Brevet FR2363356A1 — publié le 19780331

L'invention concerne un élément filtrant pour filtres à gaz, tels que filtres à air pour véhicules automobiles, formés essentiellement d'un bottier métallique comportant une canalisation d'arrivée d'air et une canalisation de sortie de l'air épuré, et d'un couvercle d'obturation monté à la partie supérieure dudit bottier. Il s'agit plus particulièrement d'un élément filtrant comportant une cage cylindrique ajourée et un panneau cylindrique de mousse à cellules communicantes entourant directement ladite cage ; il est éventuellement prévu de disposer autour dudit panneau une grille métallique constituant alors la surface latérale extérieure dudit élément filtrant. La mousse utilisée pour la filtration est constituée de cellules ouvertes communicantes entre elles, de façon à créer des chicanes pour les filets d'air qui traversent le panneau filtrant, et ainsi arrêter un certain nombre d'impurestés. Contrairement aux mousses à cellules fermées qui renferment un matelas d'air, cette mousse a peu de rémanence ou d'effet élastique ; une compression du panneau, notamment parallèlement à l'axe dudit panneau, a pour effet de réduire le volume sans obtenir un quelconque effet de ressort. Dans la technique antérieure, le panneau cylindrique de mousse était comprimé modérément entre le fond du bottier et la face interne du couvercle, afin de ne pas trop altérer les caractéristiques de filtration tout en conservant une certaine étanchéité aux extrémités inférieure et supérieure. De plus, pour une réalisation où la cage ajourée de I1 élément filtrant fait partie intégrante du couvercle, ce qui facilite certes le problème de l'étanchéité, il faut encore prévoir un joint à la partie inférieure entre le fond du bottier et un rebord de ladite cage saillant vers l'extérieur.Afin de supprimer la présence d'au moins un joint pour l'etancheite, il a été prévu de disposer des griffes sur la surface latérale extérieure de la cage ajourée, en vue d'un ancrage du panneau cylindrique de mousse ensuite entouré d'une grille métallique ; cette solution permettait à la fois d'éviter la rétraction de la mousse et d'avoir une étanchéité assurée par la partie inférieure même du panneau. Mais un retrait s'est avéré inévitable à la longue, et l'étanchéité devenait de ce fait défectueuse. L'objet de l'nvention est de proposer un élément filtrant ne présentant pas les inconvénients de la technique antérieure, tout en restant de conception simple et mettant en oeuvre un investissement minimal propre à une réalisation en grande série. Il s'agit plus particulièrement d'un élément filtrant pour filtre à gaz formé essentiellement d'un boîtier et d'un couvercle d'obturation monté à la partie supérieure dudit boîtier, ledit élément comportant une cage cylindrique ajourée et un panneau cylindrique de mousse à cellules communicantes entourant directement ladite cage, et étant disposé entre le couvercle et le fond du boîtier, caractérisé par le fait que le panneau cylindrique de mousse présente au moins un sillon continu rapprochant localement les faces latérales dudit panneau, la zone ainsi écrasée dudit panneau étant plus rigide et ne présentant pas de cellules. L'élément filtrant selon l'invention peut en outre présenter l'une au moins des caractéristiques suivantes - le panneau cylindrique présente en sa partie inférieure un sillon circulaire délimitant une portion inférieure formant joint à l'appui contre le fond du boîtier, et une portion supérieure plus importante formant filtre ; si la cage cylindrique ajourée est solidaire du couvercle, le panneau de mousse est disposé contre la face interne du couvercle et est maintenu en place par une collerette de ladite cage saillant au niveau dudit sillon circulaire, - le panneau cylindrique présente en ses parties inférieure et supérieure un sillon circulaire délimitant des portions inférieure et supérieure formant joint, à l'appui respectivement contre le fond du boîtier et la face interne du couvercle, et une portion médiane plus importante formant filtre ; ledit panneau de mousse peut alors être maintenu en place par deux collerettes de la cage cylindrique ajourée saillant au niveau desdits sillons circulaires, - le maintien du panneau de mousse est renforcé par la présence