FR3042980B1 - Filtre a particules pour masques respiratoires et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un filtre (1) pour des masques de protection respiratoire, selon lequel on fournit un papier surfacique et on le plie en un paquet plié. On détache ensuite du paquet plié au moins un élément filtrant (2), qui est inséré dans un boîtier (3) et qui est relié au moins ponctuellement au boîtier (3). La solution technique décrite se caractérise par le fait qu'on détache du paquet plié l'élément filtrant (2), on insère l'élément filtrant (2) dans le boîtier (3) et on applique une mousse et/ou un produit adhésif sur un bord extérieur, disposé périphériquement, de l'élément filtrant (2) afin d'obtenir un joint d'étanchéité de bord (5) au moins partiel, qui réalise au moins sectoriellement une liaison avec le boîtier (3).

Description

DESCRIPTION
L’invention concerne un procédé de fabrication d’un filtre pour la protection respiratoire, pour des filtres médicaux et des filtres d’appareils, notamment pour la fabrication de l’élément filtrant les particules. Selon le procédé décrit, on fabrique d’abord à partir d’un matériau filtrant surfacique un paquet plié, duquel on détache au moins un élément filtrant, sachant qu’avant, pendant ou après le détachement de l’élément filtrant du paquet plié, on applique dans la région des bords extérieurs de l’élément filtrant un agent pour réaliser un joint d’étanchéité de bord. Enfin, cet élément filtrant peut être inséré dans un boîtier et relié par collage au boîtier au moins ponctuellement dans la région du joint d’étanchéité de bord. On fournit ainsi un filtre, notamment un filtre à particules, qui présente un boîtier et un élément filtrant, constitué d’un papier filtre plié, qui est inséré dans le boîtier et relié au boîtier.
On différencie les filtres connus en filtres à gaz, filtres à particules et filtres combinés à gaz et à particules. La présente invention concerne pour l’essentiel un filtre à particules ou la partie filtre à particules d’un filtre combiné, et son procédé de fabrication. Ce sont ici la structure de l’élément filtrant les particules et son étanchement par rapport au boîtier qui sont essentiels à l’invention. Un tel filtre peut, d’une manière préférée, être combiné à un filtre à gaz, et il est notamment utilisé pour la protection respiratoire ou pour des filtres médicaux, ou comme filtre d’appareil.
Un problème que pose chaque fois la fourniture d’éléments filtrants est que ceux-ci constituent fluidiquement une résistance qui doit être surmontée par l’utilisateur lorsqu’il respire. Il en résulte pour l’utilisateur un effort qui vient s’ajouter à l’activité proprement dite.
Un tel élément filtrant avec un papier filtre plié est par exemple connu par le document DE 694 12 268 T2. L’élément filtrant décrit dispose pour l’essentiel d’un boîtier rectangulaire, dans lequel est inséré comme élément filtrant un papier filtre plié. Le pliage du papier filtre s’effectue ici principalement afin d’obtenir une section d’écoulement la plus grande possible, de sorte que la résistance de l’élément filtrant à l’écoulement est réduite. A côté des éléments filtrants décrits ci-dessus dotés d’un boîtier rectangulaire et d’un élément filtrant plié, on connaît en outre des filtres dits annulaires, où les plis du filtre sont disposés concentriquement. Pour des
-2boîtiers ronds en particulier, on utilise souvent des filtres annulaires comme éléments filtrant les particules. Ces filtres annulaires sont constitués de papiers filtres qui sont produits sous la forme de plis annulaires directement lors de la fabrication du papier filtre. En raison de leur forme de construction, on peut réaliser correctement rétanchement de filtres annulaires d’une manière imperméable aux particules dans des boîtiers ronds, par exemple par serrage. Mais l’inconvénient de tels filtres annulaires est qu’en raison de leur fabrication, on ne peut obtenir que des plis larges et des grands espacements entre les plis, et donc des surfaces filtrantes très faibles, de sorte que les résistances à l’écoulement et donc les résistances à surmonter par les utilisateurs lorsqu’ils respirent sont relativement élevées.
C’est pourquoi l’on fabrique souvent des filtres filtrant les particules en produisant des éléments filtrants correspondants à partir de paquets à plis parallèles en papier surfacique. Le papier filtre, qui est en général mis à disposition sous forme de rouleaux, est ici disposé en zigzag pour former des plis parallèles. La stabilité du paquet plié est assurée par des « écarteurs », qui sont reliés aux plis de l’élément filtrant et maintiennent leur forme. De tels paquets pliés sont, comme on le sait par le document DE 69 412 268 T2, insérés dans un boîtier rectangulaire et étanchés par rapport à celui-ci par le fait qu’on produit à l’aide d’un adhésif à chaud une liaison entre le cadre et le bord extérieur du paquet filtrant ou encore son joint d’étanchéité de bord.
