Brevet FR2525321A3 — publié le 19831021

FR 2525321 A3 19831021 FR 8306132 A 19830414 Dispositif pour la régénération d'huile lubrifiante en cours de service La présente invention concerne un dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service, notamment dans un moteur thermique de véhicule. La présente invention concerne en particulier un dispositif du même type que celui qui est décrit dans la Demande de Brevet italienne nO 67 760 A/81 des memes demandeurs, déposée le 3 juin 1981 et dont le contenu est incorporé dans la présente en guise de référence pour les parties nécessaires. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service qui soit d'une construction et d'un montage très simples et d'un fonctionnement efficace. En particulier, l'objectif visé est celui d'obtenir une répartition des flux de lubrifiant à l'intérieur du dispositif qui puisse permettre une régénération hautement efficace. Ce but est atteint, selon la présente invention, par un dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service, notamment pour un moteur thermique pour véhicules automobiles, apte à être monté à l'entrée d'un circuit de lubrification dudit moteur pour intercepter le flux de lubrifiant sous pression alimenté par une pompe dudit moteur, ledit dispositif comprenant une enveloppe sensiblement cylindrique à l'intérieur de laquelle est disposée coaxialement à cette dernière, une cartouche filtrante annulaire dotée de mailles filtrantes de relativement petite ouverture, des premiers moyens pour intercepter une partie préfixée dudit flux et l'envoyer, avec une pression préfixée, en contre-courant à ce même flux à travers ladite cartouche, et des seconds moyens pour faire tourner lesdits premiers moyens à l'intérieur de ladite cartouche de manière à engendrer dans ladite huile lubrifiante des caractéristiques thixotropiques en maintenant en suspension dans celle-ci, en équilibre stable, des particules solides de cambouis dans une quantité allant de 8 à 18% en poids de ladite huile lubrifiante, caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens comprennent des moyens d'encliquetage logés à l'intérieur de ladite cartouche au niveau d'une première extrémité de ladite enveloppe, et des moyens moteurs logés à l'intérieur de ladite cartouche au niveau d'une seconde extrémité de ladite enveloppe, opposée à la première extrémité, au niveau de cette dernière étant ménagée dans ladite enveloppe une conduite d'entrée dudit flux, laquelle conduite relie une chambre annulaire comprise entre l'enveloppe et ladite cartouche à une cavité cylindrique ménagée extérieurement sur ladite enveloppe et apte à être reliée au conduit de refoulement de ladite pompe ; ladite enveloppe présentant un embout de raccordement audit circuit de lubrification constitué par un trou fileté coaxial à ladite cavité et reliant celle-ci à une chambre d'alimentation délimitée par lesdits moyens d'encliquetage et raccordée avec l'intérieur de ladite cartouche filtrante. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'une forme de réalisation donnée ici à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service réalisés selon les enseignements de la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II du dispositif de la figure 1, duquel on a, pour plus de simplicité, ôté l'enveloppe - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III d'une partie du dispositif de la figure 1 ; et - les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe suivant les lignes Iv-Iv, V-V et VI-VI respectives du dispositif de la figure 1, représenté en trois positions de fonctionnement différentes et duquel on a, pour plus de simplicité, ôté l'enveloppe ; Conformément aux figures 1 et 2, la référence 1 désigne dans son ensemble un dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service selon un procédé décrit dans la Demande de Brevet italienne nO 67760 A/81 des mêmes Demandeurs, déposée le 3 juin 1981 et ayant pour titre "Procédé et dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service". Le