Brevet FR2272314A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne les cartouches filtrantes et notamment celles pour la filtration de l'huile lubrifiante et du combustible des moteurs à combustion interne, cartouches du genre de celles qui ont été décrites dans le brevet français de la demanderesse n0 2 161 488 et son premier certificat d'addition n0 2 184 378. Elle s'applique plus particulièrement à une bague de centrage et d'étanchéité en matière plastique pour élément filtrant tubulaire d'une cartouche filtrante comportant une embase qui présente un manchon taraudé central de raccordement faisant saillie à 1 'intérieur de la cartouche, cette bague comprenant, à l'une de ses extrémités, un col d'adaptation dans le passage central dudit élément filtrant et un épaulement extérieur d'appui contre une face annulaire terminale dudit élément, et,àl1autre extrémité, une partie annulaire comportant uneface d'appui contre la face intérieure de ladite embase autour dudit manchon taraudé. Tout en étant suffisamment élastiques pour assurer une bonne étanchéité entre l'élément filtrant et l'embase, les bagues connues avaient une rigidité suffisante pour pouvoir résister sans fluage ni déformation indésirable à la pression à laquelle elles étaient soumises entre cette embase et cet élément filtrant qui est sollicité en direction de l'embase par un moyen élastique. Du fait de cette rigidité relative, il était nécessaire de prévoir autant de bagues différentes qu'il y avait de manchons taraudés centraux de différents diamètres. Pour remédier à cet inconvénient, l'un des joints ou bagues décrits dans le brevet français n0 2 161 488 présentait une profonde gorge cylindrique limitée vers l'axe de la bague par une lèvre annulaire maintenue par sa racine au corps de- la bague, cette racine constituant une articulation fle xible. Malheureusement, cette structure ne permettait que des variations de diamètres de manchons taraudés relativement réduites.Dans le cas des manchons de grands diamètres, la compression radiale et la flexion auxquelles ladite racine était soumise, compte tenu de la dureté du matériau de la bague, étaient suffisantes pour provoquer des ruptures qui, entre autres, étaient préjudicia- bles au centrage correct de l'élément filtrant. Le but de l'invention est de supprimer ces inconvénients. Â cette fin, ladite partie annulaire est un élément d'adaptation à des manchons taraudés de diamètres extérieurs variables, le diamètre de la face intérieure de ladite partie annulaire est supérieur au diamètre extérieur maximal desdits manchons et cette face intérieure présente au moins trois languettes de centrage élastiquement déformables dont les extrémités libres sont sensiblement disposées selon un cercle imaginaire dont le diamètre est inférieur au dia mètre extérieur minimal desdits manchons, ledit épaulement constituant une face terminale de ladite partie annulaire. Dans le cas d'une cartouche filtrante à jeter munie d'un clapet antividange retenant lthuile dans la chambre annulaire située en amont de lléle, ment filtrant, la face extérieure de la partie annulaire de la bague constitue avantageusement une surface circulaire de maintien pour un bourrelet présentant sur sa périphérie une extension en forme de lèvre annulaire coopérant de façon connue en soi avec des orifices ménagés dans ladite embase pour former le clapet antiretour. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée suivante qui se réfère aux dessins annexés. Ceux-ci représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 montrent respectivement une moitié de bague, vue en plan, et la meme bague vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Les figures 3 et 4 représentent, de la même façon que les figures 1 et 2, une autre forme de réalisation de la bague selon l'invention. La figure 5 montre, vue en coupe longitudinale, une moitié de cartouche filtrante équipée de la bague représentée sur les figures 1 et 2. La figure 6 montre deux moitiés d'une bague selon les figures 1 et 2, montée sur des manchons taraudés centraux de diamètres différents. La figure 7 montre, vue en coupe longitudinale, la partie inférieure d'une moitié de cartouche filtrante équipée de la bague représentée sur les figures 3 et 4. La figure 8 représente deux moitiés d'une bague selon les figures 3 et 4, montée sur des manchons taraudés centraux de diamètres différents. La bague en matière plastique selon l'invention, représentée sur les figures 1, 2, 5 et 6, comporte à l'une de ses extrémités un col 1 d'adaptation dans le passage central 2 d'un élément filtrant tubulaire 3, et à l'autre extrémité, une