ES2207575T3 - Cartucho filtrante. - Google Patents
Cartucho filtrante.Info
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Abstract
Cartucho filtrante (1) para filtros con masa filtrante sobre tamices para filtrar y/o estabilizar fluidos, especialmente cerveza, con un cuerpo filtrante (2) en forma de tubo que está formado por un alambre retorcido (17) en forma de espiral, estando previstas unas ranuras (11) entre las vueltas del alambre como pasos para el fluido, caracterizado porque la superficie (20) del alambre retorcido (17) que se encuentra sobre la cara exterior del cuerpo filtrante (2) está inclinada con un ángulo respecto al eje longitudinal (1L) del cartucho filtrante (1), porque el alambre (17) presenta básicamente una sección transversal triangular estrechada hacia dentro, encontrándose la base (g) del triángulo en la cara exterior del cuerpo filtrante (2), de modo que se produce un desplazamiento de las superficies (20) de vueltas consecutivas del alambre.
Description
Cartucho filtrante.
La presente invención hace referencia a un
cartucho filtrante para filtros con masa filtrante sobre tamices
para filtrar y/o estabilizar fluidos, especialmente cerveza, con un
cuerpo filtrante en forma de tubo que está formado por un alambre
retorcido en forma de espiral, estando previstas unas ranuras entre
las vueltas del alambre como pasos para el fluido.
Los filtros con masa filtrante sobre tamices se
emplean especialmente en la fabricación de cerveza, para filtrar los
turbios contenidos en la cerveza y/o estabilizar dicha cerveza. En
un filtro con masa filtrante sobre tamices ya conocido se emplean
cartuchos filtrantes en las cuales el cuerpo filtrante presenta un
alambre retorcido, sirviendo unas ranuras entre las vueltas del
alambre como pasos para el fluido. El alambre retorcido es o bien
autoportante, o bien se sujeta mediante un soporte que se encuentra
en contacto con dicho alambre retorcido. Los cartuchos filtrantes
del filtro con masa filtrante sobre tamices se encuentran dispuestos
en un compartimento de material no filtrado, y hacen pasar a
continuación el material filtrado a una zona de filtrado. Para
realizar la filtración, a la cerveza que se va a filtrar se le
añaden coadyuvantes de filtración, como por ejemplo harina fósil,
celulosa, perlita, carbón activo, fibras de plástico, fibras de
vidrio, fibras de pasta o similares. Durante la filtración, los
coadyuvantes para la filtración se disponen como masa filtrante
sobre tamices en la superficie exterior del cuerpo filtrante al
comenzar el proceso de filtrado, de modo que se forma una capa
filtrante que sirve a su vez como capa de filtración.
La adherencia de la capa filtrante sobre la
superficie del cuerpo filtrante es de gran importancia,
especialmente para la seguridad del proceso, pues un deslizamiento
podría provocar la destrucción de la estructura de la torta de
filtro, y con ello también una calidad insuficiente del filtrado.
Sin embargo, en parte, los cuerpos filtrantes de alambre retorcido
conocidos no consiguen siempre una adherencia óptima del coadyuvante
de filtración sobre el cuerpo filtrante, lo que puede provocar
fallos de funcionamiento.
Por lo tanto, el objetivo de la presente
invención es crear un cartucho filtrante para el filtrado de fluidos
que permita una mejor adherencia de la capa filtrante.
Este objetivo se alcanza por medio de un filtro
según la reivindicación 1.
Mediante la inclinación de la superficie del
alambre retorcido que se encuentra sobre la cara exterior del cuerpo
filtrante se produce un desplazamiento de las superficies de vueltas
consecutivas de modo que la capa filtrante se puede adherir mejor. A
pesar de esta mejora en la adherencia, también se produce sin
embargo una mejor posibilidad de lavado por contracorriente de la
capa filtrante, pues gracias a la disposición del alambre retorcido
según la invención, el riesgo de bloqueo es menor.