contenu de ladite Demande italienne nO 67760 est incorporé dans la présente description uniquement pour servir de référence aux parties nécessaires. Le dispositif 1 est destiné à être monté à la place du filtre à huile sur les moteurs thermiques à allumage par compression ou par étincelle, notamment pour véhicules automobiles. Le dispositif 1 est par conséquent apte à être monté à l'entrée d'un circuit de lubrification (non illustré) desdits moteurs pour intercepter le flux de lubrifiant sous pression alimenté par une pompe à huile dudit moteur, qui aspire l'huile du carter de ce dernier. Le dispositif 1 comprend une enveloppe 2 sensiblement cylindrique et une cartouche filtrante annulaire 3, disposée à l'intérieur de l'enveloppe 2, coaxialement à celle-ci. L'enveloppe 2 comprend un bottier 4 et un couvercle de fond 5 assemblé d'une manière démontable à cette dernière au moyen de vis 6 et présente une extrémité 7 dotée dudit couvercle et une extrémité 8, opposée à l'extrémité 7 dotée d'une cavité ou évidement 9, essentiellement cylindrique, ménagé à l'extérieur de l'enveloppe 2, sur une paroi de fond 10 de celle-ci. La cartouche 3 comprend un corps en cuvette 11, sensiblement cylindrique et doté d'une pluralité d'ouvertures latérales 12, et une surface filtrante 13 dotée de mailles filtrantes de relativement petite ouverture et de dimensions allant de 3 à 50 microns, constituée de préférence par un fil en acier inoxydable enroulé en spirale autour du corps 11 de manière à fermer les ouvertures 12. Une extrémité 14 de la cartouche 10, tournée du cté de l'extrémité 8, est dotée d'un disque 15 destiné à fermer l'ex trémité 14 et fixé rigidement à la cartouche 3 au moyen de vis 16 vissées sur le corps 11. La cartouche 3 est d'autre part fixée au couvercle 5 au moyen de vis 17 et elle est dotée d'un joint 18 destiné à assurer l'étanchéité entre celle-ci, le couvercle 5 et un épaulement latéral 19 du boitier 4.Le disque 15 s'appuie contre une saillie intérieure 20 de la paroi de fond 10 dotée d'un joint 21 destiné à s'appliquer contre le disque 15 de manière à fermer à étanchéité de fluide une chambre annulaire 22 définie entre l'enveloppe 2 et la cartouche 3. La chambre 22 est délimitée intérieurement par la surface filtrante 13 et comporte un conduit d'entrée oblique 23, ménagé dans la paroi 10 de l'enveloppe 2 et reliant la chambre 22 à la cavité 9. Cette dernière est entourée par un joint d'étanchéité 24 et elle est destinée à être raccordée au conduit de refoulement de ladite pompe à huile (non représentée) du moteur. L'enveloppe 2 présente d'autre part un goulot de raccordement au circuit de lubrification, constitué par un trou passant taraudé 25, coaxial à la cavité 9 et réalisé sur la saillie 20 de la paroi 10, de manière à pouvoir relier ladite cavité 9 avec l'intérieur de la cartouche 3. A l'intérieur de la cartouche 3 est disposée coaxialement à celle-ci un équipage tournant 26 comprenant trois disques 27, 28 et 29 coaxiaux entre eux et rigidement assemblés au moyen de montants 30 (figure 2) comprenant une vis-tige 31, un manchon 32 et un écrou de fixation 33, et un arbre creux 34 essentiellement cylindrique, coaxial aux disques 27, 28, 29 et monté fou à l'intérieur d'un trou 35 respectif de chaque disque. es disques 27, 28 et 29 divisent l'intérieur de la cartouche 3 en trois chambres superposées et séparées à étanchéité de fluide, délimitées par lesdits disques 27, 28 et 29 et par la paroi latérale du corps 11.En particulier, l'intérieur de la cartouche 3 est séparé en une chambre d'alimentation 36, située au niveau de l'extrémité 14 et délimitéepar le disque 27 et par le disque 15 ; une seconde chambre 37, située du côté de l'extrémité 7, délimitée par les disques 28 et 29 ; et une troisième chambre intermédiaire 38 délimitée par les disques 28 et 27. Le trou 25 est disposé en correspondance d'un trou 39 du disque 15 de manière à relier la chambre 36 à la cavité 9. La chambre 36 est à son tour reliée avec l'intérieur de la cartouche 3, et plus précisément