CH383929A - Procédé et dispositif de décolmatage des colonnes filtrantes d'un filtre à rondelles superposées - Google Patents

Description

  
 



  Procédé et dispositif de décolmatage des colonnes filtrantes
 d'un filtre à rondelles superposées
 On sait par expérience qu'au bout d'un certain temps, il est indispensable de procéder au décolmatage d'un filtre disposé dans le circuit d'un fluide à épurer, notamment de ceux qui sont utilisés pour l'alimentation et la lubrification des moteurs à combustion interne (Diesel ou autre par exemple), faute de quoi leur encrassement provoque inévitablement des perturbations dans la bonne marche de ces moteurs ou dans toutes machines participant à leur fonctionnement.



   La présente invention est relative à un procédé de décolmatage des colonnes filtrantes d'un filtre à rondelles superposées, ce décolmatage pouvant tre effectué périodiquement, d'une manière qui peut tre semiautomatique, ou bien, totalement automatique, sans qu'il soit nécessaire de démonter le filtre, ni d'arrter la marche du moteur ou d'une installation quelconque associée.



   Le filtre à décolmater peut par exemple comprendre des rondelles à sillons triangulaires calibrés par rapport à la granulométrie recherchée et de section croissante dans le sens de circulation du fluide, de manière à tre, de ce fait, inobstruables.



   Le procédé de décolmatage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à envoyer momentanément, à contre-courant et sous pression, dans l'une au moins de ces colonnes une certaine quantité de fluide épuré détourné à la sortie du filtre et logé dans un réservoir ménagé à cet effet, par l'intermédiaire   d'un    dispositif de commande assurant, d'une part, l'arrt de l'admission dans cette colonne filtrante à décolmater du fluide sous pression à épurer et, d'autre part, simultanément la mise sous pression de la réserve de fluide épuré, de manière à provoquer son introduction sous pression à contre-courant dans ladite colonne, afin d'assurer l'évacuation des impuretés qui sont détachées de la paroi de cette colonne par ce contre-courant.



   L'invention comprend en outre un dispositif pour la mise en   oeuvre    de ce procédé de décolmatage, qui est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un réservoir cylindrique dans lequel un piston de chasse peut se déplacer librement, ce réservoir étant en communication, par l'une de ses extrémités, avec la partie supérieure du filtre se trouvant en aval des colonnes filtrantes ainsi qu'avec la sortie du fluide épuré, et, par son autre extrémité, avec la partie inférieure du filtre se trouvant en amont desdites colonnes, ledit piston reposant normalement au fond dudit réservoir et supportant une réserve de fluide épuré déversée dans la réservoir, un dispositif de commande d'un ensemble d'organes dont   l'un    contrôle la communication de la partie supérieure du réservoir avec la partie du filtre en aval des colonnes,

   dont un autre contrôle la communication de l'arrivée du fluide non épuré avec lesdites colonnes et agit en coopération avec le premier, mais en sens contraire, dont un autre règle l'évacuation des impuretés détachées des colonnes filtrantes, et dont un autre contrôle la mise sous pression de la face inférieure du piston pour provoquer le soulèvement de celui-ci et la formation du contre-courant de décolmatage.



   Le décolmatage peut tre déclenché soit à volonté par une manette de commande, soit automatiquement dès que se fait sentir en aval des colonnes filtrantes une baisse de pression consécutive à l'encrassement du filtre. Quant à la mise sous pression assurant le soulèvement du piston et, par suite, la formation du contrecourant de décolmatage, elle peut tre réalisée, par exemple, soit par une certaine quantité de fluide à épurer détournée à cet effet, soit par ladite baisse de pression en aval provoquant une action élastique commandant un embiellage mécanique, soit par un dispo  sitif électrique    à électro-aimant.  