Les paquets pliés rectangulaires offrent certes l’avantage qu’on peut réaliser relativement correctement le joint d’étanchéité de bord, mais ils sont limités à cette forme, à savoir la forme rectangulaire, car le joint d’étanchéité de bord est uniquement réalisé perpendiculairement à la direction d’avancement du papier. De plus, la combinaison de traits de colle appliqués à chaud et de joints d’étanchéité de bords ainsi que d’adhésifs à chaud pour leur étanchement dans le boîtier du filtre à particules n’est pas optimale du point de vue de la sécurité du processus. Plus l’interstice entre l’élément filtrant et le boîtier et donc l’espace prévu pour l’étanchement est grand, plus la surface filtrante utile est réduite.
Lorsqu’on utilise des boîtiers ronds, tels qu’ils sont par exemple utilisés pour des filtres avec branchement RD-40 selon la norme EN 148-1 ou ISO 17420-3, on découpe dans le papier plié des paquets pliés ronds, afin d’utiliser la surface maximale possible du boîtier de filtre. Dans
-3 ce cas, l’interstice entre le paquet filtrant et le boîtier est habituellement rempli par coulage, ou un produit adhésif est projeté dans l’interstice pour le joint d’étanchéité de bord et pour l’étanchement avec le boîtier.
Un problème des filtres à particules connus et notamment de leurs procédés de fabrication est que, lors de la fabrication d’éléments filtrants appropriés, l’étanchement par l’application d’un joint d’étanchéité de bord s’effectue directement lors de la fabrication du paquet plié, de sorte qu’une partie de la surface filtrante disponible n’est pas utilisable. De plus, des quantités importantes de déchets de papier filtre sont souvent produites et mises au rebut. Cela représente un coût considérable. En outre, il est du point de vue de la technique de fabrication souvent relativement compliqué de réaliser un étanchement fiable entre les paquets filtrants et les boîtiers de filtre qui les reçoivent.
En partant des solutions techniques décrites ci-dessus et des problèmes qui en résultent, l’invention a pour objectif de perfectionner un filtre filtrant les particules et sa fabrication de façon, d’une part de réaliser avec des moyens relativement simples un étanchement fiable entre l’élément filtrant et le boîtier, et d’autre part de minimiser les déchets de papier filtre qui sont produits lors de la fabrication de paquets pliés d’une forme appropriée, en particulier sans augmenter de manière significative la résistance respiratoire des filtres. Ce faisant, la solution technique à indiquer doit pouvoir être intégrée d’une manière simple dans des processus de fabrication standard, ou bien constituer un processus de fabrication relativement simple.
L’objectif décrit ci-dessus est atteint par un procédé de fabrication d’un filtre pour des masques de protection respiratoire, selon lequel fournit un papier surfacique et on le plie en un paquet plié, on détache du paquet plié au moins un élément filtrant, et on insère l’élément filtrant dans un boîtier et on réalise au moins ponctuellement une liaison avec le boîtier, caractérisé par le fait qu’on détache du paquet plié l’élément filtrant, on insère l’élément filtrant dans le boîtier et on applique une mousse et/ou un produit adhésif sur un bord extérieur, disposé périphériquement, de l’élément filtrant afin d’obtenir un joint d’étanchéité de bord au moins partiel, qui réalise au moins sectoriellement une liaison avec le boîtier. Selon des caractéristiques supplémentaires du procédé selon l’invention : on détache du paquet plié l’élément filtrant de telle sorte que l’élément filtrant présente au moins trois angles dans un plan
-4perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre, et on insère l’élément filtrant dans un boîtier pourvu d’une paroi de boîtier qui entoure l’élément filtrant sur ses bords extérieurs et qui est au moins sectoriellement cintrée ou qui présente au moins trois angles ; un interstice entre l’élément filtrant et un élément de paroi du boîtier est rempli de la mousse et/ou du produit adhésif ; le paquet plié et/ou l’élément filtrant sont reliés à au moins un écarteur afin de stabiliser la forme pliée ; des traces de colle sont appliquées au moins sectoriellement sur le paquet plié, qui jouent à la suite du détachement de l’élément filtrant le rôle d’écarteur pour stabiliser la forme pliée et/ou de joint d’étanchéité de bord ; on détache du paquet plié une pluralité d’éléments filtrants qui présentent six angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre ; les éléments filtrants sont détachés du paquet plié au moyen d’un outil coupant, ou bien les éléments filtrants sont détachés du paquet plié au moyen d’un laser ; l’élément filtrant est, dans la région de ses bords extérieurs, au moins sectoriellement, enrobé de mousse librement sans contour défini ; on utilise au moins pour partie comme mousse du polyuréthane (PU).
