Brevet FR2634521A1 — publié le 19900126

La présente invention concerne un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur, de préférence pour le gas-oil d'alimentation des moteurs Diesel. Comme on le sait, les filtres du type indiqué ci-dessus se trouvant actuellement dans le commerce comprennent un corps en forme de cuvette ferme par un couvercle et à l'intérieur duquel est montée une cartouche filtrante. Cette dernière présente une couche annulaire en carton enroulée autour d'une chandelle à travers le couvercle et un fond. Le couvercle est muni d'un moyen de fixation à une conduite de sortie du liquide, de moyens de fixation au corps en forme de cuvette et de plusieurs orifices périphériques pour l'entrée du liquide ainsi que d'un orifice central pour la sortie du liquide hors du corps de la cuvette. Le couvercle est muni en outre sur ses deux faces de sièges pour des garnitures annulaires destinées à assurer l'étanchéité desdits orifices. Les filtres décrits ci-dessus présentent quelques inconvénients provenant surtout du fait qu'au moins le corps en forme de cuvette et le couvercle sont réalisés en métal. Ceci augmente le prix global de production du filtre à cause de la complexité de construction du couvercle, étant donné le nombre élevé des pièces qui doivent être reliées les unes aux autres et en outre ceci exige des opérations d'application d'un vernis isolant sur les pie ces en métal en contact avec la couche filtrante lorsque celle-ci est réalisée en carton conducteur qui, comme on le sait, remplit la fonction de refroidissement du gas-oil qui la traverse afin d'éviter la solidification de la paraffine aux basses températures. Le but de la présente invention est de réaliser un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur qui soit exempt des inconvénients cités et qui soit d'une construction simple et par conséquent implique un prix de production réduit. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront clairement au cours de la description suivante. La base de- la présente invention consiste à réaliser un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un corps en forme de cuvette, réalisé en matière plastique et à l'intérieur duquel est montée une cartouche filtrante, et un couvercle de fermeture dudit corps, réalisé également en matière plastique, le couvercle présentant des moyens de fixation du support, au moins un orifice d'entrée pour le liquide et au moins un orifice de sortie pour ce dernier. Dans le but de faire mieux comprendre les caractéristiques de l'invention, la description suivante concerne deux formes préférées de réalisation qui sont décrites purement à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en section transversale d'une première forme de réalisation d'un filtre selon les caractéristiques de la présente invention avec un détail montré en vue agrandie la figure 2 est une vue de bas en haut d'un composant du filtre de la figure 1 la figure 3 est une section transversale d'une seconde forme de réalisation d'un filtre qui est l'objet de la présente invention ; et la figure 4 est une vue de bas en haut d'un composant du filtre de la figure 3. Comme illustré à la figure 1, on indique dans son ensemble par le numéro de référence 1 un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation (gas-oil) d'un moteur Diesel. Le filtre 1 assume la fonction consistant à enlever l'eau d'un tel liquide. Le filtre 1 comprend un corps 2 en forme de cuvette présentant une paroi latérale cylindrique 3 et une paroi de fond 4 bombée vers l'extérieur. Le corps 2 est fermé par un couvercle 5 et loge une cartouche filtrante 6 présentant de manière connue des couches de carton 7 enroulées autour d'un élément cylindrique creux de support 8. Le corps 2, le couvercle 5 et l'élément 8 sont réalisés en matière plastique par estampage, de façon appropriée un polyamide chargé de verre. A l'intérieur du corps 2 sont définies deux chambres 11 et 12 séparées par un épaulement annulaire 13 formé en direction de la surface interne de la paroi latérale 3. Cet épaulement 13 est défini par la réduction de diamètre d'une partie de la paroi latérale 3 vers la paroi de fond 4. La chambre 11 présente un prolongement longitudinal plus grand que celui de la chambre 12 et loge la cartouche