ES2914835T3 - Un filtro para la filtración de un metal líquido - Google Patents

Abstract

Un filtro (10; 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 1500; 1600) para filtrar un metal líquido y para ser recibido en una carcasa de molde definida por paredes laterales y frontales internas, el filtro comprende una pared (12; 112; 212; 312; 412; 512; 612; 712; 1512; 1612) superior y primera, segunda, tercera y cuarta paredes (14, 16, 18, 20; 114, 116, 118, 120; 214, 216, 218, 220; 314, 316, 318, 320; 414, 416, 418, 420; 514, 516, 518, 520; 614, 616, 618, 620; 714, 716, 718, 720; 1514, 1516, 1518, 1520, 1614, 1616, 1618, 1620) laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se unen juntas en respectivas primera, segunda, tercera y cuarta esquinas (22, 24, 26, 28; 122, 124, 126, 128; 222, 224, 226, 228; 322, 324, 326, 328; 422, 424, 426, 428; 522, 524, 526, 528; 622, 624, 626, 628; 722, 724, 726, 728; 1522, 1524, 1526, 1528; 1622, 1624, 1626, 1628), la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales que se extienden hacia abajo hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones (230, 232, 234, 236; 330, 332, 334, 336; 430, 432, 434, 436; 530, 532, 534, 536; 1530, 1532, 1534, 1536; 1630, 1632, 1634, 1636) de extremo distal, en el que el filtro (i) se elabora de una tela rigidificada que comprende fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor (ii) se obtiene mediante moldeo y endurecimiento de una lámina plana de una tela que comprende las fibras resistentes al calor o los hilos de fibras resistentes al calor para formar dicha pared superior, dicha primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales y dicha primera, segunda, tercera y cuarta esquinas, y (iii) tiene una resistencia de deflexión, en el que - la pared superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales tienen una primera densidad de fibra y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas tienen una segunda densidad de fibra, la segunda densidad de fibra es mayor que la primera densidad de fibra de tal manera que la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas definen primera, segunda, tercera y cuarta esquinas de afirmación; y - la pared superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales tienen una primera firmeza y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas tienen una segunda firmeza, la segunda firmeza es mayor que la primera firmeza.

Description

DESCRIPCIÓN

Un filtro para la filtración de un metal líquido

Campo

La invención se refiere a un filtro para el filtrado de un metal líquido. El filtro es para ser recibido en una cavidad del molde donde las paredes laterales del filtro al menos parcialmente hacen contacto con las paredes laterales de la cavidad del molde. Al menos partes de las porciones de extremo de las paredes laterales colindan con las paredes frontales de la cavidad del molde. El filtro tiene una pared superior o pared de filtrado y el proceso de filtrado se lleva a cabo en cualesquier tipos de procesos de colada con el filtro, y más particularmente en un proceso de colada por gravedad o en un proceso de colada a baja presión.

Antecedentes

Los filtros se utilizan durante los procesos de colada para evitar que entren algunos desechos o impurezas en las cavidades. Estos filtros, que están sujetos a una presión ejercida por un flujo de metal líquido o aleación que los atraviesa, pueden ser filtros metálicos (es decir, rejillas de hilos de metal), filtros no metálicos (es decir, telas de fibras resistentes al calor eventualmente proporcionadas con un recubrimiento protector y/o impregnadas con un sustrato rigidizante), o filtros de espuma cerámica. Cada filtro tiene una configuración geométrica para coincidir con una configuración geométrica correspondiente definida por la carcasa del molde en el que se va a recibir el filtro.

Ocasionalmente, la presión ejercida por el flujo de metal líquido o aleación que pasa a través del filtro puede deformar el mismo para permitir que algunos desechos o impurezas entren en la cavidad destinada a formar el artículo moldeado. Peor aún, puede suceder que el flujo de metal líquido impulse el filtro dentro de la cavidad del molde. En ambas situaciones, los artículos resultantes son rechazados por el control de calidad para reducir de esta manera la eficiencia del proceso de colada y aumentar los costes de operación.

Normalmente, los desechos o las impurezas se retienen por el filtro y, después de que el metal líquido o la aleación se hayan solidificado dentro del molde, quedaran atrapados dentro de un trozo (es decir, una protuberancia) de metal que se desprenderá del artículo moldeado mediante cualesquier medios apropiados muy bien conocidos por los expertos en la técnica; y se fundirá de nuevo para la recuperación de metales.

A menudo es difícil reciclar eficientemente el metal o la aleación de metal de los trozos. En efecto, los filtros elaborados de una tela de hilos de metal se recogen en el fondo del metal líquido o de la aleación de metal (haciéndolos difíciles de recuperar) y se pueden disolver parcialmente en el metal o aleación de metal que se vuelven a fundir para contaminar y/o modificar la química del mismo. También, los filtros de espuma cerámica se pueden desintegrar parcialmente y contaminar el metal líquido, o recogerse en el fondo del metal líquido, lo que dificulta la recaptura de los filtros. Por otro lado, los filtros existentes elaborados de una tela rigidificada de fibras resistentes al calor se recogen en la parte superior del metal líquido de tal manera que es más fácil recapturar los filtros. Una recaptura fácil y rápida del filtro es económicamente interesante.

La Patente de Estados Unidos 6.270.717 divulga un dispositivo de filtración y distribución para un metal fundido. El dispositivo tiene la forma de una bolsa que tiene partes elaboradas de una tela resistente al calor sólida y áreas abiertas elaboradas de una tela resistente al calor de tejido abierto. Al menos algunas de las partes se elaboran de un composite moldeable o termoformable que es una tela resistente al calor de tejido abierto incrustada en una matriz elaborada de un material inorgánico resistente al calor compatible con la tela resistente al calor de tejido abierto. La tela resistente al calor de tejido abierto se puede elaborar de hebras que se rigidifican y protegen por un recubrimiento resistente al calor. El recubrimiento se puede elaborar de un material inorgánico resistente al calor aplicado por pulverización o inmersión después de que se tejen las hebras.

La Patente de Estados Unidos 5.255.731 divulga una bolsa en una bolsa de distribución de masa fundida que comprende una bolsa interior incorporada sustancialmente impermeable que tiene paredes laterales verticales y un miembro de base plana en una bolsa exterior con forma de caja que se somete a partición para proporcionar zonas de descarga separadas, opuestas para la masa fundida. La bolsa en una bolsa con forma de caja rectangular tiene una bolsa exterior y una bolsa interior adaptadas para ser dispuestas en relación de recepción de masa fundida debajo del extremo de descarga de un pico. La bolsa exterior tiene una base plana y paredes laterales opuestas verticales y paredes de extremo, las paredes de extremo son más cortas que las paredes laterales. Las particiones verticales separadas lateralmente que se extienden transversalmente desde una pared lateral hasta otra definen una zona de distribución de masa fundida central para formar la bolsa interior que es impermeable a la masa fundida y que se ubica en el centro dentro de la bolsa exterior. La bolsa exterior tiene dos salidas de descarga opuestas para evitar la acumulación de la masa fundida en la zona de descarga y para evitar la caída de presión en cada salida de descarga.

