ES2208399T3 - Estructura plana de metal, especialmente para filtracion y procedimiento para fabricar dicha estructura plana, y uso de la misma. - Google Patents

Abstract

Tela, tejido o malla (1) de metal, en especial para la filtración, caracterizada porque entre el alambre (2 a 4) metálico está incorporado un hilo (5 a 12) de fibras metálicas, en el que un capilar individual presenta un diámetro de menos de 100 ìm, de preferencia menor de 30 ìm, presentando un corte del hilo (5 a 12) de fibras metálicas, más de 100, de preferencia, más de 500 capilares individuales.

Description

Estructura plana de metal, especialmente para filtración y procedimiento para fabricar dicha estructura plana, y uso de la misma.

La invención se refiere a una estructura plana de metal, en especial, para la filtración, y al procedimiento para la fabricación de una estructura plana, así como para la utilización de la estructura plana.

Las estructuras planas de tela metálica, se utilizan sobre todo para la filtración y como cinta transportadora. Aquí existe frecuentemente la exigencia de una tela con una superficie especialmente fina y con una gran estabilidad. Aquí se presenta el problema de que para obtener un tamaño especialmente pequeño de los poros, también tienen que utilizarse alambres especialmente finos, y esta tela metálica fina tiene, no obstante, una resistencia baja.

A pesar de todo, para obtener una estabilidad suficiente de la estructura plana, se colocan pues capas finas filtrantes sobre una tela gruesa de apoyo. Esto permite combinar una alta estabilidad de una tela filtrante, con una distribución extremadamente fina del tamaño de los poros.

No obstante, en estas telas se ha puesto de manifiesto que los poros que se encuentran en la superficie, se atoran fácilmente y de este modo menoscaban el funcionamiento del tamiz.

Ese problema puede resolverse mediante la transición de una filtración superficial a una filtración de lecho profundo. Para ello se colocan unas sobre otras, varias capas finas de tela filtrante, de manera que las partículas al pasar las capas finas de tela, sean retenidas según recorridos diferentes. Esto conduce a duraciones mayores del tamiz, puesto que el tamiz no se atora entonces completamente mientras no estén bloqueadas todas las capas del tamiz.

No obstante, la fabricación de un tamiz semejante de varias capas de finas hiladas de tela, es muy costosa, puesto que tienen que producirse varias capas finas de tela y unirlas entre sí.

Una forma menos costosa de fabricación de un tamiz apropiado para la filtración de lecho profundo, prevé que sobre una tela de alambre se sintericen térmicamente fibras metálicas, y seguidamente se lamine la estructura plana (véase documento NL-A-8 105 081). De este modo se genera asimismo una estructura plana apropiada para la filtración de lecho profundo que, no obstante, tiene el inconveniente de que las fibras no pueden aplicarse de forma totalmente homogénea, y de este modo se generan diferencias en la distribución de la densidad. El tamiz no puede pues diseñarse óptimamente, y esto conduce a compromisos en el establecimiento del tamaño máximo de los poros y al aprovechamiento de la superficie filtrante de que se dispone.

Las estructuras planas sinterizadas tienen, además, el inconveniente de que tienen que calentarse en hornos, y estos hornos sólo presentan dimensiones especiales. Los hornos corrientes tienen, por ejemplo, una anchura de 600 mm o 1.200 mm y, por tanto, son demasiado pequeños para la fabricación de piezas con 3000 mm de anchura. Esto tiene como consecuencia que en la práctica se suelden varias placas una a otras. No obstante, de este modo se generan pérdidas en la superficie filtrante aprovechable y desigualdades en la superficie de la estructura plana.

El documento DE OS 1 961 050 describe una estructura plana de alambres metálicos, en la que entre los alambres metálicos, o bien se trenzan hebras interiores, o bien están dispuestas como hebras de un solo filamento. Aquí se exige una rugosidad especial de la superficie de las hebras, que se genera al cablear hebras individuales de un solo filamento, o emborrizando la superficie de una hebra de un solo filamento. No obstante, una estructura plana semejante sólo se utiliza para una filtración especialmente basta, y una variación de la textura conduciría según la oposición a la patente, a una mayor formación de hendiduras. En especial, tales telas no son apropiadas para una filtración de lecho profundo.

