Brevet FR2941873A1 — publié le 20100813

DESCRIPTION L'invention concerne un élément filtrant à disposer dans un boîtier de filtre à manche, comprenant une cartouche filtrante pourvue d'une matière filtrante se présentant sous la forme d'une garniture plissée cylindrique, la garniture plissée entourant un passage longitudinal axial. On connaît déjà des cartouches filtrantes dans l'état de la technique. Elles sont également appelées � filtre en étoile � et sont déjà connues par le document DE 10 2006 003 949 Al. Les cartouches filtrantes sont notamment utilisées pour la filtration de liquides, car grâce à leur garniture plissée stabilisée par deux coiffes, elles peuvent généralement résister à l'écoulement de liquides à travers elles. On connaît en outre dans l'état de la technique des � filtres à manche � ou "filtre en conduit" qui sont utilisés dans la technique du dépoussiérage. Les filtres à manche sont généralement fabriqués en feutres aiguilletés. Afin de résister aux décolmatages par choc de pression dans les boîtiers de filtre à manche, les feutres aiguilletés présentent généralement un tissu de soutien. On associe habituellement aux filtres à manche des � têtes de filtre à manche �, qui présentent des moyens de raccordement pour fixer les filtres à manche dans un boîtier de filtre à manche. Il existe actuellement une multiplicité de têtes de filtre à manche dans différentes géométries, qui sont utilisées dans des boîtiers de filtre à manche de différentes dimensions. Pour des raisons d'ingénierie, il est souvent avantageux d'utiliser dans la technique du dépoussiérage une cartouche filtrante au lieu d'un filtre à manche, car elle présente une surface filtrante nettement plus grande. Un problème est ici toutefois que les coiffes des cartouches filtrantes doivent être adaptées d'une manière compliquée aux dimensions des boîtiers de filtre à manche déjà existants. Il existe donc un besoin considérable de cartouches filtrantes 30 qui puissent être utilisées dans des boîtiers de filtre à manche déjà existants sans problème et sans opérations compliquées de confection. L'invention a donc pour but de fournir un élément filtrant stable, doté d'une très grande surface filtrante effective, qui puisse être -2- installé dans un boîtier existant de filtre à manche sans problème et de façon pratique. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un élément filtrant du type mentionné en introduction est caractérisé par une tête de filtre à manche qui présente une partie dont la première extrémité est assemblée à la cartouche filtrante par l'intermédiaire d'un adaptateur, et dont la deuxième extrémité présente un moyen de raccordement. Selon l'invention, on a tout d'abord constaté que les cartouches filtrantes disponibles sur le marché pouvaient être installées sans problème dans un boîtier de filtre à manche si elles sont assemblées à une tête de filtre à manche. Selon l'invention, on a en outre constaté que l'utilisation d'un adaptateur permet d'assembler des têtes de filtre à manche de différentes cotes et dimensions à des cartouches filtrantes de différentes cotes et dimensions. L'utilisation d'un adaptateur réduit considérablement les étapes de confection qui sont habituellement nécessaires pour installer une cartouche filtrante dans un boîtier de filtre à manche. Selon l'invention, on a enfin constaté que les cartouches filtrantes connues peuvent, malgré la rigidité de forme de leurs coiffes en métal ou en plastique, être adaptées à différents boîtiers de filtre à manche. L'invention a délaissé les modes habituels de fixation d'une cartouche filtrante qui sont connus dans l'état de la technique, en prévoyant un adaptateur qui permet de transposer à une cartouche filtrante les fixations typiques de filtres à manche. De la sorte, les cartouches filtrantes, qui se distinguent par une stabilité élevée et une très grande surface filtrante effective, peuvent être installées sans problème et de façon pratique dans des boîtiers existants de filtre à manche. Le but mentionné en introduction est donc atteint. Dans ce contexte, le moyen de raccordement qui est disposé à la deuxième extrémité de la tête de filtre à manche peut être réalisé sous forme de bague encliquetable. Les