Brevet FR2028530A1 — publié le 19701009

1. 2028530 la présente invention eét. relative aux filtres à fluides" et aux circuits de fluides comportant de tels filtres, et concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, la' filtration d'un liquide dans un circuit hydraulique. Elle concerne éga-5 lement les filtres à air ou à gaz, par exemple dans un circuit d'air comprimé. Selon la présente invention, un dispositif de filtrage de fluides comporte une valve de dérivation (ou "de bypaes")qui est normalement maintenue fermée pour diriger un fluide à travers un 10 élément filtrant dans un sens d'écoulement selon lequel s'effectue la filtration, mais qui est automatiquement ouverte lors d'une inversion du sens d'écoulement du fluide, l'ouverture de la valve obligeant le fluide à contourner l'élément filtrant. Avantageusement l'ouverture de la valve est provoquée par le 15 changement de pression du fluide à travers la valve dû à l'inversion du sens d'écoulement. A cette fin, la valve de dérivation peut comporter un tiroir sollicité dans un sens par un ressort et •une soupape d'arrêt, disposés de telle sorte que lorsque le fluide s'écoule dans le sens de.sortie de l'élément filtrant vers 20 l'intérieur du corps de valve, sa pression ouvre la soupape d'arrêt pour lui permettre de s'échapper, tandis qu'elle permet au tiroir d'être maintenu fermé par son ressort, et lorsque le sens d'écoulement du fluide est inversé, sa pression agit sur la soupape d'arrêt pour la fermer, cette fermeture provoquant l'ouver-25 ture du tiroir et donc l'ouverture d'orifices de dérivation pour le flux inversé, tandis que la soupape d'arrêt empêche également le fluide de traverser l'élément filtrant. Dans un circuit de fluide réversible comprenant des filtres, par exemple un circuit hydraulique menant en jeu une pompe ré-30versible, il est nécessaire de filtrer le liquide avant qu'il n'at teigne un organe particulier ou une partie du circuit, par exemple un moteur hydraulique, et si des filtres classiques sont utilisés de part et d'autre de cet organe ou de cette partie, il est évident que lorsque le sens d'écoulement du fluide est inversé, 35 les matières contaminantes qui se sont accumulées en amont du filtre seront de nouveau remises en circulation dans le circuit. En équipant les filtres de valves de dérivation suivant l'invention, cette remise en circulation des matières contaminantes sera évitée puisque chaque filtre sera contourné par le fluide grâce à l'ou-40verture de la valve correspondante lorsque le sens d'écoulement 70 01528 2 2028530 sera inversé. Ainsi, selon un autre aspect de l'invention, dans un circuit de fluide comprenant une pompe réversible et des filtres de part et d'autre de la pompe, chaque filtre est muni d'une valve 5 de dérivation comme indiqué ci-dessus, qui est maintenue fermée pour diriger le fiai de à travers l'élément filtrant lorsque son sens d'écoulement est centrifuge à la pompe, mais qui s'ouvre automatiquement lorsque le sens d'écoulement est inversé pour que le fluide qui se dirige vers la pompe contourne l'élément filtrant. 10 l'invention peut être mise en pratique de diverses façon, mais un mode de réalisation particulier va maintenant être décrit avec référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est un schéma d'un circuit hydraulique, la figure 2 est une coupe longitudinale de l'une des valves 15 "de bypas^1 et d'une partie du filtre adjacent, la valve étant fermée pour un écoulement normal, et la figure 3 est semblable à la figure 2, mais montre la valve "de bypass" ouverte. En se référant d'abord à la figure 1, on voit un circuit 20 hydraulique comprenant une pompe réversible 10 dont les orifices d'entrée et de sortie sont reliés aux extrémités opposées d'un moteur hydraulique réversible 11. Incorporés au circuit hydraulique 12 et placés des deux côtés entre la pompe 10 et le moteur 11 deux filtres hydrauliques 13,13' sont disposés de part et d'autre 25 de la pompe 10 et chacun est équipé d'une valve, i'de bypass" 14 qui va maintenant être décrite en détail avec référence