L'invention est encore caractérisée par un procédé de fabrication d’un filtre pour des masques de protection respiratoire, selon lequel
- on fournit un papier surfacique et on le plie en un paquet plié,
- on détache du paquet plié au moins un élément filtrant, et selon lequel
- on insère l’élément filtrant dans un boîtier et on réalise au moins ponctuellement une liaison avec le boîtier, caractérisé en ce qu’on détache du paquet plié l’élément filtrant de telle sorte que l’élément filtrant présente au moins trois angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre, et en ce qu’on insère l’élément filtrant dans un boîtier pourvu d’une paroi de boîtier qui entoure l’élément filtrant sur ses bords extérieurs et qui est au moins sectoriellement cintrée ou qui présente au moins trois angles.
L’objectif décrit ci-dessus est également atteint par un filtre à particules pourvu d’un élément filtrant fabriqué selon l’invention et destiné à être utilisé dans un masque de protection respiratoire, une alimentation en air respiratoire, un appareil filtrant à ventilation assistée ou un appareil médical. Selon une caractéristique supplémentaire du filtre selon
-5 l’invention, l’élément filtrant présente au moins un moyen de raccordement afin de raccorder l’élément filtrant, par un mouvement de rotation au moins partielle, à un masque de protection respiratoire, une alimentation en air respiratoire, un appareil filtrant à ventilation assistée ou un appareil médical.
L’invention concerne donc un procédé de fabrication d’un filtre pour la protection respiratoire, pour des filtres médicaux et des filtres d’appareils, selon lequel on fournit un matériau filtrant surfacique et on le plie en un paquet plié, et on détache du paquet plié au moins un élément filtrant. L’élément filtrant peut ensuite être inséré dans un boîtier et relié au moins ponctuellement au boîtier, par exemple au moyen d’un serrage approprié ou par collage ou moussage.
En variante, l’élément filtrant peut, par moulage de mousse, être enrobé de telle sorte que la mousse et/ou des pièces rapportées créent une géométrie de raccordement au moyen de laquelle le filtre à particules peut être raccordé en étanchéité aux particules à un boîtier de filtre, un masque ou un autre branchement respiratoire, ou à un appareil filtrant à ventilation assistée, de préférence par serrage. L’élément en mousse moulée qui se raccorde à l’élément filtrant réalise ici d’une manière préférée une liaison indirecte, en particulier étanche aux particules, entre l’élément filtrant et un élément de boîtier, un masque ou un élément constitutif à travers lequel est dirigé un flux d’air.
La solution selon l’invention se distingue par le fait que l’élément filtrant détaché du paquet plié est inséré dans le boîtier ou est entouré par un moulage, en particulier par un élément en mousse moulée, sachant qu’il est assuré qu’une mousse et/ou un produit adhésif est appliqué sur un bord extérieur, disposé périphériquement, de l’élément filtrant pour l’étanchement au moins partiel des bords. Dans la mesure où le filtre est inséré dans un boîtier et relié à ce dernier, on réalise de cette manière au moins sectoriellement une liaison étanche aux particules entre l’élément filtrant et le boîtier. En cas d’utilisation d’un moulage ou encore d’un élément en mousse moulée qui entoure l’élément filtrant sur ses bords extérieurs, le contour extérieur du filtre à particules enrobé de mousse constitue une géométrie de raccordement. Une caractéristique technique essentielle de l’invention est donc la fabrication d’un joint d’étanchéité de bord à l’aide d’une mousse ou d’un produit adhésif, de sorte que, d’une part on obtient une utilisation optimale de la surface du matériau filtrant, et
-6d’autre part l’espace d’installation existant est mieux utilisé que dans les solutions connues. Un autre avantage est ici que l’étanchement périphérique des bords et la liaison de l’élément filtrant avec le boîtier s’effectuent en une étape de travail.
Une caractéristique essentielle de l’invention pour la fabrication d’un filtre consiste en ce qu’on détache du paquet plié l’élément filtrant de telle sorte que l’élément filtrant présente au moins trois angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre, et est donc avantageux pour des filtres qui sont raccordés au moins partiellement par rotation à l’appareil ou au branchement respiratoire. Il peut s’agir aussi bien de boîtiers ronds que de boîtiers à n angles. Selon cette forme de réalisation, on entend par « plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre » un plan dans lequel se situe une aire de section de l’élément filtrant se trouvant dans sa position d’installation dans le boîtier.
