Brevet FR2542213A1 — publié le 19840914

Cette invention se rapporte à un filtre à liquides comportant une pièce rapportée qui convertit le filtre d'un type de filtre à sac de filtration à un type de filtre à cartouche de filtration. L'état de la technique actuel relatif aux filtres comprend à la fois des filtres de type à sac de filtration et des filtres de type à cartouche de filtration Les fil- tres de type à sac sont représentés dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 4 259 188 et 3 814 261 Les filtres du type à cartouche sont représentés et décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 319 793 et 3 050 193. Cependant, dans l'état de la technique relatif aux filtres, on ne connaît aucun dispositif permettant d'utiliser une unique enveloppe de filtre capable de recevoir indifférem- ment un sac de filtration ou une cartouche de filtration sans qu'il soit nécessaire d'inverser le sens d'écoulement du liquide au travers du filtre. Cette invention a pour but de proposer une pièce rapportée portant une cartouche et qui est destinée à être montée à l'intérieur d'une enveloppe existante pour un sac de filtration L'invention est illustrée par deux modes de réalisation. Le premier de ces modes de réalisation comprend une bague qui est portée à l'intérieur du corps du filtre de façon à ne pas interférer avec l'utilisation d'un sac de filtration dans le corps Afin de transformer le filtre d'un type à sac à un type à cartouche, le sac est retiré et une plaque de base qui porte une ou plusieurs cartouches est fixée à la bague du corps. Le second de ces modes de réalisation du filtre com- prend un panier imperméable aux liquides et présentant une paroi latérale sensiblement cylindrique et une paroi de fond La paroi du fond du panier supporte au moins une cartouche disposée au-dessus d'une sortie du filtre Afin de transformer le filtre d'un-type à sac à un type à car- touche, le sac est retiré et le panier est monté à l'inté- rieur du corps du filtre en se trouvant supporté sous l'entrée du filtre. En conséquence, cette invention a pour objet de proposer un filtre à liquides, nouveau et utile qui peut être converti d'une utilisation avec un sac de filtration à une utilisation avec une cartouche de filtration. Un autre objet de l'invention est de proposer un filtre à liquides qui peut être utilisé soit avec des sacs de filtration, soit avec des cartouches de filtration sans changer le sens de l'écoulement du liquide au travers du filtre ou sans dévier cet écoulement de liquide. L'invention a encore pour objet de proposer un filtre qui peut être converti d'une utilisation avec un sac de filtration à une utilisation avec une cartouche de filtra- tion d'une manière simple et rapide. D'autres objets de cette invention découleront de la description qui suit, donnée à titre non limitatif, de deux exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés dans lesquels: la figure l est une vue en coup-elongitudinale d'un mode de réalisation du filtre représenté équipé d'un sac de filtration, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du corps du filtre de la figure 1 représenté équipé de plusieurs cartouches de filtration, la coupe étant prise le long de la ligne 2-2 de la figure 4, une cartouche et son mât support présentant des parties arrachées afin de permettre une représentation plus claire, la figure 3 est une vue en coupe horizontale prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1, la figure 4 est une vue en coupe horizontale prise le long de la ligne 4-4 de la figure 2, la figure 5 représente une cartouche de filtration et son mât support, de manière détaillée, avec des parties arrachées afin de faire clairement apparaître sa construc- tion, la figure 6 est une vue en perspective de la pièce rapportée à cartouche de filtration du filtre de la figure 1, la figure 7 est une