Los filtros que consisten en una tela rigidizada elaborada de fibras resistentes al calor o hilos elaborados de fibras resistentes al calor son de interés económico. En efecto, como el trozo de metal (por ejemplo, un trozo de aluminio) resulta de la colada de un artículo de metal en un molde, el trozo contiene el filtro de tela que ha filtrado el metal líquido vertido en el molde. Cuando este trozo se recaptura y luego se vuelve a fundir para fines de reciclaje, a diferencia de los filtros elaborados de hilos de acero que se recogen en el fondo de los crisoles, los filtros elaborados de fibras rígidas resistentes al calor flotan sobre el metal líquido o la aleación de metal para que sean muy fáciles de recapturar.

Se hicieron algunos intentos para incorporar filtros de tela que permitieran la filtración de metal líquido (por ejemplo, aluminio líquido o aleaciones de aluminio) antes de verterlo en un molde. Se conocen telas elaboradas de fibras resistentes al calor o hilos elaborados de fibras resistentes al calor. Tienen fibras (por ejemplo, fibras de vidrio) recubiertas con un material de encolado (por ejemplo, almidón). La tela existente se puede elaborar de fibras no tejidas (para formar un fieltro de fibras resistentes al calor), o elaborar de hilos de fibras resistentes al calor. Los hilos se tejen juntos de acuerdo con técnicas de tejido bien conocidas por los expertos en la técnica. De acuerdo con la técnica anterior, dicha tela se puede rigidizar al aplicar sobre ella un material rigidizador que la haga lo suficientemente rígida para que no se deforme por la presión de un metal líquido que pasa a través de su abertura, especialmente aluminio líquido. Sin embargo, la aplicación de un material rigidizante sobre el material de encolado de las fibras resistentes al calor revela serios inconvenientes que desanimarán al experto en la técnica a utilizar filtros preparados de esta manera.

La presencia de un material rigidizante (es decir, un recubrimiento) presenta varios inconvenientes que desalentarían a un experto en la técnica al considerar el uso de dichos filtros para la filtración de metales líquidos tales como aluminio líquido o aleaciones de aluminio. En efecto, el recubrimiento sobre las fibras de la tela resultante presenta el inconveniente de generar un taponamiento y/o una obstrucción parcial de las aberturas entre hilos (es decir, reducir el tamaño de malla de los filtros de tela). También, debido a que el recubrimiento protector/ridificante suele ser quebradizo, se pueden desprender partículas que contaminan el aluminio líquido, especialmente cuando se aplica sobre el material de encolado de las fibras. Por lo tanto, hasta ahora, los intentos para el reemplazo de dichos filtros por filtros elaborados de una tela de fibras resistentes al calor rigidizadas (por ejemplo, de fibras de vidrio o fibras de sílice) no han tenido éxito.

En efecto, a diferencia de los filtros elaborados con una tela de hilos de metal, los filtros existentes elaborados con una tela de fibras rigidizadas resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor, no son lo suficientemente firmes para evitar que se deformen por la presión del líquido que fluye a través de ellos, y por lo tanto no funcionan correctamente (es decir, para realizar de manera eficiente la filtración del metal líquido o la aleación de metal líquido). Adicionalmente, incluso si los filtros existentes elaborados con una tela de fibras resistentes al calor rigidizadas se pueden conformar para tener una mayor superficie de filtración, muestran los inconvenientes de tener una malla que puede quedar parcialmente obstruida por las sustancias utilizadas para la rigidificación de la tela (por lo tanto reduciendo la superficie de filtración efectiva del filtro). Finalmente, en algunos casos, incluso los filtros que se elaboran de hilos de metal se pueden deformar por el flujo de metal líquido o permitir, y finalmente conducirse dentro de la cavidad del molde.

Por lo tanto, subsiste la necesidad en la industria de filtros de tela que permitan la filtración de metal líquido, como aluminio líquido o aleaciones de aluminio líquido, mientras se vierte el metal líquido en un molde, y sin tener los inconvenientes asociados con los filtros existentes.

Algunas fundiciones, pero no todas, utilizan la colocación magnética de filtros en las aberturas de las carcasas de moldes. Esto se puede realizar con una herramienta magnética utilizada por un operador para la colocación manual o una herramienta magnética adherida a un robot para la colocación automatizada. También, algunas fundiciones, pero no todas, utilizan la inspección por rayos X para confirmar que los filtros estén colocados correctamente en la abertura de las carcasas del molde. Cabe señalar que la manipulación de un filtro puede ser difícil de incorporar en un proceso automatizado y robotizado. En efecto, los filtros normalmente se colocan a través de la entrada de la cavidad del molde manualmente con una herramienta para agarrarlos.

Por lo tanto, subsiste la necesidad en la industria de filtros que puedan manipularse y colocarse fácilmente en las aberturas de las carcasas de moldes, especialmente con un aparato robotizado automatizado.

Más aún, subsiste la necesidad de un filtro elaborado con una tela de fibras resistentes al calor rigidizadas o hilos de fibras resistentes al calor, que permita una fácil o rápida recaptura del filtro del metal líquido resultante de los trozos de metal obtenidos de artículos moldeados, definiendo de esta manera una ventaja económica sobre los filtros existentes.

Adicionalmente, subsiste la necesidad de un filtro que tenga una mayor superficie de filtración modificando su forma.

También subsiste la necesidad en la industria metalúrgica de un filtro elaborado de una tela de fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor en cualquier tipo de procesos de colada que utilizan filtros, más particularmente un proceso de colada por gravedad o un proceso de colada de baja presión, sin tener los inconvenientes asociados con los filtros existentes.

Además, subsiste la necesidad de filtros mejorados que impidan que se deformen y/o se deformen por la presión ejercida por un flujo de metal líquido o aleación que pasa a través de ellos durante un proceso de colada.

Resumen

Como se incorpora y se describe ampliamente en el presente documento, de acuerdo con una realización, la invención proporciona un filtro para filtrar un metal líquido como se define en las reivindicaciones 1 a 13.

Como se incorpora y se describe ampliamente en el presente documento, de acuerdo con una realización, la invención proporciona un filtro para filtrar un metal líquido y para ser recibido en una carcasa de molde definida por paredes laterales y frontales internas, el filtro comprende una pared superior y primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se unen juntas en respectivas primera, segunda, tercera y cuarta esquinas, en las que, en uso, la pared superior se adapta para recibir el metal líquido y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se adaptan al menos parcialmente para hacer contacto con respectivas primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales internas de la carcasa de molde en la que se recibe el filtro.

