Brevet FR2738162A1 — publié le 19970307

CARTOUCHE FILTRANTE ET PROCEDE POUR FABRIQUER CETTE DERNIERE Description La présente invention se rapporte à un procédé de fabri- cation d'une cartouche filtrante qui consiste en un ensemble replié en un matériau non tissé, soudable thermoplastiquement, et est reliée au moins longitudinalement, le long de ses deux côtés extérieurs, à au moins une garniture respective d'étan- chement réalisée sous la forme d'une bande d'étanchement en un matériau soudable thermoplastiquement. D'après la demande de brevet DE-A1-40 10 732, l'on connaît un élément filtrant qui, constitué d'une nappe de maté- riau de filtration, repliée en zigzag et agencée en forme d'an- neau ou de plaque, consiste en une matière fusible et est pourvu d'un matériau d'étanchement en forme de plaque ou de bande, recouvrant au moins les bords longitudinaux de ladite nappe filtrante. Par l'intermédiaire d'une zone soumise à fusion, le matériau d'étanchement est relié à la surface de contact de la nappe de matériau de filtration. Le matériau d'étanchement est un métal à bonne conductivité thermique, revêtu d'une matière plastique. Le métal est chauffé par induction, de manière à faire fondre la nappe de matériau de filtration. L'invention a pour objet un procédé du type mentionné en introduction, perfectionné de telle sorte qu'il puisse être mis en oeuvre en un temps plus court,et à moindre coût. Conformément à l'invention, pour atteindre l'objet pré- cité, il est prévu que la bande d'étanchement, d'une configura- tion tout d'abord plane conditionnée par la fabrication, soit amenée à une largeur supérieure à la hauteur du côté extérieur de l'ensemble replié et représentant, au maximum, le double de cette hauteur; que la bande d'étanchement plane soit placée, sur le côté extérieur, de façon telle que son bord supérieur vienne à fleur du bord supérieur de l'ensemble replié; que la bande d'étanchement et le côté extérieur soient pressés l'un contre l'autre par l'intermédiaire d'un élément presseur, et soient simultanément solidarisés par soudage grâce à une éner- gie fournie par l'intermédiaire dudit élément presseur; que la partie débordante de la bande d'étanchement, saillant au-delà du bord inférieur de l'ensemble replié, soit rabattue, dans un dispositif de rabat, de telle sorte que la bande d'étanchement présente une section transversale configurée en V; et que la partie débordante rabattue soit stabilisée sous la forme re- pliée, par apport de chaleur et par refroidissement consécutif. L'avantage réside alors dans le fait que, en une intervention, les plis de l'ensemble replié sont consignés fermement à demeu- re suite au soudage des bandes d'étanchement, et les côtés exté- rieurs sont simultanément munis d'un système d'étanchement vis-à-vis du boîtier du filtre. Après le rabat de la partie débordante et à l'issue de la stabilisation consécutive, la seconde branche rabattue, qui n'est soudée à aucune des autres parties, rebondit élastiquement par rapport à la première bran- che et forme la section transversale en V. De ce fait, les dimen- sions de l'élément filtrant peuvent bénéficier de tolérances relativement généreuses car la lèvre d'étanchement, faisant partie intégrante de la seconde branche, vient dans tous les cas s'appliquer contre le boîtier du filtre, de manière étanche, avec précontrainte élastique. La lèvre d'étanchement s'adapte aux circonstances considérées du cas d'application, selon que l'élément filtrant et/ou le boîtier accuse(nt) un surdimen- sionnement ou un sous-dimensionnement dans les limites des to- lérances amplement préétablies, l'interstice configuré en V étant conséquemment plus large ou plus étroit après le montage de la cartouche filtrante dans le boîtier du filtre. La bande d'étanchement est préférentiellement rabattue, dans le dispositif de rabat, de façon telle que la première branche présente une hauteur correspondant à la hauteur du côté extérieur de l'ensemble replié, et que la seconde branche pos- sede une hauteur qui est de 1,02 à 1,2 fois plus petite que la hauteur de la première branche. L'avantage réside alors dans une simplification du procédé de fixation de la bande d'étan- chement à l'ensemble replié. D'inopportuns