vue en coupé longitudinale d'un second mode de réalisation du filtre représenté équipé d'un sac de filtration, la figure 8 est une vue en coupe longitudinale du corps-du filtre de la figure 7 représenté équipé de plusieurs cartouches de filtration, la coupe étant prise le long de la ligne 8-8 de la figure 10, une cartouche et son mât support présentant des parties arrachées afin de clarifier la représentation, la figure 9 est une vue en perspective de la pièce rapportée à cartouche de filtration utilisée dans le filtre de la figure 8, avec des parties arrachées dans le but de clarifier la représentation, et la figure 30 est une vue en coupe horizontale prise le long de la ligne 10-10 de la figure 8. Les modes de réalisation préférés représentés ne -doivent pas être considérés comme donnant une représenta- tion exhaustive de l'invention et ne sont pas destinés à limiter celle-ci aux formes précises de réalisation décrites Ces modes de réalisation ont été choisis et décrits afin d'expliquer au mieux les principes de l'invention et son application ainsi que son utilisation pratique afin de permettre ainsi à l'homme du métier de mettre l'invention en oeuvre. Un premier mode de réalisation du filtre est représenté sur les figures 1 à 6 des dessins Le filtre 10 comprend un corps 12 ayant une paroi latérale 14 et une paroi de fond 16, qui délimitent une chambre Le corps 12 comprend un ori- fice d'entrée 18 et un orifice de sortie 20 L'orifice d'entrée 18 est situé en position adjacente à un bord supé- rieur 22 de la paroi latérale 14 La paroi latérale 14 du corps 12 présente une structure à double paroi dans sa partie adjacente à l'orifice d'entrée 18, et dans cette partie elle présente-une partie de paroi 24 décalée vers l'intérieur et qui est raccordée à la partie extérieure de la paroi latérale 14 sur les deux côtés de l'orifice d'entrée et juste sous ce dernier Un épaulement 26 est formé dans la partie de paroi 24 et se prolonge de manière continue et circulaire par un épaulement 28 formé dans la partie extérieure de la paroi latérale du corps 12 Un panier 30 à structure maillée est suspendu à l'intérieur du corps 12 par son collet rabattu vers l'extérieur 32 qui repose sur des épaulements 26 et 28 du corps qui sont adjacents à l'extrémité supérieure de ce corps Un sac de filtration 34 est ajusté à l'intérieur du panier 30 et se trouve supporté à son bord supérieur 38 par les épaulements 26 et 28 du corps 12 et sur le collet 32 du panier Un couvercle 40 s'ajuste sur le bord supérieur 22 du corps et, lorsqu'il est fixé au corps par des écrous de serrage 41 (dont un seulement est représenté), assure un contact périphérique et étanche avec un joint torique 42 logé dans une gorge périphérique ménagée dans le bord supérieur de la paroi latérale 14 ducorps Le couvercle 40 comprend une partie 46 décalée vers le haut et qui est disposée au- -dessus de la partie 24 de la paroi latérale 14 du corps qui est décalée vers l'intérieur, et ces deux parties décalées forment, en combinaison, un passage 48 menant de l'orifice d'entrée 18 à l'intérieur du sac 34 en s'étendant vers la haut et en passant par-dessus le bord supérieur 38 du sac 34 Cette réalisation est décrite et expliquée de manière plus complète dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 814 261. L'adaptation du filtre 10 afin qu'il soit utilisé avec une pièce rapportée 52 d'un filtre du type à cartouche comprend la fixation périphérique et étanche aux liquides d'une bague 54, par le bord circonférentiel de celle-ci, à la paroi latérale 14 du corps, en position adjacente au fond 16 La bague 54 est disposée de sorte que le panier 30 ne sera pas, de préférence, en contact avec la bague lorsque le filtre 10 est utilisé comme un filtre du type à sac La fixation de la bague 54 à la paroi latérale 14 du corps est de préférence réalisée par soudure La