Brevet FR2629736A1 — publié le 19891013

L'invention concerne un filtre pour filtrer des boues et de petites particules provenant de liquides, qui apparaissent par exemple lors de la rectification, du perçage, ou analogues; avec deux faces latérales disposées avec un écartement réciproque, avec deux roues d'extré- mité, disposées à c8té de chaque surface intérieure des faces latérales, ces roues d'extrémité étant susceptibles de tourner ensemble, en phase, et présentant une surface périphérique cylindrique coaxiale, qui présente à sa limite des surfaces annulaires tournées vers les faces latérales, avec un premier galet de renvoi, à la sortie du filtre, qui provoque un renvoi de la bande-support grillagée et de la nappe de filtre qui se trouve située au-dessus, avec un deuxième galet de renvoi, situé au bord d'entrée du filtre, qui provoque le renvoi de la bande-support grillagée, avec un galet de réserve pour la nappe de filtre, dans la zone du deuxième galet de renvoi. On connact de tels filtres, par exemple selon le US-A-461 679, ou bien le brevet canadien 1 232 844. Dans le cas d'un procédé d'usinage tel que, par exemple, la rectification, le rodage à la pierre, le perçage, notamment le perçage de trous profonds ou le perçage d'éjecteurs, l'outil est alimenté par des liquides, qui servent à lubri- fier et/ou à évacuer hors de la zone de coupe la matière apparaissant lors du processus d'usinage. Les liquides uti- lisés à cette occasion sont l'eau, des émulsions, des huiles ou analogues. Des particules très petites apparaissent dans le cas de ces processus d'usinage, qui se comportent comme de la boue dans des liquides. Il apparait toutefois des particules plus grosses, comme par exemple des copeaux de tournage, ou bien des copeaux plus petits lors du polissage, du rodage à la pierre, ou similaire. La quantité de liquide est parfois très importante et c'est pourquoi elle est fil- trée depuis longtemps, afin de pouvoir l'utiliser à nouveau. La réutilisation suppose en tous cas une filtration pratiquement idéale, car lorsque les liquides quittant le filtre amènent à nouveau aux outils des particules solides, un seul éclat d'un copeau de tournage pourrait par exemple rendre inutilisable la surface de la pièce usinée. Les profondeurs de rugosité dans le cas du per- çage en spirale sont comprises entre 12,5 et 1,6 microns, et dans le cas de perçage profond, entre 3,2 et 0,1 mi- crons. On peut ainsi facilement se représenter vers quel rebut cotteux cela conduirait, si le liquide n'était pas réellement pur à l'aval du filtre. Un point critique pour ce type de filtre se situe là o la nappe de filtre quitte la surface périphérique cylindrique des roues d'extrémité et monte alors complè- tement sur le demi-arc supérieur du premier galet de renvoi, jusqu'à ce qu'il quitte le filtre. Il est vrai que les guides périphériques cylindriques, larges de quelques centimètres (par exemple 4 à 5 cm) se déplacent sur le c8té supérieur de la nappe de filtre, de telle sorte que cette zone de bordure de la nappe de filtre est exempte de boues et de petites particules. Du fait que ces boues - parce qu'elles sont humides - possèdent un faible angle de talus, on en vient parfois à de petits éboulements, dans la zone de bordure de la nappe de filtre, et il peut arriver à cette occasion que la boue et les petites particules, par exemple des copeaux de tournage, ne s'écoulent hors de la nappe de filtre, et de là tombent vers le bas. Sous la bande porteuse grillagée, un tel filtre possède toutefois un bac de captage pour les liquides "nettoyés" et dans un tel cas d'éboulement, le liquide reste toutefois non net- toyé, mais est au contraire en plus à nouveau encrassé. Ceci signifie que la qualité de surface du matériau à usiner est très diminuée et que l'on en vient, ou que l'on peut en venir à un rebut. Toutefois, l'éboulement peut parfois être même si impor- tant que la pompe située en aval est bouchée à l'entrée, et l'on peut facilement se représenter ce que cela signifie pour les outils, par exemple pour une chatne transfert. Le but de l'invention est d'éviter un dispositif qui empêche ces inconvénients de manière simple. Personne n'est à cette occasion contraint à une modification. Le principe d'un tel filtre doit être conservé et les modifi- cations sur le filtre doivent être aussi limitées que possible. Selon l'invention, ce problème est résolu du fait que: a) L'écart entre les faces latérales est plus petit que la largeur de la nappe de