Brevet FR2133875A1 — publié le 19721201

i 2133875 L'invention est relative à un dispositif de filtration, plus particulièrement pour extrudeuses et machines de coulée par injection, le dit dispositif comportant une plaque de retenue disposée transversalement aux sens de circulation du fluide à filtrer, ain-5 si que des éléments de tamisage allongés, remplaçables. De tels dispositifs de filtration sont fréquemment installés dans les machines de traitement de matières synthétiques, par exemple dans les extrudeuses, entre l'extrémité de la vis sans fin et la plaque perforée ou la tuyère de sortie. Ces dispositifs de fil-10 tration retiennent les corps étrangers ou des particules de matière non encore entièrement fondues se trouvant dans la fusion et doivent donc être nettoyés de temps en temps. Cependant, le service de la machine ne doit autant que possible pas être interrompu. On connaît un dispositif de filtration muni d'une plaque de 15 support et de tamisage cunéiforme, disposée perpendiculairement au sens de la circulation et qui peut être déplacée latéralement et peut être remplacée par une autre plaque. On connaît également un curseur à remplacement rapide qui comprend deux zones de tamisage qui sont alternativement insérées dans le canal de circulation. 20 Ces dispositifs de filtration et d'autres connus par la littérature professionnelle présentent, comme caractéristique commune, une plaque de support qui, dans une ou plusieurs zones de tamisage, présente des forages ou des fentes et sur laquelle s'appuient les taais proprement dits, partiellement en intercalant un treillis 25 de support. Un désavantage de ces dispositifs connus réside dans le fait que lorsque le diamètre de la section transversale de circulation croît et, par conséquent, la surface de filtration croît également, l'épaisseur de la plaque de support doit également être de plus en 30 plus élevée pour des raisons de résistance. Toutefois, ceci donne lieu à un accroissement de l'accumulation de la pression de la fusion de matière synthétique agissant sur le dispositif de filtration, la partie principale de cette accumulation de pression provenant de la plaque de support lorsqu'il s'agit de diamètres éle-35 vés. En ne tenant même pas compte du fait qu'une accumulation de pression trop élevée sollicite d'une manière inadmissible certaines matières synthétiques, elle influence également très défavorablement la durée de vie des paliers axiaux de la machine. Dans la technique des matières synthétiques, tout au moins 40 en ce qui concerne leur traitement, la tendance actuelle est d'uti 72 13716 2 2133875 liser de grandes machines à débits élevés qui seules sont aptes à garantir une production économiquement rentable. Toutefois, les dimensions des dispositifs de filtration connus sont limitées vers la région supérieure pour les raisons mentionnées plus haut. 5 L'invention vise à procurer un dispositif de filtration qui peut également être mis en oeuvre pour des débits élevés de matières et qui permet, en même temps de réduire la dépense nécessaire pour le processus de filtration. Conformément à l'invention, ce but est atteint du fait que 10 la plaque de retenue du dispositif de filtration présente des forages, uniformément répartis sur la zone de la section transversale de circulation et qui servent à recevoir des éléments de tamisage disposés les uns à côté des autres, environ parallèlement au sens de la circulation. 15 Une forme d'exécution qui réunit tous les avantages de 1* invention à ceux d'un remplacement aisé, peut être obtenue du fait que les éléments de tamisage présentent la forme d'un cylindre creux allongé, ouvert à une des extrémités, éléments de tamisage qui sont constitués par un panier de support en tôle perforée qui, 20 à son extrémité ouverte, est muni d'une bride par laquelle il se fixe dans la plaque de retenue, de même que par un panier de tamisage intérieur qui, à son tour, est formé par une couche extérieure en un treillis métallique et par une couche intérieure en un fin treillis de tamisage qui présentent une bride commune pour la 25 fixation dans le panier de support. Des éléments de tamisage conformes à l'invention dont le panier de support extérieur présente un diamètre de 10 à 50 mm, de préférence de 20 à 30 mm, se sont avérés particulièrement avantageux. Le choix du diamètre dépend de la matière synthétique à 30 traiter et, dans certaines circonstances, également du type delà machine mise en oeuvre, cependant pas de la dimension de cette dernière. Un service continu d'une machine munie du