiciales el
material no tejido metálico como medio filtrante con su rejilla de
apoyo.
Otras formas de realización ventajosas son objeto
de las otras reivindicaciones dependientes.
A continuación se explica en más detalle el
dispositivo de filtración según la invención mediante dos formas de
realización. En este sentido, muestran en representación sin escala
y en principio la
- figura
- 1 parcialmente en vista, parcialmente en sección, una primera forma de realización del dispositivo de filtración;
- figura
- 2 una sección longitudinal del trazo I - I en la figura 1 y
- figura
- 3 tanto en sección como en vista, una representación longitudinal de la segunda forma de realización.
En primer lugar se explica en más detalle el
dispositivo de filtración según la invención mediante la primera
forma de realización según las figuras 1 y 2. A continuación, se
presenta la segunda forma de realización, de modo que en este
sentido solamente se explica de la última cómo se diferencia
esencialmente de la primera forma de realización.
El dispositivo de filtración según los ejemplos
de realización se prevé especialmente para la aplicación de alta
presión en una filtración de masa fundida polimérica. El dispositivo
de filtración presenta una parte 10 para enroscar, que se prevé para
fijar el dispositivo de filtración en un módulo de filtración total
(no representado) con una primera sección 12 de rosca. La parte 10
para enroscar presenta además una segunda sección 14 de rosca
subsiguiente para fijar un medio 16 filtrante; en el presente caso,
un material no tejido metálico adecuado para la filtración de masa
fundida polimérica. Hacia el interior, el medio 16 filtrante se
apoya en un tubo 18 de soporte perforado y hacia el exterior el
material no tejido metálico o el medio 16 filtrante en una rejilla
20 de apoyo rodeada de zonas 22 de paso rectangulares. El propio
tubo 18 de soporte está unido fijamente en su extremo libre a la
parte 10 para enroscar especialmente por una unión soldada y
presenta asimismo especialmente en su otro extremo libre un
dispositivo 24 de desplazamiento de volumen unido a él por un cordón
de soldadura. El dispositivo 24 de desplazamiento de volumen se une
a un órgano guía cónico en el tubo 18 de soporte y de tal manera
proporciona una homogeneización del flujo de masa fundida polimérica
en el interior del tubo de soporte en dirección del orificio 26 de
vaciado en el interior de la parte 10 para enroscar.
Tanto la rejilla 20 de apoyo como el medio 16
filtrante están sujetos a dos partes 28, 30 de fijación, que están
sujetas la una a la otra especialmente por medio del medio 16
filtrante, en su distancia fija. La primera parte 28 de fijación
sirve para fijar el medio 16 filtrante a la segunda sección 14 de
rosca de la parte 10 para enroscar, mientras que la segunda parte 30
de fijación se prevé como medio de manipulación para el proceso de
fijación en cuestión. Por tanto, la construcción total de las partes
28, 30 de fijación con la rejilla 20 de apoyo y el medio 16
filtrante está construida de tal manera que esencialmente es
posible, para la unidad de filtración en cuestión, un proceso de
enroscado y desenroscado mediante agarre en el medio de manipulación
en forma de la segunda parte 30 de fijación. Para un proceso de
filtración de la masa fundida polimérica, especialmente a altas
presiones, la dirección de circulación se prevé desde fuera hacia
adentro, por tanto, en primer lugar por la rejilla 20 de apoyo,
luego por el medio 16 filtrante así como por las perforaciones en el
tubo 18 de soporte hacia el interior del dispositivo de filtración,
de modo que entonces la masa fundida polimérica se depura de manera
que abandona el dispositivo de filtración para otra aplicación a
través del orificio 26 de vaciado. Si el material no tejido metálico
como medio 16 filtrante está sucio, existe por tanto la posibilidad
de poner a disposición un nuevo medio filtrante para un nuevo uso,
por medio de la segunda parte 30 de fijación que actúa como medio de
manipulación, desenroscando la parte 10 para enroscar mediante la
primera parte 28 de fijación. Como la segunda parte 30 de fijación
se extiende esencialmente sobre el dispositivo 24 de desplazamiento
de volumen, el medio de manipulación en cuestión puede configurarse
de manera muy rígida, lo que favorece la rigidez total de los
componentes de recambio, de modo que pueden evitarse tensiones de
torsión perjudiciales, especialmente durante el proceso de fijación
del medio filtrante con su rejilla 20 de apoyo.
