Brevet FR2360334A1 — publié le 19780303

L'invention concerne un filtre pour épuration des liquides et plus précisément un filtre avec dispositif indicateur servant à contrôler son taux de pollution- ou colmatage. Le domaine préféré d'utilisation de l'invention relève des systèmes hydrauliques et des systèmes de graissage des matériels d'usinage des métaux qui nécessitent des dispositifs indicateurs surs. On connait déjà un filtre destiné àl'épuration des liquides (voir le brevet des Etats-Unis d'amérique n0 3.342.332) qui comporte un corps abritant une cartouche filtrante creuse, un conduit d'entrée pour l'admission du liquide (ménagé dans ledit corps), un conduit de sortie destiné à l'évacuation du liquide filtré et qui communique avec la cavité de la cartouche filtrante, et une soupape de# dérivation placée dans une douille et divisant ladite douille en deux cavités. L'une de ces cavités communique avec la cavité du corps de filtre et l'autre avec la cavité de la cartouche filtrante.La soupape est réunie à une tige à ressort dont l'extrémité est sortie au-delà du corps du filtre et comporte un dispositif indicateur qui Suit la position de la tige se déplaçant en fonction de la différence des pressions appliquées à la cartouche filtrante. Le dispositif indicateur est un index triangulaire fixé à l'extrémité de la tige dont les ergots passent par les rainures d'une enveloppe munie d'une échelle de signalisation et qui ferme l'extremite de la tige sortant par le dispositif d'étanchéité du corps de filtre. Dans ce filtre connu, le dispositif indicateur ne permet de réaliser qu'une signalisation visuelle, ce qui complique l'entretien des filtres, en compromet la fiabilité et en restreint le domaine d'utilisation. La tige de la soupape sortie du corps et fermée par l'enveloppe à rainures réunit par des joints d'étanchéité l'enceinte sous pression au milieu extérieur, ce qui compromet la fiabilité du filtre du fait de la perte d'étanchéité possible de l'ensemble à rendre étanche. En outre, dans cet ensemble étanche, naît une force de frottement complémentaire qui s'oppose aux mouvements de la tige. La valeur de cette force, due au joint d'étanchéité, varie en fonction de la pression, de l'élasticité des joints d'étanchéité et de la température de l'huile, Cela aussi nuit à la fiabilité et à la précision d'entrée en jeu du dispositif indicateur. On s'est donc proposé de créer un filtre destiné à l'épuration des liquides dont le dispositif indicateur permette de lancer un signal visuel et électrique précis, ce qui, à son tour, améliorerait la fiabilité de fonctionnement des filtres et d'en étendre le domaine d'application. La solution consiste en ce que, dans un filtre destiné à la purification des liquides, comprenant un corps, abritant une cartouche filtrante creuse, un conduit d'entrée pour l'admission du liquide ménagé dans ledit corps et un conduit de sortie destiné à évacuer le liquide filtré et communiquant avec la cavité de la cartouche filtrante, ainsi qu'un conduit de dérivation abrité dans une douille et divisant cette dernière en deux cavités dont l'une communique avec la cavité du corps de filtre et l'autre avec la cavité de la cartouche filtrante, la soupape étant munie d'un ressort, qui la rappelle dans sa position fermée lorsque lesdites cavités sont séparées, et étant réunie à une tige dont l'extrémité est sortie hors du corps de filtre et comporte un dispositif indicateur destiné à suivre la position de la tige et de la soupape et se déplaçant en fonction de la différence des pressions appliquées à la cartouche filtrante, suivant l'invention, le dispositif indicateur comporte un corps destiné à abriter ladite extrémité de la tige, adjacent à la douille de la soupape de dérivation et communiquant avec la cavité de la tige,# ce corps étant muni d'une lucarne transparente, ou regard, qui sert à observer la