Brevet FR2046908A1 — publié le 19710312

L'utilisation de filtres à huile à cartouches en papier de soie sacrifiables présente de nombreux avantages par rapport à l'utilisation des filtres à huile à cartouches classiques. La cartouche en papier de soie, ayant la forme bien connue des 5 rouleaux de papier hygiénique, assure un.filtrage excellent et est relatixement peu coûteuse à remplacer. Cependant dans la plupart-des automobiles sortant des fabriques les plus importantes, on utilise des éléments filtrants classiques avec des cartouches classiques qui s'ajustent 'sur des montages bien con-10 nus des moteurs. En conséquence, bien qu'il soit avantageux d'utiliser pour un filtre à huile une cartouche en-papier de soie, il faut prévoir des montages spéciaux sur les moteurs. Ces montages spéciaux nécessitent d'habitude des forages d'ouvertures dans le bloc du moteur et des montages de tubes de 15 liaison spéciaux. C'est pourquoi, bien qu'un grand nombre de personnes préféreraient utiliser des filtres à huile à cartouches en papier de soie sacrifiables, elles ne tiennent pas 'à appor"teT~de telles modifications aux moteurs de leurs automobiles et cette réticence a limité l'utilisation de ce type 20 de filtres à huile. Parmi les autres faits qui ont empêché d'utiliser de tels filtres à huile, on trouve la crainte que des-morceaux du papier de soie ne se déchirent et ne pénètrent dans le système de graissage. S'il en était ainsi, ces morceaux de tissu pour-25 raient empêcher l'huile de s'écouler dans le moteur. Bien que l'un des avantages principaux du filtre à cartouche en papier de soie soitle fait que l'huile-traverse la cartouche sur toute sa longueur, à la différence des cartouches classiques où d'habitude l'huile passe radialement à travers son côté, 30 le filtrage amélioré ainsi, que la période d'utilisation très prolongée de la cartouche en papier de soie pendant laquelle il n'est pas nécessaire de la remplacer, risque de se traduire par un arrêt de la circulation de l'huile à travers l'élément filtrant et par suite dans le moteur. Pour résoudre ce problè-35 me, un filtre à cartouche en papier de soie connu comporte des canaux dérivant 18huile et l'empêchant de traverser le filtre en cas de blocage. Cependant, les canaux qui sont ouverts permettent constamment à une certaine quantité d'huile non filtrée de retourner au moteur, qu'il y ait ou non un blocage 40 dans la cartouche en papier de soie. De plus, le rouleau de BAD ORIGINAL 70 22575 2 2046908 papier de la cartouche a sensiblement la fonct'ioti d'un filtre dont la densité est uniforme lorsque l'huile le traverse lon-gitudinalement. Cette disposition peut permettre aux dépôts et aux impuretés de s'accumuler à 1'extrémité'd'entrée de la'car-5 touche et de réduire ainsi sa "capacité de filtrage. ' En conséquence, il serait utile de disposer d'un filtre à huile comprenant une cartouche sacrifiàble en papier de soie en rouleau pouvant être mis en place facilement et rapidement sur des moteurs existants sans aucune modification, l'huile" 10 n'étant dérivée que s'il se produit un blocage' du filtre dont le rouleau de papier de soie de la cartouche a une 'capacité de filtrage qui n'est pas constante sur sa longueur. Un exemple de mode de réalisation d'un filtre à huile à cartouche sacrifiable en papier de soie en rouleau selon l'in-15 vention comprend une enveloppe cylindrique fermée à une première extrémité, conique et ouverte à son autre extrémité„ dont interreur le diamètre/à l'extrémité fermée est plus petit que le dia- ' mètre extérieur du rouleau de papier de soie et dont le diamètre intérieur de 1'extrémité ouverte est légèrement plus 20 grand que ce diamètre extérieur. Un chapeau fermant 1!extrémité ouverte comporte plusieurs ouvertures par lesquelles l'huile pénètre à l'intérieur de l'enveloppe ainsi qu'une ouverture centrale par laquelle l'huile filtrée retourne dans le système de graissage du moteur. Un élément tubulaire fixé axialement 25 dans l'enveloppe et supportant la cartouche en papier de soie comporte les ouvertures de dérivation à son extrémité qui se trouve au voisinage du chapeau» Ces ouvertures de dérivation laissent passer une quantité d'huile suffisante