avec la chambre 38, au moyen d'un ou plusieurs trous 40 ménagés sur le disque 27. Sur l'extrémité 8 de l'enveloppe 2 est logée une soupape limitatrice de pression 41 comprenant une bille d'obturation 42 mobile dans un logement 43 sous l'action d'un ressort 44. Ledit logement 43 communique à travers des trous 45 et 46 avec la cavité 9 et la chambre 36, de telle sorte que ladite soupape 41 est en mesure de relier directement la cavité 9 à la chambre 36 dans laquelle débouche le trou 25. Lors du fonctionnement, le flux de lubrifiant sous pression, alimenté dans la cavité 9 par la pompe à huile, atteint la chambre 22 à travers le conduit 23 et, après avoir traversé la surface 13, parvient à la chambre 38 pour ensuite passer de celle-ci dans la chambre 36 à travers les trous 40 et être enfin envoyé dans le circuit de lubrification à travers le trou 25.Si la surface 13 est obstruée, l'augmentation de la pression dans la chambre 22 et dans la cavité 9 détermine l'ouverture de la soupape 41 et de ce fait l'écoulement de l'huile directement dans la chambre 36 et depuis celle-ci dans le trou 25, en évitant ainsi de traverser le volume intérieur restant de la cartouche 3. La chambre 46 contient un dispositif à encliquetage 47 comprenant une couronne dentée 48 à dents de scie (fig. 6) délimitant latéralement la chambre 36 et fixée sur l'extrémité 14 au moyen d'une (ou plusieurs) goupille 49 insérée dans le disque 15. Par ailleurs, sur le disque 27 est fixée une lamelle élastique 50 conformée de manière à pouvoir coopérer avec la couronne 48 pour ne permettre la rotation des disques 27, 28, 29 (solidaires entre eux) autour de leur propre axe que dans un seul sens (anti-horaire dans le cas représenté sur le dessin), en l'empêchant dans le sens opposé, ainsi qu'une seconde lamelle élastique 51 assemblée à l'arbre creux 34 au moyen d'une vis radiale 52 vissée dans un pion cylindrique 53 logé de manière coulissante à l'intérieur de l'arbre 34 et apte à fermer ce dernier vers la chambre 36.La lamelle 51 est elle aussi apte à coopérer avec la couronne 48 de manière à ne permettre la rotation de l'arbre 34 autour de son propre axe que dans le même sens suivant lequel peuvent tourner les disques 27, 28, 29. Dans la chambre 38 (figure 4) sont disposées, perpendiculairement aux disques 27 et 28, une ailette fixe 54 assemblée rigidement aux disques 27 et 28 au moyen d'une vis 55 passant à l'intérieur de ladite ailette 54, et une ailette mobile 56 disposée à côté de l'ailette 54 et assemblée rigidement à l'arbre 34 au moyen d'une vis 57 insérée radialement dans l'arbre 34 et vissée dans un pion cylindrique 58 logé dans ce même arbre. Dans la chambre 37 (figures 2 et 5) est logé un dispositif moteur 59 pour l'ailette 56 et pour l'équipage tournant 26, comprenant une ailette 60 solidarisée à l'ailette 54 et aux disques 28 et 29 au moyen de la même vis 55 qui traverse l'ailette 54, et une ailette 61 mobile, solidarisée à l'arbre 34 au moyen d'une vis radiale 62 parallèle à l'ailette 61 et vissée dans un trou 63 de cette dernière. Les ailettes 60 et 61 sont perpendiculaires aux disques 28 et 29, et la vis 62 est logée dans un pion cylindrique 64 qu'elle rend solidaire de l'arbre 34. Ledit pion 64 est logé à l'intérieur de ce dernier de manière à partager ce même intérieur en deux chambres distinctes 65 et 66, respectivement de pression et d'échappement, la première de ces deux chambres étant en communication avec la chambre 38 à travers un trou 67 pratiqué sur l'arbre 34, tandis que la seconde est en communication avec le carter du moteur à travers un trou 68 pratiqué sur la paroi de fond 69 du corps en forme de cuvette 11.Ce dernier présente une saillie cylindrique 70 dotée d'un joint d'étanchéité 71 et logée à étanchéité de fluide dans un logement 72 du couvercle 5, en correspondance duquel sur ce même couvercle 5 a été pratiqué un trou 73 qui communique avec le trou 68 et dans lequel est vissé un embout 74 de raccordement avec le carter du moteur du véhicule. Par ailleurs, l'arbre 34 est