Brevet FR2043506A1 — publié le 19710219

6.9 40M4 : . . 1- 2043506 " 1 * ■ ( La présente invention concerne les cartouches filtrantes, et. * plus particulièrement les caxtouches filtrantes pour les systèmes hydrauliques dans- lesquels la cartouche est incorporée dans une canalisation- sous pression. 5 Les cartouches filtrantes actuellement connues pour les fluides hydrauliques ont certains ...inconvénients. Par exemple leur construction est "telle que pouf changer ou pour introduire un nouvel élémènt filtrant' quand la cartouche est engorgée ou encrassée, il est nécessaire de démonter le système. De plus, 10 la plupart des cartouches..connues ne.,.comportent aucun moyen pour indiquer la! contamination-où T'encras sèment réduisant le débit et entraînant par suite l'augmentation de la pression. La présente invention a pour objet une cartouche filtrante ne présentant pas ces >• inconvénient s et permettant le'"changement 15 de l'élément filtrant par simple 'démontage du chapeau de l'ap-*~ pareil pour l'enlèvement de l'élément et son remplacement par un élément neuf. De plus, comme l'appareil peut être ouvert d'une façon relativement facile, il est possible de placer dans l'appareil des éLéments filtrants ayant différentes'capacités de fil-20 tration. ' L'invention a de même pour objet une cartouche filtrante comportant un système indicateur facilement visible à la partie supérieure de l'appareil et permettant une inspection visuelle facile suivant n'importe quel angle et la détermination précise 25 de l'état de l'élément filtrant contenu dans.l*iappar,pil.?,;La cartouche filtrante selon la présente invention est avantageuse aussi parce qu'elle comporte une embase et un récipient pouvant être réalisé en une seule pièce. Les caractéristiques de l'invention.rassortiront, plus 30 particulièrement de la description suivante, donnée à. titre d'exemple», et -faite- en. se référant au dessin annexé, 'feur'Xeqtfel--*-" . . ï'igé.il est. une-xjoupe-:Verticale d'une cartouche filtrante suivant un mode de mise en oeuvre 'd-e 13.nvehtion* avec un élément filtrant représenté sehématiquement avec certains détails et 35 Fig. 2 est une vue en plan de la cartouche de la fig. 1 montrant le dispositif indicateur et l'aiguille en arceau à la surface extérieure du chapeau. La cartouche filtrante représentée sur la fig. 1 comprend un ensemble d'une seule pièce 11 comportant une embase 10 et un 40 corps 'cylindrique 12 formant la chambre pour l'élément filtrant. 40144 20-435.06 -Ii'embase 10 comporte une entrée 13 qui aqœmunique avec la. zone -périghériqTa©'de la chambre formée par lé cylindre 12, et une sortie qui -^communiquaavec la partie axiale.;dela chambre. ÏÏne nervure d'étanchéité17 entoure le passade, de sortie dans 5 un but indiqué plus en détailr ci-après «, De plus., 1;'embase. 10 -- peut cômpôrtér 'des-trotis d.e-fixation'19,-,etj21- Cf.ig?*.-2)-pour : permettre- d'ê fixer-Ta ;i cette' surface étant convenablement'marquée de la façon- ;repré-sêhtée sur" la fig. 2 .avec -de& sonês-indiquant que^ le; f J.ltre est* propres, qu'il-approche d'un état d'encrassement .indiqué ;p,ar une zone d'alarme 5, et finalement, qu'il-fonctionne en byi-pass-^ndi-15 qUé par unë aôàe de ."by-pas-s. •_ -7- - ; ;; Ces différentes zones, représentées sur la fig,. 2 sont facilement visibles en rai-son de la forme hémisphérique du chapeau, et l'état intérieur exact du filtre est. indiqué clairement par la-position d'une aiguille semi-circulaire 25 qui balaye les 20' "différêntës'zones en fonction des différences de "pressions existant ians-la ■Q&rtouehe^âe--la-façon-décrite plu§,-en-;ja'étail ci-aprè's® " v - • ' ■ Le ohapeaft hémisphérique 25 est formé- pour être supporté à •• l*extr&aifé supérieure7 .du- cylindre" 12 et. il est.muni d'un .joint 25' d-*étanchéité "2T*-:qui efnpêche les fuites e't ,1es>. pertes de- pres- - chapeau est équipé d'une'-soupape d'échappement 33 qui peut être 30prévue p'ôur "ouWir-iautomatiquement •: quand la-pression dépasse .; "tûoÊe Valeur prédéterminée: pour permettre ,l'échappement de -gaz ou de li-âpiâe«. ' " Z ..." r r ijïï Supporti3§ 'cômportaiit uft .bossage dépassant vers le cen- :"-""'trë'''37' près de l'extrémité ,,-inffrieure §st fixé -à^ Extrémité in-35-'' 'féa*iêure*idu -ckapâàu. -Ce - support, a une- forme-générale .circulaire " "et-comporte plusieurs owè±tures' 39.