L’important dans cette solution technique est qu’on peut fabriquer d’une manière simple des éléments filtrants et que la production de déchets de papier filtre est minimisée. Les éléments filtrants ainsi réalisés à n angles, n étant supérieur à 2, sont finalement insérés dans un boîtier pourvu d’une paroi extérieure au moins partiellement cintrée ou réalisée à n angles, et un interstice entre les bords extérieurs de l’élément filtrant et la paroi du boîtier est de préférence rempli par moussage ou par coulage. L’élément filtrant détaché du paquet plié est ici réalisé hexagonal de telle sorte que, dans une vue de dessus sur le paquet plié, donc dans une vue sur les sommets et les creux des plis, au moins trois angles sont formés sur les bords extérieurs.
Le détachement de l’élément filtrant du paquet plié peut être réalisé aussi bien à l’aide d’une méthode de coupe, en particulier la coupe au laser, par ultrasons ou par des couteaux mécaniques, qu’à l’aide de méthodes de découpage appropriées.
Selon une forme spéciale de réalisation de l’invention, le paquet plié et/ou l’élément filtrant déjà détaché du paquet plié sont reliés à au moins un écarteur afin de stabiliser la forme pliée. Pour réaliser la stabilité nécessaire, on applique à cet effet des traits de colle sur le paquet plié ou l’élément filtrant déjà détaché. On peut en outre envisager de prévoir des couches de maillage supplémentaires et conjointement pliées ou posées a posteriori, qui garantissent la stabilité de forme des plis. Selon une
-7 autre forme de réalisation, il est prévu qu’un écarteur est réalisé sous la forme d’un peigne, qui est inséré dans les plis déjà réalisés afin de les stabiliser.
Selon une autre forme de réalisation de l’invention, il est prévu que, comme moyen pour réaliser au moins partiellement un joint d’étanchéité de bord, on fournit une colle et on applique au moins sectoriellement sur le paquet plié des traits ou traces de colle qui jouent le rôle d’écarteur et/ou de joint d’étanchéité de bord. De préférence, les traits ou traces de colle sont ici d’abord appliqués sur le paquet plié, et les éléments filtrants sont ensuite détachés du paquet plié de telle sorte que les faces de séparation se situent dans la région des traits de colle. On assure ainsi d’une manière relativement simple que les éléments filtrants détachés du paquet plié disposent immédiatement d’un joint d’étanchéité de bord, et qu’aucune étape supplémentaire n’est nécessaire pour réaliser un joint d’étanchéité de bord approprié.
Le papier filtre, qui est plié et permet ainsi de réaliser les paquets pliés souhaités, est de préférence mis à disposition sous forme de rouleaux. La fabrication selon l’invention d’éléments filtrants, selon laquelle du papier filtre est plié et les éléments filtrants sont finalement détachés des paquets pliés qui disposent de préférence déjà d’écarteurs et/ou de traits de colle appropriés, minimise d’une manière générale les chutes ou encore les déchets de papier filtre. D’une manière préférée, cela est obtenu par le fait que les éléments filtrants individuels présentent un contour extérieur triangulaire, tétragonal ou en particulier hexagonal. Les faces de coupe individuelles sont alors de préférence directement juxtaposées, sachant que la séparation s’effectue de préférence dans la région des traits de colle, de sorte d’une part que les chutes sont réduites à un minimum, et que les éléments filtrants polygonaux détachés disposent déjà d’un joint d’étanchéité de bord sur leurs bords extérieurs. En variante, le joint d’étanchéité de bord peut être réalisé selon l’invention dans un boîtier ou dans un moulage par moussage.
Avec le procédé selon l’invention, la quantité de déchets de papier filtre est ainsi minimisée, et on fournit en même temps un procédé de réalisation d’un joint d’étanchéité de bord pour des paquets pliés à n angles, en particulier pour des paquets pliés hexagonaux.
Selon une forme particulière de réalisation de l’invention, la réalisation du joint d’étanchéité de bord pour les paquets pliés polygonaux
-8est assurée par un mouvement relatif de buses d’encollage par rapport au papier filtre ou encore aux paquets pliés. De préférence, ce mouvement relatif s’effectue en synchronisme avec le pliage du papier, de sorte qu’on garantit une application uniforme et reproductible de colle sur les bords du paquet plié, ou encore en particulier sur les bords extérieurs des éléments filtrants ultérieurement détachés. Dans la mesure où les éléments filtrants doivent présenter un contour extérieur hexagonal, l’application de la colle s’effectue en zigzag.