d'une grille métallique entourant ledit panneau#et présentant une collerette saillant vers l'intérieur au niveau du sillon en regard dudit panneau, - en plus d'un sillon circulaire à la partie inférieure du panneau, celui-ci présente à partir dudit sillon une pluralité de sillons continus parallèles à l'axe dudit panneau, subdivisant la portion supérieure formant filtre en sous-ensembles filtrants, - en plus des deux sillons circulaires à la partie inférieure et à la partie supérieure du panneau, celui-ci présente à partir desdits sillons une pluralité de sillons continus parallèles à l'axe dudit panneau, subdivisant la portion médiane formant filtre en sous-ensembles filtrants. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparat- tront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures du dessin annexé où - les figures I et 2 sont des coupes axiales illustrant un élément filtrant conforme à l'invention respectivement avant et après montage dans le bottier d'un filtre à air pour véhicule automobile, - la figure 3 est une demi-coupe axiale d'un élément filtrant dont le panneau de mousse présente deux sillons circulaires, - la figure 4 illustre schématiquement on perspective un panneau d'élément filtrant selon l'invention présentant deux sillons circulaires et une pluralité de sillons parallèles à l'axe dudit panneau. Figures 1 et 2, le boîtier métallique I comporte une canalisation d'arrivée d'air 2, un fond 3 muni d'une canalisation 4 de sortie de l'air épuré, et un couvercle 5 d'obturation monté à la partie supérieure dudit bottier. L'élément filtrant 6 comporte une cage cylindrique ajourée 7, et un panneau cylindrique 8 de mousse de filtration à cellules communicantes entourant directement la cage 7. Conformément à l'invention, le panneau cylindrique de mousse 8 présente un sillon continu 9 rapprochant localement les faces latérales dudit panneau ; la zone ainsi écrasée constitue une croute rigide sans cellules communicantes. Le sillon 9, obtenu par exemple par écrasement à chaud, est ici circulaire et disposé à la partie inférieure du panneau de mousse 8. Ainsi se trouvent délimitées une portion inférieure 10 et une portion supérieure plus importante 11. Lorsque l'on procède au montage de Itélément filtrant dans son boîtier selon les flèches 12 (figure 1), la portion inférieure 10 du panneau est fortement comprimée en appui contre le fond 3 du boîtier, alors que la portion supérieure il garde un volume sensiblement constant. Ainsi, la création du sillon continu a pour effet de fractionner le panneau en deux portions à fonctions différentes : la portion inférieure 10 fait fonction du joint, et la portion supérieure il fait fonction de filtre.Une telle utilisation est tres simple car on peut se permettre d'avoir un effet de filtration faible, voire nul, pour la portion inférieure 10, et même de tolérer un léger fluage aux extrémités des bords, sans pour autant altérer les caractéristiques de filtration de la portion 11. Il est intéressant de prévoir une cage cylindrique 7 solidaire du couvercle 5 (pièces collées, ou pièce unique venue du moulage d'une matière plastique3. Alors, pour plus de commodité au montage, le panneau 8 est disposé figure l) contre la face interne du couvercle, et est maintenu en place par une collerette 13 de la cage 7 saillant vers l'extérieur au niveau du#sillon circulaire. Il est possible de prévoir une grille métallique 14 autour du panneau 8, de façon connue en soi, renforçant le maintien du panneau 8, en particulier dans sa zone voisine du couvercle grâce à un rebord circulaire 15 saillant de la face interne du couvercle 5. Si l'on désire que l'élément filtrant reste indépendant du couvercle, le panneau 8 selon l'invention présente en ses parties inférieure et supérieure un sillon circulaire, respectivement 9 et 16 (voir figure 3), délimitant des portions inférieure et supérieure, respectivement 10 et 17, formant joint à l'appui, pour 10 contre le fond du bottier, et pour 17 contre la face interne du couvercle, et une portion médiane 18 plus importante formant filtre. Ainsi, l'étanchéité est préservée aux deux extrémités du panneau filtrant, et les qualités de filtration de la portion médiane ne sont nullement altérées une fois l1élément filtrant monté et le couvercle fixé sur le