Brevet FR2297069A1 — publié le 19760806

La présente invention concerne les unités de filtration du type utilisant des filtres tubulaires cylindriques creux et, plus particulièrement les adaptateurs destinés à être engagés dans les extrémités de ces filtres pour en constituer le support dats l'unité de filtration. Les unités de filtration classiques, utilisées pour extra ire les impuretés des solutions dans le cadre des procédés galvanoplastiques, comprennent une rangée de filtres tubulaires montés verticalement dans une chambre. De saunière typique, ce Oen- re de filtre tubulaire est constitué par une âme cylindrique creuse en treillis, dont toute la surface extérieure est recouverte d'un enroulement de fibres assurant la filtration du fluide qui le traverse lors de son passage à l'intérieur de la chambre à la partie intérieure de l'âme du filtre.Le filtre tubulaire est muni de deux éléments de fermeture respectivement en butée contre l'extrémité correspondante de l'enroulement de fibres, ceci afin d'éviter que le fluide énétre dans le filtre sans filtration préalable à travers cet enroulement. Générale- ment, le fluide filtré dans le filtre tubulaire débouche dans un conduit, par l'intermédiaire d'un passage ménagé dans l'un ou l'autre des éléments de fermeture. Il est bien connu que l'enroulement de fibres, dans les filtres tubulaires du type qui vient d'être décrit, a tendance à se rétrécir longitudinalement, de sorte que les extrémités de l'enroulement ont tendance à s'écarter des éléments de fermeture.Dans ce cas, du fluide non filtré pénètre dans la partie intérieure du filtre, du fait de la dissociation entre les éléments de fermeture et les extrémités du filtre, et contamine le fluide déjà filtré présent dans ce filtre. Pour remédier à cet inconvénient, on a souvent recours à des moyens de sollicitation destinés à maintenir les éléments de fermeture en butée contre les extrémités du filtre lors du rétrécissement de l'enroulement de fibres.Dans le passé, les moyens de sollicitation étaient constitués par des pièces rap- portées élastiques montées sous compression entre les éléments de fermeture et la paroi de la chambre. L'utilisation des pièces rapportées élastiques augmente le prix de revient des unités de filtration et la complexité des opérations de démon targe et d'assemblage, lors du remplacement des filtres tubulaires encrassés. L'invention a essentiellement pour objet des adaptateurs terminaux pour filtres tubulaires, qui permettent dléli- miner les éléments de fermeture et les pièces rapportées élastiques de la technique antérieure. L'invention prévoit deux adaptateurs, dont chacun est associé à l'une des extrémités du filtre tubulaire et présente une arête annulaire, qui nord dans la surface intérieure de l'âme en treillis afin d'assurer la fixation de l'adaptateur dans cette dernière, ainsi. qu'une bride conique, qui peut être engagée à force dans l'extrémité correspondante de l'enroulement de fibres. Lorsqu'il se produit un rétrécissement de l'enroulement, l'arête circulaire de chacun des adaptateurs reste engagée dans l'extrémité de l'enroulement, ce qui a pour effet de préserver le joint d'étanchéité créé par l'engagement de la bride contre l'adaptateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant au dessinsannexé sur lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale d'une chambre de filtration renfermant un filtre tubulaire muni d'adaptateurs suivant 1' invention, - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un filtre tubulaire muni d'adaptateurs suivant l'invention, la portion centrale du filtre étant omise ; et - la figure 5 est une vue éclatée des adaptateurs et de l'âme en treilLis d'un filtre tubulaire, l'enroulement de fibres n'étant pas représenté. Tel qu'il est représenté sur la figure 1, le filtre tubulaire 10 est supporté verticalement dans l'intérieur Il d'une chambre de filtration 12. Plus précisément, la chambre de filtration 12 