Brevet FR2835761A1 — publié le 20030815

Ensemble de filtrage facilitant le remplacement des moyens de filtration. L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des ensembles de filtrage utilisés pour filtrer des liquides circulant dans les moteurs ou les équipements hydrauliques. De tels ensembles de filtrage se répartissent notamment en deux techniques : - une technique selon laquelle l'élément filtrant est statique : une cartouche de filtrage est disposée à l'intérieur d'un corps de filtre sur un tube support solidaire du corps de filtre ou de son couvercle, la cartouche présentant généralement une forme cylindrique et incluant un médium de filtration (en papier, en carton, en feutre...) classiquement délimitée par deux flasques d'extrémité ; - une technique selon laquelle l'élément filtrant est dynamique : une turbine est guidée en rotation dans un corps de filtre pour filtrer les liquides par une action centrifuge. Après un certain temps d'utilisation, il est nécessaire de procéder au remplacement de la cartouche ou de la turbine. On ôte alors la cartouche ou la turbine usagée du corps de filtre, et on la remplace par une nouvelle cartouche ou une nouvelle turbine. Lors de ce changement, l'opérateur doit extraire la cartouche ou la turbine de l'ensemble de filtrage afin de pouvoir insérer une cartouche ou une turbine neuve dans celui-ci. La manipulation de ces ensembles de filtrage s'avère peu aisée en pratique. De plus, pour procéder au remplacement de la cartouche ou de la turbine, l'opérateur est amené à se saisir à pleine main de la cartouche ou de la turbine usagée pour la séparer de l'ensemble de filtrage. Outre, la sensation désagréable que cela procure, les mains de l'opérateur sont rapidement tachées de façon difficilement réversible, avec des fluides dont l'innocuité ne peut être garantie (en particulier lorsqu'ils contiennent des métaux lourds). En lien avec la technique selon laquelle l'élément filtrant est statique, diverses solutions ont été proposées pour faciliter l'extraction des cartouches usagées. On connaît notamment, selon le document DE-197 16 085, un ensemble de filtrage muni d'un couvercle qui coopère par clipsage avec la cartouche de filtration, de telle sorte que, l'enlèvement du couvercle entraîne l'extraction de la cartouche de filtration. L'opérateur sépare ensuite la cartouche du couvercle à l'aide d'un outil quelconque, fixe sur le couvercle une cartouche neuve et replace l'ensemble sur la cuve. L'avantage de cette solution réside essentiellement dans le fait que, pendant toute son intervention, l'opérateur n'est pas contraint de se saisir directement de la cartouche de filtration et évite donc le contact du liquide. Cette solution présente toutefois plusieurs inconvénients. En premier lieu, la cartouche de filtration présente une structure complexe, intégrant le médium de filtration, les flasques inférieur et supérieur, mais aussi le tube support formant une pièce unique avec le flasque supérieur et les moyens de clipsage coopérant avec le couvercle. L'ensemble s'avère donc coûteux, tant à produire qu'à remplacer. En second lieu, un tel ensemble est remplacé solidairement à chaque renouvellement de cartouche. Comme cela vient d'être indiqué, le nombre de pièces composant cet ensemble et leur masse sont relativement importants. Or, les cartouches usagées sont destinées à être incinérées et la tendance actuelle est de diminuer notablement la proportion de matériau plastique nécessaire à la fabrication de telles cartouches pour en faciliter leur destruction ultérieure. La solution décrite dans le document DE-197 16 085 ne contribue donc pas à aller dans le sens de la tendance actuelle visant à diminuer la production de déchets. Une autre technique a été décrite dans une demande de brevet déposée au nom de la Demanderesse et non encore publiée. Selon cette technique, la cartouche est supportée par un élément cylindrique comprenant un élément de liaison à pivotement susceptible de coopérer avec le couvercle de l'ensemble de filtrage, tandis que le couvercle comprend des moyens de retenue du flasque supérieur de la cartouche. Un tel ensemble de filtrage permet à l'opérateur de retirer la cartouche par l'intermédiaire du couvercle, sans avoir à se saisir de la cartouche. De plus, seule