Entre la primera sección 12 de rosca y la segunda
sección 14 de rosca de la parte 10 para enroscar está dispuesta, en
el estado desenroscado de la primera parte 28 de fijación en su
superficie frontal libre, una junta 32 tórica, especialmente en
forma de una junta de material no tejido metálico, que tiene la
ventaja de que el elemento de filtrado está sujeto con sólo una
junta que puede cambiarse e intercambiarse y sin embargo, de esta
manera, tiene lugar un sellado seguro entre el interior del
dispositivo de filtración y el entorno para una utilización
posterior. Por tanto, con esto también se evita con seguridad una
salida indeseada de la masa fundida polimérica en el caso de las
aplicaciones nombradas de alta presión.
El medio 16 filtrante se sujeta mediante resaltes
de material, especialmente en la forma de realización según la
figura 1, mediante codos de las partes 28, 30 de fijación en puntos
de fijación definidos en éstos. Por tanto, el material no tejido
metálico en sí flexible como medio 16 filtrante puede fijarse por
medio de procesos a presión a los resaltes 34 de material, de modo
que la tecnología de fijación en cuestión puede llevarse a cabo de
manera económica y por tanto permite una fijación segura. Los
propios puntos de fijación mencionados son componente integral de
las partes 28, 30 de fijación y el punto de fijación respectivo se
prolonga en la parte 28, 30 de fijación. Esto último favorece
igualmente la rigidez total del sistema. Como resulta especialmente
de la figura 2, el medio 16 filtrante se extiende en forma plisada
alrededor del tubo 18 de soporte y está rodeado por fuera de la
rejilla 20 de apoyo.
La segunda parte 30 de fijación que actúa como
medio de manipulación presenta una distancia 36 de separación en
dirección axial del dispositivo de filtración con respecto al
dispositivo 24 de desplazamiento de volumen, de modo que el
dispositivo 24 de desplazamiento de volumen se dota de superficies
38 de apoyo inclinadas que, en el estado enroscado de la primera
parte 28 de fijación están al menos parcialmente al lado de
superficies 40 de soporte de la segunda parte de fijación. De esta
manera, en el proceso de enroscado puede ejercerse una fuerza de
apoyo sobre el dispositivo 24 de desplazamiento de volumen, de modo
que el dispositivo 24 de desplazamiento de volumen entonces también
puede actuar como tope, para evitar forzar la sección de rosca en la
zona de la primera parte 28 de fijación. Además, las fuerzas que
aparecen en la filtración pueden derivarse de manera segura entonces
por medio de las superficies 38, 40 de soporte nombradas en la
construcción básica del tubo 18 de soporte con parte 10 para
enroscar. Esto último aporta igualmente una sujeción rígida del
sistema global para poder dejar libre de influencias de fuerzas
perjudiciales el propio medio 16 filtrante.
A continuación se describe en adelante con más
detalle la segunda forma de realización mediante la figura 3. En
este sentido, también se utilizan los mismos números de referencia
para las mismas piezas que para la primera forma de realización y en
este sentido, de la presente forma de realización solamente se
explica cómo se diferencia esencialmente de la primera forma de
realización según las figuras 1 y 2.
En primer lugar, en la segunda forma de
realización según la figura 3, la segunda parte 30 de fijación que
actúa como medio de manipulación se dota de una cúpula 42 de bujía
que indica hacia el exterior en dirección al entorno. La cúpula 42
de bujía en cuestión posibilita opcionalmente, además de fijar el
dispositivo de filtración por la parte 10 para enroscar, otra
posibilidad de fijación dentro de un dispositivo de filtración total
no representado detalladamente. Además, la primera y la segunda
partes 28, 30 de fijación consisten en dos secciones 28a, b, 30a, b
respectivas, de modo que las secciones en cuestión están unidas
fijamente entre sí por un cordón de soldadura, respectivamente. La
sección 28b, 30b respectiva presenta hacia adentro un saledizo y el
medio 16 filtrante está engrosado en sus extremos libres con un
cordón de soldadura de aportación, respectivamente, de tal manera
que el cordón de soldadura toma la sección, para poder fijar de esta
manera el medio 16 filtrante a las secciones 28b, 30b. De esta forma
puede obtenerse un dispositivo de filtración total de construcción
muy fina, en el que la rejilla 20 de apoyo determina esencialmente
el diámetro externo del dispositivo de filtración total.