position de la tige, alors qu'à l'extrémité de la tige est fixé un aimant permanent qui coopère avec un interrupteur sous ampoule scellée placé sur le corps du dispositif indicateur. Dans le filtre proposé, le dispositif indicateur permet d'4mettre aussi bien un signal visuel qu'un signal électrique informan#t de la position de la soupape, assurant une signalisation combinée qui protège de façon fiable la cartouche filtrante contre les endommagements éventuels La #conception du dispositif indicateur permet d'ailleurs d'éviter -l'emploi des joints d'étanchéité mobiles de la tige, grâce à quoi il devient possible d'obtenir toujours des signaux précis dans une large gamme des pressions de service. En outre, ce dispositif indicateur et la soupape de dérivation peuvent etre montés dans le corps de filtre sous forme d'ensemble-unifié séparé. Cela améliore la procédure d'assemblage, permet d'économiser le temps nécessaire à l'entretien et à la réparation des filtres.Un dispositif indicateur et dérivateur de ce genre peut etre utilisé sous forme d'ensemble séparé situe en dehors du corps du filtre et lié audit filtre par des tuyauteries d'arrivée et de départ, ce qui permet de l'utiliser dans des circuits hydrauliques et des circuits de graissage comportant des filtres qui ne prévoyaient pas auparavant de dispositifs indicateurs. Le filtre réalisé avec ce dispositif indicateur exécuté suivant la présente invention est simple et sflr en service. Il est recommandé en outre d'obturer de l'intérieur la lucarne transparente du corps de l'indicateur par un écran continu protecteur résistant mécaniquement et de placer dans l'interstice entre ledit écran protecteur résistant et la lucarne transparente un indicateur visuel sous forme d'une lame en matière ferromagnétique capable de se déplacer librement dans une direction axiale relativement à la tige et solidairement avec un aimant fixé à l'extrémité de la tige. Cela améliore la fiabilité de fonctionnement des filtres et permet de les installer dans les circuits hydrauliques et les circuits de graissage fonctionnant sous des pressions élevées. Il est à recommander également que l'écran résistant ait la forme d'un cylindre et que la lame soit incurvée suivant la forme dudit cylindre de manière à circonscrire partiellement l'écran résistant et que l'interrupteur sous ampoule scellée soit dispose du caté de l'écran résistant non circonscrit par la lame. Cela permet d'utiliser dans la conception du dispositif indicateur un aimant destiné à l'émission d'un signal visuel et d'un signal électrique et de- réduire les cotes d'encombrement du filtre. Il est préférable, d'autre. part, de fixer le corps du dispositif indicateur de façon qu'il puisse tourner autour de l'axe longitudinal de la tige afin de permettre le réglage de la position du corps du dispositif indicateur et de ménager dans la lame du dispositif indicateur au moins un ergot qui pénètre dans la rainure longitudinale ménagée dans le corps du dispositif indicateur du filtre. Cela permet d'orienter la lucarne de l'indicateur visuel dans une position commode pour l'obser- vation, ce qui, son tour, permet de monter le filtre dans une position quelconque lors de sa rotation autour de l'axe longitudinal. Il est également préférable que l'interrupteur sous ampoule scellée soit installé sur le corps du dispositif indicateur avec possibilité du réglage de sa distance jusqu'à l'aimant correspondant à la position de la tige en présence d'une chute de pression déterminée appliquée à la cartouche filtrante. Cela doit permettre de réaliser l'ajustement rapide et précis du dispositif indicateur à une valeur imposée de la différence de pressions pour laquelle il importe d'obtenir un signal électrique simplifiant ainsi la procédure de fabrication et d'assemblage du filtre. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de plusieurs exemples préférés de son utilisation', avec références aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le filtre pour épuration des liquides, vue en coupe longitudinale, suivan#l'invention; - la figure 2 représente une version de réalisation du filtre pour épuration des liquides, vue en coupe partielle, suivant l'invention, utilisé sous des pressions élevées; - la figure 3 représente la coupe par 111-111 de la figure 2; - la figure 4 représente la vue en coupe du dispositif indicateur par IV-IV de la figure 3. Le filtre d'épuration de liquides comporte un corps 1 (figure 1) composé d'un gobelet ou carter 2 et d'un couvercle 3. Dans le corps 1 du filtre est ménagé un conduit d'entrée 4 destiné à l'admission du liquide. Le couvercle 3-est-réuni au gobelet 2 par une fixation commode quelconque, notamment par des boulons 5. L'étanchéité de l'assemblage du couvercle 3 avec le gobelet 2 est assurée par le -joint d'étanchéité 6. Le corps 1 abrite une cartouche filtrante creuse 7 dont l'une des extrémités vient buter contre-l'epaulement 8 du gobelet 2 et l'autre extrémité circonscrit une douille 9 prise dans la masse avec le couvercle 3.L'extrémité de la cartouche filtrante 7, qui vient buter contre l'épaulement 8, est percée d'un orifice 10 qui met en communication la cavité de la cartouche filtrante 7 avec un conduit de sortie ll destiné à l'évacuation du liquide filtré. La cartouche filtrante 7 est appliquée contre l'épaulement 8 par un ressort 12. L'étanchéité des faces-por-tantes de la cartouche-filtrante 7 est 'réalisée au moyen des joints 13 et 14. La douille 9 abrite une soupape de dérivation 15 qui partage la douille 9 en deux cavités 16 et U. Une cavité 16 communique au moyen des lucarnes ou orifices 18 avec la cavité du corps 1 du filtre, alors qu'une cavité 17 communique avec la cavité de la cartouche filtrante 7 au moyen des lucarnes 1-9. La soupape de dérivation 15 est appliquée par un ressort 20 contre un siège 21. Le ressort 20 s'applique contre un écrou de réglage 22 qui permet d'ajuster le ressort 20 à la chute de pression imposée. La soupape de dérivation 15 a une tige 23 qui sort sans joints d'étanchéité en dehors du corps 1. Le filtre est muni d'un dispositif indicateur comprenant un corps 24 formé par un gobelet transparent 25 adjacent à la douille 9, de manière que la cavité du gobelet transparent 25 communique avec la cavité 16 à tige de la douille 9, en étanchéité avec celle-ci par un anneau 26, et une enveloppe 27 avec les lucarnes,ou ouregards 28, destinées à la surveillance de la position de la tige 23. Sur le corps 24 est apposée une échelle de signalisation (non représentée). Le gobelet du corps 24 peut etre exécuté en matière opaque, mais il peut comporter une lucarne transparente combinée avec la lucarne 28 de l'enveloppe 27 (non représentée). A l'extrémité de la tige 23 de la soupape 15 est fixb un aimant permanent 29 qui réagit avec un interrupteur sous ampoule scellée 30 logé sur le corps 24 installé avec possibilité de régler sa distance à l'aimant 29 dans la position de la tige 23 pour une chute de pression imposée à la cartouche filtrante 7. L'interrupteur sous ampoule scellée 30 est placé dans une capsule 31 montéedans le corps24etqui lui est appliquée par une vis 32. L'invention n'est pas modifiée essentiellement si l'on emploie d'autres versions d'installation de l'interrupteur sous ampoule scellée 30 qui se prete à son réglage, notamment dans un collier exécuté sous forme de deux sections réunies par deux vis et montées sur le corps 24 du dispositif indicateur (non représenté sur la figure). Un signalisateur (avertisseur) notamment une lampe témoin 33, est branché sur l'interrupteur sous ampoule scellée. La version du filtre qui vient d'étre décrite suivant l'invention est utilisée de préférence pour des installations sur les tuyauteries d'aspiration et de purge de circuits hydrauliques. Pour