Brevet FR2424874A1 — publié le 19791130

La présente invention est relative à un centreur pour tubes concentriques et s'applique en particulier aux tubes d'ozoneur constitués de deux électrodes cylindriques concentriques, utilisés pour la production d'ozone. Ces tubes d'ozoneur de type connu comportent un tube en matière diélectrique, métallisé intérieurement, cette couche métallique constituant une électrode, logé à l'intérieur d'un tube métallique constituant la seconde électrode. L'espace annulaire ménagé entre la face externe du tube diélectrique et la face interne du tube métallique constitue l'espace de décharge au sein duquel est réalisée la transformation partielle de l'oxygène en ozone. Dans les modèles d'ozoneurs courants, cet espace est habituellement compris entre 1, 5 et 4 mm. Dans ce type d'appareil, il est essentiel que l'espace de décharge soit aussi uniforme que possible, un manque d'uniformité ayant une influence sur le champ électrique existant dans l'intervalle, et donc sur la quantité d'ozone produite. La difficulté d'un bon centrage d'un tube par rapport à l'autre réside dans le fait que chacun d'entre eux possède des tolérances de fabrication qui peuvent être de l'ordre du millimètre. Plusieurs moyens existent qui tendent à réaliser le centrage nécessaire. L'un de ces moyens connu consiste à positionner autour du tube diélectrique au moins deux bracelets, constitués par un fil ressort hélicoïdal à large pas dont le diamètre d'enroulement est sensiblement égal à la largeur nominale de l1es- pace de décharge. Deux inconvénients sont inhérents à ce système : ou bien les tolérances des tubes sont telles que la dimension de l'espace est plus faible que sa valeur nominale, et le centreur, serré entre les deux tubes, tend à rouler sur lui-même lors de sa mise en place, ou bien les tolérances des tubes sont telles que la dimension de l'espace est plus forte que sa valeur nominale, et en ce cas le centreur ne remplit plus son office, le tube diélectrique reposant sur sa partie inferieure et étant donc ainsi décentre vers le bas. Le second moyen consiste à employer des bracelets moulés dans un élastomère, et comportant trois pointes réparties à 120". L'inconvénient de ce dispositif réside dans la mauvaise résistance des matières élastomères, d'une part à l'ozone, et d'autre part à l'effet destructeur de la décharge couronne existant dans l'intervalle. Après un certain temps de fonctionnement, les pointes s'usent et le diélectrique se trouve décentré. Un troisième moyen consiste à enserrer le tube diélectrique à l'aide d1un bracelet constitué de deux parties; l'une des parties est un arc de circonférence constitué par une bande métallique recourbée à ses extrémités pour défuzir deux points d'appui, l'autre partie étant un ressort destiné à maintenir Ia partie précédente sur le tube diélectrique. L'inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que, pour tenir compte des tolérances des tubes, le le bon-centrage ne peut etre obtenu qu'en repliant convenablement, et différemment d'un tube à l'autre, les extrémités du ruban métallique. Cette opération manuelle est longue, fastidieuse et peu précise. I1 a également été envisagé d'obtenir le centrage au moyen d'un bracelet ouvert à ondulations larges par rapport à la distance entre les tubes à centrer. I1 s'est révélé cependant quec ces ondulations ne sont pas compatibles avec le faible espace entre les tabes et 11 écrasement des ondulations se répercute sur la longueur du bracelet, autrement dit des irrégularités locales exercent leur effet sur toute la longueur du bracelet. Le but de la présente invention était de remédier à ces inconvénients et de pourvoir à un centreur pour tubes d'ozoneur permettant un centrage idéal du tube interne dans le tube externe, et ce dans une large plage de tolérance de fabrication de chacun des tubes. Par conséquent l'invention a pour objet un dispositif de centrage pour tubes d'ozoneur comportant un tube diélectrique et un tube métallique extérieur concentriques, constitué par une lame d'une matière élastique formant un arc de cercle dont les extrémités sont éloignées entre elles d'une faible distance, appelée ci-après brièvement "bracelet (ouvert)", comportant des languettes flexibles réparties régulièrement sur toute la longueur de la lame, dont les base sont fixées sur cette dernière et dont les autres extrémités sont libres, la lame étant appliquée contre une surface de l'un des deux tubes de llozoneur et les extrémités libres des languettes s'appuyant contre une surface de l'autre tube. Le bracelet est de préférence en métal élastique résistant à l'ozone; ouvert suivant ltune de ses génératrices, il peut s'adapter étroitement à des tubes de diamètres divers : les sommets des languettes se trouvent à une distance du bracelet qui est légèrement supérieure à la dimension maximale de l'interne valle de décharge entre les deux tubes, afin de pouvoir compenser les tolérances de fabrication des deux tubes à centrer. L'ouverture du bracelet est comprise entre 1 et 20 mm selon le diamètre de l'ozoneur. Selon une réalisation de l'invention, le bracelet en matière élastique enserre étroitement le tube diélectrique interne et comporte des languettes dirigées vers