Brevet FR2740701A1 — publié le 19970509

La présente invention concerne un dispositif de filtration, pour le traitement de liquides ou gaz, du genre comprenant un corps de filtre, au moins un panier ajouré porte-filtre monté à l'intérieur du corps de filtre, et au moins un filtre proprement dit, aussi appelé "chaussette", placé à l'intérieur du ou de chaque panier porte-filtre. Dans un dispositif de filtration de ce genre, le corps de filtre de préférence cylindrique et le panier porte-filtre, réalisés dans une matière compatible avec la nature du liquide ou du gaz à traiter, contiennent et supportent le filtre proprement dit ou "chaussette" qui assure quant à lui la filtration. Tous ces éléments doivent être montés coaxialement de façon étanche les uns par rapport aux autres, ainsi que vis-à-vis de l'extérieur. Ce montage étanche reste actuellement onéreux et encombrant, en particulier lorsque le passage du liquide ou gaz à travers plusieurs organes de filtration est nécessaire, auquel cas le dispositif comprend en général une succession de filtres montés les uns derrière les autres, chaque filtre demandant un montage étanche. La présente invention apporte une solution simple, économique et efficace à ce problème, quel que soit le nombre des étages de filtration. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de filtration à montage étanche, du genre indiqué en introduction, dans lequel - le corps de filtre cylindrique est ceinturé, dans sa partie supérieure, par une première bride annulaire extérieure, - ce corps de filtre est surmonté d'un couvercle qui est ceinturé, dans la région de son bord inférieur, par une seconde bride annulaire extérieure, prévue pour être assemblée sur la première bride annulaire extérieure, - au moins un panier porte-filtre a sa partie supérieure centrée par une bride annulaire intérieure, située sensiblement au niveau du bord supérieur du corps de filtre, et montée concentriquement audit corps de filtre, - un premier joint annulaire d'étanchéité est monté entre le bord supérieur du corps de filtre et la bride intérieure, - un jonc annulaire est monté et comprimé entre le bord inférieur du couvercle et la face supérieure de la bride intérieure, et - un second joint annulaire d'étanchéité est disposé autour du jonc, entre ce jonc, les deux brides extérieures et la face supérieure de la bride intérieure. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la bride annulaire intérieure possède d'une part une partie annulaire tournée vers le bas avec alésage central, par laquelle est centrée la partie supérieure du panier porte-filtre, et d'autre part une collerette périphérique, de faible épaisseur, définissant une portée plane annulaire, tournée vers le bas, pour le premier joint annulaire d'étanchéité ; la collerette périphérique de la bride intérieure et le premier joint d'étanchéité prennent place, de préférence, dans un même évidement annulaire de la première bride extérieure, solidaire de la partie supérieure du corps de filtre. Avantageusement, le premier joint annulaire d'étanchéité est monté à cheval sur le bord supérieur du corps de filtre, le centre de la section droite de ce joint étant sensiblement aligné avec le milieu de l'épaisseur de la paroi cylindrique du corps de filtre. Le jonc annulaire possède, de manière analogue, un diamètre moyen sensiblement égal au diamètre du cylindre passant par le milieu de l'épaisseur de la paroi cylindrique du corps de filtre, ainsi que par le milieu de l'épaisseur de la partie périphérique du couvercle. Avantageusement, ce jonc est raccordé, par une liaison souple et étanche, avec le sommet du filtre ou de l'un des filtres. La seconde bride annulaire extérieure, solidaire du couvercle, présente elle aussi un évidement annulaire, lequel reçoit le second joint annulaire d'étanchéité, qui entoure le jonc annulaire. Dans le cas du montage successif de deux ou plusieurs éléments de filtration dans une même enceinte, délimitée par le même corps de filtre, le dispositif de montage étanche précédemment défini est réalisé en double exemplaire, en triple exemplaire ou plus, selon les besoins, toujours suivant le même principe ; deux formes de réalisation sont alors possibles Dans la première, au moins deux filtres et paniers porte-filtre associés sont montés de façon concentrique & BR Dans la seconde forme de réalisation, au moins deux filtres et paniers porte-filtre associés sont montés de façon superposée à l'intérieur du même corps de