SISTEMA DE FIJACIÓN Y EXTRACCIÓN PARA CARTUCHOS FILTRANTES EN UNA PLACA SOPORTE DE UN EQUIPO DE FILTRACIÓN DE UN FLUIDO LÍQUIDO

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de fijación y extracción para cartuchos filtrantes en una placa soporte de un equipo de filtración de un fluido líquido. El sistema de la invención facilita sustancialmente el montaje y también el desmontaje de los cartuchos filtrantes, a la vez que optimiza el espacio del equipo de filtración en el que son instalados dichos cartuchos filtrantes. También se consigue una total estanqueidad en el acoplamiento de los cartuchos filtrantes en coincidencia con unos orificios pasantes de la placa soporte en los que se instalan dichos cartuchos filtrantes.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, los equipos de filtración para grandes caudales de fluido líquido constan de una virola en cuyo espacio interior se instalan los cartuchos de filtración.

Estos cartuchos de filtración se montan generalmente sobre una placa soporte que va instalada dentro de la virola. Dichos cartuchos de filtración se montan en coincidencia con unos orificios pasantes que incluye la placa soporte, de forma que es conveniente garantizar una distancia mínima entre los cartuchos de filtración para no fragilizar la placa soporte, teniendo en cuenta los esfuerzos a los que dicha placa soporte se ve sometida.

El montaje del cartucho de filtración sobre la placa soporte se realiza mediante la utilización de una cabeza de fijación tubular que se instala en coincidencia con cada orificio pasante de la placa soporte; donde sobre el espacio interior de dicha cabeza de fijación se inserta el cartucho de filtración.

Esta cabeza de fijación tiene una superficie interior cónica, lo que favorece una fijación con apriete del cartucho de filtración cuando se inserta dentro de la cabeza de fijación.

Asimismo, el cartucho de filtración lleva incorporada una junta de estanqueidad que asegura aún más su fijación. La cabeza de fijación lleva acoplada una cesta (generalmente mediante un sistema de enganche por clipado) que se utiliza como una guía para facilitar la introducción del cartucho de filtración dentro de la cabeza de fijación y para mantener su orientación dentro del equipo de filtración.

El modo de trabajo de estos cartuchos de filtración es de dentro hacia afuera, donde el fluido entra por el espacio interior central del cartucho de filtración y se filtra hacia el exterior atravesando la pared tubular de filtración del cartucho.

Estos cartuchos de filtración después de un determinado número de horas de trabajo es necesario reemplazarlos por otros nuevos, de manera que es preciso desencajarlos del espacio interior de la cabeza de fijación para poder extraerlos, operaciones estas que entrañan algunas dificultades.

Los problemas que poseen los sistemas de fijación actuales son los siguientes:

Debido a la presión de trabajo del fluido líquido dentro de los cartuchos filtrantes, y atendiendo al filtrado que realizan estos cartuchos de dentro hacia afuera, hace que estos cartuchos filtrantes se incrusten con un elevado apriete en las cabezas de fijación, lo cual dificulta su extracción.

En ocasiones, es tal la fijación con apriete que se obtiene de los cartuchos de filtración sobre las cabezas de fijación, que en la operación de extracción se rompe el asa de los cartuchos de filtración, dificultando aún más si cabe su extracción.

Otras veces, la presión del fluido líquido dentro de los cartuchos filtrantes es tal que los cartuchos acaban deformándose, atravesando la cabeza de fijación y la placa soporte, e incluso llegando a introducirse en el interior de la virola, lo que dificulta aún más su extracción. Se destaca que en este caso es preciso desmontar el equipo de filtración completo, con los costes económicos que esto supone, no sólo debido a la mano de obra empleada, sino por el hecho de tener el equipo de filtración parado durante todo el espacio de tiempo que dura la reparación. Otro problema tiene relación con la cesta, que es bastante frágil, lo que provoca su rotura y por lo tanto la generación de restos que es necesario extraer del interior del equipo, siendo muy recomendable poner especial atención de no dejar ningún resto.

Por último, otro de los problemas que poseen los sistemas de fijación actuales es el que se deriva de la dimensión de la cabeza de fijación, en particular de su diámetro, lo que condiciona a la configuración de la placa soporte. Teniendo en cuenta la distancia de seguridad que hay que mantener entre los orificios pasantes de la placa soporte, el hecho de que dichos orificios pasantes posean un diámetro que se ajuste al de la cabeza de fijación, limita el número de cartuchos filtrantes que se pueden instalar en la placa soporte. El diámetro de cada orificio pasante de la placa soporte (condicionado por el diámetro de la cabeza de fijación), necesariamente debe ser mayor que el diámetro del cartucho filtrante, lo que afecta inevitablemente a la configuración de la placa soporte, minimizando el espacio útil de la placa soporte y limitando por tanto su diseño.