bague 54 présente un corps annulaire délimitant une ouverture centrale 56 et comprend au moins un, mais de préférence deux, perçages taraudés 58 dans son corps L'ouverture centrale 56 permet ú 542213 le passage du fluide vers l'orifice de sortie 20. La pièce rapportée 52 du filtre comprend une plaque de base 60 présentant des ouvertures 62 qui sont destinées à être alignées avec les perçages 58 de la bague lorsque la plaque de base repose sur la bague 54 Des boulons 64 traver- sent les ouvertures 62 de la plaque et sont vissés dans les perçages taraudés 58 de la bague afin de fixer la plaque de base 60 à la bague 54 La plaque de base 60 est de préférence appliquée de manière étanche contre la bague 54 grâce à un joint torique 59 Des mâts centraux tubulaires et à structure maillée 66 sont supportés par la plaque de base 60 et sont dirigés vers le haut à partir de cette plaque de base Chaque mât 66 est tel que son passage central 68 est aligné avec une ouverture au travers de la plaque de base 60 Les mâts 66 sont chacun destinés à supporter une cartouche 70 de fil- tration remplaçable, qui comprend un cadre cylindrique 72 à structure maillée enveloppé de fibres 74 Chaque cartouche de filtration peut être réalisée selon plusieurs construc- tions standard Chaque cadre 72 glisse sur un mât 66 Un capuchon 76 recouvre l'extrémité supérieure de chaque car- touche de filtration 70 Un ressort hélicoïdal 80 est monté au-dessus de chaque capuchon 76 Lorsque le couvercle 40 est fermé, les capuchons 76 sont pressés contre les cartouches par les ressorts 80 comprimés, afin d'obturer de manière étanche les extrémités supérieures des passages 68 des car- touches et de presser les cartouches contre la plaque de base 60. Le filtre 10 peut être utilisé comme un filtre du type à sac, tel que représenté sur les figures 1 et 3, ou il peut être converti en un filtre du type à cartouche représenté sur les figures 2 et 4 Dans sa configuration de filtre du type à sac, l'écoulement de' liquide pénètre dans le corps 12 par l'entrée 18, passe par-dessus la paroi décalée 24 du corps et par-dessus le bord supérieur 38 du sac 34 et s'écou- le dans ce sac, dans lequel il se trouve filtré au passage au travers du sac, et l'écoulement quitte ensuite le corps du filtre par la sortie 20, comme cela est indiqué par les flèches 81 sur la figure 1 En soulevant le panier 30 et le sac 34 et en les enlevant du corps 12, puis en introduisant la pièce rapportée 52 à cartouches de filtration dans le corps et en boulonnant sa plaque de base 60 à la bague 54, le filtre 10 peut être transformé en un filtre du type à cartouche L'écoulement de liquide pénètre alors dans le corps par l'entrée 18 et passe par-dessus la paroi décalée 24 du corps, en assurant un remplissage au moins partiel du corps au-dessus de la plaque de base 60 et de la bague 54 du corps Le liquide passe ensuite au-travers de chaque cartouche de filtration 70 et des ouvertures 67 ménagées is le mât support 66, puis le liquide s'écoule par le passage central 68 du mât, puis il traverse la plaque de base 60 de la pièce rapportée et quitte le corps 12 en passant par la sortie 20, comme cela est indiqué par les flèches 83 sur la figure 2. Un second mode de réalisation du filtre est représenté sur les figures 7 et 8, et dans ce mode de réalisation, une entrée 18 ' du filtre 10 ' est ménagée dans le couvercle 40 ' du filtre Le filtre 10 ' comprend un corps 12 ' ayant une paroi latérale 14 ' et une paroi de fond 16 ' Une sortie 20 ' est ménagée dans le fond 16 ' du corps Un épaulement circu- laire 84 est formé dans le bord supérieur 22 ' de la paroi latérale 14 ' Un sac de filtration 82 est suspendu à l'inté- rieur du corps 12 ' par l'appui, sur l'épaulement 84, du bord supérieur 90 à déformation permanente du sac Un joint tori- que 92 est logé dans une gorge 94 ménagée dans le bord supérieur 22 ' de la paroi latérale, et ce joint torique 92 assure un contact périphérique étanche entre le couvercle 40 ' et le bord supérieur de la paroi latérale Lorsque le couvercle 40 ' est fixé au corps 12 ', par exemple par le serrage des écrous 96, le bord supérieur 90 du sac est comprimé contre l'épaulement 84 Il doit être bien compris que la fermeture étanche du sac 82, au niveau de son bord supérieur, peut être réalisé de toute manière convenable connue De même, un panier pourrait être utilisé avec le sac 82, comme cela est représenté sur la figure 1. 