Por consiguiente, la misión de la invención se basa en perfeccionar una estructura plana de metal, en especial para la filtración, de manera que con una estructura plana de fabricación barata, puedan obtenerse resultados óptimos de filtración. Esta misión se resuelve haciendo que entre el alambre metálico esté incorporado un hilo de fibras metálicas, en el que un capilar individual presente un diámetro de menos de 100 \mum, de preferencia menor de 30 \mum, presentando un corte del hilo de fibras metálicas, más de 100, de preferencia, más de 500 capilares individuales.

Por hilo de fibras metálicas se entiende un producto filiforme, fabricado a partir de fibras mediante un procedimiento de hilado. Las fibras aquí utilizadas pueden ser un haz de fibras hiladas extremadamente largas. No obstante, las fibras pueden estar aquí desgarradas o acortadas, y estar torcidas para formar un hilo. Preferentemente se fabrican hilos de fibras metálicas de muchas hebras retorcidas, pudiéndose fabricar los tipos más diferentes de hilo, mediante el diámetro de las hebras, la longitud de las hebras y el tipo del torcido o tratamiento posterior del hilo.

Al contrario que el hilo de fibras metálicas, se entiende por un alambre metálico, un alambre fabricado a partir de material en barra, por trefilado o por laminación.

La acción combinada de alambre metálico e hilo de fibras metálicas, lleva consigo la gran ventaja de que el hilo de fibras metálicas dispuesto entre el alambre metálico, puede realizar en una posición protegida, por ejemplo, la misión de una filtración de lecho profundo. No obstante, la estructura plana tiene también características acústicas especiales y una alta flexibilidad, que permiten una utilización en los más diversos campos de empleo.

En la aplicación de la estructura plana según la invención para la filtración, el hilo de fibras metálicas sirve como cuerpo filtrante para una filtración de lecho profundo, mientras que el alambre metálico protege el hilo de fibras metálicas de menoscabos mecánicos, y mejora la extracción del agua de las fibras metálicas. El alambre se apoya en el hilo de fibras metálicas, y de este modo mejora la evacuación del líquido, del hilo, con lo que se genera un drenaje óptimo.

Es ventajoso cuando el hilo de fibras metálicas presenta un diámetro mayor que el alambre metálico. Gracias al aumento de la proporción de hilo, puede elevarse, por ejemplo, durante la filtración el efecto de filtración de lecho profundo, mientras que un alambre metálico de diámetro menor, es suficiente para cumplir la función de drenaje y protección.

La estructura plana puede estar configurada como tejido, malla o similar. Se consigue una fabricación sencilla cuando el alambre metálico está entretejido con el hilo de fibras metálicas. De este modo se genera una tela que une las ventajas de una tela de alambre con las ventajas del tejido de hilo de fibras metálicas.

En la fabricación de telas semejantes, se ha mostrado como especialmente ventajoso cuando el alambre metálico forma la urdimbre, y el hilo de fibras metálicas, la trama de la tela. De este modo el hilo de fibras metálicas está dispuesto protegido en la tela, y en el caso ideal no tiene dobleces ningunos, que pudieran comprimir el hilo parcialmente en exceso.

Se obtuvieron buenos resultados experimentales cuando se utilizó como alambre metálico un alambre de un solo filamento. El alambre de un solo filamento es sencillo de preparar y se adecua especialmente bien para el drenaje de la estructura plana.

Es ventajoso cuando la estructura plana está configurada de manera que el alambre metálico preste a la estructura plana una superficie lisa. Esta superficie lisa puede limpiarse fácilmente con medios mecánicos, y permite fabricar una estructura plana con pequeño espesor de capa.

Según cada caso de aplicación, puede suceder que la estructura plana descrita presente una resistencia demasiado baja. En este caso se propone que la estructura plana presente una capa protectora de alambre metálico, de preferencia de alambre de un solo filamento. Esta capa protectora que preferentemente está aplicada en una cara de la tela, puede estar elaborada tan basta, para fines de filtración, que el filtrado atraviese sin obstáculos la capa protectora. No obstante, según cada caso de aplicación de la estructura plana, son posibles los más diversos tipos de capas protectoras.

