ES2883825T3 - Filtro de tapa y utilización - Google Patents

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ES2883825T3 ES10795026T ES10795026T ES2883825T3 ES 2883825 T3 ES2883825 T3 ES 2883825T3 ES 10795026 T ES10795026 T ES 10795026T ES 10795026 T ES10795026 T ES 10795026T ES 2883825 T3 ES2883825 T3 ES 2883825T3
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Petteri Kapanen
Mikko Ylhäinen
Antti Sorri
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Abstract

Filtro que comprende - un cuerpo cilíndrico (1) y un canal de entrada para un líquido que se va a filtrar que conduce al cuerpo y un canal de salida para el líquido filtrado que sale del cuerpo, en el que el cuerpo (1) incluye una tapa amovible que cierra el cuerpo (3), - un tubo central (4), a través del cual se descarga el líquido filtrado, - en el cuerpo (1), un elemento filtrante principal (17) cilíndrico coaxialmente alimentado con el líquido que se va a filtrar desde el canal de entrada, siendo el líquido que se va a filtrar recibido en el exterior del elemento filtrante principal y un elemento filtrante de reserva cilíndrico (19.1; 19.2), que es más corto que el elemento filtrante principal, está posicionado dentro del elemento filtrante principal y cuya resistencia al filtrado no es más que igual a la del elemento filtrante principal (17), - una válvula de desviación que incluye unos medios de cierre accionados por resorte (10) y un resorte de medios de cierre (11), en el que - los medios de cierre accionados por resorte (10) presentan - una posición cerrada que impide que el flujo del líquido que se va a filtrar se desvíe del elemento filtrante principal (17) y que permite el flujo del líquido que se va a filtrar hacia el elemento filtrante principal (17) y, además, a través del elemento filtrante principal (17) y - una posición abierta que permite que el líquido que se va a filtrar se desvíe del elemento filtrante principal (17) al elemento filtrante de reserva (19.1; 19.2) y, además, fluya a través del elemento filtrante de reserva (19.1; 19.2), y en el que - el resorte de medios de cierre (11) fuerza los medios de cierre (10) a la posición cerrada y cede para abrir los medios de cierre (10) cuando la diferencia de presión a través del elemento filtrante principal (17) excede un valor dado, caracterizado por que - la tapa de cierre del cuerpo (3), cuando está fijada al cuerpo (1), presiona los medios de cierre (10) contra el resorte de medios de cierre (11) por medio del elemento filtrante principal (17) o el elemento filtrante de reserva (19.1, 19.2), - el elemento filtrante principal (17) y el elemento filtrante de reserva (19.1; 19.2) están integrados para formar un elemento filtrante único (16.1; 16.2) y están interconectados en un extremo del mismo, - el elemento filtrante (16.1; 16.2) comprende una cubierta elevada (21) en su extremo, - el filtro comprende asimismo un vástago central (9) fijado al tubo central (4), en el que la tapa amovible (3) está fijada al vástago (9) con una clavija de fijación (12) entre el vástago (9) y la tapa amovible (3), - el resorte de medios de cierre (11) es un resorte helicoidal montado alrededor del vástago (9) y - los medios de cierre (10) son un pistón en forma de copa que tiene su interior sellado contra el vástago central (9) o la clavija de fijación (12), presentando el pistón en forma de copa un borde superior colocado contra la cubierta elevada (21) presente en el extremo del elemento filtrante (16.1; 16.2) en la posición cerrada de los medios de cierre (10).

Description

DESCRIPCIÓN
Filtro de tapa y utilización
Campo de la técnica
La invención hace referencia a la tecnología de filtración y se refiere a un filtro, que comprende un filtro principal y un denominado filtro de reserva. Cuando el filtro principal se obstruye, se abre una válvula de desviación en respuesta a la presión, por lo que el líquido pasa solo a través del filtro de reserva. El filtro se puede utilizar, por ejemplo, para la limpieza de aceites lubricantes.
Técnica anterior
Por ejemplo, cuando el aceite de lubricación en circulación se somete a limpieza por filtración, el filtro se puede obstruir, lo que dificulta el avance del aceite. Esto ha dado lugar a la utilización de dispositivos, no solo que incluyen un filtro principal, sino también un denominado filtro de reserva, y una válvula de desviación que se abre cuando la diferencia de presión entre el lado de entrada y el lado de salida aumenta en una magnitud suficiente. Cuando la válvula se abre, el líquido pasa solo a través del filtro de reserva. Se conoce de la técnica anterior tanto el tipo de filtros en los que el líquido pasa únicamente a través de un filtro de reserva cuando la válvula se abre, como aquellos en los que el líquido pasa a través de un filtro de reserva también cuando la válvula se encuentra cerrada. En la primera solución, la pérdida de presión total ocasionada por el sistema es menor. Una debilidad es que, si el material del filtro principal se rompe, se dejará pasar líquido sin filtrar. En la última solución, la filtración funciona incluso si el filtro principal se rompe. Sin embargo, la pérdida de presión será mayor con una posibilidad adicional de que el filtro de reserva también se obstruya más rápidamente por el líquido sin filtrar que ha pasado a través de la válvula de desviación.