La invención proporciona un filtro para filtrar un metal líquido y para ser recibido en una carcasa de molde definida por paredes laterales y frontales internas, el filtro comprende una pared superior y primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se unen juntas en respectivas primera, segunda, tercera y cuarta esquinas, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales que se extienden hacia abajo hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones de extremo distal, en el que el filtro se elabora de una tela rigidificada de fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor, y en el que la pared superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales tienen una primera firmeza y en el que la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas tienen una segunda firmeza, la segunda firmeza es mayor que la primera firmeza.

Con un filtro tiene una pared superior o pared de filtrado, y cuatro paredes laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior hasta cuatro porciones de extremo distal donde las cuatro paredes laterales definen un cuadrilátero (por ejemplo un rectángulo o un cuadrado), dicho filtro permite una colocación/posición fácil y consistente del filtro en la carcasa de molde y asegura que el filtro se mantenga en su lugar en la carcasa de molde durante la colada dado que las paredes laterales del filtro al menos siguen parcialmente y hacen contacto con las paredes laterales internas de la carcasa de molde.

Con un filtro elaborado de una tela rigidificada de fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor donde la pared superior y las paredes laterales tienen una primera firmeza y las esquinas tienen una segunda firmeza que es mayor que la primera firmeza, esas esquinas aumentan la resistencia de todo el filtro, mientras permite una ligera compresión del resto del filtro para mantener el filtro en su lugar sin distorsionar la posición o conformación del filtro, y poner el filtro en una tensión sutil pero continua durante la colada, ayudando al filtro a mantener su conformación e integridad durante la colada.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, en el presente documento, se proporciona una descripción detallada de las realizaciones de la presente invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva superior de un filtro de acuerdo con una primera realización de la invención; La Figura 2 es otra vista en perspectiva superior del filtro de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista inferior del filtro de la Figura 2;

La Figura 4 una vista en perspectiva superior de un filtro de acuerdo con una segunda realización de la invención; La Figura 5 es otra vista en perspectiva superior del filtro de la Figura 4;

La Figura 6 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una tercera realización de la invención; La Figura 7 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una cuarta realización de la invención; La Figura 8 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una quinta realización de la invención; La Figura 9 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una sexta realización de la invención; La Figura 10 es una vista superior en perspectiva de un filtro de acuerdo con una séptima realización de la invención; La Figura 11 es una vista superior del filtro de la Figura 10;

La Figura 12 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una octava realización de la invención; La Figura 13 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una novena realización de la invención;

La Figura 14 es una vista en perspectiva superior del filtro de la Figura 13;

La Figura 15 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una décima realización de la invención

La Figura 16 es una vista en perspectiva superior del filtro de la Figura 15;

La Figura 17 es una vista en perspectiva inferior de un filtro de acuerdo con una onceava realización, no de acuerdo con la invención;

La Figura 18 es una vista en perspectiva esquemática de un molde de dos partes;

La Figura 19 es una vista en perspectiva esquemática de una parte del molde de dos partes de la Figura 18;

La Figura 20 es una vista en perspectiva esquemática de una parte del molde de dos partes de la Figura 18 con un filtro recibido en la carcasa de molde; y

La Figura 21 es un gráfico que muestra los resultados de resistencia de los filtros en función de la resistencia a la deflexión frente a la deflexión.

En los dibujos, las realizaciones de la invención se ilustran a modo de ejemplos. Se debe entender expresamente que la descripción y los dibujos son solo para fines de ilustración y son una ayuda para la comprensión. No pretenden ser una definición de los límites de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones

Antes de que se expliquen en detalle variantes, ejemplos o realizaciones preferidas de la invención, se debe entender que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustrados en los siguientes dibujos. La invención es susceptible de otras realizaciones y de ser practicada o llevada a cabo de varias maneras. También, se debe entender que la fraseología y la terminología utilizada en el presente documento tienen fines de descripción y no se debe considerar como limitativa. El uso de “que incluye”, “que comprende” o “que tiene” y variaciones de los mismos en el presente documento pretende abarcar los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes, así como elementos adicionales. A menos que se especifique o se limite de otro modo, los términos “montado”, “conectado”, “soportado” y “acoplado” y variaciones de los mismos se utilizan ampliamente y abarcan montajes, conexiones, soportes y acoplamientos tanto directos como indirectos y, por lo tanto, pretenden incluir conexiones directas entre dos miembros sin ningún otro miembro interpuesto entre ellos y conexiones indirectas entre miembros en las que uno o más miembros están interpuestos entre ellos. Además, “conectado” y “acoplado” no se limitan a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos. Adicionalmente, las palabras “inferior”, “superior”, “hacia arriba”, “abajo” y “hacia abajo” designan direcciones en los dibujos a los que se hace referencia. La terminología incluye las palabras específicamente mencionadas anteriormente, derivados de las mismas y palabras o significados similares. Las variantes, ejemplos o realizaciones preferidas de la invención se discuten y describen a continuación.

Las Figuras 1 a 3 muestran un filtro 10 para filtrar un metal líquido. Se entiende que la expresión “metal líquido” incluye cualquier metal que sea adecuado para ser utilizado en procesos de colada de metales (por ejemplo, proceso de colada por gravedad o proceso de colada a baja presión) tal como metales y aleaciones tales como bronce, latón, aluminio, plata, plomo, hierro, etc. En uso, el filtro 10 se recibe en una carcasa de molde definida por paredes laterales y frontales internas.

Aunque el filtro 10 se puede elaborar de cualquier material apropiado, como una rejilla de hilos de metal de acuerdo con técnicas bien conocidas en el arte, los filtros de acuerdo con la invención se elaboran de una tela rigidizada que comprende fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor, y más particularmente de una tela de un material rigidizado resistente al calor y composición como se describe en la publicación de Estados Unidos 2017/0028466. En esta publicación, se describen los siguientes ejemplos 1-9, que no están de acuerdo con la invención.

Ejemplo 1

Se puede preparar una composición como sigue. En una primera etapa, se prepara una mezcla M al mezclar los siguientes ingredientes en un recipiente de acero inoxidable. Más particularmente, los ingredientes de la mezcla consisten en: (i) sacarosa de calidad alimentaria, (ii) agua potable, (iii) ácido fosfórico grado laboratorio al 75% en peso, (iv) fosfato de calcio monobásico, (v) sulfato de aluminio y amonio. 1 kg de mezcla M que contiene 55,0% en peso de sacarosa, 41,5% en peso de agua potable, 1,1% en peso de ácido fosfórico al 75% en peso, 1,0% en peso de sulfato de aluminio y amonio y 1,4 g (1,4% en peso) de fosfato de calcio monobásico se prepara al agregar al recipiente 550 g de sacarosa, 41,5 g de agua potable, 1,1 g de ácido fosfórico al 75%, 1,0 g de sulfato de amonio y aluminio y 1,4 g de fosfato de calcio monobásico, y luego se mezclan juntos con un mezclador de pintura hasta obtener la mezcla M. Luego, la mezcla M se somete a calentamiento hasta alcanzar una temperatura de 100 °C a 103 °C durante al menos 5 minutos, para formar de esta manera un caramelo que define un producto A. A partir de entonces, el producto A se deja para enfriar a temperatura ambiente. En una segunda etapa, se agregan 515 g de un producto B que es una dispersión coloidal de partículas de sílice de tamaño submicrónico en forma de diminutas esferas, en solución acuosa alcalina y comercializado bajo la marca comercial NALCO 1144®, a 1,0 kg del producto A obtenido en la etapa anterior, y luego los ingredientes A y B se mezclan juntos con el mezclador de pintura. La mezcla se llevó a cabo a temperatura ambiente hasta que se obtuvo una composición homogénea (es decir, aproximadamente 10 minutos). La composición comprendía aproximadamente el 66% en peso del producto A y aproximadamente el 34% en peso del producto B.

