La présente invention concerne la fabrication des cartouches de filtres, du type de celles réalisées à partir d'une feuille de matière filtrante, constituée notamment en fibres de papier imprégnée de résine, pliée en accordéon sur la surface d'un cylindre et emboîtée, par ses bords latéraux externes, à l ^r intêrieur de deux supports externes.

Dans les filtres connus de ce genre, les deux problèmes principaux qui se posent actuellement sont, sous un volume donné, et donc avec diamètre imposé :

- d'obtenir la surface effective filtrante maximale,

- et d'éviter que certains plis de l'accor¬ déon ne soient en contact les uns avec les 5 autres.

On comprend en effet aisément que, plus la sur¬ f ace filtrante est grande, moins les pertes de charges seront importantes à la traversée du filtre, et donc meilleur sera le débit et la qualité de la filtration . o Par contre , les deux contraintes ci-dessus

paraissent.à prioricontradictoires. Car, plus la surfa¬ ce filtrante est grande, pour un diamètre donné, plus elle nécessite de plis à répartir sur le pourtour de la cartouche et plus les plis doivent être rapprochés les uns des autres.

Or, la face externe de la cartouche filtrante est l'objet de courant du fluide et de surpression. En sorte que, sur les cartouches de filtre classique, l'on constate habituellement que, si les plis de la feuille filtrante sont trop rapprochés; , certains d'entre eux se regroupent et s'agglutinent, en paquets, alors que les autres s'écartent inutilement. Il en résulte que :

- d'une part, la surface efficace de filtra¬ tion diminue, - d'autre part, que les peu de plis de filtra¬ tion qui restent écartés sur la cartouche sont en très petit nombre et se remplissent rapi¬ dement de salissures solides. La perte de charge augmente et la cartouche devient vite inutilisable.

Dans les cartouches les plus usuelles, les plis sont simplement tenus par leurs deux extrémités dans les deux supports extrêmes, qui forment les flancs de la cartouche-; L'espacement initial externe des plis est d'environ 0,8 mm.

Sur ces cartouches usuelles, le phénomène d'agglutinement s'établit très rapidement et est forte¬ ment prononcé. La durée de vie de la cartouche est très fai¬ ble,du fait de la quantité maximale de poussière qui peut être retenue dans le peu de plis restant efficaces.

Pour résoudre ce problème, l'art antérieur ré¬ cent a tenté de mettre en place diverses méthodes pour : - répartir uniformément les plis de la feuille

filtrante sur la surface latérale de la cartouche, - et imposer une distance minimale d'environ 1 millimètre entre les plis externes contigus de la cartouche.

Une première variante, actuellement mise en oeuvre, consiste, à certains niveaux de la cartouche, à écraser le pourtour supérieur de chaque pli, pour augmen¬ ter son encombrement latéral à cet endroit et obliger les plis à rester écartés. Mais cette méthode ne permet pas d'écarter suffisamment les plis les uns des autres. En sorte que cette méthode est ine ficace.

Une seconde variante, dérivée de la première , consiste à déformer à chaud le papier, pour munir ses plis de nervures radiales accroissant également leur encombrement latéral et tendant à. les écarter. Cette mé¬ thode permet initialement d'assurer une certaine homogé¬ néité dans l'espacement des plis. Mais elle est d'une mise en oeuvre très difficile et nécessite l'utilisation d'une machine spécifique. Par ailleurs, les cartouches filtrantes, auxquelles elle aboutit, perdent très rapi¬ dement leur configuration mécanique concernant l'espacemen des plis. En effet, les ambiances chaudes et chimique¬ ment difficiles,dans lesquelles travaillent les cartou- ches, effacent les rainures qui avaient été ménagées à chaud sur les plis. En sorte que les cartouches de cet¬ te seconde variante retrouvent les défauts des cartou¬ ches usuelles décrites ^• ci-dessous.

Enfin, selon une troisième variante de cartou- che de filtre, on tente d'écarter uniformément les plis, les uns des autres, en les maintenant entre les spires successives de ressorts à boudins, refermés sur eux-mêmes et placés sur la face externe, à différents niveaux et to autour de la cartouche. Selon cette méthode, les plis restent libres en dehors des endroits où ils sont- tenus p

les spires des ressorts. En sorte qu'entre la position des ressorts, le phénomène d*agglutinement des plis tend à se reproduire. Il est nécessaire, pour maintenir leur ëcartement, de mettre en place un grand nombre de res- sorts ; ce qui complique considérablement la fabrication des cartouches.

