Brevet FR2183843A1 — publié le 19731221

La présente invention concerne un filtre à simple passage pour l'épuration de liquides, en particulier de carburant et d'huile, dans lequel un élément filtrant à tamis est placé dans un corps composé de deux parties qui présentent respectivement les tubulures de raccordement pour l'arrivée et la sortie du liquide filtrer et du liquide filtré. Les deux parties du corps sont avantageusement en matière plastique, ainsi que l'élément filtrant à tamis, le cadre porteur du tamis pouvant etre la -seule partie de l'élément filtrant qui soit en matière plastique. Dans de tels filtres à simple passage, l'élément filtrant à tamis doit entre rendu étanche par rapport au corps pour/taisser passer aucun liquide entre lui-mQme et le corps qui l'entoure, et les deux parties du corps-doivent se raccorder de façon étanche , cet assemblage devant en outre résister aux efforts de traction ou de compression résultant de la surpression ou de la dépression du liquide à filtrer. Si les deux parties du corps sont en matière plastique, leur assemblage se fait par collage, surmoulage par injection d'une bague en matière plastique, avec ou sans insertion d'un joint d'étanchéité entre les deux parties, ou encore par différents procédés de soudage, par exemple par friction, par haute fréquence ou par ultrasons. L'étanchéité ainsi obtenue n'est toutefois pgs satisfaisante lorsque les liquides à filtrer forment aussi des vapeurs. Les moyens nécessaires à l'obtention de ces étanchéités aux vapeurs sont assez importants. La présente invention a pour but de modifier cet état de fait grâce à un assemblage étanche des parties du corps de filtre, ainsi que du corps et de l'élément filtrant à tamis, cet assemblage étanche étant d'une réalisation et d'un montage sensiblement plus simples, et procurant non seulement une étanchéité aux liquides, mais encore une étanchéité aux gaz, tout en présentant d'excellentes caractéristiques mécaniques. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les deux parties du corps et l'élément filtrant à tamis disposé à l'intérieur du corps constituent, gracie à un assemblage par emboftement, une liaison par conjugaison de forme et étanche, avantageusement avec ajustement à adhérence, établie aux surfaces frontales en regard des deux parties du corps, entre une dépression continue en forme de rainure, sur l'une des parties du corps et une saillie, également continue, sur l'autre partie du corps. Le bord saillant vers l'extérieur de l'élament filtrant à tamis établit alors, par sa surface extçérieure, l'étanchéité entre cet élément et la surface con tigue de la paroi d'une partie du corps.L'une de ces surfaces peut avoir un profil parallèle à l'axe du corps, et l'autre surface etre légèrement conique, ou encore les deux surfaces peuvent être légèrement coniques, avantageusement avec des conicités légèrement différentes accroissant l'ajustement à adhérence. On est ainsi assuré que l'assemblage des deux parties du corps établissant un ajustement- serré par conjugaison de forme et un ajustement à adhérence pe#rmet d'obtenir une parfaite étanchéité des jonctions des deux parties du corps entre elles et de l'élément filtrant à tamis, ce qui peut encore titre facilité par le choix de profils légèrement différents des parois en présence, par exemple par des conicités légèrement différentes des surfaces en contact de la dépression et de la saillie coopérant avec cette dépression. Dans le- cas où les parties du corps sont réalisées en une matière plastique ayant de bonnes caractéristiques mécaniques, par exemple en un polyamide r6fl, les caractéristiques élastiques de la matière plastique renforcent encore cet ajustement étanche à serrage et à adhérence. Cet ajustement à adhérence et serrage fournit à lui seul un assemblage dont la tenue en traction est suffisante pour de nombreux buts. Si des exigences plus sévères sont imposées quant à la résistance à la traction du filtre, on peut alors, selon l'invention, obtenir une consolidation supplémentaire des parties du corps contre des forces de traction agissant en particulier en direction axiale, en prévoyant que, dans la zone de la saillie continue et de la