Brevet FR2852859A1 — publié le 20041001

La présente invention concerne un dispositif d'extraction non destructrice de cartouches filtrantes de leur support de maintien. La présente invention concerne également un procédé d'extraction non destructrice de cartouches filtrantes de leur support de maintien au moyen du dispositif d'extraction non destructrice selon la présente 5 invention. La présente invention concerne également l'utilisation du dispositif et/ou du procédé selon la présente invention dans les extrudeuses de polyoléfines. Les producteurs de polyoléfines, en particulier de polyéthylène et de polypropylène utilisent des extrudeuses pour transformer la poudre de polymère sortant du réacteur de 10 polymérisation en granulés. Les transformateurs de matière plastique utilisent également des extrudeuses pour transformer les dits granulés en produits finis. Ces extrudeuses sont généralement équipées de filtres dont la fonction est de filtrer le plastique fondu afin de supprimer les impuretés potentiellement présentes, impuretés pouvant conduire à la mise au rebut ou au déclassement du produit. Les filtres sont disposés à l'intérieur d'un support de maintien très solide et muni de nombreux orifices au travers desquels passe le polymère fondu. L'encrassement régulier du filtre nécessite son remplacement. Ainsi, le support de maintien et son filtre sont régulièrement extraient de l'extrudeuse afin de procédé au remplacement du filtre. En effet, les conditions d'utilisation des filtres entraînent un encrassage tel du filtre et de 20 son support de maintien que les méthodes connues de traitement de ces pièces conduisent aujourd'hui à la destruction pure et simple des filtres. Une méthode connue consiste à extraire par tout moyen le filtre de son support de maintien; ainsi, en général, les opérateurs en fabrication insèrent le support de maintien dans un support fixé sur une table de travail, placent un tournevis entre le support de maintien et le filtre, et frappent avec un marteau sur le tournevis pour désolidariser les deux parties afin de sortir le filtre de son support de maintien. Il existe donc bien un besoin dans la technique qui permettrait d'éviter la destruction systématique des filtres et permettre leur reconditionnement car le coût associé aux méthodes destructrices actuelles est non négligeable. Les figures représentent des modes d'exécution préférés selon la présente invention. La figure 1 représente une coupe d'une cartouche filtrante montée dans son support de maintien. Les figures 2,3 et 4 représentent le dispositif d'extraction selon la présente 10 invention. La figure 5 représente un plan de fabrication du dispositif d'extraction selon la présente invention. Ainsi, la présente invention consiste en un dispositif d'extraction non destructrice de cartouche filtrante cylindrique comprenant une toile filtrante et d'une collerette 15 cylindrique, disposée à une des extrémités de la toile filtrante, la dite cartouche filtrante étant disposée à l'intérieur d'un support de maintien de forme cylindrique caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la collerette de la cartouche filtrante est inférieur au diamètre intérieur de la toile filtrante libérant ainsi une surface d'appui A disponible, et en ce que le dispositif d'extraction comprend une pièce amovible disposant d'une position en mode fermé et d'une position en mode ouvert, la position en mode ouvert libérant ainsi une surface d'appui B, a. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant inférieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en 25 position en mode fermé, et b. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant supérieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode ouvert. Selon la présente invention, la cartouche filtrante cylindrique comprend une toile filtrante et une collerette cylindrique disposée à une des extrémités de la toile filtrante. Les toiles filtrantes généralement utilisées dans la technique sont des toiles de type métallique. De préférence, ces toiles sont constituées d'un ensemble de mailles permettant de travailler dans une fourchette de filtration comprise entre 55 et 270 microns. Pour pouvoir être extraite de son support de maintien, il est indispensable selon la présente invention que la toile filtrante de la cartouche filtrante dispose d'un élément de renfort libérant une surface d'appui A disponible, surface d'appui A sur laquelle devra venir se reposer la surface d'appui B du dispositif d'extraction. C'est pourquoi une caractéristique de l'invention réside en ce que le diamètre intérieur de la collerette de la 10 cartouche filtrante est inférieur au diamètre intérieur de la toile filtrante. Ce renfort de la toile filtrante consiste de préférence en une collerette cylindrique, de préférence métallique, disposée