Brevet FR2737422A1 — publié le 19970207

D E S C R I PT I ON La présente invention se rapporte à une cartouche fil- trante plissée et flexible, à laquelle l'air à épurer n'impose aucune déformation notable, comportant un plissage obturé aux faces extrêmes. Des cartouches filtrantes en une nappe filtrante re- pliée en zigzag sont connues. L'étanchéité aux faces extrêmes des plis est alors assurée, en règle générale, par collage ou soudage de parties d'encadrement. La liaison, entre le matériau filtrant et le cadre, est partiellement établie au moyen d'une masse de scellement. L'établissement de telles liaisons récla- me du temps. Par exemple, la réalisation d'une liaison au moyen d'une masse de scellement exige un dispositif qui retient le ma- tériau filtrant dans un cadre jusqu'à ce que la masse de scelle- ment soit déversée et solidifiée. Dans les filtres connus, sur tous les côtés du boîtier qui s'étendent pour l'essentiel pa- rallèlement à la direction de l'afflux, une garniture d'étan- chement est prévue pour éviter une dérivation de l'écoulement du fluide devant être filtré, depuis le côté arrivée jusqu'au côté sortie, avec contournement de la cartouche filtrante. Les cartouches filtrantes plissées connues sont munies d'un enca- drement dépourvu de flexibilité, qui n'autorise aucune varia- tion de la forme de la cartouche sans impliquer une destruction du cadre et/ou de la liaison entre ce cadre et le filtre plisse. La configuration des boîtiers est de plus en plus adaptée aux conditions d'encombrement régnant dans des espaces d'intégra- tion restreints comme, par exemple, le compartiment moteur de véhicules automobiles. Il advient que le logement destiné à la cartouche filtrante accuse, par lui-même, des circonvolutions, ce qui oblige à déformer, au cours de l'installation, une car- touche filtrante produite sous une forme plane. Dans ce cas, des détériorations ne doivent pas être provoquées et il est impéra- tif de garantir, vis-à-vis du logement, un raccordement étanche à la poussière. Les boîtiers proprement dits se trouvent, dans une mesure croissante, en des emplacements difficilement ac- cessibles de l'espace d'intégration, ce qui exige des déforma- tions supplémentaires de la cartouche filtrante au stade de l'installation. L'invention a pour objet de fournir une cartouche fil- trante plissée déformable sans aucune détérioration, qui puisse être produite de manière simple et permette de renoncer à des garnitures d'étanchement supplémentaires lors de l'inté- gration dans un boîtier. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que le plissage est obturé, de part et d'autre, par l'in- termédiaire de rubans flexibles compressibles avec effet d'écrasement dans le sens longitudinal. Une cartouche filtrante plissée présente sur toute sa longueur, suite à la formation des plis, des ouvertures qui sont configurées en V aux faces extrêmes et qui doivent être obtu- rées. Les rubans, à l'aide desquels cette obturation est réali- sée, autorisent une compression avec effet d'écrasement dans le sens longitudinal, ce qui donne un encadrement flexible. Un avantage de la cartouche conforme à l'invention réside dans le fait que la flexibilité dans le sens longitudinal permet, comparativement à une cartouche filtrante plissée dépourvue de flexibilité, de compenser de plus grandes tolérances de fabri- cation par rapport à l'extension longitudinale. Une fabrica- tion avec de plus grandes tolérances dimensionnelles autorise une production moins onéreuse avec de plus grands nombres de pièces. L'élasticité des rubans permet une torsion de la car- touche filtrante par rapport à un axe le long du plissage et/ou une flexion par rapport à au moins un axe transversal audit plissage, les cintrages étant de même sens et/ou de sens opposés vis-à-vis d'un plan s'étendant parallèlement à une face extrê- me, ce qui rend possible l'insertion ou l'enfilement dans la direction du plissage, dans un logement de configuration cor- respondante. A l'inverse de cartouches filtrantes non flexi- bles, la deformabilité conférée à la cartouche filtrante,de la manière susdécrite,autorise également l'installation dans des boîtiers positionnes dans des zones très inaccessibles de l'es- pace d'intégration. Les rubans sont avantageusement compressibles à l'état non