Ejemplo 2

Se prepara una tela de fibras de vidrio que está sustancialmente libre de un material de encolado que consiste en almidón. La tela de fibra de vidrio que se puede utilizar como material de partida puede ser telas elaboradas de hilos de fibra de vidrio recubiertos con almidón. Más particularmente, la tela se puede seleccionar entre aquellas enumeradas en la siguiente tabla:

El producto 40L se puede utilizar como material de partida. En el Ejemplo 2, una tela de fibras de vidrio del tipo 40L recubierta con una capa de almidón (como agente de encolado) se somete a un tratamiento de calor en un horno a 450 °C durante aproximadamente 2 minutos, para quemar el almidón (en la presencia de oxígeno) y así eliminar el agente de encolado.

Ejemplo 3

Se prepara una tela termoplástica rigidizada de fibras de vidrio en la que una tela de fibras de vidrio obtenida del Ejemplo 2 se impregna con la composición del Ejemplo 1 para obtener una tela impregnada con la composición. Más particularmente, la tela pasa por un depósito que contiene la composición y luego entre un par de rodillos de caucho opuestos de un impregnador de dos rodillos. La tela impregnada obtenida de esta manera se somete luego a un tratamiento de calentamiento en un horno continuo a una temperatura de aproximadamente 160 °C durante aproximadamente 2 minutos para colocar la composición impregnada en la misma en un estado termoplástico ablandado. Luego, la tela termoendurecible obtenida de esta manera (es decir, impregnada con la composición transformada en un estado termoplástico) está lista para ser utilizada en tratamientos adicionales, tales como la formación opcional de la tela termoplástica en un tamaño y/o conformación deseados, y luego un tratamiento termoendurecible para termoendurecer la composición y proporcionar una tela rigidizada de fibras de vidrio resistentes al calor. Si no se utiliza inmediatamente, se puede dejar que la tela se enfríe a temperatura ambiente.

Ejemplo 4

La tela impregnada con la composición obtenida del Ejemplo 3 se corta en una lámina plana y luego se somete a un tratamiento termoendurecible en un horno a 450 °C durante 2 minutos para rigidizar la tela de las fibras de vidrio. Esta tela rigidizada que tiene se origina de la tela de fibra de vidrio tipo 40L tiene aberturas de 0,0255 cm2.

Ejemplo 5

La tela termoplástica obtenida del Ejemplo 3 enfriada a temperatura ambiente se corta en una lámina plana y luego se coloca en un molde caliente que consiste en un par de mitades de molde opuestas, para de esta maneta ablandar y moldear la lámina plana de tela en una conformación deseada mediante moldeo por compresión. Luego, la tela conformada obtenida de esta manera está lista para ser utilizada para tratamientos adicionales tales como un tratamiento termoendurecible para termoendurecer la composición y proporcionar una tela rigidizada de fibras de vidrio resistentes al calor.

Ejemplo 6

La tela conformada obtenida del Ejemplo 5 se somete a un tratamiento termoendurecible en un horno a 450 °C durante 2 minutos para rigidizar la tela de las fibras de vidrio de los hilos. Este tela rigidizada conformada que se origina a partir de una tela de fibra de vidrio tipo 40L tiene aberturas de 0,0255 cm2.

Ejemplo 7

La tela obtenida del Ejemplo 3 se corta en una lámina plana y, mientras aún está en un estado termoplástico ablandado, se coloca en un molde frío que consiste en un par de mitades de molde opuestas, para obtener de esta manera una tela con la conformación deseada mediante moldeo por compresión. A continuación, la tela conformada obtenida de esta manera se somete a un tratamiento termoendurecible en un horno a 450 °C durante 2 minutos para rigidizar la tela de fibras de vidrio. La tela rigidizada conformada obtenida de esta manera se puede utilizar como un filtro para metal líquido, especialmente en un proceso de colada a baja presión o en un proceso de colada por gravedad.

Ejemplo 8

Se prepara una tela de fibras de vidrio rigidizada en el que una tela de hilos de fibras de vidrio como el obtenido en el Ejemplo 2 se impregna según el Ejemplo 3 con la composición del Ejemplo 1 para obtener una tela impregnada con la composición. Más particularmente, la tela se pasa sucesivamente a través de la composición y luego entre un par de rodillos de caucho opuestos, que se presionan uno contra el otro, para empujar una cantidad de la composición dentro de las aberturas existentes entre las fibras de los hilos que forman la tela. La tela impregnada obtenida de esta manera se somete luego a un tratamiento de calentamiento en un horno continuo a una temperatura de aproximadamente 160 °C durante aproximadamente 2 minutos para colocar la composición impregnada en la misma en un estado termoplástico ablandado. Luego, la tela obtenida de esta manera (es decir, impregnada con la composición transformada en un estado termoplástico) está lista para ser utilizada en tratamientos adicionales, tales como uno opcional que forma la tela termoplástica en una conformación deseada, y luego un tratamiento termoendurecible para termoendurecer la composición y proporcionar una tela rigidizada de las fibras de vidrio resistentes al calor de los hilos. Si no se utiliza inmediatamente, se puede dejar que la tela se enfríe a temperatura ambiente.

Ejemplo 9

La tela obtenida del Ejemplo 8 y enfriada a temperatura ambiente se corta en una lámina plana y luego se coloca en un molde caliente que consiste en un par de mitades de molde opuestas para de esta manera ablandar y moldear un filtro que tiene una conformación estructural y orientación particular, mediante moldeo por compresión. Luego, se deja enfriar la tela conformada. El moldeo por compresión se lleva a cabo a aproximadamente 160 °C. La tela conformada obtenida de esta manera está lista para ser utilizada en tratamientos adicionales tales como un tratamiento termoendurecible para termoendurecer la composición y proporcionar una tela rigidizada de fibras de vidrio resistentes al calor de los hilos de fibras de vidrio.

