FR2716632A1 - Easily replaced filter cartridge for filtering liquids - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une cartouche de filtre destinée à un filtre à liquide, notamment un filtre utilisé pour filtrer le fluide qui forme le milieu de travail d'une machine d'usinage par électroérosion. Elle concerne également des filtres qui sont destinés à filtrer un liquide et qui sont équipés d'une telle cartouche. The present invention relates to a filter cartridge intended for a liquid filter, in particular a filter used for filtering the fluid which forms the working environment of an electroerosion machine. It also relates to filters which are intended to filter a liquid and which are equipped with such a cartridge.
Dans une machine d'usinage par électroérosion, par exemple du type dans laquelle on applique une tension impulsionnelle entre une électrode et la pièce à découper, il est généralement prévu d'introduire, entre l'électrode et la pièce, un fluide d'usinage qui permet l'amorçage des décharges responsables de l'usinage. Il sert également à entraîner les particules qui se détachent suite à l'électroérosion. Le fluide, chargé des particules détachées, est ensuite récupéré puis recyclé après une opération de filtration. Les performances d'une telle machine sont liées à la qualité du fluide d'usinage et, par conséquent, à l'opération de filtrage et au filtre lui-même. In an EDM machine, for example of the type in which a pulse voltage is applied between an electrode and the workpiece, it is generally provided to introduce, between the electrode and the workpiece, a working fluid which allows the initiation of landfills responsible for machining. It also serves to entrain the particles which detach following the EDM. The fluid, loaded with loose particles, is then recovered and recycled after a filtration operation. The performance of such a machine is linked to the quality of the machining fluid and, consequently, to the filtering operation and to the filter itself.
On se reportera, par exemple aux documents de brevets FR
A-2 471 255, US-A-3 678 240, et US-A-5 221 467 qui décrivent de telles machines
Pour cette opération de filtrage, on utilise généralement un filtre qui est constitué d'un milieu de filtrage interposé dans l'espace qui sépare deux tubes cylindriques coaxiaux. Les tubes coaxiaux sont percés de trous et le filtre est fermé à ses deux extrémités par des flasques qui chapeautent les tubes. Le fluide d'usinage circule entre les deux tubes coaxiaux et passe à travers le milieu de filtrage où il dépose les particules issues de la pièce usinée. Dans les filtres connus, le milieu de filtrage est constitué d'un élément en papier plié en accordéon.We will refer, for example to the FR patent documents
A-2 471 255, US-A-3 678 240, and US-A-5 221 467 which describe such machines
For this filtering operation, a filter is generally used which consists of a filtering medium interposed in the space which separates two coaxial cylindrical tubes. The coaxial tubes are drilled with holes and the filter is closed at its two ends by flanges which cap the tubes. The machining fluid circulates between the two coaxial tubes and passes through the filtering medium where it deposits the particles from the workpiece. In known filters, the filtering medium consists of a paper element folded in accordion.
Après une durée de fonctionnement déterminée, les particules piégées sur le milieu de filtrage rendent le filtre moins efficace si bien qu'il est nécessaire d'en effectuer le changement. Pour faciliter cette opération de changement, on a réalisé des filtres pourvus de cartouches de filtrage et ce sont ces cartouches qui sont changées. After a determined operating time, the particles trapped on the filtering medium make the filter less effective so that it is necessary to change it. To facilitate this change operation, filters are provided provided with filter cartridges and it is these cartridges which are changed.
On a représenté à la Fig. 1 un filtre selon cet état de la technique. I1 est constitué d'un corps de filtre 1 de forme générale cylindrique qui est fermé, à une extrémité par une paroi de fond la et, à l'autre extrémité par un chapeau amovible lb fixé par des boulons. Le corps de filtre est pourvu, sur sa face latérale, d'un orifice d'entrée lc et, sur sa paroi de fond la, d'un orifice de sortie id sur lequel est monté, par exemple par soudage, un tube 2 s'étendant à l'intérieur du corps de filtre 1. Le tube 2 est percé d'une multitude de trous 2a. Seuls les trous 2a coupés ont été représentés. There is shown in FIG. 1 a filter according to this state of the art. I1 consists of a filter body 1 of generally cylindrical shape which is closed at one end by a bottom wall 1a and at the other end by a removable cap 1b fixed by bolts. The filter body is provided, on its side face, with an inlet port lc and, on its bottom wall la, with an outlet port id on which is mounted, for example by welding, a tube 2 s extending inside the filter body 1. The tube 2 is pierced with a multitude of holes 2a. Only the cut holes 2a have been shown.
