ES2317421T3 - Placa terminal para medio filtrante. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar una placa terminal, para un medio de filtro plegado en forma de anillo en torno a un eje cilíndrico, estando éste parcialmente plastificado en la superficie frontal del medio de filtro y conteniendo en la cara radial interna un anillo de caucho que encaja enrasando bajo la cara frontal exterior de la placa terminal, y que forma una conexión hermética y amovible con respecto de un elemento de unión colocado en el centro, siendo esta placa terminal de material termoplástico e identificándose como sigue: Colocar una pieza bruta termoplástica en un soporte, Colocar un anillo de caucho en la pieza bruta termoplástica, Fundir al mismo tiempo la pieza bruta y activar el vulcanizado, Embutir el medio filtrante en la masa plástica, Endurecer el fundido.
Description
Placa terminal para medio filtrante.
La invención se refiere a dos procesos de
producción para una placa terminal.
Las placas terminales para medios filtrantes
tienen por misión obturar herméticamente las partes frontales de
los medios filtrantes permeables. Además, las placas terminales
proporcionan orificios de conexión, que separan el producto sin
filtrar del producto filtrado. A través de estos orificios de
conexión deben poderse conectar las placas terminales con un
elemento de conexión de manera amovible y hermética. Este tipo de
placa terminal es conocida por ejemplo de la DE 198 13 319. En este
caso la placa termoplástica terminal de un filtro lleva inyectado
un anillo de caucho en una parte frontal. Este anillo resulta útil
para garantizar un montaje sencillo del filtro y lograr un
hermetismo operativamente seguro. El inconveniente en este caso
radica en que para alojar el anillo de caucho se han previsto
contornos de alojamiento en la placa terminal, que exceden de la
longitud axial del filtro. El elemento de caucho inyectado sobresale
también de los contornos de alojamiento, lo que hace necesario
disponer de bastante espacio para la placa terminal.
US 6,585,894 nos presenta un sistema filtrante
con una placa terminal, que en caso de tratarse de material
termoplástico se embute en un medio filtrante. Este material
termoplástico se suele combinar, al menos parcialmente, con un
material elástico.
DE 44 41 608 nos presenta además una
distribución de filtros con un elemento filtrante de cilindro hueco
y concéntricamente plegado alrededor de un eje cilíndrico en forma
de zigzag, permitiendo la colocación de una junta de en forma de
masa elástica sobre el elemento filtrante, masa elástica que tras un
proceso de endurecido muestra una elasticidad residual.
El objeto de la invención se propone generar un
procedimiento para la fabricación de una placa terminal para un
elemento filtrante, que ofrezca un sellado seguro y un montaje
sencillo. Además, la placa terminable deberá ser fácil de fabricar
y rentable.
Este objetivo lo proporcionan las
características de las reivindicaciones independientes.
Esta invención proporciona a su vez un
procedimiento para la fabricación de una placa terminal
termoplástica. Para ello se coloca una pieza termoplástica en bruto
en un soporte. Seguidamente, se introduce un anillo de caucho sin
vulcanizar en la pieza termoplástica en bruto. El anillo de caucho
se centra por medio de contornos, disponibles en el soporte o en la
pieza en bruto. A continuación, se calienta la pieza en bruto y el
anillo de caucho por medio de una fuente de calor, fundiendo la
superficie de la pieza en bruto hasta transformarla en un estado
plástico. Al mismo tiempo, se activa un proceso de vulcanizado del
anillo de caucho y éste comienza a hincharse. A continuación, se
fija un medio filtrante sobre la superficie plástica de la pieza
bruta y del anillo de caucho, y se presiona sobre éste. De esta
forma se unen pieza en bruto, anillo de caucho y medio filtrante.
Una vez endurecido puede sacarse el elemento filtrante resultante
del soporte.