emmanché tournant dans la paroi de fond 69 au niveau de la saillie 70. En contiguité immédiate du bloc 64 sont logés tournants dans l'arbre creux 34 deux pions cylindriques de distribution 75 et 76 supportés par des bras 77 et 78 sortant radialement de l'arbre 34 à travers des boutonnières appropriées et reliés à un mécanisme de déclenchement de type connu, illustré sur la figure 3 et comprenant une chape 80 montée tournante sur un axe 81, dotée d'un ressort 82 et coopérant avec une broche 83 reliée transversalement aux bras 77 et 78. Les ailettes 60 et 61 séparent la chambre 37, délimitée latéralement par un manchon cylindrique 84 solidaire des disques 28 et 29, en une portion 85 délimitée par les ailettes 60 et 61 et en une portion 86 comprise entre lesdites ailettes, 60 et 61. Les pions 75 et 76 comportent chacun une paire de rainures, respectivement 88 et 89, qui coopèrent avec des paires respectives de trous radiaux 90 et 91 réalisées respectivement sur l'arbre 34 en correspondance des chambres 65 et 66. L'ailette 61 est dotée de deux trous, respectivement supérieur 92 et inférieur 93 disposés en correspondance d'un trou respectif 90 pour le supérieur, et 91 pour l'inférieur, et débouchant respectivement dans lesdites portions 86 et 85. Le fonctionnement du dispositif 1 est illustré sur les figures 4, 5 et 6. Dans la position a la portion 85 de la chambre 37 est en communication avec la chambre 65 à travers un trou 90 disposé en regard de la rainure correspondante 88 du pion 76 et par conséquent se trouve sous pression, tandis que la portion 86 est en communication avec la chambre d'échappement 66 reliée au carter à travers un trou 91 disposé en regard de la rainure correspondante 89 du pion 75, et par conséquent se trouve à la pression ambiante. En vertu de cette disposition, l'ailette 61 est poussée par la pression contre l'ailette 60 et fait ainsi tourner l'arbre 34 en provoquant le rapprochement de l'ailette 56 vers l'ailette 54 et la génération d'un jet d'huile en contre-courant à travers la surface 13. La chambre 38 est en effet traversée par un flux d'huile sous pression provenant de la pompe, une partie de laquelle est interceptée entre les ailettes 54 et 56 et envoyée en contre-courant de ce même flux comme décrit plus haut. Le dispositif 1 prend par conséquent la position b dans laquelle toutefois le dispositif 79 se déclenche en inversant les communications entre les chambres 65 et 66 et les portions 85 et 86. En effet, (fig. 5b), la portion 86 est maintenant sous pression du fait qu'elle est reliée à la chambre 65 à travers le trou 92 et le trou correspondant 90 disposés en face d'une rainure 88 du pion 76 ; tandis que la portion 85 est reliée à l'échappement à travers le trou 93 et le trou correspondant 91 disposés en face d'une rainure 89 du pion 75, invisible par le fait qu'elle se trouve dans une position inférieure et coïncidant avec la rainure 88 du pion 76 reliée au trou 92. Par conséquent, les ailettes 60 et 61 s'éloignent poussées par la pression et, en vertu des encliquetages 50 et 51, font tourner les disques 27, 28 et 29 et les ailettes correspondantes 54 et 60, tandis que l'arbre 34 et les ailettes 61 et 56 restent stationnaires. Le dispositif 1 prend donc la position c, qui est identique à la position a à part le fait que l'équipage 26 est tourné d'un angle préfixé. A ce stade les ailettes 54 et 56 interceptent une nouvelle partie du flux d'huile sous pression et au déclenchement successif l'envoient en contre-courant à ce même flux, d'une manière cyclique. De cette manière, on engendre dans l'huile qui traverse le dispositif 1 des caractéristiques thixotropiques, car, au lieu d'être filtrées, les particules de cambouis qui se forment dans celle-ci par vieillissement sont broyées et homogénéisées avec l'huile par l'action de contre-courant, en donnant ainsi une huile avec des particules solides de cambouis en suspension et en équilibre stable dans une proportion allant de 8 à 18 % de la quantité totale en poids de l'huile en