dispositif de filtration conforme à l'invention peut être obtenu du fait qu'au moins 35 deux plaques de retenue, munies d'éléments de tamisage, sont insérées dans un curseur se déplaçant perpendiculairement au sens de la circulation du fluide à filtrer, ces deux plaques pouvant être disposées alternativement par le dit curseur dans le canal de circulation (dispositif de remplacement des tamis). Cependant, à cet-40 te fin, le curseur mobile peut être réalisé lui-même sous la forme 72 13716 3 2133875 de plaque de retenue du fait qu'il est muni de forages pour la fixation des éléments de tamisage, ces forages étant répartis sur au moins deux zones dont la surface correspond à la section transversale du canal de circulation (zones de tamisage). 5 Une forme d'exécution de l'invention et destinée particuliè rement à la rationalisation et à la réduction des frais d'entreposage, est obtenue du fait que lors de dimensions, différentes du canal de circulation pour le fluide à filtrer, les, dimensions des différents éléments de tamisage peuvent être constantes, seul le 10 nombre des éléments de tamisage du dispositif de filtration étant modifié de manière appropriée. Les avantages de l'invention résident principalement dans le fait qu'on obtient un dispositif de filtration qui peut être utilisé pour les machines de traitement de matières synthétiques 15 de dimensions quelconques. L'accumulation dé la pression est considérablement plus faible dans ce dispositif de filtration que dans les dispositifs de filtration connus pour extrudeuses et machines de coulée par injection. Lorsque, jusqu'à présent, il fallait une grande surface de filtration, il fallait obligatoirement élargir 20 considérablement la section transversale de circulation du fluide à filtrer au point envisagé. Il en découle des rapports de circulation défavorables qui peuvent entraîner la formation de zones mortes. Les désavantages de ces dernières sont connus des professionnels. Par contre, au moyen du dispositif de filtration confor-25 me à l'invention, il est possible de loger une surface de tamisage bien plus grande dans la section transversale de circulation donnée. De ce fait, la dépense en ce qui concerne la réalisation de l'étanchéité et, dans le cas d'un curseur alternatif, la force d' entraînement nécessaire, peut être réduite. 30 En outre, l'invention permet de rationaliser la fabrication et la tenue de stock des dispositifs de filtration. Il n'est plus nécessaire de réaliser un tamis différent pour chaque machine de dimension différente. Il est possible d'utiliser me série d'éléments de tamisage normalisés et la surface de tamisage nécessaire 35 peut être obtenue en modifiant le nombre des éléments. A la suite d'essais on a, en outre, constaté que les impuretés retenues s'accumulent de préférence sur le fond de l'élément de tamisage, tandis que la face de manteau reste dégagée. La période de temps après laquelle le dispositif de filtration doit être 40 nettoyé s'accroît ainsi d'une valeur telle que lorsque les matières 72 13716 4 2133875 synthétiques ne sont pas fortement souillées, il est fréquemment possible de renoncer à un dispositif de remplacement des tamis. Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels: 5 La fig. 1 est une coupe longitudinale de deux dispositifs de filtration disposés dans un curseur mobile. La fig. 2 est une coupe partielle suivant la ligne II-II, vue dans le sens de la circulation, du curseur de la fig. 1. La fig. 3 est, à plus grande échelle, une coupe longitudinale) le d'un panier de support extérieur d'un élément de tamisage. La fig. 4 est une coupe longitudinale d'un panier de tamisage intérieur en deux couches. La fig. 5 est une partie d'une plaque de retenue comportànt deux éléments de tamisage, le supérieur étant représenté en coupe 15 et l'inférieur en une vue. La fig. 6 est une autre forme d'exécution d'une plaque de retenue avec des éléments de tamisage qui sont insérés dans un curseur mobile, similaire à celui de la fig. 1, et elle illustre également le dispositif d'entraînement. 20 Les figs. 7 à 11 représentent différentes formes d'exécution des éléments de tamisage utilisés pour les dispositifs de filtration suivant la fig. 6. La fig. 12 est une coupe d'un dispositif de filtration inséré dans un curseur de section transversale circulaire. 