bagues encliquetables permettent un ancrage rapide de l'élément filtrant dans un boîtier de filtre à manche. La bague encliquetable peut présenter un bourrelet double pour s'engager autour du bord d'un trou d'une plaque à trous. Le bourrelet double forme deux protubérances qui délimitent un creux dans lequel peut s'engager le bord d'un trou. Grâce à un bourrelet double, la tête de filtre à -3- manche peut être disposée de manière rapide et réversible dans la plaque à trous d'un boîtier de filtre à manche. Le bourrelet double peut être formé par un élément élastique annulaire intérieur, qui est entouré par deux éléments d'enclenchement extérieurs disposés coaxialement. L'élément élastique annulaire intérieur permet une déformation radiale du bourrelet double. De plus, l'élément élastique annulaire intérieur développe une force de rappel. Cela a pour effet que le bourrelet double, à la suite de la déformation, reprend sa forme annulaire et s'engage autour du bord d'un trou d'une plaque à trous en remplissant le trou. Dans ce contexte, l'élément élastique annulaire peut être réalisé sous forme de bande métallique, et les éléments d'enclenchement peuvent être réalisés sous forme d'anneaux en caoutchouc qui entourent la bande métallique. Une bande métallique, en particulier une bande d'acier spécial ou d'acier à ressorts, développe une force de rappel particulièrement puissante. De plus, une bande métallique est relativement incassable et d'une résistance durable. L'utilisation d'anneaux en caoutchouc est économique et permet de disposer le bourrelet double dans un trou sans endommager le bord du trou. Comme le caoutchouc est relativement mou, le bourrelet double peut être inséré dans le trou sans déformer ou endommager le bord du trou. Une bague encliquetable peut être également disposée à la première extrémité de la tête de filtre à manche. La bague encliquetable à la première extrémité de la tête de filtre à manche peut être réalisée identique à la bague encliquetable à la deuxième extrémité de la tête de filtre à manche. Dans ce contexte toutefois, on peut aussi envisager que les bagues encliquetables à la première et à la deuxième extrémités ne soient pas réalisées identiques, à savoir qu'elles présentent des diamètres différents. En prévoyant deux bagues encliquetables, il est possible d'une part d'assembler par enclenchement la tête de filtre à manche au bord d'un trou d'une plaque à trous d'un boîtier de filtre à manche, et d'autre part d'assembler par enclenchement la tête de filtre à manche à une cartouche filtrante. Une simple bague peut être disposée à la première extrémité de la tête de filtre à manche. Cette bague peut être réalisée sous forme d'anneau en caoutchouc. Avec cette forme de réalisation concrète, la première extrémité de la tête de filtre à manche peut être engagée sans -4- problème par l'arrière par une masse de scellement, et être ancrée fixement de façon permanente à la cartouche filtrante. L'adaptateur peut être intégré dans une coiffe ou être réalisé d'un seul tenant avec une coiffe, qui est fixement assemblée à un côté frontal de la garniture plissée. Cela permet une structure de l'élément filtrant comportant peu de pièces. L'adaptateur peut être fixé sur une coiffe qui est fixement assemblée à un côté frontal de la garniture plissée. La coiffe peut être réalisée en matière plastique ou en métal. Le fait de disposer une coiffe stabilise la garniture plissée réalisée de forme cylindrique. Pour améliorer encore la stabilisation, on peut prévoir une cage de soutien qui est disposée dans le passage longitudinal axial de la garniture plissée. Comme l'adaptateur est fixé sur une coiffe, l'action filtrante de la garniture plissée proprement dite n'est pas compromise. On évite à la fois des déformations de la garniture plissée et une réduction de sa surface filtrante. L'adaptateur peut présenter une bride qui est vissée sur la coiffe. Un tel adaptateur peut être combiné avec des cartouches filtrantes qui sont habituellement enclenchées dans un boîtier par des ergots d'enclenchement. L'adaptateur peut présenter deux parois inférieures qui s'engagent autour de la coiffe. Avec cette forme de réalisation concrète, l'adaptateur peut être emmanché sur