Brevet FR2525118A1 — publié le 19831021

L'invention concerne un filtre en ligne à jeter après usage, du type comportant un corps divisé en chambres d'entrée et de sortie par une membrane filtrante dont la péri- phérie est scellée au corps, le filtre selon l'invention pouvant être aisément démonté afin que la membrane filtrante puisse être retirée, par exemple pour l'identification ou l'analyse de la matière séparée par filtration du fluide pendant l'utilisation du filtre. Les filtres en ligne à jeter après usage sont réalisés classiquement par deux éléments de corps moulés en matière plastique organique, comportant des rebords périphériques qui sont scellés hermétiquement et de façon permanente l'un à l'autre, le bord périphérique de la membrane filtrante étant placé entre eux De tels filtres en ligne peuvent être réalisés à un coût relativement bas cependant, après usage, la membrane filtrante ne peut être retirée en restant intacte pour permettre l'identification et l'analyse des matières qu'elle porte à la suite de la filtration Des filtres en ligne démontables, permettant l'enlèvement de la membrane filtrante après filtration, sont connus; cependant, ils sont de réalisation coûteuse, les rendant peu économiques à jeter après un seul usage. Par ailleurs, la réutilisation de tels filtres est de la même manière peu économique en raison des opérations de nettoyage demandées entre les utilisations. Le dispositif de filtration selon l'invention peut être aisément démonté pour que la membrane filtrante soit retirée après usage, mais tout en étant d'un coût de fabrication relativement bas afin de pouvoir être jeté après une seule utilisation sans perte économique. Conformément à la présente invention, le corps du filtre comprend deux pièces moulées en matière plas- tique organique, comportant des parois latérales cylindri- ques qui s'assemblent télescopiquement et qui butent l'une contre l'autre, les pièces moulées comportant également des parois extrêmes présentant des surfaces annulaires adjacentes à leurs périphéries La membrane filtrante est disposée de façon que son bord périphérique soit placé entre les surfaces annulaires, une bague d'étanchéité en matière élastique étant disposée entre l'une des surfaces annulaires et le bord de la membrane afin que, lorsque les parois latérales cylindriques des pièces moulées sont assemblées télescopiquement l'une avec l'autre, le bord périphérique de la membrane soit relié de manière hermé- tique au corps Un anneau déformable en matière plastique organique entoure les parois latérales assemblées téles- copiquement des pièces moulées pour maintenir ces der- nières dans leur disposition assemblée, la membrane étant maintenue hermétiquement entre elles, avant et pendant la filtration Cependant, l'anneau de matière plastique organique peut être aisément retiré en étant déformé, après la filtration, afin que les pièces moulées puissent être démontées et la membrane filtrante retirée. Dans la forme préférée de réalisation décrite ci-après, l'anneau en matière plastique organique est moulé autour et contre les parois latérales assemblées télescopiquement des pièces moulées, au cours d'une étape finale de la fabrication du dispositif de filtration De plus, dans la forme préférée de réalisation de l'invention, on permet à un anneau de matière plastique organique d'être aisément déformé en le moulant de façon qu'il présente au moins une et de préférence deux parties circonférentielles, diamétrale- ment opposées, de section transversale réduite, qui peuvent être aisément étirées ou rompues pour retirer l'anneau. L'invention sera décrite plus en détail en re- gard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limi- tatif et sur lequel: la figure 1 est une coupe partielle d'une forme préférée de réalisation du dispositif de filtra- tion selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective du dispositif représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective éclatée du dispositif représenté sur les figures 1 et 2, une fois démonté; et la figure 4 est une vue partielle à échelle agrandie de l'un des éléments de la forme de réalisation montrée sur les figures 1 à 3. Le dispositif représenté comporte un corps com- prenant deux pièces moulées 2 et 4 en matière plastique organique, de préférence transparente La pièce moulée 2 1 o comporte une paroi latérale cylindrique 6 et une paroi extrême axiale 8, cette dernière présentant une ouverture centrale 10 d'écoulement de fluide et une surface annulaire 12 qui est adjacente à son bord périphérique et qui est concentrique à la paroi latérale 6 L'ouverture 10 commu- nique avec un tube 14 venu de moulage et servant de sortie de fluide. La pièce moulée 4 comporte