filtre, les différents paniers porte-filtre ayant leurs parties supérieures centrées par des brides annulaires intérieures respectives, toutes de dimensions identiques, qui sont séparées les unes des autres en direction axiale par des entretoises tubulaires, un joint d'étanchéité étant interposé entre chaque bride intérieure et le sommet de l'entretoise tubulaire immédiatement inférieure, et un jonc annulaire étant comprimé entre le bord inférieur de chaque entretoise tubulaire et la face supérieure de la bride intérieure immédiatement inférieure. Dans le dispositif de filtration objet de l'invention, le corps de filtre cylindrique est notamment réalisable en acier inoxydable, tandis que le ou chaque panier porte-filtre est par exemple réalisé à base de tôle déployée. La bride annulaire intérieure, réalisable elle aussi en acier inoxydable, assure le centrage du panier porte-filtre relativement au corps de filtre, et elle participe à l'étanchéité, en combinaison avec le jonc annulaire et avec les deux joints d'étanchéité. Il est important de noter que ces joints d'étanchéité, qui sont notamment des joints toriques, assurent une isolation totale de l'enceinte de traitement du liquide ou gaz à filtrer, vis-à-vis de l'extérieur et, en particulier, visà-vis des deux brides annulaires extérieures d'assemblage, solidaires respectivement du corps de filtre et du couvercle.La présence desdits joints, et leur position judicieuse, autorisent ainsi l'utilisation d'une matière indifférente (non nécessairement une matière noble telle que l'acier inoxydable) pour la fabrication des deux brides extérieures. De plus, la présence et la position des joints d'étanchéité font que les soudures, solidarisant les deux brides extérieures respectivement avec le corps de filtre et avec le couvercle, ne doivent pas être étanches. Le jonc annulaire permet une compression efficace du joint d'étanchéité placé sous la bride intérieure, lorsque le couvercle est assemblé et serré sur le sommet du corps de filtre. Enfin, l'ensemble reste facilement et rapidement démontable, pour permettre l'accès aux éléments internes. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce dispositif de filtration à montage étanche Figure 1 est une vue générale de face, partiellement en coupe, d'un dispositif de filtration & BR Figure 2 est une vue partielle en coupe verticale, à échelle agrandie, du dispositif de filtration de figure 1 Figure 3 en est une vue de détail en coupe, à échelle encore agrandie, montrant plus particulièrement les dispositions prévues pour assurer l'étanchéité ;; Figure 4 est une vue de détail en coupe, correspondant à une partie de la figure 3 et illustrant une variante de la bride intérieure Figure 5 est une vue partielle en coupe verticale d'une autre forme de réalisation du dispositif de filtration selon l'invention, avec montage concentrique et étanche de plusieurs filtres Figure 6 représente, partiellement et en coupe verticale, encore une autre forme de réalisation de ce dispositif de filtration, avec montage superposé de plusieurs filtres. Sur le dessin, notamment aux figures 1 à 3 relatives à un premier mode de réalisation, est représenté un dispositif de filtration qui comprend un corps de filtre cylindrique 1 d'axe vertical 2, à l'intérieur duquel est monté coaxialement un panier ajouré portefiltre 3, dans lequel prend place un filtre proprement dit 4. Un couvercle 5 surmonte l'ensemble formé par le corps 1, le panier 3 et le filtre 4, le corps 1 délimitant, avec le couvercle 5, une enceinte de traitement contenant le panier 3 et le filtre 4. Le panier 3 repose sur le fond du corps 1. Une bride annulaire 6 ceinture le corps de filtre 1 dans sa partie supérieure, la bride 6 étant rendue solidaire du corps 1 par une soudure circulaire 7. Une autre bride annulaire 8 est rendue solidaire de la région du bord inférieur du couvercle 5, du côté extérieur de ce dernier, par une soudure circulaire 9. Une dernière bride annulaire 10 est montée à l'intérieur du corps 1, dans sa partie supérieure, et sert à centrer le panier 3. Un joint 11, de préférence torique, assure l'étanchéité entre le sommet du corps 1 et la bride intérieure 10. Le joint 11 assure aussi l'étanchéité vers l'extérieur, en coopération avec la première bride annulaire 6. Plus particulièrement, le joint d'étanchéité 11 est monté à cheval sur le bord supérieur 12 du corps 1, avec lequel il vient en contact. Le joint 11 s'applique aussi sur une portée plane annulaire 13 de la