Au surplus, l'inclinaison des spires des res¬ sorts tend à incliner les plis, vis-à-vis de l'axe de la cartouche, ce qui intensifie l'agglutinement des plis.

Enfin et surtout , les boudins des ressorts pincent, l'un contre l'autre, les deux flancs de chaque pli ; en sorte que les flancs des plis tendent à se coller et à rendre totalement inefficace la cartouche filtrante en réduisant sa surface de filtration à celle très limitée des bords de chaque pli.

Le but de la présente invention est de résoudre globalement les problèmes ci-dessus.

Un premier but de l'invention est de proposer un nouveau mode de réalisation de cartouches de filtre offrant une surface filtrante maximale et un espacement de plis répartis de façon homogène.

Un second but de l'invention est de proposer une cartouche de filtre présentant une durée de vie plus grande.

Enfin, un troisième but de l'invention est d'en¬ seigner plusieurs solutions techniques de réalisation de cartouche de filtre dont les plis sont écartés et unifor¬ mément répartis. L'invention constitue une amélioration du prin¬ cipe d'écarte ent des plis selon la troisième variante décrite ci-dessus.

En effet,selon le procédé général de l'inven¬ tion, on modèle, de manière classique, une feuille de matière filtrante en un accordéon constitué d'une série de plis parallèles à une même direction, dite de pliage.

et de profondeur égale . On maintient l' accordéon ainsi constitué , par ses bords latéraux externes ainsi plies , à l ' intérieur de deux supports extrêmes de façon à cons¬ tituer un filtre présentant une face externe, par laquell est destinée â- rentrer le fluide à filtrer, pour traver¬ ser la feuille et une face interne par laquelle sort le fluide après avoir traversé la feuille.

Le procédé de l ' invention vise, ainsi que les techniques décrites plus haut, à maintenir un écarteπent minimal entre au moins certaines portions des plis ex¬ ternes contigus .

Mais l ' invention est remarquable par le fait que pour maintenir cet écarteraent, on configure les plis externes en nids d' abeilles . Pour réaliser un de ces nids d' abeilles , on pin ce, l ' un contre l ' autre, au moins deux plis contigus de la face externe , à au moins deux niveaux de la hauteur de la feuille, distants les uns des autres selon la première direction de pliage. Les deux plis ménagent ainsi entre eux, deux portions intermédiaires face à fa¬ ce , situées entre les deux points de pincement.

Puis , on écarte les deux positions in tern-édi ai res aux pincements des plis contigus externes, de façon ménager au moins un nid d' abeilles sur la face externe du filtre entre les deux plis contigus.

D ' autres caractéristiques et avantages de l' in¬ vention ressortent de la description qui va suivre en regard des dessins annexés : lesquels . descriptions et dessins ne sont donnés qu' à titre d'exemple non limitatif .

Sur ces dessins :

La figure 1 décrit en perspective les caracté¬ ristiques principales d' une cartouche filtrante selon 1 * invention; La figure 2 représente un second mode de réali¬ sation de la surface filtrante en nid d' abeilles par

agrafage des plis,

La figure 3 représente un troisième mode de . réalisation de la surface filtrante en nid . d'abeilles par pinçage des plis, La figure 4 représente un quatrième mode de réalisation de la surface filtrante en nid d'abeilles à l'aide d'une structure métallique intermédiaire.

La cartouche filtrante 1., représentée figure 1 a une géométrie sensiblement cylindrique. Elle est constituée principalement par une feuille 3 de papier filtre 5. Le papier filtre 5 est imprégné de résine pour mieux résister aux contraintes thermiques, chimiques, mécaniques et de pression auxquelles il est soumis de la part du fluide qu'il traite. La feuille 3 de papier 5 avait initialement une forme rectangulaire. Elle a, tout d'abord de manière classique été pliée en un accordéon 7 selon une série de plis 9, lO 11... parallèles à une première direction de pliage parallèle à l'axe x,x' de la cartouche. La profondeur de chacun des plis 9, 10, 11, 12,

