Brevet FR2010841A1 — publié le 19700220

i. 2010841 La présente invention est relative aux filtres à liquides et concerne plus particulièrement les filtres à huile destinés à être utilisés dans les dispositifs de graissage des moteurs à combustion interne . Les filtres à huile pour moteurs à combustion interne comprennent habituelle-5 ment une soupape de sûreté de dérivation qui permet l'écoulement d'un liquide entre l'entrée et la sortie du filtre, en mettant l'élément filtrant en dérivation lorsque la chute de pression dans l'élément filtrant atteint une valeur élevée indésirable par suite d'un encrassement provoqué par l'accumulation de particules solides sur l'élément filtrant . 10 Lorsque la soupape de sûreté de dérivation s'ouvre, un liquide non filtré s'écoule à travers la soupape et peut entraîner avec lui des particules solides non filtrées, ou des particules solides qui se sont accumulées sur l'élément filtrant encrassé . Ceci peut provoquer une détérioration du moteur ou encore avoir pour résultat que ces particules se logent entre l'obturateur de la soupape et son siège, 15 auquel cas, même si un élément filtrant neuf est monté dans le filtre, la soupape demeure partiellement ouverte et permet au liquide non filtré de la traverser . Un filtre à liquide suivant l'invention comporte une soupape de sûreté de dérivation qui s'ouvre afin de permettre au liquide de s'écouler entre l'entrée et la sortie du filtre et met l'élément filtrant en dérivation lorsqu'il se produit 20 une chute de pression prédéterminée dans l'élément ; un écran perforé ou tamis qui est intercalé dans le trajet d'écoulement du liquide en dérivation vers le côté d'entrée de la soupape de sûreté de dérivation, et un clapet qui est relié en parallèle avec le tamis dans le circuit d'écoulement du liquide en dérivation afin de s'ouvrir et de permettre un écoulement direct du liquide de l'entrée du filtre 25 à l'entrée de la soupape de sûreté de dérivation lorsqu'il se produit une chute de pression prédéterminée dans le tamis . Le clapet peut comporter un obturateur qui est dévié pour ouvrir un passage normalement fermé lorsque la chute de pression dans le tamis excède la valeur prédéterminée, cet obturateur étant ramené dans sa position initiale, par exemple sous 30 l'action d'un ressort ou de son élasticité inhérente, lorsque la chute de pression dans le tamis tombe au-dessous de la valeur prédéterminée ; ou encore le clapet pefct comporter lin obturateur qui ferme normalement une ouverture, mais s'ouvre lorsque la chute de pression dans le tamis excède la valeur prédéterminée . Avec l'agencement décrit ci-dessus, suivant l'invention, le tamis filtre et 35 retient au moins les particules solides les plus grandes du courant de liquide de dérivation lorsque l'élément filtrant est bloqué et que la soupape de dérivation est ouverte ; et le clapet s'ouvre et maintient un écoulement de liquide dans le cas d'un bloquage du tamis • Le clapet est de préférence agencé de telle sorte que lorsqu'il s'ouvre, 40 l'écoulement du liquide ne tend pas à entraîner les particules solides qui ont été 69 19757 2. 2010841 déposées sur le tamis . D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, et dans lequel : 5 la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'une tête filtrante comportant un dis positif de clapet de sûreté suivant l'invention ; la Fig. 2 est une vue en coupe verticale d'un élément filtrant comportant un dispositif de clapet de sûreté suivant l'invention ; les Fig. 3 et 3a. montrent en coupe verticale et en plan respectivement un 10 second mode de réalisation du dispositif de clapet de sûreté ; les Fig. 4) 4& et 4jb sont respectivement une vue en coupe verticale, une vue en élévation et une vue en plan d'un troisième mode de réalisation du dispositif de clapet de sûreté ; les Fig. 5 à 9 sont respectivement des vues en coupe verticale d'une partie d'un 15 filtre comportant d'autres modes de réalisation du dispositif de clapet