Dispositivo de filtro.
Un dispositivo de filtro para filtrar un fluido contaminado que contiene partículas,
comprendiendo el dispositivo de filtro: un tanque (11) de filtro fabricado de un material magnético en el que se introduce el fluido contaminado;
un medio (33) de filtro de bolas magnéticas que está formado por un agregado de un gran número de bolas (35) metálicas esféricas de un material magnético y que se sustenta en el tanque (11) de filtro, de tal manera que las bolas (35) metálicas pueden moverse relativamente unas en relación con las otras;
unos imanes (45) primero y segundo relativamente móviles con respecto al medio (33) de filtro de bolas magnéticas entre una primera posición (A) en el lado inferior y una segunda posición (B) en el lado superior, y configurados para aplicar un campo magnético a las bolas (35) metálicas, haciendo de este modo que las bolas (35) metálicas se atraigan magnéticamente unas a otras y se fijen unas a otras cuando están en la primera posición (A), y que se cancele la atracción magnética entre las bolas (35) metálicas cuando están en la segunda posición (B); una cámara (15) sucia que se define bajo el medio (33) de filtro de bolas magnéticas y en la que se introduce el fluido contaminado; y
una cámara (16) limpia que se define sobre el medio (33) de filtro de bolas magnéticas, conteniendo la cámara (16) limpia un fluido limpiado filtrado a través del medio (33) de filtro de bolas magnéticas, caracterizado por que
unas guías (41) magnéticas primera y segunda en forma de recipiente con fondo se insertan en una parte (40) de almacenamiento magnética en el tanque (11) de filtro, una parte del medio (33) de filtro de bolas magnéticas está dispuesta entre la primera guía (41) magnética y una superficie interna del tanque (11) de filtro, otra parte del medio (33) de filtro de bolas magnéticas está dispuesta entre la segunda guía (41) magnética y la superficie interna del tanque (11) de filtro, una parte restante del medio (33) de filtro de bolas magnéticas está dispuesta entre las guías (41) magnéticas primera y segunda,
la primera guía (41) magnética contiene el primer imán (45) que puede moverse a lo largo de la primera guía (41) magnética entre la primera posición (A) en el lado inferior y la segunda posición (B) en el lado superior, la segunda guía (41) magnética contiene el segundo imán (45) que puede moverse a lo largo de la segunda guía (41) entre la primera posición (A) en el lado inferior y la segunda posición (B) en el lado superior, el polo norte del primer imán (45) y el polo sur del segundo imán (45) se orientan el uno hacia el otro,
caracterizado por comprender además
medios (50, 51, 52) de sustentación para mover relativamente el imán (45) entre la primera posición (A) y la segunda posición (B) a lo largo de la guía (41) magnética en el tanque (11) de filtro, moviendo los medios (50, 51, 52) de sustentación el imán (45) hacia la primera posición (A) durante la operación de filtración y hacia la segunda posición (B) de manera que las bolas (35) metálicas pueden moverse relativamente unas en relación con las otras cuando se limpian las bolas (35) metálicas.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12153216.
Solicitante: BUNRI INCORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 708, Takajochohomanbo Miyakonojo-shi Miyazaki 885-1202 JAPON.
Inventor/es: TASHIRO,MINORU.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D24/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › Filtros con sustancia filtrante no aglomerada, es decir, con sustancia filtrante sin ningún aglutinante entre las partículas o las fibras individuales que la componen (B01D 27/02 tiene prioridad).
- B01D35/06 B01D […] › B01D 35/00 Elementos filtrantes que poseen características que no están especificamente cubiertas por los grupos B01D 24/00 - B01D 33/00, o para aplicaciones no especificamente cubiertas por las clases B01D 24/00 - B01D 33/00; Dispositivos auxiliares para la filtración; Estructura de la carcasa del filtro. › Filtros que utilizan la electricidad o el magnetismo (ultrafiltración, microfiltración B01D 61/14; electrodiálisis, electroósmosis B01D 61/42; dispositivos dotados de filtros y de separadores magnéticos B03C 1/30).