à une des extrémités de la toile filtrante; de préférence, cette extrémité correspond à la partie ouverte du filtre, à savoir l'ouverture par laquelle le produit à filtrer entre dans le filtre. La fonction du renfort de la toile filtrante est 15 double: elle permet d'une part d'assurer une rigidité à la cartouche filtrante et elle permet d'autre part l'accrochage entre le dispositif d'extraction et la cartouche filtrante afin d'assurer l'extraction de cette dernière. Ce renfort peut être un élément rajouté à la toile filtrante ou un élément faisant intégralement partie de la toile filtrante lors de la fabrication de cette dernière. Ce renfort consiste donc généralement en une collerette 20 cylindrique; il est toutefois évident que la présente invention englobe également d'autres types de renfort pour autant que les conditions de rigidité de la cartouche filtrante et de surface d'appui A disponible soient bien remplies. Ainsi, on peut très bien imaginer que le renfort n'occupe qu'une portion partielle de la circonférence de la toile filtrante. De préférence, la collerette possède également un diamètre extérieur supérieur au diamètre de la toile filtrante libérant ainsi une surface d'appui A' de manière à ce qu'elle repose sur le support de maintien. Selon la présente invention, le support de maintien de forme cylindrique est de 30 préférence très solide afin de permettre son reconditionnement sans l'endommager et est muni de nombreux orifices au travers desquels passe le polymère fondu. Le support de maintien possède de préférence un diamètre intérieur légèrement supérieur à celui de la toile filtrante afin de permettre une insertion aisée de cette toile; la surface d'appui A' de la collerette vient généralement s'appuyer sur une surface d'appui correspondante positionnée à une extrémité du support de maintien. Selon la présente invention, le dispositif d'extraction comprend une pièce amovible disposant d'une position en mode fermé et d'une position en mode ouvert, la position en mode ouvert libérant ainsi une surface d'appui B, le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant inférieur au 10 diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode fermé, et le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant supérieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode ouvert. De préférence, le dispositif d'extraction comprend également un corps principal (axe central). La pièce amovible selon la présente invention est ainsi disposée à une extrémité du corps principal et solidaire de ce dernier. Par surface d'appui B de la pièce amovible (en position en mode ouvert), on entend la surface disponible de la pièce amovible qui entrera en contact avec la surface d'appui A 20 de la collerette. La surface d'appui B disponible de la pièce amovible (en position en mode ouvert) représente de préférence au moins 30% de la surface d'appui A disponible de la collerette, de préférence 50%, plus préférentiellement 75%. Ces ratios des surfaces d'appui respectives permettent de répartir la force d'extraction sur une surface 25 suffisante afin d'éviter tout endommagement de la collerette de la cartouche filtrante lors de son extraction. Selon un mode préféré de la présente invention, la pièce amovible comprend plusieurs parties maintenues entre elles par des pièces déformables tels des joints et/ou ressorts. Ceci est représenté sur la figure 5 selon un mode particulier o la pièce amovible 30 comprend quatre parties; il est toutefois évident que la pièce amovible peut très bien être composées de 2, 3, 5, 6, 7, 8 parties ou au-delà (pour autant que la partie amovible remplisse sa fonction). Les figures représentent des modes d'exécution préférés selon la présente invention. La figure 1 représente une coupe d'une cartouche filtrante cylindrique montée dans son support de maintien également cylindrique. On y distingue respectivement la collerette (8), la toile filtrante (9) et le support de maintien (10). Pendant l'extraction, le support de maintien (10) de la cartouche filtrante (9) est généralement bloqué, soit dans un étau, soit dans un système plus automatique par vérin 10 qui permet d'accélérer la manoeuvre. Les figures 2,3 et 4 représentent un dispositif d'extraction selon la présente invention. Le dispositif comporte une pièce amovible en 4 parties (1), montée sur un axe central (2). La pièce amovible (1) comporte 2 gorges extérieures (3) o sont logés 2 joints toriques ou 2 ressorts (4) dont le rôle est de permettre aux 4 parties de la pièce 15 amovibles (1) de s'écarter pendant la manoeuvre, puis de revenir à leur position initiale. L'extrémité de l'axe central (2) comporte une gorge (5) qui permet de loger un épaulement intérieur de la pièce amovible (1) afin de solidariser ces 2 pièces. L'axe central (2) est muni d'une partie