ES2200985T3 - Membrana prensante de material elastico de tipo caucho. - Google Patents
Membrana prensante de material elastico de tipo caucho.Info
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Abstract
Membrana prensante (9) de un material de elasticidad similar a la del caucho para una placa filtrante (1¿) de un filtro prensa, en la que dicha membrana prensante (9) por una parte se puede apoyar en la placa filtrante (1¿) y, por otra parte, mediante una pluralidad de protuberancias en forma de botón apoya un paño filtrante (14) que discurre paralelamente, y un recinto intermedio (11) que se halla entre la membrana prensante (9) y la placa filtrante (1¿) se puede someter a carga mediante un medio de presión, con lo cual la membrana prensante (9) se puede desplazar elásticamente apartándose de la placa filtrante (1¿) en dirección a una cámara de filtración (7) limitada por el paño filtrante (14) para ejercer presión de prensado sobre una torta del filtro-prensa que se forma delante del paño filtrante (14), y a cuyo efecto desde la membrana prensante (9) en las zonas de protuberancias de apoyo (6) de las placas filtrantes (1, 1¿), perpendicularmente a estas y a la misma membrana prensante (9), existen unas fuerzas de presión dirigidas que son transmisibles, a cuyo efecto la membrana prensante (9) en la zona de las protuberancias de apoyo (6) está provista de unos discos de transmisión (12) de un material sensiblemente más duro en comparación con el material de elasticidad similar a la del caucho de la restante membrana prensante (9) y los discos de transmisión (12) están vulcanizados dentro del material de elasticidad similar a la del caucho.
Description
Membrana presante de material elástico de tipo
caucho
La presente invención se refiere a una membrana
prensante de un material de elasticidad similar a la del caucho
para una placa filtrante de un filtro-prensa, en el
que la membrana prensante, por una parte se puede apoyar en la placa
filtrante y, por otra parte, mediante una pluralidad de
protuberancias en forma de botón soporta un paño filtrante que
discurre paralelamente, y un recinto intermedio que se halla entre
la membrana prensante y la placa filtrante se puede someter a carga
con un medio de presión, con lo cual la membrana prensante se puede
desplazar de una manera elástica desde la placa filtrante en
dirección a una cámara de filtración delimitada por el paño
filtrante, para ejercer la presión de prensado sobre la torta que
se forma ante el paño filtrante del filtro-prensa, y
desde la membrana prensante, en las zonas provistas de
protuberancias de apoyo de la placa filtrante se pueden transmitir
fuerzas de compresión perpendicularmente a esta y a la misma
membrana prensante, y la membrana prensante (9) en la zona de las
protuberancias de apoyo (6) está provista de discos de transmisión
(12) de un material sensiblemente más duro en comparación con el
material de elasticidad similar a la del caucho del resto de la
membrana prensante (9), y los discos de transmisión (12) están
vulcanizados dentro del material de elasticidad similar a la del
caucho.
La patente GB 2.069.258 A da a conocer, por
ejemplo, una membrana prensante de este tipo. Junto a elementos
postizos en forma de tejidos de refuerzo, se hallan descritos en
este documento unos discos de transmisión en forma de discos de
acero agujereados. Estos discos de acero son, sin embargo,
considerablemente más delgados que el espesor de la membrana
prensante, Si en la zona de las protuberancias de apoyo se produce
una carga por compresión de la membrana, entonces por ambos lados
de los discos de transmisión tiene lugar una fluencia del material
de elasticidad similar a la del caucho de la membrana, de tal forma
que a consecuencia de tensiones de cizallamiento en la superficie de
los discos de transmisión, de hecho inextensibles, se producen
tensiones de cizallamiento y con ello un cizallamiento del material
de elasticidad similar a la del caucho. A causa de esto se produce
frecuentemente una división de la membrana prensante en varias
capas, con lo cual queda iniciada una destrucción progresiva de la
membrana prensante.