Descripción de la invención

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un sistema de fijación y extracción para cartuchos filtrantes en una placa soporte de un equipo de filtración de un fluido líquido que comprende, un elemento hembra anular y un elemento macho anular, que están configurados para montarse en coincidencia con una embocadura escalonada ubicada alrededor de cada uno de unos orificios pasantes de la placa soporte, para instalar un cartucho filtrante en coincidencia con el orificio pasante.

Un tramo extremo del cartucho filtrante está ajustado, con apriete y con un cierre estanco, dentro de un espacio interior tronco-cónico del elemento macho.

La embocadura escalonada comprende un área lateral y un área frontal de asiento sobre la que apoya el conjunto del elemento hembra y el elemento macho.

El elemento hembra y el elemento macho poseen unas estructuras anulares de forma circular que incluyen unas superficies laterales interiores y unas superficies laterales exteriores; donde el elemento macho está configurado para acoplarse dentro del elemento hembra mediante un acoplamiento roscado. Dicho roscado tiene una longitud tal que permite roscar hasta que unas superficies superiores frontales del elemento macho y del elemento hembra hagan contacto entre ellas eliminando cualquier posible holgura y evitando que se realice un sobre-apriete entre el elemento macho y el elemento hembra que dificulte posteriormente la extracción del cartucho filtrante.

El elemento hembra está en contacto con al menos una parte de la superficie de la embocadura escalonada de la placa soporte.

El ajuste con apriete del tramo extremo del cartucho filtrante dentro del espacio interior tronco-cónico del elemento macho incluye un cierre estanco que comprende una junta de estanqueidad alojada en una ranura anular ubicada en el tramo extremo del cartucho filtrante; donde dicha junta de estanqueidad está en contacto con la superficie lateral interna que delimita el espacio interior tronco-cónico del elemento macho.

La superficie lateral exterior del elemento hembra está unida a la superficie lateral de la embocadura escalonada de la placa soporte mediante un adhesivo u otro tipo de unión equivalente. La unión entre ambas superficies laterales en contacto está reforzada mediante un estriado incorporado en la superficie lateral exterior del elemento hembra.

El elemento hembra incluye una extensión diametral continua que está configurada para apoyar sobre la placa soporte, mientras que el elemento macho incluye una extensión diametral que está configurada para apoyar sobre la extensión diametral continua del elemento hembra. La extensión diametral del elemento macho incluye unos cajeados.

El tramo extremo del cartucho filtrante incluye unos topes radiales que sobresalen hacia fuera del cartucho filtrante por encima del elemento macho; donde dichos topes radiales están configurados para evitar un desplazamiento axial del cartucho filtrante hacia el espacio interior del equipo de filtración.

En una realización, el elemento macho en el extremo inferior de su superficie lateral interior incluye una extensión diametral continua que está configurada para que se apoye sobre la misma el tramo extremo del cartucho filtrante. De este modo, se aumenta la seguridad para evitar el desplazamiento axial del cartucho filtrante hacia el espacio interior del equipo de filtración.

El sistema de la invención comprende adicionalmente una herramienta para llevar a cabo la extracción de los cartuchos filtrantes; donde la herramienta comprende al menos unas pestañas ubicadas en coincidencia con un borde anular circunferencial que forma parte de un cuerpo tubular de la herramienta; donde las pestañas están configuradas para encajar en los cajeados del elemento macho durante el uso de la herramienta para poder girar el elemento macho; donde dichos cajeados están ubicados en la extensión diametral del elemento macho.

La herramienta comprende además un doble mango radial que está unido exteriormente al cuerpo tubular y una barra diametral que atraviesa el interior del cuerpo tubular. El centro de dicha barra diametral está unido a un soporte mediante un tornillo y una tuerca; donde dicho soporte está configurado para encajarse sobre un asa del cartucho filtrante.

Se destaca que en la presente invención no se precisa una cabeza de fijación ni tampoco una cesta como ocurre con los sistemas de fijación de cartuchos filtrantes del estado de la técnica.

A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

Breve descripción de las figuras

Figura 1.- Muestra una vista en sección del sistema de fijación para cartuchos filtrantes en una placa soporte de un equipo de filtración de un fluido líquido, objeto de la invención.