La publicación WO 2004/054684 divulga un filtro que comprende un elemento filtrante principal cilíndrico y una pantalla de protección colocada coaxialmente en su interior. En caso de obstrucción, se abre una válvula de desviación y se permite que el líquido fluya hacia el interior de la pantalla de protección y, desde allí, hacia afuera a través de la pantalla de protección.
La publicación US 3.283.902 divulga un filtro según el preámbulo de la reivindicación 1.
Descripción general de la invención
A continuación, según las reivindicaciones independientes 1 y 2, se ha inventado un filtro provisto de una válvula de desviación y su utilización.
El filtro comprende coaxialmente un elemento filtrante principal y un elemento filtrante de reserva, así como unos medios de cierre que, en una condición cerrada, impiden que el flujo de líquido que va a filtrar vaya más allá del filtro principal y, en una condición abierta, permiten el flujo del líquido más allá del filtro principal al filtro de reserva. Los medios de cierre son accionados por resorte, de modo que, cuando la diferencia de presión por el filtro principal excede un valor dado, dicho resorte cede para abrir los medios de cierre. De esta manera, el filtro está provisto de una válvula de desviación. Cuando el filtro principal se obstruye o el flujo a través del mismo se bloquea de otro modo, por ejemplo, debido a una viscosidad del líquido excesivamente alta, el filtro, no obstante, puede continuar su funcionamiento. Dicho filtro puede estar provisto de un detector para señalar la apertura de los medios de cierre. El elemento filtrante de reserva presenta una resistencia a la filtración menor que la del elemento filtrante principal.
El elemento de filtro puede estar provisto de un componente de soporte, especialmente un tubo de soporte. El componente de soporte también puede ser una parte integrante del cuerpo de filtro, en cuyo caso, por lo tanto, no hay necesidad de reemplazarlo cuando se reemplaza el elemento del filtro. El filtro incluye una tapa amovible que, cuando se encuentra en una condición cerrada, aplica presión a un resorte mediante medios de cierre, más preferentemente mediante el elemento filtrante de reserva o el elemento filtrante principal. Este tipo de solución de válvula de desviación permite la utilización de un resorte largo y, por lo tanto, una mejor dinámica de la válvula. En la solución, el soporte de resorte también se puede realizar fácilmente. La presión de apertura de la válvula se puede determinar por las dimensiones de la tapa de elemento filtrante o por la rigidez del resorte. La válvula de desviación puede ser parte del cuerpo de filtro sin necesidad de reemplazarla cada vez que se reemplaza el elemento filtrante.
El filtro incluye un vástago central que está fijado a un tubo central, a través del cual se descarga el líquido filtrado. El resorte se coloca alrededor del vástago. La tapa está fijada al vástago central. En este caso, se utiliza una clavija de fijación entre estos elementos.
El cuerpo de filtro y los elementos filtrantes tienen la forma de un cilindro circular. El elemento filtrante de reserva está situado en el interior del elemento filtrante principal, el líquido que se va a filtrar se recibe en el exterior del elemento filtrante principal. El elemento filtrante de reserva es más corto que el elemento filtrante principal.
Los medios de cierre son un pistón en forma de copa. De ese modo, en una posición cerrada, su borde superior se encuentra contra una cubierta superior presente en el extremo del elemento de filtro. El pistón presenta su interior sellado con respecto al vástago central o los medios de fijación de la cubierta.
El elemento filtrante principal y el elemento filtrante de reserva están integrados en un único elemento filtrante. Los elementos pueden estar conectados en un extremo de los mismos por medio de una cubierta estanca que impide el flujo de líquido a un espacio entre los elementos.
El filtro se puede construir, por ejemplo, de manera que el bloque de filtrado de la unidad prevea una conexión, junto con sus conductos de flujo, premecanizada en el mismo para el filtro. El bloque puede comprender varios filtros.