254221 È 3 L'adaptation du filtre 10 ' afin qu'il soit utilisé comme un filtre du type à cartouche est réalisée en retirant le sac 82 du corps 12 ', et en introduisant la pièce rapportée 98 à cartouchesde filtration (représentée individuellement sur la figure 9) dans le corps La pièce rapportée 98 à cartouches de filtration comprend un panier 100 cylindrique et imperméable aux liquides, présentant une paroi latérale 102 et une paroi de fond 104 La paroi latérale 102 du panier se termine, à son extrémité supérieure, par un collet 106 tourné vers l'extérieur Lorsque le panier 100 est introduit dans le corps 12 ', le collet 106 du panier, en contact avec le couvercle 40 ' et comprimé par ce dernier, est supporté par l'épaulement 84 du corps et appliqué de manière étanche contre ce dernier par un joint torique 105 Le fond 104 du panier porte des mâts 108 centraux, tubulaires et à structure maillée, qui sont dirigés vers le haut à partir du fond. Chaque mât central 108 présente un passage central 110 qui est aligné avec une ouverture traversant le fond 104 du panier Chaque mat central 108 est destiné à supporter une cartouche de filtration 111 qui comprend un cadre cylindri- que 112 à structure maillée enveloppé de fibres 114 Chaque cadre 112 de cartouche glisse sur un mat central 108 et est recouvert par un capuchon 116 destiné à fermer de manière étanche l'extrémité supérieure de son passage central 110. Un ressort hélicoïdal 120, en contact avec le couvercle 40 ', prend appui contre chaque capuchon 116 afin d'obturer de manière étanche la cartouche sous-jacente et d'ancrer cette dernière en position. Lorsqu'il est utilisé comme un filtre du type à sac, tel que représenté sur la figure 7, le liquide, comme cela est indiqué par les flèches 121, entre dans le filtre 10 ' par l'entrée 18 ', passe directement dans le sac 82, dans lequel il est filtré lorsqu'il s'écoule au travers du sac dans le corps 12 '" Le fluide quitte le corps 12 ' par la sortie 20 ' La transformation du filtre 10 ' de la configuration de filtre de type à sac à la configuration de filtre du type à cartouche est réalisée en retirant le couvercle 40 ', en -2542213 soulevant le sac 82 et en le retirant du corps 12 ', en plaçant le panier 100 dans sa position à l'intérieur du corps, et en remettant le couvercle en place Le liquide, comme cela est indiqué par les flèches 123 sur la figure 8, pénètre alors dans le filtre 10 ' par l'entrée 18 ', s'écoule dans le panier 100, dans lequel il traverse chaque cartouche de fil- tration 111 ainsi que les ouvertures 109 ménagées dans chaque mât central de support 108, puis s'écoule dans le passage central 110 du mât A partir du passage central 110 du mât, le liquide traverse le fond 104 du panier et s'écoule dans le corps 12 ', qu'il quitte en passant par la sortie 20 '. Il doit être bien compris qu'une pièce rapportée 52 à cartouches de filtration et une bague 54 peuvent être uti- lisées dans le filtre 10 ' représenté sur la figure 7, et qu'une pièce rapportée 98 à cartouches de filtration peut être utilisée dans le filtre 10, représenté sur la figure 1 De plus, il est possible qu'une plaque de base 60 telle que représentée sur la figure 6, mais sans mâts centraux 66, pourrait être fixée de manière permanente au corps du filtre, sous le sac de filtration Lorsque l'on souhaite convertir le filtre en un filtre du type à cartouche, le sac et le panier, si ce dernier est utilisé, sont retirés et les mâts centraux 66 vissés dans des ouvertures de drainage taraudées ménagées dans la plaque de base 60 Il doit être également compris que l'invention n'est pas limitée aux caractéristi- ques de description qui précèdent, et que l'homme de l'art peut en réaliser des variantes sans sortir du cadre de la présente invention. 