   Diverses formes d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de décolmatage selon l'invention, données à titre d'exemple, seront décrites en détail dans le cours de la description suivante, en se référant au dessin annexé, dans lequel:
 Les fig. 1, 2 et 3 illustrent schématiquement, et dans des phases différentes, un premier dispositif de décolmatage semi-automatique.



   La fig. 4 est une vue de détail de la partie inférieure du filtre.



   La fig. 5 représente schématiquement la coupe d'un filtre à dispositif de décolmatage automatique.



   La fig. 6 est une variante d'un filtre à dispositif de décolmatage semi-automatique.



   La fig. 7 montre en détail un dispositif automatique à soufflet et à mécanisme d'enclenchement.



   La fig. 8 montre le mme dispositif actionné par un piston différentiel.



   La fig. 9 est une vue en coupe d'une variante de filtre à dispositif de décolmatage automatique à mécanisme d'enclenchement.



   En se référant aux fig. 1, 2 et 3, le filtre à décolmater est pourvu d'un dispositif de décolmatage semiautomatique.   I1    comporte deux colonnes filtrantes 1 et 2 constituées par des rondelles présentant des sillons, serrées les unes contre les autres.



   Ces colonnes filtrantes, logées dans des corps de filtrage 3 et 4, sont fixées, par leur partie supérieure, à des cloisons 5 et 6 destinées à séparer respectivement ces corps en compartiments distincts 7, 8, 9 et 10, les deux premiers compartiments étant situés en amont des colonnes filtrantes, tandis que les seconds sont situés en aval de celles-ci.



   Les compartiments 7 et 8 sont pourvus de canalisations opposées   1 1    et 12 débouchant dans une vanne 13 à quatre voies, les deux autres voies opposées 14 et 15 étant reliées respectivement à la canalisation d'arrivée sous pression du fluide non épuré, et à un réservoir cylindrique 16 dans lequel est disposé un piston libre 17.



   Les compartiments 7 et 8 possèdent également des canalisations opposées 18 et 19 (fig. 4) débouchant dans une chambre 20 dans laquelle sont placées des soupapes 21 et 22 destinées à obturer les canalisations 18 et 19, ces soupapes pouvant tre actionnées séparément par une came 23 montée sur un axe 24 sur lequel est également monté, dans le mme sens, le secteur 25 de la vanne 13. La chambre 20 est pourvue d'un tube d'évacuation 26 dirigé vers le réservoir du fluide non épuré, ou une chambre réceptrice des impuretés (non représentée).



   L'axe 24, prolongé vers l'extérieur, est muni d'un pignon 27 relié par une chaîne sans fin 28 à un autre pignon 29 fixé à un axe 30 d'un robinet 31 à quatre voies opposées deux à deux, les voies 32 et 33 étant reliées respectivement aux compartiments 9 et 10, tandis que les deux autres voies 34 et 35 sont en communication, d'une part, avec la partie supérieure du réservoir 16 et, d'autre part, avec la canalisation de sortie 36 du fluide épuré.



   Le fluide à épurer arrivant sous pression par la voie 14 se dirige normalement de chaque côté vers les compartiments 7 et 8 pour passer par les colonnes filtrantes 1 et 2, pour ensuite tre évacué épuré par le robinet 31 vers la canalisation 36 aux fins d'utilisation.



   Le dispositif ainsi réalisé parmet de décolmater chaque colonne filtrante séparément, afin de ne pas arrter le fonctionnement de l'installation. Le décolmatage s'effectue de la manière suivante:
 En actionnant manuellement le robinet 31, par exemple vers la droite (fig. 2) pour décolmater la colonne filtrante 2, le compartiment 10 ne reste en communication qu'avec la partie supérieure du réservoir 16, tandis que le fluide continue sa marche normale dans le corps 3 et le robinet 31.



   Du fait de la rotation partielle du robinet 31, le secteur 25 de la vanne 13, entraîné par la chaîne 28, obture la canalisation 12, en libérant l'entrée de la voie 15, ce qui a pour résultat de mettre la partie inférieure du réservoir 16 en communication avec la voie 14 d'arrivée sous pression du fluide non épuré.