El documento EP 0 440 205 A1 da a conocer una
membrana prensante alternativa en la que los discos de transmisión
consisten en dos semidiscos, de momento separados uno del otro, que
son conducidos hasta la membrana prensante desde lados opuestos y
allí se unen entre sí en la posición de montaje con la ayuda de
tornillos. La unión duradera de los discos de transmisión con el
material de la membrana de de elasticidad similar a la del caucho
tiene que efectuarse por la vía de un agarrotamiento entre los dos
semidiscos atornillados entre sí. Un inconveniente de esta conocida
ejecución de la membrana hay que verlo en que en el caso de una
carga de tracción sobre la membrana dentro del plano de los discos
(como por ejemplo se presenta con una carga por presión de la
cámara del filtro o del recinto que contiene el agua de prensado)
existe el peligro de que el material de elasticidad similar a la del
caucho sujetado entre los dos semidiscos resbale parcialmente hacia
fuera y con ello se pierda la solidez de la unión del disco de
transmisión. Existe además el peligro de un deterioro de la
membrana de material de elasticidad similar a la del caucho en la
zona de los bordes periféricos de aristas vivas de los semidiscos
que sobresalen por encima de la superficie de la membrana.
El documento DE 41 19 166 C2 da a conocer otra
membrana prensante. Para la hermeticidad del recinto intermedio que
se puede someter a carga por el medio de presión, la membrana
prensante encaja con un nervio marginal periférico dentro de una
ranura periférica adaptada a él en el marco de la placa filtrante.
En la zona de las protuberancias de apoyo de la placa filtrante el
espesor de pared de la membrana prensante es aproximadamente el
doble en comparación con las demás zonas, y en estas zonas de mayor
espesor se halla dispuesto un tejido de refuerzo dentro del
material de elasticidad similar a la del caucho. Con este tejido de
refuerzo se pretenden evitar deformaciones como las que se presentan
con una elevada carga por presión de la membrana en la zona de las
protuberancias de apoyo.
Como quiera que, sin embargo, en el caso del
material de elasticidad similar a la del caucho utilizado para la
membrana prensante se trata de un material esencialmente
incompresible, de la alta carga por presión de la membrana prensante
en las zonas antes mencionadas resulta una verdadera
"fluencia" del material de elasticidad similar a la del
caucho, y en cambio el tejido de refuerzo no es capaz de seguir un
movimiento de fluencia de este tipo del material de elasticidad
similar a la del caucho que lo envuelve. La consecuencia de ello es
una disolución de la unión entre el tejido de refuerzo y el material
de elasticidad similar a la del caucho envolvente, de tal forma que
en estos puntos, particularmente a causa de un estado de esfuerzo
multiaxial, se llega a una destrucción de la membrana prensante en
forma de formación de grietas en el material de elasticidad similar
a la del caucho.
Además, a causa del movimiento de fluencia del
material de elasticidad similar a la del caucho se produce un
movimiento relativo entre este último, y las protuberancias de
apoyo asignadas de las placas filtrantes así como los paños
filtrantes que se encuentran entre los dos componentes mencionados.
Esto conduce, por una parte, a un elevado desgaste por rozamiento
en la superficie del material de elasticidad similar a la del caucho
y, por otra parte, a una inadmisible gran extensión de los paños
filtrantes, de lo cual pueden resultar las muy temidas llamadas
roturas en cruz en el tejido del paño filtrante.
Otra membrana prensante generalmente conocida
presenta escotaduras en la zona de las protuberancias de apoyo, de
tal forma que las protuberancias de apoyo de placas filtrantes
opuestas sólo se apoyan una sobre otra a través de los dos paños
filtrantes dispuestos entre ellos. Con una construcción de este
tipo no puede llegarse a una fluencia del material de elasticidad
similar a la del caucho ni a una formación de grietas en el mismo,
ni tampoco a una sobreextensión de los paños filtrantes producida
por el movimiento de fluencia del material de elasticidad similar a
la del caucho. Un inconveniente de una membrana prensante de este
tipo hay que verlo sin embargo en que en la zona de las escotaduras
la membrana tiene que ser hermetizada frente a la placa filtrante,
para, por ejemplo, impedir la penetración del agua de prensado en
la materia filtrada. Las medidas necesarias para una hermetización
fiable de este tipo son costosas y encarecen de manera considerable
un filtro-prensa basado en este principio.
La presente invención tiene por objetivo
perfeccionar una membrana prensante de tal forma que con una
introducción de fuerza a través de las protuberancias de apoyo de
una placa filtrante se evite tanto una destrucción de la misma
membrana prensante como asimismo del paño filtrante. Además, los
costes de fabricación de una membrana prensante de este tipo tienen
que ser reducidos y tiene que excluirse un dispendio adicional para
hermetización.
