Brevet FR2691912A1 — publié le 19931210

"Dispositif de filtrage, notamment pour filtrer l'air aspiré par un moteur à combustion interne'. L'invention concerne un dispositif de filtrage, notamment pour le filtrage de l'air aspiré par un moteur à combustion interne. Par le document DE-OS-38 34 942, on connaît un dispositif de filtrage Celui-ci est constitué par un filtre avec une pluralité d'éléments de filtrage, chacun de ces éléments de filtrage comportant au moins une surface de liaison qui s'étend parallèlement à la direction d'écoulement de l'air, de sorte que les éléments de filtrage sont susceptibles d'être déplacés les uns par rapport aux autres Le dispositif de filtrage décrit dans ce document est utilisé pour être incorporé dans une installation de climatisation et assure une filtration des corps étrangers à partir de l'air s'écoulant à travers le canal d'air. Dans le cas des dispositifs de filtrage qui sont utilisés dans un véhicule automobile, il faut garantir que de l'air non épuré n'arrive pas entre la cartouche filtrante et le carter (air de fuite). Notamment dans le cas d'un filtre pour l'air aspiré par un moteur à combustion interne, on doit veiller à une intensité absolue Des défauts d'étanchéité dans25 le système de filtrage se traduisent par l'aspiration de poussières et de particules de saletés, qui ont pour conséquence un endommagement du moteur. Dans l'état connu de la technique, un étanchement sûr entre le côté de l'air pollué et le côté de l'air épuré, n'est pas garanti lors de l'utilisation d'un filtre avec une pluralité d'éléments de filtrage. L'invention a en conséquence pour but de créer un dispositif de filtrage qui, en utilisant au moins deux éléments de filtrage, assure une étanchéité fiable entre le côté air pollué et le côté air épuré. Ce but est atteint en ce que le dispositif de filtrage selon l'invention consiste: par un boîtier qui a une partie inférieure et un couvercle, avec une cartouche filtrante qui est constituée par un papier filtre ou un non tissé filtrant plié en zigzag et qui comporte une étanchéité s'étendant au moins partiellement sur les bords externes, tandis qu'une autre cartouche filtrante est disposée en parallèle à la première cartouche filtrante, et cette autre cartouche filtrante est également constituée de papier filtre ou de non tissé filtrant plié en zigzag et comporte en outre une étanchéité l'entourant au moins partiellement, tandis que les deux cartouches filtrantes comportent sur leur côté se trouvant au voisinage l'un de l'autre une barrette de liaison qui, en même temps, assure entre les deux cartouches filtrantes l'étanchéité entre l'espace o se trouve l'air non traité de l'espace o se trouve l'air épuré. L'avantage essentiel de l'invention réside dans la simplicité de réalisation des cartouches filtrantes C'est ainsi que des cartouches filtrantes peuvent être réalisées sur une machine à plier usuelle jusqu'à une largeur déterminée Des dispositifs de filtrage, notamment ceux destinés à être utilisés sur des camions ou des engins de chantier, nécessitent une très grande surface de filtrage qui ne peut être réalisée que par une augmentation de la largeur de la cartouche de filtrage La fabrication d'une telle cartouche de filtrage n'était, jusqu'à maintenant, possible que sur des machines spéciales et de ce fait peu économique Grâce à l'utilisation de cartouches filtrantes avec une largeur standardisée, la dépense de fabrication peut être considérablement réduite, cependant, une étanchéité efficace de l'ensemble des dispositifs de filtrage doit être assurée Grâce à la barrette de liaison s'étendant entre les cartouches de filtrage et qui est intégrée à ses extrémités dans l'étanchéité, on peut réaliser un dispositif de filtrage opérant de façon fiable. La barrette de liaison et l'étanchéité peuvent être réalisées dans la même opération et à partir du même matériau Une réduction supplémentaire du coût est ainsi possible. Selon une forme de réalisation de l'invention, il est prévu de supporter la partie supérieure du carter au voisinage du milieu du dispositif de filtrage sur la partie inférieure du carter Un tel appui sert à éviter des vibrations de la partie supérieure du carter du fait de la pulsation de