Brevet FR2138814A1 — publié le 19730105

La présente invention concerne un filtre pour fluides ou milieux gazeux ainsi qu'un procédé de fabrication dudit filtre. Pour le filtrage de l1 air, on utilise déjà depuis assez longtemps des filtres, par exemple en papier, qui sont pliés en zig-zag pour augmenter la surface de filtrage. les canaux formés entre les plis maintenus à distance les uns des autres sont obturés sur le côté frontal par une masse coulée qui remplit les extrémités des canaux et qui établit simultanément une liaison étanche à l'air avec un châssis qui entoure l'élément de filtrage. Dans un filtre connu de ce type, le châssis est formé de profilés en U qui reçoivent la masse coulée et qui confèrent au filtre la stabilité nécessaire pour son montage, par exemple dans un carter, ainsi que pour assurer la liaison étanche avec ses bords. Dans de nombreux cas, on réunit plusieurs filtres de façon à constituer une unité qui est entourée par un carter en forme de boite. Alors que la fabrication des éléments de filtrage peut dans une large mesure être automatisée, l'établissement de la liaison entre l'élément de filtrage et le châssis, c'est-à-dire la liaison par une masse coulée des bords périphériques du filtre avec les cotés correspondants du châssis, est très coûteux. les bords périphériques de l'élément de filtrage doivent être enrobés individuellement de la matière, ce qui nécessite des opérations manuelles longues et coûteuses. Un inconvénient de ce filtre est également que le châssis et la masse coulée représentent un multiple du poids de l'élément de filtrage de sorte que, pour soutenir plusieurs filtres qui sont par exemple réunis sous la forme d'un ensemble unitaire, il est nécessaire de prévoir une structure notablement coûteuse. l'invention a pour but de fournir un filtre qui peut ê- tre réalisé d'une manière simple et peu coûteuse et qui permet de réduire le poids du châssis sans altérer la stabilité. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'obturation des canaux est assurée par une bande de matière inextensible qui est appliquée sur le côté périphérique de l'été ment de filtrage défini par les bords des plis et orienté perpendiculairement aux canaux et qui est collée sur l'élément. Le filtre suivant l'invention présente, malgré la flexibilité de l'élément de filtrage et de la bande d'obturation avant leur assemblage une rigidité et une stabilité étonnamment grandes. En outre, lors de contres d'étanchéité, il s'est avéré qu'il se produit entre la ou les bandes de matière en feuille et l'élément de filtrage des défauts d'étanchéité dont la fréquence d'apparition est sensiblement aussi faible que dans des filtres de conception classique, bien qu'il ne soit prévu aucune masse coulée dans laquelle les bords frontaux des plis sont encastrés. D'autre part, du fait de l'absence de la masse coulée, on obtient l'avantage important que pratiquement toute la surface de la matière de filtrage est disponible comme surface utile de filtre, ce qui allonge non seulement la durée de service du filtre mais également réduit les pertes de charge. Le même avantage, c'est-à-dire la réduction des pertes de charge, est également accru du fait que les bords constitués par les bandes de matière et reliés latéralement à la surface de filtre présentent une faible largeur. Le contournement de ces bords par le fluide en écoulement ne produit par conséquent que de légères déviations de sorte qu'on obtient un trajet d'écoulement plus favorable pour l'airs Suivant un mode particulièrement avantageux de réalisation de l'invention, le filtre est constitué de plusieurs éléments en forme de plaque qui sont associés les uns aux autres en forme de V ou en forme de zig-zag. Dans ce cas, des c8tés correspondants d'éléments de filtrage adjacents peuvent être obturés et reliés entre eux par une bande commune. Dans le cas-de filtres relativement larges, c'est-à-dire d'un écartement relativement grand entre les bandes situées des deux côtés du filtre, il est avantageux de maintenir les plis espacés par des éléments d'écartement qui sont disposés entre les deux bandes. Dans ce cas, on peut obtenir une augmentation de la rigidité du filtre en reliant les éléments d'écartement à la ma t ère du filtre, par exemple à l'aide d'un adhésif. L'invention concerne également un procédé de fabrication du filtre dans lequel une bande de matière découpée à la largeur du filtre est pliée en zig-zag, les plis adjacents sont maintenus espacés pour former des canaux intermédiaires et ces derniers sont obturés sur leurs côtés frontaux. le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'une bande de matière est appliquée sur chaque côté du filtre contenant les côtés frontaux des canaux et est collée avec les plis dans cette condition d'application. De préférence l'adhésif est déposé sur la bande dematière,à savoir en vue d'une préfabrication par exemple sous la forme d'un revêtement de ladite bande.Il est