Por lo tanto, de acuerdo con la invención, el filtro 10 se elabora de una tela rigidificada de fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor. Las fibras se pueden impregnar con una composición que comprende una mezcla de un primer producto obtenido por polimerización de unidades de sacáridos y un segundo producto que consiste en al menos un agente aglutinante coloidal inorgánico. Las fibras pueden ser fibras de vidrio, fibras de sílice o una mezcla de las mismas, impregnadas con un primer producto obtenido por caramelización de una mezcla que comprende sacarosa, agua, y al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en ácidos, agentes de humectación inorgánicos y adhesivos de fosfato ácido

Volviendo a las Figuras 1 a 3, el filtro 10 comprende una pared 12 superior, o pared de filtrado, que es normalmente la porción de filtrado principal del filtro 10 y que se ubica transversal al flujo de líquido en uso. El filtro 10 también comprende una primera pared 14 lateral, una segunda pared 16 lateral, una tercera pared 18 lateral y una cuarta pared 20 lateral que se extienden hacia abajo desde la pared 12 superior. La primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se unen juntas en respectivas primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 22, 24, 26, 28. Más aún, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 14, 16, 18, 20 laterales se extienden hacia abajo hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones 30, 32, 34, 36 de extremo distal.

El filtro se puede elaborar de una lámina plana de tela del Ejemplo 3 o del Ejemplo 8 discutidos anteriormente en el presente documento. Antes del proceso de termoformado o moldeado por compresión, la lámina de tela se puede cortar en la(s) esquina(s) (es decir, corte redondeado). Durante el proceso de termoformado o moldeado por compresión, la lámina de tela se termoforma/moldea de tal manera que las esquinas se formen sin arrugarse.

Se entiende que el filtro 10 se puede elaborar mediante un proceso de termoformado o moldeado por compresión en donde se inserta una lámina precortada de tela con fibras en la cavidad de uno de los moldes macho-hembra. Las porciones macho y hembra de los moldes definen las superficies interior y exterior del filtro. Por ejemplo, la porción macho de los moldes define las superficies internas del filtro mientras que la porción hembra de los moldes define las superficies externas de los filtros. La lámina precortada se puede alinear y fijar temporalmente a una de las porciones del molde utilizando cualquier medio adecuado para posicionar con precisión la lámina precortada dentro del molde y mantenerla en posición cuando se cierra el molde. Una vez que el molde se cierra sobre la lámina precortada, el molde se calienta hasta la temperatura de termoformado de la lámina precortada y las porciones macho y hembra se presionan contra la lámina precortada de tal manera que se ajusta la lámina precortada a la conformación tridimensional definida por las porciones macho y hembra del molde.

Después del proceso de termoformado o moldeo por compresión, se entiende que el filtro conformado obtenido de esta maneta está listo para ser utilizado para tratamientos adicionales tales como un tratamiento termoendurecible para termoendurecer la composición y proporcionar un filtro rigidizado de las fibras de vidrio resistentes al calor. Al utilizar diferentes láminas de tela con fibras, diferentes materiales o el mismo material con diferentes densidades de fibras, los diseñadores son capaces de variar las propiedades mecánicas del filtro.

La pared 12 superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 14, 16, 18, 20 laterales tienen una primera firmeza y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 22, 24, 26, 28 tienen una segunda firmeza en la que la segunda firmeza es mayor que la primera firmeza. La pared 12 superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 14, 16, 18, 20 laterales tienen una primera densidad de fibras y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 22, 24, 26, 28 tienen una segunda densidad de fibras en la que la segunda densidad de fibra es mayor que la primera densidad de fibra. La pared 12 superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 14, 16, 18, 20 laterales se pueden construir como una primera subestructura con una primera firmeza y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 22, 24, 26, 28 se pueden construir juntas como una segunda subestructura que tiene una segunda firmeza, en la que la segunda firmeza es mayor que la primera firmeza. Por lo tanto, la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 22, 24, 26, 28 definen esquinas de afirmación que proporcionan refuerzo en las regiones de las esquinas y que aumentan la resistencia, firmeza o rigidez general del filtro 10.

Como se ve en la Figura 2, la primera y tercera paredes 14, 18 laterales se oponen a la segunda y cuarta paredes 16, 20 laterales y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 14, 16, 18, 20 laterales definen un cuadrilátero (por ejemplo paralelogramo, un trapecio, un rombo, un romboide, un rectángulo o un cuadrado). En otra variante, el filtro puede tener una pared superior con cinco paredes laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior y unidas juntas en cinco esquinas de afirmación donde las cinco paredes laterales definen una conformación tal como un pentágono. En una variante adicional, el filtro puede tener una pared superior con seis paredes laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior y unidas juntas en seis esquinas de afirmación donde las seis paredes laterales definen una conformación tal como un hexágono. En otra variante, el filtro puede tener una pared superior con ocho paredes laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior y unidas juntas en ocho esquinas de afirmación donde las ocho paredes laterales definen una conformación tal como un octágono.

Como es bien sabido en la técnica, la eficiencia de filtración depende de la colocación correcta del filtro en la carcasa del molde, ya que los filtros normalmente están diseñados para trabajar en una orientación. Debido a que el filtro puede tener cuatro, cinco, seis u ocho paredes laterales que definen una forma tal como un rectángulo, cuadrado, pentágono, hexágono u octágono, esto minimiza la posibilidad de que el filtro se coloque con una orientación incorrecta dentro de la carcasa del molde ya que las paredes se adaptan para seguir o hacer contacto con las paredes laterales internas de la carcasa del molde.

Las Figuras 4 y 5 muestran un filtro 100 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 100 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 114, 116, 118, 120 laterales donde cada pared lateral se extiende hacia abajo y hacia afuera desde el frente 112 superior de tal manera que el filtro 100 tiene una forma troncopiramidal. En esta variante, el filtro 100 se adapta para permitir el apilamiento de un segundo filtro en este. El filtro 100 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 122, 124, 126, 128.

La Figura 6 muestra un filtro 200 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 200 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 214, 216, 218, 220 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 212 superior hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones 230, 232, 234, 236 de extremo distal, en el que la porción 230 de extremo distal tiene una primera porción 238 frontal que se extiende hacia el interior desde la primera porción 230 de extremo distal. El filtro 200 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 222, 224, 226, 228.

La Figura 7 muestra un filtro 300 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 300 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 314, 316, 318, 320 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 312 superior hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones 330, 332, 334, 336 de extremo distal, en el que la primera porción 330 de extremo distal tiene una primera porción 338 frontal que se extiende hacia el interior desde la primera porción 330 de extremo distal y la segunda porción 332 de extremo distal tiene una segunda porción 340 frontal que se extiende hacia el interior desde la segunda porción 332 de extremo distal. El filtro 300 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 322, 324, 326, 328.

La Figura 8 muestra un filtro 400 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 400 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 414, 416, 418, 420 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 412 superior hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones 430, 432, 434, 436 de extremo distal, en el que la primera porción 430 de extremo distal tiene una primera porción 438 frontal que se extiende hacia el interior desde la primera porción 430 de extremo distal, la segunda porción 432 de extremo distal tiene una segunda porción 440 frontal que se extiende hacia el interior desde la segunda primera porción 432 de extremo distal, y la tercera porción 434 de extremo distal tiene una tercera porción 442 frontal que se extiende hacia el interior desde la tercera porción 434 de extremo distal. El filtro 400 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 422, 424, 426, 428.