De acuerdo con la invención, el cuerpo comprende un solo par de elemento filtrante principal-elemento filtrante de reserva. Sin embargo, otro diseño útil es aquel en el que el cuerpo comprende varios pares de elementos, cada uno provisto de su propia tapa amovible.
La invención es particularmente aplicable a la limpieza de aceites lubricantes. Las aplicaciones incluyen, por ejemplo, la filtración de aceites circulantes en motores y generadores, así como el aceite lubricante circulante en máquinas de fabricación de papel.
Dibujos
Los dibujos adjuntos constituyen una parte de la descripción escrita de la invención y se refieren a la siguiente descripción detallada de algunas formas de realización de la invención.
En los dibujos,
la figura 1 muestra un filtro según la invención en una vista lateral en sección,
la figura 2 muestra otro filtro según la invención en una vista lateral en sección,
la figura 3 muestra un elemento filtrante para los filtros de las figuras 1 y 2 en una vista en planta ampliada, y
la figura 4 muestra una sección de la figura 3.
Descripción detallada de algunas formas de realización de la invención
Los filtros según la invención comprenden un cuerpo 1 en forma de cilindro circular con un fondo 2 en su extremo inferior y una tapa amovible 3 en su extremo superior.
El fondo 2 presenta en su lateral una conexión de entrada para el líquido que se va a filtrar. En el medio, presenta un pedestal con un rebaje en el mismo. En el rebaje, está ajustado un tubo central hueco orientado axialmente 4. El rebaje presenta en su parte inferior una salida para el líquido filtrado. El tubo central se extiende en el interior del filtro, más o menos a mitad de camino del mismo. El tubo central presenta unas aberturas 5 en su carcasa a lo largo de una longitud ubicada en el filtro. Alrededor del tubo central, está montado un manguito 6, cuyo extremo superior se extiende hasta cierto punto por encima del extremo superior del tubo central. Entre el extremo inferior del manguito y el fondo, alrededor del tubo central, está montado un resorte inferior 7 que fuerza el manguito hacia arriba. La carcasa del manguito presenta unas aberturas 8 que concuerdan con las aberturas del tubo central. Cuando el filtro se encuentra en funcionamiento, las aberturas se encuentran alineadas entre sí, pudiendo el líquido fluir a través del manguito hacia el tubo central.
En un extremo superior del tubo central 4, está montado un vástago 9 con su extremo inferior dentro del tubo. Dicho vástago incluye una parte de flanco más ancha frente al extremo superior del tubo y una parte de eje más estrecha hacia arriba. La parte de eje proporciona una holgura de llave para la instalación. En la parte de eje, está montado un pistón en forma de copa 10 con su fondo orientado hacia abajo. Entre el pistón y la parte de flanco del vástago, alrededor del vástago, se coloca un resorte de pistón 11 que fuerza el pistón a una posición elevada. El vástago presenta su extremo equipado con una clavija de fijación 12, de manera que su extremo inferior se encuentre separado del fondo del pistón. De ese modo, se proporciona una válvula de desviación, que incluye el pistón y el resorte del pistón, con una tensión de desviación para facilitar la sustitución de los elementos filtrantes. El cuerpo de pistón está provisto de unos orificios 13 que conducen a esta holgura para igualar una diferencia de presión entre las caras del pistón. La clavija de fijación tiene su parte inferior sellada contra la cara interna del pistón. La clavija de fijación tiene su extremo superior extendiéndose por encima del cuerpo 1. La tapa 3 está fijada por roscado en el extremo de la clavija de fijación y sellada en la clavija. La tapa presenta un faldón sellado contra una superficie externa del cuerpo 1 y un orificio en el medio en el que está montada y sellada la clavija de fijación. En la parte superior de la tapa, está previsto un componente de empuñadura 14. Dicho componente de empuñadura comprende un roscado de tomillo y está fijado a la tapa por medio de un anillo de retención. Entre la empuñadura y la tapa, está previsto un anillo deslizante especial. La tapa también presenta orificios que se pueden cerrar 15. Estos pueden estar equipados con varios sensores, llaves de ventilación y similares.