soudages de la seconde branche, pourvue de la lèvre d'étanchement, peuvent ainsi être mieux empêchés lorsque la seconde branche présente une hauteur plus petite que la hauteur de la première branche. Par ailleurs, une telle configuration a pour résultat d'amélio- rer le système d'étanchement dans le boîtier du filtre. De la sorte, dans tous les cas, le bord d'étanchement porte avec pré- cision contre la surface latérale du boîtier et prodigue une étanchéité fiable dans cette zone. Par ailleurs, le montage de la cartouche filtrante dans le boîtier du filtre est simplifié grâce à une configuration de ce genre. Le fait que la hauteur de la première branche corresponde à la hauteur du côté extérieur de l'ensemble replié a pour conséquence que les plis dudit en- semble sont protégés, dans une large mesure, de contrain- tes/déformations mécaniques. Dans un perfectionnement avantageux, les éléments pres- seurs sont chauffés jusqu'à une température située au-dessus de la plage de fusion du ou des composant(s) à pouvoir adhésif du matériau de la bande d'étanchement. Ledit matériau est, de pré- férence, un matériau non tissé dont la résistance à l'écoule- ment est au moins égale à la résistance à l'écoulement du maté- riau dont l'ensemble replié est constitué. Un soudage peut s'opérer, par exemple, grâce au fait que les éléments presseurs consistent en des sonotrodes aux ultrasons. L'avantage réside alors dans le fait qu'on évite, fiablement, une influence néga- tive exercée sur les zones d'étanchement, car des sonotrodes aux ultrasons ne provoquent qu'un chauffage/soudage à délimi- tation étroitement localisée entre les bandes d'étanchement et les côtés extérieurs de l'ensemble replié. En outre, l'invention concerne une cartouche filtrante fabriquée d'après le procédé décrit ci-avant, comprenant un en- semble replié en un matériau non tissé, soudable thermoplasti- quement et relié au moins longitudinalement, le long de ses deux côtés extérieurs, à au moins une garniture respective d'étan- chement, la garniture d'étanchement pouvant être mise en prise étanche avec un boitier de filtre entourant la cartouche fil- trante. De surcroît, l'invention a pour objet une cartouche fil- trante du type antérieurement connu, perfectionnée de telle sorte que la garniture d'étanchement présente un agencement structurel plus simple et puisse, du point de vue technique de fabrication, être reliée plus simplement à l'ensemble replié. Par ailleurs, la cartouche filtrante conforme à l'invention doit permettre une meilleure compensation de tolérances dimen- sionnelles de la cartouche filtrante et/ou du boîtier du fil- tre, conditionnées par la fabrication. Conformément à l'invention, pour atteindre cet objet, il est prévu que la garniture d'étanchement soit réalisée sous la forme d'une bande d'étanchement, et soit constituée d'un ma- tériau soudable thermoplastiquement; et que la bande d'étan- chement présente une section transversale repliée pour l'es- sentiel en forme de V, soit reliée de manière étanche à l'ensem- ble replié, par sa première branche, et puisse être appliquée de manière étanche contre le boîtier du filtre, par sa seconde branche, avec précontrainte élastique. L'avantage réside alors dans le fait que la bande d'étanchement est d'un agencement structurel extraordinairement simple et est constituée, de par la fabrication, d'une bande plane qui est amenée à la forme d'un V dans un dispositif de rabat et présente, de la sorte, un bord d'étanchement pouvant être rétracté et déployé élastiquement dans la direction du boîtier du filtre. La bande d'étanchement est, de préférence, constituée d'un matériau non tissé. L'avantage consiste alors en ce que la cartouche filtrante, comprenant l'ensemble replié et les ban- des d'étanchement, est intégralement produite avec homogénéité matérielle. L'élimination de ladite cartouche est par consé- quent simple, sans nécessiter une séparation des éléments cons- titutifs individuels, et est possible sans aucun problème. La cartouche filtrante peut, par exemple, être totalement élimi- née par combustion. La bande d'étanchement est reliée, à l'ensemble replié, d'une manière telle que la section transversale de ladite bande soit ouverte sur