Brevet FR2460702A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une couche filtrante poreuse. Il est connu de superposer une pluralité de disques de filtration en toile métallique comportant des mailles identiques ou différentes, dans un ordre déterminé sur un anneau, qui est ensuite refermé sur eux. La demande de brevet allemand DEAS 23 18 190.0-27 décrit un agencement dans lequel un anneau en tôle entoure les disques de filtration, qui a un profil tel qu'il exerce sur ceux-ci une tension dans toutes les directions. En fonction des conditions d'utilisation, les disques peuvent être ronds, ovales, ou présenter toute autre forme géométrique désirée. D'un point de vue pratique, il est désavantageux que, après avoir fermé l'anneau servant à la tenue des disques, ceux-ci ne se trouvent pas fermement en appui les uns sur les autres, correspondant souvent à une surépaisseur au-dessus du bord en tôle, qui empêche un écoulement homogène à l'intérieur du paquet de filtres, et qui perturbe l'effet de filtration ainsi que l'étanchéité latérale. L'objet de l'invention est de fournir un procédé de fabrication d'une couche filtrante poreuse de conception telle que soit obtenue une couche filtrante homogène avec un volume poreux ne se modifiant pas en fonction de conditions d'utilisation diverses, et permettant d'obtenir un effet filtrant de qualité extraordinaire. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que plusieurs disques-filtrants en fils métalliques, de mêmes mailles ou de mailles différentes, ou plusieurs couches de fibres métalliques ou de tricots métalliques sont superposés, ou en ce qu'il est prévu un empilement de copeaux métalliques, les disques filtrants ou les différentes couches étant pressés sous une haute pression et déformés à partir de leurs formes et de leurs mailles initiales pour former une couche filtrante stable dimensionnellement, la valeur de la pression exercée déterminant la porosité de la couche filtrante. En raison de la valeur élevée de la pression, les différents disques sont déformés élastiquement, et se fondent partiellement les uns aux autres de telle sorte que la forme et la maille originale des différents éléments, tels que des fils métalliques et également leur position sont modifiés. Plus la pression à laquelle les différents éléments filtrants sont soumis pour former une couche filtrante homogène est élevée, plus petits sont les pores de cette couche filtrante. La couche filtrante poreuse,réalisée conformément au procédé selon l'invention, se distingue en ce qu'obtenue à partir de plusieurs disques filtrants formant les différentes couches, elle est stable dimensionnellement, et n'a pas tendance, contrairement aux superpositions de couches connues habituellement, à se déformer, à glisser ou à se soulever. De ce fait, cet agencement assure un écoulement de liquide ou d'une masse fondue sur la totalité de la section de la surface filtrante. Conformément au procédé selon l'invention, les disques filtrants qui sont pressés les uns sur les autres peuvent être de structures diverses en ce qui concerne leurs mailles, leurs armures ou le matériau métallique dans lequel ils sont réalisés. Les couches filtrantes obtenues par le procédé conforme à l'invention donnent particulièrement de bons résultats pour la filtration de matières synthétiques en fusion, ou de solutions à filer, telles qu'utilisées pour la réalisation de fibres ou de fils synthétiques. Il est également possible d'enserrer les couches filtrantes avec un bord de tôle en aluminium, en acier fin ou en un autre matériau. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de filtres obtenus par le procédé selon l'invention: Figure 1 représente des disques filtrants superposes avant compression; Figure 2 est une vue en coupe transversale après compression de la couche filtrante poreuse obtenue; Figure 3 est une vue en plan d'une partie de la couche filtrante obtenue après compression; Figure 4 est une vue des disques filtrants engagés dans un anneau en tôle qui est ouvert vers le haut; Figure 5 est une vue du paquet de disques filtrants conforme à figure 4 après fermeture de l'anneau périphéri- que Figure 6 est une vue en coupe par un plan vertical d'un dispositif de filage qui est équipé d'une couche filtrante obtenue par le procédé selon l'invention. La figure 1 représente la première phase du procédé selon l'invention, dans laquelle