dépression continue adaptée à cette première,- l'une des surfaces de contact de l'une des parties du corps, surface dont la génératrice est à peu près parallèle à l'axe du corps, présente une rainure qui en fait le pourtour et à laquelle est adaptée, dans la surface correspondante de l'autre partie du corps une saillie qui en fait le pourtour, de telle façon que cette saillie et cette rainure s'enclenchent l'une dans l'autre lors de l'assemblage des deux parties du corps. matière Avec de telles parties de corps ensplastique, on parvient, selon l'invention, à une étanchéité particulièrement bonne vis-à-vis des gaz par# le fait qu'une languette faisant saillie vers 1' extérieur est disposée sur chacun des bords périphériques extérieurs des surfaces frontales, en regard l'une de l'autre, des deux parties du corps, et que les deux languettes viennent au contact l'une avec l'autre lors de l'assemblage des parties du corps et sont ensuite fusionnées en un bourrelet fermé, ceci par apport de chaleur, de façon à obtenir un corps fermé ne faisant qu'une seule pièce. S'il faut que la jonction des deux parties du corps ait une résistance à la traction que les assemblages par enclenchement décrits précédemment ne peuvent pas assurer, les deux parties du corps peuvent faire llobået d'un ancrage mutuel supplémentaire. A cet effet, on peut opportunément prévoir un élément enveloppant qui recouvre les zones du bord des parties du corps en contact mutuel, cet élément ayant une section en U qui recouvre la surface périphérique ou latérale extérieure et au moins une partie des zonesqui y sont perpendiculaires, et 5? étendent jusqu'a la tubulure d'arrivée du liquide ou jusqu'à la tubulure de sortie du liquide. Dans le cas où les parties du corps sont en matière plastique et où des languettes saillantes sont prévues sur les bords extérieurs des surfaces frontales en regard des deux parties du corps, le soudage de ces bords, pour l'obten- tion d'une étanchéité optimale aux gaz peut aussi être en meme temps combiné à l'ancrage mutuel supplémentaire des parties du corps pour l'obtention d'une meilleure résistance à la traction Si l'élément enveloppant à section en U est surmoulé par injection de matière plastique. L'échauffement des bords extérieurs par la chaleur provenant de la matière injectée suffit pour la plastification de cette faible masse des languettes, tandis que les autres zones des bords des parties du corps en contact mutuel, à cause de leurs masses sensiblement plus importantes, ne subissent pratiquement aucune modification, à part les forces de contraction se produisant lors du refroidissement, forces qui contribuent à l'amélioration de l'ancrage mutuel désiré des deux parties du corps. On est ainsi assuré que l'assemblage des deux parties du corps procure à la fois l'étanchéité nécessaire aux liquides et aux gaz, cela sans moyens d'étanchéité supplémen taires, par le seul emboftement et serrage mutuel, et la ré sistance à la traction chaque fois nécessaire. En cas de réalisation de l'eSément filtrant à tamis ou pour le moins de son cadre porteur en matière plasti que, on peut, pour améliorer encore l'étanchéité de cet élément vis-à-vis du corps, prévoir au bord de ce cadre faisant saillie sers l'extérijut une livrr d'étanchéité venant en saillie sur sa surface qui est en contact avec la paroi de l'une des parties du corps. L'ensemble du filtre à simple passage peut adopter des formes~géométriques quelconques. Il s'agit ici avan tageusement de corps sensiblement cylindriques ou encore #égè- rement coniques, ce qui, pour des raisons touchant à la fabri cation, est souhaitable pour les corps en matière plastique. Sur le dessin annexé, on a représenté trois formes de réalisation en matière plastique de filtres à simple passage, sensiblement cylindriques, comme exemples de réalisa tion non limitatifs de l'invention ; sur ce dessin la figure 1 représente, moitié en coupe, moitié en élévation, une forme de réalisation avec l'élément filtrant à tamis représenté en élévation la figure 2 représente, également moitié en coupe et moitié en élévation, une deuxième forme de réalisa tion la figure 3 représente, à plus grande échelle, une vue partielle en coupe d'une