A partir de una membrana prensante del tipo
descrito al principio, este objetivo se consigue de acuerdo con la
presente invención por el hecho de que los discos de transmisión
(12) con sus caras vistas opuestas entre sí forman una parte de las
superficies de la membrana prensante (9) y porque las superficies
de la membrana prensante (9) en la zona de transición desde los
discos de transmisión (12) al resto de la membrana prensante (9)
discurren de manera continua.
El material más duro en la zona de las
protuberancias de apoyo impide una fluencia, incluso en el caso de
grandes solicitaciones por presión, de tal forma que en las zonas
especialmente sometidas a carga de la membrana prensante, no puede
llegarse ni a un deterioro de la membrana misma ni de los paños
filtrantes solicitados asimismo por presión.
Debido a que la membrana prensante únicamente en
la zona de los discos de transmisión es de un material duro, apenas
elástico, en las demás zonas de la membrana la necesaria
elasticidad no está limitada, ya que allí, como en las membranas
según el estado de la técnica, se emplea un material de elasticidad
similar a la del caucho. En la zona de las protuberancias de apoyo
la pérdida de elasticidad no es ningún inconveniente, ya que en
estas zonas, a causa de la sujeción de la membrana, no puede
producirse de todas maneras ningún desplazamiento.
El proceso de fabricación de la membrana
prensante según la presente invención, es particularmente sencillo,
ya que los discos de transmisión están vulcanizados dentro del
material de elasticidad similar a la del caucho. Además, con ello
queda garantizada una hermetización muy fiable entre los discos de
transmisión y el material de la membrana que los envuelve.
Debido a que los discos de transmisión forman
respectivamente una parte de las superficies opuestas de la
membrana prensante, quedan dispuestos colindantes con las
protuberancias de apoyo o los paños filtrantes, respectivamente, de
tal forma que en la zona de la transmisión de fuerza no hay en
absoluto ningún material de elasticidad similar a la del
caucho.
Debido a que las superficies de la membrana
prensante en la zona de los discos de transmisión discurren de
manera continua, queda evitado el peligro de sobresolicitaciones
locales del material debido, por ejemplo, a aristas vivas.
Como continuación de la configuración de la
presente invención está previsto que los discos de transmisión sean
de forma circular y posean un diámetro que sea insignificantemente
más pequeño que el diámetro de las protuberancias de apoyo asimismo
circulares. De este modo se asegura que en todos los estados de
deformación de la membrana prensante no llega a producirse ningún
corrimiento discontinuo del material de elasticidad similar a la
del caucho y a consecuencia de ello una sobresolicitación.
Con vistas a los costes de producción es
especialmente ventajoso que los discos de transmisión sean de un
material sintético, preferentemente de poliamida o
polipropileno.
Según el caso de utilización, alternativamente a
esto es asimismo oportuno que los discos de transmisión sean de un
material metálico, que preferentemente sea resistente a la
corrosión. La resistencia a la corrosión del metal permite en estos
casos incluso su utilización en la filtración de suspensiones
agresivas.
Para descartar una disociación de los discos de
transmisión de la membrana prensante, incluso en el caso de cargas
elevadas, está previsto que entre los discos de transmisión y el
material envolvente exista una unión positiva. Esta unión positiva
se puede ocasionar preferentemente mediante por lo menos una ranura
que discurra por una cara frontal de los discos de transmisión, que
en el proceso de fabricación de la membrana prensante se llenará
con material de elasticidad similar a la del caucho.
La solidez de la unión entre los discos de
transmisión y el material de la membrana que los envuelve se puede
aumentar todavía más si la periferia de los discos de transmisión
está provista de protuberancias y/o cavidades -preferentemente en
forma de un dentado periférico- ya que con ello se consigue una
unión positiva.
La presente invención se explica a continuación
más detalladamente sobre la base de un ejemplo de ejecución de una
membrana prensante, que está representada en el dibujo.
Representan:
La Fig. 1, una vista de una placa filtrante con
entrada central de la turbia y cuatro protuberancias de apoyo;
La Fig. 2, una vista en sección a lo largo de la
línea II-II a través de la placa filtrante según la
figura 1, y
La Fig. 3, una ampliación de la vista en sección
de la figura 2 en la zona de dos protuberancias de apoyo.