De acuerdo con otro procedimiento propuesto por
la presente invención, se fabrica una placa terminal de caucho de
nitrilo. En este caso, se coloca primero un anillo de textil en un
molde concebido para alojar todos los componentes necesarios. A
continuación, se introducen en el molde una pieza en bruto de caucho
de nitrilo y un anillo de caucho no vulcanizado. Como consecuencia
de los efectos de la energía térmica se inicia el proceso de
vulcanizado de la pieza en bruto y del anillo de caucho, lo que
provoca que se hinchen. Se inyecta por medio de compresión un medio
filtrante en la superficie plástica hinchada. Este proceso permite
también vulcanizar dos placas terminales opuestas simultáneamente
con un medio filtrante. Transcurrido un periodo de endurecimiento
puede sacarse el elemento filtrante del soporte.
La placa terminal fabricada conforme a este
procedimiento resulta ideal preferentemente para el sellado de
medios filtrantes plegados alrededor de un eje cilíndrico. En este
caso tienen preferencia los medios filtrantes en forma de papel
filtrante o textiles. La placa terminal formará al menos un extremo
frontal del medio filtrante y estará conectado a éste hermética y
fijamente. El centro de la placa terminal cuenta con un orificio
cilíndrico, a fin de formar una unión hermética y fácilmente
amovible con un elemento de conexión. Este elemento de conexión
puede ser por ejemplo un racor cilíndrico o un elemento de unión,
que atraviese el orificio cilíndrico. Para garantizar una
estanqueidad segura se ha colocado un anillo de caucho radialmente
elástico en la cara interior radial de la placa terminal. Éste
puede estar unido a la placa terminal por ejemplo por medio de
vulcanización o mediante agarre por retención mecánica o con
superficie destalonada. Por consiguiente, el anillo de caucho forma
ahora parte de la placa terminal y enrasa en el extremo
frontal del elemento filtrante o permanece retrasado en la parte frontal hacia la cara interior axial del elemento filtrante.
frontal del elemento filtrante o permanece retrasado en la parte frontal hacia la cara interior axial del elemento filtrante.
La placa terminal se fabricará preferentemente
con materiales de diferentes elasticidades. En este caso se opta
por un material mecánicamente rígido, que proporciona un soporte a
prueba de torsión. El segundo material muestra un anillo de caucho
con la elasticidad requerida para el sellado hermético. Ambos
materiales pueden colocarse sucesivamente en dirección radial y
conforman básicamente una superficie plana. Esto permite ampliar o
reducir el espacio disponible para el montaje destinado a la
superficie activa de filtrado.
En la primera concepción de la invención la
placa terminal está formada por un material termoplástico. El
anillo de caucho se ha vulcanizado en la parte interior radial de la
placa terminal. La placa terminal termoplástica se fabricará
preferentemente mediante el procedimiento de moldeo por inyección.
Para ello, se dispondrá en la placa terminal de contornos
funcionales adicionales como por ejemplo nervios, travesaños,
ranuras o entalladuras. Estos contornos adicionales pueden servir,
por ejemplo, para reforzar la placa terminal o para alojar elementos
guía por ejemplo para centrar.
Esto permite integrar otras funciones
adicionales en la placa terminal sin gasto adicional. Además, es
posible fabricar una placa terminal a prueba de torsión con un peso
reducido y una cantidad mínima de material.
La placa terminal puede llevar contornos de
perfil en forma de anillo para alojar el anillo de caucho. Desde el
punto de vista de la práctica de fabricación este anillo puede estar
unido a la placa terminal termoplástica mediante retención
mecánica. Esto corresponde a una unión positiva, gracias al agarre
con superficies destalonadas.
Gracias a los contornos de perfil se amplía el
conjunto de la superficie de conexión. Estos contornos de perfil
pueden estar formados por ejemplo por escarpias, estrías o ranuras,
y se aplicarán preferentemente con forma radial circundante. La
resistencia y estanqueidad del anillo de caucho se incremente
gracias a estos contornos de perfil frente a la placa terminal.
