Brevet FR2514423A1 — publié le 19830415

i 4423 Filtre d'aspiration d'air pour moteurs à combustion interne, compresseurs et autres machines à aspiration d'air ". L'invention concerne un filtre d'aspiration d'air pour moteur à combustion interne, compresseur ou autre machine à aspiration d'air, avec un bloc d'insertion de filtrage interchangeable de forme annulaire, traversé radialement et monté axialement dans un carter de filtre, qui présen- te, au moins sur un côté frontal, un disque d'extrémité en matière synthétique élastiquement déformable, venu de coulée avec l'organe de filtrage et l'extrémité côté frontal d'une enveloppe d'appui perméable à l'air, appli- qué axialement à étanchéité contre une paroi du carter de filtre. Pour de tels blocs d'insertion de filtres de forme annulaire, à traversée radiale, on utilise, com- me moyen de filtrage, du papier à filtre, habituellement plié en forme d'étoile qui est pourvu, à la coulée, de disques d'extrémité en matière synthétique déformable élastiquement Ces disques d'extrémité obturent le bloc d'insertion de filtrage sur sa face frontale et, en rai- son de leur propriété de déformation élastique permettent une application étanche sur les parois voisines rigides du carter de filtre, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une bague d'étanchéité spéciale En vue de permettre de transmettre la pression d'application axiale nécessaire à cet effet à partir d'une extrémité frontale du bloc d'insertion de filtrage sur l'autre extrémité, il est prévu généralement une enveloppe d'appui perméable à l'air qui est venue de coulée avec les disques d'extré- mité. Dans les filtres à aspiration d'air con- nus auxquels s'applique l'invention, l'extrémité de cette enveloppe d'appui est enrobée dans une matière synthétique de telle manière que la surface frontale de l'enveloppe est nettement recouverte par une couche de matière synthétique En vue de réduire le risque que l'enveloppe d'appui, lors de l'application d'une force de pression axiale, ne déchire la matière élastique et ne comprime l'insertion de filtrage d'une manière indé- sirable, il est prévu de donner une surépaisseur à l'ex- trémité de l'enveloppe d'appui C'est ainsi que le bre- vet GB 12 45 419 décrit un filtre d'aspiration d'air pourvu d'un bloc inséré de filtrage dans lequel l'en- veloppe d'appui est conformée à la manière d'un flasque. Cependant, lors de la fabrication de tels blocs insérés de filtrage, on se heurte à certaines difficultés pour la réalisation d'une rigidité suffisante en direction axiale de l'enveloppe d'appui en tôle perforée Il se forme facilement, entre une extrémité frontale ainsi con- formée et la surface extérieure supérieure du disque d'extrémité, des bulles d'air qui peuvent conduire à des défauts d'étanchéité Ce risque croit avec une dimension radiale croissante de l'extrémité de l'enveloppe d'appui conformée en forme de flasque Mais, si l'on choisit ces dimensions trop faibles, l'éventualité croit que, à l'usa- ge, la matière synthétique élastique ne soit pas en mesu- re de supporter la pression d'application de la face frontale en forme de disque de l'enveloppe d'appui. la présente invention a pour but d'amé- liorer la résistance de longue durée d'un bloc d'inser- tion de filtrage sollicité axialement dans un film à as- piration d'air du type de construction indiqué, et cela avec des moyens simples. Conformément à l'invention, la solution de ce problème est caractérisée en ce que le disque d'ex- trémité élastique traverse complètement la surface et est appliqué axialement, avec sa face frontale voisine, directement contre une paroi du carter de filtre. Dans ce cas, les forces d'application de l'enveloppe d'appui sont transmises directement sur le carter de filtre et un endommagement des disques d'ex- trémité en matière synthétique est rendu impossible avec sécurité L'enveloppe d'appui peut alors être fabriquée sans difficultés avec des tolérances relativement faibles dans sa dimensionexiale, de telle sorte que, pour le carter de filtre qui doit admettre ces tolérances axia- les, aucune sujetion spéciale ne se pose D'autre part, la pression d'application axiale peut varier dans des limites relativement grandes L'une de ces limites est déterminée par l'étanchéité nécessaire à maintenir entre le disque du côté frontal et la paroi rigide du carter de filtre, l'autre limite étant déterminée par la résis- tance axiale à la pression de l'enveloppe d'appui Le fluage de la matière synthétique utilisée pour de tels disques d'extrémité produit par une sollicitation dura- ble à la pression ne peut plus alors avoir pour effet un relâchement