   A ce moment, sous l'action de la came 23, la soupape 22 est ouverte, mettant ainsi la canalisation 19 en communication avec la chambre 20 et la voie 14 du fluide non épuré, ainsi qu'avec le tube 26 d'évacuation des impuretés.



   Sous la poussée du fluide non épuré arrivant par la voie 15, le piston 17 se déplace vers la partie supérieure du réservoir 16 en chassant la réserve de ce fluide épuré vers la colonne filtrante 2 pour que ce passage inversé détache les impuretés de ladite colonne filtrante qui sont alors entraînées par la canalisation 19 vers le tube d'évacuation 26.



   Lorsque le piston arrive à fond de course, il remet automatiquement le robinet 31 dans sa position initiale (fig. 3) pour que le fluide épuré par la colonne filtrante 2 recommence sa marche vers la canalisation 36, la partie supérieure du réservoir 16 se remplissant à nouveau automatiquement de fluide épuré pour servir au nettoyage de la colonne filtrante 1, en   manoeuvrant    simplement le robinet dans le sens inverse. Le fluide non épuré situé sous le piston est évacué par une canalisation 37.



   Ce dispositif peut tre rendu totalement automatique par l'adjonction de deux cylindres 38 et 39   (fig.5)    communiquant respectivement par leurs extrémités, d'une part, avec les compartiments 7 et 8 et, d'autre part, avec les compartiments 9 et 10. Dans ces cylindres sont disposés des pistons 40 et 41 pourvus de tiges axiales 42 et 43. Des ressorts de rappel 44 et 45, judicieusement tarés, assurent le retour en arrière des pistons.



   L'axe 30 du robinet est pourvu d'une plaquette 46, ainsi que d'une pièce tubulaire 47, dont l'extrémité possède un ergot de verrouillage à ressort 48. Un ressort 49 est fixé par une de ses extrémités à la partie supérieure de la pièce tubulaire 47, et par son autre extrémité au corps du réservoir 16. Des tiges 50 et 51,  passant par un boîtier 52, pénètrent librement dans le réservoir 16.



   Dans ce dispositif le décolmatage automatique est obtenu dès qu'une dépression se fait sentir dans un des compartiments 9 ou 10 du fait du colmatage d'une des colonnes filtrantes. Cette dépression a pour effet que le fluide non épuré arrivant par la canalisation correspondante 53 ou 54 pousse le piston de ce cylindre dont la tige dépassante vient pousser la pièce tubulaire 47 afin qu'elle pivote en entraînant le robinet ainsi que la vanne, comme dans le cas précédent. Le déplacement de tout cet ensemble est grandement facilité par le ressort 49 qui agit immédiatement dès que son attache supérieure a quitté la ligne d'axe perpendiculaire passant par l'axe 30 du robinet.



   A ce moment, le piston 17 poussé par l'arrivée du fluide, comme dans le cas précédent, pousse la réserve de fluide épuré contenue dans le réservoir 16 pour décolmater à contre-courant la colonne filtrante encrassée.



   A la fin de sa course, le piston 17 pousse les tiges 50 et 51 pour qu'au moins une de ces tiges rentre en contact avec la plaquette 46 qui s'était inclinée dans le mme sens que l'ensemble du robinet, ce qui a pour résultat de redresser cet ensemble pour que la colonne décolmatée entre à nouveau en service.



   Dans une variante d'un dispositif semi-automatique (fig. 6), le filtre comporte un mécanisme d'enclenchement monté à pivotement sur un axe 55. Ce mécanisme disposé dans un compartiment 56 situé à la partie inférieure du filtre, est constituée par une biellette 57 dont l'extrémité est reliée, par un axe 58, à une tige télescopique 59 d'un piston 60 logé dans un cylindre 61 servant de réservoir de fluide épuré destiné au décrassement des colonnes filtrantes 1 et 2.