première bride 6, et contre une face cylindrique intérieure 14 de cette bride 6 - voir plus particulièrement la figure 3. Le même joint 11 s'appuie enfin sous une portée plane annulaire 15 de la bride intérieure 10, et contre une face cylindrique extérieure 16 de cette dernière bride 10. Un jonc annulaire 17 est serré entre le bord inférieur 18 du couvercle 5, et la face annulaire supérieure 19 de la bride intérieure 10, avec laquelle il vient en contact. Le jonc 17, de préférence en acier inoxydable ou autre matière compatible avec le produit & BR Le jonc 17 assure, par l'intermédiaire de la bride intérieure 10, la compression du joint 11 placé sous cette bride 10. De préférence, une liaison 20 souple mais étanche réalise une continuité entre ledit jonc 17 et le sommet du filtre 4. Cette liaison étanche 20 assure une isolation entre l'intérieur du filtre 4 et l'extérieur de ce même filtre 4. Un autre joint 21, de préférence torique, assure l'étanchéité entre l'extérieur du jonc 17, et l'intérieur de la bride 8 solidaire du couvercle 5, ainsi qu'entre la partie inférieure du couvercle 5, située sous la bride 8, et cette bride 8. Comme le montre plus particulièrement la figure 3, le joint d'étanchéité 21 est logé dans un évidement annulaire 22 de la bride 8 qui ceinture le couvercle 5, et il entre aussi en contact avec la face supérieure 19 de la bride intérieure 10. Les deux brides extérieures 6 et 8, solidaires respectivement du corps 1 et du couvercle 5, sont appliquées l'une contre l'autre, et assemblées l'une à l'autre, par des vis 23 et des écrous 24. Lors du serrage des vis 23, réalisant l'assemblage des deux brides extérieures 6 et 8, le premier joint d'étanchéité 11 est comprimé entre le bord supérieur 12 du corps 1 et la portée annulaire 15 de la bride intérieure 10, et il assure ainsi le centrage de cette bride 10, simultanément à l'étanchéité avec ladite bride 10. Le jonc 17, en appui sur la face supérieure 19 de la bride intérieure 10, est quant à lui comprimé par le bord inférieur 18 du couvercle 5. L'étanchéité entre tous les éléments concernés est rendue complète par les deux joints 11 et 21.En particulier, le joint 11 assure l'étanchéité vis-à-vis de la bride 6 qui ceinture le corps 1, tandis que le joint 21 assure l'étanchéité entre le couvercle 5, la bride 8 qui ceinture ce couvercle 5, et les faces supérieures respectives 25 et 19 des deux autres brides 6 et 10. Il en résulte que la soudure 7 solidarisant la bride 6 avec le corps 1, et la soudure 9 solidarisant la bride 8 avec le couvercle 5, ne doivent pas nécessairement être ellesmêmes étanches. Dans le mode de réalisation selon les figures 1 à 3, la partie supérieure du panier porte-filtre 3 est centrée à l'extérieur d'une partie annulaire 26, épaulée et tournée vers le bas, de la bride intérieure 10. La figure 4 illustre une variante, concernant la disposition et la fixation du panier porte-filtre 3. Le panier 3 est ici centré à l'intérieur de l'alésage central 27 de la bride intérieure 10. La réalisation de l'étanchéité n'est pas modifiée, par rapport au premier mode de réalisation, précédemment décrit. La figure 5 montre un dispositif de filtration, qui comprend trois paniers 3a,3b,3c, et trois filtres 4a,4b,4c montés de façon concentrique, suivant le même axe vertical 2, dans un même corps cylindrique 1 toujours surmonté d'un couvercle 5. Une première bride annulaire intérieure lOa, située au niveau du bord supérieur 12 du corps 1, centre le panier 3a avec le filtre 4a, constituant un premier étage de filtration. Une deuxième bride annulaire intérieure lOb, surmontant la première bride intérieure iOa et de diamètre intérieur plus petit que celui de cette bride 10a, centre le panier 3b avec le filtre 4b, constituant un deuxième étage de filtration. Une troisième bride annulaire intérieure vioc, surmontant la deuxième bride intérieure lOb de diamètre intérieur encore plus petit que celui de cette bride lOb, centre le panier 3c avec le filtre 4c, constituant un troisième étage de filtration. Une bride annulaire 6 ceinture ici encore le corps 1 dans sa partie supérieure, et est rendue solidaire du corps 1 par une soudure circulaire. Cette bride extérieure 6 se prolonge au-dessus du bord supérieur 12 du corps 1, et s'étend sur une hauteur correspondant à celle de l'ensemble des trois brides intérieures superposées iOa,iOb,10c. A chacune de ces brides intérieures 10a,lOb,10c est associé un joint torique d'étanchéité respectivement lla,llb,llc. Le