25422 t 3 REVENDICATIONS 1 Filtre à liquides convertible comprenant, en combi- naison, un corps ( 12,12 ') de filtre et un couvercle amovible ( 40,40 '), caractérisé en ce qu'il comprend de plus deux moyens de filtrationinternes( 34,82; 70,111) utilisables au choix, ledit corps de filtre ( 12,12 ') renfermant une chambre déli- mitée par des parois latérale ( 14,14 ') et de fond ( 16,16 ') et ayant une extrémité supérieure ouverte délimitée par ladite paroi latérale ( 14, 14 '), un orifice d'entrée de liquide ( 18, 18 ') et un orifice de sortie du liquide ( 20,20 ') conduisant le liquide respectivement vers l'intérieur et vers l'extérieur de la chambre, ledit couvercle ( 40,40 ') étant destiné à recouvrir toute l'extrémité supérieure ouverte du corps ( 12, 12 ') de manière à venir en contact étanche avec ledit corps ( 12,12 '), chacun desdits moyens de filtration ( 34,82; 70, 111) étant destiné à se positionner indépendamment de l'autre à l'intérieur de ladite chambre du corps ( 12,12 ') en autori- sant le passage de l'écoulement de liquide dudit orifice d'entrée ( 18, 18 ') audit orifice de sortie ( 20, 20 ') afin de filtrer le liquide s'écoulant entre lesdits orifices ( 18,18 ', ,20 '), l'un desdits moyens de filtration comprenant un élément en forme de sac ( 34, 82) à structure maillée, et le second desdits moyens de filtration comportant un élément en forme de cartouche ( 70,111) en un matériau à structure maillée et de forme tubulaire. 2 Filtre convertible selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le second desdits moyens de filtration com- prend une paroi ( 60; 102,104), ladite paroi formant une barrière imperméable aux liquides entre ledit orifice d'entrée ( 18,18 ') et ledit orifice de sortie ( 20,20 ') lorsque ledit second moyen de filtration est disposé à l'intérieur de ladite chambre du corps ( 12,12 '), au moins un mât ( 66,108) érigé et à structure maillée étant porté par ladite paroi ( 60; 102,104) afin de supporter ledit élément en cartouche ( 70,111) à l'intérieur de ladite chambre du corps ( 12,12 '), et un passage d'écoulement longitudinal ( 68,110) dans ledit mât ( 66,108) étant aligné avec une ouverture ménagée dans ladite paroi ( 60; 102, 104) afin de délimiter une trajectoire d'écoulement du liquide entre ledit orifice d'entrée ( 18,18 ') et ledit orifice de sortie ( 20,20 '). 3 Filtre convertible selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit corps ( 12) comprend une partie d'épau- lement rentrant disposée à l'intérieur de ladite chambre du corps ( 12), ladite paroi comportant une plaque de base ( 60) destinée à recouvrir ladite partie d'épaulement et à être fixée à cette dernière. 4 Filtre convertible selon la revendication 3, carac- térisé en ce que ladite partie d'épaulement rentrant est une bague ( 54) fixée par sa périphérie externe à ladite paroi latérale ( 14) de ladite chambre du corps ( 12). Filtre convertible selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ladite paroi forme une paroi de fond ( 104) d'un organe ( 100) cylindrique, imperméable aux liquides et à extrémité supérieure ouverte, ledit mât ( 108) étant dirigé vers le haut à partir de ladite paroi de fond ( 104) à l'inté- rieur dudit organe cylindrique ( 100) afin de supporter ledit élément en cartouche ( 111), le filtre comportant des moyens ( 84) associés à ladite chambre du corps ( 12 ') afin de suppor- ter ledit organe cylindrique ( 100) ou ledit sac ( 82) à l'inté- rieur de ladite chambre du corps ( 12 '). 