filtrante 6. En référence aux figures 1 et 2, on voit que l'élément 8 est réalisé en une pièce unique et présente une paroi de fond circulaire 14 ayant un trou central 15 depuis le bord duquel démarre une partie cylindrique 16 creusée intérieurement. La paroi de fond 14 s'appuie périphériquement sur l'épaulement 13 et le cylindre 16 s'étend vers le couvercle 5. La couche de carton 7 est enroulée autour du cylindre 16 et logée entre la surface externe de celui-ci et la surface interne de la paroi latérale 3 du corps 2. Dans la paroi de fond 14, le long d'une couronne plus interne, sont réalisés plusieurs trous traversants 17 répartis uniformément et, le long d'une couronne plus externe, sont réalisés plusieurs autres trous traversants 18 répartis uniformément mais de diamètre inférieur à celui des trous 17. Sur la face de la paroi de fond 14, tournée vers la paroi de fond 4 du corps 2, sont réalisées radialement également des nervures de renfort 19. Depuis le bord libre de la paroi latérale 3 du corps 2 s'étend vers l'extérieur un flanc annulaire 20 en face d'un flanc annulaire 21 réalisé le long du bord périphérique du couvercle 5, et entre eux et en face on réalise une décharge annulaire 22. Le couvercle 5 est fixé au corps 2 au moyen d'une opération de soudure, de préférence à vibrations, réalisée entre les flancs 20 et 21 dans la zone plus intérieure de la décharge annulaire 22, de manière que, pendant l'opération de soudure, celle-ci recueille la matière de déchet qui est produite pendant cette opération, ce qui évite ainsi qu'elle ne sorte vers l'extérieur. En référence à la figure 1, on voit que le couvercle 5 est réalisé en une pièce unique et présente au centre un manchon 25 taraudé intérieurement qui s'étend à l'intérieur du corps 2 en se logeant dans le cylindre 16. Depuis la surface du manchon 5 s'étend une plaque annulaire 26 sur le bord périphérique de laquelle est formé le flanc 21. Le long d'une couronne intermédiaire de la plaque 26 sont formés plusieurs trous trraversants 27. la face interne de la plaque 26 présente plusieurs nervures de renfort 28 qui s'étendent radialement du manchon 25 au flanc 21. Les trous 27 constituent les orifices d'entrée du liquide et se trouvent en correspondance avec la couche annulaire en carton 7, tandis que le trou interne du manchon 25 constitue l'orifice de sortie du liquide. Le couvercle 5 présente trois garnitures annulaires d'étanchéité indiquées respectivement par les numéros 31, 32 et 33 qui sont destinées à définir l'étan- chéité entre les deux orifices, aussi bien intérieurement qu'extérieurement au filtre et entre les ouvertures et l'ambiance extérieure. La garniture 31 est logée dans un siège annulaire 34 formé sur la face externe du couvercle 5 autour du manchon 25. La garniture 32 est logée dans un siège annulaire 35 formé sur la face externe du couvercle 5 le long d'une couronne plus externe de celle-ci où sont formés les trous 27. La garniture 33 est logée dans un siège annulaire 36 formé sur la face interne du couvercle 5 autour du manchon 25. Sur cette garniture 33 s'appuie le bord libre du cylindre 16 à l'intérieur duquel se trouve une partie du manchon 25.Les garnitures externes 31 et 32 sont réalisées de préférence en matière plastique et sont solidarisées au couvercle 5 au moyen d'une opération de coestampage. Naturellement, il n'est pas exclu de réaliser également le garniture interne 33 par une opération de coestampage avec le couvercle 5. Dans la partie centrale de la paroi de fond 4 du corps 2 est réalisé un trou traversant 41 taraudé intérieurement qui reçoit un bouchon d'étanchéité 42. Ce dernier est du type connu et présente une tige filetée 43 le long de laquelle on forme un cannelure axiale 44. Le bouchon 42 présente en outre une tête 45 extérieure au corps 2 et sur sa face tournée vers la paroi de fond 4 est réalisée une cavité annulaire 46 et en un point de celle-ci est formé un trou de décharge 47. Entre la tête 45 et la paroi de fond 4 on interpose une garniture annulaire d'étanchéité 48. En service, le manchon 25 reçoit intérieurement par une partie d'une pièce de connexion (connue et non illustrée) destinée au filtre 1 de manière qu'à travers les trous 27 on fasse entrer dans le filtre 1 le liquide à purifier, tandis que le liquide