le côté d'afflux du fluide devant être filtré. L'avantage réside alors dans le fait que la contrainte préala- ble, par laquelle la lèvre d'étanchement de la seconde branche est pressée contre le boîtier du filtre, devient d'autant plus forte que la différence de pression est grande entre le côté afflux et le côté écoulement. Ainsi, en présence de différences de pression faibles et fortes, une étanchéité sûre est dans tous les cas procurée vis-à-vis du boîtier du filtre. La première branche de la bande d'étanchement présente, de préférence, une largeur correspondant à la hauteur de l'en- semble replié, le rapport, entre la largeur de la première bran- che et la largeur de la seconde branche, étant de 1,02 à 1,2. Dans ce cas, l'avantage consiste en ce que la seconde branche porte, par son bord d'étanchement, non pas contre la délimita- tion en hauteur du boîtier du filtre, occupant une position contiguë, mais contre une surface d'étanchement plane qui s'étend entre les délimitations en hauteur. Cela a pour effet de garantir une étanchéité sûre; des écrasements de la lèvre d'étanchement, pouvant se traduire par des défauts d'étanchéi- té, sont ainsi fiablement exclus. Le bord d'étanchement peut être appliqué de manière étanche contre le boîtier du filtre, avec précontrainte élastique. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins an- nexés sur lesquels: les figures 1 à 4 sont des perspectives des étapes opéra- toires du procédé conforme à l'invention, pour la fabrication d'une cartouche filtrante; et la figure 5 est une représentation fragmentaire d'une bande d'étanchement. La figure 1 illustre un ensemble replié 1 constitué d'un matériau non tissé, soudable thermoplastiquement. Une bande d'étanchement 4, 5 respective, prévue le long des deux côtés ex- térieurs 2, 3 de l'ensemble replié 1, est reliée à ce dernier et assure l'étanchéité de la cartouche filtrante par rapport à un boîtier de filtre, non représenté dans ce cas. Dans cet exemple de réalisation, les bandes d'étanchement 4, 5 consistent en un matériau non tissé qui peut être soudé thermoplastiquement, tout comme le matériau non tissé de l'ensemble replié 1. La sec- tion transversale des bandes d'étanchement 4, 5 est ouverte sur un côté 6 d'afflux du fluide devant être filtré. Avant que les bandes 4, 5 soient placées sur les côtés extérieurs 2, 3 de 1l'en- semble replié 1, elles sont tout d'abord amenées à une largeur représentant approximativement le double de la hauteur desdits côtés extérieurs 2, 3 dudit ensemble 1. Les bandes 4, 5 planes sont rapprochées longitudinalement des côtés extérieurs 2, 3 de l'ensemble 1 et sont placées, sur lesdits côtés 2, 3, de façon telle que des bords supérieurs 7 de ces bandes 4, 5 viennent à fleur d'un bord supérieur 8 de l'ensemble replié 1. Par l'inter- médiaire d'éléments presseurs non illustrés dans ce cas, les bandes 4, 5 sont pressées sur les côtés extérieurs 2, 3 et sont simultanément soudées avec ces derniers grâce à une énergie fournie par l'intermédiaire des éléments presseurs, par exem- ple au moyen d'ultrasons. Après que les bandes 4, 5 planes ont été soudées avec les côtés extérieurs 2, 3, le groupe structurel unitaire ainsi préassemblé est dirigé vers un dispositif de rabat non représenté dans ce cas, dans lequel des parties débor- dantes 10, 11 desdites bandes 4, 5, saillant au-delà d'un bord inférieur 9 de l'ensemble replié 1, sont rabattues de telle sorte que les bandes d'étanchement comportent respectivement une section transversale configurée en V. Le rabat des parties débordantes 10, 11 est illustré sur les figures 1 à 3. Les par- ties débordantes 10, 11 rabattues sont ensuite stabilisées sous la forme repliée, avec souplesse élastique, par apport de cha- leur et par refroidissement consécutif. Sur la figure 4, la cartouche filtrante selon l'inven- tion est illustrée sous sa forme prête à l'emploi, des premières branches 4.1, 5.1 recouvrant alors intégralement les côtés ex- térieurs 2, 3, et des secondes branches 4.2, 5.2 étant écartées élastiquement à l'opposé de la direction de l'ensemble replié 1. Les extrémités des secondes branches 4.2, 5.2, qui sont tour- nées vers le bord supérieur 8 de l'ensemble 1, sont respec- tivement réalisées sous la forme de lèvres d'étanchement et peuvent être appliquées de manière étanche, avec précontrainte élastique, contre un boîtier de filtre non représenté dans ce cas. La figure 5 montre la bande d'étanchement 5 de la figure 4, à l'état prêt à l'intégration. L'on constate que la première branche 5.1 présente une plus grande hauteur que la seconde branche 5.2. Le rapport, entre la hauteur de la première branche 4.1, 5.1 et la hauteur de la seconde branche 4.2, 5.2, est de 1,1 dans l'exemple de réalisation considéré. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention telle que décrite et représentée, sans sortir de son cadre. -R E V E N D I C A T I ONS - 1. Procédé de fabrication d'une cartouche filtrante qui consiste en un ensemble replié en un matériau non tissé, souda- ble thermoplastiquement, et est reliée au moins longitudinale- ment, le long de ses deux côtés extérieurs, à au moins une garni- ture respective d'étanchement réalisée sous la forme d'une bande d'étanchement en un matériau soudable thermoplastique- ment, procédé caractérisé par le fait que la bande d'étanche- ment (4, 5), d'une configuration tout d'abord plane condition- née par la fabrication, est amenée à une largeur supérieure à la hauteur du côté extérieur (2, 3) de l'ensemble replié (1) et re- présentant, au maximum, le double de cette hauteur; par le fait que la bande d'étanchement (4, 5) plane est placée, sur le côté extérieur (2, 3), de façon telle que son bord supérieur (7) vienne à fleur du bord supérieur (8) de l'ensemble replié (1); par le fait que la bande d'étanchement (4, 5) et le côté exté- rieur (2, 3) sont pressés l'un contre l'autre par l'intermé- diaire d'un élément presseur, et sont simultanément solidari- sés par soudage grâce à une énergie fournie par l'intermédiaire dudit élément presseur; par le fait que la partie débordante (10, 11) de la bande d'étanchement (4, 5), saillant au-delà du bord inférieur (9) de l'ensemble replié (1), est rabattue, dans un dispositif de rabat, de telle sorte que la bande d'étanche- ment (4, 5) présente une section transversale configurée en V; et par le fait que la partie débordante (10, 11) rabattue est stabilisée sous la forme repliée, par apport de chaleur et par refroidissement consécutif. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments presseurs sont chauffes jusqu'à une tem- pérature située au-dessus de la plage de fusion du ou des compo- sant(s) à pouvoir adhésif du matériau de la bande d'étanchement (4, 5). 3. Cartouche filtrante fabriquée d'après le procédé conforme à l'une des revendications 1 et 2, comprenant un ensem- ble replié en un matériau non tissé, soudable thermoplastique- ment et relié au moins longitudinalement, le long de ses deux côtés extérieurs, à au moins une garniture respective d'étan- chement, la garniture d'étanchement pouvant être mise en prise étanche avec un boîtier de filtre entourant la cartouche fil- trante, cartouche caractérisée par le fait que la garniture d'étanchement est réalisée sous la forme d'une bande d'étanche- ment (4, 5), et est constituée d'un matériau soudable thermo- plastiquement; et par le fait que la bande d'étanchement (4, 5) présente une section transversale repliée pour l'essentiel en forme de V, est reliée de manière étanche à l'ensemble replié (1), par sa première branche (4.1, 5.1), et peut être appliquée de manière étanche contre le boîtier du filtre, par sa seconde branche (4.2, 5.2), avec précontrainte élastique. 4. Cartouche filtrante selon la revendication 3, carac- térisée par le fait que la bande d'étanchement (4, 5) est cons- tituée d'un matériau non tissé. 5. Cartouche filtrante selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que la section transversale de la bande d'étanchement (4, 5) est ouverte sur le côté (6) d'afflux du fluide devant être filtré. 6. Cartouche filtrante selon l'une quelconque des re- vendications 3 à 5, caractérisée par le fait que la première branche (4. 1, 5.1) de la bande d'étanchement (4, 5) présente une largeur correspondant à la hauteur de l'ensemble replié (1); et par le fait que le rapport, entre la largeur de la première bran- che (4.1, 5.1) et la largeur de la seconde branche (4.2, 5.2), est de 1,02 à 1,2.