l'air aspiré et de conférer à la partie supérieure du carter une stabilité suffisante Pour cet appui, il est prévu dans la barrette de liaison, une ouverture. Par cette ouverture, vient en prise un élément de fixation qui est disposé sur la partie inférieure du carter et qui revêt la forme d'un goujon fileté Sur la partie supérieure du carter, il doit être prévu une pièce antagoniste pour l'élément de fixation Un assemblage des deux parties du carter assure simultanément un étanchement de l'ouverture de la barrette de liaison. Une autre forme de réalisation de l'invention se distingue en ce que l'étanchéité périphérique est réalisée sous la forme d'un profil d'accrochage L'étanchéité est avantageusement constituée de mousse de polyuréthanne ou bien de mousse de silicone et est disposée directement sur le papier filtre ou le non tissé filtrant Le profil a une section transversale approximativement en forme de tronc de cône tandis que dans la partie inférieure du carter est prévue une gorge avec un profil récepteur correspondant, dans laquelle, est accroché le profil en forme de tronc de cône La forme du profil empêche un glissement de la cartouche filtrante pendant la phase de montage. Une autre forme de réalisation de l'invention est particulièrement avantageuse dans le cas o une géométrie irrégulière du carter du filtre exige une adaptation des cartouches de filtrage Dans ce cas, il y a la possibilité d'équiper les différentes cartouches de filtrage avec des hauteurs de pliage différentes de sorte que l'espace disponible à l'intérieur du carter du filtre peut être utilisé de façon optimale. Les deux parties du carton sont reliées au moyen d'une fermeture rapide Dans le cas des carters de filtrer l'utilisation d'une fermeture par étrier a fait ses preuves Mais il existe également la possibilité de relier les deux parties du boîtier au moyen d'une fermeture quart de tour, d'une simple fermeture à vis ou d'une fermeture à étrier. Une autre forme de réalisation de l'invention concerne l'amélioration de la manutention du filtre C'est ainsi que la barrette de liaison est avantageusement réalisée sous la forme d'une charnière à film Il y a ainsi la possibilité de rabattre les deux cartouches de filtrage l'une contre l'autre et de les transporter ainsi sous la forme d'une unité compacte Ces particularités et d'autres compléments préférés de l'invention ressortent d'autres caractéristiques de l'invention et également de la description et les dessins, les différentes particularités pouvant être réalisées chacune isolément ou bien par plusieurs en tant que sous combinaisons pour la forme de réalisation de l'invention et dans d'autres domaines elles peuvent représenter des réalisations avantageuses ainsi que susceptibles d'être protégées en soi, et pour lesquelles la protection est ici revendiquée. L'invention va être exposée plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation. les figures la et lb représentent schématiquement une cartouche filtrante constituée de deux éléments individuels. la figure 2 a représente en coupe un dispositif de filtrage. la figure 2 b est une vue détaillée du vissage du carter. la figure 3 montre une fermeture pour un dispositif de filtrage. la figure 4 montre une variante d'une fermeture. La représentation schématique de la figure la montre une première cartouche filtrante 10, une seconde cartouche filtrante 11 ainsi qu'une étanchéité périphérique 12 Les deux cartouches de filtrage sont reliées par une barrette de liaison 13 Comme le montre la représentation en coupe sur la figure lb, la cartouche filtrante 11 comporte une hauteur de pliage plus réduite que celle de la cartouche de filtrage 10. La possibilité d'agencer des hauteurs de pliage différentes est avantageuse dans le cas o les conditions de place sur les deux côtés du filtre sont différentes et rendent nécessaire une adaptation Dans la barrette de liaison 13, il est prévu une ouverture 14 dont la fonction sera exposée plus en détail à l'aide de la figure 2 La barrette de liaison 13 peut être réalisée sous la forme d'une charnière à film On peut ainsi faire pivoter l'une des cartouches de filtrage sur l'autre. La représentation en coupe selon la figure 2 a montre un dispositif de