Especialmente al utilizar una capa protectora, se propone que un alambre metálico, de preferencia un alambre de un solo filamento, mantenga unida la estructura plana. Ese alambre debería de estar incorporado en la estructura plana de manera que se conserve una superficie plana de la estructura plana.

La misión según la invención, se resuelve también mediante un procedimiento para la fabricación de una estructura plana, en el que un hilo de fibras metálicas, envuelto con una cutícula, se entreteje con un alambre metálico, para formar una tela, y a continuación se retira la cutícula.

Se ha puesto de manifiesto que los hilos de fibras metálicas no son fáciles de entretejer, y existe el peligro de que se dañen durante el proceso de tejido. Así pues, según la invención se propone que el hilo de fibras metálicas, se envuelva con una cutícula antes del entretejido, y se vuelva a retirar esta cutícula después del proceso de tejido. La cutícula mantiene juntas las fibras individuales del hilo, y forma una superficie lisa que favorece el proceso de tejido.

Una variante del procedimiento prevé que la cutícula se retire con un líquido. Como cutícula puede utilizarse, por ejemplo, parafina, que puede lavarse con agua caliente a 60ºC.

Puesto que la estructura plana según la invención, se compone totalmente de metal, es fácil de soldar y, por tanto, se propone que la tela se suelde a un cuerpo. Esto permite fabricar superficie filtrantes cónicas, rodajas filtrantes o cualesquiera cuerpos filtrantes.

Sobre todo para el empleo en la industria alimentaria, se propone que como hilo de fibras metálicas y como alambre metálico, se utilice acero fino.

Un campo especialmente preferente de empleo de la estructura plana según la invención, es la filtración de lecho profundo.

Un ejemplo preferente de realización de la invención está representado en el dibujo, y a continuación se describe en detalle. Se muestran

Figura 1 Una vista de una superficie lateral de la estructura plana.

Figura 2 Una vista de la cara inferior de la estructura plana.

Figura 3 Una vista del costado opuesto de la estructura plana.

Figura 4 Otra vista de la estructura plana, y

Figura 5 Un detalle aumentado de la vista mostrada en la figura 3.

La textura 1 superficial mostrada en las figuras, se compone de una multitud de alambres 2, 3, 4 metálicos que están entretejidos con un hilo 5 de fibras metálicas. Aquí los alambres 2, 3, 4 metálicos de un solo filamento, forman la urdimbre, mientras que el hilo de fibras metálicas forma la trama. Por ejemplo, la figura 3 muestra claramente cómo están dispuestas distanciadas unas de otras varias madejas 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 de hilo de fibras metálicas, y los alambres metálicos de un solo filamento, como por ejemplo, el alambre 3 metálico de un solo filamento, están guiados alternativamente por encima de dos hilos 6, 7 de fibras metálicas, y por debajo de dos hilos 8, 9 de fibras metálicas. Puesto que el alambre 4 metálico situado al lado, desplazado en la distancia de un hilo 6 de fibras metálicas, está guiado primeramente por encima de dos hilos 7 y 8 de fibras metálicas, y después por debajo de dos hilos 9 y 10 de fibras metálicas, los hilos de fibras metálicas se mantienen distanciados por los alambres metálicos situados intercalados.

Los hilos 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 de fibras metálicas, dispuestos paralelos unos a otros, forman un plano, y las superficies de los alambres 2, 3, 4 metálicos forman superficies 13 y 14 paralelas, por encima y por debajo de aquel plano.

La superficie 13 superior está acondicionada especialmente plana, para poderse limpiar fácilmente, y la superficie 14 inferior sirve de apoyo a una capa 15 protectora. La capa 15 protectora se forma una vez más de una tela de alambres 16, 17, 18, 19 metálicos de un solo filamento, que está dispuesta por debajo de la capa de tela antes descrita, y se forma por alambres 16 a 19 metálicos con un diámetro mayor que los alambres 2, 3, 4 metálicos antes descritos.