pour lubrifier le moteur lorsque l'huile cesse de circuler dans la cartouche, 30 en cas de blocage. Une soupape * régulatrice comportant un ressort monté à l'intérieur du tube empêche l'huile a.e passer dans les ouvertures de dérivation aussi" longtemps qu'elle -passe dans la cartouche. Au cas où il se" produit un blocage to-t'àl ou partiel 5 la pression de l'huile's8exerçant sur la soupape régula-35 trice l'ouvre et permet à l'huile de contourner la cartouche de papier de soie. Lorsque la pression revient à sa valeur nor-males la soupape ferme à nouveau lé circuit "de' dérivation et l'huile est contrainte de traverser la carrtouché% Une bague disposée autour de l'extrémité du tube se trouvant' ait-voisina-40 ge de l'extrémité fermée de l'enveloppe et de sa "surface inté BAD ORIGINAL 70 22575 3 2046908 rieure conique comprime l'extrémité de la cartouche de papier de soie qui est à l'opposé des ouvertures d'entrée et permet à son extrémité qui se trouve au voisinage des ouvertures d'entrée de se dilater radialement. La cartouche devient alors en 5 fait un filtre à densité variable. Cette disposition permet de mieux répartir les dépôts sur toute la longueur du filtre. En conséquence, la présente invention concerne un filtre à huile perfectionné, à cartouche en papier de soie sacri-fiable, le filtre pouvant être monté facilement sur des moteurs 10 existants sans aucun appareil de liaison supplémentaire. Dans le filtre à huile selon l'invention, les morceaux de papier de soie ayant pu être déchirés ne peuvent passer avec l'huile filtrée dans le système de graissage du moteur. La densité de filtrage le long de l'axe de la cartouche en papier de soie 15 est variable. La cartouche assure un filtrage efficace pendant toute la durée de service du papier de soie. Un dispositif assure une régulation automatique de la dérivation de l'huile au cas où l'écoulement de l'huile est bloqué à travers la cartouche filtrante. Un dispositif.maintient une différence de pres-20 sion constante en dépit d'un blocage du rouleau de papier de soie ou en dépit de faibles variations de la pression d'une pompe à huile extérieure. Le filtre à huile à cartouche en papier de soie sacrifxa-ble est peu coûteux à fabriquer, simple et facile à monter, dé-25 monter et nettoyer, il peut être monté sur des véhicules existants, sa cartouche filtrante est peu coûteuse et il assure un meilleur filtrage de l'huile qu'un filtre classique. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée 30 qui va suivre faite en regard du dessin annexé qui donne, à titre explicatif,mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ce dessin : La figure 1 est une élévation, avec certains éléments 35 en coupe, d'un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue en bout de la surface intérieure de l'enveloppe de l'invention. La figure 3 est une coupe axiale pai-tielle représentant la surface intérieure de l'enveloppe de l'invention. 40 La figure 4- est une vue en bout intérieure du chapeau 70 22575 4 2046908 d'extrémité de l'invention, et La figure 5 est une coupe axiale partielle du manchon cylindrique de l'invention. Les figures 1 à 5 représentent un mode de réalisation 5 d'un filtre à huile 10 à cartouche en papier de soie comprenant une enveloppe 12 munie d'un chapeau d'extrémité 14. L'enveloppe 12 est cylindrique avec une extrémité conique, elle porte des ailettes de refroidissement Ï6 et elle peut être réalisée en aluminium ou en toute autre matière appropriée. 10 Le diamètre moyen de la surface intérieure 51 cLe l'enveloppe cylindrique est sensiblement le même que le diamètre extérieur d'un rouleau normal de papier de soie hygiénique ou d'un rouleau normal de papier de soie, dont une partie radiale et extérieure est supprimée pour diminuer son diamètre extérieur. 