Brevet FR2608464A1 — publié le 19880624

La présente invention concerne un dispositif pour l'introduction d'un fluide, gazeux ou liquide, dans un milieu récepteur, contenu dans une enceinte, par transfert de ce fluide à travers les orifices d'un tube perforé, avantageusement en assurant son équirépartition. La distribution d'un fluide dans une enceinte, par exemple dans un appareil utilisé dans le traitement de liquides, tel que l'eau, comme un filtre ou un réacteur, peut être réalisée de façon connue au moyen d'un réseau de tuyauteries perforées. L'agencement de ces tuyauteries et de leurs perforations permet de créer une répartition régulière des orifices dans le milieu récepteur, et les dimensions données aux perforations permettent elles-mémes de créer dans les orifices une perte de charge suffisante pour assurer l'égalité des débits fluides à travers les divers orifices. Cependant, ces orifices peuvent être obturés par les impuretés apportées par le fluide lui-même, ou contenues dans le milieu récepteur, en marche ou à l'arrêt de l'appareil. Cet inconvénient est - particulièrement rencontré dans les appareils destinés à l'épuration de l'eau, o l'on est très souvent en présence de matières en suspension, qu'elles soient apportées par le liquide à traiter, ou produites par le traitement d'épuration lui-même. C'est pourquoi il est souvent nécessaire de protéger les orifices de répartition par des éléments filtrants, tels que des toiles ou des gaines métalliques ou plastiques, ou des buselures munies elles-mêmes d'orifices, tels que des fentes, de dimensions très fines de façon à éviter que les matières en suspension ne s'y introduisent. Tous ces dispositifs ont en commun de n'être jamais complètement à l'abri du colmatage, que l'on veut éviter, de nécessiter des accessoires de montage, tels que colliers, écrous et boulons, éventuellement sujets à corrosion ou à perte; le montage lui-même, ou le démontage, en cas de besoin, consomme donc un temps de main-d'oeuvre important. L'invention décrite dans le brevet n' 85 06 165 permet d'éviter les inconvénients des dispositifs connus. Suivant cette invention, l'injection du fluide par les orifices des tubes est réalisée à travers une membrane élastiquement déformable, comportant elle-même un ou des orifices, de façon à pouvoir chasser, par la déformation même de la membrane et de son orifice sous l'effet d'une pression qui lui est appliquée, les impuretés qui auraient pu s'y fixer. La présente invention concerne un dispositif de réalisation simple, exempt de pièces de serrage métalliques ou autres, facile à monter et à démonter sans l'aide d'aucun outillage, susceptible d'être utilisé avec le système décrit dans le brevet français n' 85 06 165 sus- mentionné, et, d'une façon plus générale, avec tout système impliquant l'utilisation d'une membrane élastiquement déformable, perforée, pour garnir et protéger l'orifice d'une tuyauterie. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par deux demi-coquilles enfilées et serrées sur la tuyauterie d'amenée de fluide et dont l'une présente un logement pour la membrane élastiquement déformable et un orifice pour la distribution du fluide à l'appareil. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la demi- coquille recevant la membrane présente un profil interne destiné à accompagner et guider sa déformation, quand elle est soumise à une surpression du fluide dans la tuyauterie le véhiculant. Suivant une caractéristique de l'invention, la membrane élastiquement déformable comporte, à sa périphérie, un renflement torique logé dans une gorge de la coquille correspondante, renflement dont le volume est supérieur à la profondeur de la gorge, de façon a ce qu'il fasse saillie à l'intérieur de l'espace annulaire existant entre les deux coquilles. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux demi- coquilles comportent des couronnes intérieures qui s'emboîtent entre elles et fixent la position des demi-coquilles l'une par rapport à l'autre, et la demi-coquille opposée à celle qui loge la membrane comporte un pion de centrage qui s'emboîte dans un orifice de la tuyauterie de distribution du fluide. Encore suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux demicoquilles sont serrées sur la tuyauterie au moyen d'anneaux de serrage présentant des moyens coopérant avec les deux demi-coquilles pour faciliter la mise en place de ces anneaux et assurer leur position correcte, une fois mis en place. Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, d'une de ses formes possibles de réalisation. Cette description est faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une coupe longitudinale de l'appareil; - la Figure 2 est une coupe transversale, suivant II-II, de la Figure 1; Comme on le voit sur la Figure 1, le dispositif suivant l'invention comporte un corps constitué par deux demi-coquilles 1, la, qui sont enfilées sur la tuyauterie 2 véhiculant un fluide et munie d'un orifice 2a communiquant avec un orifice pratiqué dans la membrane élastiquement déformable 3, en vue de l'introduction dans l'appareil du fluide véhiculé par la tuyauterie 2. Conformément à l'invention, la membrane 3 présente, à sa périphérie, un renflement torique 3b, introduit dans un logement de forme correspondante de la demi-coquille 1. Conformément à l'invention, le renflement torique de la membrane 3 est d'une dimension supérieure à la profondeur de la gorge dans laquelle il est logé, de façon à ce qu'il fasse saillie à l'intérieur de l'espace annulaire existant entre les deux demi-coquilles. La coquille 1, dans laquelle est logée la membrane élastiquement déformable, présente un orifice 4 d'une certaine importance, par lequel le fluide est admis dans l'appareil. Elle présente également un profil 5 dont le rôle principal