- formées dans une-partie de foime-aimul-air^eiâtourant'''le-corps central du ^uppq^t-. :La par-' tië centrai é-: 4l,rd&.: support-..forme .-.un cylindre..- dans-; lequfl^ .est "moâtê^un piltoa?môbilev4 40114 2043506 I convenablement calibré pour qu'il permette la descente du piston, la tige descendant à travers le bossage central 37 du support 35 du fait d'une variation de la différence des pressions. îi *extrémité inférieure du ressort 47 est supportée par le 5 bossage 37 du support 35 et la tige de piston 45 traverse une ouverture du bossage 37 pour permettre son déplacement vers le bas solidairement avec le piston quand la différence de pression est suffisante pour l'emporter sur la force du ressort. La remontée de la tige est limitée par une rondelle de blocage 49 10 ou un dispositif équivalent, fixé à l'extrémité de la tige en dessous du bossage 37. Ii'autre extrémité de la tige 45» au-dessus du piston, est articulée à une transmission mécanique comportant des bielles 53 et 51, la bielle 51 étant fixée sur un axe 55 ou tige ronde traversant des ouvertures (non représentées) du cha-15 peau hémisphérique 23, une tige semi-circulaire indicatrice 25 étant fixée aux extrémités de cet axe. Un élément filtrant convenable comportant un tube ou âme intérieure 57 entourée d'une matière filtrante 59 est placé dans la chambre formée par le cylindre 12. L'élément filtrant est 20 muni d'éléments d'étanchéité 61 et 63 à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure. L'élément d'étanchéité 61 est en contact avec l'extrémité inférieure du support 35 et l'élément d'étanchéité 63 est en contact avec la nervure 17 qui dépasse vers le haut autour de l'ouverture centrale de l'embase 10 comme 25 il est indiqué ci-dessus. Par suite, la chambre formée par le cylindre 12 est rendue étanche pour former une chambre d'entrée périphérique et une chambre centrale de sortie, ces chambres étant complètement isolées l'une de l'autre quand le piston est en position supérieure, l'aiguille semi-circulaire indicatrice 30 étant en position indiquant que le filtre est propre.. La fig. 2 représente l'aiguille indicatrice 25 dans une position correspondant à un état propre sous l'action de 1 ' embiellage.. En plus des dispositifs d'étanchéité de l'élément filtrant considérés ci-dessus et coopérant avec l'extrémité inférieure 35 du support et la nervure supérieure de l'embase pour supporter l'élément filtrant et assurer l'étanchéité aux deux extrémités de celui-ci,, la surface inférieure du cylindre 12 peut aussi comporter plusieurs nervures sur sa- surface intérieure circulaire. Dans ce cas, ces nervures aident à centrer l'élément 40 filtrant et à diriger le courant de liquide entrant le long de 69 40144 4. 2043506 la surface de l'élément filtrant. Le support 35 comporte aussi plusieurs nervures autour de sa surface intérieurer indiquées en 65 et 67. Ges nervures empêchent le décalage latéral du piston quand il est en position 5 inférieure dans le support. Le fonctionnement de la cartouche filtrante selon 1*invention est indiqué ci-après. Le fluide à filtrer arrive par l'orifice d'entrée 13 pour remonter dans la chambre formée par le cylindre 12 le long de la surface extérieure de i*élément 10 filtrant. A ce moment, le piston est maintenu en position supérieure par le ressort calibré 47 et, par l'intermédiaire de 1'embiellage, le piston positionne l'aiguille semi-circulaire dans la zone indiquant l'état propre. De ce fait, le liquide est forcé à travers la matière filtrante et à travers l'âme 15 perméable pour sortir ensuite à travers l'ouverture de sortie 15. Quand l'élément filtrant commence à être encrassé, une différence de pression commence à être établie dans la cartouche. Quand cette différence de