Selon une configuration supplémentaire particulière de l’invention, afin d’obtenir d’une manière particulièrement appropriée un étanchement du filtre par rapport au boîtier, un interstice entre l’élément filtrant et une paroi de boîtier est rempli par moussage et/ou coulage. L’étanchement s’effectue ici de préférence à l’aide d’une mousse, en particulier avec une mousse de polyuréthane. Un joint d’étanchéité de bord est ainsi produit d’une manière fiable quelles que soient les formes ou les dimensions de l’interstice, qui peuvent différer en raison des tolérances de fabrication. En variante ou en complément, on peut envisager de projeter un produit adhésif dans l’interstice entre l’élément filtrant et la paroi intérieure du boîtier. De préférence, on utilise alors comme produit adhésif une colle à chaud.
Selon une solution technique alternative, le paquet plié n’est pas inséré dans un boîtier et relié au moins sectoriellement à ce dernier, mais le paquet plié est enrobé de mousse d’une manière appropriée, de sorte qu’on peut réaliser un contour extérieur et que le paquet plié peut être raccordé en étanchéité aux particules à un boîtier de filtre, un masque ou un autre branchement respiratoire, ou à un appareil filtrant à ventilation assistée, de préférence par serrage. Dans ce contexte, la forme géométrique que possède le contour extérieur est fondamentalement sans importance. En particulier, il n’est pas nécessaire que la section du contour extérieur présente un bord polygonal. Au contraire, on peut dans ce cas également envisager que le contour extérieur ou encore le bord de la mousse solidifiée soit au moins sectoriellement cintré, sachant que le paquet plié est entouré d’une manière tout particulièrement appropriée par un élément en mousse moulée qui permet un étanchement aux particules par rapport à un boîtier de filtre circulaire.
Selon une autre forme particulière de réalisation de l’invention, une région qui fait directement suite aux bords extérieurs de l’élément
-9filtrant est librement remplie de mousse. Il n’est donc pas prévu de contour extérieur défini. Par rutilisation d’une mousse appropriée, en particulier d’une mousse de polyuréthane, on garantit l’obtention de l’étanchement nécessaire des bords de l’élément filtrant sans qu’il faille prendre des mesures particulières. Dans ce contexte, on peut très bien envisager que la région dans laquelle est entrepris un moussage libre se trouve à l’intérieur d’un interstice entre l’élément filtrant et une paroi du boîtier qui dispose d’une largeur telle qu’il n’est pas totalement rempli par moussage ou coulage, mais que la mousse ou le produit adhésif qui assure l’étanchement des bords se trouve seulement à l’intérieur de l’interstice.
Dans une autre configuration supplémentaire de l’invention, on peut envisager d’insérer des paquets pliés hexagonaux dans des boîtiers de contours différents, chaque fois en fonction des besoins. Par l’utilisation d’un produit adhésif ou d’une mousse pour remplir l’interstice entre le paquet filtrant et le boîtier, on peut ici utiliser différentes formes de boîtier et dimensions d’interstice. On peut en outre envisager d’employer des mousses moulées pour réaliser un contour extérieur défini de la mousse, afin d’utiliser l’élément filtrant ainsi enrobé comme sous-groupe préassemblé dans le boîtier du filtre à particules ou d’un filtre combiné. En même temps, cette mousse, en particulier par un léger ajustement serré entre la mousse et le contour complémentaire du boîtier, assure un étanchement fiable entre l’élément filtrant et le boîtier.
Selon une autre variante de l’invention, on réalise un raccordement direct au branchement respiratoire par le fait que la mousse moulée constitue conjointement les éléments de liaison ou incorpore des pièces rapportées correspondantes, et assure en même temps la fermeture en étanchéité aux particules. Comme on l’a déjà indiqué, on peut en outre envisager de réaliser l’interstice par un moussage libre sans contour extérieur défini, afin d’obtenir la liaison étanche aux particules de l’élément filtrant et du boîtier. On peut aussi envisager de prévoir un élément intermédiaire, qui est lui-même inséré par exemple dans un filtre combiné, et y est étanché.
L’exposé qui suit décrit plus en détail l’invention, sans limiter le concept inventif général, à l’aide de formes particulières de réalisation et en référence aux dessins, parmi lesquels :
la figure 1 représente un paquet plié sur lequel sont appliqués des traits ou traces de colle ;
- 10la figure 2 représente un filtre avec un élément filtrant hexagonal doté d’un joint d’étanchéité de bord supplémentaire en matière plastique qui est moussé dans le boîtier de filtre ;
la figure 3 représente un élément filtrant enrobé par moussage, qui a reçu un contour extérieur défini par de la mousse moulée et a été inséré dans un boîtier circulaire ;
la figure 4 représente un élément filtrant circulaire qui a été conjointement moussé dans un boîtier circulaire, et la figure 5 représente un élément filtrant qui est immobilisé dans le boîtier et étanché par rapport au boîtier au moyen d’un moussage libre.