6 Filtre convertible selon la revendication 5, carac- térisé en ce que lesdits moyens de support sont un épaulement ( 84) présenté par ladite paroi latérale ( 14 ') du corps ( 12 '), chacun des éléments que sont l'organe cylindrique ( 100) et le sac ( 82) comportant un collet ( 90, 106) tourné vers l'exté- rieur à son extrémité supérieure et destiné à être supporté sur ledit épaulement ( 84) du corps ( 12 '). 7 Filtre convertible selon la revendication 6, carac- térisé en ce que ledit élément en cartouche ( 111) est monté sur ledit mât ( 108), un capuchon ( 116) étant monté sur l'ou- verture centrale ( 110) dudit mât ( 108) au niveau de l'extrémi- té supérieure dudit élément en cartouche ( 111) afin d'obturer de manière étanche ladite extrémité supérieure de l'élément en cartouche ( 111) 25422 13 8 Filtre convertible selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit élément en cartouche ( 70, 111) est monté sur ledit mât ( 66,108), un capuchon ( 76,116) étant monté sur l'ouverture centrale ( 68,110) dudit mât ( 66,108), au niveau de l'extrémité supérieure dudit élément en cartou- che ( 70,111) afin d'obturer de manière étanche ladite extré- mité supérieure de l'élément en cartouche. 9 Filtre convertible selon la revendication 8, carac- térisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel ( 80,120) portés entre ledit capuchon ( 76,116) et ledit couvercle ( 40, '), lorsque le couvercle se trouve en position de ferme- ture étanche dudit corps ( 12,12 '), afin d'appliquer ledit capuchon ( 76,116) vers le bas contre ledit élément en cartou- che ( 70,111). 10 Pièce rapportée de filtration de liquides ( 98), destinée à la conversion d'un filtre ( 10 ') de type à sac ( 82) en filtre de type à cartouche ( 111), caractérisée en ce qu'elle comprend un panier ( 100) imperméable aux liquides et présentant une paroi latérale ( 102) ainsi qu'une paroi de fond ( 104), ledit panier ( 100) étant destiné à être intro- duit dans un corps ( 12 ') de filtre ( 10 ') à la place dudit sac ( 82) et à permettre la communication de l'écoulement entre l'entrée ( 18 ') et la sortie ( 20 ') du filtre ( 10 '), des moyens érigés ( 108) à l'intérieur dudit panier ( 100) étant destinés à supporter un élément de filtration en cartouche ( 111) à l'intérieur du panier ( 100), la paroi de fond ( 104) du panier présentant une ouverture, ledit élément en cartou- che ( 111) étant supporté au-dessus de l'ouverture de la paroi du fond ( 104) du panier, de sorte que du liquide qui entre dans le panier ( 100) en provenance de l'entrée ( 18 ') du filtre ( 10 ') s'écoule au travers dudit élément en cartouche ( 111) et de ladite ouverture de la paroi de fond ( 104) du panier afin de quitter ledit corps ( 12 ') du filtre ( 10 ') en passant par la sortie ( 20 ') du filtre. 11 Pièce rapportée de filtration de liquides ( 52), destinée à être utilisée afin de convertir un filtre ( 10) de type à sac ( 34) en filtre de type à cartouche ( 70), carac- térisée en ce qu'elle comprend une plaque de base ( 60) imperméable aux liquides et destinée à être introduite dans un corps ( 12) de filtre ( 10) , à la place dudit sac ( 34), en permettant une communication entre l'entrée ( 18) et la sortie ( 20) du filtre ( 10), des moyens ( 66) étant portés par des plaques de base ( 60) afin de supporter un élément en cartou- che ( 70) sur ladite plaque de base ( 60), cette dernière présentant une ouverture, et ledit élément en cartouche ( 70) étant suppporté au-dessus de ladite ouverture de la plaque de base ( 60), de sorte qu'un écoulement de liquide entrant dans ledit corps ( 12) du filtre ( 10) traverse ledit élément en cartouche ( 70) et ladite ouverture de la plaque de base ( 60) afin de quitter ledit corps ( 12) du filtre ( 10) par ladite sortie ( 20) du filtre.