ES2271662T3 - Prensa de filtro de membrana. - Google Patents

Abstract

Prensa de filtro de membrana con por lo menos una placa de filtro de membrana (1) que comprende una placa de base (3) con la zona marginal espesada (4), una membrana (6) de un ma- terial con deformabilidad elástica y un tejido de filtro (7), presentando la membrana (6) un reborde anular (9) periférico, alojado en una ranura (8) configurada de forma complementaria con respecto a la placa de base, caracterizada por una ranura de estanqueidad (29) insertada en una zona interior de la placa de base (3) limitada por la ranura (8) y que desemboca en la ranura (8) con ambas extremidades de la manera de un bypass y en la cual esta alojado en unión positiva un salien- te de estanqueidad (30) configurado de manera complementaria y formado con el reborde anular (9).

Description

Prensa de filtro de membrana.

La invención se refiere a una prensa de filtro de membrana que, de una manera conocida, comprende varias placas de filtro de membrana y placas de filtro sin membranas, dispuestas entre las mismas. En el estado operativo, las placas de filtro están apretadas entre una pieza de cabeza y una pieza final y están configuradas de manera que se forme entre ellas un espacio de filtración. Las superficies de las placas de filtro que limitan el espacio de filtración están provistas de nudos o ranuras y están cubiertas por un tejido de filtro. La superficie provista de nudos o de ranuras es conformada en las placas de filtro de membrana por una membrana flexible o con deformabilidad elástica de caucho o de materia plástica. El lado posterior de la membrana se puede alimentar con un medio de presión para eliminar la humedad restante de una torta de filtración formada durante la filtración en el espacio de filtración.

Por la patente EP-A-827 766 se conoce una placa de membrana para una prensa de filtro de membrana que comprende una placa de base con zona marginal espesada, una membrana con deformabilidad elástica y un tejido de filtro. La membrana presenta un reborde anular periférico, alojado en una ranura complementaria, para su estanqueidad. Unas placas de membrana similares para prensas de filtro de membrana se conocen además por las patentes WO 98/17367, US-B-6,387,282 y US-A-4,508,623.

En caso de alimentación del lado posterior de la membrana con un medio de presión, en estas placas de membrana conocidas para prensas de filtro de membrana puede ocurrir por ejemplo un aumento de presión insuficiente, debido a un espacio de presión no hermético, causado por la fatiga del material. Si el medio de presión puede escaparse del espacio de presión, una filtración de presión eficaz ya no es posible, debido a la caída de presión. Adicionalmente, el resultado puede ser un ensuciamiento del filtrado por el medio de presión.

Partiendo de ello, el objetivo de la invención es garantizar un aumento seguro de la presión necesaria en una prensa de filtro de membrana.

Este objetivo es alcanzado por una prensa de filtro de membrana con las características definidas en la reivindicación 1. Según la misma se propone una prensa de filtro de membrana que presenta por lo menos una placa de filtro de membrana, una placa de base con una zona marginal espesada, una membrana de un material con deformabilidad elástica, y un tejido de filtro, presentando la membrana un reborde anular periférico, alojado en una ranura complementariamente configurada de la placa de base. Al mismo tiempo, en la placa de base está integrada una ranura de estanqueidad que, de la manera de un bypass, desemboca con ambas extremidades en la ranura. En la ranura de estanqueidad encaja de manera hermetizante un saliente de estanqueidad de configuración complementaria, conformado en el reborde anular. Por el hecho que la membrana está insertada con un saliente de estanqueidad en la mencionada ranura de estanqueidad, se impide una separación de la membrana de la placa de base, causada por una alimentación de presión de la membrana por el lado posterior. El medio de presión no puede evacuarse en la juntura entre el lado interior de la membrana y la placa de base a través del taladro de salida de filtrado, sino que permanece de modo seguro en el espacio de presión. La presión necesaria puede aumentarse de modo seguro. Al mismo tiempo se impide un ensuciamiento del filtrado por el medio de presión debido a la hermetización del espacio de presión.