le travail sous des pressions élevées de fluides, il est avantageux de réaliser un filtre suivant l'invention, tel que représenté sur la figure 2. Ce filtre a un corps 34 composé d'un gobelet ou carter 35 et d'un couvercle 36 assemblés par filetage. Dans le couvercle 36 est montée une douille guide 37 qui sert au centrage d'une cartouche filtrante 38 disposée dans le corps 34 du filtre et qui est appliquée sur un joint d'étanchéité 39 par un ressort 40. Dans le couvercle 36 du filtre est installée une douille 41 (figure 3) abritant une soupape de dérivation 42 avec la tige 43 à l'extrémité de laquelle est fixé un aimant 44. La soupape 42 partage la douille 41 en deux cavités dont l'une communique par un orifice 45 avec la cavité du corps du filtre 34, alors que l'autre, au moyen de lucarnes, ou orifices, 46, communique avec la cavité de la cartouche filtrante 38. Le prolongement de la douille 41 est un écran continu résistant cylindrique 47 qui obture de l'intérieur la lucarne transparente 46 du corps 49 du dispositif indicateur exécuté de manière analogue à celle du corps 24 (figure 1). Dans l'interstice entre l'écran continu résistant 47 et la lucarne transparente 48 du corps 49 est placé l'indicateur visuel formé d'une lame 50 en matière ferromagnétique qui peut se déplacer en direction axiale relativement à la tige 43 conjointement avec l'aimant 44 fixé à -l'extrémité de la ti#ge 43. Lorsque l'écran résistant 47 est réalisé sous forme dun cylindre, comme représenté sur la figure, il est judicieux d'incurver la lame 50 en forme d'anneau incomplet qui circonscrit partiellement l'écran continu résistant 47 (figures 3, 4). L'aimant 44 est réalisé, lui aus#si, en forme d'anneau. La lame 50 porte une flèche indicatrice 51 (figure 2). La lame 50 a un ergot 52 (figure 4) qui vient pénétrer dans une rainure longitudinale 53 pratiquée.dans le corps 49. La lame 50 peut avoir plusieurs ergots s'engageant dans les échancrures# du corps 49. L'interrupteur sous ampoule scellée 54 (figures 3, 4) est abrité dans une capsule 55 du coté de l'écran résistant 47 non circonscrit par la lame 50. L'étanchéité de l'assemblage de la douille 41 (figure 3) avec le corps 34 est réalisée au moyen d'un joint d'étanchéité. A l'extrémité de l'écran résistant 47, est disposé un obturateur 57 dont l'étanchéité avec l'écran résistant 47 est obtenue au moyen d'un joint d'étanchéité 58. Le corps 49 du dispositif indicateur est appliqué contre la douille 41 au moyen des vis 59. Le filtre suivant l'invention pour l'épuration des liquides fonctionne de la manière suivante. Le liquide arrive par le conduit d'entrée 4 (figure 1) dans 4e filtre et, après avoir traversé la cartouche filtrante 7, sort à l'état purifié par le conduit de sortie 11. Lorsque la cartouche filtrante 7 est colmatée, la chute de pression, ou perte de charge, à la cartouche filtrante est augmentée, et la soupape de dérivation 15 comprimant le ressort 20 se déplace vers la gauche comme représenté sur la figure. L'aimant permanent 29, qui est solidaire de l'extrémité de sa tige 237 se déplace de concert avec la soupape de dérivation 15. Lorsque l'aimant 29 se rapproche de l'interrupteur sous ampoule scellée 30 par l'effet du champ magnetxque, les contacts de l'interrupteur 30 se ferment en lançant un signal électrique sur la lampe électri- que 33. On peut déplacer l'interrupteur sous ampoule scellée 30 par rapport à l'aimant 29 en dévissant la vis 32. Cela permet de régler l'entrée en jeu de l'interrupteur sous ampoule scellée 30 pour n'importe quel état de la cartouche filtrante 7, lorsque, par exemple, la cartouche filtrante 7 est colmatée, mais que la soupape de dérivation 15 est fermée (pour les systèmes hydrauliques et systèmes de graissage dans lesquels le passage du liquide non filtré, à travers la soupape de dérivation 15, n'est pas admis) ou lorsque la cartouche filtrante 7 est