partie annulaire 4 dont la face terminale 5 la plus voisine du col 1 constitue un épaulement extérieur pourune face annulaire terminale 6 de l'élément filtrant et dont l'autre face terminale constitue une face d'appui 7 contre la face intérieure 8 de l'embase 9. La-face intérieure 10 de la partie annulaire 4 présente un certain nombre de languettes de centrage flexibles 1 1 dont les extrémités libres sont disposées selon un cercle imaginaire 12, et dont les deux faces sont sensiblement parallèles à l'axe de la bague et rejoignent obliquement ce cercle 12. les cavités d'allègcment et/ou d'assouplissement oblongues et arquées 13, débouchant dans la face d'appui 7, sont ménagées suivant une couronne dans la partie annulaire 4. les gorges axiales d'assouplissement 14 sont ménagées dans la face intérieure 10 de cette dernière, à proximité immédiate de la jonction entre les languettes Il et cette face intérieure 10, de telle sorte que la surface sensiblement demi-cylindrique des gorges se poursuit sans solution de continuité dans la première partie de l'une des deux faces des languettes 11. Compte tenu de la dureté relative de la bague et afin d'améliorer l'étanchéité entre la bague et respectivement embase 9 et la face annulaire terminale 6 de l'élément filtrant 3, on peut réaliser des contacts non pas superficiels, mais linéaires entre ces organes en prévoyant sur ltépaulement 5 et la face d'appui 7 des nervures circulaires concentriques 15 à arête vive. Enfin, dans le cas où la cartouche est munie d'un clapet antividange constitué par un bourrelet annulaire 16 entouré d'une lèvre annulaire 17 coopérant avec les orifices 18 ménagés dans l'embase 9, la surface extérieure sensiblement cylindrique 19 de la partie annulaire 4 présente un épaulement 20 et constitue avec ce dernier un dispositif de maintien étanche pour le bourrelet et sa lèvre annulaire extérieure. La bague représentée sur les figures 3, 4, 7 et 8 diffère de la précédente seulement par la forme et l'orientation des languettes et l'absence de gorges axiales d'assouplissement. Les languettes 21, ici orientées radialement, convergent vers l'axe de la bague, obliquement à celui-ci. Autrement dit, les faces supérieures et inférieures des languettes sont respectivement comprises sensiblement dans des surfaces de troncs de cônes très aplatis. Les figures 5 et 7 montrent une cartouche filtrante à jeter pour la filtration de lthuile lubrifiante d'un moteur à combustion interne. Une telle cartouche comprend l'embase métallique relativement épaisse 9 dans laquelle sont ménagés, régulièrement répartis sur une couronne, des orifices 18 d'admission de lubrifiant et, dans la région centrale de ladite couronne, le manchon 22 intérieurement taraudé d'évacuation, ce manchon venu d'emboutissage étant en projection interne. Cette embase est réunie à sa périphérie, par tout moyen voulu, notamment par soudure, à une couronne 23 mince qui forme la gorge de réception d'un joint 24 d'application étanche sur une face d'adaptation au bloc moteur, face au centre de laquelle apparait un élément tubulaire fileté de retour a'huile filtrée, une admission d'huile à épurer étant aménagée entre ce tube et la portée d'application dudit joint 24. Une calotte 25 relativement mince est sertie par son bord libre 26 sur la bordure de la couronne 23. Cette calotte présente une partie cylindrique fermée par un dôme 27 au centre duquel est aménagé un bossage 28 faisant saillie à l'intérieur du dôme pour le maintien et le centrage d'un ressort 29 hélicoidal d'appui sur le flasque supérieur 30 de l'élément filtrant 3. Ce flasque 30 maintient également le corps 31 d'une soupape de by-pass. La région de réunion du dôme 27 à la paroi cylindrique de cette calotte 25 est pourvue de nervures 32 embouties servant à assurer à la fois le maintien transversal du flasque 30 et les passages d' huile polluée vers la soupape 31 lorsque celle-ci s'ouvre lors d'un colmatage de ltélément filtrant 3.Intérieurement à cet élément, est prévue une armature cylindrique 33 rigide, largement perforée, qui maintient l'écartement entre le flasque 30 et un flasque opposé 6. La partie filtrante de l'élément filtrant est réalisée en une feuille plissée et est munie de jonctions étanches en regard des flasques 30 et 6 pour assurer dans un tel filtre l'étanchéité interne, c'est-à-dire l'impossibilité de passage du liquide à filtrer autrement qu'au travers de la couche filtrante. A cette étanchéité interne participe la bague selon l'invention, interposée entre le flasque 6 et l'embase 9. Réalisée en résine polyamide ou polyester par exemple, cette bague offre une