En una forma de realización de la invención de acuerdo con la reivindicación 2, entre la ranura y la ranura de estanqueidad existe por lo menos un taladro de salida de filtrado en la placa de base, conectado con un taladro atravesando la membrana que también sirve para la evacuación de filtrado. Gracias a ello se garantiza una evacuación segura del filtrado. Gracias a esta medida, al mismo tiempo se crea una estanqueidad del taladro de salida de filtrado.

De acuerdo con la reivindicación 3, la membrana presenta un reborde anular periférico, esencialmente de sección transversal en cola de milano que está alojado en una ranura complementariamente configurada y colocada en la placa de base. Lo mismo es aplicable para la colaboración del saliente de estanqueidad y la ranura de estanqueidad. Gracias a la forma en cola de milano se obtiene una estanqueidad especialmente segura.

En prensas de filtro de la índole indicada además existe el problema de la fijación del tejido de filtro en una configuración estanca contra el goteo. Por ejemplo es conocido conducir el tejido de filtro entre dos placas de filtro adyacentes hacia fuera, en cuyo caso sirve para hermetizar la junta que existe entre las placas de filtro. Frecuentemente, los dos tejidos de filtro atribuidos a una placa de filtro están conectados a través de lazos o un cierre de velcro con sus bordes que se encuentran al exterior de las placas de filtro. Una configuración de esta índole es desfavorable, no solo debido a la ausencia de estanqueidad contra el goteo, sino también bajo un aspecto higiénico, porque a través de los tejidos de filtro pueden llegar microorganismos a la prensa de filtro. En otras realizaciones de prensa el tejido de filtro está sujetado en la zona marginal de la placa de filtro de membrana, adyacente al lado exterior de la membrana. La desventaja de ello, entre otras, es el volúmen de espacio que se precisa y la reducción consiguiente de la superficie de filtración de la placa de filtro. Adicionalmente, esta manera de fijar el tejido necesita un mayor esfuerzo de montaje.

Por este motivo, en una forma de realización especialmente ventajosa de la invención de acuerdo con la reivindicación 4 se propone una membrana en cuyo reborde anular está dispuesta una ranura de fijación en la cual está alojado un listón de fijación. En este caso, el tejido de filtro está sujetado por su zona marginal de manera directa o indirecta en este listón de fijación. De esta manera, la fijación de la membrana y del tejido de filtro están ligadas entre sí lo que reduce el número de piezas necesarias para la fijación. No obstante, ello también facilita el montaje y respectivamente el desmontaje. Adicionalmente, esta manera de fijar el tejido no precisa espacio en la zona marginal de la placa. Por este motivo se puede utilizar una membrana más grande con una mayor superficie útil de filtración correspondiente y se puede aumentar el rendimiento de filtración. Se impide la penetración de gérmenes higiénicamente dudosos a través del tejido de filtro. Gracias a esta fijación del tejido se mejora la placa de filtro de membrana, particularmente en lo que se refiere al número de piezas y el esfuerzo de montaje y desmontaje.

Es aconsejable una unión positiva entre la ranura de fijación y el listón de fijación (reivindicación 5) con efecto transversalmente al plano horizontal de la placa de base, ya que gracias a ello se garantiza una fijación especialmente fiable del tejido, con eficiencia particularmente en el estado abierto de la prensa de filtro. En este sentido tiene efecto también una unión no positiva entre las piezas mencionadas, por ejemplo por fuerzas de retroceso como consecuencia de un ensanchamiento de la ranura de fijación por el listón de fijación (reivindicación 6). De este modo se obtiene también una estanqueidad hermética que impide la penetración de microorganismos. Adicionalmente, el reborde anular de la membrana está acuñado en la ranura con forma de cola de milano de la placa de base y se aumenta el efecto de apriete del listón de fijación reteniendo el tejido de filtro. Al mismo tiempo, en la zona de fijación se produce una hermetización que impide la penetración de microorganismos y que es indispensable sobre todo en caso de que una prensa de filtro se utiliza para la fabricación de productos alimenticios, productos farmacéuticos o materias tóxicas.