La figure 1 est une vue en perspective d’une plaque à plis parallèles qui a été fabriquée à partir d’un papier filtre initialement mis à disposition sous forme de rouleaux. Afin de produire les éléments filtrants ou éléments de filtres 2 nécessaires, on pratique d’abord des plis parallèles 11 dans le matériau en rouleaux, on divise la plaque à plis parallèles en paquets pliés individuels 6, et enfin on détache des paquets pliés 6 les éléments filtrants 2 avec le contour extérieur respectivement nécessaire.
Pour assurer un étanchement suffisant des bords 5 suite au détachement du paquet plié 6 des éléments filtrants 2 nécessaires, des traits de colle 12 ont déjà été respectivement appliqués sur la plaque à plis parallèles avant la production des paquets pliés 6 individuels, et ils assurent en même temps la stabilité de forme des plis 11 produits. En option, on peut envisager de réaliser l’encollage 5 des bords à un instant ultérieur, notamment à l’aide de la mousse 10 ou du produit adhésif 13 utilisé pour réaliser une liaison entre le filtre 1 et le boîtier 3.
On détache donc finalement des éléments filtrants 2 des paquets pliés 6 et on assure leur étanchement dans un boîtier 3 en réalisant, par de la mousse 10 ou une colle à chaud 13, une liaison entre les bords extérieurs 7 de l’élément filtrant 2 et le boîtier 3 d’un filtre 1. Dans ce contexte, on peut fondamentalement envisager, soit d’insérer l’élément filtrant 2 dans un élément structurel formant boîtier prévu en conséquence et d’appliquer ou d’introduire une mousse 10 ou un produit adhésif 13 sur les bords extérieurs 7 de l’élément filtrant 2, en particulier dans un interstice 9 entre les bords extérieurs 7 de l’élément filtrant 2 et une paroi de l’élément structurel, soit d’enrober les bords extérieurs 7 de l’élément filtrant 2 avec une mousse 10, de préférence de manière à former un
- 11 élément ayant un contour extérieur défini, et de relier l’élément filtrant 2 enrobé dans la mousse 10 à un élément structurel formant boîtier, par exemple par serrage. Ce faisant, il est chaque fois fondamentalement sans importance que l’élément filtrant 2 présente un contour extérieur à plusieurs angles ou que la face périphérique soit au moins partiellement cintrée, voire même que l’aire de section de l’élément filtrant 2 qui est traversée par le flux soit réalisée circulaire.
Selon un premier aspect de l’invention, on détache d’un paquet plié 6 une pluralité d’éléments filtrants 2 qui présentent au moins trois et de préférence six angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre 1. Ces éléments filtrants 2, polygonaux en ce qui concerne le contour des bords extérieurs 7, peuvent maintenant être respectivement insérés dans un boîtier 3.
Les boîtiers 3 à utiliser disposent souvent au moins sectoriellement d’une paroi extérieure de boîtier cintrée. Ce faisant, on accepte consciemment qu’un interstice 9 reste présent entre la paroi de boîtier 4 et l’élément filtrant inséré 2. Un tel interstice 9 entre l’élément filtrant 2 et la paroi de boîtier est totalement ou partiellement rempli d’une mousse 10 ou d’un produit adhésif, et produit un étanchement fiable 5 des bords à la suite du durcissement de la mousse 10 ou du produit adhésif 13.
Dans ce contexte, on peut envisager de remplir totalement l'interstice 9 ou bien, par exemple par un moussage libre, de mettre en place un boudin de mousse ou de produit adhésif de telle sorte que l’élément filtrant 2 est immobilisé à l’intérieur du boîtier 3 et est en même temps étanché dans la mesure nécessaire vis-à-vis de l’extérieur.
Dans l’exemple de réalisation représenté sur la figure 2, il est prévu un boîtier 3 circulaire dans lequel est inséré un élément filtrant 2 de contour extérieur hexagonal. L’élément filtrant hexagonal 2 dispose dans ce cas d’un cadre en plastique 14, qui entoure l’élément filtrant 2 sur ses bords extérieurs 7 et présente donc lui aussi un contour hexagonal. L’élément filtrant 2 est relié au cadre en plastique 14 en étanchéité aux particules, de sorte qu’on n’a fondamentalement pas besoin d’un autre étanchement. Dans l’exemple de réalisation représenté, l’élément filtrant 2 muni du cadre en plastique 14 est disposé à l’intérieur d’un boîtier de filtre 3 ayant un contour extérieur circulaire, sachant que l’élément filtrant 2 muni du cadre en plastique 14 a été enrobé de mousse en formant un élément en mousse moulée 15, et a finalement été fixé conjointement avec l’élément en mousse
- 12moulée 15 dans le boîtier de filtre 3 par serrage contre la paroi de boîtier 4. On peut toutefois envisager d’une manière générale de prévoir en plus sur les bords extérieurs de l’élément filtrant 2 un joint d’étanchéité de bord 5 qui est réalisé à l’aide de colle qui a été initialement appliquée sur le papier filtre à plier ou sur le paquet plié 6.