La figura 1 ilustra una vista de una placa
filtrante 1, de la cual hay dispuestas una pluralidad de ellas
paralelas entre sí para la filtración de suspensiones. Cada placa
filtrante 1 está compuesta de un marco periférico 2 y un plano a
nivel de la placa 3 envuelto por éste. En el centro del plano a
nivel de la placa 3 se halla la así llamada alimentación central
del líquido denso 4, que en forma de un canal se extiende por todas
las placas filtrantes 1 dispuestas unas a continuación de otras. A
igual distancia, y dispuestos alrededor de un eje longitudinal 5 de
la entrada de la turbia 4, se hallan unos protuberancias de apoyo 6,
que sobresalen del plano a nivel de la placa 3 dispuesto empotrado
con relación al marco 2.
Observando la figura 2 se aprecia que entre dos
placas filtrantes colindantes 1 y 1' queda encerrada una cámara de
filtración 7. Esta cámara de filtración se origina en el estado de
dos placas filtrantes colindantes 1 y 1' conjuntamente prensadas,
porque el plano a nivel de la placa 3, con relación a un plano de
separación 8 entre marcos 2 que chocan entre sí, está desplazado
hacia atrás.
Excepto en la zona del marco periférico 2, las
placas filtrantes 1 y 1' situadas una frente a la otra están
únicamente en contacto en la zona de las cuatro protuberancias de
apoyo 6.
La placa filtrante 1' representada a la derecha
de la figura 2 está provista de una membrana prensante 9, que con
la ayuda de un borde de junta 10 que envuelve el borde se introduce
dentro de una ranura adaptada en el marco 2 de la placa filtrante
1', y que en el estado en que el paquete de filtros está
conjuntamente prensado cuida de una hermetización tanto de un
recinto intermedio 11 como asimismo de la cámara filtrante 7. El
espacio intermedio 11 se halla entre la membrana prensante 9 y el
plano a nivel de la placa 3' de la placa filtrante 1'. Este recinto
intermedio 11 se puede someter a carga mediante un medio de presión,
particularmente con agua de prensado.
En la figura 2 están representadas en vista en
sección la placa filtrante 1 como placa de la cámara y la placa
filtrante 1' como placa de la membrana. Alternativamente a esto,
cada placa filtrante puede estar configurada por un lado como placa
de la cámara y por el lado opuesto como placa de la membrana. Como
otra variante se pueden utilizar exclusivamente placas de la
membrana.
De la ampliación de la vista en sección según la
figura 3 resulta que en cada caso en la zona de dos protuberancias
de apoyo opuestas 6 se halla integrado en la membrana prensante 9
un disco de transmisión 12 de un material sintético duro o de un
metal resistente a la corrosión. En consecuencia, la transmisión de
fuerza entre dos protuberancias de apoyo opuestas tiene lugar a
través del disco de transmisión 12 -así como de dos paños
filtrantes 13 y 14- y no a través del material de elasticidad
similar a la del caucho del resto de la membrana prensante 9.
Se produce siempre una transmisión de fuerza
entre dos protuberancias de apoyo colindantes 6, cuando en cámaras
de filtración 7 adyacentes reinan presiones distintas. Presiones
diferenciales de este tipo se pueden originar porque las secciones
de alimentación sean de tamaño desigual o porque, por ejemplo,
después del cambio del paño filtrante en una cámara, la resistencia
al flujo por un paño filtrante de tal tipo sea comparativamente
pequeña, con lo cual el establecimiento de presión en la cámara en
cuestión se retrasará. A causa de la gran superficie del plano a
nivel de la placa 3, de unas presiones diferenciales
comparativamente pequeñas en cámaras de filtración adyacentes 7,
resultarían ya fuerzas considerables, que sin un apoyo recíproco de
las placas filtrantes 1, 1' colindantes a través de las
protuberancias de apoyo 6, conducirían a una gran deformación
inadmisible de las placas filtrantes 1, 1' en la zona de los planos
a nivel de la capa 3, 3'.
De la figura 3 se puede además deducir que el
disco de transmisión 12 está provisto en su cara frontal 15 de una
ranura 16 periférica en forma de U. El disco de transmisión 12 está
vulcanizado dentro de la membrana prensante 9, con lo cual material
de elasticidad similar a la del caucho llena por completo la ranura
16. Además, la periferia del disco de transmisión 12 está provista
de un dentado circundante no visible. El espesor 17 del disco de
transmisión 12 corresponde al espesor 18 de la membrana prensante 9
en la zona limítrofe, de tal forma que se produce una transición
constante sobre ambas superficies de la membrana prensante 9.