filtrage avec une partie inférieure de carter 15, partie supérieure de carter 16 ainsi que des cartouches filtrantes 10 et 11 disposées entre les deux parties de carter Le côté air pollué se trouve dans la partie inférieure du carter L'air s'écoule selon la flèche 17 à travers les cartouches filtrantes et arrive par l'intermédiaire de la sortie d'air épuré 18 disposée dans la partie supérieure 16 du carter à la zone d'aspiration d'un moteur à combustion interne La liaison médiane entre la partie supérieure 16 du carter et la partie inférieure 15 du carter, est représentée en détail sur la figure 2 b Entre les deux cartouches filtrantes 10, 11 se trouve une pièce de liaison 13 Pour l'appui de la partie supérieure 16 du carter sur la partie inférieure 15 du carter, un élément de fixation sous la forme d'un goujon fileté est disposé sur la partie inférieure 15 du carter Ce goujon comporte à son extrémité supérieure un filetage Le goujon fileté a en outre une première surface d'appui 43 pour la barrette de liaison 13 ainsi qu'une seconde surface d'appui 44 Sur cette seconde surface d'appui 44, s'applique un élément intercalaire 45 de la partie supérieure 16 du carter Par l'intermédiaire des surfaces d'appui et de l'élément intercalaire, une distance définie est ménagée entre la partie inférieure du carter et la partie supérieure du carter Le vissage s'effectue au moyen d'un écrou fileté 21 actionné manuellement, placé sur la partie supérieure 16 du carter et disposé dans un réceptacle 22 Cet écrou fileté 21 vient en prise sur le filetage 20 et réalise une liaison rigide dans la zone médiane du dispositif de filtrage. Notamment, dans le cas de très grands dispositifs de filtrage, il est judicieux d'installer des moyens d'appui supplémentaires pour éviter des oscillations de pulsation aussi bien des cartouches filtrantes qu'également du carter Ces moyens sont également représentés sur la figure 2 a Sur la partie inférieure du carter, tout comme sur la partie supérieure du carter, il est prévu des appuis 23, 24, 25, 26 qui s'étendent directement jusqu'à la cartouche filtrante concernée. Les appuis 23, 24, 25, 26 raidissent ainsi le carter transversalement par rapport à la direction des plis de la cartouche filtrante 10 ou bien 11 Pour la fixation de la distance des plis, dans ces cartouches filtrantes, il est prévu des cordons de colle 27, 28, 29, 30 Ces cordons de colle empêchent, aussi bien sur le côté entrée que sur le côté sortie, la formation de paquets, c'est-à-dire que les plis se collent ensemble lorsque le débit d'air est élevé. Pour protéger les plis de la cartouche filtrante, on peut appliquer des deux côtés sur toute la surface, un non tissé Ce non tissé est par exemple perforé côté sortie et est collé avec les cordons de colle Les cordons de colle peuvent s'étendre au-dessous des appuis et ainsi en combinaison avec le non tissé qui a été appliqué éviter un contact des appuis avec la cartouche filtrante. Les cartouches filtrantes 10, 11 sont munies d'une étanchéité périphérique sous la forme d'un profil d'accrochage 31 Cette étanchéité est accrochée dans une gorge périphérique 32 de la partie inférieure du carter Le profil d'accrochage 31 empêche la pénétration de l'air extérieur dans la chambre d'air épuré de la partie supérieure du carter et en outre, le passage de l'air pollué de la chambre d'air pollué dans la chambre d'air épuré De même, la barrette de liaison 13 est, notamment à l'ouverture 14, conformée en combinaison avec le goujon fileté 19 de façon qu'un passage d'air non filtré dans la chambre d'air épuré soit empêché de façon efficace. La partie supérieure du carter et la partie inférieure du carton sont munies d'élément d'enclenchement 33 Grâce à ces éléments d'enclenchement, les deux parties du carter sont fixées dans la position correcte L'assemblage exact des deux parties est ainsi considérablement facilité. La jonction des deux parties du carter s'effectue en outre au moyen d'une fermeture à étrier Cette fermeture à étrier est fixée sur la partie inférieure du carter L'étrier 35 vient en prise dans un évidement de la partie supérieure du carter et assure une fermeture sûre, et agissant avec une précontrainte constante, du dispositif de filtrage En