boîtier. Pour plus de commodité au montage, la cage cylindrique 7 présente deux collerettes 13 et 19 saillant au niveau des sillons circulaires respectivement 9 et 16.Il est également possible de prévoir une grille métallique 14 autour du panneau 8 ; la présence de eollereetes 20, 21 saillant de la grille vers l'intérieur au niveau des sillons en regard, respectivement 9 et 16, permet d'obtenir un ensemble monobloc cage-panneau-grille, ce qui rend très aisé le montage de l'élément filtrant. I1 peut s'avérer intéressant que le panneau cylindrique présente à partir du sillon circulaire 9ne pluralité de sillons continus parallèles à l'axe dudit panneau, subdivisant la partie supérieure li (figure 1) formant filtre en sous-ensembles filtrants. Une telle variante est illustrée à la figure 4 le panneau 8 présente à partir des sillons circulaires 9, 16 une pluralité de sillons continus 22 parallèles à l'axe dudit panneau, subdivisant ainsi la portion médiane 18 formant filtre en sous-ensembles filtrants. La présence de tels sillons longitudinaux améliore la tenue en compression du panneau et permet meme de se passer d'une grille extérieure, la filtration se faisant par des petits panneaux radiaux délimités par des sillons rigides, les portions 10 et 17 écrasées formant en effet une véritable cage rigide entretoisée par les sillons 22. il va de soi que l'invention ntest nullement limitée aux exemples qui ont été donnés, mais comprend toute variante reprenant avec des moyens équivalents la définition générale de l'invention telle que revendiquée. REVENDICATIONS 1/ Elément filtrant pour filtre à gaz formé essentiellement d'un boîtier et d'un couvercle d'obturation monté à la partie supérieure dudit boîtier, ledit élément comportant une cage cylindrique ajourée et un panneau cylindrique de mousse à cellules communicantes entourant directement ladite cage, et étant disposé entre le couvercle et le fond du bottier, caractérisé par le fait que le panneau cylindrique de mousse présente au moins un sillon continu rapprochant localement les faces latérales dudit panneau, la zone ainsi écrasée dudit panneau étant plus rigide et ne présentant pas de cellules. 2/ Elément filtrant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le panneau cylindrique présente en sa partie inférieure un sillon circulaire (9) délimitant une portion inférieure (10) formant joint à l'appui contre le fond du bottier, et une portion supérieure (II) plus importante formant filtre. 3/ Elément filtrant selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la cage cylindrique ajourée étant solidaire du couvercle, le panneau de mousse est disposé contre la face interne du couvercle et est maintenu en place par une collerette (13) de ladite cage saillant au niveau du sillon circulaire. 4/ Elément filtrant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le panneau cylindrique présente en ses parties inférieure et supérieure un sillon circulaire (9, 16) délimitant des portions inférieure (10) et supérieure (17) formant joint, à l'appui respectivement contre le fond du boîtier et la face interne du couvercle, et une portion médiane (18) plus importante formant filtre. 5/ Elément filtrant selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le panneau de mousse est maintenu en place par deux collerettes (13, 19) de la cage cylindrique ajourée saillant au niveau des sillons circulaires. 6/ Elément filtrant selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le maintien du panneau de mousse est renforcé par la présence d'une grille métallique (14) entourant ledit panneau et présentant une collerette saillant vers l'intérieur au niveau du sillon en regard dudit panneau. 7/ Elément filtrant selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le panneau cylindrique présente à partir du sillon circulaire (9) une pluralité de sillons continus (22) parallèles à l'axe dudit panneau, subdivisant la portion supérieure (II) formant filtre en sous-ensembles filtrants. 8/ Element filtrant selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que le panneau cylindrique présente à partir des sillons circulaires (9, 16) une pluralité de sillons continus (22) parallèles à l'axe dudit panneau, subdivisant la portion médiane (18) formant filtre en sous-ensembles filtrants.