Sur ce tube 2, est montée une cartouche de filtre 3 constituée essentiellement d'une gaine métallique 3a percée d'une multitude de trous, d'un élément de filtre 3b qui enserre la gaine 3a et de deux flasques métalliques 3c et 3d en forme de disques qui enserrent la gaine 3a et l'élément de filtre 3b par leurs extrémités. L'élément de filtre 3b est par exemple constitué de papier qui a été plié en accordéon et qui a été ensuite enroulé autour de la gaine 3a. On this tube 2, is mounted a filter cartridge 3 essentially consisting of a metal sheath 3a pierced with a multitude of holes, a filter element 3b which encloses the sheath 3a and two metal flanges 3c and 3d in shape of discs which enclose the sheath 3a and the filter element 3b by their ends. The filter element 3b is for example made of paper which has been folded into an accordion and which has then been wrapped around the sheath 3a.
On notera que la plupart des cartouches connues sont encore pourvues d'une gaine extérieure métallique qui enserre l'élément de filtre 3b. It will be noted that most of the known cartridges are still provided with a metallic outer sheath which encloses the filter element 3b.
La cartouche de filtre 3 est positionnée autour du tube 2 et repose sur le fond la du corps de filtre 1 par l'intermédiaire d'un joint annulaire 5. L'extrémité du tube 2 est prévue pour recevoir un écrou 6 qui, par l'intermédiaire d'une rondelle 7 et d'un joint 8, exerce une force axiale de serrage sur la cartouche 3. Ainsi, celleci est maintenue à l'intérieur du corps de filtre 1. The filter cartridge 3 is positioned around the tube 2 and rests on the bottom of the filter body 1 by means of an annular seal 5. The end of the tube 2 is designed to receive a nut 6 which, by the by means of a washer 7 and a seal 8, exerts an axial clamping force on the cartridge 3. Thus, this is maintained inside the filter body 1.
On a représenté par des flèches A le trajet du fluide dans le corps de filtre 1 et notamment à travers l'élément de filtre 3b. The path of the fluid in the filter body 1 and in particular through the filter element 3b has been shown by arrows A.
Pour le remplacement d'une cartouche, on démonte le chapeau lb du corps de filtre 1, on dévisse l'écrou 6 libérant ainsi la rondelle 7 et le joint 8, puis on extrait la cartouche 3. To replace a cartridge, the cap 1b is removed from the filter body 1, the nut 6 is unscrewed, thereby releasing the washer 7 and the seal 8, then the cartridge 3 is extracted.
Celle-ci est remplacée et une nouvelle cartouche 3 est positionnée à l'intérieur du corps de filtre 1 et est serrée au moyen de l'écrou 6 comme cela a déjà été expliqué ci-dessus. This is replaced and a new cartridge 3 is positioned inside the filter body 1 and is tightened by means of the nut 6 as already explained above.
Les cartouches de l'art antérieur du type de celle qui vient d'être décrite en relation avec la Fig. 1 sont d'une seule pièce et, par conséquent, une fois usagées, sont jetées sans pouvoir être démontées. Or, ceci pose un problème d'ordre écologique compte tenu du fait qu'elles sont constituées de parties métalliques et de parties polluées par des matières organiques et qu'elles ne sont pas démontables. The cartridges of the prior art of the type which has just been described in relation to FIG. 1 are in one piece and, therefore, once used, are discarded without being able to be disassembled. However, this poses an ecological problem given the fact that they are made up of metal parts and parts polluted by organic matter and that they are not removable.