Figura 2.- Representa una vista en perspectiva del sistema de fijación de la invención, donde se muestra el proceso de extracción del cartucho filtrante, en una de las formas de extracción posibles.

Figura 3.- Representa una vista en perspectiva del sistema de fijación de la invención, donde se muestra el proceso de extracción del cartucho filtrante, en otra de las formas de extracción posibles. Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de la herramienta utilizada para extraer el cartucho filtrante.

Figura 5.- Muestra una vista en planta de una placa soporte con varios orificios pasantes, en coincidencia con los cuales se instalan los cartuchos filtrantes.

Figura 6.- Muestra una vista en sección del sistema de fijación para cartuchos filtrantes en una placa soporte de un equipo de filtración de un fluido líquido, en otra realización de la invención.

Descripción de un ejemplo de realización de la invención

Considerando la numeración adoptada en las figuras, el sistema de fijación para cartuchos filtrantes (1) en una placa soporte (4) de un equipo de filtración de un fluido líquido comprende un elemento hembra (2) y un elemento macho (3) que están configurados para montarse en coincidencia con una embocadura escalonada (5a) ubicada alrededor de cada uno de unos orificios pasantes (5) de la placa soporte (4) para poder instalar el cartucho filtrante (1) en el orificio pasante (5); donde un tramo extremo del cartucho filtrante (1) está ajustado con apriete sobre el elemento macho (3); y donde dicho tramo extremo incluye una embocadura (1c) que comunica con un espacio interior del cartucho filtrante (1).

El elemento hembra (2) y el elemento macho (3) poseen unas estructuras anulares de forma circular que incluyen unas superficies laterales interiores y unas superficies laterales exteriores; donde el elemento macho (3) está configurado para acoplarse dentro del elemento hembra (2) mediante una unión roscada.

La embocadura escalonada (5a) está ubicada en coincidencia con una primera cara (4a) de la placa soporte (4) que es opuesta a una segunda cara (4b) de dicha placa soporte (4), con respecto a la cual sobresale la mayor parte del cartucho filtrante (1).

La embocadura escalonada (5a) coincidente con el orificio pasante (5), comprende una superficie lateral (6) y una superficie frontal (7) de asiento sobre la que apoya el conjunto del elemento hembra (2) y el elemento macho (3).

El elemento hembra (2) posee la superficie lateral interior roscada que se complementa con la superficie lateral exterior roscada del elemento macho (3); mientras que el elemento hembra (2) posee la superficie lateral exterior que ajusta sobre la superficie lateral (6) de la embocadura escalonada (5a).

La superficie lateral exterior del elemento hembra (2) está unida a la superficie lateral (6) de la embocadura escalonada (5a) mediante un adhesivo (19) para conseguir así una mayor adherencia en la unión entre ambas superficies en contacto que se refuerza mediante un estriado (9) incorporado en dicha superficie lateral exterior del elemento hembra (2).

El elemento macho (3) posee una configuración troco-cónica en su superficie lateral interior sobre la que ajusta con apriete el tramo extremo del cartucho filtrante (1) por medio de una junta de estanqueidad (8) alojada en una ranura anular (1a) ubicada en el tramo extremo de dicho cartucho filtrante (1).

Dicha configuración troco-cónica facilita el montaje y desmontaje del cartucho filtrante (1) y también su fijación e inmovilización.

El elemento hembra (2) incluye una extensión diametral continua (2a) que apoya sobre la primera cara (4a) de la placa soporte (4), mientras que el elemento macho (3) incluye una extensión diametral (3a) que apoya sobre la extensión diametral continua (2a) del elemento hembra (2). La extensión diametral (3a) del elemento macho (3) incluye unos cajeados (20).

El acoplamiento entre el tramo extremo del cartucho filtrante (1) y la superficie lateral interior del elemento macho (3) es un acoplamiento estanco por el cierre generado por el contacto entre la junta de estanqueidad (8) sobre la superficie lateral interior del elemento macho (3).

El cartucho filtrante (1) se inserta en el interior del elemento macho (3) al igual que se introduce en las cabezas de fijación de los sistemas actuales, por lo que a los cartuchos filtrantes (1) no hay que realizarles ningún tipo de modificación, siendo por tanto este sistema de la invención válido también para los cartuchos filtrantes (1) existentes en el mercado actual.