une coiffe de forme annulaire en vue de dessus. Dans ce contexte, on peut envisager que la distance entre les deux parois inférieures soit modifiable. Avec cette forme de réalisation concrète, l'adaptateur peut être adapté aux dimensions de différentes cartouches filtrantes ou encore coiffes. La première extrémité de la tête de filtre à manche peut être noyée dans une masse de scellement qui est reçue par l'adaptateur. On obtient ainsi un assemblage fixe permanent de la tête de filtre à manche à la cartouche filtrante. De plus, en incorporant la première extrémité dans une masse de scellement, on évite la formation de points de fuite. La masse de scellement peut s'écouler sans problème autour de la partie en forme de manche de la tête de filtre à manche et y pénétrer au moins pour partie. L'action filtrante est ainsi considérablement accrue. L'adaptateur peut présenter deux parois supérieures entourantes qui délimitent une cuvette qui reçoit la masse de scellement. Dans ce contexte, la distance entre les deux parois supérieures entourantes peut être -5- modifiable. Cela permet de régler le volume de la masse de scellement. De plus, la cuvette peut être adaptée aux dimensions de la première extrémité, en particulier à son diamètre. Comme masse de scellement, on peut utiliser du polyuréthane. Le polyuréthane peut être coulé ou injecté sans difficulté. L'adaptateur peut présenter des moyens récepteurs dans lesquels la première extrémité peut être enclenchée au moyen d'éléments d'enclenchement qui lui sont associés. Les éléments d'enclenchement peuvent être associés à la première extrémité de telle sorte que celle-ci peut être assemblée par enclenchement à l'adaptateur en employant peu de force. Cela permet un assemblage rapide de la tête de filtre à manche à une cartouche filtrante. Dans ce contexte, on peut envisager que les moyens récepteurs soient adaptables aux dimensions des éléments d'enclenchement. Les moyens récepteurs peuvent être réalisés sous forme de couronne d'enclenchement. Une couronne d'enclenchement permet l'utilisation d'un bourrelet double, qui s'engage autour de la couronne d'enclenchement. Dans ce contexte, la tête de filtre à manche peut présenter à sa première extrémité un bourrelet double et à sa deuxième extrémité un bourrelet double, qui sont chacun réalisés sur une bague encliquetable respective. Un élément filtrant pourvu d'une telle tête de filtre à manche peut être mis en place de façon pratique, en effectuant d'abord un assemblage par enclenchement à une cartouche filtrante, puis un assemblage par enclenchement à la plaque à trous d'un boîtier de filtre à manche. Des cartouches filtrantes pourvues d'un adaptateur du type décrit ici peuvent être sans problème assemblées à une tête de filtre à manche et utilisées dans un boîtier de filtre à manche. Cela étant, il existe différentes possibilités pour mettre en oeuvre et perfectionner de manière avantageuse l'enseignement de la présente invention. A cet effet, on se réfèrera d'une part aux développements qui précèdent, et d'autre part à l'exposé qui suit de deux exemples préférés de réalisation de l'invention, à l'aide des dessins. L'explication des exemples préférés de réalisation de l'invention à l'aide des dessins s'accompagne d'une explication de formes de réalisation et de perfectionnements généralement préférés de l'enseignement de l'invention, sans être limitative. Parmi les dessins annexés : - E - la figure 1 représente une vue en coupe de la partie supérieure d'un élément filtrant dans le cas duquel la première extrémité de la tête de filtre à manche est noyée dans une masse de scellement, la figure 2 représente une vue en coupe de la partie supérieure d'un élément filtrant dans le cas duquel la première extrémité de la tête de filtre à manche est assemblée par enclenchement à une couronne d'enclenchement d'un adaptateur, et la figure 3 représente une vue en coupe d'un élément filtrant dans le cas duquel la coiffe supérieure de la cartouche filtrante est assemblée par vissage à un adaptateur, et une vue de dessus de la coiffe supérieure. La figure 1 représente un élément filtrant à disposer dans un boîtier de filtre à manche 1, comprenant une cartouche filtrante 2 pourvue d'une matière