Brevet FR2864452A1 — publié le 20050701

Cartouche de filtration prévue pour être montée sur un tube central de longueur non adaptée à celle de ladite cartouche, ensemble de filtrage et véhicules correspondants. L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des ensembles de filtrage utilisés pour filtrer les fluides circulant dans les moteurs ou les équipements hydrauliques. De tels ensembles de filtrage sont constitués par un corps de filtre à l'intérieur duquel est disposée une cartouche de filtrage, qui présente généralement une forme cylindrique et qui inclut un medium de filtration, pouvant par exemple être en papier, en carton, en fibres synthétiques ou encore en feutre. Ce medium de filtration est classiquement délimité par deux flasques d'extrémité. De telles cartouches de filtration coopèrent généralement avec un tube central, solidaire ou non des flasques, dont le diamètre extérieur avoisine le diamètre intérieur du medium de filtration de façon à limiter les déformations du medium sous l'effet de la pression s'exerçant à l'intérieur de l'ensemble de filtrage. L'un des flasques peut se prolonger pour présenter des moyens de mise en place et de maintien de la cartouche dans l'ensemble de filtrage. Alternativement, on connaît des ensembles de filtrage mettant en oeuvre un tube support sur lequel est rapportée la cartouche de filtration, le tube étant monté à demeure dans l'ensemble de filtrage. La tendance actuelle est de proposer ce dernier type d'ensemble de filtrage, pour limiter la quantité de pièces à éliminer après chaque remplacement de cartouche. Parallèlement, on cherche à réduire le coût global du renouvellement des cartouches de filtration, ce qui comprend le coût des pièces neuves ainsi que le coût pour éliminer les pièces usagées. Dans ce contexte, une solution consiste à réduire la fréquence du renouvellement des cartouches. En d'autres termes, on prolonge la durée de vie des cartouches de filtration, notamment en augmentant leur dimension et plus particulièrement leur hauteur. Par conséquent, il apparaît d'autant plus souhaitable de s'inscrire dans la tendance selon laquelle le tube central reste monté à demeure dans l'ensemble de filtrage. La solution inverse (tube central solidaire de la cartouche) reviendrait en effet à augmenter la quantité de matière à éliminer, la longueur du tube devant être augmentée autant que l'est la hauteur de la cartouche. Cependant, une telle augmentation de la capacité de la cartouche de filtration implique plusieurs modifications de l'ensemble de filtrage pour que celui-ci puisse recevoir la nouvelle cartouche. Notamment, il est nécessaire de prévoir de nouveaux tubes centraux, dont les dimensions sont adaptées à celles de la cartouche. Il est également nécessaire de modifier la cuve et/ou le couvercle de l'ensemble de filtrage pour que les dimensions de ce dernier correspondent à celles de la cartouche. Bien entendu, toutes ces modifications impliquent des coûts relativement importants, qui tendent à augmenter considérablement le prix de revient des cartouches allongées et celui des ensembles de filtrage correspondants, au point de réduire l'intérêt économique de l'allongement de la durée de vie des cartouches. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une nouvelle technique de cartouche de filtration qui permette d'allonger les cartouches tout en limitant les modifications qu'il est nécessaire de prévoir sur l'ensemble de filtrage. L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui conserve les caractéristiques des ensembles de filtrage antérieurs, notamment en ce qui concerne: - la qualité du centrage de la cartouche; la résistance de la cartouche à la pression régnant dans l'ensemble de filtrage; - la facilité et la rapidité de montage de la cartouche dans l'ensemble de filtrage; - la limitation de la quantité de matière à éliminer après renouvellement des cartouches. L'invention a aussi pour objectif de fournir une telle technique qui permette d'envisager des adaptations simples pour chaque changement de dimension des cartouches. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet une cartouche de filtration destinée à équiper un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, comprenant un medium de filtration présentant une lumière tubulaire délimitée par un flasque supérieur et un flasque inférieur, ladite cartouche étant destinée à être montée dans ledit ensemble de filtrage en étant supportée par un tube central présentant une longueur de centrage déterminée, ladite lumière présentant une longueur supérieure à ladite longueur de centrage dudit tube, ladite lumière intégrant des moyens de compensation destinés à s'étendre dans le prolongement dudit tube central de façon à combler l'essentiel de la différence entre la longueur de ladite lumière et ladite longueur de centrage dudit tube central. De cette façon, il est possible de rapporter une cartouche de filtration allongée dans un ensemble de filtrage prévu initialement pour une cartouche plus courte, tout en conservant le tube central monté à demeure dans l'ensemble de filtrage. Un tel montage assure un positionnement et un maintien satisfaisants malgré le fait que le tube en question présente une longueur prévue