Las mismas ventajas resultan también de la
estabilización por separado o simultánea de cerveza con
estabilizantes, como por ejemplo polivinilpolipirolidona (PVPP) o
coadyuvantes de filtración, por ejemplo geles de sílice, pues su
capacidad de adherencia es especialmente crítica.
El ángulo \alpha se encuentra preferentemente
en un margen de entre 1 y 10º, preferentemente entre 3 y 5º. En este
margen, el bobinado oblicuo del alambre se puede realizar de manera
sencilla, lo que trae consigo una considerable mejora en la
adherencia de la capa filtrante.
El alambre presenta básicamente una sección
transversal triangular estrechada hacia dentro, de modo que la base
del triángulo se encuentra sobre la cara exterior del cuerpo
filtrante. De esta manera se obtiene un ancho de ranura que aumenta
desde la cara exterior del cuerpo filtrante 2 en dirección a la cara
interior.
De manera ventajosa, el canto superior y el canto
inferior de la superficie inclinada del alambre retorcido están
redondeados, lo cual se puede conseguir dependiendo ya de la
fabricación. Los cantos redondeados pueden reducir aún más el riesgo
de bloqueo durante el lavado por contracorriente del filtro.
En un cartucho filtrante enrollado según la
invención, el canto inferior de la superficie inclinada de una
primera vuelta está desplazado en dirección a un canto superior de
la superficie inclinada de una vuelta de alambre que se encuentra
debajo, siendo el desplazamiento radial entre ellos de un orden de
magnitud de décimas de mm. De este modo, todos los cantos inferiores
de las superficies inclinadas se encuentran preferentemente sobre
una línea recta paralela al eje longitudinal L del cuerpo filtrante,
y todos los cantos superiores de la superficie inclinada se
encuentran sobre una segunda línea recta paralela al eje
longitudinal L del cuerpo filtrante. Esta disposición permite que el
material filtrante, como por ejemplo la tierra de diatomeas, se
pueda sedimentar bien entre los cantos inferiores y superiores
situados unos frente a los otros de las superficies inclinadas
consecutivas.
La invención hace referencia asimismo a un filtro
con masa filtrante sobre tamices que comprende un tanque filtrante
con un compartimento de material no filtrado, estando dispuestas en
dicho compartimento de material no filtrado unas cartuchos
filtrantes para el filtrado de fluidos según las reivindicaciones 1
a 6.
La invención se explica a continuación con más
detalle con la ayuda de las siguientes figuras. Muestran:
Fig. 1: de forma esquemática, una sección
longitudinal a través de una forma de realización del cartucho
filtrante según la invención;
Fig. 1A: una sección a lo largo de la línea
A-A de la Fig. 1;
Fig. 2: un aumento del detalle Z de la Fig.
1;
Fig. 3: un aumento del detalle Y en la Fig.
2;
Fig. 4: una sección esquemática a través de un
filtro con masa filtrante sobre tamices que presenta los cartuchos
filtrantes según la invención.
Como se deduce de la Fig. 4, los cartuchos
filtrantes según la invención para filtrar fluidos, especialmente
cerveza, pueden estar colgados en un compartimento de material no
filtrado 15 de un tanque filtrante 13. En ese caso, los cartuchos
filtrantes estarán fijados en una pared de separación 12 que
dividirá el tanque filtrante 13 en un compartimento de material
filtrado 14 y un compartimento de material no filtrado 15. El fluido
a filtrar, como por ejemplo cerveza, al que se le habrá añadido
tierra de diatomeas como coadyuvante para la filtración, es
conducido a través de la entrada 30 al interior del compartimento de
material no filtrado del tanque filtrante 13. Desde allí, atraviesa
la capa filtrante que se ha formado sobre la superficie exterior de
los cartuchos filtrantes antes de y durante la filtración mediante
la sedimentación de harina fósil; a continuación, pasando a través
de las entradas de fluido 11 (Fig. 2) formadas por las ranuras que
se encuentran entre las vueltas del alambre 17, llega al
compartimento interior del cartucho filtrante, y finalmente es
conducido al compartimento de material filtrado 14, desde donde sale
a continuación del tanque filtrante a través de una salida 16.