- B03C1/032 B […] › B03 SEPARACION DE SOLIDOS POR UTILIZACION DE LIQUIDOS O POR UTILIZACION DE MESAS O CRIBAS DE PISTON NEUMATICO; SEPARACION MAGNETICA O ELECTROSTATICA DE MATERIALES SOLIDOS A PARTIR DE MATERIALES SOLIDOS O DE FLUIDOS; SEPARACION POR CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA TENSION. › B03C SEPARACION MAGNETICA O ELECTROSTATICA DE MATERIALES SOLIDOS A PARTIR DE MATERIALES SOLIDOS O DE FLUIDOS; SEPARACION POR CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA TENSION (filtros que utilizan la electricidad o el magnetismo B01D 35/06; separación de isótopos B01D 59/00; separación en que se combinan los procedimientos magnéticos o electrostáticos con los otros medios de separación de sólidos B03B, B07B; separación de hojas amontonadas B65H 3/00; imanes o bobinas magnéticas en sí H01F). › B03C 1/00 Separación magnética. › Sistemas de limpieza de matrices de filtración.
- B03C1/28 B03C 1/00 […] › Tapones e indicadores de nivel magnéticos.
- B23Q11/00 B […] › B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR. › B23Q PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE MAQUINAS HERRAMIENTAS, p. ej. DISPOSITIVOS PARA COPIAR O CONTROLAR (herramientas del tipo utilizado en tornos o máquinas de agujerear B23B 27/00 ); MAQUINAS HERRAMIENTAS DE UTILIZACION GENERAL, CARACTERIZADAS POR LA ESTRUCTURA DE CIERTAS PARTES CONSTITUTIVAS O DISPOSITIVOS; COMBINACIONES O ASOCIACIONES DE MAQUINAS PARA TRABAJAR EL METAL NO DESTINADAS A UN TRABAJO EN PARTICULAR. › Accesorios montados sobre las máquinas herramientas para mantener las herramientas o los órganos de las máquinas en buenas condiciones de trabajo o para enfriar las piezas trabajadas; Dispositivos de seguridad especialmente combinados con las máquinas-herramientas, dispuestos en estas máquinas o especialmente concebidos para ser utilizados en relación con estas máquinas (en lo que respecta a las máquinas de escariar o de perforar B23B 47/24, B23B 47/32 tienen prioridad; dispositivos de seguridad en general F16P).
PDF original: ES-2402117_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo de filtro
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de filtro para filtrar un fluido contaminado que contiene partículas.
Antecedentes de la técnica Un dispositivo de filtro de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento US
2.452.220.
En una máquina herramienta para el mecanizado de precisión, por ejemplo, se usa un fluido tal como un refrigerante para lubricar o enfriar las partes mecanizadas. Puesto que las partículas de polvo, carbono, etc., así como las virutas, llegan a mezclarse en el fluido a medida que se mecaniza una pieza a máquina, un fluido de este tipo se contamina gradualmente hasta un punto en el que se vuelve inutilizable.
Se ha propuesto un dispositivo de filtro en el que las impurezas magnéticas en el fluido contaminado se capturan magnetizando, por medio de una bobina de solenoide, virutas como elementos de filtro que se producen por la máquina herramienta, por ejemplo, con el fin de filtrar el fluido contaminado. Un dispositivo de filtro convencional se describe en la publicación de solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública (kokai) número 11-77479.
Puesto que el dispositivo de filtro convencional descrito anteriormente usa los elementos de filtro que están formados de virutas, se somete a una dispersión sustancial en la precisión de filtración. Además, las partículas filtrables se limitan a partículas metálicas, tales como virutas de un material magnético, de manera que el dispositivo no puede cumplir su capacidad de filtrado para partículas no magnéticas de carbono, aluminio, etc., especialmente partículas ultra finas de varias decenas de μm o aproximadamente.
Además, si se usan los elementos de filtro que están formados de virutas, es difícil limpiar los elementos de filtro para recuperar la capacidad de filtración cuando se reduce la capacidad de filtración, puesto que las superficies de las virutas son muy rugosas. Por lo tanto, aun cuando los propios elementos de filtro (virutas) no son muy costosos, estos elementos de filtro (virutas) debe cambiarse frecuentemente, lo que supone trabajo y costes elevados.