25 La fig. 1 représente plusieurs éléments de tamisage 1, dis posés parallèlement au sens de circulation (flèche A) du fluide à filtrer et qui sont insérés dans une plaque de retenue 2. La plaque de retenue 2 est disposée perpendiculairement au sens de la circulation et présente des forages répartis uniformément sur la 30 section transversale de circulation et destinés à recevoir les élé ments de tamisage 1. La répartition des forages sur la section transversale de passage ressort de la fig. 2, la section transversale de circulation étant indiquée par le cercle 3 constituant le forage. 35 Dans l'exemple des figs. 1 et 2, la plaque de retenue 2 est insérée dans un curseur 4. Le curseur 4 présente une section trans versale rectangulaire et il peut être déplacé en avant et en arriè re (flèche B), perpendiculairement au sens de la circulation, de même il est muni de deux forages 3 à gradin 3a pour loger la pla-40 que de retenue 2. Tandis que la plaque de retenue supérieure se 72 13716 5 2133875 trouve dans la position de service et est traversée par le fluide à filtrer, la plaque de retenue inférieure est sortie du canal de circulation et peut être enlevée afin de remplacer les éléments de tamisage 1. 5 Dans le cas envisagé ici, le fluide à filtrer est une matiè re synthétique thermoplastique en fusion qui est extrudêe par une extrudeuse, indiquée schématiquement, munie d'un boîtier 5 et d' un arbre à vis sans fin 6, la dite matière synthétique étant pressée à travers une plaque perforée 7 après avoir traversé le dispo-10 sitif de filtration. Cependant, le dispositif de filtration conforme à l'invention peut également être utilisé pour d'autres buts d'application. La fig. 3 représente, à plus grande échelle, un panier de support extérieur d'un élément de tamisage. Le panier de support 15 est réalisé en une tôle perforée et, à son extrémité ouverte, il est muni d'une bride lb au moyen de laquelle il est disposé dans la plaque de retenue 2. Ce panier de support extérieur peut également être exécuté en un treillis métallique. La fig. 4 représente le panier de tamisage intérieur le d' 20 un élément de tamisage. Le panier de tamisage est constitué par une couche extérieure en un treillis métallique ld, par une couche intérieure en un fin treillis de tamisage le et par une bride commune lf au moyen de laquelle le panier de tamisage est fixé au panier de support la. Lorsque les exigences en ce qui concerne la 25 finesse de la filtration ne sont pas très élevées, le panier de tamisage le peut être constitué par une seule couche de treillis métallique. En règle générale, le panier de support peut être nettoyé après usage et peut être réutilisé, toutefois ceci n'est pas le cas en ce qui concerne le panier de tamisage intérieur qui doit 30 chaque fois être remplacé par un autre. Lorsque le dispositif de filtration, lors de l'extrusion de matière synthétique, doit être mis en oeuvre principalement pour améliorer l'effet de mélange et pour l'accumulation de la pression, il suffit fréquemment que seul le panier de support extérieur la 35 soit inséré dans les forages de la plaque de retenue 2, en négligeant le panier de tamisage intérieur. La fig. 5 représente, à plus grande échelle, une partie d' une plaque de retenue 2 suivant la fig. 1 et dans laquelle sont insérés deux éléments de tamisage 1. L'élément de tamisage supé-40 rieur est découpé et fait ressortir le panier de support extérieur 72 13716 6 2133875 la. avec la bride Ils et le panier de tamisage intérieur le avec les deux couches ld et le ainsi que la bride If. De l'élément de tamisage inférieur,seul le panier de support la et la bride lb sont visibles. 5 La fig. 6 représente une autre forme d'exécution du disposi tif de filtration conforme à l'invention. Les éléments de tamisage 1, insérés dans la plaque de retenue 2a, sont traversés par le fluide de l'extérieur vers l'intérieur. Tout comme à la fig. 1, la plaque de retenue est placée dans un curseur 4 se déplaçant perpen-10 diculairement au sens de la circulation. Le dispositif de filtration supérieur est dans sa position active, tandis que le dispositif de filtration inférieur est enlevé en vue du nettoyage ou du remplacement. L'entraînement pour le curseur 4 et qui n'est pas représenté à la fig. 1, est illustré à la fig. 6. 15 L'ancre 10 transmet le mouvement à partir d'un cylindre hy draulique ou pneumatique 11 au curseur 4. Le cylindre 11 est fixé au moyen des barres 12 et de la plaque 13 à l'extrudeuse. La flèche C indique les mouvements du curseur 4. Les conduits d'amenée vers le cylindre 11 ne sont pas représentés. 