Brevet FR2688574A1 — publié le 19930917

DISPOSITIF DE FILTRATION D'HUILE DESCRIPTION L'invention a pour objet un dispositif de filtration d'huile. L'huile de lubrification de pièces telles que des rouLements doit fréquemment être filtrée des impuretés qu'elLe contient pour éviter t'usure de la pièce, mais les filtres classiques ne permettent pas de retenir des particuLes fines qui peuvent cependant être nuisibles elles aussi. Un autre inconvénient est que les particuLes retenues ne peuvent pas contribuer à une analyse spectrométrique exacte de lthuile si l'appareil responsable d'une telle mesure doit être situé en aval de la pièce à lubrifier. Le dispositif de filtration conforme à l'invention, et qui est alimenté en huile par un moyen approprié disposé sur un circuit de lubrification, est original en ce que le moyen d'alimentation débouche dans un tube tournant sur lui-même et au droit d'une poche creusée dans la face interne du tube, la poche étant munie d'orifices de filtration traversant le tube et d'un bord échancré de trop-plein débouchant vers une zone de lubrification. Le brevet français 2 431 028 décrit un dispositif de lubrification où certains des moyens de l'invention apparaissent, mais ils sont agencés différemment pour des résultats également différents il s'agit d'un dispositif de lubrification où l'huiLe passe essentiellement par des orifices en forme de perçages de grand diamètre traversant le tube quand les conditions de lubrification sont normales et par des poches en forme de rainures axiales sur la face interne du tube quand le débit est faible, ce qui permet d'effectuer une lubrification de secours en maintenant un écoulement d'huile par les rainures jusqu'à une chambre située en aval du tube, car cette chambre est agencée de telle façon qu'elle se vide toujours de l'huile qu'elle continue de recevoir, même à très faibLe débit, au profit de la pièce à lubrifier. Perçages et rainures alternent autour de l'axe du tube et sont séparés. Aucune filtration n'est produite. Dans l'invention, les orifices sont en principe de fin diamètre pour laisser passer peu d'hui le, la poche a une extension axiale limitée sur le tube et consiste généralement en une gorge, et Les orifices débouchent dans son fond. L'efficacité de la filtration est améliorée si Le tube a une section à protubérances ; les orifices sont alors situés sur les protubérances. Le tube peut être pro longé au-delà du bord de trop-plein par une portion à face interne sensiblement cylindrique et munie d'orifices au droit d'une zone à lubrifier autour du tube. Il est alors possibLe de lubrifier facilement une pièce telle qu'un roulement si les orifices en question tournent devant une rangée de perçages traversant la bague interne de celui-ci. Si maintenant les orifices de filtration débouchent au droit d'une zone à refroidir voisine de la zone de lubrification, l'échauffement de la pièce à lubrifier peut être évité même avec un faible débit d'huile de lubrification, et l'huile détournée pour La filtration ne sert alors pas seulement à entraîner des impuretés. Il est souvent avantageux que les orifices de filtration débouchent dans une zone entourée d'une chemise de confinement et de récupération de l'huile de filtration, qui peut englober également la zone à lubrifier. On provoque alors le mélange des deux écoulements d'huile en aval de la pièce à lubrifier pou r reconstitue r les conditions initiales de granulométrie des impuretés de L'huile et analyser l'huile non filtrée en spectrométrie. L'invention va maintenant être décrite plus en détai I à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif - la figure 1 représente une réalisation de L'invention, - la figure 2 représente une modification possible pour cette réalisation, - et la figure 3 représente une autre réalisation de l'invention. Le système de Lubrification de la première figure comprend un tuyau d'alimentation d'huile 1 muni d'une pompe 2 et qui aspire de l'huile à partir d'une bâche non représentée. Il se termine par un gicleur 3 au travers d'une chemise 4 de confinement qui entoure en particulier un roulement à billes 5 dont la bague interne 6 et la portée 7 sur laquelle elle est installée sont percées d'une rangée circuLai re d'orifices 8 en prolongement.Les ajutages 9 du gicleur 3 -situés dans la chemise 4 - sont orientés de sorte que l'huile est projetée dans le creux 10 délimité par la face interne de la portée 7 : une partie de l'huile traverse Les perçages 8 et lubrifie le roulement à billes 5 avant de retomber et de couler le tong de la chemise 4 en particulier, jusqu'à ce qutelle sorte du volume confine et soit récupérée en s'écoulant par un trou 11 au fond de la chemise 4. Un bout d'arbre 12 soutenu par le roulement à billes 5 et auquel la portée 7 appartient est relié à la chemise 4 par un joint d'étanchéité 13 tel qu'un joint à labyrinthe et complète ainsi l'étanchéité du volume confiné par la chemise. Une jante 14 est fixée au fond de la portée 7 et établit donc une fermeture etanche à cet endroit au moyen d'un joint torique 15. La description correspond jusqutà présent à une construction connue et l'invention consiste en ce que l'on ajoute un tube 1 6 tournant et qui est par exemple d'une pièce avec la jante 14 et concentrique à la portée 7. Il s'étend jusqu'au droit de l'extrémité du gicleur 3 et des ajutages 9, qui sont alors disposés de façon que l'huiLe qu'ils projettent aboutisse à une poche 17 creusée sur la face interne du tube 16 ; la poche 17 est en forme d'auge circulaire ou de gorge ; un bord de trop plein 18 et un bord de