La zona de fijación en cuestión está configurada en otro ejemplo de realización de la invención de acuerdo con la reivindicación 7 preferentemente de tal manera que el listón de fijación y el tejido de filtro en la zona del reborde de la membrana no sobresalgan del plano horizontal definido por la zona marginal de la placa de base. Gracias a ello se garantiza que el tejido de filtro y el listón de fijación no obstaculicen la colocación mutua de placas de filtro con su zona marginal, de manera que sea posible una estanqueidad hermética mutua de las placas de filtro de una manera sencilla, por ejemplo por la posición intermedia de un anillo obturador.

La medida mostrada en el ejemplo de realización de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual el listón de fijación llena la ranura de fijación esencialmente por completo, tiene como objeto de evitar unos espacios de separación que se puedan contaminar por microorganismos.

Tal como ya se ha mencionado anteriormente, la hermetización de la prensa de filtro hacia su exterior tiene lugar alrededor de la zona marginal de las placas de filtro. De manera preferente, el reborde de la membrana está provisto de un labio de estanqueidad que rodea la ranura de fijación y por lo tanto se sitúa radialmente fuera de la ranura de fijación, sobresaliendo del plano horizontal definido por la zona marginal de la placa de base (reivindicación 9). Por este motivo, el labio de estanqueidad puede tener el efecto de una estanqueidad hermética junto con una contraplaca. Por consiguiente, se puede renunciar a medidas adicionales de construcción, tal como la introducción de una ranura de estanqueidad en la placa de filtro, o la inserción de una cuerda de estanqueidad. El reborde anular de la membrana posee por lo tanto una triple función: sirve para la sujeción de la membrana y al mismo tiempo del tejido de filtro, y adicionalmente asegura una hermetización de la cámara de filtro y del espacio detrás de las membranas hacia fuera. Debido a este hecho, se reduce aun más el número de piezas necesarias para una placa de filtro de membrana. De modo correspondiente es menor el esfuerzo de fabricación y el esfuerzo para montar y desmontar el tejido de filtro y la membrana.

Las reivindicaciones 10 a 13 se refieren a ejemplos adicionales de realizar la invención, con diferentes posibilidades de fijar el tejido de filtro.

A continuación, la invención es ilustrada con más detalles en los dibujos de ejemplos de realización de la misma. En los dibujos:

la figura 1 es una vista en planta de la zona angular de una placa de filtro de membrana, con la membrana separada,

la figura 2 es una sección transversal de acuerdo con la línea II-II de la figura 1,

la figura 3 es una representación de la sección transversal de acuerdo con la figura 2, que muestra la zona angular de una placa de membrana y de una placa intermedia sin membrana,

la figura 4 muestra el detalle IV de la figura 3

la figura 5 muestra el detalle V de la figura 3

la figura 6 muestra el segmento VI de la figura 3 y

la figura 7 muestra una vista en planta de una placa de membrana configurada de manera diferente, con la membrana fijada en ella.

Una prensa de filtro de la índole en cuestión se compone esencialmente de varias placas 1 de filtro de membrana y de placas intermedias 2 sin membrana, dispuestas respectivamente entre dos placas de filtro de membrana. Tal como se observa particularmente en las figuras 1 – 3, una placa de filtro de membrana 1 comprende una placa de base 3 con una zona marginal espesada 4, una membrana 6 fijada en la placa de base 3 y presentando unos nudos 5 en su lado exterior, y un tejido de filtro 7. Las placas intermedias 2 también presentan una zona marginal espesada 4a. En el estado operativo, las placas mencionadas están apretadas entre una pieza de cabeza y una pieza final (no representada) y están adyacentes entre sí con sus zonas marginales 4, 4a. Las zonas de placa que están adyacentes a las zonas marginales 4, 4a radialmente hacia el interior están plegadas hacia su interior, de modo que se cree entre dos placas con efecto conjunto un espacio de filtración 11 (figura 3). A efectos de sujetar la membrana 6 en la placa de base 3 se dispone una escotadura de recepción o ranura 8 con la sección transversal en forma de cola de milano en la zona marginal 4 de la misma. La ranura 8 se extiende en dirección circunferencial sobre la zona marginal entera, y por lo tanto está configurada de forma anular. La membrana 6 presenta un reborde anular periférico 9 que tiene una sección transversal con una forma que corresponde esencialmente a la ranura 8, y que está insertada en la ranura 8 en unión positiva. En este caso, la membrana 6 se inserta en la ranura 8 bajo deformación elástica de la membrana 6 que consiste de una materia plástica similar a un caucho o elástica. Las fuerzas de retroceso provocadas por ello causan una unión no positiva entre el reborde anular 9 y la ranura 8.