recirculation, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de changer ni l'huile de lubrification, ni le filtre à huile.Par rapport au dispositif connu, le dispositif selon la présente invention permet d'atteindre beaucoup plus rapidement les conditions d'équilibre de l'huile au-delà desquelles ses caractéristiques restent inaltérées et se révèle d'autre part d'une construction et d'un montage particulièrement simples et économiques. D'autre part, le présent dispositif s'adapte sans aucune modification du moteur aux fixations déjà existantes pour les filtres à huile courants, en permettant le remplacement efficace et rapide de ces derniers avec le dispositif selon l'invention, même par les utilisateurs des véhicules euxmêmes. La disposition toute particulière de l'entrée de l'huile sous pression par rapport au dispositif moteur 59 permet enfin une distribution plus correcte des flux d'huile circulant dans le dispositif en créant autour de ce même dispositif moteur 59 une zone de faible turbulence dans laquelle pourront s'accumuler les éventuelles substances solides de grosses dimensions, qui seront ainsi élimi- nées du flux d'huile sans diminuer l'efficacité du dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la régénération d'huiles lubrifiantes en cours de service, notamment pour moteurs thermiques de véhicules automobiles, apte à être monté à l'entrée du circuit de lubrification dudit moteur pour intercepter le flux de lubrifiant sous pression alimenté par une pompe dudit moteur, ledit dispositif (1) comprenant une enveloppe (2) essentiellement cylindrique à l'intérieur de laquelle est montée, coaxialement à cette dernière, une cartouche filtrante annulaire (3) dotée de mailles filtrantes de relativement petite ouverture, des premiers moyens (54,56) pour intercepter une partie préfixée dudit flux et l'envoyer, avec une pression préfixée, en contrecourant à ce même flux à travers ladite cartouche (3) ; et des seconds moyens (59, 47) pour faire tourner lesdits premiers moyens (54, 56) à l'intérieur de ladite cartouche (3) de manière à engendrer dans ladite huile lubrifiante des caractéristiques thixotropiques en maintenant en suspension dans celle-ci, et en équilibre stable, des particules solides de cambouis dans une proportion allant de 8 à 18 % de la quantité en poids de ladite huile lubrifiante ; caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens comprennent des moyens d'encliquetage (47) logés à l'intérieur de ladite cartouche (3) au niveau d'une première extrémité (8) de ladite enveloppe (2), et des moyens moteurs (59) logés à l'intérieur de ladite cartouche (3) au niveau d'une seconde extrémité (7) de ladite enveloppe (2), opposée à ladite première extrémité (8), au niveau de cette dernière étant ménagée dans ladite enveloppe (2) une conduite d'entrée (23) pour ledit flux, laquelle conduite (23) met en communication une chambre annulaire (22) comprise entre l'enveloppe (2) et ladite cartouche (3) avec une cavité cylindrique (9) ménagée extérieurement sur ladite enveloppe (2) et apte à être reliée au conduit de refoulement de ladite pompe ; ladite enveloppe(2) présentant un embout de raccordement audit circuit de lubrification constitué par un trou taraudé (25) coaxial à ladite cavité (9) et reliant celle-ci à une chambre d'alimentation (36) délimitée par lesdits moyens d'encliquetage (47) et raccordée avec l'intérieur de ladite cartouche filtrante. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au niveau de ladite première extrémité (8) de ladite enveloppe (2) est logée une soupape limitatrice de pression (41) comprenant un organe d'obturation (42) mobile dans un logement (43) sous l'action d'un ressort (44), ladite soupape (41) étant disposée à côté dudit trou fileté (25) et étant apte à relier directement ladite cavité (9) à ladite chambre d'alimentation (36) dans laquelle débouche ledit trou taraudé (25). 