de la même manière une paroi latérale cylindrique 16 et une paroi extrême axiale 18 qui présente une ouverture centrale 20 et une surface annulaire 22 adjacente a sa périphérie et concen- trique A la paroi latérale 16, l'ouverture 20 communiquant avec un tube 24 venu de moulage, qui sert d'entrée de fluide. Les deux pièces moulées sont assemblées de ma- nière que la paroi latérale 6 de la pièce 2 s'emboîte télescopiquement dans la paroi cylindrique 16 de la pièce moulée 4 et bute contre cette paroi 16 Un disque filtrant 26, par exemple une membrane poreuse ou microporeuse, est disposé de façon que son bord périphérique soit placé entre les surfaces annulaires 12 et 22, une bague élastique 28 d'étanchéité étant disposée entre la surface annulaire 22 et le bord périphérique du disque filtrant La bague élastique d'étanchéité, qui est de préférence de section ronde, est en élastomère déformable, relativement mou, et le disque filtrant peut être comprimé jusqu'a un état non poreux Dans l'assemblage tel que représenté et décrit, la paroi cylindrique 6 est emboîtée télescopiquement sur une distance suffisante dans la paroi cylindrique 16 pour appliquer une certaine pression à la bague d'étanchéité et à la périphérie du disque filtrant afin de comprimer ce dernier jusqu'à un état non poreux pour que le dis- que filtrant soit ainsi fixé hermétiquement à l'intérieur du corps, le premier côté du bord périphérique du dis- que filtrant étant comprimé de façon étanche aux fluides contre la surface annulaire 12 et la bague comprimée d'étanchéité réalisant un joint étanche aux fluides entre la surface annulaire 22 et l'autre côté de la périphérie du disque filtrant Une gorge annulaire 30,située entre la paroi cylindrique 16 et la surface annulaire 22 de la pièce mou- lée 4, est alignée avec la paroi cylindrique 6 et peut recevoir cette dernière lorsqu'elle est emboîtée têlescopiquement dans la paroi cylindrique 16, sur une distance suffisante pour réaliser le joint. La pièce moulée 2 comporte plusieurs nervures 32 espacées régulièrement, s'étendant radialement vers l'extérieur de l'ouverture 10 jusqu'à la surface annulaire 12 et servant de support pour le disque filtrant Il con- vient de noter que dans la forme de réalisation représentée, le disque filtrant peut, si cela est souhaité, être placé afin que son bord périphérique s'applique contre la surface annulaire 22 et que la bague annulaire 28 d'étanchéité soit placée entre la surface annulaire 12 et la périphérie du disque filtrant Par conséquent, dans la forme de réalisa- tion représentée, la pièce moulée 4 comporte également des nervures radiales, analogues aux nervures 32 de la pièce moulée 2, afin de constituer un support pour le disque fil- trant si l'on souhaite le disposer de façon que son bord périphérique repose contre la surface annulaire 22 plutôt que contre la surface annulaire 12 comme représenté Avec un tel assemblage plutôt que celui représenté, le tube 14 sert évidemment d'entrée de fluide et le tube 24 de sortie de fluide. Les pièces moulées 2 et 4, entre lesquelles sont placés le disque filtrant et la bague d'étanchéité, sont maintenues dans leur état assemblé, tel que décrit, par un anneau déformable 36 en matière plastique organique. mns la forme préférée de réalisation représentée, l'anneau 36 comporte une partie centrale axiale cylindrique 38 qui bute contre les parois cylindriques 16 et 6, et des rebords et 42 s'étendant radialement vers l'intérieur, le rebord butant contre la paroi extrême 8 de la pièce moulée 2 et le rebord 42 butant contre la paroi extrême 18 de la pièce 1 O moulée 4 Par conséquent, les pièces moulées assemblées 2 et 4 sont bloquées mécaniquement dans cette section trans- versale sensiblement en C de l'anneau 36 En outre, dans la forme préférée de réalisation représentée, l'anneau 36 com- porte deux parties diamétralement opposées 44 et 46 de section transversale réduite, permettant à cet anneau d'être aisément déformé par étirement ou par rupture *de l'une des parties 44 et 46 ou de ces deux parties. Dans la forme de réalisation représentée, chacune des par- ties de section réduite comprend deux minces tirants 48 et 50 sensiblement cylindriques, ayant chacun une longueur d'environ 1,6 mm Par conséquent, l'espace compris entre les parties circonférentielles opposées 52 et 54,que les tirants relient, est d'environ 1,6 mm Ceci permet d'étirer ou de rompre aisément les tirants en introduisant une lame de coûteau ou une pièce dans l'espace et en écartant l'une de l'autre, par effet de coin, les parties circonférentiel- les 52 et 54 afin que l'anneau 36 puisse être aisément retiré et que les pièces moulées 2 et 4 puissent être démon- tées pour permettre l'enlèvement du disque