filtrante 3 se présentant sous la forme d'une garniture plissée cylindrique 4, la garniture plissée 4 entourant un passage longitudinal axial 5. L'élément filtrant est caractérisé par une tête de filtre à manche 6 qui présente une partie en forme de manche 7 dont la première extrémité 8 est assemblée à la cartouche filtrante 2 par l'intermédiaire d'un adaptateur 9, et dont la deuxième extrémité 10 présente un moyen de raccordement 11. Le moyen de raccordement 11 est réalisé sous forme de bague encliquetable, qui présente un bourrelet double 12 pour s'engager autour du bord 13 d'un trou 14 d'une plaque à trous 15. La plaque à trous 15 est disposée dans le boîtier de filtre à manche 1. Le bourrelet double 12 est formé par un élément élastique annulaire intérieur 16, qui est entouré par deux éléments d'enclenchement extérieurs 17 disposés coaxialement. L'élément élastique annulaire intérieur 16 est réalisé sous forme de bande métallique. Les éléments d'enclenchement 17 sont réalisés sous forme d'anneaux en caoutchouc qui entourent la bande métallique. Les anneaux en caoutchouc sont disposés coaxialement et concentriquement à l'élément élastique 16. Tant l'élément élastique 16 que les anneaux en caoutchouc sont enfermés par une couche textile 18 qui est cousue sur la partie en forme de manche 7 en un point de couture 19. La couche textile 18 peut être réalisée sous forme de non-tissé ou de feutre aiguilleté. Une simple bague 20 est disposée à la première extrémité 8 de la tête de filtre à manche 6, bague qui est elle aussi enfermée par la couche textile 18, par couture en un point de couture 21. L'adaptateur 9 est ici fixé sur une coiffe 22 qui est fixement assemblée à un côté frontal 23 de la garniture plissée 4. L'adaptateur 9 -7- présente deux parois inférieures 24, 25 qui s'engagent concentriquement autour de la coiffe 22. La première extrémité 8 de la tête de filtre à manche 6 est noyée dans une masse de scellement 26 qui est reçue par l'adaptateur 9. A cet effet, l'adaptateur 9 présente deux parois supérieures entourantes 27 et 28 qui délimitent une cuvette qui reçoit la masse de scellement 26. La masse de scellement 26 est constituée de polyuréthane. La distance entre les parois inférieures 24 et 25 est modifiable. L'adaptateur 9 peut ainsi être adapté aux dimensions de la coiffe 22. La distance entre les parois supérieures 27 et 28 est également modifiable. L'adaptateur 9 peut ainsi être adapté au diamètre de la première extrémité 8 de la tête de filtre à manche 6. La figure 2 représente un élément filtrant à disposer dans un boîtier de filtre à manche 1, comprenant une cartouche filtrante 2 pourvue d'une matière filtrante 3 se présentant sous la forme d'une garniture plissée cylindrique 4, la garniture plissée 4 entourant un passage longitudinal axial 5. Afin d'éviter les répétitions, on notera ici que les références identiques utilisées sur les figures 1 et 2 désignent des éléments identiques de l'élément filtrant, de l'adaptateur, de la cartouche filtrante et du boîtier de filtre à manche. La tête de filtre à manche 6' selon la figure 2 présente une partie en forme de manche 7' dont la première extrémité 8' est assemblée à la cartouche filtrante 2 par l'intermédiaire d'un adaptateur 9', et dont la deuxième extrémité 10' présente un moyen de raccordement 11. La deuxième extrémité 10' de la tête de filtre à manche 6' présente un moyen de raccordement 11 qui est réalisé sous forme de bague encliquetable pourvue d'un bourrelet double 12 pour s'engager autour du bord 13 d'un trou 14 d'une plaque à trous 15. Le bourrelet double 12 est formé par un élément élastique annulaire intérieur 16, qui est entouré par deux éléments d'enclenchement extérieurs 17 disposés coaxialement. L'élément élastique 16 est réalisé sous forme de bande métallique, et les éléments d'enclenchement 17 sont réalisés sous forme d'anneaux en caoutchouc qui entourent la bande métallique. Tant l'élément élastique 16 que les éléments d'enclenchement 17 sont enfermés par une couche textile 18 qui est cousue sur la partie cylindrique 7' en un point de couture 19. La partie 7' est ici constituée du même matériau que la couche textile 18. -8- L'adaptateur 9' est fixé sur une coiffe 22 qui est fixement