Divulgación de la invención La superficie de un medio de filtro preferentemente debería ser lo suficientemente suave para asegurar una limpieza eficaz. Sin embargo, con el fin de mejorar el rendimiento de filtración, de acuerdo con el sentido común, se ha supuesto que sería deseable permitir que existiera un gran número de irregularidades o poros en la superficie del medio de filtro, de manera que nunca se ha usado un material de superficie lisa como el medio de filtro. En otras palabras, la eficacia de filtración y la facilidad de limpieza se han considerado como incompatibles. Sin embargo, de acuerdo con un ambicioso estudio dirigido por el inventor del presente documento, se descubrió que puede lograrse un dispositivo de filtro de alto rendimiento adecuado para una filtración de precisión y capaz de una limpieza fácil combinando imanes con bolas metálicas magnéticas esféricas que están formadas de bolas de acero de superficie lisa, como se describe en detalle en el presente documento.
El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de filtro capaz de filtrar partículas no magnéticas así como partículas magnéticas y de limpieza fácil.
El dispositivo de filtro de acuerdo con la presente invención se indica en la reivindicación 1.
Cuando un campo magnético se aplica al medio de filtro de bolas magnéticas, de acuerdo con la presente invención, las bolas metálicas se fijan en contacto unas con otras, y un hueco estrecho, ahusado hacia dentro, se define para señalar un punto de contacto entre sus superficies esféricas respectivas. Puesto que las partículas pueden capturarse por este hueco y similares, las partículas pueden capturarse sin considerar si son magnéticas o no magnéticas. Además, puesto que las bolas metálicas con superficies lisas se usan como el medio de filtro de bolas magnéticas, puede hacerse que las partículas que se habían capturado hasta ahora en las superficies de las bolas metálicas dejen fácilmente las bolas metálicas cancelando el campo magnético para permitir que las bolas metálicas se muevan relativamente unas respecto a las otras durante la operación de limpieza, de manera que la limpieza pueda realizarse de manera eficaz.
Aunque las “bolas” descritas en el presente documento son cuerpos cúbicos esféricos en un sentido geométrico, de manera ideal, bien podrían someterse a algunas dispersiones en su diámetro (diámetro esférico) y redondez que son atribuibles a factores inevitables, tales como errores en la fabricación de esferas. Preferentemente, por ejemplo, las bolas metálicas son bolas de acero, cada una de las cuales tiene una superficie de acabado lisa, siendo los diámetros respectivos de las bolas de acero iguales unos a otros. De manera alternativa, sin embargo, una pluralidad de tipos de bolas de acero que tienen diámetros diferentes pueden mezclarse unas con otras.
Preferentemente, las bolas metálicas se sustentan entre unos elementos de partición formados de elementos de malla corrugados. En este caso, un diámetro de poro de los elementos de malla es menor que los diámetros de las bolas de acero. Con esta disposición, puede evitarse que los poros en los elementos de malla se cierren por las bolas de acero, de manera que nunca deje de asegurarse una abertura para el paso de un fluido.
Preferentemente, el tanque de filtro tiene una cámara sucia definida bajo el medio de filtro de bolas magnéticas y una cámara limpia definida sobre el medio de filtro de bolas magnéticas. En este caso, se hace que un fluido limpiado en la cámara limpia caiga en la cámara sucia a través del medio de filtro de bolas magnéticas a medida que se limpia el medio de filtro de bolas magnéticas. Las partículas que se han capturado hasta ahora en los huecos entre las bolas metálicas se lavan con este fluido y se suministran a una unidad de evacuación de sedimentos o similares. Al hacer esto, el medio de filtro de bolas magnéticas puede limpiarse fácilmente como se requiere utilizando el fluido limpiado en el tanque de filtro, por lo que puede recuperarse la capacidad de filtración. En este caso, el dispositivo de filtro puede usarse directamente para la limpieza, de manera que el coste de ejecución es bajo.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección longitudinal de un dispositivo de filtro de acuerdo con una realización de la presente invención;
La figura 2 es una vista en sección longitudinal del dispositivo de filtro tomado a lo largo de la línea F2-F2 de la figura 1;
La figura 3 es una vista en sección ampliada que muestra una parte de una unidad de medio de filtro del dispositivo de filtro mostrado en la figura 1;
La figura 4 es una vista en sección que muestra un estado habitual durante la operación de filtración de un equipo de filtro provisto del dispositivo de filtro mostrado en la figura 1;
La figura 5 es una vista lateral que muestra un comportamiento durante la operación de filtración de un medio de filtro de bolas magnéticas del dispositivo de filtro mostrado en la figura 1;
La figura 6 es una vista en sección que muestra un estado habitual durante la operación de limpieza del equipo de filtro provisto del dispositivo de filtro mostrado en la figura 1;
La figura 7 es una vista lateral que muestra un comportamiento durante la operación de limpieza del medio de filtro de bolas magnéticas del dispositivo de filtro mostrado en la figura 1;
La figura 8 es un diagrama que muestra el número de partículas en los fluidos contaminados que contienen partículas magnéticas obtenidas antes y después de la operación de filtración; y
La figura 9 es un diagrama que muestra el número de partículas en los fluidos contaminados que contienen partículas no magnéticas obtenidas antes y después de la operación de filtración.
