Brevet FR2351253A1 — publié le 19771209

Invention concerne un filtre pour l'épuration de liquides utilisés dans les moteurs, en particulier du lubrifiant d'un moteur à combustion interne, comportant un corps en forme de cuve disposé à pei près verticalement en position de fonctionnement et doté à sa partie supérieure d'une ouverture de montage pouvant être obturée de façon étanche à l'air et permettre l'introduction et le changement d'une cartouche filtrante séparant l'intsrieur du filtre en une chambre pour liquide chargé et une chambre pour liquide filtré, le fond du corps du filtre présentant un orifice d'entrée du liquide en communication avec la chambre pour liquide chargé et un orifice de sortie raccordé à la chambre pour liquide filtré, en un point situé à proximité de ltouverture de montage, par un tube vertical monté dans le fond du filtre. Un filtre de ce type a faiz l'objet de la demande de brevet allemand -5 55 420.5. Sur ce filtre, le liquide contenu dans le corps de filtre est automatiquement vidangé lorsque l'on change la cartouche pour faciliter cette opération. A cet effet, l'intérieur du corps est raccordé à un orifice distinct de l'ori- fice d'entrée du liquide par un canal de vidange aménagé dans le fond du filtre, canal pouvant s'ouvrir et se fermer à volonté par un verrou. L'invention prévoit par contre d'éviter la vidange du corps de filtre lorsque le dispositif d'alimentation raccordé à l'entrée du Tiltreest mis à l'arrêt. Du fait de cet arrêt, il s'établit, en effet, un équilibrage de pression entre l'intérieur du filtre et l'atmosphère, de sorte que le liquide stécou- le par l'entrée et la sortie. L'invention résoud ce problème en prévoyant le montage sur le circuit raccordant la chambre pour liquide filtré et l'orifice de sortie du liquide d'un organe empêchant l'introduction de plaire Sur le filtre conforme à l'invention, il se produit certes également, un équilibrage de pression (pression atmos sphérique) lorsque le dispositif d'alimentation provoque une surpresaion de l'air du filtre. Cependant, le liquide ne peut s'écouler du filtre que durant un court instant, car la pénétra tion dans le filtre de l'air atmosphérique, air venant compenser le volume du liquide sortant, est arrêtée par l'organe de blocage.Etant donné que cet organe de blocage s'opposant à la pénétration de l'air a'empêche pas, par contre, l'écoulement du liquide dans le filtre en direction de l'orifice de sortie, la perte de charge occasionnée par le filtre ne s'en trouve pas notablement augmentée. 'lorsque le filtre conforme à l'invention ne fonctionne qu'avec une cartouche et, par conséquent, ne présente qu'un orifice de sortie, il n'est plus besoin de prendre de mesures particulières pour éviter qu'une vidange du filtre ne s'effectue par l'ouverture d'entrée. 'lorsque l'invention est utilisée sur un filtre conforme à la demande de brevet P 25 55 420.5, comportant une seconde chambre pour liquide filtré, séparée de la chambre pour liquide chargé par une seconde cartouche et en communication avec un second orifice de sortie du liquide aménagé dans le fond du corps de filtre, il est proposé, en plus, le montage sur le circuit raccordant l'entrée du liquide et la chambre pour liquide chargé, d'un dispositif s'opposant à la vidange du filtre. L'invention prévoit que la seconde chambre pour liquide filtré soit en communication avec l'orifice de sortie de liquide qui lui corresnonà, Ceci est un avantage, car les cartouches filtrantes, sensibles à la pression, ne sont pas soumises à l'augmentation de pression que le dispositif d'alimentation doit introduire à l'entrée pour vaincre la résistance des organes empêchant l'introduction de l'air dans le filtre par la sortie de la seconde chambre pour liquide filtré. Le blocage anti-introduction d'air pour la chambre de liquide filtré raccordé au tube montant, peut être réalisé par un clapet antiretour monté sur le circuit raccordant la chambre pour liquide filtré en communication avec le tube montant et la sortie qui lui correspond, ce clapet anti-retour assurant sa fonction de fermeture en direction de la chambre. L'organe de fermeture du clapet anti-retour peut être maintenu sur son siège par gravité, mais le circuit à réaliser est relativement onéreux. Il est donc préférable, sur le plan construction de prvvoir le montage du clapet anti-retour dans le canal central du tube montant et d'utiliser un clapet à ressort de rappel. Le filtre conforme à l'invention n'augmente pas sensiblement les pertes de charge du fait de la présence du clapet anti-retour, car le ressort de rappel de celui-ci ne doit etre tare que sur le poids de l'organe de fermeture. Le montage du clapet anti-retour est facilité si, dans la zone où il est prévu, le tube montant