l'extérieur, assurant un contact élastique avec la face interne du tube métallique. Selon bAne autre réalisation de l'invention le bracelet en matière élastique s'applique intimement sur la face interne du tube métallique et comporte des languettes dirigées vers l'intérieur assurant un contact élastique avec la face externe du tube diélectrique intérieur. Les languettes peuvent être fabriquées séparément et être rapportées par un moyen approprié sur le bracelet, mais elles sont formées de préférence par découpage dans le bracelet même, et donc leur donne ensuite llinclinai- son et la forme souhaitées. Les extrémités des languettes sont arrondies, soit par polissage, soit par cintrage, pour qu'elles glissent facilement sur la surface du tube. L'orientation des languettes par rapport au bracelet est indifférente pour autant que le bracelet reste maintenu bien contre le tube sur lequel il est appliqué. Dans le cas décrit ci-après à titre d'exemple, les languettes obtenues par découpage dans le bracelet sont érigées de façon à ce que l'intersection de chaque languette avec le bracelet soit parallèle à l'axe de celui-ci On peut choisir un nombre quelconque de languettes, mais de préférence un nombre pair, de façon que la poussée radiale due à l'une d'entre elles soit compensée par celle qui lui est sensiblement diamétralement opposée. L'angle que font les languettes avec la lame est sensiblement compris entre 0 et 180 bien qu'il soit évident que cet angle doit toujours être légèrement supérieur à O" et inférieur à 180". La matière la plus appropriée pour la fabrication du dispositif de llinven- tion est un acier inoxydable à forte teneur en carbone pour allier une bonne résistance dans les conditions opératoires et une force de ressort suffisante. L'invention sera décrite plus en détail à laide des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale de deux tubes d'ozoneur centrés grâce à un dispositif suivant l'invention, enserrant le tube diélectrique intérieur. La figure 2 est une vue en coupe transversale de deux tubes d'ozoneur centrés grâce a-un dispositif suivant l'invention, appliqué sur la face interne du tube extérieur. La figure 3 est une vue en perspective de ce même disposftifmonté sur le tube intérieur. Les figures 1 et 2 représentent chacune deux tubes d'ozoneur centrés au moyen du dispositif suivant l'invention. Entre le tube intérieur I centré dans le tube extérieur 2 est ménagé un espace annulaire 3 constituant l'intervalle de décharge. Suivant l'invention une lame de matière élastique 4 est intimement appliquée sur la face externe du tube 1, l'enserrant étroitement, sur la figure 1 et sur la face interne du tube 2 sur la figure2. Cette application intime est obtenue grâce à la fente 5 qui permet à la lame 4 quelle que soit la dimension des tubes auxquels elle est appliquée, de se refermer autour du tube 1 dans le cas de la figure I, ou de s'ouvrir légèrement pour s'adapter au tube 2 dans le cas de la figure 2. La régularité de l'espace 3 est assurée au moyen des languettes 6 découpées dans la lame elle-même. Chaque languette est recourbée en son extrémité 6a de façon à obtenir un meilleur contact élastique avec le tube avec lequel elle est en contact. Les languettes découpées dans le bracelet sont de préférence en nombre pair, soit huit dans les exemples décrits. L'angle forme par les languettes et le bracelet est d'environ 30"; il peut varier d'environ 0 à environ 180Q. La figure 3 représente le dispositif suivant l'invention, vu en perspecti- ve, enserrant le tube intérieur de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le centrage de tubes d'ozoneur qui comportent un tube diélectrique intérieur et un tube métallique extérieur concentriques entre lesquels est ménagé un intervalle de décharge dans lequel est placé le dispositif de centrage, caractérisé en ce qu'il est constitué par une lame en matière élastique formant un arc de cercle, dont les extrémités sont libres et à une faible distance l'une de l'autre, et comportant-des languettes flexibles réparties régulièrement sur toute la longueur de la lame, dont les bases sont fixées sur cette dernière et dont les autres extrémités sont libres, la lame en arc de cerclé étant appliquée contre une surface de l'un des deux tubes d'ozoneur et les extrémités libres des-languettes s'appuyant contre une surface de l'autre tube. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame est en métal élastique résistant à l'ozone. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sommets des languettes se trouvent à une hauteur légèrement supérieure à la dimension maximale de l'intervalle de décharge. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle formé par les languettes et la lame est compris entre 0 et 180". 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce que les languettes sont réalisées par découpage ou formage de la lame. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les languettes sont rapportées sur la lame. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que les languettes sont tournées vers le centre de l'arc formé par la lame. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les languettes sont tournées vers l'extérieur de l'arc formé par la lame.