assez grande dureté et une forte résistance à la compression. Comme on le voit, sa face d'appui 7 vient s'appliquer contre la région qui entoure la racine du manchon 22, sa face terminale supérieure 5 vient s'appliquer contre la face annulaire terminale 6 de l'élé- ment filtrant 3 et son col d'adaptation 1 vient s'ajuster dans le passage central 2 de cet élément 3. Le bourrelet 16 et sa lèvre annulaire 17 formant clapet sont moulés en une résine notablement plus souple et élastique que la bague, ctest-à-dire, par exemple, en un caoutchouc synthétique résistant au liquide à filtrer et à la température de celui-ci, tel qu'un polychloroprène comme le Néoprène. Comme on le voit, le bourrelet 16 est monté en tension élastique autour de la bague, contre la surface extérieure 19 de celle-ci et entre l'épaulement 20 de la bague et la face annulaire terminale 6 de l'élément filtrant. Enfin, les figures 6 et 8 montrent chacune, suivant des vues correspondant à celles des figures 1 et 3, dans leur moitié gauche, des bagues selon l'invention montées sur un manchon taraudé 22 de petit diamètre et, dans leur moitié droite, sur un manchon de diamètre plus grand. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux emples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme du métier, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du principe de l'invention. 3VENDICATIONS 1 - Bague de centrage et d'étanchéité en matière plastique pour élément filtrant tubulaire d'une cartouche filtrante comportant une embase qui présente un manchon taraudé central de raccordement faisant saillie à l'intérieur de la cartouche, cette bague comprenant, à Il'une de ses extrémités, un col d'adaptation dans le passage central dudit élément filtrant et un épaulement extérieur d'appui contre une face annulaire terminale dudit élément, et, à l'autre extrémité, une partie annulaire comportant une face d'appui contre la face intérieure de ladite embase autour dudit manchon taraudé, caractérisée par le fait que ladite partie annulaire (4) est un élément d'adaptation à des manchons taraudés (22) de diamètres extérieurs variables, que le diamètre de la face intérieure (10) de ladite partie annulaire (4) est supérieur au diamètre extérieur mRsimal desdits manchons et que cette face intérieure (10) présente au moins trois languettes de centrage (11 ou 21) élastiquement déformables dont les extrémités libres sont sensiblement disposées selon un cercle imaginaire (12) dont le diamètre est inférieur au diamètre extérieur minimal desdits manchons, ledit épaulement constituant une face terminale (5) de ladite partie annulaire (4). 2 - Bague selon la revendication i, caractérisée par le fait que les deux faces de chacune desdites languettes (11) sont sensiblement parallèles à l'axe de la bague et rejoignent obliquement ledit cercle imaginaire (12). 3 - Bague selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites languettes (21) sont radiales et convergent vers l'axe de la bague, obliquement à celui-ci. 4 - Bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que des cavités (13) d'allègement et/ou d'assouplissement sont ménagées suivant une couronne dans ladite partie annulaire (4). 5 - bague selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdites cavités (13) débouchent dans ladite face d'appui (7). 6 - bague selon l'une des revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisée par le fait que des gorges axiales d'assouplissement (14) sont ménagées dans la face intérieure (io) de la partie annulaire (4), à proximité immédiate de la jonction entre languettes (11) et face intérieure (10). 7 - bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la face extérieure (19) de ladite partie annulaire (4) constitue une surface circulaire de maintien pour un bourrelet (16) présentant sur sa périphérie une extension en forme de lèvre annulaire (17) coopérant de façon connue en soi avec des orifices d'entrée de liquide (18) ménagés dans ladite embase (9) pour former un clapet antiretour, ce bourrelet et cette lèvre étant réalisés en une matière plastique notablement plus souple et élastique que celle de la bague. 8 - Bague selon la revendication 7, caractérisée par le fait que ladite face extérieure (19) présente, à proximité de ladite face d'appui (7) de la partie annulaire (4), un épaulement d'appui (20) pour ledit bourrelet (16). 9 - Bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite face terminale (5) présente au moins une nervure annulaire (15). 10 - Cartouche filtrante à jeter, caractérisée par le fait quelle comporte une bague selon l'une des revendications précédentes.