La segunda concepción de la invención se basó en
una placa terminal de caucho de nitrilo. El caucho de nitrilo está
vulcanizado en este caso en la parte frontal del medio filtrante.
Una vez endurecido, el caucho de nitrilo alcanza suficiente
rigidez, lo que permite aplicaciones a temperaturas altas de hasta
170ºC, como se conocen por ejemplo del aceite de motor de una
máquina motriz de combustión interna.
Se puede lograr otra optimización añadiendo
resina fenólica o resina epoxi al caucho de nitrilo. Para ajustar
la rigidez, la resistencia química y la máxima capacidad de
adherencia se puede añadir resina fenólica o epoxi.
Si al caucho de nitrilo se le añade resina de
epoxi se logrará una mejor composición frente al anillo de caucho y
al medio filtrante. Además, aumentará la resistencia frente a
combustibles, como por ejemplo el diésel, especialmente en el caso
del metiléster de aceites vegetales (RME) o la bencina. La
elasticidad y finura de la estructura de poros queda garantizada
incluso en caso de contacto prolongado con los combustibles citados.
Esto permite el uso de combustibles durante la filtración.
Otra combinación de los materiales aplicados
presenta el anillo de caucho de etileno acrilato (AEM) o de caucho
de fluor (FKM). Estas materias presentan una mayor resistencia
frente a los fluidos filtrantes. Como alternativa también se
dispone de caucho de silicona de fluor (FVMQ). Se logra una alta
resistencia a sintéticos si se utiliza FVMQ, alcanzando el FKM
también una elevada resistencia contra metiléster de aceites
vegetales.
Gracias a la estructura multilaminar de la placa
terminal, la elasticidad necesaria para el sellado puede
proporcionarla el anillo de caucho del interior del radio. Mediante
la elasticidad de los materiales se pueden reducir las fuerzas
pretensoras, minimizándose así la fatiga de montaje y desmontaje.
Por ello, el elemento filtrante resulta perfectamente apto como
elemento intercambiador para la filtración de aceite y
combustibles.
Estas y otras características para el
perfeccionamiento preferente de esta invención se derivan no sólo de
las reivindicaciones, sino también de la descripción y del
plano.
Los ejemplos de ejecución de las posibles
variantes de la invención se explican por medio de representaciones
esquemáticas que muestran
En la figura 1 se representa un elemento
filtrante con una placa terminal termoplástica en perspectiva
La figura 2 es un elemento filtrante conforme a
la figura 1 con sección completa, y
En la figura 3 muestra una sección de un
elemento filtrante con placa terminal de caucho de nitrilo con
sección completa.
La figura 1 muestra un elemento filtrante 10, en
el que se ha colocado un elemento filtrante 13 entre la primera
placa terminal 11 y la segunda placa terminal 12. El medio filtrante
13 está compuesto de un papel plegado en forma de zigzag y se ha
fundido a la cara frontal de las zonas de fundido 17a, 17b en la
placa terminal 11,12. La zona de fundido 17a se ha representado en
una sección parcial esquemáticamente. Ambas placas terminales 11,
12 están compuestas de material termoplástico. En el centro del
primer disco terminal 11 se hace visible un orificio cilíndrico 15.
A fin de crear en la cara interior radial de la primera placa
terminal 11 una zona elástica, se ha colocado un anillo de caucho.
En la placa terminal inferior 12 se ha colocado un travesaño 18 con
distancia radial al medio filtrante 13 de una pieza con la placa
terminal inferior 12.