Como se deduce de la Fig. 1, el cartucho
filtrante 1 presenta en este ejemplo de realización un cuerpo
filtrante 2 que está formado por un alambre retorcido 17 en forma de
espiral. El cuerpo filtrante está unido por medio de distanciadores
4 con un cuerpo interior, en este caso un tubo interior 3, que sirve
para reducir el volumen del espacio interior del cuerpo filtrante 2.
De esta forma, el alambre retorcido 17 es sujetado y transportado a
través del tubo interior por los distanciadores 4. Gracias al tubo
interior 3, los distanciadores 4 y el alambre retorcido 17, se
producen canales de filtrado 6 (Fig. 1a) a través de los cuales el
material filtrado puede fluir a través del cartucho filtrante hacia
arriba en dirección a las escotaduras 9, y desde allí, pasando por
el cabezal 7, a la zona de filtrado 14. El cuerpo filtrante 2 está
cerrado mediante un cabezal 7 y una pieza terminal 5. Sin embargo,
la invención no se limita a esta forma de realización;
naturalmente, el alambre retorcido según la invención también puede
ser, por ejemplo, autoportante en sentido axial por medio de
alambres de apoyo soldados, o presentar una construcción de soporte
diferente.
La Fig. 2 muestra una ampliación de la zona Z de
la Fig. 1. Como podemos ver en esta Fig. 2, el alambre retorcido 17
en forma de espiral, que en esta ocasión está soldado con el
elemento distanciador 4, el cual se extiende en forma de barra en el
sentido longitudinal del cuerpo filtrante 2, presenta en su sección
transversal una forma básicamente triangular. La base g del
triángulo acutángulo se sitúa en la cara exterior del cuerpo
filtrante 2. La base g tendrá preferentemente una longitud de entre
0,5 y 3 mm. La altura h del triángulo acutángulo será de entre 1 y 5
mm. La superficie 20 del alambre retorcido 17 que forma la cara
exterior del cuerpo filtrante 2 (base g) está inclinada con un
ángulo \alpha respecto al eje longitudinal L del cartucho
filtrante. Este ángulo \alpha es en este ejemplo de realización de
aproximadamente 3º. La superficie inclinada 20 se puede obtener o
bien mediante el bobinado oblicuo del alambre 17 o bien
seleccionando la forma de sección transversal del alambre 17 de tal
forma que la sección transversal del triángulo no sea un triángulo
acutángulo isósceles sino un triángulo acutángulo no isósceles,
consiguiéndose de esta forma también la posición inclinada de la
superficie. El canto inferior 21 de la superficie inclinada 20 de
una primera vuelta del alambre está desplazado hacia dentro en
dirección al canto superior 22 de la superficie inclinada 20 de una
vuelta de alambre que se encuentra debajo. El desplazamiento r
(véase Fig. 3) se corresponde con la distancia entre un primer nivel
dispuesto a lo largo de la superficie inclinada 20 de una primera
vuelta y un segundo nivel que transcurre a lo largo de la superficie
inclinada 20 de una vuelta que se encuentra a continuación. El
desplazamiento radial r es de aproximadamente entre 0,5 y 2 mm.
Mediante el desplazamiento del canto inferior 21 hacia el canto
superior 22, cada canto superior 22 sobresale hacia fuera con
respecto al canto inferior que se encuentra debajo de él, de modo
que los medios auxiliares de filtración se pueden sedimentar aquí
muy fácilmente como capa filtrante y fijarse de forma segura para
que no se produzca ningún resbalón. Todos los cantos inferiores 21
de las superficies inclinadas 20 se encuentran sobre una línea recta
paralela a un eje longitudinal L del cuerpo filtrante, y todos los
cantos superiores 22 de las superficies inclinadas 20 se encuentran
sobre una segunda línea recta paralela al eje longitudinal L. De
esta forma, el cuerpo filtrante 2 presenta un diámetro constante en
toda su longitud L.