filtre, au moins dans la zone du premier galet de renvoi, b) les deux bords de la nappe de filtre sont situés, au moins dans la zone du premier galet de renvoi, avec un recourbement vers le haut correspondant pour chacun à la différence de largeur. c) Les recourbements s'appuient vers l'extérieur sur les faces latérales. La nappe de filtre en présence d'un état liquide, devient inutilisable. Malgré cela, le recourbement peut émerger de manière suffisamment raide vers le haut, afin de former des bords latéraux, sur lesquels un tel glisse- ment ne peut pas se produire. Les faces latérales sont disposées de manière mutuel- lement parallèle et le recourbement commence déjà dans la zone située au moins derrière le deuxième galet de renvoi. On obtient ainsi que ce recourbement s'effectue sur environ 180 des surfaces périphériques inférieures, de telle sorte que la nappe de filtre puisse s'accoutumer à cette position et que le recourbement puisse également être conservé sur tout un tronçon, avant le point auquel la nappe de filtre quitte la surface périphérique cylindrique. Les surfaces intérieures des faces latérales sont lisses, au moins vis-àvis des surfaces annulaires. On obtient que l'étanchéité entre le c8té extérieur du re- courbement et les faces latérales soit optimale et en outre, que le recourbement soit le meilleur, parce que les forces de frottement sont minimales entre lui-même et les faces latérales. Les bords de la bande-support grillagée arrivent très près de la surface intérieure des faces latérales et appuient ainsi la nappe de filtre, presque jusqu'au moment du recourbement. On soutient aussi loin que possible la nappe de filtre, jusqu'au point auquel se situe le coude, entre le recourbement et la partie horizontale de la nappe de filtre. Les faces latérales se composent de t8le planes en acier spécial, épaisses de plusieurs millimètres. On obtient une bonne étanchéité, un filtre léger et bon marché et un écran complet pour le liquide, vers l'extérieur. Les lignes de contour des faces latérales sont au moins en majorité en ligne droite et il est prévu une nervure chanfreinée sur au moins une ligne de contour. On obtient des faces latérales bon marché, parce que les sec- tions en ligne droite sont peu coûteuses et qu'àu moyen de la nervure rigidifiante, les faces latérales relative- ment minces restent en outre planes, ce qui sert à l'étan- chéité. La nervure est chanfreinée perpendiculairement à la face latérale. On obtient que le raidissement soit optimal. Une première nervure se trouve sur la ligne de contour supérieure horizontale. On obtient ainsi que la t8le d'acier spécial soit stabilisée sur son arête la plus longue. La nervure est chanfreinée vers l'extérieur afin d'éviter d'usiner une fente pour le passage de la nappe de filtre, ce qui serait le cas, si la nervure étant chanfrei- née vers l'intérieur. En outre, le montage par le dessus est alors le plus simple, parce que la nervure n'est alors pas une gêne. On peut utiliser en outre ces nervures à des fins de guidages simples, pour des couvercles. Une deuxième nervure se trouve sur la ligne de contour arrière verticale, la tôle est ainsi rigidifiée en supplément. I1 en est de même lorsqu'une troisième nervure se trouve sur la ligne de contour commençant au-dessous du premier galet de renvoi, tournée vers le bas. La troisième et la quatrième nervures sont chanfrei- nées vers l'intérieur et de ce fait l'encombrement est réduit. Des barres rigides en flexion se trouvent entre les zones d'arête extérieures des faces latérales, stabilisant les faces latérales, barres dont les extrémités sont rigi- dement reliées aux zones d'extrémité pour servir en outre à maintenir stable la tôle plane. Le deuxième galet de renvoi est disposé notablement plus haut que le point de contact des roues d'extrémité, par rapport aux surfaces périphériques de la bande-support grillagée et une fente d'introduction devenant toujours plus étroite se forme ainsi pour la nappe de filtre de fagon à éviter que le danger de blessure des mains soit complètement éliminé, car l'on ne doit plus alors qu'accro- cher seulement le début de la nappe de filtre dans la fente d'introduction et cette extrémité est alors automatiquement emportée par la bande-support grillagée et la surface périphérique cylindrique. Les surfaces périphériques des roues d'extrémité deviennent plus grandes en diamètre vers l'intérieur, de manière conique. Enfin on obtient que l'étanchéité dans la zone de bordure de la nappe