conique (6) ayant la même conicité que celle de la pièce amovible (1). Le dispositif comporte aussi un tube (7) monté et coulissant sur 20 l'axe central (2). Avant écartement des 4 parties de la pièce amovible (1), le diamètre extérieur de la pièce amovible est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la collerette (8) de la cartouche filtrante (9) ; il en est de même du diamètre extérieur du tube (7) qui vient s'appuyer sur les parties supérieures de la pièce amovible. L'extrémité de l'axe central 25 (2) et la partie intérieure de la pièce amovible (1) sont usinées de telle manière à ce qu'une traction vers le haut de l'axe central et/ou une pression vers le bas du tube (7) engendrent un écartement des 4 parties de la pièce amovible (1) libérant ainsi une surface d'appui disponible B de la pièce amovible. Les 4 parties de la pièce amovible se positionnent ainsi exactement sur l'épaulement (11) de l'axe central (2). Le diamètre 30 extérieur de la pièce amovible (1) est alors légèrement inférieur au diamètre intérieur de la cartouche filtrante (9) et supérieur au diamètre intérieur de la collerette (8). Ensuite, comme indiqué sur les figures 2,3 et 4 on procède à l'extraction de la cartouche filtrante en effectuant une traction vers le haut de l'axe central jusqu'à ce que la cartouche filtrante soit extraite de son support de maintien.Une poussée légère de l'outil d'extraction contre l'extrémité fermée du filtre (enfoncement maximum de l'outil dans 5 le filtre) permet à la pièce amovible de revenir automatiquement en position en mode fermé ce qui permet de sortir aisément le dispositif d'extraction de la cartouche filtrante. Pendant l'extraction, le support de maintien (10) de la cartouche filtrante (9) est bloqué, soit dans un étau, soit dans un système plus automatique par vérin qui permet d'accélérer la manoeuvre. Les étapes du procédé d'extraction sont expliquées sur les 10 figures 2, 3 et 4. Une fois l'extraction non destructrice effectuée, la cartouche filtrante est ensuite soumise à un nettoyage approprié permettant de la reconditionner. Un mode de nettoyage préféré consiste à soumettre la cartouche à un nettoyage par ultra-sons. La figure 5 représente un plan de fabrication du dispositif d'extraction; les cotes y sont indiquées en mm. On y distingue très aisément la pièce amovible comprenant, dans 15 cette configuration, 4 parties amovibles. Comme déjà indiqué dans l'introduction ci-dessus, la présente invention revêt d'une importance toute particulière pour les producteurs de polyoléfines, en particulier de polyéthylène et de polypropylène, qui utilisent des extrudeuses pour transformer la 20 poudre de polymère sortant du réacteur de polymérisation en granulés ainsi que pour les transformateurs de matière plastique qui utilisent également des extrudeuses pour transformer les dits granulés en produits finis. Ces extrudeuses sont généralement équipées de filtres dont la fonction est de filtrer le plastique fondu afin de supprimer les impuretés potentiellement présentes, impuretés pouvant conduire à la mise au rebut ou 25 au déclassement du produit. Les fourchettes de filtration sont généralement comprises entre 55 et 270 microns. En général, les extrudeuses disposent d'une plaque coulissante équipée de 2 supports de filtres (breaker plate), un en service et un en réserve. La perte de charge d'un filtre neuf est environ de 1,5 à 10 MPa, en particulier de 2 à 3 MPa pour le polyéthylène et de 5 à 7 MPa pour le Polypropylène. Le filtre est remplacé si la 30 pression en amont du filtre dépasse 20 MPa ou si la perte de charge atteint 10 MPa. Les conducteurs d'extrudeuses actionnent alors la vanne de commande pour faire coulisser la plaque du changeur de filtre, afin de mettre en service le filtre de réserve. Chaque support de filtres (breaker plate) est équipé de plusieurs cartouches filtrantes. Ces cartouches filtrantes sont montées dans des supports de maintien équipés de trous, supports capables de résister à la pression de service. La présente invention concerne également un procédé d'extraction non destructrice de cartouches filtrantes de leur support de maintien au moyen du dispositif d'extraction non destructrice selon la présente invention. En particulier, la présente invention 10 concerne un procédé d'extraction non destructrice de cartouche filtrante cylindrique comprenant une toile filtrante et une collerette cylindrique disposée à une des extrémités de la toile filtrante, le diamètre intérieur de la collerette étant inférieur au diamètre intérieur de la toile filtrante libérant ainsi une surface d'appui (A) disponible, la dite cartouche filtrante étant disposée à l'intérieur d'un support de maintien de forme 15 cylindrique, caractérisé en ce qu'on utilise un dispositif d'extraction comprenant une pièce amovible, la dite pièce amovible disposant d'une position en mode fermé et d'une position en mode ouvert, la position en mode ouvert libérant ainsi une surface d'appui (B), a. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant inférieur au diamètre 20 intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode fermé, et b. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant supérieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode ouvert, en ce qu'on introduit la pièce amovible dans la cartouche filtrante sous la collerette, en ce qu'on amène la pièce amovible en position ouverte, en ce qu'on met contact les surfaces d'appui respectives de la collerette (A) et de la pièce amovible (B), et en ce qu'on extraie la cartouche filtrante de son support de maintien. La présente invention concerne également l'utilisation du dispositif et/ou du procédé selon la présente invention dans les extrudeuses de polyoléfines. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'extraction non destructrice de cartouche filtrante cylindrique comprenant une toile filtrante et d'une collerette cylindrique, disposée à une des extrémités de la toile filtrante, la dite cartouche filtrante étant disposée à l'intérieur d'un support de maintien de forme cylindrique caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la collerette de la cartouche filtrante est inférieur au diamètre intérieur de la toile filtrante libérant ainsi une surface d'appui A disponible, et en ce que le dispositif d'extraction comprend une pièce amovible disposant d'une position en mode fermé et d'une position en mode ouvert, la position en mode ouvert 10 libérant ainsi une surface d'appui B, a. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant inférieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode fermé, et b. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant supérieur au 15 diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode ouvert. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la toile filtrante de la cartouche filtrante cylindrique est en métal. 20 3. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que la toile filtrante de la cartouche filtrante cylindrique est constituée d'un ensemble de mailles permettant de travailler dans une fourchette de filtration comprise entre 55 et 270 microns. 4. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que la collerette possède un diamètre extérieur supérieur au diamètre de la toile filtrante libérant ainsi une surface d'appui A' permettant de reposer sur le support de maintien. 5. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif d'extraction comprend également un corps principal (axe central) et en ce que la pièce amovible selon la présente invention est disposée à une extrémité du corps principal et solidaire de ce dernier. 6. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que la surface d'appui B disponible de la pièce amovible (en position en mode ouvert) représente de préférence au moins 30% de la surface d'appui A disponible de la collerette, de préférence 50%, plus préférentiellement 75%. 7. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que la pièce amovible comprend plusieurs parties maintenues entre elles par des pièces déformables tels des joints et/ou ressorts, de préférence de 2 à 8 parties, plus préférentiellement de 3 à 6 parties. 8. Procédé d'extraction non destructrice de cartouche filtrante cylindrique comprenant une toile filtrante et une collerette cylindrique disposée à une des extrémités de la toile filtrante, le diamètre intérieur de la collerette étant inférieur au diamètre intérieur de la toile filtrante libérant ainsi une surface d'appui (A) disponible, la dite cartouche filtrante étant disposée à l'intérieur d'un support de maintien de forme cylindrique, caractérisé en ce qu'on utilise un dispositif d'extraction comprenant une pièce amovible, la dite pièce amovible disposant d'une position en mode fermé et d'une position en mode ouvert, la position en mode ouvert libérant ainsi une surface d'appui (B), a. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant inférieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en 30 position en mode fermé, et b. le diamètre extérieur de la dite pièce amovible étant supérieur au diamètre intérieur de la collerette de la toile filtrante lorsque la pièce amovible est en position en mode ouvert, en ce qu'on introduit la pièce amovible dans la cartouche filtrante sous la collerette, en ce qu'on amène la pièce amovible en position ouverte, en ce qu'on met contact les surfaces d'appui respectives de la collerette (A) et de la pièce amovible (B), et en ce qu'on extraie la cartouche filtrante de son support de maintien. 9. Utilisation du dispositif et/ou du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans les extrudeuses de polyoléfines.