El filtro de la figura 1 comprende un elemento filtrante 16.1. Separado de la carcasa exterior 1, está previsto un elemento filtrante principal 17 cilíndrico. En su superficie interna, está previsto un tubo de soporte perforado 18. En el extremo superior del elemento filtrante principal 16, en el interior y separado del elemento filtrante principal, está previsto un elemento filtrante de reserva 19.1, que también se encuentra separado del pistón 12. En la superficie externa del elemento filtrante de reserva, está previsto un tubo de soporte perforado 20.1. El elemento filtrante de reserva se encuentra conectado en su extremo superior al extremo superior del elemento filtrante principal por medio de una cubierta elevada 21 con forma de pestaña. La cubierta elevada presenta en su borde interior un saliente cilíndrico que se extiende hacia abajo, cuyo borde inferior reacciona al borde exterior del extremo superior del pistón. La cubierta elevada presenta en su borde exterior un saliente descendente a lo largo de una superficie del elemento filtrante principal. Asimismo, entre los elementos filtrantes, la cubierta elevada presenta un saliente. La cubierta elevada presenta en su superficie superior canales de flujo en forma de ranuras radiales 22, que se extienden desde el exterior del elemento filtrante principal hasta un espacio entre el elemento filtrante de reserva y la clavija de fijación 12, dicho espacio presenta, en su parte inferior, el extremo superior del pistón. El canal de flujo se ahúsa a medida que avanza hacia el interior. El extremo exterior presenta una parte horizontal y el extremo interior presenta una parte más profunda.
El elemento filtrante de reserva 19.1 presenta su extremo inferior reforzado con una cubierta intermedia tipo cubeta 23.1. Su fondo responde al extremo superior del manguito 6 y su borde interior se sella contra el borde exterior de la parte de flanco del vástago 9. El elemento filtrante principal presenta su extremo inferior provisto de una cubierta inferior tipo cubeta 24.1. Su borde interior presenta un saliente descendente, que se sella contra la superficie exterior de un pedestal en el fondo 2.
Cuando en un filtro, tal como se muestra en la figura 1, el elemento filtrante 16.1 se ha situado en su posición y la tapa 3 se ha cerrado por roscado, dicho tapón se apoya contra la cubierta elevada 21 del elemento filtrante y aplica presión al resorte de pistón 11 a través de la cubierta superior y el pistón 10. Al mismo tiempo, el resorte inferior 7 se presiona por medio de la cubierta intermedia 23.1 y el manguito 6. Las aberturas 5 del tubo central y las aberturas 8 del manguito se encuentran alineadas. El líquido que se va a filtrar fluye desde el canal de entrada del filtro hacia un espacio entre el cuerpo de filtro 1 y el elemento filtrante principal 17. En una condición normal, el líquido se filtra solo a través del elemento filtrante principal y el líquido filtrado continúa para fluir a través de las aberturas del manguito y al tubo central hacia el tubo central y salir por su extremo inferior. A medida que aumenta la resistencia al flujo a través del elemento filtrante principal (como resultado de la contaminación del elemento filtrante, por ejemplo), la diferencia de presión entre el exterior y el interior, evidentemente, también aumenta. Cuando la diferencia de presión aumenta a una magnitud suficiente, el resorte del pistón cede y el pistón se mueve hacia abajo, de modo que el líquido puede fluir a través de los canales de flujo 22 al interior del elemento filtrante de reserva. A continuación, el líquido se filtra a través del elemento filtrante de reserva y se descarga entre el elemento filtrante principal y el elemento filtrante de reserva como en una condición normal.
El filtro de la figura 2 comprende un elemento filtrante 16.2. Separado de una carcasa exterior 1, también presenta un elemento filtrante principal 17 con una cubierta elevada 21 en su extremo superior. El elemento filtrante principal 16 presenta su extremo inferior, en el interior y separado del elemento filtrante principal, provisto de un elemento filtrante de reserva 19.2, que también se encuentra separado de un manguito 6. El elemento filtrante de reserva presenta en su superficie interna un tubo de soporte 20.2. Dicho elemento filtrante de reserva presenta una resistencia al flujo menor que la del elemento filtrante principal. El elemento filtrante de reserva presenta un extremo superior reforzado con una cubierta intermedia tipo cubeta 23.2, cuyo borde interior se encuentra en una relación de sellado contra un borde exterior de la parte de flanco de un vástago 9, y cuya cara inferior reacciona al extremo superior del manguito. El elemento filtrante de reserva presenta su extremo inferior conectado con el fondo del extremo del elemento filtrante principal por medio de una cubierta inferior en forma de pestaña 24.2, que presenta un saliente anular ascendente a lo largo de la superficie exterior del elemento filtrante principal, en un espacio entre los elementos filtrantes, y a lo largo de la superficie interior del elemento filtrante de reserva. Además, la tapa inferior presenta un saliente descendente y se sella contra la superficie exterior de un pedestal en el fondo.