La membrana prensante 9 está provista en su cara
superior dirigida hacia el paño filtrante 14 de pluralidad de
botones 19 de forma cilíndrica, regularmente distribuidos, que a
causa de los recintos libres 20 que se encuentran entre ellos
permiten la salida de la materia filtrada que ha pasado a través
del paño
filtrante 14.
filtrante 14.
De igual manera, el plano a nivel de la placa 3
de la placa filtrante 1 está provista de una pluralidad de botones
21 que permiten asimismo una salida sin obstáculos de la materia
filtrada.
Finalmente, en la figura 3 está además
representado que el diámetro 22 de los discos de transmisión 12 es
insignificantemente más pequeño que un diámetro 23 de las
protuberancias de apoyo 6 en forma de cono truncado. Con ello se
consigue que independientemente del estado actual de deformación de
las zonas de de material de elasticidad similar a la del caucho de
la membrana prensante 9 esté asegurado un asiento exento de saltos o
dobladuras de la membrana prensante en las zonas de material de
elasticidad similar a la del caucho que circundan los discos de
transmisión 12. Después de la conclusión del proceso de filtración y
eventual lavado de la torta del filtro-prensa que
se ha formado dentro de la cámara de filtración 7, la membrana
prensante 9, mediante carga por presión, es desviada hacia la
izquierda desde el lado de la placa filtrante 1', con lo cual la
torta del filtro-prensa se comprime y se sigue
escurriendo.
Claims (8)
1. Membrana prensante (9) de un material de
elasticidad similar a la del caucho para una placa filtrante (1')
de un filtro prensa, en la que dicha membrana prensante (9) por una
parte se puede apoyar en la placa filtrante (1') y, por otra parte,
mediante una pluralidad de protuberancias en forma de botón apoya
un paño filtrante (14) que discurre paralelamente, y un recinto
intermedio (11) que se halla entre la membrana prensante (9) y la
placa filtrante (1') se puede someter a carga mediante un medio de
presión, con lo cual la membrana prensante (9) se puede desplazar
elásticamente apartándose de la placa filtrante (1') en dirección a
una cámara de filtración (7) limitada por el paño filtrante (14)
para ejercer presión de prensado sobre una torta del
filtro-prensa que se forma delante del paño
filtrante (14), y a cuyo efecto desde la membrana prensante (9) en
las zonas de protuberancias de apoyo (6) de las placas filtrantes
(1, 1'), perpendicularmente a estas y a la misma membrana prensante
(9), existen unas fuerzas de presión dirigidas que son
transmisibles, a cuyo efecto la membrana prensante (9) en la zona
de las protuberancias de apoyo (6) está provista de unos discos de
transmisión (12) de un material sensiblemente más duro en
comparación con el material de elasticidad similar a la del caucho
de la restante membrana prensante (9) y los discos de transmisión
(12) están vulcanizados dentro del material de elasticidad similar
a la del caucho, caracterizada porque los discos de
transmisión (12) con sus caras vistas opuestas entre sí forman una
parte de las superficies de la membrana prensante (9) y porque las
superficies de la membrana prensante (9), en la zona de transición
desde los discos de transmisión (12) al resto de la membrana
prensante (9), discurren de manera continua.
2. Membrana prensante según la reivindicación 1,
caracterizada porque los discos de transmisión (12) son de
forma circular y poseen un diámetro (22) que es insignificantemente
más pequeño que el diámetro (23) de las protuberancias de apoyo (6)
asimismo de forma circular.
3. Membrana prensante según la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque los discos de transmisión (12) están
realizados en un material sintético, preferentemente de poliamida o
de polipropileno.
4. Membrana prensante según la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque los discos de transmisión (12) están
realizados en un material metálico, que preferentemente es
resistente a la corrosión.
5. Membrana prensante según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque entre los
discos de transmisión (12) y el material que los circunda existe una
unión positiva.
6. Membrana prensante según la reivindicación 5,
caracterizada porque los discos de transmisión (12) poseen
por lo menos una ranura (16) que discurre por su cara frontal, que
en el proceso de fabricación de la membrana prensante (9) se rellena
con material de elasticidad similar a la del caucho.
7. Membrana prensante según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6. caracterizada porque los discos de
transmisión están provistos de protuberancias y/o cavidades en su
periferia.
8. Membrana prensante según la reivindicación 7,
caracterizada porque los discos de transmisión están
provistos de un dentado circundante en su periferia.
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