comprend une plaque de base circulaire 13, dont la face supérieure 14 est munie d'un creux central ou siège 15 destiné à recevoir le filtre et d'une rainure annulaire 16 dans laquelle vient s'engager, de façon étanche au fluide, l'extré- mité inférieure 17 d'une paroi cylindrique 18. L'extrémité supérieure 19 de la paroi cylindrique 18 est engagée, de façon étanche au fluide, dans une rainure annulaire 20 de la face inférieure 21 d'un couvercle circulaire 22.Ce couvercle 22 est muni d'un trou central 23, dans lequel est emmanché un tuyau de sortie 24, tandis que la plaque de base 13 est munie d'un trou 25 excentré, dan lequel est emmanché un tuyau d'admission 26. Dans l'extrémité inférieur du filtre tubulaire 10 est engagé un adaptateur 30 suivant l'invention, dont la forme est complémentaire de celle du siège 15 formé dans la plaque de base 13. Un autre adaptateur 31, également suivant l'invention, est engagé dans l'extrémité supérieure du filtre 10 et raccordé, de façon étanche, avec l'intérieur du tuyau 24. Comme décrit plus en détails dans ce qui suit, l'adaptateur 31 comporte un passage interne 32, qui communique avec l'intérieur du filtre tubulaire. Le liquide chargé d'impuretés pénètre dans l'intérieur il de la chambre de filtration 12 par le tuyau 26, traverse radialement l'intérieur du filtre tubulaire et s'écoule par le tuyau 24 (sens des flèches sur la figure 1). Lorsque le liquide s'écoule de la chambre de filtration à la partie intérieure du filtre tubulaire, les impuretés sont extraites, de sorte que le liquide quittant la chambre par le tuyau 24 est propre. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, le filtre tubulaire 10 comprend une âme cylindrique creuse en treillis, par exemple en une matière plastique telle que le polypropylène. Conme indiqué sur la figure 2, l'âme 34 relativement rigide supporte un enroulent de fibres 35 sur toute sa longueur. L'enroulement 35 est formé de plusieurs couches de fibres, dont les interstices piègent les par#icules contenues dans les fluides traversant l'enroulement. On comprendra aisément que les liquides à filter peuvent renfermer des impuretés de grosseur variable et que les dimensions des interstices formés par des fibres de différents diamètres conditionnent le diamètre des particules retenues par l'enroulement. De façon typique, l'enroulement peut être constitué par du fil de polypropylène, qui permet d'obtenir des valeurs de rétention dans la gamme de 1 à 150 microns.D'une manière appropriée, l'enroulement peut être constitué par du fil de coton ou par une fibre synthétique, par exemple la fibre commercialisée sous la marque déposée Dynel. L'adaptateur 31 est un élément monobloc, par exemple en polypropylène moulé. Au voisinage de son extrémité 40, il présente une arête annulaire vive 41 formée par une saillie tronconique 42, qui va en s'évasant de l'extrémité 40 à l'arête 41. Une portion terminale cylindrique 43 de l'adaptateur 31 présente une gorge annulaire 44, dans laquelle est logé un joint torique d'étanchéité 45. A mi-distance de ses extrémités, l'adaptateur 31 présente une bride tronconique 46, tandis qu'une portion de guidage cylindrique 47 est prévue entre la bride 46 et l'extrémité 40. Les axes de l'arête annulaire 41, de la portion de guidage 47, de la bride 46 et de la portion terminale 43 sont alignés et coincident avec l'axe du passage 32. La bride 46 est inclinée vers l'extrémité 40. Le diamètre de l'arête annulaire 41 est légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'âme 34 et la portion de guidage cylindrique 47 est prévue pour pouvoir s'engager à force dans l'extrémité intérieure de l'âme du filtre. Pour assembler l'adaptateur 31 avec le filtre tubulaire 10, l'extrémité 40 et la portion de guidage 47 de l'adaptateur sont engagées à force dans l'âme du filtre. Pendant cette opération, la saillie tronconique 42 guide l'arête annulaire 41 dans l'âme et tandis que cette arête progresse, la portion de