15 II va de soi que dans la présente invention,il est particuliè- 1 rement avantageux d'utiliser un rouleau de papier de soie hygiénique comme cartouche filtrante. Cependant, il convient de se rendre compte qu'on peut également utiliser d'autres matières filtrantes convenables en rouleaux, sous la forme d'une 20 cartouche sacrifiable. Un prolongement tubulaire fileté 52 faisant partie intégrante de la surface supérieure intérieure de l'extrémité 53 de l' enveloppe 12 est vissé dans un manchon cylindrique 18. r i Le chapeau d'extrémité 14 est fixé sur l'enveloppe 12 par un j 25 écrou 20 qui porte contre le chapeau et se visse dans l'extrémité taraudée de l'élément tubulaire 18. Des nervures radiales 29 comportant chacune un segment incliné 31 et une surface plane supérieure font partie intégrante des surfaces 23 et 25 cLu chapeau 14. Une toile métallique filtrante 24 de for-30 me circulaire repose sur la surface supérieure des nervures 29, sa circonférence extérieure étant disposée entre une surface 47 et l'extrémité de l'enveloppe 12. Une partie conique de la toile métallique 24 repose sur des surfaces 31 et sa lèvre inférieure 35 est maintenue entre le manchon 18 et le cha-35 peau d'extrémité 14. La toile métallique 24 filtre et élimine 1 les grosses impuretés de l'huile arrivant par l'ouverture 21 dans la partie surélevée 23 et elle fil(tre également l'huile qui traverse des ouvertures de dérivation 26. Des nervures espacées 58 son't réalisées sur la surface. 40 intérieure de l'extrémité fermée 53 de l'enveloppe 12, comme j 70-22575 5 2046908 on le voit sur les figures 1, 2 et 3. Une toile métallique plate 22 repose sur ces arêtes 58 ainsi que sur un épaulement 57 pour filtrer l'huile traversant le rouleau filtrant de papier de soie 49 et empêche les particules de papier de soie d'être 5 entraînées par l'huile dans le canal du cylindre 18. Une "bague 28 est fixée de n'importe quelle manière appropriée, coa-xialement autour de l'élément tubulaire 18 par exemple à l8aide d'un adhésif approprié. La bague 28 agit de manière à comprimer l'extrémité, du rouleau de papier de soie 49 plus forte-10 ment que son autre extrémité de manière à réduire l'espace séparant les couches de papier de soie et présenter un gradiant de filtrage à l'huile traversant le rouleau 49. Une première" extrémité d'un ressort de compression 30 disposé dans le cylindre 18, porte contre l'extrémité du pro-15 longement tubulaire fileté 52 de l'enveloppe 12 et son autre extrémité porte sur la soupape 32 qui règle la pression. La forme extérieure du chapeau 14 lui permet de s'associer et de coopérer avec une structure connue, représentée en pointillés, des véhicules existants qui envoie l'huile à nettoyer au fil-20 tre 10 et qui la reprend après filtrage. De telles installations de véhicules existants comprennent normalement un élément extérieur de forme annulaire 34 et un conduit intérieur 36. Une extrémité filetée du conduit 36 coopère avec les filets intérieurs de l'écrou de liaison 20. L'huile à nettoyer traver-25 se le volume se trouvant entre la; surface intérieure de l'élément annulaire extérieur 34 et la surface extérieure de la canalisation d'huile de sortie 36. Des évidements cylindriques coaxiaux 38 de la surface extérieure du chapeau 14 sont munis de bagues toriques circulaires 40 qui assurent l'étanchéité 30 de la liaison entre le moteur et le filtre 10. Des surfaces annulaires 42 et 44 comprimant la bague torique 46 assurent une protection contre les fuites à l'intérieur du filtre 10. L'huile s'écoule par des ouvertures d'entrée 21 dans la cavité intérieure du filtre à huile 10. L'huile filtrée sort 35 du filtre par l'ouverture centrale de l'écrou de liaison 20. Les canaux de dérivation 26 font-passer directement l'huile de la cavité d'entrée dans un espace se trouvant en-dessous de l'extrémité inférieure de la bague 32 de la soupape. Au cas où les passages filtrants du rouleau de papier de soie sont 40 suffisamment colmatés po'ur empêcher l'huile de les traverser BAD ORIGINAL 70 22575 6 2046908 normalement, la pression de l'huile provenant de la pompe augmente alors dans l'espace se trouvant en-dessous de la, ba:gue 32 et atteint une valeur suffisante pour lever celle-ci à l'encontre de la force du ressort 30. Ses quantités s.uffisan-5 tes d'huile peuvent alors traverser les ouvertures 26 pour aller à la soupape de sortie du manchon 18 et éviter que- le moteur ne soit abîmé. Le ressort 30 est réglé de manière à ne permettre à l'huile de traverser les ouvertures 26 que lorsque le passage de l'huile à travers la cartouche filtrante 49 est 10 suffisamment