Como se puede ver en la Fig. 3, el canto inferior
21 y el canto superior 22 están redondeados. Esto supone una
ventaja, pues de este modo se reduce aún más el riesgo de
bloqueo.
Los pasos del fluido se forman a través de la
ranura 11 entre las diferentes vueltas del alambre. El ancho de la
ranura entre el canto inferior 21 de una primera vuelta del alambre
y la superficie 23 del alambre de la vuelta contigua que da al canto
inferior 22, al usarse como filtro para cerveza, es preferentemente
de entre 5 - 8 / 100 mm, considerándose como distancia b1, como se
puede ver en la Fig. 3, la perpendicular de la superficie de base g
de un bobinado sobre la superficie superior 23 del bobinado
contiguo. Gracias a la sección transversal triangular del alambre,
el ancho de la ranura aumenta en dirección la cara interior del
cuerpo filtrante 2.
En el ejemplo de realización mostrado, el canto
superior del alambre retorcido se encuentra más en el exterior
respecto al eje del cuerpo filtrante que el canto inferior del
alambre. No obstante, la presente invención no debe limitarse a
ello, puesto que, aunque no aparezca representado explícitamente, es
posible que el canto inferior del alambre retorcido se encuentre más
en el exterior respecto al eje longitudinal L del cuerpo filtrante 2
en comparación con el canto superior, esto es, que la inclinación
sea la opuesta a la inclinación que aparece representada en las
figuras. También en este caso, la superficie irregular permite una
mejor sedimentación de la capa filtrante, obteniéndose además un
lavado por contracorriente más sencillo.
Claims (6)
1. Cartucho filtrante (1) para filtros con masa
filtrante sobre tamices para filtrar y/o estabilizar fluidos,
especialmente cerveza, con un cuerpo filtrante (2) en forma de tubo
que está formado por un alambre retorcido (17) en forma de espiral,
estando previstas unas ranuras (11) entre las vueltas del alambre
como pasos para el fluido, caracterizado porque la superficie
(20) del alambre retorcido (17) que se encuentra sobre la cara
exterior del cuerpo filtrante (2) está inclinada con un ángulo
\alpha respecto al eje longitudinal (1L) del cartucho filtrante
(1),
porque el alambre (17) presenta básicamente una
sección transversal triangular estrechada hacia dentro,
encontrándose la base (g) del triángulo en la cara exterior del
cuerpo filtrante (2),
de modo que se produce un desplazamiento de las
superficies (20) de vueltas consecutivas del alambre.
2. Cartucho filtrante según la reivindicación 1,
caracterizado porque el ángulo \alpha se encuentra en un
intervalo de entre 1 y 10º, preferentemente entre
\hbox{3 y
5º.} 3. Cartucho filtrante según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el canto
superior (22) y el canto inferior (21) de la superficie inclinada
(20) del alambre retorcido (17) están redondeados.
4. Cartucho filtrante según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
desplazamiento radial (r) entre un canto superior de la superficie
inclinada de una primera vuelta del alambre y el canto inferior (21)
de la superficie inclinada de una vuelta de alambre consecutiva es
de entre 1/10 mm y 1 mm.
5. Cartucho filtrante según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el alambre
es de un material resistente a la corrosión y apto para estar en
contacto con los alimentos.
6. Filtro con masa filtrante sobre tamices, que
comprende un tanque filtrante (13) con un compartimento de material
no filtrado (15) en el que hay dispuestos cartuchos filtrantes para
el filtrado de fluidos según las reivindicaciones 1 a 5.
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