des disques filtrants 1, par exemple en toile métallique, sont superposés. Pour être certain que les disques filtrants soient parfaitement plans, il est usuel de traiter thermiquement les bandes de toile avant découpage des disques filtrants. L'empilement de disques filtrants représenté à la figure 1, est ensuite pressé sous une haute pression, la presse étant agencée à la forme du filtre, de manière à agir uniformément sur toute la surface de celui-ci. La pression exercée est fonction de la constitution des disques filtrants, de la toile utilisée pour la réalisation des disques filtrants, de la taille des disques filtrants et également des dimensions des particules à filtrer, du fait que la pression exercée conditionne la dimension des pores de la couche filtrante obtenue finalement. Il ressort de la figure 3 qu'après l'opération de compression des disques filtrants, les-fils 3 et 4 longi- tudinaux et transversaux de la toile constitutive des disques filtrants, ont une position et une forme différentes de celles initiales. En raison de la déforma- tion résultant de la compression, il n'est pas obtenu seulement une liaison intime entre deux disques filtrants adjacents, mais aussi une excellente stabilit6 dimension- nelle de l'ensemble de la couche filtrante. Il ressort également de la figure 3 que la dimension des mailles des différents disques de filtration est modifiée totalement lors de l'opération de compression. Dans la forme de mise en oeuvre du procédé représenté aux figures 4 et 5, les différents disques de filtration 1 sont introduits dans un anneau 5 ouvert vers le haut. Le paquet de disques filtrants est ensuite soumis à une haute pression, de telle sorte qu'il forme la couche filtrante poreuse 6 représentée à-la figure 5. Le-bord supérieur 7 de l'annean en tôle est ensuite replié en position de fermeture, de telle sorte qu'il occupe la position représentée à la figure 5 dans laquelle il est en appui sur la face supérieure de la couche poreuse. La figure 6 représente une couche filtrante poreuse 2 obtenue par le procédé selon l'invention, associé à un dispositif de filage 8. Ce dispositif de filage est équipé d'une filière 9 comportant vingt trous (diamètre des perçages: 0,28 mm). Au-dessus de la filière 9 est prévue une plaque de distribution 10 et un tamis protecteur Il comportant 60 mailles par cm2. Au-dessus de ce tamis protecteur est monté le filtre 2. La partie supérieure est remplie de sable 12 dont le diamètre des grains est de 1 mm. La pression mesurée à l'intérieur du dispositif de filage à l'aide d'un capteur étant de 140 x 105 Pa en début d'opération. Après 23 jours de fonctionnement, cette pression a été mesurée à 218 x 105 Pa. Le filtre 2 obtenu par le procédé selon l'invention, et associé au dispositif de filage de la figure 6, comporte 35 couches de toile placées dans l'ordre suivant: - une couche: maille 0,4 mm, diamètre de fil 0,22 mm - 30 couches: maille 0,09 mm, diamètre de fil 0,05 mm - une couche de toile métallique filtrante d'armure de type Reps renversé et de maille de 17 micromètres, - deux couches: maille 0,09 mm, diamètre de fil 0,05 mm, une couche: maille 1,12 mm, diamètre de fil 0,32 mm, - matériau acier inoxydable de type Z6CN 18-10. Pres- sion à laquelle est soumis ltempilage 30 tonnes. Les couches filtrantes poreuses obtenues conformément au procédé selon l'invention peuvent également être soumises à une opération de frittage. - REVENDICATIONS - 1. - Procédé de fabrication dtune couche filtrante poreuse, caractérisé en ce qu'il consiste à superposer plusieurs disques filtrants en toile métallique de même maille ou de maillesdiffèrentewou plusieurs couches de fibres métalliques ou de tricots métalliques, ou encore un empilement de copeaux métalliques, les disques filtrants ou les couches superposées étant soumis à une haute pression, de manière à subir une déformation de leurs formes et de leurs mailles initiales, pour obtenir une couche filtrante poreuse stable dimensionnellement, la valeur de la pression déterminant la porosité de la couche filtrante obtenue. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche filtrante est frittée. 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des disques filtrants sont introduits dans un anneau en t8le ouvert, soumis à une haute pression sur toute leur surface, après quoi le bord ouvert de l'anneau est replié sur la couche filtrante.