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de ladite cartouche filtrante (3) est disposé, coaxialement à cette même cartouche (3), un équipage tournant (26) comprenant trois disques (27, 28, 29) coaxiaux entre eux et assemblés rigidement par au moins un montant (30), et un arbre cylindrique creux (34), coaxial auxdits disques (27, 28, 29) et monté fou à l'intérieur d'un trou respectif (35) de chacun desdits disques (27, 28, 29), ces derniers séparant l'intérieur de ladite cartouche filtrante (3) en trois chambres superposées, constituées par ladite chambre d'alimentation (36) contenant lesdits moyens d'encliquetage (47), par une seconde chambre (37) contenant lesdits moyens moteurs (59) et par une chambre intermédiaire (38) contenant lesdits premiers moyens (54, 56). 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé par le fat que lesdits premiers moyens comprennent une première ailette (54) rigidement assujettie à deux desdits disques (27, 28) délimitant ladite première chambre intermédiaire (38), entre lesquels ladite première ailette (54) est disposée perpendiculairement à ces derniers ; et une seconde ailette (56) disposée à côté de ladite première ailette (54) et rigidement assujettie audit arbre creux (34) au moyen d'une vis (57) insérée radialement dans ledit arbre creux (34) et vissée dans un pion cylindrique logé à l'intérieur de ce dernier. 5. Dispositif (1) selon la revendication 3 ou 4 caractérisé par le fait que lesdits moyens d'encliquetage (47) comprennent une couronne dentée (48) à dents de scie délimitant ladite cambre d'alimentation (36) et fixée sur une extrémité (14) de ladite cartouche (3), tournée vers ladite première extrémité (8),au moyen d'une broche (49) insérée dans un disque (15) apte à fermer ladite extrémité (14) de ladite cartouche (3) et fixé rigidement à celle-ci ; une première lamelle (50) fixée auxdits disques (27, 28, 29) et apte à coopérer avec ladite couronne dentée (48) pour permettre la rotation desdits disques autour de leur propre axe uniquement dans un sens, et une seconde lamelle (51) assujettie audit arbre creux (34) au moyen d'une vis radiale (52) vissée dans un second pion cylindrique (53) logé à l'intérieur de ce même arbre creux (34) et apte à fermer de manière étanche ce dernier vers ladite chambre d'alimentation (36), ladite seconde lamelle (51) étant apte à coopérer avec ladite couronne dentée (48) pour permettre la rotation dudit arbre (34) autour de son propre axe uniquement dans le sens de rotation desdits disques (27, 28, 29) autorisé par ladite première lamelle (50). 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications de 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens moteurs (59) comprennent une troisième ailette (60) rigidement assujettie à deux desdits disques (28, 29) délimitant ladite seconde chambre (37), entre lesquels ladite troisième ailette (60) est disposée perpendiculairement à ces derniers, une quatrième ailette (61) disposée à côté de la troisième ailette (60) et assujettie rigidement audit arbre creux (34) au moyen d'une vis radiale (62) parallèle à ladite quatrième ailette (61), vissée dans un trou (63) de celleci et logée dans un troisième pion cylindrique (64) disposé à l'intérieur dudit arbre creux (34), solidaire de ce der nier et apte à séparer l'intérieur de celui-ci en une chambre de pression (65) reliée à travers un orifice (67) avec l'intérieur de ladite cartouche (3), et en une chambre d'échappement (66) reliée au carter dudit moteur et des moyens d'obturation (75, 76) pour mettre alternativement une première portion (85) de ladite seconde chambre (37), délimitée par lesdites troisième (60) et quatrième (61) ailettes, en communication avec ladite chambre d'échappement (66) et une seconde portion (86) de ladite seconde chambre (37), comprise entre lesdites troisième (60) et quatrième (61) ailettes, en communication avec ladite chambre de pression (65) et vice versa. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que vers ladite seconde extrémité (7) ladite enveloppe (2) est dotée d'un couvercle démontable (5) sur lequel est fixé un embout (74) de raccordement au carter dudit moteur.