pour une cartouche plus courte. Ceci est permis du fait que les moyens de compensation selon l'invention, forment une sorte de rallonge du tube central, ce qui assure un positionnement et un maintien corrects de la cartouche de filtration. En l'absence des moyens selon l'invention, il serait nécessaire de modifier: - la longueur du tube central; les dimensions en hauteur de la cuve et/ou du couvercle de l'ensemble de filtrage. Grâce à l'invention, les modifications de l'ensemble de filtrage peuvent être limitées à un redimensionnement de son couvercle, ce qui peut être obtenu simplement et de façon relativement peu onéreuse. On maîtrise donc le surcoût lié aux adaptations qu'il est nécessaire d'apporter à un ensemble de filtrage pour que celui-ci puisse recevoir une cartouche de filtration plus longue que celle pour laquelle il est prévu. En effet, le tube central d'un ensemble de filtrage est généralement réalisé en matière plastique par moulage et l'invention propose une solution efficace pour éviter les coûts de conception et de réalisation d'un moule pour la fabrication de nouveaux tubes. L'intérêt de l'allongement d'une cartouche de filtration (permettant l'augmentation de sa durée de vie) n'est donc pas entaché par un surcoût important lié à des modifications de l'ensemble de filtrage. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de compensation forment des moyens d'appui pour ledit medium de filtration, sur une longueur de celui-ci correspondant sensiblement à la différence entre la longueur de ladite lumière et ladite longueur de centrage dudit tube central. Dans ce cas, lesdits moyens de compensation comprennent au moins une bague. Ainsi, les moyens de compensation selon l'invention, combinés au tube central monté à demeure dans l'ensemble de filtrage assurent à la cartouche de filtration une résistance satisfaisante à la pression régnant dans l'ensemble de filtrage, ceci sur toute la longueur de la cartouche. Selon un mode de réalisation particulier, lesdits moyens de compensation comprennent au moins deux bagues similaires solidarisées entre elles. On peut de cette façon adapter simplement et efficacement la longueur des moyens de compensation en fonction de la hauteur de la cartouche de filtration. Le nombre de bagues peut ainsi varier en fonction de la hauteur de la cartouche de filtration. Selon un premier mode de réalisation, lesdits moyens de compensation sont solidaires dudit flasque supérieur de ladite cartouche et/ou dudit medium au voisinage dudit flasque supérieur. Selon un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de compensation sont montés mobiles en translation le long d'au moins une partie de la longueur de ladite lumière. Dans l'un ou l'autre cas, la mise en place de la cartouche sur le tube central monté à demeure dans l'ensemble de filtrage est opérée de façon simple et comparable à la mise en place d'une cartouche classique. La solution consistant à prévoir des moyens de compensation mobiles dans la lumière de la cartouche s'avère toutefois moins onéreuse et plus modulaire que la solution selon laquelle ces moyens de compensation sont solidaires du flasque supérieur et/ou du medium (cette seconde solution impliquant des coûts liés à la modification du flasque supérieur et/ou au montage des moyens de compensation dans la cartouche). Dans le cas des moyens de compensation mobiles à l'intérieur de la lumière de la cartouche, la translation de ladite bague est avantageusement permise par le dimensionnement du diamètre extérieur de celle-ci, prévu de façon à être sensiblement égal au diamètre intérieur de ladite lumière. Une telle solution s'avère particulièrement simple et efficace pour assurer correctement la translation des moyens de compensation dans la lumière de la cartouche, en évitant notamment la nécessité de moyens de guidage du coulissement des moyens de compensation par rapport au medium de filtration. En outre, l'ajustement du diamètre extérieur des moyens de compensation au diamètre intérieur de la lumière de la cartouche limite les risques d'arc-boutement des moyens de compensation lors du déplacement de ceux-ci dans la lumière. Avantageusement, lesdits moyens de compensation présentent au moins un passage permettant l'écoulement dudit liquide dudit medium vers ladite lumière. La capacité de filtration du medium est ainsi exploitée de manière optimale sur toute la hauteur de la cartouche. Préférentiellement, lesdits moyens de compensation présentent des moyens de contact avec ledit flasque supérieur s'inscrivant dans un périmètre de diamètre inférieur à celui dudit évidement central. On ménage de cette façon un espace entre les moyens de compensation et la ligne de jonction entre le médium et le flasque. En effet, il peut apparaître une bavure ou un bourrelet sur cette ligne du fait de la liaison entre le medium et le flasque (cette liaison pouvant être obtenue par incrustation du médium dans la matière chaude du flasque, par surmoulage ou remplissage de polyuréthane ou de plastisol...) . L'espace ménagé permet donc d'éviter de faire mettre en appui les moyens de compensation sur la surface, éventuellement très irrégulière, de cette bavure ou de ce bourrelet. L'invention concerne également