aux figures 2 et 3. Chaque valve 14 comprend un corps de valve creux 15 muni d'un embout 16 qui est introduit dans l'orifice de sortie de fluide 17 30 à l'extrémité de l'élément filtrant adjacent 13A qui est disposé à l'intérieur d'un boîtier 13B, de telle sçrte que le liquide qui a traversé l'élément filtrant 13A et subi la filtration entre dans le. corps de valve 15 en quittant l'élément filtrant comme indiqué par la flèche 18. Le corps de valve 15 est fermé à son 35 autre extrémité 13 mais est percé, dans la portion de sa paroi qui est proche de l'extrémité close 19* de plusieurs orifices circulaires 20 d'entrée et de sortie par lesquels le fluide peut s'échapper du corps de valve 15. Le corps de valve est muni"d'un filetage externe 21 grâce auquel il peut être vissé à l'intérieur d'un 40 chapeau-22 de fermeture du boîtier 13B, l'embout 16 du corps de 70 01528 3 2028530 valve étant ainsi maintenu dans l'orifice de sortie de fluide 17 de l'élément filtrant 13A, l'étanchéité entre l'embout 16 et l'orifice 17 étant assurée par un joint circulaire 23. La valve "de bypass" 14 comporte dans le même corps de val-5 ve un tiroir 25 et une soupape d'arrêt 26. Le tiroir 25 comprend un manchon cylindrique 27 monté coulissant dans l'extrémité interne ducorps de valve 15 et sollicité en direction de l'extrémité close 19 du corps de valve par un ressort de compression, 28 agissant entre un croisillon 29 dumanchon et la tête 30 d'une 10 tige 31, solidaire de l'extrémité close 19 du corps de valve 15 et traversant axialement celui-ci. Le ressort 28 tend à maintenir le manchon 27 contre un épaulement 32 ménagé à l'intérieur du corps de valve 15 dans une position où il recouvre et obture une paire d'orifices de dérivation (ou "de bypass") 33 diamétralement 15 opposés dans la paroi latérale du corps de valve 15 juste à la sortie de l'élément filtrant 13A. La soupape d'arrêt 26 comprend un disque monté librement coulissant à l'intérieur de la partie externe du corps de valve 15, librement enfilé sur la tige centrale 31, et sollicité en 20 direction opposée à l'extrémité close 19 du corps de valve 15 et vers le manchon 27 du tiroir par un ressort de compression en spirale 35 entourant la tige de valve 31, et agissant entre l'extrémité close 19 du corps de valve et le disque 26. Ainsi, lorsque le sens d'écoulement du fluide est tel que 25 celui-ci entre à l'intérieur du boîtier 13B, traverse l'élément filtrant 13A, puis sorte vers l'intérieur du corps de valve 15, comme indiqué par la flèche 18 à la figure 2, la pression du fluide, agissant sur le disque 26 de la soupape d'arrêt, la soulève jusqu'à une position proche de l'extrémité close 19 du corps de 30 valve, comprimant le ressort 35 et rendant les ouvertures circulaires 20 alors placées plus bas que le disque 26, susceptibles de permettre l'échappement du fluide à travers elles dans la partie du circuit 12 conduisant au moteur 11. Le tiroir 25 est alors maintenu par le ressort 28 dans la position où il fermé les orifi-35 ces 33* Si maintenant le sens d'écoulement du fluide dans le circuit est inversé, le changement de pression qui en résulte, agissant sur le disque 26 de la soupape d'arrêt, permet à ce disque d'être poussé vers le bas par son ressort 35 jusqu'à ce qu'il entre en 40 contact avec le manchon 27 du tiroir 25. Puis, comme représenté 70 01§28 4 2028530 à la figure 3, le fluide sous pression qui pénètre dans le corps de valve par les ouvertures 20 agit sur le disque 26 de la soupape d'arrêt et lui fait pousser le manchon 27 vers l'extrémité interne du corps de valve, libérant de ce fait les orifices 33» 5 le disque 26 de la soupape d'arrêt couvre le manchon 27, empêchant le fluide de passer à l'intérieur de l'élément filtrant 13A à travers l'extrémité interne ouverte du corps de valve 15, et, comme indiqué par la flèche 36 à la figure 3, le fluide quitte le corps de valve 15 par les orifices 33 qui communiquent avec la 10 partie du circuit 12 conduisant à la pompe 10, de sorte que l'élément filtrant 13A sera contourné. En fonctionnement du circuit hydraulique, donc, lorsque la pompe 10 opère dans un sens appelé "avant" et irlique par la flèche 18 sur la Figure 1, le filtre 15 de la partie du circuit corres-15 pondant au refoulement de la pompe 10 fonctionne normalement et filtre le fluide avant qu'il n'atteigne le moteur hydraulique 11. L'autre filtre 13r est contourné grâce à sa valve 14, de sorte que le fluide de retour du moteur 11 passe directement à la pompe 10 sans passer à travers l'élément filtrant du filtre 13'. 