13,14 est constante. Les deux bords longitudinaux (non distinguables sur la figure 1) de la feuille 1 ont été placés côte à côte pour que la feuille constitue un bloc de filtration 17 sensiblement cylindrique. Les bords latéraux 9a, 9b des plis 9, 10.. de l'accordéon 7 sont maintenus par collage à l'intérieur de supports mé¬ talliques extrêmes, dont seulement le support inférieur 19 a été représenté, l'autre ayant été retiré pour mon¬ trer la partie supérieure de la cartouche 1. Le rôle des supports métalliques 19 est, d'une part, d'assurer la rigidité et la normalisation dimensionnelle des cartou¬ ches 1 et d'autre part, de donner une ëtanchéitê entre la partie aval et la partie amont du réseau de fil¬ tration à l'intérieur duquel doit être placée la cartou- che filtrante 1.

Le bloc de filtration 17 présente une surface extérieure E par laquelle est destiné à rentrer le flui¬ de à traiter avant de traverser la feuille 3, et une sur¬ face intérieure 1 par laquelle sort le fluide après trai- tement. On a représenté par une flèche f, l'entrée du fluide sur la face externe E de la cartouche de filtra¬ tion.

Une des originalités essentielles de l'invention réside dans sa structure comportant une pluralité de nids d'abeilles 21, selon laquelle est configurée la surface externe E de la cartouche.

Pour parvenir à ce résultat, on procède de la manière suivante :

- d'une part selon une première partition PI ≈ (9, 10; 11, 12 } ..) de couples de plis, on pin¬ ce les plis 9, 10, 11, 12, 13, 14 de l'ac¬ cordéon 7, à divers niveaux primaires pi, p2, p3 de la hauteur de la feuille 3 distants l'un de l'autre. Chaque paire 9, 10/ 11, 12 _j .. âe la première partition comporte deux plis contigus de l'accordéon 7.

- D'autre part, selon une seconde partition P2 = (10,11; 12, 13;..) de couples de plis., décalée d'un pli par rapport à la première, on pince également, deux par deux, les plis contigus 10, 11; 12, 13 appartenant à deux paires voisines de la première partition Pi, ceci à divers niveaux secondaires si, S2... situés chacun entre deux niveaux de pincement primaire respectivement pi, p2^ p2, p3. Enfin, on exerce dans leur portion intermédiaire pi, une force d'écarterrent F entre les plis contigus 13, 14 de la première partition Pi. On écarte ainsi les plis 13 et 14 en ménageant une pluralité de nids d'abeilles 21, disposés selon une seconde direction y, y' perpendiculaire

à la première direction x, x' de pliage.

Si la cartouche filtrante 1 avait eu une forme quasi plane , un moyen recommandé par l'invention pour exercer la force d'ëcartement F, aurait consisté à exercer une traction selon la direction yl, y'1 perpen¬ diculaire à la direction de pliage xl, x*l entre les bords longitudinaux de la feuille 3.

Mais pour la réalisation d'une cartouche de fil¬ tre cylindrique 3, les bords longitudinaux de l'accordéon -7 sont repliés sur eux-mêmes afin de définir un cylindre d'axe x, x* .Les contraintes que subissent les plis exter¬ nes de l'accordéon, du fait du repliement cylindrique de la feuille et des plis 13, 14, engendrent les nids d'abeilles 21. Une première grille métallique cylindrique 25, d'axe x,x' plaque vers l'extérieur, l'intérieur des plis de 1' ccordéon 7.

Cette disposition permet de compenser les ef¬ forts de pression transmis à la feuille 3 par le fluide extérieur, de rigidifier la cartouche et d'accroître le phénomène de traction sur les plis externes 9 , 10, 11, 12, 13... aboutissant à. un ëcarte ent des nids d'abeilles 21.

Ainsi réalisé, l'ensemble des plis 9, 10, 11, 12, 13... du bloc de filtration 17 constitue une structu¬ re parfaitement hyperstatique ne pouvant subir ucune déformation mécanique importante.

Une deuxième grille métallique cylindrique 27, coaxiale et de diamètre inférieur à la première, mais tle hauteur égale à celle de la cartouche est placée au centre.

Les deux grilles 25 et 27 sont maintenues en place par les supports métalliques externes 19. Entre les deux grilles 25 et 27 est généralement enfermé un co - posé 29 de filtration complémentaire, constitué notamment

d'un granulat de charbon actif d'argile.