El acoplamiento roscado del elemento macho (3) sobre el elemento hembra (2) está limitado por las dimensiones de la rosca, de manera que la rosca posee una longitud determinada, tal que se permite el roscado del elemento macho (3) en el elemento hembra (2) hasta que la extensión diametral (3a) del elemento macho (3) y la extensión diametral (2a) del elemento hembra (2) hagan contacto entre ellas eliminando cualquier posible holgura y evitando que se realice un apriete excesivo entre el elemento macho (3) y el elemento hembra (2) que dificulte posteriormente la extracción del cartucho filtrante (1).

El sistema de la presente invención tiene dos opciones de funcionamiento.

La primera opción consiste en una extracción normal del cartucho filtrante (1) tirando de un asa (1b) solidaria al cartucho filtrante (1) que está ubicada en coincidencia con su embocadura; donde en este caso el acoplamiento del cartucho filtrante (1) sobre el elemento macho (3) es un acoplamiento con un apriete normal.

La segunda opción se da cuando el cartucho filtrante (1) está muy encajado en el elemento macho (3), es decir, con un elevado apriete. En este caso para la extracción del cartucho filtrante (1) basta con desenroscar el elemento macho (3) del elemento hembra (2) que permanece unido a la placa soporte (4). Debido a la dimensión de la rosca, que evita el sobre-apriete, la extracción del cartucho filtrante (1) es sencilla dado que no hay que realizar un esfuerzo excesivo para desenroscar el elemento macho (3) para separarlo del elemento hembra (2).

En una realización de la invención, el sistema de fijación incluye además unos topes radiales (10) que impiden que, por efecto de una presión excesiva sobre el cartucho filtrante (1), este pueda desplazarse indebidamente atravesando el elemento macho (3) introduciéndose en el interior del equipo de filtración.

Estos topes (10) son unos salientes integrados en el cartucho filtrante (1), que contactan con el elemento macho (3), evitando de este modo que en caso de una presión excesiva el cartucho filtrante (1) atraviese el macho (3), tal como se ha referido anteriormente.

En una realización de la invención como se muestra en la figura 6, el elemento macho (3) en el extremo inferior de su superficie lateral interior incluye una extensión diametral continua (3b) que está configurada para que se apoye sobre la misma el tramo extremo del cartucho filtrante (1). De este modo, se aumenta la seguridad para evitar el desplazamiento axial del cartucho filtrante (1) hacia el espacio interior del equipo de filtración.

Por último, para desenroscar el elemento macho (3) del elemento hembra (2), el sistema de la invención cuenta con una herramienta (11) con la que se puede actuar directamente sobre dicho elemento macho (3).

La herramienta (11) comprende un cuerpo tubular (12) de forma circular atravesado por una barra diametral (13) a cuyo centro está unido un soporte (14) mediante un tornillo (15) y una tuerca (16); donde dicho soporte (14) está configurado para encajarse sobre el asa (1b) del cartucho filtrante (1) durante el uso de la herramienta (11).

La herramienta (11) incluye además un doble mango radial (17, 17’), así como unas pestañas (18) ubicadas en uno de los bordes anulares del cuerpo tubular (12), de manera que durante el uso de la herramienta (11), dichas pestañas (18) se encajan en coincidencia con los cajeados (20) de la extensión diametral (3a) del elemento macho (3).

Así pues, para llevar a cabo el desmontaje del cartucho filtrante (1) mediante la herramienta (11), en primer lugar se procede a encajar las pestañas (18) de la herramienta (11) sobre los cajeados (20) de la extensión diametral (3a) del elemento macho (3) y el soporte (14) se coloca sobre el asa (1b) del cartucho filtrante (1); de manera que estando la herramienta (11) posicionada como se ha indicado, se procede a girar la herramienta (11) en el sentido debido para desenroscar el elemento macho (3) del elemento hembra (2) arrastrando al cartucho filtrante (1) y desplazando axialmente al conjunto de ambas piezas (1, 3) hacia fuera de la placa soporte (4).

Con el sistema de fijación de la presente invención se facilitan las operaciones de desmontaje de los cartuchos filtrantes (1), se evita además que dichos cartuchos filtrantes (1) se introduzcan en el interior del equipo atravesando completamente la placa soporte (4) y se optimiza el espacio útil de la placa soporte (4).

Se destaca que en el sistema de la invención no hay que sobredimensionar los orificios pasantes (5) de la placa soporte (4) para la introducción de una cabeza de fijación como ocurre convencionalmente, sino que dichos orificios pasantes (5) poseen el mismo diámetro que el diámetro de los cartuchos filtrantes (1), con lo cual en la presente invención se optimiza el diseño de la placa soporte (4) permitiendo instalar un mayor número de cartuchos filtrantes (1) en la placa soporte (4).