de sûreté suivant l'invention . Suivant l'exemple d'exécution représenté à la Fig. 1, une tête filtrante 1 comporte un passage d'écoulement de dérivation 2 qui est normalement fermé par une bille 3 sollicitée élastiquement faisant partie d'une soupape de sûreté de dériva-20 tion . Une cage tabulaire 5 est fixée au-dessus de l'entrée 4 de la soupape de dérivation, l'extrémité libre de ladite cage comportant, fixé sur elle, un écran perforé 6 ou tamis, la paroi de la cage 5 comportant plusieurs perforations 7 qui * sont normalement fermées au moyen d'une bague élastique 8 en une matière élastomère qui s'ajuste dans la cage/constitue avec la paroi perforée de la cage un clapet 25 de sûreté . Dans le cas d'un encrassement de l'élément filtrant ( non représenté) et d'une ouverture de la soupape de dérivation, un écoulement de liquide en dérivation traverse normalement le tamis 6 ; mais si ce dernier est encrassé par des particules solides s'étant déposéés sur lui, la bague 8 en matière élastomère du clapet de 30 sûreté est déviée par la pression du liquide s'exerçant à travers les ouvertures 7 dans la paroi de la cage 5 et permet ainsi un écoulement du liquide à travers les ouvertures 7 dans la paroi de la cage et au-delà de la bille 3 de la soupape de dérivation, qui ne repose pas sur son siège . On voit à la Fig. 2 un dispositif analogue appliqué à une soupape de sûreté de 35 dérivation 10 comportant une plaque 11 formant obturateur, et qui est agencé dans une extrémité d'un élément filtrant 12 . Dans l'exemple représenté à la Fig. 3, le clapet de sûreté.est disposé dans une cage tubulaire 15 qui comporte un tamis perforé 6 dans son.extrémité ^ibre et est ajustée sur la plaque d'extrémité 16 d'un élément, filtrant , (.non représenté) sur 40 "l'entrée d'une soupape de sûreté i 8 de dérivation de l'élément. .La cage 15 est en 69 19757 3. 2010841 une matière plastique ou élastomère et sa paroi présente des parties 19 ayant une épaisseur telle qu'elle dévie vers l'intérieur lorsque la chute de pression dan^ie tamis perforé 6 excède une valeur prédéterminée . La paroi annulaire comporte des parties 20 plus épaisses pour soutenir les parties 19 plus minces de la paroi, et 5 des boutons 21 vernis de matière qui peuvent être ajustés par pression dans des ouvertures prévues dans la plaque d'extrémité 16 de l'élément filtrant, les paroâs 19 plus minces étant ainsi maintenues avec leuisbords en contact d'étanchéité avec la plaque d'extrémité 16 . La partie inférieure de la cage peut comporter une gorge interne annulaire 22 10 dans laquelle peut être maintenu le tamis 6, constitué par exëmple par une fine toile métallique . Le mode de réalisation représenté aux Fig. 4, 4a et 4b est analogue à celui représenté à la Fig. 3, mais il comporte.une cage 30 ayant des côtés rectilignes 31 et a, en section, une forme carrée avec des montants d'angle 32 relativement 15 épais contre lesquels viennent s'appliquer de façon étanche les parois latérales 31 relativement minces . Lorsque la chute de pression à travers le tamis perforé 6 maintenu dans la partie inférieure de la cage 30 excède une valeur prédéterminée, les parois 31 fléchissent afin de permettre l'écoulement à travers les ouvertures entre les montants d'angle 32 et à travers la soupape de dérivation . Les montants 20 d'angle 32 et les parois minces 31 peuvent être obtenus d'une seule pièce par moulage d'une matière plastique, les montants d'angle s'étendant normalement vers l'extérieur et comportant des boutons 34 venus de matière à leurs extrémités libres, ces boutons étant adaptés pour être disposés dans des ouvertures prévues dans la plaque d' extrémité 35 d'un élément filtrant (non représenté) et être ainsi amenés 25 «n contaet d' étanchéité avec les minces parois latérales 31 comme représenté aux Fig* 4a et 4b. • Suivant le mode de réalisation représenté à la Fig. 5, une cage 40 qui est fixée sar l'ouverture d'une soupape 41 de dérivation sur la plaque d'èxtrémité 42 