También en el filtro de la figura 2 el líquido que se va a filtrar fluye desde el canal de entrada hacia el espacio entre la carcasa exterior del filtro 1 y el elemento filtrante principal 17. En una condición normal, el líquido se filtra a través del elemento filtrante principal y el líquido filtrado continúa para fluir a través del elemento filtrante de reserva y las aberturas 8, 5 del manguito y el tubo central hacia el tubo central y hacia afuera por su extremo inferior. A medida que la resistencia al flujo a través del elemento filtrante principal aumenta hasta una magnitud suficiente, el resorte del pistón cede y el pistón se mueve para permitir que el líquido fluya a través de los canales de flujo 22 hacia el interior del elemento filtrante principal. A continuación, el líquido se filtra a través del elemento filtrante de reserva y se descarga como en una condición normal.
Cuando la tapa 3 se abre, se libera el resorte inferior 7 y levanta el manguito 6 hacia arriba, de manera que las aberturas 5 y 8 ya no se encuentran alineadas, bloqueando así el flujo de líquido sin filtrar hacia el tubo central. El líquido que queda en el filtro se descarga por medio de una conexión de salida 25. Al mismo tiempo, el manguito lleva el elemento filtrante 16.1 o 16.2 hacia arriba. Por tanto, el elemento filtrante se puede extraer fácilmente. Asimismo, el fondo está provisto, en su lado de salida, de una conexión lateral y, en la misma, un indicador de diferencia de presión 26, desde el cual está prevista una conexión también con el lado de entrada.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Filtro que comprende
- un cuerpo cilindrico (1) y un canal de entrada para un líquido que se va a filtrar que conduce al cuerpo y un canal de salida para el líquido filtrado que sale del cuerpo, en el que el cuerpo (1) incluye una tapa amovible que cierra el cuerpo (3),
- un tubo central (4), a través del cual se descarga el líquido filtrado,
- en el cuerpo (1), un elemento filtrante principal (17) cilíndrico coaxialmente alimentado con el líquido que se va a filtrar desde el canal de entrada, siendo el líquido que se va a filtrar recibido en el exterior del elemento filtrante principal y un elemento filtrante de reserva cilíndrico (19.1; 19.2), que es más corto que el elemento filtrante principal, está posicionado dentro del elemento filtrante principal y cuya resistencia al filtrado no es más que igual a la del elemento filtrante principal (17),
- una válvula de desviación que incluye unos medios de cierre accionados por resorte (10) y un resorte de medios de cierre (11),
en el que
- los medios de cierre accionados por resorte (10) presentan
- una posición cerrada que impide que el flujo del líquido que se va a filtrar se desvíe del elemento filtrante principal (17) y que permite el flujo del líquido que se va a filtrar hacia el elemento filtrante principal (17) y, además, a través del elemento filtrante principal (17) y
- una posición abierta que permite que el líquido que se va a filtrar se desvíe del elemento filtrante principal (17) al elemento filtrante de reserva (19.1; 19.2) y, además, fluya a través del elemento filtrante de reserva (19.1; 19.2), y en el que
- el resorte de medios de cierre (11) fuerza los medios de cierre (10) a la posición cerrada y cede para abrir los medios de cierre (10) cuando la diferencia de presión a través del elemento filtrante principal (17) excede un valor dado,
caracterizado por que
- la tapa de cierre del cuerpo (3), cuando está fijada al cuerpo (1), presiona los medios de cierre (10) contra el resorte de medios de cierre (11) por medio del elemento filtrante principal (17) o el elemento filtrante de reserva (19.1, 19.2),
- el elemento filtrante principal (17) y el elemento filtrante de reserva (19.1; 19.2) están integrados para formar un elemento filtrante único (16.1; 16.2) y están interconectados en un extremo del mismo,
- el elemento filtrante (16.1; 16.2) comprende una cubierta elevada (21) en su extremo,
- el filtro comprende asimismo un vástago central (9) fijado al tubo central (4), en el que la tapa amovible (3) está fijada al vástago (9) con una clavija de fijación (12) entre el vástago (9) y la tapa amovible (3), - el resorte de medios de cierre (11) es un resorte helicoidal montado alrededor del vástago (9) y
- los medios de cierre (10) son un pistón en forma de copa que tiene su interior sellado contra el vástago central (9) o la clavija de fijación (12), presentando el pistón en forma de copa un borde superior colocado contra la cubierta elevada (21) presente en el extremo del elemento filtrante (16.1; 16.2) en la posición cerrada de los medios de cierre (10).
2. Utilización del filtro según la reivindicación 1 para la filtración de aceite lubricante.
ES10795026T 2009-10-15 2010-10-15 Filtro de tapa y utilización Active ES2883825T3 (es)

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WO (1) WO2011045475A2 (es)

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