Brevet FR2845929A1 — publié le 20040423

i Domaine de l'invention La présente invention concerne une installation de filtre notamment pour filtrer des liquides dans des moteurs à combustion interne comprenant un élément de filtre qui se place dans un boîtier de filtre et est bloqué dans le boîtier par une installation de serrage. Etat de la technique Le document DE-198 52 587-Ai décrit un filtre à liquide. Ce filtre à liquide destiné à filtrer l'huile ou carburant d'un moteur à combustion interne, comprend une cartouche de filtre remplaçable, qui se io place dans un boîtier de filtre fermé par un couvercle. La cartouche est de forme cylindrique creuse et sa face frontale s'appuie contre un décrochement voisin du fond du boîtier de filtre tout en étant serrée contre la face frontale opposée par le couvercle vissé sur l'élément de filtre. Pour remplacer la cartouche de filtre on desserre la liaison vissée et on enlève le cou15 vercle. Le boîtier de filtre, son couvercle et la cartouche de filtre utilisée sont définis les uns par rapport aux autres de part leur fonction et leur dimension. Pour cette raison on ne peut utiliser dans le boîtier de filtre que des cartouches de filtre de même construction. 20 But de l'invention La présente invention a pour but de développer une installation de filtre variable du type défini ci-dessus et en particulier permet d'améliorer les tolérances de montage vis-à-vis de longueurs axiales différentes de l'élément de filtre tout en assurant en même temps un bon effet 25 de serrage. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne une installation de filtre du type défini ci-dessus caractérisée en ce que l'installation de serrage comprend un élément de ressort qui sollicite l'élément de filtre avec une force 30 de serrage de blocage. L'installation de filtre selon l'invention utilisée notamment pour filtrer des liquides dans un moteur à combustion interne par exemple pour filtrer l'huile ou le carburant, comporte au niveau du boîtier de filtre, une installation de serrage agissant sur l'élément de filtre avec un 35 élément de ressort qui agit sur l'élément de filtre et bloque celui-ci avec une force de serrage. Cela permet de réaliser un serrage par une liaison par la force de l'élément de filtre dans le boîtier de filtre si bien que contrairement aux installations de serrage par la forme, usuelles jusqu'alors, on peut compenser les différences de longueurs axiales de l'élément de filtre par la course de l'élément de ressort. Une telle compensation est possible dans le cadre de la course de ressort maximale de l'élément de filtre et suivant la longueur de l'élément de filtre, on aura une force de 5 ressort différente agissant comme force de serrage axiale sur l'élément de filtre. Habituellement une force de serrage relativement faible suffit, cette force étant générée par une course de ressort faible correspondante et/ou par un élément de ressort à faible constante de ressort, pour garantir le blocage de l'élément de filtre dans le boîtier de filtre. Selon un développement avantageux, l'élément de filtre s'appuie contre le couvercle du boîtier en étant en particulier relié à celuici de sorte que lorsqu'on applique le couvercle sur le boîtier de filtre, l'élément de ressort sollicite automatiquement et nécessairement l'élément de filtre mis en place dans le boîtier avec la force de serrage axiale requise. 15 L'installation de serrage peut comporter un plateau de blocage s'appuyant contre la face frontale de l'élément de filtre et sa face opposée à celle de l'élément de filtre est sollicitée par le ressort. Le plateau de blocage sert en même temps à séparer le côté non filtré du côté filtré de l'élément de filtre de manière étanche en pression et en liquide. En plus on peut avoir un ou 20 plusieurs joints d'étanchéité entre le plateau de blocage et le boîtier de filtre adjacent ou le couvercle de boîtier. En outre, le plateau de blocage peut intégrer une soupape de surpression qui, selon une première réalisation avantageuse, est constituée par une pièce distincte du plateau de blocage tout en étant reliée 25 solidairement à celui-ci. La soupape de surpression est sollicitée par la pression du fluide à nettoyer du côté non filtré de l'élément de filtre et en cas de dépassement d'une valeur limite de pression, cet élément décharge la pression du côté non filtré en s'ouvrant. En position d'ouverture, le côté non filtré est avantageusement relié directement au côté filtré de l'élément 30 de filtre. Selon une variante de réalisation, il peut également être avantageux de ne pas prévoir de soupape de surpression distincte mais d'utiliser directement le plateau de blocage comme soupape de surpression. Dans cette réalisation, le plateau de blocage est sollicité directement 35 par le fluide à nettoyer se trouvant du côté non filtré; la pression du fluide agit contre la force de l'élément de ressort appliquée à l'élément de filtre. Si la pression du fluide agissant sur le plateau de blocage dépasse la force de ressort, l'ensemble du plateau de blocage sera soulevé et le fluide du côté non filtré pourra passer directement vers le côté filtré en contournant l'élément de filtre. Cette réalisation se caractérise par une construction particulièrement simple. Pour que la pression du fluide puisse agir sur le plateau de blocage du côté non filtré, celui-ci peut avoir une colle5 rette périphérique sollicitée par le fluide du côté non filtré. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: 1o - la figure 1 est une coupe d'une installation de filtre de liquide pour un moteur à combustion interne comportant un élément de filtre placé dans un boîtier de filtre et qui est sollicité par une installation de serrage à ressort s'appuyant contre le couvercle du boîtier; - la figure 2 montre un plateau de blocage qui s'applique contre la face 15 frontale de l'élément de filtre pour venir contre le couvercle du boîtier; - la figure 3 est une coupe d'une autre installation de filtre avec un plateau de blocage correspondant à une variante de réalisation. Description de modes de réalisation Par convention on utilisera les mêmes références dans les 20 mêmes figures pour désigner les mêmes éléments. L'installation de filtre 1 représentée à la figure 1 est destinée tout particulièrement à filtrer de l'huile ou du carburant dans des moteurs à combustion interne et se compose d'un boîtier de filtre 2 fermé par un couvercle 3 et recevant un élément de filtre 4 réalisé sous la forme 25 d'un cylindre creux traversé radialement de l'extérieur vers l'intérieur par le fluide à filtrer. Le côté radialement extérieur de l'élément de filtre 4 constitue le côté brut du filtre (côté du liquide non filtré) et le côté intérieur du filtre forme le volume intérieur cylindrique du côté radialement intérieur (côté du liquide filtré), le milieu filtré étant évacué axialement du 30 côté intérieur. Le côté non filtré et le côté filtré du filtre sont séparés au niveau des deux faces frontales axiales de l'élément de filtre 4 par des points d'étanchéité axiale 5, 6. Ces points sont constitués par exemple par un anneau de section pointue, le cas échéant avec un joint rapporté réalisé 35 entre les faces frontales de l'élément de filtre et les parties adjacentes appartenant au boîtier ou au couvercle. L'élément de filtre 4 est bloqué en position de montage par une installation de pinces 7 portées par le couvercle 3 et agissant axiale- ment sur l'élément de filtre 4. L'installation de pinces ou de serrage 7 comprend un plateau de blocage 8 qui sollicite directement la surface frontale axiale de l'élément de filtre 4 et un élément de ressort 9 en forme de ressort hélicodal ou ressort de compression s'appuyant contre le cou5 vercle 3 et contre le plateau de blocage 8 avec une force de ressort ou de serrage, dirigée axialement contre l'élément de filtre 4. Dans le cadre de la course élastique de l'élément de ressort 9, on peut utiliser des éléments de filtre 4 de longueurs axiales différentes dans le boîtier de filtre 2. Au niveau du plateau de blocage 8, on a plusieurs crochets 10 répartis à la péio riphérie. Ces crochets viennent prendre dans des crochets correspondants 11 contre le côté inférieur du couvercle 3 par une liaison de forme de sorte que l'ensemble de l'installation de serrage 7 est tenue au couvercle 3 du boîtier. Malgré la fixation par une liaison de forme de l'installation de serrage 7 au couvercle 3 du boîtier, le plateau de blocage 8 présente un jeu 1S axial suffisant pour que la force de l'élément de ressort 9 pousse le plateau de blocage contre l'élément de filtre placé dans le boîtier 2 et permette ainsi d'utiliser des éléments de filtre de longueurs axiales différentes. Un autre crochet 12 réalisé au niveau de la surface frontale axiale de l'élément de filtre 4 et relié solidairement à celui-ci, permet de 20 relier le plateau de blocage 8 par une liaison de forme à l'élément de filtre 8 avec jeu axial. Pour cela les crochets 12 viennent par-dessus le bord du plateau de blocage 8 par une liaison par la forme. Le plateau de blocage 8 porte une soupape de surpression 13 qui en cas de pression excessive du fluide du côté non filtré, s'ouvre et 25 relie le côté non filtré directement à l'environnement de l'élément de filtre avec le côté filtré. Dans ce cas, le fluide peut passer suivant les flèches en pointillés, directement du côté non filtré vers le côté filtré. La soupape de surpression 13 comprend un support de soupape 14 relié solidairement au plateau de blocage 8 ou par l'intermédiaire d'une liaison à enclipsage 30 14a, un organe de soupape 15 qui en position de fermeture de la soupape de surpression, ferme une ouverture centrale 17 du plateau de blocage ainsi qu'un ressort de soupape 16 s'appuyant contre le fond du support de soupape 14 en forme de pot et qui pousse l'organe de soupape 15 dans sa position de fermeture. Le côté de l'organe de soupape 15 tourné vers la 35 cavité centrale 17 du plateau de blocage 8 est sollicité par le fluide du côté non filtré et la pression de ce fluide le pousse en direction de sa position d'ouverture. Si la pression dépasse la force de fermeture du ressort de soupape 16, l'organe de fermeture 15 est poussé en position d'ouverture contre la force du ressort de soupape 16 libérant ainsi la cavité centrale du plateau de blocage 8 et permettant au fluide du boîtier de filtre de passer directement du côté filtré en suivant les flèches représentées en trait interrompu. s La cavité 17 comporte un anneau d'appui 20 en forme de manchon dont l'ouverture axiale permet de solliciter le côté de l'organe de soupape 15 tourné vers le