est en deux parties. L'organe s'opposant à l'introduction d'air de la chambre de liquide filtré raccordé au tube montant peut être constitué par un siphon disposé sur le circuit reliant cette chambre à l'orifice de sortie de liquide qui lui correspond. Le siphon pourrait être prévu dans le tube montant lui-même, Toutefois, pour conserver la forme simple que le tube montant présente sur le filtre usuel, il apparat plus avantageux de prévoir le montage du siphon de façon telle qu'il agisse entre le tube montant et l'orifice de sortie du liquide0 Sur le filtre conforme à l'invention, il se produit obligatoirement, du fait du poids de la colonne de liquide, une dépression au-dessus du niveau du liquide lorsque l'organe d'alimentation est mis à l'arrêt0 Pour éviter que la pression atmosphérique ne repousse la colonne liquide dans la portion du siphon branchée après l'orifice de sortie, il est prévu que la portion du circuit comprise entre l'orifice de sortie du liquide et le point le plus bas du siphon (portion appartenant au circuit raccordant la chambre pour liquide filtré en communication avec le tube montant et la sortie du liquide) soit raccordée à une chambre de réserve de liquide. Dans le cas où ltentrée du liquide se trouve audessous du point le plus haut du siphon, la quantité de liquide chassée de la chambre de réserve dans la chambre intérieure du filtre par l'équilibrage de pression est relativement grande, et notamment proportionnelle à la différence des niveaux. Pour ce cas, il s'avère utile que le volume de réserve soit au moins égal au volume de la portion restante du circuit, ceci pour éviter que le liquide ne soit chassé jusqutau point le plus bas du siphon. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée en détail avec deux exemples d'exécution illustrés par des figures, exempies concernant un filtre à lubrifiant à deux cartouches pour moteur à combustion interne. lies figures représentent - Figure 1, une coupe d'un filtre d'une première forme d'exécution comportant un clapet anti-retour comme organe d'arrêt de l'infiltration d'air. - Figure 2, une coupe d'une seconde forme d'exécution du filtre, où l'organe d'arrêt est un siphon. Les deux formes d'exécution correspondent du point de vue des caractéristiques suivantes Un corps de filtre à huile 3 en forme de cuve est équipé d'un fond 4 et d'une ouverture de montage 5. L'ouverture de montage 5 est fermée par un couvercle amovible étanche 6 fixé à l'extrémité supérieure d'un tube vertical 7. L'extrémité inférieure ouverte 8 du tube vertical 7 est montée de façon étanche aux liquides dans une ouverture verticale 9 du fond 4, ouverture qui communique avec un premier canal de sortie 10 prévu dans le fond 4. Concentriquement au tube vertical 7 est disposé un tube de guidage court et large, dont l'extrémité supérieure débouche dans la chambre inférieure 12 du corps de filtre et dont l'extrémité inférieure assure la liaison avec un secteur élargi 13 de l'ouverture verticale 9. Une cartouche filtrante 14 monobloc et tubulaire est montée dans la chambre intérieur 12 du corps de filtre. Cette cartouche comporte un élément de filtration 14 pour l'écoulement principal et un élément de filtration 15 pour l'écoulement secondaire ; elle présente une paroi de fond 17, une paroi séparatrice 18 étanche aux liquides et isolant les deux éléments filtrants, ainsi qu'une paroi supérieure 19.Les joints annulaires 20 et 21 assurant l'étanchéité du passage du tube vertical 7 dans les parois 18 et 19 délimitent une chambre 22 pour liquide filtré, chambre en cosprurrication avec le canal central 24 par un passage 23 pratiqué dans le tube vertical 7 à proximité du couvercle 6 et séparée de la chambre 25 pour liquide non filtré, chambre comprise entre le corps de filtre et la cartouche filtrante 14, par ltélement 16 de l'écoulement secondai re. lia chambre 25 est en communication avec un perçage de sortie 27 pratiqué dans le fond 4 par un clapet de protection 26 constituant un clapet anti-retour s'ouvrant en direction de l'intérieur de la chambre. Un joint annulaire 28 assurant l'étanchéité entre la paroi de fond 17 et le tube de guidage Il assure avec le joint annulaire 20 la fermeture d'une seconde chambre 29 pour le liquide filtré, chambre raccordée à un second canal de sortie 30 pratiqué dans le fond 4 par l'ouverture supérieure du tube de guidage Il et le secteur 13, chambre par ailleurs séparée de la chambre 25 pour liquide non filtré par ltélément de filtration d'écoulement principal 15 L'orifice d'entrée 27 est raccordé à une pompe de lubrification entraînée par le moteur, pompe assurant l'élé- vation du lubrifiant du carter d'huile du moteur à la chambre 25. L'orifice de sortie 1C est raccordé au carter d'huile du moteur.Par