La Figura 9 muestra un filtro 500 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 500 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 514, 516, 518, 520 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 512 superior hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones 530, 532, 534, 536 de extremo distal, en el que la primera porción 530 de extremo distal tiene una primera porción 538 frontal que se extiende hacia el interior desde la primera porción 530 de extremo distal, la segunda porción 532 de extremo distal tiene una segunda porción 540 frontal que se extiende hacia el interior desde la segunda porción 532 de extremo distal, la tercera porción 534 de extremo distal tiene una tercera porción 542 frontal que se extiende hacia el interior desde la tercera porción 534 de extremo distal, y la cuarta porción 536 de extremo distal tiene una cuarta porción 544 frontal que se extiende hacia el interior desde la cuarta porción 536 de extremo distal.

El filtro 500 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 522, 524, 526, 528.

Se entiende que cada una de la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales de los filtros 200, 300, 400, 500 se pueden extender hacia abajo y hacia afuera desde el frente superior de tal manera que el filtro tiene una forma troncopiramidal.

Las Figuras 10 y 11 muestran un filtro 600 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 600 tiene una pared 612 superior que es diferente de la pared 12 superior. El filtro 600 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 614, 616, 618, 620 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 612 superior. El filtro 600 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 622, 624, 626, 628. El filtro 600 se extiende a lo largo de un eje longitudinal A-A que reside dentro de un plano longitudinal imaginario que bisecta el filtro 600 en dos mitades, en el que la pared 612 superior comprende una primera porción 612a y una segunda porción 612b conectada a la primera porción 612a, la segunda porción 612b que se extiende de forma transversal con respecto al eje longitudinal A-A y que se ubica hacia abajo de la primera porción 612a a lo largo del eje longitudinal A-A. La primera porción 612a define una primera superficie de filtrado y la segunda porción 612b define una segunda superficie de filtrado. En el filtro 600, la primera superficie 612a se define por primera, segunda, tercera y cuarta porciones 612a', 612a”, 612a'”, 612a”” de superficie de trapecio y la segunda superficie 612b es una superficie cuadrada. La segunda porción 612b se ubica de forma central con respecto al eje longitudinal A-A que pasa a través del centro del filtro. La primera y segunda porciones 612a, 612b definen una protuberancia interna para manipular el filtro 600 con una herramienta o dispositivo de agarre.

La Figura 12 muestra un filtro 700 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 700 tiene una pared 712 superior que es diferente de la pared 12 superior. El filtro 700 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 714, 716, 718, 720 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 712 superior. El filtro 700 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 722, 724, 726, 728. El filtro 700 se extiende a lo largo de un eje longitudinal A-A que reside dentro de un plano longitudinal imaginario LP que bisecta el filtro 700 en dos mitades, en el que la pared 712 superior comprende una primera porción 712a y una segunda porción 712b conectada a la primera porción 712a, la segunda porción 712b que se extiende de forma transversal con respecto al eje longitudinal A-A y que se ubica hacia abajo de la primera porción 712a a lo largo del eje longitudinal A-A. La primera porción 712a define una primera superficie de filtrado y la segunda porción 712b define una segunda superficie de filtrado. En el filtro 700, la primera superficie 712a se define por primera, segunda, tercera y cuarta porciones 712a', 712a”, 712a'”, 712a”” de superficie de trapecio y la segunda superficie 712b es una superficie cuadrada. El filtro 700 también se extiende a lo largo de un eje longitudinal B-B, que es paralelo al eje longitudinal A-A, y la segunda porción 712b se ubica de forma central con respecto al eje longitudinal B-B. La primera y segunda porciones 712a, 712b definen una protuberancia interna para manipular el filtro 700 con una herramienta o dispositivo de agarre.

Se entiende que cada una de la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 614, 616, 618, 620 y 714, 716, 718, 720 laterales se puede extender hacia abajo y hacia afuera desde la pared superior de tal manera que los filtros 600, 700, cada uno tiene una forma troncopiramidal y cada uno se adapta para permitir el apilamiento de un segundo filtro en el filtro.

Las Figuras 13 y 14 muestran un filtro 1500 que generalmente corresponde al filtro 10 excepto que el filtro 1500 tiene primera, segunda, tercera y cuarta paredes 1514, 1516, 1518, 1520 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 1512 superior hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones 1530, 1532, 1534, 1536 de extremo distal, en el que la primera porción 1530 de extremo distal tiene una primera porción 1538 frontal que se extiende hacia afuera desde la primera porción 1530 de extremo distal, la segunda porción 1532 de extremo distal tiene una segunda porción 1540 frontal que se extiende hacia afuera desde la segunda porción 1532 de extremo distal, la tercera porción 1534 de extremo distal tiene una tercera porción 1542 frontal que se extiende hacia afuera desde la tercera porción 1534 de extremo distal, y la cuarta porción 1536 de extremo distal tiene una cuarta porción 1544 frontal que se extiende hacia afuera desde la cuarta porción 1536 de extremo distal. El filtro 1500 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 1522, 1524, 1526, 1528.

Las Figuras 15 y 16 muestran un filtro 1600 que generalmente corresponde al filtro 600 excepto que el filtro 1600 tiene una pared 1612 superior, primera, segunda, tercera y cuarta paredes 1614, 1616, 1618, 1620 laterales y primera, segunda, tercera y cuarta porciones 1630, 1632, 1634, 1636 de extremo distal, en el que la primera porción 1630 de extremo distal tiene una primera porción 1638 frontal que se extiende hacia afuera desde la primera porción 1630 de extremo distal, la segunda porción 1632 de extremo distal tiene una segunda porción 1640 frontal que se extiende hacia afuera desde la segunda porción 1632 de extremo distal, la tercera porción 1634 de extremo distal tiene una tercera porción 1642 frontal que se extiende hacia afuera desde la tercera porción 1634 de extremo distal, y la cuarta porción 1636 de extremo distal tiene una cuarta porción 1644 frontal que se extiende hacia afuera desde la cuarta porción 1636 de extremo distal. El filtro 1600 tiene primera, segunda, tercera y cuarta esquinas 1622, 1624, 1626, 1628.