de filtre et de la bande support grillagée soit améliorée, dans le cas d'une bande-support grillagée sous charge liquide, parce que l'étanchéité tendant à presser encore plus sur une ligne, dans la zone extérieure des surfaces périphériques cylindrique, est éliminée et que l'on en vient à nouveau à une pression de surface, qui est plus favorable. On peut toutefois également utiliser cette mesure pour des filtres pour lesquels le recourbement de la zone de bordure de la nappe de filtre n'existe pas. Du fait que l'angle de c8ne se situe dans une four- chette comprise entre 2 et 5 , on obtient que les mesures exposées cidessus soient utilisées dans la zone dans laquelle la flèche de la bande-support grillagée est dé- tectable, du fait du poids du liquide. Dans le cas de petits filtres, la faible flèche de la bande-support gril- lagée, suspendue comme une nappe, peut également être absorbéedans la plupart des cas par les bandes de caout- chouc, qui forment très fréquemment les surfaces périphé- riques circulaires. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une vue de c8té du filtre, représentée à l'échelle. La fig. 2 est une coupe le long de la ligne 2-2 de la figure 1, la zone arrière des roues d'extrémité étant enlevée. La fig. 3 est une coupe, le long de la ligne 3-3 de la figure 1 et la fig. 4 est une vue de face schématique. Un filtre 11 possède deux faces latérales 12, 13. Une nervure 14, 16 est repliée vers l'extérieur, sur chacun des bords droits supérieurs horizontaux, Une nervure 17 est repliée vers l'intérieur, sur chaque bordure arrière verticale. Des nervures 18, 19 sont repliées vers l'inté- rieur (fig. 2), sur chaque bordure avant, pour autant qu'elle se développe en biais, vers le bas. En plus de la stabilisation des faces latérales 12, 13, ces nervures servent également de guidage. Un couvercle 21 est dessiné à titre d'exemple, couvercle qui appuie intérieurement sur les nervures 18, 19 et recouvre la zone supérieure des nervures 18, 19, avec un pli 22. Le couvercle 21 peut être mis à sa place, ou bien être enlevé, par simple pous- sée. Un couvercle plus large, mais plus long est guidé par les nervures 17 et un couvercle plus large et en même temps plus long est guidé par les nervures 14, 16. La fabrication est ainsi bon marché et la vérification ainsi que le montage et le démontage sont très facilités. La paroi latérale 12 est traversée approximativement dans son centre par un tube d'alimentation en liquide 23, qui est fixé par une bride non représentée, et possède usuellement sur son côté intérieur, un palier non repré- senté, sur lequel une roue d'extrémité 24 peut tourner. La roue d'extrémité 24 possède une surface périphérique 26 cylindrique, qui est formée par la surface périphérique elle-même d'une bande de caoutchouc 27, qui est une bande sans fin et repose avec une bague intérieure 28 dans une gorge circulaire 29, sous une précontrainte périphérique, gorge qui est prévue sur la surface périphérique de la roue d'extrémité 24. La bande de caoutchouc 27 possède une surface annulaire 32 orientée vers la surface inté- rieure 31 de la face latérale 12, surface annulaire qui s'élargit de manière conique, ainsi qu'également la surface annulaire 33 opposée, de telle sorte que la surface péri- phérique 26 possède une base plus large que la largeur de la roue d'extrémité 24, dans la zone de la gorge annulaire 29. Selon la fig. 2, une tubulure d'entrée 33, qui est ouverte vers le bas, s'étend à droite de la roue d'ex- trémité 24. Du point de vue du montage, de la disposition et de la forme, la même chose est valable pour une roue d'extré- mite 34, qui est disposée du c8té intérieur de la face latérale 13, ce pourquoi cette roue d'extrémité 34 n'est pas décrite en détail. La surface périphérique cylindrique 26 possède un diamètre de 47 cm et une largeur de 4 cm, à partir de quoi peuvent être dérivées toutes les autres dimensions du dessin à l'échelle. Des barres métalliques 36, 37, qui sont accolées bord à bord au moyen de vis 38, s'étendent entre les faces latérales 12 et 13 dans leurs zone d'arête avant et arrière. Un premier galet de renvoi 39, qui est entra né par un moteur 41, se trouve à la sortie du filtre l, au-dessus des nervures 18, 19, entre les faces latérales 12 et 13 et monté sur celles-ci. Des galets de renvoi 43, 44, n'ayant ici aucun intérêt, montés non entratnés sur les faces latérales 12, 13, se placent également de manière connue, entre les faces latérales 12 et 13, au voisinage