Brevet FR2791579A1 — publié le 20001006

La présente invention concerne une cartouche filtrante démontable et recyclable pour des filtres à liquide immergés, notamment des filtres à huile et à carburant. Les filtres à huile et à carburant actuels qui sont utilisés sur des moteurs d'automobiles, de véhicules industriels, d'engins industriels et agricoles etc comportent des cartouches filtrantes qui doivent être changées périodiquement après des durées d'utilisation prédéterminées. Les cartouches usées, une fois récupérées, doivent être ensuite détruites par combustion pour éviter une pollution de l'environnement. Les cartouches filtrantes des filtres immergés connus actuellement comportent un élément filtrant cylindrique, de section transversale annulaire, constitué d'un papier filtrant formant des plis radiaux. Cet élément filtrant entoure une cage de renfort centrale, tubulaire et ajourée pour permettre un écoulement radial du liquide à filtrer à travers l'élément filtrant, à partir de l'extérieur et vers l'intérieur de la cage de renfort centrale. Pour forcer le liquide à filtrer à traverser radialement l'élément filtrant, la cartouche filtrante comporte, à ses deux extrémités, des joints d'étanchéité annulaires en matière plastique qui sont moulés sur les deux faces frontales annulaires de l'élément filtrant. En cours d'utilisation, la cartouche filtrante est logée à l'intérieur d'un corps de filtre démontable en deux parties et les joints annulaires frontaux de la cartouche sont maintenus en contact étanche, le long de leur bord interne circulaire, avec des éléments d'appui associés du corps de filtre. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux cartouches filtrantes du type précité dans le but d'améliorer l'étanchéité dans la zone de contact entre cartouche et corps de filtre. A cet effet, cette cartouche filtrante démontable et recyclable pour filtres à liquide immergés, notamment pour filtres à huile et à carburant, comportant un élément filtrant cylindrique, à section transversale annulaire, constitué en papier filtrant ou matière similaire plissé à plis radiaux, et, à ses deux extrémités, des joints annulaires en matière plastique surmoulés respectivement sur les deux faces frontales annulaires de l'élément filtrant, est caractérisée en ce que l'un au moins des deux joints annulaires est un joint composite constitué par une couche transversale en matière plastique rigide, surmoulée transversalement sur les extrémités des plis de l'élément filtrant, et un bourrelet annulaire interne en matière plastique souple et élastique recouvrant la partie marginale interne de la couche transversale en matière plastique rigide. On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une cartouche filtrante suivant la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe axiale, à plus grande échelle, d'une partie extrême de la cartouche. La figure 3 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe transversale correspondant à celle de la figure 3 et illustrant une variante d'exécution de l'élément filtrant. La figure 5 est une vue en élévation, partiellement en coupe axiale, d'un filtre à liquide monté contenant une cartouche filtrante suivant la présente invention. Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe axiale partielle, à plus grande échelle, illustrant l'obtention d'une étanchéité respectivement dans le sens axial et dans le sens radial. La figure 8 est une vue moitié en élévation et moitié en coupe axiale d'une variante d'exécution d'une cartouche filtrante suivant la présente invention. La figure 9 est une vue moitié en élévation et moitié en coupe axiale d'un filtre contenant la cartouche filtrante représentée sur la figure 8. La figure 10 est une vue en coupe axiale d'une autre variante de réalisation de la cartouche filtrante suivant la présente invention. La cartouche filtrante suivant l'invention qui est représentée sur la figure 1 a une forme cylindrique à section transversale circulaire et elle comporte essentiellement un élément filtrant 1 en papier filtrant ou matière similaire, à section transversale annulaire, formant une succession de plis radiaux 2. Ces plis peuvent avoir une section transversale en forme de V comme il est représenté sur la figure 3 ou, ce qui est préférable et suivant une caractéristique de l'invention, une forme en M, comme il est représenté sur la figure 4. Une telle section transversale en forme de M des plis 2 offre l'avantage qu'elle permet d'augmenter d'au moins 50% la surface de filtration par rapport à celle obtenue avec des plis à section en V (figure 3), et d'obtenir une plus grande durée d'utilisation de la cartouche avant son remplacement. L'élément filtrant 1 est formé autour d'une cage de renfort centrale 3 qui est de préférence réalisée en matière plastique et qui est ajourée de manière à permettre au liquide à filtrer de s'écouler radialement, à travers l'élément filtrant 1, de l'extérieur vers l'intérieur pour être recueilli, après avoir été filtré, au centre de la cartouche, dans la cage 3. Cette cage 3 peut être solidaire de l'élément filtrant 1 ou indépendante de cet élément. Sur chacune des faces frontales annulaires de l'élément filtrant 1 est formé un joint annulaire 4 en matière plastique. Ces joints 4 empêchent que le liquide à filtrer ne sorte de l'élément filtrant 1 en passant à travers ses faces frontales annulaires. Suivant la présente invention chaque joint annulaire frontal 4 est un joint composite réalisé en deux parties constituées respectivement de matières plastiques présentant des propriétés différentes. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, le joint 4 comporte une couche annulaire plane et transversale 5 en une matière plastique rigide, par exemple thermofusible, de faible épaisseur, qui est surmoulée sur la totalité de la face frontale annulaire de l'élément filtrant 1 et qui déborde un peu vers l'extérieur en formant une lèvre périphérique 5a recouvrant les parties extrêmes des arêtes externes des plis 2 sur une faible longueur. Le joint 4 comporte également un bourrelet interne 6 en une matière plastique souple et élastique telle que le polyuréthane ou une matière similaire. Ce bourrelet interne 6, de forme annulaire, présente une section radiale sensiblement en forme de L et il forme une collerette externe transversale 6a qui s'étend par-dessus la partie marginale interne de la couche 5 de matière plastique rigide. Le bourrelet 6 forme également une jupe s 6b de forme tubulaire, s'étendant axialement sur une faible longueur vers l'intérieur de la cartouche, le long du bord circulaire interne de la couche 5 et des parties extrêmes des arêtes internes des plis 2. Le rôle du bourrelet interne 6 de la cartouche filtrante est d'assurer l'étanchéité lorsque la cartouche filtrante est logée à l'intérieur d'un corps de filtre 7 en deux parties assemblées, comme il est représenté sur la figure 5. L'étanchéité est alors assurée soit par une compression s'exerçant dans le sens axial, comme indiqué par la flèche f sur la figure 6, soit par une compression s'exerçant dans le sens radial comme indiqué par la flèche f sur la figure 7. Ces compressions sont exercées par l'une des deux parties constituant le corps de filtre 7 et qui sont pressées l'une vers l'autre, par exemple par vissage. Sur la figure 5 les flèches indiquent le trajet d'écoulement du liquide à filtrer traversant l'élément filtrant 1. La cartouche filtrante suivant l'invention peut être pourvue du joint composite 4 sur ses deux faces frontales comme il est représenté sur les figures 1 et 5. Suivant une variante, comme il est représenté sur les figures 8 et 9, la cartouche filtrante comporte un joint composite 4 uniquement à sa partie inférieure et sur la face frontale annulaire supérieure de l'élément filtrant est seule prévue la couche annulaire 5 de matière plastique rigide. A cet endroit la cage de renfort interne 3 est pourvue d'un élément tubulaire interne 8 faisant saillie axialement à l'extérieur et servant au centrage dans le corps de filtre 7, comme il est représenté sur la figure 9. La figure 10 représente une autre variante d'exécution de la cartouche filtrante suivant l'invention qui comporte un seul joint composite 4 à sa partie supérieure. A sa partie inférieure le joint comporte uniquement la couche transversale 5 de matière plastique rigide. Par ailleurs, la cage de renfort interne forme une seule pièce avec un élément de centrage tubulaire 9 faisant saillie à l'extérieur, vers le bas. REVENDICATIONS 1. Cartouche filtrante démontable et recyclable pour filtres à liquide immergés, notamment pour filtres à huile et à carburant, comportant un élément filtrant cylindrique (1), à section transversale annulaire, constitué en papier filtrant ou matière similaire plissé à plis radiaux, et, à ses deux extrémités, des joints annulaires (4) en matière plastique surmoulés respectivement sur les deux faces frontales annulaires de l'élément filtrant (1), caractérisée en ce que l'un au moins des deux joints annulaires (4) est un joint composite constitué par une couche transversale (5) en matière plastique rigide, surmoulée transversalement sur les extrémités des plis (2) de l'élément filtrant (1), et un bourrelet annulaire interne (6) en matière plastique souple et élastique recouvrant la partie marginale interne de la couche transversale (5) en matière plastique rigide. 2. Cartouche filtrante suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le bourrelet annulaire interne (6) a une section radiale sensiblement en forme de L et il comporte une collerette externe transversale (6a) s'étendant par-dessus la partie marginale interne de la couche transversale (5) et une jupe tubulaire (6b) s'étendant axialement le long du bord circulaire interne de la couche transversale (5) et des parties extrêmes des arêtes internes des plis (2) de l'élément filtrant. 3. Cartouche filtrante suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les plis (2) de l'élément filtrant (1) ont une section transversale en forme de M. 4. Cartouche filtrante suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le bourrelet annulaire interne (6) est réalisé en polyuréthane ou matière similaire. 5. Cartouche filtrante suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la couche transversale rigide (5) est réalisée en matière thermofusible.