La Figura 17 muestra un filtro 800 de acuerdo con otra variante, no de acuerdo con la invención. El filtro 800 comprende una pared 812 superior y tres paredes 814, 816, 818 laterales que se extienden hacia abajo desde la pared 812 superior y que se unen juntas en tres respectivas esquinas 820, 822, 824. En esta variante, las tres paredes 814, 816, 818 laterales definen un triángulo. Las paredes laterales se extienden hacia la primera, segunda y tercera porciones 826, 828, 830 de extremo distal. Las tres esquinas 820, 822, 824 son esquinas de afirmación después del termoformado o proceso de moldeo por compresión dado que estas esquinas tienen mayor firmeza, mayor densidad de fibra o definen una subestructura con mayor firmeza y rigidez. En uso, la pared 812 superior se adapta para recibir el metal líquido y las tres paredes 814, 816, 818 laterales se adaptan al menos parcialmente para hacer contacto con las paredes laterales internas de la carcasa de molde en la que se recibe el filtro 800. El filtro 800 se puede elaborar de una tela rigidificada de fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor. Las fibras se pueden impregnar con una composición que comprende una mezcla de un primer producto obtenido por polimerización de unidades de sacáridos y un segundo producto que consiste en al menos un agente aglutinante coloidal inorgánico. Las fibras pueden ser fibras de vidrio, fibras de sílice o una mezcla de las mismas, impregnadas con un primer producto obtenido por caramelización de una mezcla que comprende sacarosa, agua, y al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en ácidos, agentes de humectación inorgánicos y adhesivos de fosfato ácido.

La Figura 18 muestran un molde de dos partes 900 que comprende una primera parte 902 y una segunda parte 904 que se proporcionan cada una con una cavidad 906 interna cuando ambas partes se mantienen y se presionan una contra la otra. Como mejor se muestra en las Figuras 19 y 20, en la segunda parte 904, se proporcionan un conducto 908 de entrada, una carcasa 910 de molde, un conducto 912 de salida y una cavidad 914 de molde. Se entiende que la segunda parte puede tener correspondencia con el conducto de entrada, carcasa de molde, conducto de salida y cavidad del molde y que la cavidad 906 interna del molde 900 luego se define por los conductos de entrada, carcasas de molde, conductos de salida y cavidades de molde de la primera y segunda partes 902, 904. La primera parte 902 también comprende una abertura o conducto 916 interno para permitir que el aire contenido dentro de la cavidad del molde escape durante el filtrado de la cavidad del molde con metal líquido. los conductos 908, 912 de entrada y salida están en comunicación fluida con la carcasa 910 de molde de tal manera que metal líquido que fluye en los conductos 908, 912 también pasa a través de la carcasa 910 de molde donde un filtro se va a recibir.

Como mejor se muestra en la Figura 19, la carcasa de molde se define por una primera pared 1 lateral interna, una segunda pared 2 lateral interna, y una tercera pared 3 lateral interna. Se entiende que la carcasa de molde se puede definir por la primera, segunda y tercera paredes laterales internas proporcionadas en la segunda parte. La carcasa de molde se define adicionalmente por una primera pared 4 de frente interno y una segunda pared 5 de frente interno.

De nuevo, se entiende que la carcasa del molde se puede definir por una primera y segunda paredes de frente interno proporcionadas en la segunda parte. La carcasa del molde también se define por una primera pared 6 posterior interna y una segunda pared 7 posterior interna. De nuevo, se entiende que la carcasa del molde se puede definir por primera y segunda paredes posteriores internas proporcionadas en la segunda parte. La primera y segunda paredes de frente interno también se pueden designar como primera y segunda paredes corriente abajo ubicadas en un plano corriente abajo DP que es transversal al flujo del metal líquido y las paredes posteriores internas opuestas se pueden designar como paredes corriente arriba ubicadas en un plano corriente arriba UP transversal al flujo del metal líquido.

La Figura 20 muestra el filtro 10 recibido en la carcasa 910 de molde. En uso, el metal líquido se vierte en el conducto 908 de entrada para fluir a través del conducto 908 de entrada hacia el filtro 10 ubicado en la carcasa 910 de molde, donde se filtra el metal líquido, y luego en el conducto 912 de salida y la cavidad 914 en si misma. Este proceso de vertido de metal líquido en el molde de dos partes 900 se denomina proceso de colada por gravedad. Una vez que el metal líquido se ha enfriado, ambas partes 902, 904 del molde de dos partes 900 se separan y se retira el artículo sólido.

En uso, el filtro se puede colocar en la carcasa 910 de molde de tal manera que la pared superior o pared de filtrado de los filtros 10, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1500, 1600, 800 está en una sección de filtrado imaginaria que es transversal al flujo del metal líquido y que está adyacente al plano corriente arriba UP y de tal manera que las partes de la primera, segunda, tercera y cuarta porciones de extremo distal de los filtros 10, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 1500, 1600 se adaptan para colindar contra dos paredes frontales de la carcasa de molde y partes de la primera, segunda y tercera porciones de extremo distal del filtro 800 se adaptan para colindar contra tres paredes frontales de la carcasa de molde.

Alternativamente, en uso, el filtro se puede colocar en la carcasa 910 de molde en otra orientación, u orientación inversa, de tal manera que la pared superior o pared de filtrado de los filtros 10, 100, 600, 700, 1500, 1600, 800 está en una sección de filtrado imaginaria que es transversal al flujo del metal líquido y que está adyacente al plano corriente abajo DP y de tal manera que las partes de la pared superior se adaptan para colindar contra la primera y segunda paredes frontales de la carcasa de molde.

Además, en uso, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales de los filtros 10, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1500, 1600, y la primera, segunda y tercera paredes laterales del filtro 800 se adaptan para seguir y hacer contacto con respectivas paredes laterales de la carcasa de molde. En uso, debido a que la conformación de las paredes laterales de los filtros 10, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1500, 1600, 800 que se unen juntas en esquinas, cada filtro permite una colocación/posición fácil y consistente del filtro en la carcasa de molde y asegura que el filtro se mantenga en su lugar en la carcasa de molde durante la colada dado que las paredes laterales del filtro al menos siguen parcialmente y hacen contacto con las paredes laterales internas de la carcasa de molde.

Los filtros 10, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1500, 1600, 800 elaborados de una tela rigidificada de fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor donde la pared superior y paredes laterales tienen una primera firmeza y las esquinas tienen una segunda firmeza que es mayor que la primera firmeza, esas esquinas aumentan la resistencia del filtro general, esas esquinas, o una combinación de esas esquinas y las paredes laterales y la pared superior, también pueden permitir una ligera compresión del filtro para mantener el filtro en su lugar sin distorsionar la posición o conformación del filtro, y esas esquinas, o una combinación de esas esquinas y las paredes laterales y la pared superior, pueden poner el filtro en una tensión sutil pero continua durante la colada, ayudando al filtro para mantener su conformación e integridad durante la colada. Cada uno de los filtros 10, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1500, 1600, 800 tiene una resistencia, firmeza o rigidez que es mayor que la de los filtros existentes. En efecto, la resistencia del filtro de la invención puede ser al menos dos veces mayor que la del filtro con conformación de “M” divulgado en la Publicación de Estados Unidos 2017/0028466. En este sentido, la Figura 21 muestra los resultados de resistencia de los filtros en función de la resistencia de deflexión frente a la deflexión donde la línea L1 muestra los resultados de la resistencia para un filtro similar al filtro con conformación de “M” divulgado en la publicación de Estados Unidos 2017/0028466, las líneas L2 y L3 muestran los resultados de resistencia para un filtro, tal como los filtros 200, 300, 400, 500, 1500 y la línea L4 muestra los resultados de resistencia para un filtro, tal como los filtros 600, 700, 1600.