restreint pour risquer d'abîmer le moteur» La longueur de la course du manchon intérieur- en carton 48 est limitée par la toile métallique 22 qui porte sur les arêtes 58 et qui est empêchée par la toile métallique 24- et les nervures 29 de se rapprocher de la cavité d'entrée inté-15 rieure 21. L'élément tubulaire fileté en saillie 52 comporte deux fentes 56 permettant à l'huile de s'écouler des cavités se trouvant entre les arêtes 58 à travers le manchon 18». Des encoches 59 des arêtes 58 permettent à l'huile filtrée de s'écouler entre les cavités et à travers les fentes 56» 20 Pour fonctionner, le mode de réalisation de l'invention est assemblé à peu près comme représenté sur la figure 1, une cartouche 49 constituée par un rouleau de papier de soie étant introduite entre l'enveloppe cylindrique 12 et le chapeau d'extrémité 14 fixé sur cette dernière. L'écrou de liai-25 son 20 est introduit à travers le chapeau 14 et il est vissé sur le tube de retour 18. Il porte contre la soupape régulatrice 32 et comprime le ressort 30. L'extrémité de la cartouche qui est à l'opposé de l'extrémité ouverte de l'enveloppe 12 est comprimée par la bague d'étanchéité 28 et la surface 30 intérieure de l'enveloppe, tandis que son autre extrémité . n'est pas comprimée. Toute la structure-est alors "montée" en la faisant tourner sur les canalisations d'huile existantes du moteur, les filets internes de l'écrou de liaispji 20 comprimant les bagues toriques 40 entre le chapeau 14 et la struc-35 ture 34 du moteur. L'huile pénètre par les ouvertures d'entrée 21 et traverse toute la longueur du rouleau de papier de soie filtrant 49 pour aller dans les espaces se trouvant entre les arêtes 58 qui communiquent par les encoches 59. L*huile s'écoule ensuite dans le manchon 18 par les fentes 56. 40 'En fonctionnement -normal, l'huile s'écoule, à travers la BAD ORIGINAL 70 22575 7 2046908 cartouche filtrante 49 sans traverser les canaux de dérivation plus petits 26 lorsqu'elle ne subit aucun arrêt total ou partiel dans la cartouche 49. Au cas où. il sé produit un arrêt total ou partiel de l'écoulement de l'huile à travers la car-5 touche 49 et la charge de pression dans la cavité 27 étant ~ plus élevée que la pression dans le manchon 18 augmentée de la force de compression du ressort multipliée par la surface du "bord de la bague régulatrice 32, alors le ressort 30 est comprimé et permet à l'huile de traverser les canaux de dériva-10 tion 26. Si dans la cavité 26 la pression est inférieure à la pression intérieure du tube de retour augmentée de 'la force du ressort, multipliée par la superficie de la surface d'extrémité de la bague régulatrice 32, alors cette dernière est rappellée et obture ies passages des ouvertures 26 et de l'écrou 15 de liaison 20. Le diamètre de l'enveloppe du mode de réalisation représenté diminue suivant une conicité d'environ 6,4 mm le long de là cartouche depuis son extrémité ouverte jusqu'à son extrémité fermée de manière à faire varier la densité de filtra-20 ge le long de. la cartouche en papier de soie. La densité de filtrage augmente le long de la cartouche, les impuretés de l'huile sont entraînées vers le haut jusqu'au centre du filtre en papier et sont réparties sur toute la longueur de ce dernier au lieu d'être concentrées dans l'extrémité voisine du 25 chapeau 14. De plus, lorsque l'huile s'écoule à travers le filtre 49, l'extrémité de la cartouche tend à se dilater au voisinage de l'entrée de l'huile dans les cavités 19 et 67 et cette dilatation augmente l'effe't dû à la densité variable du filtre. 30 II va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais-nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir" de son cadre. 70 22575 8 2046908 REVENDICATIONS 1. Filtre à huile à cartouche en papier de soie en rouleau, caractérisé ,en ce qu'il comprend une enveloppe creuse ouverte à une extrémité, contenant une cartouche en papier de 5 soie en rouleau, un chapeau d'extrémité fermant ladite ouverture et comportant des ouvertures d'entrée et de sortie, un dispositif monté dans l'enveloppe dirigeant l'huile à travers la cartouche en papier de soie des ouvertures d'entrée à l'ouverture de sortie, au moins un canal de dérivation reliant les 10 ouvertures d'entrée et de sortie et dérivant l'huile en l'empêchant de passer à travers la cartouche en papier 'de soie et une soupape n'ouvrant le canal de dérivation que lorsque la pression de l'huile est supérieure à une valeur donnée dans les ouvertures d'entrée. 