   Une petite biellette 62, pouvant pivoter sur l'axe 55, est rattachée par son extrémité à un ressort 63 fixé à la biellette 57. Une tige coulissante 64 est montée à pivotement sur un axe 65 fixé à la biellette 62. Cette tige sert de guide à une soupape 66 ayant pour but d'obturer, en marche normale, l'entrée 67 du compartiment 56, ou bien l'arrivée en 68 du fluide à épurer lorsqu'on effectue le décolmatage à contre-courant.



  Une tirette 69, pourvue d'une pièce de verrouillage 70, assure par une   manoeuvre    manuelle la libération du mécanisme d'enclenchement.



   Dans ce dispositif, il suffit de tirer la tirette 69 pour que, sous l'action du ressort 63, la biellette 62 oscille vers la partie supérieure du filtre en dégageant l'entrée 67 du compartiment 56 et en obturant l'arrivée 68 du fluide non épuré. Un autre ressort (non représenté) agissant sur le piston 60 engendre la montée du piston 60 qui effectue ainsi l'injection du fluide épuré contenu dans le cylindre 61, provoquant le décolmatage à contre-courant, desdites colonnes filtrantes et poussant les impuretés détachées des colonnes filtrantes, tombées dans un entonnoir 71, qui sont évacuées par une sortie de purge 72 aménagée à cet effet au fond du filtre. Le mécanisme d'enclenchement reprend alors sa première position, et le filtre recommence à fonctionner normalement.



   Le mécanisme d'enclenchement peut aussi tre actionné automatiquement au moyen d'un soufflet 73 (fig. 7) à tige de verrouillage 74, par une dépression produite en aval des colonnes filtrantes, lorsque ces dernières sont colmatées.



   Ce dispositif comporte un tube 75 communiquant avec le compartiment supérieur du filtre, ainsi qu'avec une chambre 76 dans laquelle est disposé le soufflet 73.



  Dès qu'il se produit une dépression en aval des colonnes filtrantes, cela provoque l'extension du soufflet, et, par conséquent, par le dégagement de la tige 74, le déclenchement du mécanisme à biellette qui permet la montée du piston et l'injection, à contre-courant, sous l'action du ressort agissant sur ce piston, de la réserve de fluide épuré, comme dans le cas précédent. Un encliquetage 77 permet la remise en place de l'ensemble après le décolmatage.



   La figure 8 montre une variante de réalisation de ce dispositif automatique par l'emploi d'un piston différentiel 78 à tige de verrouillage 79, lorsqu'une dépression se produit en aval des colonnes filtrantes.



   Cette dépression a pour effet d'attirer le piston 78 vers la canalisation 80 reliée, comme précédemment, au compartiment supérieur du filtre. Un canal 81, en communication avec l'arrivée du fluide non épuré, et débouchant dans le cylindre 82, dans son diamètre le plus faible, assure, par l'équilibre qui se produit en marche normale, la remise en place du piston avec sa tige de verrouillage 79, pour obtenir l'enclenchement du mécanisme à biellettes, pour que le filtre reprenne son fonctionnement normal après le décolmatage.



   Enfin, dans une dernière variante d'un dispositif de décolmatage totalement automatique (fig. 9), l'arrivée du fluide non épuré en 83 passe par un tube 84 placé à l'intérieur de la colonne filtrante 85; ce tube sert aussi de guide à la tige d'une soupape 66 qui obture normalement un compartiment inférieur 56 du filtre, dans lequel sont disposées des biellettes 86 et 87 montées en ciseau, et reliées entre elles par un ressort 88.



  La biellette 87 est articulée, par un axe 90, à la tige 91 d'un piston 92 logé dans un cylindre 93 contenant la réserve de fluide épuré.