La figure 3 représente encore un boîtier de filtre 3 ayant une section circulaire, dans lequel a été introduit un élément filtrant 2. Dans ce cas, l’élément filtrant 2 a été enrobé de mousse de telle sorte que l’élément filtrant 2 a été fixé par serrage dans le boîtier 3 conjointement avec l’élément en mousse moulée 15, qui assure d’une part un étanchement des bords et d’autre part un étanchement vis-à-vis de la paroi de boîtier 4. D’une manière préférée, le diamètre extérieur de l’élément en mousse moulée 15 dispose à cet effet d’une légère surcote par rapport au diamètre intérieur du boîtier 3, de sorte que l’élément filtrant 2 est, avec l’élément en mousse moulée 15, serré d’une manière sûre dans le boîtier.
La figure 4 représente un élément filtrant ayant un contour extérieur circulaire, qui a été immobilisé dans un boîtier de filtre 3 ayant lui aussi un contour extérieur circulaire. Dans cette configuration technique particulière, un interstice 9 entre le bord extérieur 7 de l’élément filtrant 2 et la paroi de boîtier 4 a été rempli à l’aide d’une mousse 10. La mousse remplit totalement l’interstice 9 et assure ici à la fois un étanchement 5 des bords de l’élément filtrant 2 et l’immobilisation nécessaire de l’élément filtrant 2 à l’intérieur du boîtier 3.
La figure 5 représente un boîtier de filtre 3 qui ne présente pas une section circulaire, mais simplement un contour extérieur au moins partiellement cintré, tel qu’on Γutilise fréquemment, en particulier pour des filtres destinés à des « demi-masques ». Afin de réaliser le filtre 1 de protection respiratoire, on réalise d’abord un élément filtrant 2 ayant un contour extérieur polygonal, et ce dernier est inséré dans le boîtier 3. Afin d’immobiliser ou de fixer l’élément filtrant 2, l’élément filtrant 2 est librement enrobé ou entouré de mousse, et l’interstice 9 entre l’élément filtrant 2 et la paroi de boîtier 4 n’est pas totalement rempli, mais on y introduit par moussage libre la quantité nécessaire d’un matériau approprié, qui assure également Γétanchement nécessaire 5 des bords. On produit de la sorte un genre de boudin ou chenille de mousse qui entoure l’élément filtrant 2 sur toute sa périphérie et immobilise ou fixe ce dernier à l’intérieur
- 13 du boîtier. En variante ou en complément, on peut ici réaliser un étanchement des bords en prévoyant de la colle sur les bords extérieurs 7.
Comme l’ont montré les développements qui précèdent, la solution selon l’invention se distingue principalement par le fait que, par l’utilisation de mousse 10 ou de produit adhésif liquide 13, on peut réaliser d’une manière relativement simple une immobilisation de l’élément filtrant 2 dans le boîtier de filtre 3 avec en même temps un étanchement 5 des bords de l’élément filtrant. Un autre avantage important consiste ici en ce que le boîtier de filtre 3 et les éléments filtrants 2, qui présentent des contours extérieurs différents, peuvent être combinés entre eux d’une manière simple, économique et cependant fiable en terme de processus.
Selon une configuration particulière de l’invention, on insère un élément filtrant polygonal 2 dans un boîtier de filtre 3 qui présente au moins partiellement une paroi extérieure cintrée ou courbée. Ce faisant, on peut accepter qu’un interstice 9 reste présent entre la paroi de boîtier 4 et l’élément filtrant 2, attendu qu’à la fois l’immobilisation de l’élément filtrant 2 à l’intérieur du boîtier 3 et l’étanchement 5 des bords sont assurés par l’introduction d’une mousse 10 ou d’un produit adhésif 13, qui peut être projeté. Comme on l’a indiqué, l’interstice ne doit pas être dans tous les cas totalement rempli.