contraint, considérés transversalement par rapport au plissage, sur au moins les trois quarts de leur épaisseur. Pour insérer, dans un logement, la cartouche filtrante plissée conforme à l'invention, l'on réduit l'épaisseur des rubans li- mitant l'extension transversale de ladite cartouche. Compara- tivement à la fabrication de filtres non flexibles, la flexibi- lité des rubans par rapport à leur épaisseur oblige a respecter, lors de la fabrication, des tolérances uniquement plus grandes/plus amples pour l'essentiel, car la compression et le comportement élastique des rubans permettent de compenser de plus grandes différences dimensionnelles, tant sur la cartou- che filtrante que sur le logement de cette dernière, si bien qu'une insertion de ladite cartouche dans un logement est enco- re possible, même en présence de grandes imprécisions dimen- sionnelles. Suite à leur comportement élastique, les rubans su- bissent dans le sens transversal, à l'issue du montage, un sou- lagement partiel se traduisant par une application étanche contre les parois du logement du filtre qui s'étendent parallé- lement aux faces extrêmes de la cartouche filtrante. Pour obte- nir une pression de contact suffisamment grande, les rubans doivent être comprimés, à l'état non contraint, sur au moins les trois quarts de leur épaisseur. Cela dispense de la nécessité d'utiliser des garnitures d'étanchement supplémentaires entre les rubans limitant l'orientation transversale de la cartouche filtrante, et les parois du logement qui se trouvent à l'opposé desdits rubans. Les rubans sont réalisés, de préférence, d'une épais- seur de 0,2 mm à 20 mm. La limite inférieure de l'épaisseur ré- sulte, au premier chef, de la maniabilité des rubans au cours du processus de production, ainsi que de l'aptitude du matériau à la fabrication. De surcroît, les rubans confèrent additionnel- lement une stabilité mécanique à la cartouche filtrante plis- sée, ce qui procure, en fonction des dimensions de ladite car- touche, une épaisseur minimale des rubans employés. Pour le cas o les rubans servent simultanément de garniture d'étanchement vis-à-vis des parois du logement, leur épaisseur doit être di- mensionnée de manière qu'on obtienne une compression suffisam- ment grande des rubans et, de ce fait, une pression de contact qui correspond à la force de rappel élastique et se traduit par une application étanche des rubans contre les parois du boî- tier. La délimitation supérieure de l'épaisseur des rubans est déterminée par une mise en oeuvre de matière encore plus ration- nelle et par une surface filtrante s'amenuisant par rapport à la largeur du filtre. Les rubans sont préférentiellement fabriqués en un ma- tériau non tissé, en un tricot, en un tissu et/ou en une mousse tendre. Les rubans fabriqués en ces matériaux sont, d'une part, compressibles élastiquement avec effet d'écrasement dans le sens longitudinal, et compressibles élastiquement par rapport à leur épaisseur, de sorte que la cartouche filtrante plissée porte hermétiquement contre les faces du logement après un sou- lagement partiel des rubans; et, d'autre part, ils confèrent une certaine stabilité au filtre plissé, si bien que celui-ci peut être aisément manipulé au cours du montage ultérieur,lors de l'installation dans un boîtier. Par ailleurs, ces matériaux autorisent une consignation à demeure des rubans aux faces ex- trêmes des plis, d'une manière simple, par exemple par collage ou par soudage. Les rubans sont avantageusement collés sur les faces ex- trêmes du plissage. Une solidarisation soudée des rubans avec les faces extrêmes du filtre plissé est semblablement possible. Pour obtenir, à l'aide des rubans, une obturation des ouvertu- res configurées en V aux faces extrêmes du filtre plissé, les- dits rubans sont collés sur le plissage, ce qui représente une liaison aisée et rapidement réalisable, qui génère de faibles coûts et assure simultanément l'étanchéité des zones de jonc- tion. Un adhésif est de préférence prévu pour le collage, au moins les espaces interstitiels du plissage étant alors dépour- vus d'adhésif. L'exécution du collage a lieu en ayant recours à la technique d'encollage sur chant. L'adhésif est alors déposé sur un côté des rubans qui sont ensuite pressés, par ce côté, contre la face extrême du matériau