Un método para fabricar un cartucho de filtro, comprendiendo dicho cartucho de filtro (10) un elemento de filtro tubular (16) tapado en al menos un borde (16B) del mismo con una tapa extrema termoplástica (12,

14), comprendiendo el método las operaciones de: (a) proporcionar un molde de matriz (30) que tiene una cavidad interior (32) del molde con un conducto de suministro (34) conectado a la citada cavidad interior (32) del molde, teniendo la cavidad interior (32) del molde una región (32A) de la misma formada esencialmente de manera que se adapta a los contornos exteriores de la citada tapa extrema termoplástica (12, 14); (b) proporcionar dicho elemento de filtro tubular (16), teniendo el citado elemento de filtro tubular (16) dicho al menos un borde (16B); (c) insertar el citado elemento de filtro tubular (16) en la cavidad interior (32) del molde de tal manera que dicho al menos un borde (16B) esté dentro de la citada región (32A); (d) inyectar una cantidad suficiente de material termoplástico fundido a través del citado conducto de suministro (34) en la citada cavidad interior (32) del molde para llenar la citada región (32A), con lo que se forma dicha tapa extrema termoplástica (12, 14); y (e) retirar el elemento de filtro tubular (16) con tapa del citado molde de matriz (30) después de que el citado material termoplástico fundido se haya curado lo suficiente

Campo

En general, la presente invención está dirigida a un método para tapar un cartucho de filtro tubular y, más particularmente, a un método para moldear por inyección una tapa extrema termoplástica integralmente sobre un medio de filtración tubular. 5

Antecedentes

Están disponibles comercialmente elementos de filtro de una diversidad de materiales y estructuras, y se describen ejemplo en patentes de Estados Unidos números 2.732.031; 3.013.667; 3.457.339; y 3.850.813. Como se ilustra en esta memoria, se forma una lámina de material de filtro dentro de un cilindro o similar, frecuentemente con pliegues o frunces para aumentar el área de filtración, y se obturan o sueldan los bordes laterales y los extremos. Los 10 extremos se sueldan usualmente empotrando en selladores líquidos solidificados tales como resina epoxídica o resinas de poliuretano, termoplásticos fundidos, o similares. Los elementos son entonces montados en portadores o soportes que proporcionan conexión para suministrar fluido para filtrar al lado de aguas arriba del material de filtro y para retirar el filtrado del lado de aguas abajo. Comúnmente, los elementos tubulares incluyen un soporte poroso interno hueco de metal o plástico, y el fluido es suministrado al exterior del material de filtro y el filtrado es retirado del soporte interno. 15

Para filtrar materiales en partículas finas, se usan membranas microporosas fibrosas o coladas que tienen un tamaño de poros de aproximadamente 0,1 a 25 micras, que tienen aproximadamente 50-80% de su volumen como huecos. Tales membranas son relativamente débiles y frágiles, especialmente cuando se fruncen. Con frecuencia de utilizan capas permeables más gruesas en una o ambas caras de las mismas para soportar y para mantener canales de flujo entre frunces de la membrana fruncida. Sin embargo, incluso cuando están soportadas ocurren ocasionalmente 20 fallos en una de las juntas, particularmente en la unión de aguas arriba del sellador y membrana extremos.

Se han empleado numerosos procedimientos para mejorar la fiabilidad de las juntas extremas para elementos de filtro tubulares. Se han utilizado frunces de poco espesor, densamente empaquetados, para refuerzo mutuo. Una capa adicional de membrana porosa ha sido utilizada en los extremos. Fue aplicada una tira de plástico flexible, por ejemplo de un poliuretano flexible, a la membrana para reforzar en la unión de la membrana y el sellador. Ninguno ha 25 resultado totalmente satisfactorio, especialmente para utilizar con membranas microporosas coladas frágiles en aplicaciones críticas. El uso de tiras de refuerzo flexibles introduce materiales y operaciones adicionales, reduce el área de filtración efectiva y aumenta las fuentes para extractibles dentro del filtrado.