particulièrement approprié pour la mise en oeuvre du procédé d'utiliser un adhésif fusible dont la bande de matière est enduite et qui est plastifié avant l'application de la bande contre le côté de filtre correspondant. le procédé suivant l'invention peut être mis en pratique d'une façon très rationnelle en mettant en place d'une façon continue la bande de matière immédiatement après le pliage de la feuille. La bande de matière est alors sectionnée en même temps que la feuille pour produire des éléments de filtre de longueur prédéterminée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une section droite d'un élément de filtre qui, sur le côté gauche de la figure, correspond à une fabrication par un procédé classique et, sur le côté droit de la figure, correspond à une fabrication suivant le procédé de l'invention; Fig-. 2 est une coupe longitudinale à échelle agrandie, faite suivant la ligne Il-Il de la fig. 1, d'une bande de matière qui a été revêtue d'adhésif et qui a été collée partiellement sur le côté du filtre; Zig. 3 est une vue en perspective d'un élément de filtre comportant une bande de matière collée sur une partie de la surface latérale présentant le pliage en zig-zag; ; Fig. 4 représente un filtre en forme de V qui a été formé par application l'un contre l'autre et collage de deux éléments de filtre; Fig. 5 est une vue en perspective d'une charge de cellule de filtrage comportant un grand nombre d'éléments de filtre; Fig. 6 représente un dispositif contenant des éléments de filtre pour former des charges de cellules de filtrage; Fig. 7 représente une charge de cellule de filtrage terminée de fabrication pour une cellule de filtrage telle que celle de la Fig. 5. Sur la Fig. 1, on a représenté en section droite un filtre 8 dans lequel, sur le côté gauche de la figure et suivant une technique connue, l'élément de filtrage 9 est entouré latéralement par un cadre métallique 12 et est relié à celui-ci par une masse coulée, par exemple du bitume, assurant simultanément l'é- tanchéité. La partie droite de la Sig. 1 représente le filtre suivant l'invention qui comporte une bande 16 de matière fixée par collage. Une comparaison des deux modes de réalisation montre que, dans le filtre suivant l'invention, la matière de filtrage peut être pratiquement utilisée complètement comme surface de filtre. Suivant le procédé de l'invention, on réalise d'abord des éléments de filtre 11 en pliant en zig-zag une feuille de matière de filtrage sectionnée à une largeur prédéterminée, la feuille étant pourvue d'espaceurs 18, par exemple des fils imprégnés d'adhésif, qui appuient les uns contre les autres et relient entre eux les différents plis0 (Sur la Fig. 3, les plis ont été représentés écartés les uns des autres pour clarifier le dessin). les distances entre les plis peuvent également être fixées par des dispositifs auxiliaires en forme de peignes jusqu a ce que la ou les bandes 16 aient été collées. alors que sur la Fig. 3 on n'a représenté une bande 16 que sur un des deux côtés 20, présentant le pliage en zig-zag, de l'élément de filtrage 11, les deux côtés sont classiquement pourvus d'une bande collée. Lorsqu'on utilise des éléments d'espacement 18 en forme de fils ou de bandes, ils sont mis en place avant le pliage de la feuille de matière de filtrage. La bande 16 est formée d'une matière inextensible, de préférence un métal et en particulier de l'aluminium. De préférence l'adhésif est déposé sur les bandes 16 sous la forme d'une couche mince avant que celles-ci soient appliquées contre les côtés 20 du filtre. Il est particulièrement avantageux de recouvrir les bandes 16 d'un adhésif fusible 22 (fig. 2) qui est plastifié avant ou pendant l'application de la bande contre les côtés de l'élément de filtre. Suivant un mode avantageux de réalisation de l'invention, la bande 16 est mise en place sous une forme sans fin immédiatement après le pliage d'une feuille 11 de matière de filtrage continue à l'aide de cylindres chauffés sur les deux côtés de cette feuille. les éléments de filtrage ainsi obtenus sont découpés aux longueurs nécessaires pour former des plaques de filtre et ils peuvent alors être mis en oeuvre consécutivement après contrôle d'étanchéité éventuel. Le procédé décrit peut être non seulement appliqué à des filtres à plaques mais également à des filtres cylindriques. Dans ces filtres, on colle sur les lisières frontales des cylindres une bande en forme de cercle ou de secteur circulaire qui a été revêtue d'un adhésif fusible. Pour fabriquer des filtres en forme de V (fig. 4), deux éléments de filtre 11 sont appliqués l'un au-dessus de l'autre par leurs surfaces de passage d'air puis on colle sur une des surfaces latérales 20', dirigées vers le pli en zig-zag, une bande de matière 16' dont la largeur est égale au double de la hauteur de pliage de l'élément de filtre puis on écarte les éléments de façon à former un V. Â l'aide de la bande collée 16', on obtient une liaison stable et