pression atteint un point pour lequel elle l'emporte sur la force du ressort 47, le piston 43 est re-20 pouësé sur le bas solidairement avec sa tige 45, de sorte que 1*embiellage articulé à l'extrémité supérieure de la tige fait passer l'aiguille indicatrice 25 sur la zone d'alarme de la surface indicatrice. Quand la différence de pression continue à augmenter le piston est encore abaissé jusqu'à atteindre un 25 point en dessous de la région élargie du support, ce qui établit la communication entre la partie périphérique de la chambre et la partie inférieure de la chambre de la cartouche. A ce moment, l'aiguille indicatrice est amenée devant la surface indiquant la circulation en by-pass, et le liquide pénétrant dans 30 la cartouche remonte jusqu'à l'extrémité supérieure de la cartouche pour redescendre à travers l'ouverture établie entre le piston et son cylindre pour sortir à travers le passage intérieur de l'âme du filtre vers la sortie. La cartouche filtrante selon la présente invention comporte 35 une enveloppe extérieure de préférence en aluminium, mais cependant elle peut être en n'importe quelle matière convenable. De plus, un dispositif électrique d'alarme peut aussi être ajouté à l'appareil. Dans ce cas, un commutateur est monté sur le socle du filtre pour être actionné par un mécanisme hydraulique dé-40 tectant la différence dé pressions à travers la cartouche. De 69 40144 2043506 4 plus, ce commutateur d*alarme électrique peut être utilisé pour commander de façon indépendante le mécanisme indicateur décrit ci-dessus, le réglage du dispositif d'alarme électrique peut être en corrélation avec le mécanisme indicateur et le réglage 5 en by-pass de la cartouche décrits ci-dessus, bien que les deux systèmes puissent fonctionner indépendamment l'un de l'autre. Un autre mécanisme indicateur pouvant être utilisé en variante dans une cartouche filtrante selon l'invention peut comporter un aimant permanent du type en barreau pouvant être 10 monté à l'intérieur de la cartouche filtrante pour contrôler tout le liquide traversant l,âme de la cartouche, les éléments indicateurs supérieurs n'ont pas besoin d'être modifiés dans le cas d'utilisation de cette caractéristique supplémentaire de sécurité. De plus, en raison de l'écrou facilement démontable 15 permettant l'enlèvement du chapeau à surface indicatrice et de la structure associée, il est facile de. changer l'élément filtrant et de placer des éléments filtrants ayant des caractéristiques de filtrage et de débit différentes si cela est utile. De plus, l'ensemble unitaire formé par l'embase et l'enveloppe 20 cylindrique peuvent être formés pour avoir différentes résistances pour supporter des pressions différentes, suivant les conditions d'utilisation. Bien entendu, la description qui précède n! est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres 25 variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 40144 6. 2043506 R S V-Ef]) IC Aï I OIS "" 1. Cartouche filtrante caractérisée par une enveloppe comportant une embase et une paroi de chambre d'une seule pièce, une entrée dans l'embase communiquant avec la partie périphéri- 5 que de la chambre, une sortie à travers l'embase communiquant avec la partie centrale dé la chambre, un chapeau comportant un dispositif indicateur, à l'extrémité opposée de la chambre, supporté de façon étanche par le cylindre délimitant la chambre, un support fixé au chapeau à l'intérieur de la chambre, un pis-10 ton monté dans ce support et fixé à une tige de piston, un ressort entourant cette tige pour repousser le piston vers le haut, le ressort étant supporté par un bossage du support dépassant vers l'intérieur, une extrémité de la tige traversant une ouverture du bossage du support et son autre extrémité étant articulée 15 à un embiellage pour la commande d'une aiguille indicatrice mobile par rapport à la surface extérieure du chapeau, et un élément filtrant monté dans la chambre pour diviser celle-ci en une chambre d'entrée périphérique et une chambre centrale communiquant avec la