Le but de l'invention est de proposer une cartouche pour un filtre du type de celui qui vient d'être décrit, ladite cartouche étant démontable afin de ne pouvoir jeter que les parties polluées par des matières organiques. The object of the invention is to provide a cartridge for a filter of the type which has just been described, said cartridge being removable in order to be able to discard only the parts polluted by organic matter.
Une cartouche selon l'invention est du type destiné à un filtre constitué d'un corps de filtre fermé qui comporte un orifice d'entrée pour un fluide et un tube qui est percé d'une multitude de trous et qui s'étend à l'intérieur dudit corps de filtre, ledit tube débouchant à l'extérieur du corps de manière à former la sortie dudit filtre pour ledit fluide, ladite cartouche comprenant un élément de filtre annulaire et étant prévue pour être montée sur ledit tube de manière à l'entourer. A cartridge according to the invention is of the type intended for a filter consisting of a closed filter body which has an inlet orifice for a fluid and a tube which is pierced with a multitude of holes and which extends to the inside said filter body, said tube emerging outside the body so as to form the outlet of said filter for said fluid, said cartridge comprising an annular filter element and being adapted to be mounted on said tube so as to surround.
Selon une caractéristique de l'invention, les extrémités dudit élément de filtre sont noyées dans des flasques de matière plastique souple, lesdits flasques étant prévus pour être montés légèrement à force sur ledit tube ou sur un adapteur constitué d'une gaine montée sur ledit tube. According to a characteristic of the invention, the ends of said filter element are embedded in flanges of flexible plastic material, said flanges being designed to be mounted slightly by force on said tube or on an adapter consisting of a sheath mounted on said tube .
L'invention concerne également un filtre destiné à filtrer un liquide et constitué d'un corps de filtre fermé comportant un orifice d'entrée de fluide et un tube percé d'une multitude de trous, ledit tube s'étendant à l'intérieur dudit corps de filtre et débouchant à l'extérieur dudit corps de manière à former la sortie dudit filtre pour ledit fluide, ledit filtre comportant une cartouche comprenant un élément de filtre annulaire prévu pour être monté sur ledit tube de manière à l'entourer. The invention also relates to a filter intended to filter a liquid and consisting of a closed filter body comprising a fluid inlet orifice and a tube pierced with a multitude of holes, said tube extending inside said filter body and opening out of said body so as to form the outlet of said filter for said fluid, said filter comprising a cartridge comprising an annular filter element intended to be mounted on said tube so as to surround it.
Selon une caractéristique de l'invention, les extrémités dudit élément de filtre de ladite cartouche sont noyées dans des flasques annulaires de matière plastique souple, lesdits flasques étant prévus pour être montés légèrement à force sur ledit tube. According to a characteristic of the invention, the ends of said filter element of said cartridge are embedded in annular flanges of flexible plastic material, said flanges being designed to be mounted slightly by force on said tube.
Selon une caractéristique de l'invention et dans un autre mode de réalisation, il comprend en outre un adaptateur monté amovible sur ledit tube et les extrémités dudit élément de filtre de ladite cartouche sont noyées dans des flasques de matière plastique souple, lesdits flasques étant prévus pour être montés légèrement à force sur ledit adapteur. According to a characteristic of the invention and in another embodiment, it further comprises an adapter removably mounted on said tube and the ends of said filter element of said cartridge are embedded in flanges of flexible plastic material, said flanges being provided to be mounted slightly by force on said adapter.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit adaptateur est constitué d'une gaine fermée à ses deux extrémités par des parois en couronne, les bords intérieurs desdites parois étant pourvus de joints prévus pour s'adapter sur ledit tube. According to another characteristic of the invention, said adapter consists of a sheath closed at its two ends by walls in a crown, the inner edges of said walls being provided with seals provided to fit on said tube.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la gaine de l'adaptateur est cylindrique et comprend deux parties cylindriques d'extrémité prévues pour respectivement recevoir les flasques de ladite cartouche, lesdites parties étant de diamètres réduits par rapport au diamètre de la partie principale de ladite gaine. According to another characteristic of the invention, the sheath of the adapter is cylindrical and comprises two cylindrical end parts provided for respectively receiving the flanges of said cartridge, said parts being of reduced diameters compared to the diameter of the main part of said sheath.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit adaptateur comporte une poignée pour pouvoir extraire du corps de filtre l'ensemble formé par ledit adaptateur et ladite cartouche. According to another characteristic of the invention, said adapter comprises a handle in order to be able to extract from the filter body the assembly formed by said adapter and said cartridge.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. 1 est une vue en coupe selon un plan radial d'un filtre selon l'art antérieur, et
la Fig. 2 est une vue en coupe selon un plan radial d'un filtre selon l'invention.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
Fig. 1 is a sectional view along a radial plane of a filter according to the prior art, and
Fig. 2 is a sectional view along a radial plane of a filter according to the invention.