retenue 19, plus élevé que le précédent, la limitent, respectivement du côté des perçages 8 et du côté opposé.Des orifices de filtration 20 très fins sont prévus au fond de la poche 17 et traversent La paroi du tube 16 de part en part, ainsi que des orifices de lubrification 21 qui sont situés hors de la poche 17, au droit des perçages 8 pour défiler devant eux. L'huile projetée dans la poche 17 y séjourne pendant un temps suffisant pour que les impuretés qu'elle contient, même les plus fines, soient déplacées par centrifugation, se rassemblent au fond de la poche 17 et s'écoulent par les orifices de filtration 20 avec un petit débit d'huile. Cette huile de filtration vient éclabousser un bout 22 de portée 7 proche du roulement à billes 5 et contribue à refroidir ces pièces, conformément à une tendance technologique actuelle où on évite de lubrifier fortement les roulements, pour réduire l'usure que les impuretés provoquent, et où on sépare donc les fonctions de lubrification et de refroidissement ; le reste de l'huile coule par-dessus Le bord de trop-plein 18 quand la poche 17 est remplie et circule le long de la paroi du tube 16 vers la jante 14 avant de s'écouter par les orifices de lubrification 21, qui sont sensiblement plus larges, et de projeter cette huile de lubrification sur le cercle où se trouvent les perçages 8. L'huile de filtration et l'huile de lubrification se mélangent ensuite en retombant et en passant par le trou 11. On remarque que ce dispositif possède, outre les avantages déjà mentionnés, celui de projeter avec une grande précision huile de lubrification sur les perçages 8. On voit sur la figure 2 que la section circulaire n'est pas forcément la meilleure pour le tube 16, mais qu'il peut être au contraire intéressant de le choisir à section muni e de protubérances et oblongue par exemple, notamment à l'emplacement de la poche 17 : les orifices de filtration 20 sont alors situés au fond de chacune des protubérances 23, cela pour accroStre l'efficacité de la centrifugation en rassemblant les impuretés devant les orifices de filtration 20, sans qu'un débit d'huile de filtration plus grand soit produit : les protubérances 23 font office d'entonnoirs. Un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention est représenté sur la troisième figure. Le tube 24 est ici plus court que le précédent et se réduit à la portion qui comprend la poche 17 et les orifices de filtration 20 : L'huile de lubrification s'écoule en direction axiale par l'extrémité de sortie 25 du tube 24, du côté du bord de trop-plein 18. Le tube 24 est en fait situé autour d'un arbre 26 avec lequel il tourne car il lui est relié par des entretoises 27. L'extrémité de sortie 25 débouche sur des conduits de lubrification 28 qui peuvent se rejoindre ou bifurquer et qui aboutissent aux perçages de Lubrification 8 de roulements à billes 5, dont un seul est représenté ici. L'huile de filtration et l'huile de lubrification ont loisir de se mélanger en coulant dans le volume englobé par la chemise de confinement - ici 29 - et en quittant celle-ci par un trou de vidange non représenté. Des joints d'étanchéité à labyrinthe 30 permettent d'assurer l'étanchéité entre la chemise de confinement 29, que l'arbre 26 traverse. Dans cette réalisation, l'huile peut être projetée hors d'un conduit 31 qui traverse la chemise de confinement 29 et arrose une zone de l'arbre 26 sensiblement au droit du tube 24, avec la conséquence que l'huile jaillit ensuite vers la poche 17 à l'aide des forces centrifuges que la rotation de l'arbre 26 lui communique. Les autres particularités de la réalisation précédente restent valables. Le bord de trop-plein 18 est échancré par rapport au bord de retenue 19 soit en étant pourvu de saignées telles que des rainures ou des créneaux, soit tout simplement en étant moins haut que lui. Il peut alors avoir un contour lisse et régulier. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration d'huile disposé sur un circuit de lubrification comprenant un moyen d'alimentation (3, 31) du dispositif, caractérisé en ce que le moyen débouche dans un tube (16, 24) tournant sur lui-même au droit d'une poche (17) creusée dans la face interne du tube, la poche étant munie d'orifices de filtration (20) traversant le tube et d'un bord échancré de trop-plein (18) débouchant vers une zone de lubrification. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube a une section à protubérances (23), les orifices de filtration (20) étant situés sur les protubérances. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube est prolongé au-delà du bord de trop-plein (18) par une portion à face interne sensiblement cylindrique et munie d'orifices de lubrification (21) au droit d'une zone (8) à lubrifier autour du tube. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices de filtration de la poche débouchent au droit d'une zone à refroidir (22) voisine de la zone de lubrification. 5. Dispositif suivant L'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les orifices de filtration (20) débouchent dans une zone entourée d'une chemise de confinement et de récupération (4, 29). 6. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la chemise entoure la zone à lubrifier. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendicatons 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation est un gicleur (3) au centre du tube. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation est un tuyau (31) orienté vers une portion d'un arbre (26) tournant au droit de la poche (17), le tube (24) entourant l'arbre tournant.