   Comme dans les cas précédents, une dépression dans le compartiment supérieur du filtre, consécutive au colmatage de la colonne filtrante, provoque le déclenchement du mécanisme à biellettes et la montée du piston 92 pour obtenir encore dans ce cas le décolmatage désiré, par l'injection de la réserve de   fluide    épuré, dirigée à contre-courant. Un ressort 94 aide le déplacement du piston 92.



   La périodicité de décolmatage automatique dépend de la section d'un orifice 95 percé dans une soupape 96 qui s'ouvre en grand sous la poussée du piston 92, afin d'assurer un décolmatage pour ainsi dire instantané.



   Dans une variante, le piston injecteur pourra, par exemple, tre déclenché par un dispositif électro-magnétique connu, actionné par une   manoeuvre    manuelle  ou par une dépression se produisant en aval des colonnes filtrantes.



   Les filtres équipés de ces dispositifs de décolmatage pourront également comporter un nombre quelconque de colonnes filtrantes, ainsi qu'un nombre quelconque de pistons injecteurs associés à ces colonnes.



   REVENDICATIONS
 I. Procédé de décolmatage des colonnes filtrantes d'un filtre à rondelles superposées, caractérisé en ce qu'il consiste à envoyer momentanément, à contrecourant et sous pression, dans l'une au moins de ces colonnes une certaine quantité de fluide épuré détourné à la sortie du filtre et logé dans un réservoir ménagé à cet effet, par l'intermédiaire d'un dispositif de commande assurant, d'une part, l'arrt de l'admission dans cette colonne filtrante à décolmater du fluide sous pression à épurer et, d'autre part, simultanément la mise sous pression de la réserve de fluide épuré, de manière à provoquer son introduction sous pression à contrecourant dans ladite colonne, afin d'assurer l'évacuation des impuretés qui sont détachées de la paroi de cette colonne par ce contre-courant.
  

Claims (1)

1. II. Dispositif pour la mise en ceuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un réservoir cylindrique dans lequel un piston de chasse peut se déplacer librement, ce réservoir étant en communication, par l'une de ses extrémités, avec la partie supérieure du filtre se trouvant en aval des colonnes filtrantes ainsi qu'avec la sortie du fluide épuré, et, par son autre extrémité, avec la partie inférieure du filtre se trouvant en amont desdites colonnes, ledit piston reposant normalement au fond dudit réservoir et supportant une réserve de fluide épuré déversée dans le réservoir, un dispositif de commande d'un ensemble d'organes dont l'un contrôle la communication de la partie supérieure du réservoir avec la partie du filtre en aval des colonnes,

   dont un autre contrôle la communication de l'arrivée du fluide non épuré avec lesdites colonnes et agit en coopération avec le premier, mais en sens contraire, dont un autre règle l'évacuation des impuretés détachées des colonnes filtrantes, et dont un autre contrôle la mise sous pression de la face inférieure du piston pour provoquer le soulèvement de celui-ci et la formation du contre-courant de décolmatage.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé de décolmatage selon la revendication I, caractérisé en ce que la pression d'une certaine quantité de fluide non épuré assure la formation du contrecourant de décolmatage.

   2. Procédé de décolmatage selon la revendication I, caractérisé en ce qu'une baisse de pression à la sortie du fluide épuré du filtre, consécutive à l'encrassement d'au moins une des colonnes filtrantes du filtre, provoque automatiquement la formation du contre- courant de décolmatage.

   3. Dispositif selon la revendication II et la sousrevendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande est susceptible d'tre actionné par une manette de commande et comporte une vanne à plusieurs voies reliées respectivement à la canalisation d'arrivée du fluide à épurer arrivant sous pression, aux colonnes filtrantes, et à la partie inférieure du réservoir cylindrique, et un robinet à plusieurs voies reliées respectivement à la sortie du fluide épuré, à la partie supérieure des colonnes filtrantes et à la partie supérieure du réservoir cylindrique, la vanne et le robinet étant reliés entre eux par une chaîne sans fin, de manière à permettre de changer le sens du courant dans lesdites colonnes, le courant ascendant normal étant ainsi remplacé par un contre-courant de décolmatage en fluide déjà épuré,

   et les impuretés étant évacuées par une canalisation d'évacuation dont l'ouverture est assurée par un organe distinct.