Le filtre représenté à la Fig. 2 est un filtre qui est du même type que celui de l'art antérieur représenté à la Fig. 1. Les mêmes éléments que ce dernier portent les mêmes références. On voit par conséquent le corps de filtre 1 avec son orifice d'entrée lc, son orifice de sortie id sur lequel est soudé un tube axial 2 percé d'une multitude de trous 2a, et un chapeau lb fixé par des boulons au corps 1. The filter shown in FIG. 2 is a filter which is of the same type as that of the prior art shown in FIG. 1. The same elements as the latter bear the same references. We therefore see the filter body 1 with its inlet orifice lc, its outlet orifice id on which is welded an axial tube 2 pierced with a multitude of holes 2a, and a cap lb fixed by bolts to the body 1 .
Le filtre de la Fig. 2 diffère du filtre de la Fig. 1 essentiellement par la structure de la cartouche 3 et par conséquent par le montage de cette cartouche sur le tube 2. The filter of FIG. 2 differs from the filter of FIG. 1 essentially by the structure of the cartridge 3 and consequently by the mounting of this cartridge on the tube 2.
La cartouche 3 est constituée d'un élément de filtre 3b du même type que l'élément de filtre de la cartouche décrite en relation avec la Fig. 1 dont les extrémités sont respectivement noyées dans des flasques 3c et 3d en matière plastique souple telle que du polychlorure de vinyle (PVC) ou du polyuréthanne. The cartridge 3 consists of a filter element 3b of the same type as the filter element of the cartridge described in relation to FIG. 1, the ends of which are respectively embedded in flanges 3c and 3d made of flexible plastic material such as polyvinyl chloride (PVC) or polyurethane.
La cartouche 3 est montée, dans le mode de réalisation représenté, directement sur un adaptateur 30 constitué d'une gaine 31 cylindrique et percée d'une multitude de trous. La gaine 31 est fermée, à ses deux extrémités, par des parois 32 et 33 en couronne dont les bords internes sont respectivement pourvus de joints annulaires 34 et 35 prévus pour s'adapter sur le tube 2. L'adaptateur 30 est prévu avec une poignée d'extraction 36. The cartridge 3 is mounted, in the embodiment shown, directly on an adapter 30 consisting of a cylindrical sheath 31 and pierced with a multitude of holes. The sheath 31 is closed, at its two ends, by walls 32 and 33 in a crown, the internal edges of which are respectively provided with annular seals 34 and 35 provided to fit on the tube 2. The adapter 30 is provided with a extraction handle 36.
Les flasques 3c de la cartouche 3 ont leur diamètre intérieur qui est légèrement plus faible que le diamètre extérieur de la gaine 31 de l'adaptateur de manière à être montés à force sur cette gaine 31. Ainsi, les flasques 3c exercent une force radiale sur le diamètre extérieur de la gaine 31, jouant ainsi le rôle de joint d'étanchéité entre l'extérieur de l'élément de filtre 3b et la gaine 31. The flanges 3c of the cartridge 3 have their inside diameter which is slightly smaller than the outside diameter of the sheath 31 of the adapter so as to be force fitted on this sheath 31. Thus, the flanges 3c exert a radial force on the outside diameter of the sheath 31, thus playing the role of a seal between the outside of the filter element 3b and the sheath 31.