un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, intégrant une cartouche de filtration telle que décrite précédemment. L'invention concerne aussi un véhicule équipé d'un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, intégrant une cartouche de filtration telle que décrite précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de filtrage intégrant une cartouche de filtration selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue schématique d'une cartouche de filtration selon l'invention; - la figure 3 est une vue schématique d'un ensemble de filtrage intégrant une cartouche de filtration selon l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe d'une cartouche de filtration selon l'invention; - la figure 5 est une vue en perspective, avec coupe brisée, d'une cartouche de filtration selon l'invention; les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de face et en perspective d'une variante de réalisation des moyens de compensation d'une cartouche de filtration selon l'invention; les figures 8 et 9 sont des vues respectivement de face et en perspective d'une autre variante de réalisation des moyens de compensation d'une cartouche de filtration selon l'invention. En référence à la figure 1, un ensemble de filtrage pour liquide comprend selon une solution classique une cuve 1 dans laquelle est monté à demeure un tube central 2 destiné à recevoir une cartouche de filtration 3, un couvercle 4 coopérant avec la cuve 1 pour fermer l'ensemble de filtrage. On note que la description est faite par la suite en référence à des ensembles de filtrage pour liquides, mais que l'invention s'applique plus généralement à des ensembles de filtrage pour tout type de fluides. Tel qu'illustré, les cartouches de filtration de l'art antérieur comprennent 25 un medium de filtration 31 présentant une lumière tubulaire 32 délimitée par un flasque supérieur 33 et un flasque inférieur 34. Tel que déjà mentionné précédemment, le principe de l'invention réside dans le fait d'intégrer à une cartouche de filtration allongée (plus haute que celle illustrée par la figure 1) des moyens permettant de monter cette cartouche dans 30 un ensemble de filtrage, en conservant le tube central monté dans cet ensemble, 10 15 le tube étant prévu pour une cartouche plus courte que la cartouche allongée selon l'invention. Bien entendu, il reste nécessaire de prévoir un couvercle 4 adapté à la nouvelle cartouche. Cela apparaît clairement en comparant les couvercles des figures 1 (art antérieur) et 3 (technique selon l'invention) : le couvercle 4 de la figure 3 présente une profondeur augmentée en fonction du surcroît de hauteur de la cartouche par rapport à la figure 1. En référence aux figures 2 et 3, une cartouche selon l'invention présente donc une lumière tubulaire 32 dont la hauteur est supérieure à celle de la longueur de centrage du tube central 2. De plus, cette cartouche intègre des moyens de compensation 35 destinés à s'étendre dans le prolongement du tube central 2 de façon à combler la différence entre la longueur de la lumière tubulaire 32 et la longueur de centrage du tube central 2. On entend ici par longueur de centrage du tube central 2, la longueur du tube pénétrant la cartouche de filtration, à partir du flasque inférieur de celle-ci. Tel que cela apparaît sur les figures 2 et 3, les moyens de compensation 35 sont susceptibles de coulisser à l'intérieur de la lumière tubulaire 32. De cette façon, ils peuvent occuper une position quelconque à l'intérieur de la lumière tubulaire avant le montage de la cartouche dans l'ensemble de filtrage. Au moment du montage de la cartouche dans l'ensemble de filtrage, les moyens de compensation sont dirigés vers le flasque supérieur 33 sous l'action de la poussée du tube central 2 au fur et à mesure que celui-ci pénètre la cartouche. Les moyens de compensation 35 sont ainsi amenés au voisinage du flasque supérieur 33 (voire en butée contre celui-ci) une fois la cartouche montée. On note que, selon un autre mode de réalisation envisageable, les moyens de compensation 35 pourraient être solidaires du flasque supérieur et/ou du medium de filtration dans une position correspondant à celle illustrée par la figure 3. Selon un mode de réalisation préféré illustré par les figures 4 et 5, les moyens de compensation 35 sont constitués par une bague (ou un ensemble de bagues solidarisées entre elles (ou pas) selon une variante envisageable) dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur de la lumière tubulaire 32. Selon le présent mode de réalisation, la bague formant les moyens de compensation 35 présente plusieurs cerclages 353 d'un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la lumière tubulaire 32 et formant ensemble une surface d'appui pour le medium de filtration. Tel qu'illustré, cette bague présente une pluralité d'évidements 351 permettant l'écoulement du liquide à filtrer du medium de filtration 31 vers la lumière tubulaire 32. Le liquide poursuit son écoulement dans l'évidement central en passant par un passage prévu à cet effet à l'extrémité supérieure du tube central (en l'absence d'un tel passage, le liquide s'écoule le long du medium sur la hauteur des moyens de compensation avant de rejoindre l'évidement central en