filtré est prélevé par le manchon 25. Le liquide, selon un schéma déjà connu, se dirige depuis les trous 27 dans la partie de la chambre 11 occupée par la couche de carton 7 et, en passant à travers la couche de carton 7, l'eau se sépare et est recueillie à l'intérieur de la chambre 12. Le liquide filtré sortant des trous 17 et 18 traverse l'intérieur du cylindre 16 et sort par le manchon 25. L'assemblage du filtre 1 est un travail simple du fait qu'il est suffisant tout d'abord d'installer la cartouche filtrante 6 munie de l'élément de support cylindrique 8, à l'intérieur du corps 2, et ensuite de faire en sorte que le siège 36 contacte la garniture 33 (évidemment dans le cas où celle-ci n'est pas co-estampée) et enfin de réaliser la soudure entre les flancs 20 et 21 respectifs du corps 2 et du couvercle 5. La figure 3 montre un filtre indiqué également par le numéro de référence 1 car il est très semblable à celui illustré à la figure 1. L'unique différence existant entre les deux filtres est constituée par la conformation différente du couvercle 5 et de l'élément de support 8 de la couche de carton 7. De ce fait, les parties communes de deux formes de réalisation du filtre 1 sont désignées par les mêmes numéros de référence. Le filtre 1 de la figure 3 comprend la cartouche filtrante 6 présentant la couche de carton 7 portée par un élément de support comprenant un fond 51 et une chandelle cylindrique axiale creuse 52. A la fermeture du corps 2, le filtre 1 est muni d'un couvercle 53 réalisé d'une pièce avec la chandelle 52. Le corps 2 et le couvercle 53 sont réalisés également dans ce cas en matière plastique estampée.Le fond 51 peut être réalisé indifféremment en matiére métallique ou plastique et il appuie par son bord périphérique sur l'épaulement la et présente une partie centrale 54 en forme tronconique qui se loge à l'intérieur de la chandelle 52. Cette partie 54 comporte un trou traversant 55. Le fond 51, le long de la partie d'appui de la couche de carton 7, présente plusieurs autres ensembles de trous traversants 56 formés dans d'autres couronnes. Comme illustré aux figures 3 et 4, le couvercle 53 est très semblable au couvercle 5 du fait qu'il présente également un manchon central 57 taraudé intérieurement d'où s'étendent la chandelle 52 et une plaquette 58 sur le bord périphérique de laquelle un flanc annulaire 61 se trouve en saillie t lors de l'utilisation il est soudé ensuite au flanc 20 du corps 2. Même le flanc 61 présente une décharge annulaire 22 pour recueillir la matière de déchet due à la soudure. Sur la face interne de la plaquette 58, sont réalisées plusieurs nervures de renfort 62 qui s'étendent radialement du manchon 57 au flanc 61. Le long d'une couronne intermédiaire de la plaque 58 sont réalisés plusieurs trous traversants 63 distribués uniformément, qui constituent les orifices d'entrée du liquide.A la différence du couvercle 5 le couvercle 53 est muni seulement des garnitures annulaires d'étanchéité externe indiquées également par les numéros 31 et 32 et contactant les cavités 34 et 35 fabriquées sur la face externe du couvercle 53. Même dans ce cas, les garnitures 31 et 32 peuvent être réalisées avec le couvercle 53 par coestampage. Pour l'assemblage du filtre 1 de la figure 3, il est suffisant d'introduire dans le corps 2 la cartouche filtrante 6 qui porte déjà le fond 51 et la chandelle 52 avec le couvercle 53. Ensuite, on réalise l'opération de soudure entre les flancs 26 et 61. De ce qui précède on voit à l'évidence les avantages obtenus en mettant en oeuvre la présente invention. En particulier, le couvercle en matière plastique peut être réalisé par estampage en une pièce unique ce qui simplifie sa construction. Dans le couvercle, il est ensuite possible de réaliser par co-estampage également les garnitures d'étanchéité et intégralement par estampage la chandelle de support axial de la cartouche filtrante. On simplifie en outre la fixation étanche entre le couvercle et le corps du fait que seule une opération de soudure est suffisante. En définitive, le filtre 1 a un nombre réduit de composants, il est facile à assembler et son prix de revient de production est faible. Enfin, pour la réalisation des composants du filtre 1 en matière plastique il n'est plus nécessaire, même