Par rapport aux filtres connus de protection respiratoires, la solution technique selon l’invention se distingue par le fait que, par la mise en place de mousses ou de produits adhésifs liquides dans la région des bords extérieurs de l’élément filtrant pendant la fabrication des filtres, on peut obtenir des améliorations considérables du processus. De plus, les chutes ou encore les déchets de matériau filtrant sont réduits à un minimum par l’utilisation d’éléments filtrants polygonaux.
Les parties, éléments, composants, pièces et moyens suivants de l’invention sont référencés comme suit sur les dessins annexés :
filtre élément filtrant ou élément de filtre boîtier de filtre paroi de boîtier joint d’étanchéité de bord paquet plié bord extérieur de l’élément filtrant ou de l'élément de filtre écarteur interstice mousse plis traits ou traces de colle
13 produit adhésif cadre en plastique élément en mousse moulée
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications 10 restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d’un filtre (1) pour des masques de protection respiratoire, selon lequel
    - on fournit un papier surfacique et on le plie en un paquet plié (6),
    - on détache du paquet plié (6) au moins un élément filtrant (2),
    - on insère l’élément filtrant (2) dans un boîtier (3) et on applique sur un bord extérieur périphérique de l’élément filtrant (2) une mousse ou un adhésif, caractérisé en ce que la mousse ou l’adhésif sont appliqués de telle façon que, au moyen de la mousse ou de l’adhésif, on réalise dans une seule étape de travail
    - un joint d’étanchéité de bord (5) périphérique de l’élément filtrant (2) et
    - au moins ponctuellement une liaison avec le boîtier (3).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’on détache du paquet plié (6) l’élément filtrant (2) de telle sorte que l’élément filtrant (2) présente au moins trois angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre (1), et en ce qu’on insère l’élément filtrant (2) dans un boîtier (3) pourvu d’une paroi de boîtier (4) qui entoure l’élément filtrant (2) sur ses bords extérieurs et qui est au moins sectoriellement cintrée ou qui présente au moins trois angles.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’un interstice (9) entre l’élément filtrant et un élément de paroi (4) du boîtier (3) est rempli de la mousse et/ou du produit adhésif.
  4. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le paquet plié (6) et/ou l’élément filtrant (2) sont reliés à au moins un écarteur (8) afin de stabiliser la forme pliée.
  5. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des traces de colle sont appliquées au moins sectoriellement sur le paquet plié (6), qui jouent à la suite du détachement de l’élément filtrant (2) le rôle d’écarteur (8) pour stabiliser la forme pliée et/ou de joint d’étanchéité de bord (5).
  6. 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’on détache du paquet plié (6) une pluralité d’éléments filtrants (2) qui
    - 16présentent six angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre.
  7. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments filtrants (2) sont détachés du paquet plié (6) au moyen d’un outil coupant.
  8. 8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments filtrants (2) sont détachés du paquet plié (6) au moyen d’un laser.
  9. 9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l’élément filtrant (2) est, dans la région de ses bords extérieurs, au moins sectoriellement, enrobé de mousse librement sans contour défini.
  10. 10. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’on utilise au moins pour partie comme mousse du polyuréthane (PU).
  11. 11. Procédé de fabrication d’un filtre (1) pour des masques de protection respiratoire, selon lequel
    - on fournit un papier surfacique et on le plie en un paquet plié (6), et
    - on détache du paquet plié (6) au moins un élément filtrant (2), de telle sorte que l’élément filtrant (2) présente au moins trois angles dans un plan perpendiculaire à la direction principale de flux entrant du filtre (1) et dans lequel on insère l’élément filtrant (2) dans un boîtier (3) pourvu d’une paroi de boîtier (4) qui entoure l’élément filtrant (2) sur ses bords extérieurs et qui est au moins sectoriellement cintrée ou qui présente au moins trois angles et on réalise au moins ponctuellement une liaison avec le boîtier (3), caractérisé en ce que l’élément filtrant est entouré de mousse de telle sorte qu’on réalise un contour extérieur et que l’élément filtrant (2) entouré de mousse est disposé de façon étanche aux particules dans le boîtier (3) et est fixé contre la paroi de boîtier (4).
  12. 12. Filtre pourvu d’un élément filtrant fabriqué selon l’une des revendications 1 à 11 et destiné à être utilisé dans un masque de protection respiratoire, une alimentation en air respiratoire, un appareil filtrant à ventilation assistée ou un appareil médical.
  13. 13. Filtre selon la revendication 12, caractérisé en ce que l’élément filtrant (2) présente au moins un moyen de raccordement afin de raccorder l’élément filtrant (2), par un mouvement de rotation au moins partielle, à un masque de protection respiratoire, une alimentation en air
    - 17respiratoire, un appareil filtrant à ventilation assistée ou un appareil médical.
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