Como una alternativa, la patente de Estados Unidos número 4.392.958, concedida a G.C. Ganzi y C.T. Paul el 12 de julio de 1983, describe un método y una estructura para obturar los extremos de un elemento de filtro tubular. El 30 método comprende disponer una tira de película no porosa a lo largo del borde de una lámina de material de filtro microporoso, siendo la tira unida al material de filtro de manera hermética al fluido en su parte exterior, pero formando una solapa libre en su parte interior, conformar el elemento con la tira en un extremo y sobre el lado de aguas arriba del material de filtro, embeber el extremo en sellador líquido hasta una profundidad que termina sobre la parte de solapa de la tira, y solidificar el sellador. 35

Aunque el método de “junta de borde” descrita por Ganzi et al. continúa siendo utilizada de manera productiva y con buenos resultados, siguen siendo de interés medios alternativos para obturar elementos de filtración tubulares.

El documento EP-A-1203607 da a conocer un método de fabricar un elemento de filtro que tiene un armazón moldeado de resina. El método comprende los pasos de semi-curar resina en una forma prescrita para preparar una resina semi-curada, insertar de manera forzada al menos una parte de un filtro dentro de la resina semi-curada y curar la 40 resina semi-curada dentro de la cual ha sido insertada de manera forzada una parte del filtro. En esta técnica anterior se prefiere que la resina en la cual ha sido insertado el filtro y el material que forma el filtro sean formados de la misma resina.

El documento US-A-4078036 da a conocer una construcción de filtro de cartucho que tiene un miembro de soporte que define la forma del filtro de cartucho y un medio de filtro contenido dentro del miembro de soporte. Esta 45 técnica anterior enseña, como un método de construcción de una tapa extrema obturable para el filtro de cartucho, los pasos de colocar un elemento de obturación en la cavidad de conformación de un molde y a continuación insertar el extremo del miembro de soporte en la cavidad del molde. La cavidad de conformación del molde es entonces llenada con un material epoxídico termoestable fundido de manera que, tras el endurecimiento, el material epoxídico forma la tapa extrema del filtro de cartucho mientras se encapsula simultáneamente de manera parcial el elemento de obturación 50 sin infiltrar el medio de filtro, asegurando así mecánicamente el elemento de obturación a la tapa extrema.

SUMARIO

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método para fabricar un cartucho de filtro que permite obtener fácilmente y a coste conveniente cartuchos de filtro de una buena durabilidad.

Para conseguir este objeto, la presente invención proporciona un método de fabricación de un cartucho de filtro como se define en la reivindicación 1. Realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

El método comprende los pasos de: proporcionar un molde de matriz que tenga una región del mismo formada esencialmente de manera que se adapte a los contornos exteriores de dicha tapa extrema termoplástica; después insertar el citado elemento de filtro tubular en la cavidad de tal manera que dicho al menos un borde esté dentro de la 5 citada región; a continuación inyectar una cantidad suficiente de material termoplástico fundido en la citada cavidad interior del molde para llenar la citada región y formar con ello la citada tapa extrema termoplástica; y retirar el elemento de filtro tubular con tapa del citado molde de matriz después de que el citado material termoplástico haya sido suficientemente curado.

La metodología del invento de sobre-moldeo puede ser utilizada para fabricar fácilmente y a coste conveniente 10 cartuchos de filtro de buena durabilidad a partir de una gama sin precedentes de materiales y componentes polímeros.

Un ejemplo de tal cartucho de filtro comprende un par de tapas extremas termoplásticas, cada una de ellas formada de material termoplástico; y un medio de filtración tubular que tiene primer segundo extremos, que comprende material poroso o fibroso dispuesto entre las tapas extremas termoplásticas con los citados primer y segundo extremos fijados respectivamente en ellas en primera y segunda zonas de enclavamiento mutuo. De acuerdo con la presente 15 invención, el material termoplástico de dichas tapas extremas se infiltra en el material poroso o fibroso del medio de filtración tubular en cada una de las citadas zonas de enclavamiento mutuo.