sortie, l'élément filtrant étant supporté par une 20 nervure entourant le passage central de sortie et étant supporté à l'autre extrémité par l'extrémité inférieure du support contenant le piston de façon étanche, le chapeau et les structures associées étant assemblés sur le cylindre de la chambre par un dispositif de blocage et la variation ou la différence de pres-25 sion à travers l'élément filtrant provoquant la descente du piston pour établir une communication directe entre la chambre extérieure et la chambre intérieure pour permettre le passage du liquide à travers la cartouche sans passage à travers l'élément filtrant, tout en déplaçant l'aiguille indicatrice devant 30 la surface indicatrice du chapeau pour indiquer l'état de l'élément filtrant. 2. Cartouche filtrante selon la revendication 1, caractérisée èn'cë que le dispositif support comporte pluaeurs nervures de guidage dépassant de la surface intérieure. 35 3. Cartouche filtrante selon la revendication 1, carac térisée en ce que le cylindre formant la chambre comporte plusieurs nervures disposées le long de la surface .circulaire intérieure. 4. Cartouche filtrante caractérisée par un corps unitaire 40 comportant une èmbase et une enveloppe cylindrique avec un pas- 69 40144 20435D6 r sage d'entrée dans l'embase communiquant avec la partie périphérique de la chambre délimitée par l'enveloppe cylindrique, un passage de sortie à travers l'embase communiquant avec la partie centrale de la chambre, un chapeau à l'autre extrémité 5 de la chambre comportant un dispositif indicateur et supporté de façon étanche par l'enveloppe cylindrique de la chambre, un dispositif support fixé à ce chapeau, un piston monté sur le dispositif support, le piston étant fixé à une tige de piston dépassant au-dessus du piston et en dessous du piston, ion res-10 sort calibré entourant la tige de piston pour repousser le piston vers le haut en étant supporté par un bossage dépassant vers le centre du support, la partie inférieure de la tige traversant l'ouverture de ce bossage et la montée de cette tige étant limitée par tua dispositif de butée fixé à la partie de la 15 tige dépassant en dessous du bossage du support, l'extrémité de la tige de piston étant articulée à un embiellage pour l'entraînement d'un axe traversant des ouvertures du chapeau pour entraîner une aiguille indicatrice afin de la déplacer par rapport à la surface extérieure du chapeau, un élément filtrant 20 dans la chambre de la cartouche, pour diviser la chambre de la cartouche en une chambre d'entrée périphérique et une chambre de sortie centrale, des dispositifs d'étanchéité circulaires aux extrémités opposées de l'élément filtrant, l'extrémité inférieure de l'élément filtrant étant supportée de façon étanche 25 sur une nervure circulaire entourant le passage central de sortie et son extrémité supérieure étant supportée de façon étanche par une rondelle d'étanchéité située entremette extrémité supérieure et l'extrémité inférieure du support contenant le piston, le chapeau et la structure associée étant fixés à l'en-30 veloppe cylindrique de la chambre par un dispositif de blocage, les variations de la différence de pression à travers l'élément filtrant provoquant le déplacement vers le bas du piston peur établir la communication directe entre la chambre périphérique et la chambre intérieure de la cartouche pour permettre le 35 passage du liquide à travers la cartouche sans qu'il traverse l'élément filtrant tout en provoquant le déplacement par l'intermédiaire de 1'embiellage de l'aiguille indicatrice par rapport à la surface indicatrice du chapeau. 5. Cartouche filtrante selon la revendication 4» carac-40 térisée en ce que le chapeau comporte une partie supérieure en 69 40144 8. 2043506 dôme. 6. Cartouche filtrante selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de "blocage pour assembler le chapeau et sa structure associée à l'enveloppe cylindrique de 5 la chambre est un écrou de blocage comportant une ouverture centrale traversée par la partie supérieure du chapeau.