étanche à l'air entre les deux éléments de filtre 11.Evidemment, deux filtres peuvent être également collés sur les côtés orientés parallèlement aux plis à l'aide d'une bande de matière appropriée. la forme de V peut également être répétée de façon alternée et aussi souvent que cela est désiré, ce qui permet d'obtenir des charges ou garnitures 25 (fig. 7) pour cellules de filtrage (Fig. 5). Pour la fabrication des charges 25 de cellules de filtre, il est avantageux de placer le nombre nécessaire d'éléments de filtre 11 les uns au-dessus des autres dans un dispositif de retenue 24 (Fig. 6) puis de mettre en place individuellement ou simultanément les bandes de matière 16' qui ont également une lar geur égale au double de la hauteur de pliage. Il est aussi possible, et avantageux dans de nombreux cas, de recouvrir tous les éléments de filtre sur chacun des deux côtés à l'aide d'une seule bande large qui est ensuite collée sur tous les éléments de filtre en étant appliquée contre ceux-ci et qui est ensuite découpée aux endroits correspondants.Les éléments de filtre sont ensuite étirés à la façon d'un accordéon jusqu'à l'écartement désiré (Fig. 7) et ils sont placés dans un carter de cellule 28 avec lequel ils sont reliés de façon étanche à l'air par coulée de matière ou par collage. aussi bien lors de la fabrication continue du filtre que dans la fabrication des filtres des fig. 4, 5 et 7 qui se composent de plusieurs éléments, on utilise avantageusement, mais différemment, la capacité de déformation de la bande de matière. Dans le cas d'une fabrication continue, la capacité de déformation est nécessaire pour appliquer latéralement la bande sans fin contre la feuille de matière de filtrage pliée. D'autre part, la capacité de déformation permet de coller simultanément les bandes de matière recouvrant plus d'un élément de filtrage sur tous les éléments de filtrage, auquel cas la flexibilité de la matière de la bande dans les plans de contact entre deux éléments de filtrage adjacents permet de l'amener dans la position représentée sur la fig. 4. Il est évident que le prix de revient du filtre suivant l'invention est également bien plus faible que ceux des filtres connus du fait de la réduction des frais de matière. REVESDICATIONS. 1. Filtre pour fluides gazeux, comportant une feuille de matière de filtrage perméable aux gaz, qui forme un élément de filtre et présente un grand nombre de plis parallèles en forme de zig-zag, les canaux formés entre les plis étant obturés de façon étanche sur leur coté frontal, caractérisé en ce que l'obturation des canaux est assurée par une bande de matière inextensible qui est appliquée contre le côté périphérique de l'élément de filtre, formé par les bords de plis et orienté perpendiculairement aux canaux, et est collée sur cet élément. 2. Filtre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif est une colle fusible qui est déposée sur la bande de matière inextensible. 3. Filtre suivant l'une des revendications 1 ou 2, ca ractérisé en ce que la matière inextensible est formée d'un métal, de préférence de l'aluminium0 4. Filtre suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la bande relie plusieurs éléments de filtre entre eux. 5. Filtre suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la bande recouvre des côtés périphériques correspondants de deux éléments de filtre adjacents. 6. Filtre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux contiennent chacun au moins un élément d'espacement qui relie entre eux des plis adjacents. 7. Procédé de fabrication d'un filtre pour fluides gayeux, notamment suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel une feuille de matière découpée à la largeur d'un filtre est pliée en zig-zag, des plis adjacents sont maintenus espacés l'un de l'autre pour former des canaux intermédiaires et ces derniers sont obturés sur leurs côtés frontaux, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on applique contre les côtés de filtre, contenant chacun des côtés frontaux des canaux, une bande de matière qui est liée par collage avec les plis dans cette condition de compression. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'adhésif est déposé sur ladite bande. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'adhésif est une colle fusible qui est plastifiée avant lt- application de la bande contre le c8té de filtre correspondant. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que la bande est placée simultanément sur les deux côtés du filtre. 11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la bande est mise en place d'une façon continue, immédiatement après le pliage de la feuille de matière de filtrage, et est sectionnée en même temps que celle-ci après durcissement de l'adhésif. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que plusieurs éléments de filtre sont récouverts avec ladite bande et en ce que cette bande est collée simultanément sur tous les éléments de filtre.