et finalement une perte d'étanchéité du bloc d'insertion de filtrage dans le carter de filtre. Un mode de réalisation de l'invention concerne un tel filtre d'aspiration d'air qui est pourvu d'un bourrelet annulaire saillant axialement et appliqué de manière étanche contre une paroi fixe du carter, ce bourrelet annulaire recevant l'extrémité voisine de l'en- veloppe d'appui Ce mode de réalisation est caractérisé 14423 en ce que le bourrelet annulaire présente un appendice d'étanchéité de forme annulaire concentrique à l'enveloppe d'appui, lequel, à l'état démonté du bloc d'insertion, fait légèrement saillie au-delà de la face frontale de l'enveloppe d'appui Un bloc d'insertion de filtrage constitué de cette manière nécessite, pour une applica- tion étanche dans le filtre d'aspiration d'air, simple- ment la présence d'une surface annulaire plane, par exemple un épaulement contre lequel peuvent s'appliquer l'appendice de Joint étanche ainsi que la face frontale de l'enveloppe d'appui. L'invention s'étend également à d'autres formes de réalisation de l'extrémité d'enveloppe d'appui venue de coulée avec le disque d'extrémité. L'invention est expliquée ci-après à l'ai- de de quelques exemples de réalisation avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue, partiellement en élévation et en coupe axiale, d'un filtre d'aspira- tion d'air, la figure 2 est une représentation, en coupe axiale à plus grande échelle, de l'insertion de filtrage utilisée dans la figure 1, démontée, la figure 3 est une vue de l'enveloppe d'appui en matière déployée utilisée dans l'insertion de filtrage de la figure 2, les figures 4 à 6 montrent des varian- tes d'exemples. Le filtre d'aspiration d'air 1 comporte un carter de filtre 2 en forme de pot, avec une enveloppe de carter 3 et un fond de carter 4 Sur sa face frontale supérieure ouverte, le carter de filtre 2 est fermé avec un couvercle de carter 5, auquel cas des crochets de blo- cage usuels, non représentés, sont prévus pour appliquer le couvercle 5 contre une bague de joint 6 appliquée à joint étanche sur la face frontale de l'enveloppe de car- ter 3 De l'enveloppe de carter 3 sortent le tuyau d'aspi- ration 7 et du fond de carter 4 sort le zaccord de sortie d'air filtré 9. Dans le carter de filtre 2 est monté, à joint étanche, entre le couvercle de carter 5 et le fond de carter 4, un bloc d'insertion de filtrage 10 s, qui est centré au moyen des appendices 16 et 17 Le moyen de fil- trage 11 de l'insertion 10 est constitué par un papier plié en forme d'étoile venu de coulée avec un disque d'ex- trémité 12 sur sa face frontale supérieure, et avec un disque d'extrémité 13 sur sa face frontale inférieure. Sur son pourtour intérieur, l'organe de filtrage 11 est soutenu par une enveloppe d'appui 14 perméable à l'air dont les extrémités frontales sont venues de coulée égale- ment avec les disques d'extrémité respectifs 12 et 13. Ces deux disques d'extrémité 12 et 13 sont constitués en une matière synthétique élastiquement déformable, laquelle assure, d'une manière connue, une application étanche sur les parties de carter rigides, sans nécessi- ter l'interposition d'une bague de joint étanche. L'air aspiré s'écoule, en direction de la flèche, à travers le tuyau d'aspiration 7, dans l'inté- rieur du carter de filtre 2 Il passe à travers le bloc d'insertion de filtrage 10 radialement, de l'extérieur vers l'intérieur, et quitte le filtre d'aspiration d'air 1 à travers le raccord d'air filtré 9, vers la machine aspiratrice d'air, non représentée. Comme le montre clairement la figure 2, l'enveloppe d'appui 14 traverse complètement le disque d'extrémité 12, de telle sorte que, à l'état monté, représenté en figure 1, elle s'applique directement axialement contre le couvercle de carter 5 A l'opposé, la face frontale de l'organe filtrant 11 se trouve espa- cée nettement de la surface axiale extérieure du disque d'extrémité 12. Le disque d'extrémité 12 est pourvu d'un bourrelet annulaire 20 qui reçoit l'extrémité voisine de l'enveloppe d'appui 14 et qui présente un appendice d'étanchéité 21 de forme annulaire qui fait saillie, à l'état démonté du bloc d'insertion 10, au-delà de la face frontale-de l'enveloppe d'appui 14 Cet appendice d'étanchéité 21, à l'état monté et bloqué du bloc d'in- sertion 10, est comprimé à plat par l'épaulement annu- laire 19 du couvercle de carter 5, de telle sorte que l'enveloppe d'appui 14 est alors appliquée directement contre le couvercle de carter 5, comme le montre la figure 1. L'enveloppe d'appui 14 peut être dépourvue de perforations à ses extrémités c 8 té frontal Mais, elle peut également être constituée comme le montre la figure 1 L'important est que l'extrémité de l'enveloppe d'appui 14 venue de coulée avec le disque d'extrémité 12 présente des perforations 22 et/ou des évidements 23, qui permet- tent la traversée de matière, lors de la liaison du dis- que d'extrémité 12 avec l'enveloppe d'appui 14, afin de relier solidairement la bague 24 du disque 12 entourée par l'enveloppe avec la bague 25 qui l'entoure. Dans l'exemple représenté en figure 1, le disque d'extrémité inférieur 13 est constitué de la même manière et est appliqué à joint étanche contre les par- ties de carter rigides voisines et il est centré comme le disque 12 supérieur. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, le bloc d'insertion de filtrage 30, comprend également un papier filtre 31 plié en forme d'étoile qui est bloqué, sur son pourtour intérieur, par une enveloppe d'appui in- térieure 32, et, sur son pourtour extérieur, par une en- veloppe d'appui extérieure 33 Les extrémités, côté frontal, du papier filtre 31, de l'enveloppe intérieure 32 4423 et de l'enveloppe extérieure 33 sont venues de coulée avec un disque d'extrémité 34 en matière synthétique élastique les extrémités des enveloppes d'appui 32 et 33 traversent complètement le disque d'extrémité 34, de telle sorte que, à l'état monté représenté, elles s'ap- pliquent directement contre le couvercle de carter 35, consistant cependant en un type de matériau plus dur. la face frontale du papier filtre 31 se trouve, au con- traire, à une distance appréciable de la surface exté- rieure côté frontal du disque d'extrémité 34 le couver- cle de carter 35 est pourvu d'une nervure annulaire 36, qui, à l'état monté du bloc d'insertion de filtrage 30, est insérée par compression dans la face frontale ini- tialement plane du disque d'extrémité 34, en réalisant une étanchéité sûre du bloc d'insertion 30 par rapport au couvercle de carter 35. Les exemples de réalisation des figures et 6 se distinguent de l'exemple de réalisation de la figure 2 essentiellement par la constitution de l'extré- mité côté frontal de l'enveloppe d'appui 42 ou 52, coulée avec le disque d'extrémité 44 ou 54 Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, l'extrémité de l'enveloppe d'appui 52 coulée avec le disque d'extrémité 54 est pour- vue d'un bord retourné 56 Le flasque 45 et le rebord 56 sont destinés à augmenter la surface d'appui de l'envelop- pe 42 et 52 qui traverse complètement les disques d'ex- trémité 44 et 54, en vue d'éviter un endommagement des parties rigides de carter de filtre voisines. REVEND I OCATIONS ) Filtre d'aspiration d'air pour moteur à combustion interne, compresseur ou autre machine à as- piration d'air, avec un bloc d'insertion de filtrage in- terchangeable de forme annulaire, traversé radialement et monté axialement dans un carter de filtre, qui présente, au moins sur un côté frontal, un disque d'extrémité en matière synthétique élastiquement déformable, venu de coulée avec l'organe de filtrage et l'extrémité côté frontal d'une enveloppe d'appui perméable à l'air, ap- pliqué axialement à étanchéité contre une paroi du car- ter de filtre, filtre caractérisé en ce que l'enveloppe d'appui ( 14, 32, 33, 42, 52) traverse complètement le disque d'extrémité élastique ( 12, 13, 34, 44, 54) et est appliquée axialement avec sa face frontale voisine di- rectement contre une paroi fixe du carter de filtre ( 2). 2 ) Filtre d'aspiration d'air suivant la revendication 1, dans lequel le disque d'extrémité est pourvu d'un bourrelet annulaire saillant axialement, recevant l'extrémité voisine de l'enveloppe d'appui et appliqué à joint étanche contre une paroi fixe du car- ter de filtre, filtre caractérisé en ce que le bourrelet annulaire ( 20, 40, 50) présente un appendice d'étanchéité de forme annulaire ( 21, 41, 51) concentrique à l'enveloppe ( 14, 42, 52), qui, à l'état démonté de l'insertion de fil- trage, fait saillie légèrement sur la face frontale de l'enveloppe d'appui ( 14, 42, 52). 3 0) Filtre d'aspiration d'air suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extré- mité de l'enveloppe ( 14, 32, 33, 42, 52) qui est coulée avec le disque d'extrémité ( 12,13, 34, 44, 54) est pourvue de perforations ( 22) et/ou d'évidements ( 23). ) Filtre d'aspiration d'air suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité de l'enveloppe d'appui ( 41) qui est coulée avec le disque d'extrémité ( 44) est recourbée pour former un flasque ( 45). ) Filtre d'aspiration d'air suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité de l'enveloppe d'appui ( 52) qui est cou- lée avec le disque d'extrémité ( 52) est pourvue d'un bord retourné ( 56).