Ambas formas de realización tienen en común que
la parte 10 para enroscar forma con el tubo 18 de soporte y el
dispositivo 24 de desplazamiento de volumen un módulo existente en
un dispositivo de filtración total y que el medio 16 filtrante con
sus dos partes 28, 30 de fijación, que está sometido a un desgaste,
puede separarse del módulo fijo como módulo de recambio. Siempre y
cuando el dispositivo de filtración sirva para la filtración de
masas fundidas poliméricas, todos los componentes de construcción
esenciales están fabricados en materiales de acero inoxidable.
Claims (9)
1. Dispositivo de filtración, especialmente para
aplicaciones de alta presión en una filtración de masa fundida
polimérica, con una parte (10) para enroscar, que se dota de una
primera sección (12) de rosca para fijar el dispositivo de
filtración, que presenta una segunda sección (14) de rosca para
fijar un medio (16) filtrante, especialmente en forma de un material
no tejido metálico, y que presenta un tubo (18) de soporte perforado
para el material no tejido metálico, que en su otro extremo libre se
dota de un dispositivo (24) de desplazamiento de volumen, de modo
que el material no tejido metálico, rodeado de una rejilla (20) de
apoyo, está sujeto a dos partes (28,30) de fijación que, separadas
por la rejilla (20) de apoyo, sirven por una lado para fijar a la
segunda sección (14) de rosca de la parte (10) para enroscar y por
otro lado representan un medio de manipulación para la fijación en
cuestión, caracterizado porque el dispositivo (24) de
desplazamiento de volumen es un componente de un sola pieza del tubo
(18) de soporte, y de modo que la parte (30) de fijación diseñada
como medio de manipulación engloba el dispositivo (24) de
desplazamiento de volumen.
2. Dispositivo de filtración según la
reivindicación 1, caracterizado porque entre la primera (12)
y la segunda (14) sección de rosca de la parte (10) para enroscar
está dispuesta, en el estado desenroscado de la primera parte (28)
de fijación en su superficie frontal libre, una junta (32) tórica,
especialmente en forma de una junta de material no tejido
metálico.
3. Dispositivo de filtración según la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el medio (16)
filtrante se sujeta mediante resaltes (34) de material, también
especialmente mediante codos de las partes (28, 30) de fijación, en
puntos de fijación definidos en éstos.
4. Dispositivo de filtración según la
reivindicación 3, caracterizado porque los puntos de fijación
son componente integral de las partes (28, 30) de fijación.
5. Dispositivo de filtración según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la parte (30) de
fijación que actúa como medio de manipulación presenta una distancia
(36) de separación en dirección axial del dispositivo de filtración
con respecto al dispositivo (24) de desplazamiento de volumen y
porque el dispositivo (24) de desplazamiento de volumen se dota de
superficies (38) de apoyo inclinadas que, en el estado enroscado de
la primera parte (28) de fijación, están al menos parcialmente al
lado de superficies (40) de soporte de la segunda parte (30) de
fijación que actúa como medio de manipulación.
6. Dispositivo de filtración según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la parte (30) de
fijación que actúa como medio de manipulación se dota de una cúpula
(42) de bujía.
7. Dispositivo de filtración según una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque una parte (28)
de fijación, que sirve para fijar la segunda sección (14) de rosca,
consta de dos secciones (28a,b) unidas entre sí, especialmente por
un cordón de soldadura, de las que una sección (28a) presenta la
pieza roscada para la segunda sección (14) de rosca de la parte (10)
para enroscar y la otra sección (28b) el resalte de material para
fijar el medio (16) filtrante.
8. Dispositivo de filtración según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la parte (10)
para enroscar forma con el tubo (18) de soporte y el dispositivo
(24) de desplazamiento de volumen un módulo existente y porque el
medio filtrante (16) con sus partes (28, 30) de fijación es un
módulo de recambio sometido a un desgaste.
9. Dispositivo de filtración según la
reivindicación 8, caracterizado porque ambos módulos de
construcción constan esencialmente de materiales de acero
inoxidable.
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