Saliendo del lado exterior de la membrana 6 provisto con nudos 5 está insertada en el reborde anular 9 una ranura de fijación que se ensancha hacia su fondo de ranura. Este ensanchamiento puede ser configurado de tal modo que las paredes 12 de la ranura discurran en un primer tiempo paralelamente entre sí y posteriormente pasen a un segmento 13 cuya sección transversal sea aproximadamente circular. En la ranura de fijación 10 está insertado un listón de fijación 14 que presenta una sección transversal cuya forma corresponde a la sección transversal de la ranura. Las dimensiones de la sección transversal del listón de fijación son de tal manera que descansen en la ranura de fijación 10 bajo ensanchamiento elástico del reborde anular 9. De este modo se aumenta la estabilidad de la conexión entre la membrana 6 y la placa de base 3 de un lado y entre el listón de fijación 14 y la ranura de fijación 10 de otro lado. En el listón de fijación 14 está sujetado el tejido de filtro 7, de modo que se aumente también la estabilidad de la conexión entre el tejido de filtro 7 y la membrana 6 de la manera descrita. El listón de fijación 14 llena la ranura de fijación 10 esencialmente por completo, evitando de esta manera hendiduras o espacios muertos que incluyen el riesgo de la colección de suciedad y microorganismos.

El tejido de filtro 7 y el listón de filtración 14 están situados de tal modo que en un primer tiempo, en el estado cerrado de la prensa de filtro, no sobresalgan del plano horizontal 15 definido por la zona marginal 4 de la placa de base. Gracias a ello se garantiza que únicamente la zona marginal 4 efectúe la instalación plana mutua de las placas de filtro y cumpla una función de hermetización eventualmente necesaria allí. La función de hermetización entre las placas de filtro adyacentes es cumplida por el reborde anular 9 de modo que se pueda renunciar a medidas adicionales de hermetización, a saber, ranuras en la zona marginal y anillos obturadores correspondientes. A este efecto, la pared 16 radialmente exterior del reborde anular 9 está prolongada para formar un labio de estanqueidad 17 que sobresale del plano horizontal 15. En su estado operativo, el labio de estanqueidad 17 se sitúa adyacente a la zona marginal de una contraplaca, por ejemplo una placa intermedia, y forma una hermetización eficaz y de fácil construcción para la prensa de filtro de membrana.

El tejido de filtro 7 puede estar fijado en el listón de fijación de diferentes maneras. En el ejemplo de realización según la figura 4, el lado superior, cubriendo la ranura de fijación 10, del listón de fijación que descansa en la ranura de fijación 10 bajo ensanchamiento elástico, forma una superficie de adhesión 18 con la cual el tejido de filtro está pegado con su zona marginal. Sin embargo, la conexión entre el tejido de filtro 7 y la superficie de adhesión 18 también puede ser realizada por soldadura, por ejemplo si ambas piezas consisten de materias plásticas que puedan soldarse entre ellas. En la manera de fijación representada en la figura 5 el tejido de filtro 7 está alojado entre el listón de fijación 14 y la pared de la ranura de fijación 10. El listón de fijación 14 tiene las dimensiones apropiadas para que el reborde anular 9 esté ensanchado radialmente y por consiguiente tanto el tejido de filtro 7 como el listón de fijación 14 estén apretados en la ranura de fijación por las fuerzas de retroceso del material del reborde anular. Adicionalmente, el lado superior 19 del listón de fijación 14 está dispuesto en el plano horizontal 15. La superficie de borde del tejido de filtro 7 alojado en la ranura de fijación 10 también está alineada con el plano horizontal 15. De esta manera se crea una disposición relativamente plana y esencialmente libre de hendiduras en la zona del reborde anular 9.