20 Si maintenant la pompe opère dans le sens contraire ("arriéré*) pour inverser le sens d'écoulement du fluide dans le circuit, la valve "de bypass" du premier filtre 13, qui est maintenant sur le chemin de retour du moteur à la pompe, s'ouvre pour permettre le contournement de ce filtre et éviter que les matières contaminan-25 tes accumulées sur l'élément filtrant 13A ne soient entraînées en arrière vers la pompe, et la valve "de bypass" de l'autre filtre 13' se ferme pour que le fluide de refoulement de la pompe soit filtré avant qu'il n'atteigne le moteur. 70 01528 5 2028530 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de filtrage de fluides, caractérisé en ce qu'il comprend un élément filtrc-nt et une valve de dérivation qui ëst maintenue fermée poiir diriger le fluide à travers 1'élé- 5 ment filtrant pour un sens d'écoulement'du fluide selon lequel s'effectue le filtration, et qui s'ouvre automatiquement lors a® une inversion du sens d'écoulement du fluide, l'ouverture de la valve obligeant le fluide à contourner l'élément filtrant. 2 - Dispositif de filtrage de fluides suivant la revendica- 10 tion 1, caractérisé en ce que l'ouverture de la valve est" provoqué par le changement de pression du fluide à travers la valve de dérivation dû à l'inversion du sens d'écoulement. 3 - Dispositif de filtrage de fluides suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valve de dérivation comporte un 15 corps de valve contenant un tiroir sollicité dans un sens par un ressort et une soupape d'arrêt, disposés de telle sorte que lorsque le fluide s'écoule dans le sens de sortie de l'élément filtrant vers l'intérieur du corps de valve, sa pression ouvre la soupape d'arrêt pour lui permettre de s'échapper tandis qu'elle 20 permet au tiroir d'être maintenu fermé par son ressort, et lorsque le sens d'écoulement du fluide est inversé, sa pression agit sur la soupape d'arrêt pour la fermer, cettè fermeture provoquant l'ouverture du tiroir donc de ee fait l'ouverture d'orifices de dérivation pour le flux inversé, tandis que la soupape d'arrêt 25 empêche également le fluide de traverser l'élément filtrant. 4 - Dispositif de filtrage dé fluides suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le tiroir comporte m manchon cylindrique monté coulissant dans l'extrémité interne du corps de valve et sollicité par un ressort vers une position de fermeture dans laquelle le 30 manchon recouvre et obture les orifices de dérivation du corps de valve. 5 - Dispositif de filtrage de fluides suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la soupape d'arrêt comporte un disque de valve monté librement coulissant à l'intérieur de la partie externe du corps de valve et sollicité par un ressort vers le man- 35 chon du tiroir. 6 - Circuit de fluide comportant une pompe réversible et des dispositifs de filtrage de part et d'autre de ladite pompe, caractérisé en ce que lesdits dispositifs de filtrage sont du genre de ceux décrits dans l'une des revendications 1 à 5 et comportent une 40 valve de dérivation qui est maintenue fermée pour diriger le flui- 70 01528 6 2028530 de à travers l'élément filtrant lorsque son sens d'écoulement est centrifuge à la pompe, et qui s'ouvre automatiquement lorsque le sens d'.écoulement est inversé pour obliger le fluide à contourner l'élément filtrant lorsque ce liquide se dirige vers la pom-5 pe. 7 - Circuit de fluide suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'ouverture de chaque valve de dérivation est provoquée par le changement de pression du fluide à travers cette valve dû à l'inversion du sens d'écoulement.