guidage 47 engagée contre la surface intérieure de l'âme aligne son axe avec celui de cette dernière.Tandis que l'adaptateur 31 est engagé dans l'âme 34, l'arête extérieure 48 de la bride 46 est appliquée sous pression contre l'une des extrémités 50 de l'enroulement 35. Cet enroulement est compressible et l'adaptateur est poussé dans l'âme 34 jusqu'à ce que la bride 46 vienne en butée contre l'autre extrémité 49 de cette âme. Lorsque la force appliquée pour engager l'adaptateur dans l'âme du filtre est supprimée, l'enroulement 35, en raison de son élasticité inhérente, exerce une pression vers le haut contre la bride 46. Cette force a pour effet de créer un joint étanche au fluide entre l'enroulement et la bride sans repousser l'adptateur 31 vers l'extérieur, du fait que l'arête annulaire 41 mord dans la surface intérieure rugueuse de l'âme 34 du filtre.A ce point, il convient de noter que la force requise pour faire progresser l'arête annulaire 41 à l'intérieur de l'âme est moindre que celle qui serait nécessaire pour la repousser vers l'extérieur, ceci en raison du fait que l'arête 41 est renforcée par la saillie 42, de sorte qu'elle oppose une plus grande rigidité à tout effort tendant à dégager l'adaptateur. Par conséquent, il arparatt clairement qu'après avoir engagé l'adaptateur 31 dans l'âme du filtre, on ne peut lien extraire que volontairement. Comme l'indiquent les figures 2 et 3, l'adaptateur 30 est analogue à l'adaptateur 31. En conséquence, d'une figure à l'autre les éléments communs aux deux adaptateurs sont désignés par la même référence suivie de la lettre "a". L'adaptateur 30 diffère de l'adaptateur 31 en ce qu'il ne comporte pas le passage intérieur 32 et que son extrémité opposée à l'extrémité 40a est obturée. Cependant, l'adaptateur 30 présente une cavité 52, ce qui permet de réduire la quantité de matière plastique nécessaire à sa réalisation. Par ailleurs, la portion cylindrique 43 est remplacée par un appendice 53 de diamètre réduit qui se loge dans le siège @@ formé dans la plaque de base 13 de la chambre de filtration 12.Ainsi, lorsque l'adaptateur 30 est engagé à force dans l'âme 34 du filtre, l'arête extérieure 48a de la bride 46a s'applique sous pression contre l'extrémité 54 de l'enroulement 35, tandis que l'arête annulaire 41a mord dans la surface intérieure de l'âme afin de maintenir l'adaptateur -en place. Par conséquent, la bride 46a et l'extrémité 54 de l'enroulement constituent un autre Joint étanche au fluide. Conne représenté sur la figure 1, le liltre tubulaire 10 est supporté dans la chambre de filtration par le contact de coulissement entre l'adaptateur 30 et le siège 15, d'une part, et entre l'adaptateur 31 et le tuyau 24 d'autre part, le joint torique 45 assurant l'étanchéité et emp#cnant le liquide de passer de la chambre il au tuyau de sortie 24 sans avoir au préalable traversé le filtre tubulaire 10. Le couvercle 22 est amovible par rapport à la paroi 18 afin de permettre le remplacement des filtres encrassés. Lorsque le filtre tubulaire 10 est monté da la chambre de filtration 10, le liquide mouille le filtre et provoque le rétrécissement de l'enroulement 35. Par conséquent, la longueur de l'enroulement est réduite. Cependant, les arêtes 48 et 48a sont appliquées si fortement contre les extrémités de l'enroulement 35 que le rétrécissement de ltenroulement n'en provoque pas la dissociation. Ainsi, malgré le processus de rétrécissement, un joint étanche au liquide est maintenu entre l'enroulement 35 et les adaptateurs 30 et 31 respectivement sans qu'il soit nécessaire d'exercer une pression élastique entre les adaptateurs et~ lue filtre tubulaire. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. R1#VENDICATI0NS 1. dispositif comprenant deux adaptateurs destinés à être utilisés avec un filtre tubulaire, dont l'âme cylindrique creuse en treillis supporte sur sa surface extérieure une matière fibreuse iltrante, et à être insérés chacun dans l'une des extrémités de ladite âme, ledit dispositif étant caractérisé en ce que chacun de ces adaptateurs comprend une partie terminale tronconique présentant une arête vive circulaire opposée à cette partie terminale, le diamètre de l'arête étant légèrement supérieur à celui du diamètre intérieur de l'âme du filtre, et en ce que chacun de ces adaptateurs comprend une bride circulaire, qui présente une arête vive tournée vers ladite partie terminale tronconique, le diamètre de l'arête de la bride étant supérieur au diamètre extérieur de l'âme du filtre mais inférieur au diamètre extérieur de la matière filtrante, de sorte que, lorsque lesdits adaptateurs sont insérés dans les extrémités respectives de l'âme du filtre, l'arête des brides respectives est appliquée sous pression contre l'extrémité correspondante du matériau filtrant tandis que l'arête de la partie terminale tronconique mord dans la surface intérieure de l'âme afin d'empêcher tout glissement accidentel des adaptateurs hors de celle-ci. 2. Dispositif comprenant deux adaptateurs pour filtre tubulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des adaptateurs présente un passage intérieur traversier établissant une communication avec l'intérieur de l'âme du filtre. 3. Dispositif comprenant deux adaptateurs pour filtre tubulaire suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'un des adaptateurs présente une portion cylindrique munie d'une gorge annulaire destinée à recevoir un joint torique, ladite bride étant formée entre l'arête de la partie terminale tronconique et la ore annulaire. 4. Dispositif comprenant deux adaptaQeurs pour filtre tubulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce Rue l'autre adaptateur comprend un appendice de diamètre réduit formé sur ladite bride du coté opposé à la partie terminale tronconique. 5. Dispositif comprenant deux adaptateurs pour filtre tubulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacun de ces adaptateurs comprend une portion cylindrique de guidage entre la bride et l'arête de la partie terminale tronconique, ladite portion de guidage étant en contact de coulissemant avec la surface intérieure de l'âme du filtre tubulaire ceci de manière à réaliser l'alignement de l'axe de l'arête annulaire avec celui de l'âme du filtre pendant l'assemblage du filtre. 6. Dispositif comprenant deux adaptateurs pour filtre tubulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bride de chacun de ces adaptateurs a une forme tronconique et est inclinée vers ladite partie terminale tronconique. 7. Dispositif comprenant deux adaptateurs pour filtre tubulaire suivant la revendication t, caractérisé en ce que chacun de ces adaptateurs est un élément monobloc en matière plastique moulée. 8. Unité de filtration comprenant un filtre tubulaire dont l'âme cylindrique creuse en treillis supporte sur sa surface extérieure une matière fibreuse filtrante et deux adaptateurs supportés par les extrémités dudit filtre tubulaire, cette unité de filtration étant caractérisée en ce que chacun des adaptateurs comprend une portion engagée dans le filtre tubulaire, ladite portion ayant une partie terminale tronconique présentant une arête vive circulaire opposée à cette partie terminale et le diamètre de l'arête étant légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'âme, de sorte qu'elle mord dans la surface intérieure de cette âme et empêche tout glissement accidentel de ladite portion hors du filtre tubulaire, chacun des adaptateurs comprenant également une bride circulaire à arête vive tournée vers ladite partie terminale tronconique, le diamètre de l'arête de la bride étant supérieur au diamètre extérieur de l'âme mais inférieur au diamètre extérieur de la matière filtrante, lesdites brides étant engagées dans les extrémités respectives de l'âme et l'ar8te de ces brides s'étendant longitudinalement audelà des extrémités de l'âme de manière à pénétrer dans les extrémités de la matière filtrante.