la cartouche est destinée à être remplacée, et donc détruite, limitant ainsi la production de déchets. Cette technique s'avère relativement efficace. Toutefois, l'utilisation de celle-ci est particulièrement adaptée aux ensembles de filtrage intégrant des éléments filtrants statiques, et s'avère difficilement transposable aux éléments filtrants dynamiques. L'invention a pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir une technique pour le remplacement de l'élément filtrant d'un ensemble de filtrage, qui permet d'éviter tout contact direct de l'opérateur avec l'élément filtrant et qui soit adaptée tant à la technique des éléments filtrants statiques qu'à celle des éléments filtrants dynamiques. L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui soit simple d'utilisation et qui puisse être mise en oeuvre à l'aide de moyens structurels simples de conception. L'invention a aussi pour objectif de fournir une telle technique qui conserve des avantages de solutions développées par la Demanderesse, et notamment : limitation de la quantité de pièces et/ou de matière à éliminer après renouvellement de l'élément filtrant ; . facilité de montage (pas de sens de montage), notamment en concevant les pièces impliquées dans le renouvellement des éléments filtrants de façon qu'elles soient sensiblement symétriques. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un ensemble de filtrage pour liquide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, du type comprenant une cuve, un couvercle, des moyens de filtration et des moyens de coopération desdits moyens de filtration avec ledit couvercle, caractérisé en ce que ledit couvercle comprend des moyens de libération desdits moyens de filtration dudit couvercle, après que l'ensemble formé par ledit couvercle et lesdits moyens de filtration a été désolidarisé de ladite cuve, lesdits moyens de libération étant actionnables de l'extérieur dudit couvercle. On obtient ainsi un ensemble de filtrage permettant à l'opérateur de retirer l'élément filtrant par l'intermédiaire du couvercle, sans avoir à se saisir de l'élément filtrant, et sans avoir non plus à agir directement sur celui-ci. En effet, une fois l'ensemble formé par le couvercle et l'élément filtrant retirés de la cuve, il suffit d'actionner les moyens de libération comme on le verra plus en détail par la suite, et l'élément filtrant se sépare sous l'effet de la gravité du couvercle. Selon un premier mode de réalisation, lesdits moyens de coopération comprennent des moyens de clipage. Dans ce cas, lesdits moyens de clipage sont préférentiellement solidaires desdits moyens de filtration et coopèrent avec des moyens portés par ledit couvercle. Ce mode de réalisation peut être adapté tant à la technique des éléments filtrants statiques qu'à celle des éléments filtrants dynamiques. On notera que selon une variante, les moyens de clipage pourraient être solidaires du couvercle en vue de coopérer avec des moyens portés par les moyens filtrants. Selon un autre mode de réalisation, lesdits moyens de coopération comprennent un joint logé dans une gorge périphérique ménagée dans un prolongement cylindrique desdits moyens de filtration, ledit prolongement et ledit joint étant logés à force dans des moyens portés par ledit couvercle. Le joint logé dans la gorge périphérique pourra être un joint torique ou encore un joint comprimé. Le but de la présence de ce joint est d'obtenir un montage légèrement à force de la turbine dans le couvercle, le couvercle pouvant être libéré de la turbine par la simple action des moyens de libération sur la turbine. On comprendra donc que d'autres modes de réalisation sont envisageables pour permettre un montage à force de la turbine dans le couvercle. Selon l'un ou l'autre mode de réalisation, lesdits moyens portés par ledit couvercle appartiennent avantageusement au groupe suivant - palier auto-lubrifiant ; - palier lisse ; - roulement à billes ; - épaulement périphérique. Ces moyens pourront notamment être choisis en fonction du type de l'élément filtrant (statique ou dynamique) auquel ils sont associés. Selon une solution préférée de l'invention, lesdits moyens de libération comprennent un bouton mobile axialement dans ledit couvercle entre une position inactive et une position active de séparation desdits moyens de filtration dudit couvercle. Préférentiellement, ledit bouton présente à son extrémité inférieure une collerette susceptible d'exercer une poussée dirigée vers le bas sur lesdits moyens de coopération desdits moyens de filtration. Dans ce cas, ladite collerette présente avantageusement au moins un chanfrein susceptible d'agir sur lesdits moyens de clipage en vue de les faire passer d'une position de maintien à une position de libération. On obtient ainsi une technique de séparation simple d'utilisation et mise en oeuvre avec des éléments simples de conception. Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention. Selon une solution avantageuse, l'ensemble de filtrage comprend des moyens de rappel élastiques intercalés entre lesdits moyens de libération et ledit couvercle et conçus pour maintenir lesdits moyens de libération en position inactive en l'absence d'action externe sur celui-ci. On obtient de cette façon un moyen simple de s'assurer que les moyens de filtration ne vont pas se séparer du couvercle inopinément, notamment en cours de fonctionnement. Avantageusement, l'ensemble de filtrage comprend un joint logé dans une gorge périphérique desdits moyens de libération et assurant l'étanchéité entre ceux-ci et ledit couvercle en position inactive desdits moyens de libération. Selon une première application de l'invention, lesdits moyens de filtration comprennent une turbine. Dans ce cas, ledit flasque supérieur porte avantageusement lesdits moyens de clipage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs modes de réalisation et de leurs variantes, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 illustre en coupe un ensemble de filtrage intégrant un élément filtrant dynamique selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 procure une vue de détail d'un ensemble de filtrage intégrant un élément filtrant dynamique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 procure une vue de détail d'un ensemble de filtrage intégrant un élément filtrant selon une variante du premier mode de réalisation ; - les figures 4 et 5 illustrent le premier mode de réalisation respectivement avant et après séparation de l'élément filtrant du couvercle ; - la figure 6 procure une vue élargie de la figure 5 ; - la figure 7 illustre en coupe un ensemble de filtrage intégrant un élément filtrant statique selon une variante du premier mode de réalisation ; - la figure 8 procure une vue de détail de la figure 7 ; - la figure 9 illustre le flasque supérieur de l'élément filtrant statique des figures 7 et 8. En référence à la figure 1, un ensemble de filtrage comprend, de façon classique en soi, une cuve 1 fermée par un couvercle 2 et incluant un élément filtrant, en l'occurrence une turbine 3. Cette turbine 3 est montée à rotation sur la cuve 1 et le couvercle 2 par l'intermédiaire d'une part d'un palier à friction 11 pénétrant le tube creux central 31 de la turbine 3, et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 21 solidaire du couvercle 2 et dans lequel est logé un prolongement cylindrique 32 de la turbine 3. Ce prolongement cylindrique 32 porte des moyens de clipage 321. Lors du montage de la turbine 3 dans le couvercle 2, ces derniers sont insérés dans le roulement à billes 21 du couvercle jusqu'à venir en appui sur la partie supérieure de ceux-ci, de telle sorte que la turbine 3 soit maintenue fermement dans le couvercle 2. L'ensemble ainsi constitué peut alors être monté sur la cuve 1, en positionnant la turbine 3 sur le palier 11. Le couvercle 2 et la cuve sont ensuite solidarisés par tout moyen approprié. Selon l'invention, le couvercle comprend des moyens de libération actionnables de l'extérieur du couvercle permettant de séparer la turbine 3 du couvercle 2 après que l'ensemble formé par ledit couvercle 2 et la turbine 3 a été désolidarisé de la cuve 3. Ces moyens de libération sont notamment constitués d'un bouton 23 mobile axialement dans le couvercle 2, une partie 231 de ce bouton 23 étant accessible d'un opérateur pour déplacer le bouton entre une position inactive (telle que représentée sur la figure 1) et une position active de séparation de la turbine 3 du couvercle 2. On note qu'un ressort 24 est logé entre une gorge annulaire 25 ménagée dans le couvercle 2 et un rebord 