Filtre pour gaz et liquides
La présente invention concerne les filtres pour gaz et liquides formés de papier plissé et se présentant généralement sous la forme de cylindres ou de troncs de cônes. Dans le cours de la description qui va suivre on emploiera, pour la commodité de l'exposé, le terme galette pour désigner la forme de ces filtres.
On sait qu'il est connu de donner à la bande de papier plissé, destinée à constituer un filtre, une forme annulaire en réunissant ses extrémités. Les plis de la bande de papier peuvent être orientés parallèlement à la hauteur du filtre ou peuvent être orientés radialement, les tranches étant scellées dans des montures de forme appropriée.
Ces dispositions permettent d'obtenir une surface filtrante considérable dans un espace très restreint.
Cependant la distance entre les plis est variable, elle diminue à mesure qu'on se rapproche du centre de la galette. Il en résulte que le volume est mal utilisé.
Le filtre suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par un cylindre formé d'une nappe de papier plissée en zigzag, à plis parallèles uniformes maintenus écartés les uns des autres par des saillies continues présentant un pouvoir adhésif pour lier les plis entre eux. Cet élément filtrant offre l'avantage de présenter le maximum de surface filtrante pour un volume déterminé.
Un tel élément filtrant peut être mis en place dans un dispositif ou appareil de filtration par lutage de ses bords dans ce dernier.
L'élément filtrant peut également être enduit sur toute sa hauteur d'une matière fermant latéralement les intervalles entre plis, la matière pouvant également pénétrer sur une petite largeur du bord de la galette sur ses faces planes. On réalise ainsi un élément filtrant d'une bonne rigidité qui peut être mis en place tel quel dans une cartouche ou un appareil de filtration, le joint pouvant être serré à l'aide de tout moyen approprié.
On a représenté au dessin annexé, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, à différents stades de sa fabrication.
La fig. 1: une vue en élévation de la nappe et de l'organe de découpe.
La fig. 2: une vue en plan de la nappe découpée.
La fig. 3 : une vue de détail à plus grande échelle de la nappe dont les plis sont écartés pour montrer la disposition des fils d'écartement.
Les fig. 4 et 5 : des vues en plan et en coupe verticale d'une galette avec sa monture.
La fig. 6: une vue d'un dispositif pour la réalisation de la monture d'une telle galette.
les fig. 1 à 3 montrent un exemple de nappe dont on part pour obtenir les galettes filtrantes. Cette nappe est constituée de manière analogue à celle faisant l'objet du brevet suisse No 322972 du 15 juillet 1957. Elle est formée par une bande de papier 1 plissée en zigzag dont les plis, parallèles et uniformes, sont maintenus écartés les uns des autres par des fils 2-3 enduits d'adhésif disposés perpendiculairement à la direction des plis. Ces fils enduits d'adhésifs sont prévus de chaque côté du papier et de préférence de telle sorte que le fil d'un côté soit en regard du fil de l'autre côté.
Outre que ces fils forment des saillies maintenant écartés les plis de la nappe, ils assurent par leur collage entre eux la cohésion de la nappe dont les plis ne peuvent s'ouvrir. En effet, les fils se collent entre eux sur toute la profondeur du pli en raison de la présence de l'adhésif.
Dans une telle nappe on découpe des galettes cylindriques (fig. 1 et 2).
Comme représenté sur la fig. 1, cette découpe peut être avantageusement obtenue au moyen d'un outil de coupe constitué par un tambour 4 dont le fond ouvert comporte une arête vive 5. Ce tambour est de préférence en acier et sa paroi est mince, de l'ordre de 0,2 mm. I1 est animé d'un mouvement de rotation rapide, par exemple de l'ordre de 4000 à 5000 tours par minute pour des galettes devant avoir un diamètre de l'ordre de 10 cm. Le tambour est monté de façon à pouvoir être déplacé suivant son axe au cours de sa rotation, ce qui permet de réaliser la découpe de la nappe suivant toute sa hauteur. L'expérience montre que dans ces conditions la nappe est coupée franchement en même temps que les fils qu'elle comporte.
Comme indiqué ci-dessus la galette obtenue peut être utilisée telle quelle, comme élément de filtration, en prévoyant un lutage convenable entre son bord et la monture dans laquelle on la dispose dans la cartouche ou appareil de filtration.
On peut également appliquer un enduit sur toute la hauteur de la galette ainsi que sur les bords des faces plates de ladite galette. On réalise ainsi un élément filtrant 6 (fig. 4 et 5) avec sa propre monture 7, l'ensemble pouvant être mis en place aisément et maintenu avec l'étanchéité convenable par tous moyens appropriés tels que bagues de serrage, rebords, etc., sur la cartouche ou l'appareil de filtration auquel elle est destinée.
Il y a lieu d'observer que la galette, après découpage, est plus facilement compressible dans le sens perpendiculaire aux plis que dans le sens de ces derniers. Si l'on utilisait comme enduit, pour former la monture de la galette, une matière présentant un retrait après la prise, la galette cesserait donc d'être de forme circulaire. Elle s'ovaliserait, son grand axe étant parallèle aux plis.
I1 est donc nécessaire, pour éviter cette déformation de la galette, d'utiliser une matière plastique ne présentant qu'une faible tendance au retrait. De bons résultats sont obtenus en utilisant des suspensions de chlorure de vinyle.