A efectos de asegurar una evacuación de filtrado, la membrana 6 presenta varios taladros 22, situados cerca del reborde angular 9, que están alineados o en conexión de líquidos con un taladro de evacuación de filtrado 23 que atraviesa la placa de base 3 transversalmente. El taladro de evacuación de filtrado 23 por su parte está conectado mediante un taladro de conexión 24 con un canal de filtrado 25 (figuras 1 y 2) dispuesto en una zona angular de la placa de base 3. Por lo tanto, el filtrado que se acumula entre el tejido de filtro 7 y la membrana 6 respectivamente los nudos 5 de la misma puede ser evacuado a través de los taladros mencionados en dirección de la flecha 26. A efectos de asegurar una hermetización del espacio de presión 27 existente entre la membrana 6 y la zona plegada hacia su interior de la placa de base 3, y alimentable con presión para exprimir una torta de filtración, con respecto al taladro de evacuación de filtrado, en la zona marginal de la placa de base 3 están insertadas dos ranuras de estanqueidad 29, 29a con una sección transversal en forma de cola de milano. Las ranuras de estanqueidad 29, 29a están dispuestas en una zona interior de la placa de base 3 limitada por la ranura 8. Las ranuras de estanqueidad desembocan respectivamente con ambas extremidades en la ranura 8 de la manera de un bypass. En las ranuras de estanqueidad 29, 29a está insertado respectivamente un saliente de estanqueidad 30, con una sección transversal de configuración complementaria y conformado en el reborde anular 9, en unión positiva y preferentemente bajo fuerza elástica inicial. Debido a la configuración descrita se impide que, cuando el espacio de presión 27 es alimentado de presión, la membrana se separe de la superficie de la placa de base en dirección de la flecha 32 (figuras 3 y 4), de modo que pueda llegar medio de presión a través de la separación existente entre la membrana 6 y la placa de base 3 en el taladro de evacuación de filtrado 23, lo que obstacularizaría el aumento de la presión de apriete necesaria y además causaría que el medio de presión penetre en el filtrado. En la placa de filtro de membrana 1a con la membrana 6 sujetada en ella, como se representa en la figura 7, falta la hermetización adicional de los taladros 22a que se acaba de detallar. Una separación de la membrana en caso de una alimentación de presión del lado posterior por un medio de presión es impedida en este caso por el hecho que, en la zona atribuida a los taladros 22a, la membrana se apoya con nudos de apoyo 31 en una contraplaca, por ejemplo una placa intermedia 2.

La zona marginal de la placa de base 3 que rodea el canal de evacuación de filtrado 25 presenta una ranura de forma anular 33 cuya sección transversal tiene forma de cola de milano y en la cual está colocado un anillo obturador 34 para hermetizar el canal de evacuación de filtrado 25.

En ambos lados de la placa intermedia 2 están insertadas unas ranuras 35 configuradas de manera similar a la ranura de fijación 10 de las placas de filtro de membrana 1, en las cuales descansan, bajo posición intermedia del tejido de filtro 7a, unos listones de apriete 36 con una sección transversal esencialmente circular. La extremidad del tejido de filtro 7a está cosida para formar una vainica 37 que rodea el listón de apriete 36. Una configuración de esta índole también es posible para el listón de fijación 14 y el tejido de filtro 7 de la placa de filtro de membrana 1. La profundidad de la ranura 35, las dimensiones de la sección transversal del listón de apriete 36 y el espesor del tejido de filtro 7a tienen las dimensiones necesarias para que el lado exterior 38 del tejido de filtro esté alineado con el plano horizontal 15a definido por la zona marginal 4a respectivamente para que no sobresalga esencialmente del mismo. La capa doble 39 del tejido de filtro 7a necesaria para formar la vainica 37 está dispuesta en este caso en la zona de la ranura 35.