Les joints annulaires 34 et 35 assurent l'étanchéité entre l'extérieur de l'élément de filtre 3b et l'espace compris entre le tube 2 et la gaine 31. The annular seals 34 and 35 seal between the outside of the filter element 3b and the space between the tube 2 and the sheath 31.
Dans le mode de réalisation représenté, la gaine 31 comprend deux parties cylindriques d'extrémité 31a et 31b qui sont de diamètres réduits par rapport au diamètre de la partie principale. In the embodiment shown, the sheath 31 comprises two cylindrical end parts 31a and 31b which are of reduced diameters compared to the diameter of the main part.
Ces parties 31a et 31b sont prévues pour recevoir les diamètres internes des flasques 3c et 3d de la cartouche 3. Elles jouent un double rôle: celui d'assurer un positionnement de la cartouche 3 sur la gaine 31 au moment de son montage et celui d'améliorer la fonction d'étanchéité des flasques 3c de la cartouche 3.These parts 31a and 31b are provided for receiving the internal diameters of the flanges 3c and 3d of the cartridge 3. They play a double role: that of ensuring a positioning of the cartridge 3 on the sheath 31 at the time of its assembly and that of '' improve the sealing function of the flanges 3c of the cartridge 3.
Pour le changement de la cartouche 3, on démonte le chapeau lb du corps de filtre 1, on extrait l'ensemble formé de l'adaptateur 30 et de la cartouche 3 en tirant sur la poignée 36, puis on sépare la cartouche 3 de l'adaptateur 30. Une nouvelle cartouche 3 est montée sur l'adaptateur 30 et l'ensemble est remonté sur le tube 2. Le chapeau lb est enfin remonté. To change the cartridge 3, the cap 1b is removed from the filter body 1, the assembly formed from the adapter 30 and the cartridge 3 is extracted by pulling on the handle 36, then the cartridge 3 is separated from the 'adapter 30. A new cartridge 3 is mounted on the adapter 30 and the assembly is reassembled on the tube 2. The cap 1b is finally reassembled.
On notera que le montage de la cartouche 3 est grandement facilité du fait de sa structure particulière. Note that the mounting of the cartridge 3 is greatly facilitated due to its particular structure.
L'élément du filtre 3b pollué peut être jeté tel quel, étant donné qu'il est constitué seulement de matière plastique et de papier, et donc sans parties métalliques. The polluted filter element 3b can be discarded as it is, since it consists only of plastic and paper, and therefore without metal parts.
On notera que la cartouche 3 pourrait être directement montée sur le tube 2 si ses dimensions le permettaient, c'est-à-dire si les flasques de la cartouche 3 pouvaient être montés légèrement à force sur le tube 2. Cela pourrait être envisagé dans le cas où le tube 2 est de diamètre relativement important. It will be noted that the cartridge 3 could be directly mounted on the tube 2 if its dimensions allowed, that is to say if the flanges of the cartridge 3 could be mounted slightly by force on the tube 2. This could be envisaged in the case where the tube 2 is of relatively large diameter.
Dans le cas contraire, l'adaptateur 30 permet d'utiliser une cartouche 3 de diamètre supérieur au diamètre du tube 2, améliorant ainsi son efficacité et sa durée de vie. Otherwise, the adapter 30 makes it possible to use a cartridge 3 with a diameter greater than the diameter of the tube 2, thereby improving its efficiency and its service life.
On comprend qu'un filtre et qu'une cartouche selon l'invention ne sont pas limités à l'application décrite ci-dessus pour des machines d'usinage par électroérosion. Ils pourraient être appliqués à des filtres pour le filtrage d'eau, comme des filtres pour piscine. It is understood that a filter and a cartridge according to the invention are not limited to the application described above for machines for electroerosion machining. They could be applied to filters for water filtration, such as swimming pool filters.
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Legal Events
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