assemblée à un côté frontal 23 de la garniture plissée 4. L'adaptateur 9' présente deux parois inférieures 24 et 25 qui s'engagent autour de la coiffe 22. L'adaptateur 9' présente des moyens récepteurs 29 dans lesquels la première extrémité 8' de la tête de filtre à manche 6' peut être enclenchée au moyen d'éléments d'enclenchement 17 qui lui sont associés. Les moyens récepteurs 29 sont réalisés sous forme de couronne d'enclenchement, autour de laquelle s'engage un bourrelet double 12. Le bourrelet double 12 est formé par un élément élastique 16 et des éléments d'enclenchement 17. Le bourrelet double 12 à la première extrémité 8' de la tête de filtre à manche 6' est réalisé identique au bourrelet double 12 à la deuxième extrémité 10' de la tête de filtre à manche 6'. La distance entre les parois inférieures 24 et 25 de l'adaptateur 9' est modifiable. L'adaptateur 9' peut ainsi être adapté aux dimensions de la coiffe 22. Le diamètre intérieur 30 de la couronne d'enclenchement est également modifiable. L'adaptateur 9 peut ainsi être adapté au diamètre de la première extrémité 8' de la tête de filtre à manche 6'. La figure 3 représente un élément filtrant à disposer dans un boîtier de filtre à manche 1, comprenant une cartouche filtrante 2' pourvue d'une matière filtrante 3 se présentant sous la forme d'une garniture plissée cylindrique 4, la garniture plissée 4 entourant un passage longitudinal axial 5. Afin d'éviter les répétitions, on notera ici que les références identiques utilisées sur les figures 1, 2 et 3 désignent des éléments identiques de l'élément filtrant, de l'adaptateur, de la cartouche filtrante et du boîtier de filtre à manche. La tête de filtre à manche 6' selon la figure 3 présente une partie en forme de manche 7' dont la première extrémité 8' est assemblée à la cartouche filtrante 2' par l'intermédiaire d'un adaptateur 9', et dont la deuxième extrémité 10' présente un moyen de raccordement 11. La deuxième extrémité 10' de la tête de filtre à manche 6' présente un moyen de raccordement 11 qui est réalisé sous forme de bague encliquetable pourvue d'un bourrelet double 12 pour s'engager autour du bord 13 d'un trou 14 d'une plaque à trous 15. Le bourrelet double 12 est formé par un élément élastique annulaire intérieur 16, qui est entouré par deux éléments d'enclenchement extérieurs 17 disposés coaxialement. -9- L'élément élastique 16 est réalisé sous forme de bande métallique, et les éléments d'enclenchement 17 sont réalisés sous forme d'anneaux en caoutchouc qui entourent la bande métallique. Tant l'élément élastique 16 que les éléments d'enclenchement 17 sont enfermés par une couche textile 18 qui est cousue sur la partie cylindrique 7' en un point de couture 19. La partie 7' est ici constituée du même matériau que la couche textile 18. L'adaptateur 9" est assemblé par vissage à une coiffe 22' qui est fixement assemblée à un côté frontal 23 de la garniture plissée 4. La coiffe 22' présente trois ergots d'enclenchement 31 du genre crochets, qui font saillie de la coiffe 22' à la manière de brides. Les ergots d'enclenchement 31 forment une ouverture dans laquelle sont reçues des vis 32. Les vis 32 traversent en outre des passages 33 dans une bride 34 de l'adaptateur 9". L'adaptateur 9" est ainsi fixement assemblé à la coiffe 22' par vissage. L'adaptateur 9" présente des moyens récepteurs 29 dans lesquels la première extrémité 8' de la tête de filtre à manche 6' peut être enclenchée au moyen d'éléments d'enclenchement 17 qui lui sont associés. Les moyens récepteurs 29 sont réalisés sous forme de couronne d'enclenchement, autour de laquelle s'engage un bourrelet double 12. Le bourrelet double 12 est formé par un élément élastique 16 et des éléments d'enclenchement 17. Le bourrelet double 12 à la première extrémité 8' de la tête de filtre à manche 6' est réalisé identique au bourrelet double 12 à la deuxième extrémité 10' de la tête de filtre à manche 6'. Le diamètre intérieur 30 de la couronne d'enclenchement est 25 modifiable. L'adaptateur 9" peut ainsi être adapté au diamètre de la première extrémité 8' de la tête de filtre à manche 6'. L'invention concerne également une cartouche filtrante 2, 2' caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un adaptateur 9, 9', 9" pour recevoir une tête de filtre à manche 6, 6', pour une utilisation dans un 30 élément filtrant tel que décrit ci-dessus. Concernant d'autres formes de réalisation et perfectionnements avantageux de l'enseignement de l'invention, on se réfèrera à la partie générale de la description. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de 35 réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers - 10 - éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Élément filtrant à disposer dans un boîtier de filtre à manche (1), comprenant une cartouche filtrante (2, 2') pourvue d'une matière filtrante (3) se présentant sous la forme d'une garniture plissée cylindrique (4), la garniture plissée (4) entourant un passage longitudinal axial (5), caractérisé par une tête de filtre à manche (6, 6') qui présente une partie (7, 7') dont la première extrémité (8, 8') est assemblée à la cartouche filtrante (2, 2') par l'intermédiaire d'un adaptateur (9, 9', 9"), et dont la deuxième extrémité (10, 10') présente un moyen de raccordement (11). 2. Élément filtrant selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que le moyen de raccordement (11) est réalisé sous forme de bague encliquetable. 3. Élément filtrant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague encliquetable présente un bourrelet double (12) pour s'engager autour du bord (13) d'un trou (14) d'une plaque à trous (15). 15 4. Élément filtrant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bourrelet double (12) est formé par un élément élastique annulaire intérieur (16), qui est entouré par deux éléments d'enclenchement extérieurs (17) disposés coaxialement. 5. Élément filtrant selon la revendication 4, caractérisé en ce 20 que l'élément élastique annulaire (16) est réalisé sous forme de bande métallique, et les éléments d'enclenchement (17) sont réalisés sous forme d'anneaux en caoutchouc qui entourent la bande métallique. 6. Élément filtrant selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une bague encliquetable est également disposée à la 25 première extrémité (8') de la tête de filtre à manche (6'). 7. Élément filtrant selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une simple bague (20) est disposée à la première extrémité (8) de la tête de filtre à manche (6). 8. Élément filtrant selon l'une des revendications 1 à 7, 30 caractérisé en ce que l'adaptateur (9, 9', 9") est intégré dans une coiffe (22, 22') ou est réalisé d'un seul tenant avec cette coiffe (22, 22'), qui est fixement assemblée à un côté frontal (23) de la garniture plissée (4).- 12 - 9. Élément filtrant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'adaptateur (9, 9', 9") est fixé sur une coiffe (22, 22') qui est fixement assemblée à un côté frontal (23) de la garniture plissée (4). 10. Élément filtrant selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'adaptateur (9") présente une bride (34) qui est vissée sur la coiffe (22'). 11. Élément filtrant selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'adaptateur (9, 9') présente deux parois inférieures (24, 25) qui s'engagent autour de la coiffe (22). 12. Élément filtrant selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la première extrémité (8) de la tête de filtre à manche (6) est noyée dans une masse de scellement (26) qui est reçue par l'adaptateur (9). 13. Élément filtrant selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'adaptateur (9) présente deux parois supérieures entourantes (27, 28) qui délimitent une cuvette qui reçoit la masse de scellement (26). 14. Élément filtrant selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'adaptateur (9', 9") présente des moyens récepteurs (29) dans lesquels la première extrémité (8') peut être enclenchée au moyen d'éléments d'enclenchement (17) qui lui sont associés. 15. Élément filtrant selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens récepteurs (29) sont réalisés sous forme de couronne d'enclenchement. 16. Cartouche filtrante (2, 2') caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un adaptateur (9, 9', 9") pour recevoir une tête de filtre à manche (6, 6'), pour une utilisation dans un élément filtrant selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.