en utilisant le carton de type conducteur, de revêtir de vernis isolant de tels composants car ils sont déjà en fait isolés. Finalement, il est clair que le filtre 1 décrit et illustré peut subir des modifications et recevoir des variantes sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Filtre du type à échanger destiné à un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (2) conformé comme une cuvette, réalisé en matière plastique et à l'intérieur duquel est installée une cartouche filtrante (6), et un couvercle (5, 53) de fermeture dudit corps (2), également réalisé en matière plastique, le couvercle (5, 53) présentant des moyens (25 ou 57) de fixation du support, au moins un orifice d'entrée (27 ou 63) pour le liquide et au moins un orifice de sortie (25 ou 57) pour ce liquide. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (5 ou 53) est réalisé en une pièce unique. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle (5 ou 53) comprend un manchon central (25 ou 57) taraudé intérieurement et qui représente soit les moyens de fixation auxquels peut se raccorder un conduit de sortie de liquide, soit l'orifice de sortie, et une plaque (26 ou 58), sur une couronnne intermédiaire de laquelle sont réalisés plusieurs trous traversants. (27 ou 63) qui représentent les orifices d'entrée. 4. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que, du bord périphérique du couvercle (5 ou 53) démarre un flanc annulaire (21 ou 61) destiné à être fixé à un flanc annulaire (20) formé le long du bord d'une paroi latérale cylindrique (3) du corps (2). 5. Filtre selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits flancs annulaires (21 ou 61 et 20) du couvercle (5 ou 53) et du corps (2) sont fixés ensemble par une soudure à vibrations. 6. Filtre selon la revendication 5, carac térisé en ce que sur les faces accouplées ensemble desdits flancs annulaires (21 ou 61 et 20) est réalisée une décharge annulaire respective (22) pour recueillir la matière de déchet due à l'opération de soudure. 7. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur la face du couvercle (5 ou 53) extérieure au corps (2) sont formés deux sièges annulaires (34 et 35) destinés à des garnitures annulaires respectives d'étanchéité (31 et 32) capables de réaliser l'étanchéité une fois que le filtre est monté, entre l'orifice de sortie (25 ou 57) et les orifices d'entrée (27 ou 63) et entre ceux-ci et l'ambiance extérieure. 8. Filtre selon revendication 7, caractérisé en ce que les garnitures annulaires (31 et 32) sont réalisées sur le couvercle (5 ou 53) au moyen d'une opération de coestampage. 9. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche filtrante (6) comprend une couche annulaire en carton (7) portée par un élément de support (8), lequel présente un fond (14 ou 51) et un corps central cylindrique creux (16 ou 52) autour duquel est enroulée ladite couche de carton (7) ; le fond (15 ou 51) présentant en accord avec la couche de carton (7) plusieurs trous traversants (17, 18 ou 56) et l'intérieur du corps central (16 ou 52) communiquant avec l'orifice de sortie (25 ou 57). 10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de support (8) est réalise en une pièce unique en matière plastique ; le couvercle (5) présentant sur sa propre face interne un siège annulaire (36) destiné à une garniture annulaire d'étanchéité (33) sur laquelle le bord du corps central (16) s'appuie lors de l'utilisation afin de réaliser l'étanchéité sur les embouchures internes des trous. 11. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps central (52) est réalisé en une seule pièce avec le couvercle (53). 12. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'intérieur du corps (2) en matière plastique, on définit une première chambre (11) dans laquelle est installée la cartouche filtrante (6) et une seconde chambre (12) de dimensions plus réduites, dans laquelle est recueillie, lors de l'utilisation, l'eau séparée du liquide par la couche de carton (7), le corps (2) présentant une paroi de fond (4) dans laquelle on réalise un trou traversant (41) contactant un bouchon d'étanchéité (42). 13. Filtre selon l'une quelconque des rvendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide est du gas-oil d'alimentation pour moteur Diesel.