2311 du bouton 23, ce ressort 24 étant prévu pour maintenir le bouton 23 en position inactive, en l'absence d'une action sur celui-ci de la part d'un opérateur. Le fonctionnement de l'ensemble de filtrage qui vient d'être décrit va maintenant être explicité en référence aux figures 3 à 6. Tel qu'illustré par la figure 4, l'opération débute dans une situation selon laquelle la turbine 3 est maintenue dans le couvercle 2 à l'aide des moyens de clipage 321 prenant appui sur le roulement à billes 21. On suppose à ce stade que l'ensemble formé par le couvercle 2 et la turbine 3 a été désolidarisé au préalable de la cuve 1, comme cela apparaît clairement sur la figure 6. Lorsqu'une action (symbolisée par la flèche F2) est exercée par un opérateur, la collerette 232 du bouton 23 est mue vers le bas en direction des moyens de clipage 321. A l'aide du chanfrein 2321 de la collerette 232, le bouton 23 impose aux moyens de clipage 321 un déplacement symbolisé par les flèches FI (figure 3), jusqu'à ce que les moyens de clipage 321 ne soit plus en appui sur la partie supérieure des moyens portés par le couvercle 2. En l'absence du maintien de la turbine 3 dans le couvercle 2 obtenu initialement par les moyens de clipage 321 en appui sur les moyens portés par le couvercle 2, la turbine 3 se sépare ensuite totalement du couvercle 2 sous l'effet de la gravité, comme illustré par les figures 5 et 6. Une nouvelle turbine peut alors être montée dans le couvercle 2 comme indiqué précédemment. On note que les moyens portés par le couvercle et servant d'appui pour les moyens de clipage 321 pour maintenir la turbine 3 dans le couvercle 2 sont constitués par un roulement à billes 21 (figures 1,4, 5 et 6) mais peuvent aussi, selon une variante, être constitués par un palier auto-lubrifiant 22 (figure 3) ou encore un palier lisse, ce dernier pouvant s'avérer tout aussi efficace compte-tenu du brouillard d'huile qui règne dans la turbine. Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 2, une gorge 331 est ménagée dans le prolongement cylindrique 33 de la turbine 3 pour loger un joint torique 332. Les dimensions du prolongement cylindrique 33 et celles du joint torique 332 sont prévues pour que le montage de ceux-ci dans le roulement à billes 21 porté par le couvercle 2 soit réalisé légèrement à force, assurant le maintien de la turbine 3 dans le couvercle 2. Selon ce mode de réalisation pour séparer la turbine 3 du couvercle 2, le bouton 23 est actionnée vers le bas jusqu'à ce la collerette 233 vienne en contact sur la partie supérieure du prolongement cylindrique 33 de la turbine 3. L'effort sur le bouton 3 est poursuivi de façon que la poussée vers le bas de la collerette 233 sur le prolongement cylindrique 33 provoque un déplacement de ce dernier jusqu'à ce que la turbine 3 soit séparée du couvercle 2. L'application de l'invention à un ensemble de filtrage intégrant un élément filtrant statique va maintenant être décrite à l'aide des figures 7 à 9. En référence à la figure 7, l'ensemble de filtrage comprend une cuve 1 et un couvercle 2 destinés à former une enceinte fermée dans laquelle est montée un élément filtrant, en l'occurrence une cartouche de filtration. Cette cartouche de filtration 4 comprend, de façon classique en soi, un médium de filtration 41 délimité par une flasque supérieur 42 et un flasque inférieur 43. La figure 8 procure une vue plus détaillée des parties constitutives impliquées dans la séparation de la cartouche de filtration 4 du couvercle 2, à savoir : - le bouton 23 et sa collerette 232, présentant une chanfrein 2321 ; - les moyens de clipage 321. On note que, selon ce mode de réalisation, les moyens de clipage 321 prennent appui, pour le maintien de la cartouche de filtration 4 dans le couvercle 2, sur un épaulement périphérique 26 du couvercle 2. Pour obtenir la séparation de la cartouche de filtration 4 du couvercle, on procède de la même manière que celle déjà décrite à l'aide des figures 3 à 6, l'intéraction entre le bouton 23 et les moyens de clipage 321 étant tout à fait similaire à celle explicitée précédemment. Comme cela apparaît clairement sur la figure 9, les moyens de clipage 321 sont portés par le flasque supérieur 42 de la cartouche de filtration 4. Les moyens de clipage sont ici représentés au nombre