15 2. Filtre à huile suivant la revendication 1, caracté risé en ce que le dispositif dirigeant l'huile comprend un tube disposé axialement dans l'enveloppe, une ouverture centrale du filtre s'ajustant au-dessus du tube en position de fonctionnement de manière que l'huile qui passe par les ouvertures 20 d'entrée traverse longitudinalement la cartouche en papier de soie ainsi que le volume intérieur du tube pour aller à.l'ouverture de sortie, le passage de l'huile par des orifices que le tube comporte au voisinage des ouvertures d'entrée et de sortie étant commandé par la soupape. 25 3. Filtre à huile suivant la revendication 2, carac térisé en ce que la soupape comprend un manchon mobile longitudinalement dans le tube entre une première et une seconde positionset lorsque le manchon est à sa première position, il empêche l'huile de passer par les orifices du tube et un or-30 gane élastique tend à pousser le manchon vers ladite première position. 4. Filtre suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un siège de soupape intérieur, disposé dansle tube au voisinage des orifices de ce dernier, coopère avec le bord in-35 térieur d'une première extrémité du manchon lorsque ce dernier est à sa première position en empêchant l'huile, de pénétrer par les orifieea du tube à l'intérieur de celui-ci, l'huile passant par les ouvertures d'entrée, ainsi que par les orifices du tube et venant en contact avec la surface restante de la-40 dite première extrémité du manchon, de manière que lorsque sa 70 22575 9 2046908 pression est supérieure à une valeur donnée, la force qui s'exerce sur cette surface d'extrémité déplace le manchon à l'encontre de l'organe de poussée élastique et le fait passer de sa première position à la seconde. 5 5» Filtre suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de poussée élastique est un ressort en spirale monté dans le- tube et portant contre l'autre extrémité du manchon. 6-, Filtre suivant la revendication 5, caractérisé en 10 ce qu'un prolongement central ouvert de l'extrémité fermée de l'enveloppe se visse dans une extrémité du manchon,•l'autre extrémité du ressort portant contre ce prolongement. 7. Filtre suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les côtés du prolongement central comportent des ouver-15 tures afin de faire passer l'huile de la cartouche .en papier de soie dans le canal intérieur du tube. 8-, Filtre suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'une première extrémité de la cartouche de papier de soie en rouleau placée en position de fonctionnement bute contre 20 des nervures radiales de l'extrémité fermée de l'enveloppe, une toile métallique filtrante étant disposée entre les nervures et la cartouche, chacune des nervures comportant au moins une.ouverture pour laisser passer l'huile. 9. Filtre suivant la revendication 2, caractérisé en 25 ee que la distance radiale séparant la surface extérieure du tube et' la surface intérieure de l'enveloppe, au voisinage de son extrémité fermée, est inférieure à la distance radiale séparant la surface extérieure du tube et la surface intérieure de l'enveloppe au voisinage de son extrémité ouverte, de maniè-30 re que l'extrémité de la cartouche en papier de soie en rouleau qui se trouve au voisinage de l'extrémité fermée de l'enveloppe soit comprimée radialement entre celle-ci et le tube, l'autre extrémité de la cartouche pouvant se dilater radiale- » ment. 35 10. Filtre suivant la revendication 9> caractérisé en ce que la circonférence extérieure de l'extrémité du tube se trouvant au voisinage de l'extrémité fermée du cylindre est plus grande que celle de l'extrémité du tube située au voisinage de l'extrémité ouverte du cylindre. 40 11» Filtre suivant la revendication 9S caractérisé en 70 22575 10 2046908 ce que le diamètre de la surface intérieure de l'enveloppe augmente progressivement de son extrémité fermée vers son extrémité ouverte.