d'un élément filtrant (non représenté) a la forme d'une coupelle dont la base comporte 30 un volet 43 comportant une ouverture dans laquelle est fixé un tamis perforé 6, le volet 43 comportant un prolongement 44- non perforé qui est replié par dessus, mais espacé du tamis 6, le volet 43 fermant normalement une ouverture prévue dans la base de la cage 40, mais étant dévié à travers l'ouverture si la chute de pression dans le tamis 6 excède une valeur prédéterminée . Le volet 43 replié assure 35 que peu ou pas de particules solides accumulées sur le t amis sont entraînées dans le liquide qui s'écoule à travers la cage lorsque le tamis 6 est dévié à l'intérieur de la cage 40 « Suivant le mode de réalisation représenté à la Fig. 6, le tamis perforé 6 constitue une partie d'un obturateur 50 de soupape sollicité élastiquement qui 40 prend normalement appui contre une ouverture 51 dans une cage 52 recouvrant une 69 19757 4. 2010841 soupape de dérivation 53 mais éat écarté de son siège pour permettre le passage du liquide à travers la cage et la soupape de dérivation lorsque le tamis 6 encrassé et l'obturateur 50 sont forcés vers l'intérieur à 1*encontre de l'action d'un ressort de rappel 54 . 5 Suivant le mode de réalisation représenté à la Fig. 7, une soupape 60 de déri vation pour un filtre est disposée dans un boîtier 61 de 11 élément filtrant 62 et est constituée par une paroi annulaire 63 d'un dispositif comportant en combinaison un siège et un obturateur 64 en une matière élastomère ayant un rebord périphérique 65 qui recouvre des ouvertures d'entrée 66 prévues dans une plaque d'extrémité 67 10 du dispositif filtrant . La paroi annulaire 63 est en contact avec un chapeau d'extrémité 68 en une matière plastique qui s'adapte sur une des extrémités de l'élément filtrant 62 et comporte un bourrelet interne périphérique 69 qui est en contact avec la paroi annulaire 63 du dispositif combiné 64 de siège et d'obturateur . Le chapeau d'extrémité 68 de l'élément c«prend des parties formées de façea à 15 poaveir retenir sur lui un tamis perforé 6 recouvrant un conduit 70 par l'intermédiaire duquel du liquide peut s'écouler à-travers le'tamis 6 et par des créneaux 71 prévus dans le chape as. d'extrémité, vers la paroi annulaire 63 de l'élément d'étanchéité en matière élastomère, ce dernier étant fléchi sous la pression du liquide afin de permettre l'écoulement entre les ouvertures d'entrée 66 prévues 20 dans la plaque d'extrémité du boîtier du filtre et un orifice de sortie central 72 dans cette plaque . Une plaque élastique 73 est fixée sur le chapeau d'extrémité 68 de l'élément et est réàlisée de telle sorte qu'an fonctionnement normal de ltëlément filtrant le trajet d'écoulement du liquide depuis l'extérieur de l'élément filtrant vers les créneaux 71 dans le chapeau d'extrémité est fermé par une partie 25 74 de la plaque 73 qui est en contact de façon élastique avec mie partie de lîélé-ment d'étanchéité . Lorsque 1'élément est encrassé, le liquide peut s'écouler à travers le tamis 6 et ensuite, par les créneaux 71 et la paroi annulaire 63, déviée de l'élément d'étanchéité vers l'orifice de sortie 72 prévu dans la plaque d'extrémité 67 du boîtier du filtre . 30 Lorsque le tamis 6 est bloqué par des particules solides accumulées, la pres sion s'exerçant sur la plaque 73 fixée sur le chapeau d'extrémité provoque un fléchissement de la partie 74 de ce chapeau qui ferme le passage entre les ouvertures d'entrée 66 de la plaque d'extrémité et les créneaux 71 dans le chapeau d'extrémité % de l'élément de sorte que le liquide peut ^lors s'écouler directement depuis les-35 dits orifices d'entrée 66 et par les créneaux 71 et la paroi annulaire 63 fléchie de l'élément d'étanchéité vers l'ouverture de sortie 72 . Suivant les modes de réalisation représentés aux Fig. 8 et 9, une cage 80 fixée par dessus l'entrée d'une soupape dé dérivation 81. comprend un tamis 6 et un élément fragile 82 non perforé, par exemple constitué par une feuille de métal, qui 40 ferme normalement des ouvertures 83 prévues dans la cage et à travers lesquelles le 69 19757 5. 