   4. Dispositif selon la sous-revendication 3, pour décolmater un filtre comportant des colonnes indépendantes fonctionnant simultanément, caractérisé en ce que, pour que le décolmatage de chaque colonne soit exécuté séparément pour ne pas interrompre le fonctionnement du filtre, un groupe de soupapes sélectionneuses est ajouté aux deux organes coopérants constitués par la soupape à plusieurs voies et le robinet à plusieurs voies.

   5. Dispositif selon les sous-revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend en outre un cylindre communiquant par une de ses extrémités avec la partie du filtre située en aval desdites colonnes, et par l'autre extrémité avec la partie située en amont, afin qu'un piston libre, disposé dans ce cylindre pourvu d'une tige dont l'extrémité se trouve à l'extérieur de celui-ci, provoque, par son déplacement vers une pièce prolongeant la clé du robinet, la rotation du boisseau et par suite la rotation de la vanne, de manière à provoquer le changement des sens de circulation du fluide et réaliser automatiquement le décolmatage, une butée solidaire de la clé du robinet permettant, grâce à des tiges plongeant dans la partie supérieure du réservoir cylindrique, de ramener, sous la poussée du piston sur ces tiges, lors de la montée de ce dernier,

   tout le dispositif de commande automatiquement en place après le décolmatage.

   6. Dispositif selon la revendication II, caractérisé en ce que le dispositif de commande est susceptible d'tre actionné par une tirette à ressort manoeuvrable manuellement et comporte, dans un compartiment distinct en communication avec la partie inférieure du réservoir cylindrique et mis, au moment du décolmatage, en communication avec l'arrivée du fluide non épuré, un mécanisme d'enclenchement à biellettes, auxquelles sont reliées la tige du piston de chasse ainsi que la tige d'une soupape de fermeture de l'arrivée du fluide non épuré dans ce compartiment, ladite tirette permettant de déclencher le mécanisme à biellettes pour provoquer, par déverrouillage, le déplacement de ladite soupape, la levée du piston étant provoquée par un ressort.

   7. Dispositif selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce que, pour obtenir l'automaticité du décol matage lorsqu'une dépression se fait sentir en aval des éléments filtrants, le dispositif de commande est actionné par un soufflet disposé dans une chambre indépendante et en communication avec la partie du filtre située en aval des colonnes filtrantes, afin que, par le déplacement dudit soufflet, qui est pourvu d'une tige coulissante de verrouillage, la dépression déclenche le mécanisme à biellettes pour provoquer le décolmatage à contre-courant.

   8. Dispositif selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de commande est actionné par un piston différentiel disposé dans un cylindre communiquant, d'une part, avec la partie aval du filtre et, d'autre part, avec celle qui est située en amont, afin que le déséquilibre des pressions régnant dans ces parties provoque le recul du piston et d'une tige de verrouillage dont il est pourvu, pour réaliser le déclenchement du mécanisme à biellettes qui provoque l'injection de décolmatage.

   9. Dispositif selon la revendication II et la sousrevendication 2, caractérisé en ce qu'il est agencé de manière qu'une dépression dans le compartiment aval du filtre provoque automatiquement le déclenchement d'un mécanisme à biellettes en ciseau et la montée du piston aidée par un ressort, la périodicité du décolmatage dépendant de la section d'un orifice percé dans une soupape à ressort s'ouvrant sous la poussée du piston du réservoir cylindrique.

   10. Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que le piston injecteur est déclenché par un dispositif électromagnétique, ainsi que le robinet et la vanne.