La fig. 6 représente un appareillage pouvant être utilisé pour munir la galette d'une monture en matière plastique, notamment à partir de chlorure de vinyle. Cet appareillage comprend deux flasques 8- 8a, entre lesquels on intercale la galette 6, et une virole extérieure 9. Les flasques présentent une partie rentrante annulaire 10 - 10a. Dans l'intervalle compris entre les flasques, la virole et la galette, on introduit la suspension de chlorure de vinyle (la fig. 6 représente le dispositif à cette phase du procédé). On soumet à l'action de la chaleur de façon à faire gélifier la suspension de chlorure de vinyle et, après prise, on obtient la monture 7 qui intéresse toute la hauteur de la galette ainsi que les bords des faces plates de ladite galette.
I1 doit être bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution qui précèdent mais qu'elle peut être réalisée suivant diverses variantes relatives notamment à la forme de la galette qui, en particulier, peut être tronconique.
Filter for gases and liquids
The present invention relates to filters for gases and liquids formed from pleated paper and generally in the form of cylinders or truncated cones. In the course of the description which follows, the term “wafer” will be used, for the convenience of the description, to designate the shape of these filters.
We know that it is known to give the strip of pleated paper, intended to constitute a filter, an annular shape by joining its ends. The folds of the paper web may be oriented parallel to the height of the filter or may be oriented radially, with the wafers sealed in appropriately shaped mounts.
These arrangements make it possible to obtain a considerable filtering surface in a very small space.
However the distance between the folds is variable, it decreases as one approaches the center of the cake. As a result, the volume is misused.
The filter according to the invention is characterized in that it consists of a cylinder formed of a pleated sheet of paper in a zigzag fashion, with uniform parallel folds kept apart from each other by continuous projections having adhesive power to bind the folds between them. This filter element offers the advantage of having the maximum filtering surface for a given volume.
Such a filter element can be placed in a filtration device or apparatus by lute its edges in the latter.
The filter element can also be coated over its entire height with a material laterally closing the intervals between plies, the material also being able to penetrate over a small width of the edge of the wafer on its flat faces. A filter element with good rigidity is thus produced which can be placed as it is in a cartridge or a filtration device, the seal being able to be tightened using any suitable means.
There is shown in the accompanying drawing, by way of non-limiting example, an embodiment of the object of the invention, at different stages of its manufacture.
Fig. 1: an elevational view of the web and of the cutting member.
Fig. 2: a plan view of the cut sheet.
Fig. 3: a detail view on a larger scale of the web, the folds of which are separated to show the arrangement of the spacer threads.
Figs. 4 and 5: plan and vertical sectional views of a cake with its frame.
Fig. 6: a view of a device for producing the frame of such a wafer.
figs. 1 to 3 show an example of a web from which we start to obtain the filter cakes. This web is constituted in a manner analogous to that forming the subject of Swiss patent No. 322972 of July 15, 1957. It is formed by a strip of paper 1 pleated in a zigzag fashion, the folds of which, parallel and uniform, are kept apart from each other. by 2-3 adhesive-coated threads arranged perpendicular to the direction of the folds. These adhesive coated threads are provided on each side of the paper and preferably such that the thread on one side faces the thread on the other side.
In addition to the fact that these threads form protrusions which keep the folds of the sheet apart, they ensure by bonding them together the cohesion of the sheet, the folds of which cannot be opened. Indeed, the threads stick together over the entire depth of the fold due to the presence of the adhesive.
In such a sheet, cylindrical cakes are cut (fig. 1 and 2).
As shown in fig. 1, this cutout can be advantageously obtained by means of a cutting tool consisting of a drum 4, the open bottom of which has a sharp edge 5. This drum is preferably made of steel and its wall is thin, of the order of 0 , 2 mm. It is driven by a rapid rotational movement, for example of the order of 4000 to 5000 revolutions per minute for pancakes to have a diameter of the order of 10 cm. The drum is mounted so that it can be moved along its axis during its rotation, which makes it possible to cut the web along its entire height. Experience shows that under these conditions the web is cut frankly at the same time as the threads it comprises.
As indicated above, the cake obtained can be used as it is, as a filtration element, by providing a suitable luting between its edge and the frame in which it is placed in the cartridge or filtration device.
A coating can also be applied over the entire height of the wafer as well as on the edges of the flat faces of said wafer. A filter element 6 is thus produced (fig. 4 and 5) with its own frame 7, the assembly being able to be easily put in place and maintained with the appropriate seal by any suitable means such as clamping rings, flanges, etc. , on the cartridge or filtration device for which it is intended.
It should be observed that the cake, after cutting, is more easily compressible in the direction perpendicular to the folds than in the direction of the latter. If one used as coating, to form the frame of the wafer, a material exhibiting a shrinkage after setting, the wafer would therefore cease to be circular in shape. It would become oval, its major axis being parallel to the folds.
I1 is therefore necessary, to avoid this deformation of the wafer, to use a plastic material exhibiting only a low tendency to shrink. Good results are obtained using vinyl chloride suspensions.
Fig. 6 shows an apparatus which can be used to provide the wafer with a plastic frame, in particular from vinyl chloride. This apparatus comprises two flanges 8-8a, between which the wafer 6 is interposed, and an outer shell 9. The flanges have an annular re-entrant part 10-10a. In the interval between the flanges, the ferrule and the wafer, the vinyl chloride suspension is introduced (FIG. 6 represents the device at this phase of the process). The action of heat is subjected so as to gel the vinyl chloride suspension and, after setting, the frame 7 is obtained which concerns the entire height of the wafer as well as the edges of the flat faces of said wafer.
It must be understood that the invention is not limited to the above embodiments but that it can be produced according to various variants relating in particular to the shape of the wafer which, in particular, can be frustoconical.