En el caso presente la tela forma la capa 20 filtrante, a partir de los alambres 2, 3, 4 metálicos y del hilo 5 a 12 de fibras metálicas, y la tela con los alambres 16 a 19 metálicos más gruesos, la capa 15 protectora. La capa 15 protectora está unida con la capa 20 filtrante mediante alambres 21, 22 metálicos relativamente delgados.

La acción combinada entre alambres 2 a 4 metálicos, y el hilo 5 a 12 de fibras metálicas, para formar una textura rígida, se deduce de las figuras 2 a 5, y en especial, de una mirada conjunta de todas las figuras. Para el especialista, de las figuras se deduce el curso exacto de los alambres individuales, lo cual representa un elemento esencial de la invención.

Las figuras representan la tela en forma muy aumentada. En especial, de la figura 5 se deduce que el hilo 5 de fibras metálicas se compone de una madeja de hilo de fibras metálicas, de muchos capilares 23 individuales. La madeja 5 de hilo de fibras metálicas, se coloca entre los alambres 2, 3 y 4 metálicos de un solo filamento, de la urdimbre, y llena completamente los espacios huecos formados por la urdimbre. Esto se reconoce claramente en el corte transversal de forma de malla, de la madeja 5 de hilo de fibras metálicas, representado en la figura 5.

En la práctica la tela está diseñada para una finura de filtrado de aproximadamente 1 \mum a 200 \mum.

Los hilos utilizados de fibras metálicas, tienen más de 500 capilares individuales, cada uno de un diámetro inferior a 30 \mum, y la finura de este material conduce a que al entretejer, el hilo se dañe fácilmente. Por lo tanto, cada hilo, se recubre primeramente con una capa de parafina, y sólo después de esto, se entreteje. La capa de parafina facilita el proceso de tejido, y protege la tela. Seguidamente puede lavarse la capa de parafina en agua caliente a 60ºC, de manera que se reactiven las propiedades filtrantes del hilo de fibras metálicas.

Normalmente la estructura plana así formada se suelda a continuación para formar rodajas filtrantes, o según el caso de aplicación, para formar otros cuerpos filtrantes. La disponibilidad de telares especialmente anchos para la preparación de alambres metálicos, permite la fabricación de piezas de tela con varios metros de anchura, que son apropiadas para diferentes fines de empleo.

Claims (13)

1. Tela, tejido o malla (1) de metal, en especial para la filtración, caracterizada porque entre el alambre (2 a 4) metálico está incorporado un hilo (5 a 12) de fibras metálicas, en el que un capilar individual presenta un diámetro de menos de 100 \mum, de preferencia menor de 30 \mum, presentando un corte del hilo (5 a 12) de fibras metálicas, más de 100, de preferencia, más de 500 capilares individuales.

2. Tela, tejido o malla según la reivindicación 1, caracterizada porque el hilo (5 a 12) de fibras metálicas presenta un diámetro mayor que el alambre (3 a 4) metálico.

3. Tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el alambre (2 a 4) metálico está entretejido con el hilo (5 a 12) de fibras metálicas.

4. Tela, tejido o malla según la reivindicación 3, caracterizada porque el alambre (2 a 4) metálico forma la urdimbre, y el hilo (5 a 12) de fibras metálicas, la trama de una tela.

5. Tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el alambre (2 a 4) metálico es un alambre de un solo filamento.

6. Tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el alambre (2 a 4) metálico forma una superficie (13, 14) lisa.

7. Tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la tela, tejido o malla (1) presenta una capa (15) protectora de alambre (16 a 19) metálico, de preferencia, de alambre de un solo filamento.

8. Tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque alambre (22) metálico, de preferencia, alambre de un solo filamento, mantiene unida la tela, tejido o malla (1).

9. Procedimiento para la fabricación de una tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque un hilo (5 a 12) de fibras metálicas, envuelto con una cutícula, se entreteje con un alambre (2 a 4) metálico, para formar una tela, y a continuación se retira la cutícula.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la cutícula se retira con un líquido.

11. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque la tela se suelda a un cuerpo.

12. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 9 ó 11, caracterizado porque como hilo (5 a 12) de fibras metálicas y como alambre (2 a 4) metálico, se utiliza acero fino.

13. Utilización de una tela, tejido o malla según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, para la filtración de lecho profundo.