Lista de referencias

1

placa de filtro de membrana

1a

placa de filtro de membrana

2

placa intermedia

3

placa de base

4

zona marginal

4a

zona marginal

5

nudo

6

membrana

7

tejido de filtro

8

ranura

9

reborde anular

10

ranura de fijación

11

espacio de filtración

12

pared de ranura

13

segmento

14

listón de fijación

15

plano horizontal

15a

plano horizontal

16

pared

17

labio de estanqueidad

18

superficie de adhesión

19

lado superior

20

superficie de borde

22

taladro

22a

taladro

23

taladro de salida del filtrado

24

taladro de unión

25

canal de filtrado

26

flecha

27

espacio de presión

28

zona de la placa de base

29

ranura de estanqueidad

29a

ranura de estanqueidad

30

saliente de estanqueidad

31

nudo de apoyo

32

flecha

33

ranura

34

anillo obturador

35

ranura

36

listón de apriete

37

vainica

38

lado exterior

39

doble capa

Claims (13)

1. Prensa de filtro de membrana con por lo menos una placa de filtro de membrana (1) que comprende una placa de base (3) con la zona marginal espesada (4), una membrana (6) de un material con deformabilidad elástica y un tejido de filtro (7), presentando la membrana (6) un reborde anular (9) periférico, alojado en una ranura (8) configurada de forma complementaria con respecto a la placa de base, caracterizada por una ranura de estanqueidad (29) insertada en una zona interior de la placa de base (3) limitada por la ranura (8) y que desemboca en la ranura (8) con ambas extremidades de la manera de un bypass y en la cual esta alojado en unión positiva un saliente de estanqueidad (30) configurado de manera complementaria y formado con el reborde anular (9).

2. Prensa de filtro de membrana según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que en la zona de placa de base delimitada por la ranura (8) y la ranura de estanqueidad (29) existe por lo menos un taladro de salida de filtrado (23) que está conectado con un taladro (22) que atraviesa la membrana (6).

3. Prensa de filtro de membrana según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho que el reborde anular (9) y/o la ranura de estanqueidad (29) presentan una sección transversal esencialmente en cola de milano.

4. Prensa de filtro de membrana según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por una ranura de fijación (10) dispuesta en el reborde anular (9) y en la cual está insertado un listón de fijación (14) en el cual el tejido de filtro (7) está sujetado directamente o indirectamente con su zona marginal.

5. Prensa de filtro de membrana según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho que el listón de fijación (14) está insertado en la ranura de fijación (10) en unión positiva con efecto transversalmente al plano horizontal de la placa de base (3).

6. Prensa de filtro de membrana según la reivindicación 4 o 5, caracterizada por el hecho que el listón de fijación (14) está insertado en la ranura de fijación (10) en unión no positiva.

7. Prensa de filtro de membrana según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por el hecho que el listón de fijación (14) y el tejido de filtro (7) están dispuestos en la zona del reborde anular (9) de tal manera que no sobresalgan del plano horizontal (15) definido por la zona marginal (4) de la placa de base (3).

8. Prensa de filtro de membrana según la reivindicación 4 a 7, caracterizada por el hecho que el listón de fijación (14) llena la ranura de fijación (10) esencialmente por completo.

9. Prensa de filtro de membrana según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada por el hecho que el reborde anular (9) sobresale del plano horizontal (15) definido por la zona de la placa de base (4) mediante un labio de estanqueidad (17) que rodea la ranura de fijación (14).

10. Prensa de filtro de membrana según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada por el hecho que el tejido de filtro (7) está apretado con su borde entre el listón de fijación (14) y la ranura de fijación (10).

11. Prensa de filtro de membrana según una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizada por el hecho que el listón de fijación (14) está alojado en el borde del tejido de filtro (7a), configurado como vainica (37).

12. Prensa de filtro de membrana según una de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizada por el hecho que el tejido de filtro (7) está conectado en unión de integridad de materia, particularmente pegado, con su borde con una superficie de adhesión (18) del listón de fijación (14).

13. Prensa de filtro de membrana según la reivindicación 12, caracterizada por el hecho que la superficie de adhesión (18) discurre paralelamente con respecto al plano horizontal (15) y está alineada con la zona del reborde anular (9) que se extiende a partir de este plano hacia el interior.