de quatre, ce qui confère une stabilité et un maintien satisfaisants de la cartouche 4 dans le couvercle 2. Ce nombre pourra toutefois varier selon des variantes de réalisation. Dans les différents modes de réalisation décrits précédemment, on aura remarqué la présence d'un joint 5 logé dans une gorge périphérique du bouton 23. Ce joint 5 est destiné : - à assurer l'étanchéité entre le bouton 23 et le couvercle 2 en position inactive du bouton 23, et, - à former butée contre le couvercle de façon à positionner de façon prédéfinie le bouton 23 au repos. REVENDICATIONS 1-Ensemble de filtrage pour liquide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, du type comprenant une cuve (1), un couvercle (2), des moyens de filtration (3), (4) et des moyens de coopération desdits moyens de filtration (3), (4) avec ledit couvercle, caractérisé en ce que ledit couvercle (2) comprend des moyens de libération (23) desdits moyens de filtration (3), (4) dudit couvercle (2), après que l'ensemble formé par ledit couvercle (2) et lesdits moyens de filtration (3), (4) a été désolidarisé de ladite cuve (1), lesdits moyens de libération étant actionnables de l'extérieur dudit couvercle (2). 2-Ensemble de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de coopération comprennent des moyens de clipage (321). 3-Ensemble de filtrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de clipage (321) sont solidaires desdits moyens de filtration (3), (4) et coopèrent avec des moyens portés par ledit couvercle (2). 4-Ensemble de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de coopération comprennent un joint (332) logé dans une gorge périphérique (331) ménagée dans un prolongement cylindrique (33) desdits moyens de filtration (3), ledit prolongement (33) et ledit joint (332) étant logés à force dans des moyens portés par ledit couvercle (2). 5-Ensemble de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens portés par ledit couvercle (2) appartiennent au groupe suivant : - palier auto-lubrifiant (22) ; - palier lisse ; - roulement à billes (21) ; - épaulement périphérique (26). 6-Ensemble de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de libération (23) comprennent un bouton mobile axialement dans ledit couvercle (2) entre une position inactive et une position active de séparation desdits moyens de filtration (3), (4) dudit couvercle (2). 7-Ensemble de filtrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bouton présente à son extrémité inférieure une collerette (232), (233) susceptible d'exercer une poussée dirigée vers le bas sur lesdits moyens de coopération desdits moyens de filtration (3), (4). 8-Ensemble de filtration selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite collerette (232) présente au moins un chanfrein (2321) susceptible d'agir sur lesdits moyens de clipage (321) en vue de les faire passer d'une position de maintien à une position de libération. 9-Ensemble de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel élastiques (24) intercalés entre lesdits moyens de libération (23) et ledit couvercle (2) et conçus pour maintenir lesdits moyens de libération (23) en position inactive en l'absence d'action externe sur celui-ci. 10-Ensemble de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un joint (5) logé dans une gorge périphérique desdits moyens de libération (23) et assurant l'étanchéité entre ceux-ci et ledit couvercle (2) en position inactive desdits moyens de libération (23). 11-Ensemble de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de filtration comprennent une turbine (3). 12-Ensemble de filtrage selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite turbine (3) est guidée en rotation par lesdits moyens portés par ledit couvercle (2) ainsi que par un palier (11) solidaire de la base de ladite cuve (1) et pénétrant un évidement central (31) de ladite turbine (3). 13-Ensemble de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de filtration comprennent une cartouche de filtration (4) comprenant un médium de filtration (41) délimité par un flasque supérieur (42) et un flasque inférieur (43). 14-Ensemble de filtrage selon l'une des revendications 2 à 9 et selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit flasque supérieur (42) porte lesdits moyens de clipage (321).