est d'accompagner et de guider la déformation de la membrane 3, quand celle-ci est soumise à une surpression du fluide véhiculé par la tuyauterie 2. L'autre demi-coquille la est munie d'un pion de centrage 6 de forme cylindro-conique, qui vient se placer dans un orifice de la tuyauterie 2, maintenant ainsi en position la demi-coquille la. Les deux demi-coquilles 1 et la étant en outre munies de couronnes intérieures 7, 7a qui s'emboîtent, le positionnement par le pion 6 de la demi7coquille la assure le positionnement correct et fixe du dispositif tout entier. Dans l'exemple traité, l'orifice 2a de la tuyauterie 2 est dans l'axe de l'orifice 3a de la membrane 3, et diamétralement opposé à l'orifice dans lequel vient se positionner le pion de centrage 6. Dans ce cas de figure, le passage du fluide de la tuyauterie 2 d'alimentation vers l'extérieur est direct, et les deux orifices de ce tube peuvent être réalisés en une seule passe d'usinage. D'autres dispositions sont également possibles dans le cadre de l'invention, par exemple, un emplacement différent et quelconque, l'un par rapport & l'autre, de l'orifice par lequel est assuré le centrage et de l'orifice de distribution, ou une disposition décalée de l'orifice 2a de la tuyauterie 2 par rapport à l'orifice 3a de la membrane, permettant d'utiliser cette dernière comme clapet de l'orifice 2a. L'ensemble qui vient d'être décrit est serré sur la tuyauterie au moyen d'anneaux de serrage 8. Les deux demi-coquilles ont des faces externes inclinées 9, qui facilitent le guidage et la mise en place des anneaux de serrage 8. Elles comportent également des ergots 10 qui maintiennent ces anneaux, après leur mise en place à force par écrasement du renflement torique 3b. Cet écrasement permet également d'appliquer la face tronconique du pion de centrage 6 sur l'arête de l'orifice correspondant, c'est-à-dire d'assurer l'étanchéité de l'ensemble, l'intérieur de la tuyauterie 2 de distribution ne communiquant avec l'extérieur que par l'orifice 3a de la membrane souple 3. Les anneaux de serrage 8 comportent un méplat 11 sur lequel viennent s'appuyer les ergots 10, et un arrondi 12 facilitant leur mise en place sur les demi-coquilles. La Figure 2, qui est une coupe transversale, montre que la membrane 3, naturellement plane, épouse la forme de la tuyauterie 2 de distribution sur laquelle le dispositif est monté. Elle montre également que l'étanchéité est assurée par la forme torique donnée à la périphérie de la membrane et par le pion cylindro-conique 6, et ne dépend en aucune façon des tolérances d'usinage des pièces constitutives du dispositif. Si un bouchage vient à se produire dans l'orifice 3a de la membrane 3, la pression, dans la tuyauterie 2, augmente (ou peut être volontairement accrue, ce qui provoque une déformation de la membrane et un agrandissement de son orifice 3a, jusqu'à ce que la particule responsable du bouchage soit éjectée vers l'extérieur. La membrane 3 reprend ensuite sa forme et sa position initiales. REVENDICATIONS 1 - Dispositif destiné à être adapté autour d'une tuyauterie munie d'un ou de plusieurs orifices servant à l'amenée d'un fluide à un appareil, tel qu'un réacteur, utilisé en traitement de liquides, notamment d'eau, et comportant une membrane élastiquement déformable, également munie d'un ou de plusieurs orifices communiquant avec celui ou oeux de la tuyauterie d'amenée de fluide, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux demicoquilles (1, la) enfilées et serrées sur la tuyauterie 2 d'amenée du fluide, et dont l'une présente un logement pour la membrane élastiquement déformable (3) et un orifice (4) pour la distribution du fluide à l'appareil. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane déformable (S) comporte, à sa périphérie, un renflement torique (3b), logé dans une gorge de la demi-coquille (1) correspondante, renflement dont le volume est supérieur à la profondeur de la gorge, de façon à ce qu'il fasse saillie à l'intérieur de l'espace annulaire existant entre les deux demi-coquilles (1, la). 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en qe que la demi-coquille (1) recevant la membrane (3) présente un profil interne (5) destiné à accompagner et guider sa déformation quand elle est soumise à une surpression du fluide dans la tuyauterie véhiculant ce fluide. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles (1, la) comportent des couronnes intérieures( 7, 7a) qui s'emboîtent entre elles et fixent la position des demi-coquilles l'une par rapport à l'autre. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la demi-coquille (la) opposée à celle qui loge la membrane (3) comporte un pion de centrage(6) qui s'emboîte dans un orifice de la tuyauterie (2) de distribution du fluide. 6 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles sont serrées sur la tuyauterie (2) au moyen d'anneaux de serrage (8), portant sur une face un arrondi (12) facilitant leur mise en place, et, sur la face opposée, un méplat (11) -7 sur lequel viennent reposer des ergots (10) que présentent les demi- coquilles. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et , caractérisé en ce que les deux demi-coquilles comportent, sur leurs bords extérieurs, des plans inclinés destinés à faciliter la mise en place des anneaux de serrage, et des ergots qui retiennent ces anneaux après leur mise en place. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice (2a) que présente la tuyauterie (2) est dans l'axe de l'orifice (3a) de la membrane (3),ce qui permet un passage direct du fluide vers l'appareil à alimenter. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un décalage de l'orifice (2a) par rapport à l'orifice (Sa) de la membrane (3), permettant d'utiliser cette dernière comme clapet pour l'orifice (2a).