autre variante de la figure 1. Dans tous les cas, le carter ou corps est cons titué d'une partie de tête 1 pourvue d'une tubulure centrale de raccordement 2 par laquelle arrive le fluide à filtrer, et d'une partie 3 en forme de pot munie d'une tubulure centrale de raccordement 4 pour la sortie du fluide filtré. Pour réali ser l'étanchéité par conjugaison de forme entre les deux par ties 1 et 3 du corps, la face frontale de la partie de tête 1 est pourvue d'une saillie annu#laire 5 dont la section présente un profil légèrement conique sur un flanc, ou sur les deux flancs, laquelle saillie, lorsque les deux parties du corps sont serrées l'une contre l'autre, s'appuie , en y adhérant, dans uBé rainure -a#t1atr# 6 à profil correspondant, pratiquée ans l'extrémité frontale de la partie 3 en fo#rme de pot. L'élément filtrant à tamis 7 est placé à l'in térieur du corps. Cet élément filtrant s'appuie sur le fond de la partie 3 du corps par plusieurs portées saillantes 8. L'étanchéité de l'élément filtrant à tamis par rapport au corps 1, 3 qui l'entoure est réalisée le long de la surface extérieure 9 du bord annulaire 10, à l'extrémité ouverte dudit élément filtrant à tamis. Dans l'exemple selon la figure 1, la surface extérieure 9 légèrement conique du bord 10 s'applique contre une surface 11 de conicité analogue ou légèrement inférieure, d'une saillie annulaire 12 de la partie de tête 1, dont la surface extérieure porte contre la surface intérieure de la partie 3 en forme de pot. De cette façon, lors de l'assemblage des parties 1 et 3, la saillie annulaire 12 joue en plus le r81e d'une sorte de lèvre d'étanchéité supplémentaire améliorant l'étanchéité entre l'élément filtrant à tamis 7 et le corps 1 , 3. La liaison ainsi obtenue entre les deux parties du corps et l'élément filtrant à tamis assure une résistance à la traction qui est suffisante pour un grand nombre de cas d'utilisation, pour résister aux efforts exercés par le fluide ou depuis l'extérieur. La vue partielle en coupe représentée sur la figure 3 correspond à une variante satisfaisant à des exigences accrues. Un assemblage supplémentaire à enclenchement est prévu sur les surfaces 20 (de la partie 3 en forme de pot ) et 21 (de la partie de t8te 1) qui sont en contact direct en étant orientées presque axialement ; cet assemblage à enclenchement est constitué par une gorge ou rainure circulaire 18 dans la partie 3 et par une saillie circulaire correspondante 19 sur la partie 1 . Lors de l'assemblage des parties 1 et 3 du corps, la saillie 19 s'enclenche d'elle-m8me dans la rainure 18 grace aux propriétés d'élasticité des matières plastiques utilisées, de sorte que l'on dispose d'un supplément de résistance aux forces de traction. Dans la variante représentée sur la figure 2, l'étanchéité de l'élément filtrant à tamis 7 vis-à-vis du corps 1,3 est obtenue par des moyens simplifiés, mais d'une efficaci té tout aussi bonne. Dans ce cas, la surface frontale libre de la partie de tête 1 a un profil qui, de la saillie annulaire 5, va en ligne droite vers l'intérieur, et la surface extérieure (;anc) 9 du bord annulaire 10 de l'élément filtrant à tamis 7 vient directement en contact étanche avec la surface intérieure de la partie 3 en forme de pot. Ici, les zones en contact sont sensiblement cylindriques, mais elles peuvent aussi titre légèrement coniques et, le cas échéant, avoir des pentes légèrement différentes.Pour renforcer l'effet d'étanchéité , on a disposé ici, sur le bord annulaire 10, une lèvre annulaire saillante 13 qui s'applique avec déformation élastique contre la surface intérieure de la partie 3 en forme de pot. Dans les exemples de réalisation, on a également prévu des moyens peu onéreux pour satisfaire à des exigences particulières quant à l'étanchéité, et en particulier quant à l'étanchéité aux gaz. A cet effet, on a disposé, aux bords extérieurs des surfaces frontales en contact des parties 1 et 3 da corps, des languettes étroites 14 et 15 , faisant saillie vers l'extérieur, lesquelles sont, après assemblage des parties 1 et 3, fusionnées en un anneau fermé, par fusion ou soudage par exemple par apport de chaleur. Il est alors indiqué que ce soudage soit réalisé de façon à