La figura 2 muestra el elemento filtrante 10
conforme a la figura 1 en sección completa. Los componentes
correspondientes a la figura 1 cuentan con las mismas reseñas de
referencia. El medio filtrante 13 se ha fundido a la zona frontal
de fundido 17a, 17b de las placas terminales 11, 12. La zona de
fundido 17a incluye una zona en forma de anillo de la placa
terminal termoplástica 11 y un anillo de caucho 14 a colocado en el
perímetro interior radial en forma de T. Éste anillo de caucho en
forma de T 14 a se ha vulcanizado a un contorno T 20 de la primera
placa terminal 11 y forma una unión amovible y hermética con el
elemento de conexión 16. En la segunda placa terminal inferior 12
se ha vulcanizado un anillo de caucho dentado 14b a un contorno
dentado 19 de la segunda placa terminal 12. La conexión entre la
segunda placa terminal 12 y el anillo de caucho 14b dentado procura
una mayor superficie de conexión y una mejor unión positiva de los
materiales. Como contorno de función auxiliar, la placa terminal
inferior 12 indica un travesaño 18, que cerca el medio filtrante 13
de manera anular con una distancia radial. Se forma un espacio
recolector 21 a la altura del travesaño 18 para recolectar las
partículas de suciedad más bastas.
La figura 3 representa un elemento filtrante 110
por secciones. El elemento filtrante 113 queda obturado
herméticamente en su parte frontal superior con una placa terminal
de caucho de nitrilo 111. Para ello se ha embutido el medio
filtrante 113 en una zona de fundido 117 de la placa terminal 111.
En la cara radial interna la placa terminal de caucho de nitrilo
111 se ha dispuesto un anillo de caucho 114 en dirección al orificio
cilíndrico 115. En la placa terminal de caucho de nitrilo se ha
colocado un anillo de textil 121, que se extiende desde el orificio
cilíndrico 115 a través de una zona anular del anillo de caucho 114
hasta la placa terminal 111. El anillo de textil 121 cuenta con la
característica de no influir la elasticidad radial de la placa
terminal, evitando así la rotura del material elástico de forma
activa.
La figura 4 muestra un elemento filtrante 110
acorde a la figura 3 en perspectiva. Los componentes que
corresponden a la figura 3 cuentan con la misma reseña de
referencia. El medio filtrante 113 se obtura de forma hermética en
la parte frontal con la placa terminal de caucho de nitrilo superior
111 y una placa terminal de caucho de nitrilo inferior 112. El
anillo de textil 121 obtura radialmente a nivel el anillo de caucho
114 frente al orificio cilíndrico 115.
Claims (2)
1. Procedimiento para fabricar una placa
terminal, para un medio de filtro plegado en forma de anillo en
torno a un eje cilíndrico, estando éste parcialmente plastificado
en la superficie frontal del medio de filtro y conteniendo en la
cara radial interna un anillo de caucho que encaja enrasando bajo la
cara frontal exterior de la placa terminal, y que forma una
conexión hermética y amovible con respecto de un elemento de unión
colocado en el centro, siendo esta placa terminal de material
termoplástico e identificándose como sigue:
- \sqbullet
- Colocar una pieza bruta termoplástica en un soporte,
- \sqbullet
- Colocar un anillo de caucho en la pieza bruta termoplástica,
- \sqbullet
- Fundir al mismo tiempo la pieza bruta y activar el vulcanizado,
- \sqbullet
- Embutir el medio filtrante en la masa plástica,
- \sqbullet
- Endurecer el fundido.
2. Procedimiento para fabricar una placa
terminal, para un medio de filtro plegado en forma de anillo en
torno a un eje cilíndrico, estando éste parcialmente plastificado
en la superficie frontal del medio de filtro y conteniendo en la
cara radial interna un anillo de caucho que encaja enrasando bajo la
cara frontal exterior de la placa terminal, y que forma una
conexión hermética y amovible con respecto de un elemento de unión
colocado en el centro, siendo esta placa terminal de caucho de
nitrilo e identificándose como sigue:
- \sqbullet
- Colocar un anillo de textil en un soporte,
- \sqbullet
- Colocar en el soporte un anillo de caucho y una pieza en bruto de caucho de nitrilo,
- \sqbullet
- Introducir un medio filtrante sobre la pieza en bruto y el anillo de caucho colocados en el soporte,
- \circ
- Activar el vulcanizado mediante aportación de energía térmica,
- \circ
- Endurecido de la masa elástica
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