de leur arête inférieure 42. Un deuxième galet de renvoi 46, important pour la compréhension, se place au voisinage de l'arête arrière 47 des faces latérales 12, 13. Alors que le premier galet de renvoi 39 est situé à trois heures (dans la vue de la fig. 1) de la roue d'extrémité 24, le deuxième galet de renvoi 46 se situe à environ 10 heures. Leurs extrémités d'axes se trouvent au-dessus des surfaces extérieures des parois latérales 12, 13 et traversert une fente 51 verti- cale. Les extrémités d'axe 48, 49 possèdent des trous de passage, dans lesquels sont accrochés chaque crochet infé- rieur de ressorts de traction 52, 53, dont les crochets supérieurs sont accrochés dans un trou des nervures 14, 16. Les ressorts de traction 52, 53 s'étendent à cette occa- sion parallèlement aux fentes 51. Le premier galet de ren- voi 39 et le deuxième galet de renvoi 46 ont un contact d'enroulement sur un angle périphérique de 180 , ou un peu moins, par une bande-support 54 grillagée. Les galets de renvoi 43, 44 assurent de manière connue la formation des arêtes dans le tronçon inférieur de la bande-support 54 grillagée, et les roues d'extrémité 24, 34 ont un contact d'enroulement sur un angle d'environ 1800, par le tron- çon supérieur de la bande-support 54 grillagée. Les ressorts de traction 52, 53 assurent la tension nécessai- re dans la bande-support 54 grillagée. Des chevalets-supports 56, 57 en tôle sont vissés sur la zone arrière des nervures 14, 16 et portent un galet de réserve 58 non entra1né d'une bande 59 d'une nappe de filtre connue. Les chevalets-supports 56, 57 possèdent une légère précontrainte vers l'intérieur et frottent sur les surfaces périphériques extérieures 61, 62, de telle sorte que le galet de réserve 58 ne puisse tourner qu'avec un freinage. La bande 59 est plus large de 4 cm que l'écartement entre la surface intérieure 31 de la face latérale 12 et la surface intérieure 63 de la face latérale 13. Ceci a pour conséquence que la bande 59 subit un recourbement 64, 66 à ses deux zones de bordure, recourbement qui par- court centralement la bande 59, qui est approximativement haut de 2 cm des deux c8tés et est orienté en suivant l'axe central 67 géométrique, et ceci demeure surtout ainsi là o la bande 59 passe sur le premier galet de ren- voi 39 et s'inverse à nouveau à l'entrée de la pompe, ou bien est reconduit par un autre moyen non représenté. C'est ainsi qu'aucune partie retenue sur le circuit de filtration ne peut tomber vers le bas, à partir de la zone située approximativement audessus du couvercle 21, sur les bords de la bande 59. Ces recourbements 64, 66 commencent avant la fente d'introduction 68, qui est formée entre la zone droite, sur la fig. 1, de la bande-support 54 gril- lagée et les surfaces périphériques 26 cylindriques des roues d'extrémité 24, 34. Le maintien du recourbement 46, 66 est aidé par le fait que les éléments extérieurs 69 situés dans la zone de bordure de la bande-support 54 grillagée sont guidés très près, jusqu'aux surfaces intérieures 31, 63 des faces latérales 12, 13, et ne frottent pas naturellement à cet endroit. La fig. 3 montre cette caractéristique de manière particulièrement claire, et elle montre également que la surface annulaire 32 se trouve très près de la surface intérieure 31, de telle sorte que le recourbement 64 - et naturellement également le recourbement 66, d'autre part - est bien guidé. Le moteur 41 entra ne alors de manière connue la bande-support 54 grillagée, si la sur- face extérieure 71 d'un liquide 72 a atteint un niveau de consigne, ce qui se situe dans l'ordre de grandeur des minutes et la bande-support 54 grillagée, et ainsi égale- ment la bande 59, sont à cette occasion déplacées dans l'ordre de grandeur des centimètres, de telle sorte que les recourbements 64, 66 puissent suivre ces mouvements. Selon la fig. 4, la surface périphérique 26, 73 n'est pas située sur un cylindre exact, par rapport à l'axe géométrique 67. Bien plus, il faut chaque fois prévoir ici un angle de chanfrein 74, vers l'extérieur, angle qui se situe dans la zone de quelques degrés et qui s'adapte à la flèche - représenté en tous cas de manière amplifiée - de la bande-support 54 grillagée. Pour plus de clarté, l'angle de chanfrein 74 est également représenté de manière amplifiée. La bande 59 manque à la fig. 4.Naturellement, la bande-support 54 grillagée se développe dans la zone du premier galet de renvoi 39 cylindrique, de manière également cylindrique, du fait que la bande-support 