obtenir en mtme temps une sorte de bridage des parties du corps, afin d'améliorer la résistance aux efforts de traction de l'assemblage. Ceci s'obtient en surmoulant par injection les zones d'assemblage, de façon qu'après extraction du moule d'injection, on obtienne une bride annulaire 16 à section en U, comme le montre la figure 1. Le processus opératoire est esquissé sur la figure 2. Comme on le voit, la partie de t8te 1 comporte un décrochement circulaire 17 pour la bride 16, laquelle s'accroche derrière le rebord annulaire de la partie 3 en forme de pot, de sorte que les deux parties du corps sont serrées l'une contre l'autre, ce serrage étant encore renforcé par la tension due au retrait de la matière injectée, lors de la solidification de cette dernière. La chaleur apportée, lors du surmoulage, aux zones intéressées des parties du corps amène les languettes saillantes minces 14 et 15 à fusionner et, par conséquent, à créer l'étanchéité, tandis que cette chaleur n'a pratiquement pas d'influence sur les autres zones,plus volumineuses, des deux parties du corps. REVENflI CAT IONS 1. Filtre à simple passage pour l'épuration de liquides, notamment de carburant et d'huile, dans lequel un élément filtrant à tamis, avantageusement en matière plastique, est placé dans un corps formé de deux parties qui sont également en matière plastique et qui présentent respectivement les tubulures d'arrivée et de sortie de liquide, ce filtre étant caractérisé par le fait que les deux parties du corps et l'élément filtrant à tamis, situé à l'intérieur du corps, forment, grecs à un assemblage à emboftement, une liaison par conjugaison de forme et étanche, avantageusement avec ajustement à adhérence, établie aux surfaces frontales, en regard l'une de l'autre, des deux parties du corps, entre une dépression continue en forme de rainure, sur l'une des parties du corps, et une saillie, également continue sur l'autre partie du corps, et par le fait que le bord saillant vers l'extérieur de l'élément filtrant à tamis établit, par sa surface extérieure, l'étanchéité entre cet élément et la surface contiguë de la paroi d'une partie du corps, l'une de ces surfaces pouvant avoir un profil parallèle à l'axe du corps, et l'autre surface pouvant être légèrement conique, ou encore les deux surfaces pouvant titre légèrement coniques , avantageusement avec des conicités légèrement différentes accroissant l'ajustement à adhérence. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans la zone de la saillie continue et de la dépression continue adaptée à cette dernière, l'une des surfaces de contact de l'une des parties du corps, surface dont la #géné- ratrice est à peu près parallèle à l'axe du corps présente une rainure sur tout son pourtour, à laquelle une saillie, disposée sur tout le pourtour de la surface correspondante de l'autre partie du corps, est adaptée de façon à s'enclencher dans ladite rainure lors de l'assemblage des deux parties du corps. 3. Filtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins le cadre porteur de l'élément filtrant à tamis étant réalisé en matière plastique, le bord saillant vers l'extérieur de cet élément présente, à sa surface qui vient au contact de la paroi de l'une des parties du corps, une lèvre d'étanchéité en saillie. 4. Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, sur chacun des bords extérieurs des surfaces frontales en regard des deux parties du corps en matière plastique, il est prévu une languette faisant saillie vers l'extérieur, ces deux languettes venant au contact l'une de l'autre lors de l'assemblage des parties du corps et fusionnant en un bourrelet fermé sous l'effet d'un apport de chaleur. 5. Filtre selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les zones des bords des parties du corps qui sont en contact l'une avec l'autre sont entourées par un élément à peu près de section en U, recouvrant la périphérie ou surface latérale et au moins une partie des zones trans#versales à cette dernière et allant jusqu'à la tubulure d'arrivée ou de sortie. 6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit élément de section à peu près en U est rapporté par surmoulage par injection de matière plastique.