filtrant, à laquelle ils sont collés. Un autre mode opératoire envisageable consiste en ce que seul le bord de rencontre du plissage est imprégné d'adhé- sif; et en ce que le matériau d'encadrement formant le ruban s'achève sans aucun dépôt d'adhésif, est pressé contre la face extrême du filtre plissé, puis collé avec cette dernière. Lors- qu'on applique ce mode opératoire, les espaces interstitiels demeurent dépourvus d'adhésif, de sorte qu'il ne se produit aucune diminution de la surface filtrante ni, par conséquent, aucune perte de rendement affectant le débit massique de l'air devant être épuré. Un apport distinct de l'adhésif permet, à cet apport, d'être accordé avec les dimensions et avec les maté- riaux devant être collés. L'utilisation d'un adhésif autorise l'encadrement par des matériaux aptes et inaptes au soudage qui peuvent, à leur tour, agir comme des filtres. Il est possible de solidariser les rubans par collage avec des matières filtrantes à une et plusieurs couche(s), comme par exemple des filtres à particules et/ou à odeurs. L'adhésif est situé dans des zones partielles distantes les unes des autres. L'adhésif imprègne non pas toute la surface des rubans, mais uniquement les régions dans lesquelles se trouve une zone de jonction avec les faces extrêmes du filtre plissé, d'o une économie d'adhésif. Il ne se produit, de sur- croît, aucune diminution de la compressibilité des rubans pro- voquée par un adhésif déposé et solidifié sur lesdits rubans, après obturation des faces extrêmes, dans les espaces inter- stitiels des ouvertures configurées en V. La haute flexibilité illimitée des rubans permet une torsion de la cartouche fil- trante plissée, par rapport à un axe le long du plissage, et une flexion par rapport à au moins un axe transversal audit plis- sage. L'adhésif est déformable et/ou élastique à l'état soli- difié. L'adhésif doit être deformable à l'état solidifié égale- ment, car cela permet de garantir qu'une compression avec écra- sement dans le sens longitudinal, une flexion autour d'au moins un axe transversal au plissage, et/ou une torsion de la cartou- che filtrante autour d'un axe le long du plissage, n'ai(en)t pas pour conséquence la destruction d'une solidarisation collée. Des cartouches filtrantes plissées et flexibles autori- sent l'installation dans des logements non plans, situés dans des zones difficilement accessibles de l'espace d'intégration. Cela représente un énorme avantage vis-à-vis de cartouches fil- trantes plissées dénuées de flexibilité, d'autant plus qu'il est possible de fabriquer les filtres plissés et les boîtiers avec des tolérances généreuses. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la cartouche décrite ci-avant, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E ND I C A T I ON S - 1. Cartouche filtrante plissée et flexible, à laquelle l'air à épurer n'impose aucune déformation notable, comportant un plissage obturé aux faces extrêmes, cartouche caractérisée par le fait que le plissage est obturé, de part et d'autre, par l'intermédiaire de rubans flexibles compressibles avec effet d'écrasement dans le sens longitudinal. 2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les rubans sont compressibles à l'état non contraint, considérés transversalement par rapport au plissa- ge, sur au moins les trois quarts de leur épaisseur. 3. Cartouche selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les rubans présentent une épaisseur de 0,2 mm à mm. 4. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les rubans sont constitués d'un matériau non tissé, d'un tricot, d'un tissu et éventuelle- ment, ou en variante, d'une mousse tendre. 5. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les rubans sont collés sur les faces extrêmes du plissage. 6. Cartouche selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'un adhésif est prévu pour le collage; et par le fait qu'au moins les espaces interstitiels du plissage sont dépour- vus d'adhésif. 7. Cartouche selon la revendication 6, caractérisée par le fait que l'adhésif est situé dans des zones partielles dis- tantes les unes des autres. 8. Cartouche selon l'une quelconque des revendications à 7, caractérisée par le fait que l'adhésif est déformable et éventuellement, ou en variante, élastique à l'état soli- difié.