plateau de blocage 8 avec le fluide du côté non filtré. Sur le côté périphérique de l'anneau 20 on peut avoir des joints d'étanchéité qui assurent l'étanchéité de l'anneau 20 par rapport à la pa10 roi intérieure du plateau de blocage 8 délimitant la cavité 17. Des crochets d'enclipsage 21 réalisés sur l'anneau 20 en faisant corps avec celui-ci sont dirigés axialement vers le bas et s'accrochent dans des orifices d'accrochage du support de soupape 14 en position de montage. L'organe de soupape 15 est poussé par la force du ressort 16 contre le côté infé15 rieur de l'anneau 20. La figure 2 montre le plateau de blocage 8 ainsi que la soupape de surpression 13 selon une vue en perspective à échelle agrandie. La soupape de surpression 13 se trouve sur le côté inférieur du plateau 8; l'organe de soupape 15 est poussé par la force du ressort de soupape 16 20 par en dessous contre l'anneau de réaction 20 serré dans la cavité 17 du plateau 8 et qui est sollicité en position de fermeture. Du côté supérieur du plateau de blocage, on a représenté des crochets de serrage 10 s'accrochant au couvercle du boîtier à la manière de crochets de retenue venant dans les crochets correspondants 11 (voir figure 1) de sorte que le 25 plateau de blocage 8 ainsi que la soupape de surpression 13 sont maintenus au couvercle du boîtier. De plus sur le côté supérieur on a des installations de réception 18 servant à recevoir l'élément de ressort 9 qui pousse le plateau de blocage 8 contre l'élément de filtre. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, le plateau de 30 blocage 8 est réalisé pratiquement comme dans le premier exemple de réalisation avec toutefois la différence que le plateau 8 comporte une collerette périphérique 19 et les crochets 11 du couvercle 3 tournés vers l'intérieur viennent prendre par une liaison par la forme derrière la collerette 19. La collerette 19 est enfoncée axialement contre les crochets 11 35 du couvercle de boîtier 3, par la force de l'élément de ressort 9. Dans la direction opposée, la mobilité axiale est limité vers le haut par une butée du couvercle ce qui limite l'intervalle axial maximum entre l'élément de filtre et le plateau de blocage 8 soulevé. La collerette 19 constitue une surface d'attaque axiale pour le fluide du côté non filtré qui pousse par en dessous (comme l'indiquent les flèches en trait interrompu) contre la collerette 19 et pousse ainsi l'ensemble du plateau de blocage 8 contre la force développée par 5 l'élément de ressort 9 et la pression agissant axialement dans la direction opposée, exercée par le fluide sur le côté filtré si bien que l'étanchéité entre le côté non filtré et le côté filtré au niveau du point d'étanchéité 6 entre la face frontale axiale de l'élément de filtre 4 et le plateau de blocage 8 disparaît et permet un passage direct du fluide du côté non filtré vers le côté 10 filtré. Dans cette réalisation, le plateau de blocage assure la fonction supplémentaire d'une soupape de surpression si bien qu'en cas de dépassement d'une valeur limite de pression, acceptée sur le côté non filtré du plateau de blocage, contre la force de l'élément de ressort et la pression exercée sur le côté filtré, on aura ainsi une décharge de la pression du 15 côté non filtré. Cela permet de supprimer toute soupape de surpression, distincte. Le plateau de blocage 8 peut comporter des passages 22 permettant de contrôler le niveau de pression entre le côté non filtré et le côté filtré. REVEND I CATI ONS ) Installation de filtre notamment pour filtrer des liquides dans des moteurs à combustion interne comprenant un élément de filtre (4) qui se place dans un boîtier de filtre (2) et est bloqué dans le boîtier (2) par une installation de serrage (7), caractérisée en ce que l'installation de serrage (7) comprend un élément de ressort (9) qui sollicite l'élément de filtre (4) avec une force de serrage de blocage. 20) Installation de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de ressort (9) est appuyé contre un couvercle de boîtier (3) par son côté opposé à celui de l'élément de filtre (4), ce couvercle se plaçant sur le boîtier de filtre (2). 15 ) Installation de filtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'installation de serrage (7) comprend une soupape de surpression (13) communiquant avec le côté non filtré de l'élément de filtre (4). 20 ) Installation de filtre selon la revendication 3, caractérisée en ce que la soupape de surpression (13) est intégrée dans un plateau de blocage (8) sollicité par l'élément de ressort (9) et appliqué contre l'élément de filtre 25 (4). ) Installation de filtre selon la revendication 4, caractérisée en ce que la soupape de surpression (13) est une pièce distincte du plateau de blo30 cage (8). ) Installation de filtre selon la revendication 4, caractérisée en ce que la soupape de surpression (13) est identique au plateau de blocage (8) et le 35 plateau (8) est sollicité par la pression du liquide à filtrer, appliqué du côté non filtré et agissant contre la force de l'élément de ressort (9) sollicitant l'élément de filtre (4) vers sa position d'ouverture. ) Installation de filtre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément de filtre (4) est cylindrique et l'installation de serrage (7) sollicite une face frontale de l'élément de filtre (4).