passant vers les lumières classiques du tube central). Les figures 6 et 7 illustrent une variante de réalisation des moyens de compensation 35. Tel que cela apparaît, un anneau d'extrémité 352 présente un diamètre extérieur sensiblement inférieur à celui de l'évidement central du medium de filtration (correspondant approximativement au diamètre des anneaux 353 sur les figures 6 et 7). Comme déjà indiqué, ceci évite de mettre en appui les moyens de compensation sur le bourrelet formé sur le flasque lors du processus de liaison du medium avec le flasque. On note que cet anneau 352 est prévu à chaque extrémité des moyens de compensation 35, rendant ceux-ci réversibles. Selon une autre variante de réalisation illustrée par les figures 8 et 9, les moyens de contact des moyens de compensation sont constitués par des pieds 354 s'inscrivant dans une surface dont le diamètre est inférieur à celui de l'évidement central. Là encore, les deux extrémités des moyens de compensation sont pourvues des mêmes moyens de contact. 11 REVENDICATIONS 1. Cartouche de filtration destinée à équiper un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, comprenant un medium de filtration (31) présentant une lumière tubulaire (32) délimitée par un flasque supérieur (33) et un flasque inférieur (34), ladite cartouche étant destinée à être montée dans ledit ensemble de filtrage en étant supportée par un tube central (2) présentant une longueur de centrage déterminée, caractérisée en ce que ladite lumière (32) présente une longueur supérieure à ladite longueur de centrage dudit tube central (2), ladite lumière (32) intégrant des moyens de compensation (35) destinés à s'étendre dans le prolongement dudit tube central (2) de façon à combler l'essentiel de la différence entre la longueur de ladite lumière (32) et ladite longueur de centrage dudit tube central (2). 2. Cartouche de filtration selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation (35) forment des moyens d'appui pour ledit medium de filtration (31), sur une longueur de celui-ci correspondant sensiblement à ladite différence entre la longueur de ladite lumière (32) et ladite longueur de centrage dudit tube central (2). 3. Cartouche de filtration selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation (35) comprennent au moins une bague. 4. Cartouche de filtration selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation (35) comprennent au moins deux bagues similaires solidarisées entre elles. 5. Cartouche de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation (35) sont solidaires dudit flasque supérieur (33) de ladite cartouche et/ou dudit medium (31) au voisinage dudit flasque supérieur (33). 6. Cartouche de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation (35) sont montés mobiles en translation le long d'au moins une partie de la longueur de ladite lumière (32). 7. Cartouche de filtration selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que la translation de ladite bague est permise par le dimensionnement du diamètre extérieur de celle-ci, prévu de façon à être sensiblement égal au diamètre intérieur de ladite lumière (32). 8. Cartouche de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation (35) présentent au moins un passage (351) permettant l'écoulement dudit fluide dudit medium (31) vers ladite lumière (32). 9. Cartouche de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de compensation présentent des moyens de contact avec ledit flasque supérieur (33) s'inscrivant dans un périmètre de diamètre inférieur à celui dudit évidement central. 10. Ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, intégrant une cartouche de filtration comprenant un medium de filtration (31) présentant une lumière tubulaire (32) délimitée par un flasque supérieur (33) et un flasque inférieur (34), ladite cartouche étant destinée à être montée dans ledit ensemble de filtrage en étant supportée par un tube central (2) présentant une longueur de centrage déterminée, caractérisée en ce que ladite lumière de ladite cartouche présente une longueur supérieure à ladite longueur de centrage dudit tube central (2), ladite lumière (32) intégrant des moyens de compensation (35) destinés à s'étendre dans le prolongement dudit tube central (2) de façon à combler l'essentiel de la différence entre la longueur de ladite lumière et ladite longueur de centrage dudit tube central (2). 11. Véhicule équipé d'un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, intégrant une cartouche de filtration comprenant un medium de filtration (31) présentant une lumière tubulaire (32) délimitée par un flasque supérieur (33) et un flasque inférieur (34), ladite cartouche étant destinée à être montée dans ledit ensemble de filtrage en étant supportée par un tube central (2) présentant une longueur de centrage déterminée, caractérisée en ce que ladite lumière de ladite cartouche présente une longueur supérieure à ladite longueur de centrage dudit tube central (2), ladite lumière (32) intégrant des moyens de compensation (35) destinés à s'étendre dans le prolongement dudit tube central (2) de façon à combler l'essentiel de la différence entre la longueur de ladite lumière (32) et ladite longueur de centrage dudit tube central (2).