Mejor modo de realizar la invención Una realización de la presente invención se describirá a continuación con referencia a las figuras 1 a 9.
Un dispositivo 10 de filtro mostrado en las figuras 1 y 2 comprende un tanque 11 de filtro y una unidad 12 de medio de filtro. El material del tanque 11 de filtro es un material magnético tal como un metal a base de hierro. Una carcasa 13 de cubierta se proporciona en la parte superior del tanque 11 de filtro. En el tanque 11 de filtro se definen una cámara 15 sucia situada bajo la unidad 12 de medio de filtro y una cámara 16 limpia situada sobre la unidad 12 de medio de filtro. La parte superior de la cámara 16 limpia está herméticamente... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un dispositivo de filtro para filtrar un fluido contaminado que contiene partículas, comprendiendo el dispositivo de filtro:
un tanque (11) de filtro fabricado de un material magnético en el que se introduce el fluido contaminado;
un medio (33) de filtro de bolas magnéticas que está formado por un agregado de un gran número de bolas (35) metálicas esféricas de un material magnético y que se sustenta en el tanque (11) de filtro, de tal manera que las bolas (35) metálicas pueden moverse relativamente unas en relación con las otras;
unos imanes (45) primero y segundo relativamente móviles con respecto al medio (33) de filtro de bolas magnéticas entre una primera posición (A) en el lado inferior y una segunda posición (B) en el lado superior, y configurados para aplicar un campo magnético a las bolas (35) metálicas, haciendo de este modo que las bolas (35) metálicas se atraigan magnéticamente unas a otras y se fijen unas a otras cuando están en la primera posición (A) , y que se cancele la atracción magnética entre las bolas (35) metálicas cuando están en la segunda posición (B) ; una cámara (15) sucia que se define bajo el medio (33) de filtro de bolas magnéticas y en la que se introduce el fluido contaminado; y
una cámara (16) limpia que se define sobre el medio (33) de filtro de bolas magnéticas, conteniendo la cámara (16) limpia un fluido limpiado filtrado a través del medio (33) de filtro de bolas magnéticas,
caracterizado por que unas guías (41) magnéticas primera y segunda en forma de recipiente con fondo se insertan en una parte (40) de almacenamiento magnética en el tanque (11) de filtro, una parte del medio (33) de filtro de bolas magnéticas está dispuesta entre la primera guía (41) magnética y una superficie interna del tanque (11) de filtro, otra parte del medio
(33) de filtro de bolas magnéticas está dispuesta entre la segunda guía (41) magnética y la superficie interna del tanque (11) de filtro, una parte restante del medio (33) de filtro de bolas magnéticas está dispuesta entre las guías
(41) magnéticas primera y segunda,
la primera guía (41) magnética contiene el primer imán (45) que puede moverse a lo largo de la primera guía (41) magnética entre la primera posición (A) en el lado inferior y la segunda posición (B) en el lado superior,
la segunda guía (41) magnética contiene el segundo imán (45) que puede moverse a lo largo de la segunda guía (41) entre la primera posición (A) en el lado inferior y la segunda posición (B) en el lado superior, el polo norte del primer imán (45) y el polo sur del segundo imán (45) se orientan el uno hacia el otro,
caracterizado por comprender además medios (50, 51, 52) de sustentación para mover relativamente el imán (45) entre la primera posición (A) y la segunda posición (B) a lo largo de la guía (41) magnética en el tanque (11) de filtro, moviendo los medios (50, 51, 52) de sustentación el imán (45) hacia la primera posición (A) durante la operación de filtración y hacia la segunda posición (B) de manera que las bolas (35) metálicas pueden moverse relativamente unas en relación con las otras cuando se limpian las bolas (35) metálicas.
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