La descripción anterior de las realizaciones no se debe interpretar de forma limitante. ya que son posibles otras variaciones, modificaciones y refinamientos dentro del alcance de la presente invención. De acuerdo con lo anterior, se debe entender que varias características y aspectos de las realizaciones divulgadas se pueden combinar o sustituir entre sí para formar modos variables de la invención divulgada. El alcance de la invención se define en las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un filtro (10; 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 1500; 1600) para filtrar un metal líquido y para ser recibido en una carcasa de molde definida por paredes laterales y frontales internas, el filtro comprende una pared (12; 112; 212; 312; 412; 512; 612; 712; 1512; 1612) superior y primera, segunda, tercera y cuarta paredes (14, 16, 18, 20; 114, 116, 118, 120; 214, 216, 218, 220; 314, 316, 318, 320; 414, 416, 418, 420; 514, 516, 518, 520; 614, 616, 618, 620; 714, 716, 718, 720; 1514, 1516, 1518, 1520, 1614, 1616, 1618, 1620) laterales que se extienden hacia abajo desde la pared superior, la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se unen juntas en respectivas primera, segunda, tercera y cuarta esquinas (22, 24, 26, 28; 122, 124, 126, 128; 222, 224, 226, 228; 322, 324, 326, 328; 422, 424, 426, 428; 522, 524, 526, 528; 622, 624, 626, 628; 722, 724, 726, 728; 1522, 1524, 1526, 1528; 1622, 1624, 1626, 1628), la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales que se extienden hacia abajo hacia la primera, segunda, tercera y cuarta porciones (230, 232, 234, 236; 330, 332, 334, 336; 430, 432, 434, 436; 530, 532, 534, 536; 1530, 1532, 1534, 1536; 1630, 1632, 1634, 1636) de extremo distal, en el que el filtro

(i) se elabora de una tela rigidificada que comprende fibras resistentes al calor o hilos de fibras resistentes al calor (ii) se obtiene mediante moldeo y endurecimiento de una lámina plana de una tela que comprende las fibras resistentes al calor o los hilos de fibras resistentes al calor para formar dicha pared superior, dicha primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales y dicha primera, segunda, tercera y cuarta esquinas, y

(iii) tiene una resistencia de deflexión,

en el que

- la pared superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales tienen una primera densidad de fibra y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas tienen una segunda densidad de fibra, la segunda densidad de fibra es mayor que la primera densidad de fibra de tal manera que la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas definen primera, segunda, tercera y cuarta esquinas de afirmación; y

- la pared superior y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales tienen una primera firmeza y la primera, segunda, tercera y cuarta esquinas tienen una segunda firmeza, la segunda firmeza es mayor que la primera firmeza.

2. El filtro de la reivindicación 1, en el que las fibras se impregnan con una composición que comprende una mezcla de un primer producto obtenido por polimerización de unidades de sacáridos y un segundo producto que consiste en al menos un agente aglutinante coloidal inorgánico.

3. El filtro de la reivindicación 1, en el que las fibras son fibras de vidrio, fibras de sílice o una mezcla de las mismas, impregnadas con un primer producto obtenido por caramelización de una mezcla que comprende sacarosa, agua, y al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en ácidos, agentes de humectación inorgánicos y adhesivos de fosfato ácido.

4. El filtro de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la primera y tercera paredes (14, 18; 114, 118; 214, 218; 314, 318; 414, 418; 514, 518; 614, 618; 714, 718; 1514, 1518; 1614, 1618) laterales opuestas a la segunda y cuarta paredes (16, 20; 116, 120; 216, 220; 316, 320; 416, 420; 516, 520; 616, 620; 716, 720; 1516, 1520; 1616, 1616) laterales y en el que la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales definen un cuadrilátero.

5. El filtro de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la primera porción (238; 338; 438; 538; 1538; 1638) de extremo distal tiene una primera porción frontal que se extiende hacia adentro o hacia afuera desde la primera porción de extremo distal, en el que la segunda porción de extremo distal tiene una segunda porción (340; 440; 540; 1540; 1640) frontal que se extiende hacia adentro o hacia afuera desde la segunda porción de extremo distal, en el que la tercera porción de extremo distal tiene una tercera porción (442; 542; 1542; 1642) frontal que se extiende hacia adentro o hacia afuera desde la tercera porción de extremo distal, en el que la cuarta porción de extremo distal tiene una cuarta porción (544; 1544; 1644) frontal que se extiende hacia adentro o hacia afuera desde la cuarta porción de extremo distal, y en el que, en uso, las partes de la primera, segunda, tercera y cuarta porción frontal se adaptan para hacer contacto y colindar contra la primera y segunda pared frontal interna de la carcasa de molde en la que se recibe el filtro.

6. El filtro de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 adaptado de tal manera que, cuando en uso, la pared superior se ubica en una sección de filtrado imaginaria que es transversal a un flujo del metal líquido y que está adyacente a un plano corriente arriba (UP) y la primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales se adaptan al menos parcialmente para hacer contacto con respectivas primera, segunda, tercera y cuarta paredes laterales internas de la carcasa de molde en la que se recibe el filtro.

7. El filtro de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el filtro se extiende a lo largo de un eje longitudinal (A-A) que reside dentro de un plano longitudinal imaginario que bisecta el filtro en dos mitades, en el que la pared (612; 712) superior comprende una primera porción (612a; 712a) y una segunda porción (612b; 712b) conectada a la primera porción, la segunda porción que se extiende de forma transversal con respecto al eje longitudinal y que se ubica hacia abajo de la primera porción a lo largo del eje longitudinal.

8. El filtro de la reivindicación 7, en el que la primera porción se define por primera, segunda, tercera y cuarta superficies de trapecio (612a', 612a'”, 612a””; 612a””; 712a', 712a”, 712a'”, 712a””) y la segunda porción es una superficie cuadrada o rectangular.

9. El filtro de la reivindicación 7 o 8, en el que la segunda porción se ubica de forma central con respecto al eje longitudinal.

10. El filtro de la reivindicación 7 o 8, en el que el eje longitudinal es un primer eje (A-A) y el filtro se extiende a lo largo de un segundo eje (B-B) que es paralelo al primer eje, la segunda porción se ubica de forma central con respecto al segundo eje longitudinal.

11. El filtro de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la primera y segunda porciones definen una protuberancia interna para manipular el filtro con una herramienta o dispositivo de agarre.

12. El filtro de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada una de la primera, segunda, tercera y cuarta paredes (114, 116, 118, 120) laterales se extiende hacia abajo y hacia afuera desde el frente (112) superior y en el que el filtro tiene una forma troncopiramidal.

13. El filtro de la reivindicación 12, en el que el filtro se adapta para permitir el apilamiento de un segundo filtro en el filtro.