20 Les figs. 7 à 11 représentent différentes formes d'exécution d'éléments de tamisage qui sont mis en oeuvre dans les dispositifs de filtration suivant la fig. 6. Suivant le sens de la circulation, un panier de support 14, muni de la bride 15 pour sa fixation dans la plaque de retenue, forme chaque fois la couche intérieure. Un 25 corps de refoulement 16 forme la terminaison du côté pénétration de l'élément de tamisage. Sur le panier de support 14 est glissée une gaine de tamisage cylindrique 17, constituée par une couche intérieure en un treillis métallique 17a et par une couche extérieure en un fia treillis de tamisage 17b. 30 L'élément de tamisage suivant la fig. 8 présente un panier de support 14a et une gaine de tamisage 17c, ces deux pièces s'amenuisant sous la forme d'un tronc de cône. La fig. 9 représente une partie d'un élément de tamisage dont la gaine de tamisage extérieure 17d est constituée par une bande 35 de^friltration enroulée formée par une ou plusieurs couches. La fig. 10 représente une partie d'un élément de tamisage comprenant une gaine de tamisage extérieure 17e formée par les spires d'un fil métallique de profil triangulaire ou trapézoïdal, tel qu'il est fabriqué par la firme PUROLATOR sous le nom "filtre 40 à bords métalliques". 72 13716 7 2133875 L1élément de tamisage dont une partie est représentée à la fig. 11 est muni d'une gaine de tamisage extérieure 17f en un matériau fritté céramique ou métallique. Du fait que cette gaine se place sur le panier de support intérieur 14, la couche frittée 5 peut être beaucoup plus mince que celle des cartouches de filtration réalisées dans ce matériau. Dans la forme d'exécution suivant la fig. 12, la plaque de retenue 2 avec les éléments de tamisage 1 est insérée dans un curseur 19 de section transversale circulaire. Tout comme le curseur 10 4 de la fig. 1, ce curseur est déplacé perpendiculairement au sens de la circulation, c'est-à-dire, ici perpendiculairement au plan du dessin. Ce curseur peut loger deux ou même plus de dispositifs de filtration disposés les uns à côté des autres. La vue dans le sens de la circulation correspond à celle de la fig. 2. 15 Le curseur 19 est guidé dans une enveloppe 20 qui peut être munie de forages 21 pour un fluide de chauffe. Ce curseur est d' exécution plus simple et peut être rendu plus facilement étanche que le curseur à section transversale rectangulaire. En outre, ces curseurs présentent des avantages en ce qui concerne la technique 20 de la chaleur. L'entraînement est obtenu de la manière décrite à l'appui de la fig. 6. 72 13716 8 2133875 REVENDICATIONS. 1.- Dispositif de filtration, plus particulièrement pour extrudeuses et machines de coulée par injection, le dispositif comprenant une plaque de retenue disposée transversalement au sens de la circulation du fluide à filtrer et des éléments de tamisage rejimlaçables 5 allonges/, caractérisé en ce que la plaque de retenue (2, 2a) présente des forages (3) répartis uniformément sur la zone de la section transversale de la circulation et qui servent à recevoir les éléments de tamisage (1), disposés les uns à côté des autres, environ parallèlement au sens de la circulation (A). 10 2.- Dispositif de filtration suivant la revendication 1, ca ractérisé en ce que les éléments de tamisage (1) présentent la forme d'un cylindre creux allongé, ouvert à une des extrémités, et en ce qu'ils sont constitués par un panier de support extérieur (la) en tôle perforée dont l'extrémité est munie d'une bride (lb) 15 pour la fixation dans la plaque de retenue (2), ainsi que par un panier de tamisage intérieur (le) qui, à son tour, est constitué par une couche extérieure en treillis métallique (ld) et par une couche intérieure en fin treillis de tamisage (le), une bride(lf) commune aux deux couches servant à la fixation du panier de tami-20 sage dans le panier de support. 3.- Dispositif de filtration suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le panier de support extérieur de l'élément de tamisage présente un diamètre de 10 à 50 mm, de préférence de 20 à 30 mm. 25 4.- Dispositif de filtration suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins deux plaques de retenue (2), munies d'éléments de tamisage (1), sont insérées dans un curseur (4) se déplaçant perpendiculairement au sens de la circulation du fluide à filtrer, les deux plaques pouvant être placées alternati-30 vement par le dit curseur dans le canal de circulation. 5.- Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lors de dimensions différentes du canal de circulation pour le fluide à filtrer, les dimensions des différents éléments de tamisage restent constantes 35 et seul le nombre des éléments de tamisage du dispositif de filtration est modifié de manière appropriée.