La cartouche 1 peut traiter tous types de flui¬ des, aussi bien liquides que gazeux.

Une des applications les plus avantageuses de l'invention concerne la régénération des solvants des bains de lavage pour machine à nettoyage à sec.

La méthode de régénération la plus ancienne dans ce domaine procède par distillation du solvant. Mais celle-ci est à la fois très pénible de mise en oeuvre et extrêmement coûteuse.

La demanderesse a développé de nombreuses amé¬ liorations aux techniques de régénération par filtres qui permettent de remplacer, en partie ou totalement, dans ce domaine, les méthodes par distillation. Ces techniques aboutissent à un plus grand confort d'utilisation et à un coût de revient très avantageux. Mais elles sont limitées par la durée de vie assez courte des cartouches du fait des phénomènes d'encrassement rapide évoqués plus haut. La nouvelle cartouche de filtration, proposée par l'invention, résoud ces problèmes. Si l'on considère son application à un fluide constitué par un bain de la¬ vage, on aboutit au processus de filtration suivant.

Le liquide traverse sensiblement radialement, selon f la feuille 3. Il se partage en une pluralité de veines, uniformément réparties su le pou-ttour , qui s'engouffrent chacune dans un nid d'abeilles 21. Du fait de la configuration très variée des nids d*abeilles, ceux-ci offrent chacun un volume intérieur et une surfa¬ ce très grands. Les salissures insolubles, et notamment les poussières sont reténues par le papier 1 et se déposent uniformément à l'intérieur du nid d'abeilles 21.

Les salissures solubles ou très fines traver¬ sent la feuille 3 et la première grille 25, mais sont re¬ tenues à 1'intérieur du composé de filtration 29. Le solvant régénéré et clair traverse la seconde grille 29

et s'échappe vers l'extérieur par le canal interne 31.

L'intérêt essentiel de l'invention réside dans le fait que les nids d'abeilles 21 sont tous écartés et uniformément répartis. En. sorte que, d'une part, la surfa- ce de filtration est maximale, et d'autre part, le volume de poussière qu'ils peuvent retenir est considérablement plus important qu'à l'intérieur des cartouches classiques.

Ces dispositions aboutissent à une durée de vie des cartouches de deux à trois fois plus grande et à des pertes de charge considérablement diminuées.

L'invention recommande également divers modes de réalisation des nids d'abeilles 21 sur la face externe E de la cartouche.

Une première variante, représentée figure 1, con- siste à répartir entre les couples de plis 9, 10; 10, 11; 11, 12 et aux divers niveaux pi, p2, p3, si, s2 des seg¬ ments de colle entre les plis qui doivent être pinces. Puis on pince les plis aux niveaux adéquats.

Une seconde variante, proche de la première, consiste à utiliser les propriétés du papier 5, imprégné de résine polymërisable. Selon cette technique, on pince l'un contre l'autre des plis contigus aux niveaux adéquats et on les écrase à chaud, l'un contre l'autre, jusqu'à polymérisation de la résine. Une troisième variante,représentée figure 2 , consiste à pincer, l'un contre l'autre, les plis contigus à l'aide d'agrafes 35 plantées entre les deux plis 9, 10, et qui les réunissent entre eux aux niveaux pi, p2.. adé¬ quats. Une quatrième variante, représentée figure 3, consiste à remplacer lés agrafes 35 par des pinces indé¬ pendantes 37 écrasant les plis 11, 12 à l'extérieur.

Enfin, une cinquième variante, représentée figu¬ re 5, consiste à répartir sur le pourtour de la cartouche et aux différents niveaux ... si, p2, s2 des. éléments métalliques ondulés 37, pinçant les plis contigus 10, 11

aux endroits où ils doivent l'être et les écartant dans les autres zones.

On comprendra aisément que la méthode de fil¬ tration, de l'invention, s'adapte aisément à la filtra- tion de tout autre fluide et notamment à la filtration des eaux ou des poussières en suspension dans les gaz d'admission d'un moteur à combustion interne.

L'invention ayant maintenant été décrite, et son intérêt justifié sur uii exemple détaillé, les deman- deurs s'en réservent l'exclusivité pendant toute la du¬ rée du brevet, sans limitation autre que celle des reven¬ dications ci-après.