A la luz de lo anterior, es un aspecto de la presente invención proporcionar un método para formar una tapa extrema sobre un extremo de un medio de filtración tubular, en el que el citado método no requiere laminación previa del citado extremo. 20

Es otro aspecto de la presente invención proporcionar una metodología basada en moldeo por inyección termoplástica para proporcionar una tapa extrema sobre un extremo de un medio de filtración tubular, en el que la citada metodología puede ser realizada a temperaturas y presión que no dan origen a cambios morfológicos indeseables en el medio de filtración tubular.

Es otro aspecto de la presente invención proporcionar un método de sobre-moldear una tapa extrema 25 termoplástica sobre un material de filtración tubular, en el que son distintos los materiales utilizados para la tapa extrema y para el material de filtración tubular.

Es otro aspecto de la presente invención proporcionar un método para fabricar un cartucho de filtro que comprende un medio de filtración tubular interpuesto entre las tapas extremas termoplásticas, en el que el material termoplástico de las tapas extremas se infiltra en el medio de filtración tubular, creando... [Seguir leyendo]

1. Un método para fabricar un cartucho de filtro, comprendiendo dicho cartucho de filtro (10) un elemento de filtro tubular (16) tapado en al menos un borde (16B) del mismo con una tapa extrema termoplástica (12, 14), comprendiendo el método las operaciones de: 5

(a) proporcionar un molde de matriz (30) que tiene una cavidad interior (32) del molde con un conducto de suministro (34) conectado a la citada cavidad interior (32) del molde, teniendo la cavidad interior (32) del molde una región (32A) de la misma formada esencialmente de manera que se adapta a los contornos exteriores de la citada tapa extrema termoplástica (12, 14);

(b) proporcionar dicho elemento de filtro tubular (16), teniendo el citado elemento de filtro tubular (16) dicho al 10 menos un borde (16B);

(c) insertar el citado elemento de filtro tubular (16) en la cavidad interior (32) del molde de tal manera que dicho al menos un borde (16B) esté dentro de la citada región (32A);

(d) inyectar una cantidad suficiente de material termoplástico fundido a través del citado conducto de suministro (34) en la citada cavidad interior (32) del molde para llenar la citada región (32A), con lo que se forma dicha tapa 15 extrema termoplástica (12, 14); y

(e) retirar el elemento de filtro tubular (16) con tapa del citado molde de matriz (30) después de que el citado material termoplástico fundido se haya curado lo suficiente.

2. El método de la reivindicación 1, en el que dicho elemento de filtro tubular (16) consiste en un material poroso o fibroso que tiene dicho al menos un borde (16B), y en el que, en la operación (d), dicho material termoplástico fundido 20 se infiltra en dicho material poroso o fibroso del citado borde (16B).

3. El método de la reivindicación 1 o la 2, en el que dicho elemento de filtro tubular (16) tiene un pasaje (22) que discurre en esencia axialmente a lo largo de su longitud, y en el que el método comprende además la operación de:

insertar de manera retirable un tapón (36A) en el pasaje (22) del citado elemento de filtro tubular (16) antes de la citada operación de inyección (d), teniendo dicho tapón (36A) un extremo distal que está configurado para 25 obstruir esencialmente el flujo de fluido a través del mismo dentro del citado pasaje (22), siendo el citado tapón (36A) insertado en suficiente profundidad en el citado pasaje (22) de tal manera que dicho extremo distal se adapta esencialmente a los citados contornos exteriores deseados de la citada tapa extrema termoplástica (12, 14).

4. El método de la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el citado medio de filtración tubular (16) consiste en una 30 membrana fruncida compuesta de un material polímero.

5. El método de la reivindicación 4, en el que dicho material termoplástico de la citada tapa o tapas extremas (12, 14) tiene una temperatura de fusión térmica esencialmente inferior a la temperatura de fusión térmica del material polímero en que consiste la citada membrana fruncida.

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho elemento de filtro tubular (16) es 35 insertado comprendiendo un elemento duradero interior (20) que se superpone a la superficie interior del citado elemento de filtro tubular (16), y un elemento duradero exterior (18) que se superpone la superficie exterior del citado elemento de filtro tubular (16), estando dichos elementos duraderos interior y exterior (20, 18) configurados para el paso de fluido a través de los mismos.