premier joint lia assure l'étanchéité entre le bord supérieur 12 du corps 1, la première bride intérieure 10a et la bride extérieure 6. Le deuxieme joint llb assure l'étanchéité entre les deux brides intérieures 10a et lOb et la bride extérieure 6.Le troisième joint llc assure l'étanchéité entre les deux brides intérieures lob et lOc et la bride extérieure 6. Comme précédemment, une autre bride annulaire 8 ceinture le bord inférieur 18 du couvercle 5, dont elle est rendue solidaire par une soudure circulaire. Cette dernière bride extérieure 8 est assemblée sur la première bride extérieure 6 au moyen de vis non représentées. Un jonc annulaire 17c, comprimé par le bord inférieur du couvercle 5, prend appui sur la face supérieure 19c de la bride intérieure vioc. Un autre jonc annulaire 17b est comprimé par la bride intérieure 10c et prend appui sur la face supérieure 19b de la bride intérieure lOb. Un dernier jonc annulaire 17a est comprimé par la bride intérieure lOb et prend appui sur la face supérieure 19a de la bride intérieure lOa. Enfin, un joint torique d'étanchéité 21 est monté entre les deux brides extérieures 6 et 8, le couvercle 5, le jonc supérieur 17c et la face supérieure 19c de la bride intérieure vioc. Ainsi la conception et les fonctions des composants d'étanchéité restent les mêmes que dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, et le même principe reste applicable quel que soit le nombre des paniers et filtres disposés concentriquement. La figure 6 montre un autre dispositif de filtration, comprenant trois paniers 3a,3b,3c avec filtres respectifs 4a,4b,4c montés de façon superposée, toujours suivant un même axe vertical 2, dans un même corps cylindrique 1 qui possède ici une hauteur plus importante. Chaque panier 3a,3b,3c est centré par une bride annulaire intérieure correspondante lOa,lOb,lOc, les trois brides intérieures lOa,lOb,lOc étant ici de dimensions identiques, de même que les trois paniers 3a,3b,3c et les trois filtres 4a,4b,4c. La première bride intérieure 10a, située en position inférieure, prend appui par l'intermédiaire d'un premier joint torique d'étanchéité lla sur le sommet d'une entretoise tubulaire 28a, introduite dans la partie inférieure du corps 1. La deuxième bride intérieure lOb, située en position intermédiaire, prend appui par l'intermédiaire d'un deuxième joint torique d'étanchéité llb sur le sommet d'une deuxième entretoise tubulaire 28b, dont le bord inférieur comprime un premier jonc annulaire 17a appuyé sur la face supérieure 19a de la première bride intérieure lOa.La troisième bride intérieure lOc, située en position haute au niveau du bord supérieur 12 du corps 1, prend appui par l'intermédiaire d'un troisième joint torique d'étanchéité llc sur le sommet d'une troisième entretoise tubulaire 28c, dont le bord inférieur comprime un deuxième jonc annulaire 17b appuyé sur la face supérieure 19b de la deuxième bride intérieure lob. Un troisième jonc annulaire 17c, comprimé par le bord inférieur du couvercle 5, prend appui sur la face supérieure 19c de la troisième bride intérieure lOc. Le dispositif est complété par deux brides annulaires extérieures 6 et 8, solidaires respectivement du corps 1 et du couvercle 5, et par un autre joint torique 21, assurant l'étanchéité entre les deux brides extérieures 6 et 8, le couvercle 5, le jonc supérieur 17c et la face supérieure 19c de la bride intérieure 10c. Bien entendu, ce montage superposé peut s'appliquer à un nombre plus ou moins important de paniers et de filtres montés de façon superposée. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif de filtration à montage étanche qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. En particulier, les matériaux constitutifs des différents organes du dispositif peuvent être de toute nature, compatible avec les produits gazeux ou liquides à filtrer. REVENDICATIONs 1. Dispositif de filtration à montage étanche, pour le traitement de liquides ou gaz, du genre comportant un corps de filtre (1), au moins un panier ajouré portefiltre (3 ; 3a,3b,3c) monté à l'intérieur du corps de filtre (1), et au moins un filtre proprement dit (4 ; 4a,4b,4c) placé à l'intérieur du ou de chaque panier porte-filtre (3 ; 3a,3b,3c), caractérisé en ce pue - le corps de filtre (1) cylindrique est ceinturé, dans sa partie supérieure, par une première bride annulaire extérieure (6), - ce corps de filtre (1) est surmonté d'un couvercle (5) qui est ceinturé, dans la région de son bord inférieur, par