54 grillagée est flexible. Ceci n'a toutefois pas d'effet, parce que la pres- sion du liquide 72 dans la zone inférieure est la plus importante et que le premier galet de renvoi 39 est situé complètement, ou bien pour une grande partie, au-dessus de la surface 71 du liquide 72. REVENDICATIONS 1 - Filtre pour filtrer des boues et de petites particules provenant de liquides, qui apparaissent par exemple lors de la rectification, du perçage, ou analogues; avec deux faces latérales disposées avec un écartement réciproque, avec deux roues d'extrémité, disposées à c8té de chaque surface intérieure des faces latérales, ces roues d'extrémité étant susceptibles de tourner ensemble, en phase, et présentant une surface périphérique cylin- drique coaxiale, qui présente à sa limite des surfaces annulaires tournées vers les faces latérales, avec un premier galet de renvoi, à la sortie du filtre, qui provo- que un renvoi de la bande-support grillagée et de la nappe de filtre qui se trouve située au-dessus, avec un deu- xième galet de renvoi, situé au bord d'entrée du filtre, qui provoque le renvoi de la bande-support grillagée, avec un galet de réserve pour la nappe de filtre, dans la zone du deuxième galet de renvoi, caractérisé en ce que a) l'écart entre les faces latérales est plus petit que la largeur de la nappe de filtre, au moins dans la zone du premier galet de renvoi, b) les deux bords de la nappe de filtre sont situés, au moins dans la zone du premier galet de renvoi, avec un recourbement vers le haut correspondant pour chacun à la différence de largeur, c) les recourbements s'appuient vers l'extérieur sur les faces latérales. 2 - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces latérales sont disposées de manière mutuellement parallèle et le recourbement commence déjà dans la zone située au moins derrière le deuxième galet de renvoi. 3 - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces intérieures des faces latérales sont lisses, au moins vis-à-vis des surfaces annulaires. 4 - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords de la bande-support grillagée arrivent très près de la surface intérieure des faces latérales et appuient ainsi la nappe de filtre, presque jusqu'au moment du recourbement. - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces latérales se composent de tSleqplanes en acier spécial, épaisses de plusieurs millimètres. 6 - Filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lignes de contour des faces latérales sont au moins en majorité en ligne droite et il est prévu une nervure chanfreinée sur au moins une ligne de contour. 7 - Filtre selon la revendication 6, caractérisé en ce que la nervure est chanfreinée perpendiculairement à la face latérale. 8 - Filtre selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une première nervure se trouve sur la ligne de contour supérieure horizontale. 9 - Filtre selon la revendication 8, caractérisé en ce que la nervure est chanfreinée vers l'extérieur. - Filtre selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une deuxième nervure se trouve sur la ligne de contour arrière verticale, 11 - Filtre selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une troisième nervure se trouve sur la ligne de contour commençant au-dessous du premier galet de renvoi, tournée vers le bas. 12 - Filtre selon la revendication 10 ou 11, caracté- risé en ce que la troisième et la quatrième nervures sont chanfreinées vers l'intérieur. 13 - Filtre selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des barres rigides en flexion se trouvent entre les zones d'arête extérieures des faces latérales, stabilisant les faces latérales, barres dont les extrémités sont rigidement reliées aux zones d'extrémité. 14 - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième galet de renvoi est disposé notable- ment plus haut que le point de contact des roues d'ex- trémité, par rapport aux surfaces périphériques de la bande-support grillagée et une fente d'i.troduction devenant toujours plus étroite se forme ainsi pour la nappe de filtre. - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces périphériques des roues d'extrémité deviennent plus grandes en diamètre vers l'intérieur, de manière conique. 16 - Filtre selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'angle de c8ne se situe dans une fourchette comprise entre 2 et 5 . 17 - Filtre selon la revendication 15, caractérisé en ce que le volume de liquide se situe dans la plage de litres et plus.