contre, le lubrifiant quittant le filtre par 1 'ori- fice de sortie 30 gagne les points de graissage du moteur. Lors de l'arrêt du moteur, le clapet anti-retour 26 ferme l'orifice d'entrée 27, de sorte que le liquide ne peut s'échapper par cette ouverture du corps du filtre. La sortie de liquide par les deux orifices 10 et 30 est empêchée, après l'arrêt du moteur, par un blocage d'entre d'air intéressant la sortie 10 de la chambre 82 pour liquide filtré, chambre raccordée au tube vertical 7. Sur la forme d'exécution représentée à la figure 1, le système de blocage comportez clapet anti-retour 31 monté dans le canal central 24 du tube vertical 7, clapet anti-retour ouvrant en direction du canal de sortie 1C contre la résistance d'un ressort 32 de faible raideur. Pour permettre le montage du ressort 32 dans le clapet anti-retour 31, le tube vertical se subdivise en cet endroit en une partie inférieure 8 et une partie supérieure 36 raccordée au couvercle 6.Sur la forme d'exécution. de la figure 2, le système de blocage comporte un siphon 33 monté entre le tuyau vertical 7 et l'orifice de sortie 100 Entre le point le plus haut 34 du siphon 33 et ltextré- mité inférieure 8 du tube vertical 7, extrémité représentant le point le plus bas du siphon 33, se situe une chambre de compensation. Cette chambre de compensation 35 permet d'éviter qu'après l'arrêt du moteur, l'effet de succion provoqué par la colonne de liquide arrivant au canal de sortie 30 de la chambre intérieure 12 du corps n'abaisse le niveau du liquide du siphon 33 jusqu'à celui de l'ouverture inférieure du tube vertical 9o Sur le filtre correspondant à l'état actuel de la technique, on évite certes, que la chambre intérieure du corps ne se vide après l'arrêt du moteur. Â cet effet le tube de guidage doit toutefois fonctionner comme tube vertical et, par conséquent, son extrémité supérieure équipée du joint annulaire séparant les deux chambres de liquide filtré, doit arriver à proximité du couvercle. Il en résulte que ce filtre est plus cher et d'une forme moins compacte que le filtre conforme à 1 'invention. BEVEM)ICA'PIONS 1) Filtre pour l'épuration de liquides utilisés dans les moteurs, en particulier du lubrifiant d'un moteur à combustion interne, comportant un corps en forme de cuve disposé à peu près verticalement en position de fonctionnement et doté à sa partie supérieure d'une ouverture de montage pouvant être obturée de façon étanche à l'air et permettre l'introduction et le changement d'une cartouche filtrante séparant l'intérieur du filtre en une chambre pour liquide chargé et une chambre pour liquide filtré, le fond du corps du filtre présentant un orifice d'entrée du liquide en communication avec la chambre pour liquide chargé et un orifice de sortie raccordé à la chambre pour liquide filtré, et un point situé à proximité de 1 'ouverture de montage, par un tube vertical monté dans le fond du filtre, caractérisé par le fait que sur le circuit raccordant la chambre pour liquide filtré et l'orifice de sortie de liquide, est monté un organe de blocage empêchant la pénétration de l'air. 2) Filtre selon la revendication 1, comportant une seconde chambre pour liquide filtré, en communication avec un second orifice de sortie de liquide aménagé dans le fond du corps de filtre et séparée de la chambre pour liquide chargé par une seconde cartouche filtrante, caractérisé par le fait qur sur le circuit raccordant l'orifice d'entrée du liquide et la chambre pour liquide chargé, est monté un organe d'arrêt empêchant la vidange. 3) Piltre selon l'une des revendications I et 2, caractérisé par le fait que le circuit entre la chambre pour liquide filtré raccordée au tube montant et l'orifice de sortie qui lui correspondprésente un clapet anti-retour assurant sa fonction de fermeture en direction de la chambre. 4) Filgre selon l'une des revendications de 1 à 3, caractérisé par le fait que le clapet anti-retour est du type à ressort et qu'il est monté dans le canal central du tube montant~, 5) Filtre selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tube montant est constitué de deux parties dans la zone du clapet anti-retour. 6) Filtre selon l'une des revendications 1 et 2, ca rac#erisé par le fait que sur le circuit raccordant la chambre pour liquide filtré en communication avec le tube montant à l'orifice de sortie de liquide qui lui correspond, est monté un siphon. 7) Filtre selon l'une des revendications 1, 2 et 6, caractérisé papule fait que le siphon agit entre le tube montant et l'orifice de sortie de liquide. 8) Filtre selon l'une des revendications 9) Filtre selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le volume de la chambre de réserve de liquide est au moins égal au volume de la partie restante du circuit.