filtrant La figure 3 montre le dispositif de filtration à l'état désas- semblé, après rupture des tirants 48 et 50 sur un côté de l'anneau qui est ainsi déformé et aisément enlevé En réali- sant l'anneau avec deux minces parties diamétralement oppo- sées, lorsque l'une de ces parties est rompue, l'autre se comporte comme une charnière, ce qui simplifie davantage la déformation et l'enlèvement de l'anneau En outre, en utilisant deux tirants espacés axialement, l'un étant adjacent à une extrémité axiale de l'anneau et l'autre adjacent à l'autre extrémité axiale de l'anneau, on ob- tient une bonne protection contre toute déformation pré- maturée non autorisée et involontaire de l'anneau, tout en permettant à ce dernier d'être aisément déformé et retiré lorsque cela est souhaité. Dans la forme préférée de réalisation, l'an- neau 36 est moulé sur place contre les pièces moulées assemblées 2 et 4 Autrement dit, après que les pièces moulées ont été assemblées avec le disque filtrant et la bague d'étanchéité placés entre elles, cet ensemble est placé dans un montage (non reorésenté) qui maintient la paroi cylindrique 36 emboîtée télescopiquement suffisammient dans la paroi cylindrique 16 pour réaliser le joint sou- haité, et qui présente une cavité annulaire de moule dont la paroi intérieure est constituée des parties périphéri- ques de l'assemblage devant être en contact avec l'anneau. La matière plastique organique dont l'anneau est constitué est ensuite injectée dans la cavité du moule afin que l'an- neau soit moulé sur place contre les pièces moulées La forme de la cavité du moule détermine évidemment la forme souhaitée pour l'anneau De plus, il convient de noter que la matière plastique organique dont l'anneau est formé doit être telle qu'elle ne se lie pas à la matière plastique or- ganique des pièces moulées, et que la température et la durée du moulage doivent être telles qu'elles ne provoquent pas un raiolliss Ement et une déformation des pièces moulées 2 et 4 pendant l'opération de moulage de l'anneau Un Polyéthylène ou un polypropylène convient bien comme matière plastique organique pour l'anneau, et une matière acrylique ou en polystyrène convient bien comme matière plastique organi- que pour les pièces moulées 2 et 4. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de filtration à jeter après usage, caractérisé en ce qu'il comporte un corps compre- nant deux pièces moulées ( 2,4) en matière plastique or- ganique, chacune de ces pièces moulées comprenant une paroi latérale cylindrique ( 6,16) et une paroi extrême ( 8,18) qui présente une ouverture ( 10,20) d'écoulement de fluide adjacente à son centre, et une surface annulaire ( 12,22) adjacente à sa périphérie et concentricue à la- dite paroi latérale cylindrique,les parois latérales cylindriques des deux pièces moulées étant assemblées télescopiquement l'une avec l'autre et en butée l'une contre l'autre, le dispositif comportant également un disque filtrant ( 26) dont le bord périphérique est placé entre les surfaces annulaires des deux pièces moulées, une bague élastique ( 28) d'étanchéité disposée entre la périphérie du disque filtrant et l'une desdites surfaces annulaires,et un anneau déformable ( 36) en matière plastique organique entourant les parois extrêmes assemblées télescopiquement des pièces moulées, cet anneau de matière plastique maintenant les pièces moulées à l'état assemblé afin que leurs parois latérales soient emboitéestélescopiquement et suffisamment pour que le bord périphérique du disque filtrant et la bague d'étanché- ité soient comprimés et serrés hermétiquement entre lesdites surfaces annulaires, l'anneau pouvant cependant être enlevé en étant déformé afin que les pièces moulées puissent être démontées pour permettre au disque filtrant d'en être retiré. 2 Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de matière plastique orga- nique comporte des rebords ( 40,42)s'étendant radialement vers l'intérieur à ses extrémités axiales, ces rebords portant contre les parois extrêmes des pièces moulées. 3 Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de matière plastique orga- nique est moulé sur place contre les parois cylindriques assemblées télescopiquement des pièces moulées. 4 Dispositif de filtration selon l'une auelcon- que des revendications 1, 2 et 3,caractérisé en ce que l'anneau de matière plastique organique comporte au moins une partie circonférentielle ( 44 ou 46) de section réduite, permettant à cet anneau d'être déformé. Dispositif de filtration selon l'une quelcon- que des revendications 1,2 et 3,caractérisé en ce que l'anneau de matière plastique organique comporte deux par- ties circonférentielles ( 44, 46) opposées diamétralement et de section réduite.