une seconde bride annulaire extérieure (8), prévue pour être assemblée sur la première bride annulaire extérieure (6), - au moins un panier porte-filtre (3 ; 3a,3b,3c) a sa partie supérieure centrée par une bride annulaire intérieure (10 ; 10a,10b,10c) située sensiblement au niveau du bord supérieur (12) du corps de filtre (1), et montée concentriquement audit corps de filtre (1), - un premier joint annulaire d'étanchéité (11) est monté entre le bord supérieur (12) du corps de filtre (1) et la ou une bride intérieure (10), - un jonc annulaire (17) est monté et comprimé entre la bord inférieur (18) du couvercle (5) et la face supérieure (19) de la bride intérieure (10), et - un second joint annulaire d'étanchéité (21) est disposé autour du jonc (17), entre ce jonc (17), les deux brides extérieures (6,8) et la bride intérieure (10). 2. Dispositif de filtration à montage étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride annulaire intérieure (10) possède d'une part une partie annulaire (26) tournée vers le bas, avec alésage central (27), par laquelle est centrée la partie supérieure du panier porte-filtre (4), et d'autre part une collerette périphérique, de faible épaisseur, définissant une portée plane annulaire (15), tournée vers le bas, pour le premier joint annulaire d'étanchéité (11). 3. Dispositif de filtration à montage étanche selon la revendication 2, caractérisé en ce que le panier porte-filtre (4) est centré à 1' extérieur de la partie annulaire (26) de la bride intérieure (10). 4. Dispositif de filtration à montage étanche selon la revendication 2, caractérisé en ce que le panier porte-filtre (4) est centré à l'intérieur de l'alésage central (27) de la bride intérieure (10). 5. Dispositif de filtration à montage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier joint annulaire d'étanchéité (11) est monté à cheval sur le bord supérieur (12) du corps de filtre (1), le centre de la section droite de ce joint (11) étant sensiblement aligné avec le milieu de l'épaisseur de la paroi cylindrique du corps de filtre (1). 6. Dispositif de filtration à montage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le jonc annulaire (17) possède un diamètre moyen sensiblement égal au diamètre du cylindre passant par le milieu de l'épaisseur de la paroi cylindrique du corps de filtre (1), ainsi que par le milieu de l'épaisseur de la partie périphérique du couvercle (5). 7. Dispositif de filtration à montage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ou chaque jonc (17 ; 17a,17b,17c) est raccordé, par une liaison souple et étanche (20), avec le sommet du filtre (4) ou de l'un des filtres (4a,4b,4c). 8. Dispositif de filtration à montage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la seconde bride annulaire extérieure (8), solidaire du couvercle (5), présente un évidement annulaire (22), lequel reçoit le second joint annulaire d'étanchéité (21), qui entoure le jonc annulaire (17). 9. Dispositif de filtration à montage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins deux filtres (4a,4b,4c) et paniers porte-filtre associés (3a,3b,3c) sont montés de façon concentrique à l'intérieur du même corps de filtre (1), les différents paniers porte-filtre (3a,3b,3c) ayant leurs parties supérieures centrées par des brides annulaires intérieures respectives (10a,10b,i0c), brides qui possèdent des diamètres intérieurs différents les uns des autres et qui sont disposées les unes au-dessus des autres avec interposition de joncs annulaires (17a,17b,17c) entourés chacun d'un joint d'étanchéité (llb,llc,21). 10. Dispositif de filtration à montage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins deux filtres (4a,4b,4c) et paniers porte-filtre associés (3a,3b,3c) sont montés de façon superposée à l'intérieur du même corps de filtre (1), les différents paniers porte-filtre (3a,3b,3c) ayant leurs parties supérieures centrées par des brides annulaires respectives (10a,10b,10c), toutes de dimensions identiques, qui sont séparées les unes des autres en direction axiale par des entretoises tubulaires (28a,28b,28c), un joint d'étanchéité (lla,llb,llc) étant interposé entre chaque bride intérieure (lOa,lOb,lOc) et le sommet de l'entretoise tubulaire (28a,28b,28c) immédiatement inférieure, et un jonc annulaire (17a,17b,17c) étant comprimé entre le bord inférieur de chaque entretoise tubulaire (28a,28b,28c) et la face supérieure (19a,19b,19c) de la bride intérieure (10a, lOb, 10c) immédiatement inférieure.