2010841 liquide peut s'écouler directement vers l'entrée 84 de la soupape de dérivation 81, mettant ainsi le tamis 6 en dérivation . Lorsque la chute de pression dans le tamis excède une valeur prédéterminée, la feuille 82 se rompt afin de permettre l'écoulement du liquide à travers les ouvertures 83 de la cage et la soupape de 5 dérivation 81 . Bien que les filtres connus soient habituellement conçus pour avoir une capacité telle que la soupape de sûreté de dérivation n'entre normalement pas en action au cours de la période maximale spécifiée d'utilisation du filtre, avant le renouvellement de l'élément filtrant, ils peuvent fonctionner au moins 10 pendant de courtes périodes avec la soupape de sûreté de dérivation ouverte : ceci peut se produire par exemple par suite de conditions anormales de fonctionnement du moteur, donnant naissance à une contamination excessive de l'huile devant être filtrée, amenant cette huile à une viscosité élevée au cours de la période de démarrage du moteur par temps froid ; ou dans le cas où l'élément filtrant n'a pas 15 été remplacé à la fin de la période spécifiée d'utilisation • Le tamis, les filtres selon l'invention, procure un degré de filtrage pendant un tel fonctionnement périodique possible de la soupape de sûreté de dérivation au cours de la durée d'utilisation normale de l'élément filtrant et procure également ce degré de filtrage si la soupape de sûreté agit pendant des 20 périodes plus longues par suite d'un encrassement excessif de l'élément filtrant . Le tamis est moins sujet à un encrassement dans de telles conditions, mais une sauvegarde contre une telle possibilité est fournie par le clapet de sûreté disposé en parallèle avec le tamis . 69 19757 6. 2010841 REVENDICATIONS 1. Filtre à liquide comprenant une soupape de sûreté de dérivation qui s'ouvre afin de permettre au liquide de s'écouler entre l'entrée du filtre et la sortie de celui-ci et met en court-circuit l'élément filtrant lorsqu'il se produit une chute de pression prédéterminée dans l'élément , caractérisé en ce qu'il comprend un 5 tamis qui est intercalé dans le trajet d'écoulement du liquide en dérivation vers le côté d'entrée de la soupape de sûreté de dérivation et un clapet de sûreté qui est relié en parallèle avec le tamis dans le trajet d'écoulement de dérivation du liquide afin de s'ouvrir et de permettre un écoulement direct du liquide de l'entrée du filtre à l'entrée de la soupape de sûreté de dérivation lorsqu'il se produit une chute 10 de pression prédéterminée dans ledit tamis . 2. Filtre à liquide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit clapet de sûreté comporte un obturateur qui fléchit pour ouvrir un passage normalement fermé lorsque la chute de pression dans le tamis excède une valeur prédéterminée, et est ramené dans sa position initiale par action élastique lorsque la chute 15 de pression dans le tamis tombe au-dessous de la valeur prédéterminée . 3. Filtre/liquide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet de sûreté comporte un obturateur qui fléchit pour ouvrir un passage normalement fermé lorsque la chute de pression dans le tamis excède une valeur prédéterminée, et est ramené dans sa position initiale par l'élasticité inhérente de l'obturateur 20 lorsqué la chute de pression dans le tamis tombe au-dessous de la -valeur prédéterminée . 4. Filtre à liquide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet de sûreté comporte un obturateur qui ferme normalement une ouverture mais est rompu lorsque la chute de pression dans le tamis excède la valeur prédéterminée. 25 5. Filtre à liquide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4» caracté risé en ce que le clapet de sûreté est agencé de telle sorte que lorsqu'il s'ouvre l'écoulement du liquide ne tend pas à entraîner les particules solides qui se sont déposées sur le tamis .