colmatée, la soupape de dérivation 15 étant ouverte,mais le liquide non filtré, en évitant la cartouche, se dirige par les lucarnes, ou orifices, 18 et 19 vers le conduit de sortie 11. Par la lucarne transparente 25, on peut observer visuellement sur l'échelle la position de la tige 23 qui caractérise le degré de pollution de la cartouche filtrante 7. Le filtre indiqué sur les figures 2, 3, 4 fonctionne de fanon analogue. La différence tient à ce que c'est l'indicateur visuel, formé de la lame 50 fixée à l'extrémité de la tige 43, qui suit les dépla-# cements de l'aimant 44 (figure 3). La lame 50 en matière ferromagnétique sous l'action des forces magnétiques est appliquée à l'écran résistant 47 et se déplace solidairement avec l'aimant 44 le long des rainures longitudinales 53 (figure 4) du corps 49. A travers la lucarne transparente 48 du corps 49 du dispositif indicateur, on peut suivre sur l'échelle sa flèche 51 (figure 2) qui caractérise l'état de la cartouche filtrante 38. REVENDICATIONS 1. Filtre pour épuration des liquides comprenant un corps dans lequel est -abritée une cartouche filtrante creuse, comportant un conduit d'entrée pour l'admission du liquide ménagé dans le corps et un conduit de sortie pour l'évacuation du liquide filtre communiquant avec la cavité de la cartouche filtrante ainsi qu'une soupape te dérivation placée dans la douille et la divisant en deux cavités dont l'une communique avec la cavité du corps du filtre et l'autre avec la cavité de la cartouche filtrante, ladite soupape étant munie par ailleurs d'un ressort qui la rappelle en position fermée lorsque les deux cavités sont séparées et qui est solidaire d'une tige dont l'extrémité sortant du corps du filtre est munie d'un dispositif indicateur destiné à suivre la position de la tige avec la soupape qui se déplace en fonction de la chute de pression, ou perte de charge, à la cartouche filtrante, ce filtre étant caractérisé en ce que le dispositif indicateur a un corps destiné à abriter ladite extrémité de la tige, adjacent à la douille de la soupape de dérivation et communiquant avec la cavité de la tige, une lucarne transparente, ou regard, ménagée dans ledit corps servant à observer la position de la tige et l'extrémité de la tige étant rendue solidaire d'un aimant permanent qui coopère avec un interrupteur sous ampoule scellée, placé sur le corps du dispositif indicateur. 2. Filtre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la lucarne transparente est obturée de l'intérieur par un écran continu résistant protecteur, alors que, dans l'interstiee, entre l'écran résistant et la lucarne transparente, est placé un indicateur visuel formé d'une lame en matière ferromagnérique pouvant se déplacer librement dans la. direction axiale relativement à la tige conjointement avecrl1aimant rapporté à l'extrémité de la tige. 3. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'éçran résistant a la forme d'un cylindre, alors que la lame est incurvée de façon à circonscrire partiellement l'écran résistant, alors que l'interrupteur, scellé sous ampoule,.est disposé du cOté de l'écran résistant non circonscrit par la lame. 4. Filtre suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps du dispositif indicateur est fixé de manière à pouvoir effectuer des rotations autour de l'axe longitudinal de la tige pour régler la position du corps du dispositif indicateur, alors que la lame du dispositif indicateur a au moins un ergot venant pénétrer dans la rainure longitudinale ménagée dans le corps du dispositif indicateur. 5. Filtre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 > caractérisé en ce que l'interrupteur sous ampoule scellée est placé sur le corps du dispositif indicateur avec possibilité de régler sa distance par rapport à l'aimant dans la position de la tige correspondant à une chute de pression imposée à la cartouche filtrante.