variante, il peut être mis en oeuvre une fermeture quart de tour. Celle-ci est constituée comme le montre la figure 3, par une broche 36 qui est munie à son extrémité inférieure d'une broche transversale 37 L'extrémité munie de cette broche transversale 37, vient en prise dans un perçage 38, conformée de façon appropriée, de la partie inférieure du carter Une rotation d'un quart de tour de la broche 36 assure un verrouillage des deux parties du carter l'une avec l'autre La précontrainte de cette liaison peut être réglée de façon précise par l'intermédiaire du ressort 39. Une autre variante d'une fermeture est représentée sur la figure 4 Aussi bien dans la partie inférieure 15 du carter qu'également dans la partie supérieure 16, des douilles métalliques matricées 40, 41 sont respectivement disposées dans des perçages alignés l'un sur l'autre Chacune des douilles individuelles est munie d'un filetage, le filetage dans la douille 40 servant à fixer une vis à six pans internes tandis que le filetage dans la douille 41 est prévu pour empêcher la perte de cette vis Du fait des douilles matricées 40, 41, une surface d'appui métallique est créée entre la partie supérieure du carter et la partie inférieure du carter. L'inconvénient dans le cas du vissage direct dans la matière plastique, qui, de façon connue, réside dans le fluage de la matière plastique et donc un desserrage du vissage, est efficacement empêché avec cette liaison par vis. R E V E N D I C A T I O N S 1) Dispositif de filtrage notamment pour filtrer l'air aspiré par un moteur à combustion interne, dispositif constitué: par un boîtier qui a une partie inférieure ( 15) et un couvercle ( 16) avec une cartouche filtrante ( 10) qui est constituée par un papier filtre ou un non tissé filtrant plié en zigzag et qui comporte une étanchéité ( 12) s'étendant au moins partiellement sur les bords externes, tandis qu'une autre cartouche filtrante ( 11) est disposée en parallèle à la première cartouche filtrante ( 10) et cette autre cartouche filtrante est également constituée de papier filtre ou de non tissé filtrant plié en zigzag et comporte en outre une étanchéité ( 12) l'entourant au moins partiellement, tandis que les deux cartouches filtrantes comportent sur leur côté se trouvant au voisinage l'un de l'autre une barrette de liaison ( 13) qui, en même temps, assure entre les deux cartouches filtrantes l'étanchéité entre l'espace o se trouve l'air non traité de l'espace o se trouve l'air épuré. 2) Dispositif de filtrage selon la revendication 1, dans lequel la partie inférieure ( 15) du carter comporte dans la zone de la barrette de liaison ( 13) un élément de fixation ( 19) pour la partie supérieure ( 16) du carter, tandis que dans la barrette de liaison ( 13), il est prévu un orifice ( 14) pour l'élément de fixation ( 19) qui est fermé de façon étanche par cet élément de fixation. 3) Dispositif de filtrage selon une des revendications 1 et 2, dans lequel l'étanchéité ( 12) il l'entourant au moins partiellement, est munie d'un profil d'accrochage ( 31), et est susceptible d'être placée dans une gorge périphérique ( 32) de la partie inférieure ( 15) du carter. 4) Dispositif de filtrage selon la revendication 3, dans lequel le profil d'accrochage ( 31) est constitué par de la mousse de polyuréthanne ou bien de la mousse de silicone, qui est directement moulée sur le papier filtre ou le non tissé filtrant, tandis que la section transversale du profil est en forme de tronc de cône et que la gorge ( 32) a un profil correspondant. ) Dispositif de filtrage selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble, dans lequel les cartouches filtrantes ( 10, 11) ont des hauteurs de plis différentes. 6) Dispositif de filtrage selon les revendications précédentes dans lequel la partie inférieure ( 15) du carter est reliée à la partie supérieure ( 16) du carter au moyen d'une fermeture à vis, d'une fermeture à étrier ou bien d'une fermeture quart de tour ( 34). 7) Dispositif de filtrage selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble, dans lequel la barrette de liaison ( 13) est réalisée sous la forme d'une charnière à film, et qu'une cartouche filtrante ( 10) peut pivoter par rapport à la cartouche filtrante ( 11) voisine.