Brevet FR2869813A1 — publié le 20051111

Domaine de l'invention La présente invention concerne un filtre à liquide pour nettoyer du carburant comprenant un boîtier en matière plastique formé d'une partie inférieure de boîtier ayant une chambre collectrice d'eau et une sortie d'eau, et d'une partie supérieure de boîtier avec une alimentation ainsi qu'une chambre recevant une garniture de filtre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un filtre à liquide pour filtrer du carburant, ayant un boîtier en matière plastique comportant une partie inférieure de boîtier avec une chambre collectrice d'eau et une sortie d'eau, une partie supérieure de boîtier avec une arrivée ainsi qu'une chambre recevant une garniture de filtre. Etat de la technique De tels filtres à liquide sont connus selon le document DE 101 38 122 Al décrivant des filtres à carburant pour du gasoil. Le fil- tre à liquide se compose d'un boîtier avec une chambre collectrice d'eau dont la partie supérieure en forme de gobelet est reliée de manière définitive au bord supérieur ouvert de la partie inférieure. Au niveau du fond de la partie supérieure en forme de gobelet il y a des orifices d'entrée et de sortie ainsi que des moyens d'étanchéité et des moyens de fixation. On connaît en outre un boîtier de filtre à liquide pour filtrer du carburant selon une réalisation complètement en matière plastique décrite dans le document DE 197 37 192 Al. Le boîtier de ce filtre à liquide se compose d'une partie inférieure en forme de gobelet avec un segment de socle situé sous la garniture de filtre cylindrique et comportant non seulement une chambre collectrice d'eau mais également une soupape de commutation dépendant de la température pour le retour du carburant. A côté de l'ajutage d'alimentation, ce segment de socle comporte deux ajutages supplémentaires qui peuvent être reliés à une installation de chauffage externe. Une partie supérieure en forme de couvercle est fixée de manière amovible par un moyen de liaison rapide à la partie inférieure en forme de gobelet. Le document DE 196 37 008 Al décrit un filtre à liquide dont les parties du boîtier correspondent à une structure de base cylindri- que. Le couvercle peut en général être vissé dans le boîtier grâce à un filetage. Le couvercle vissé comporte une rainure radiale recevant un joint torique pour assurer l'étanchéité avec la partie inférieure du boîtier. Le couvercle se visse à la partie inférieure du boîtier et il est serré avec un couple défini. On évite ainsi que le couvercle ne puisse se détacher pendant le fonctionnement. L'inconvénient de toutes les variantes réside dans le coût de leur fabrication car il faut des filetages ou des bagues de serrage et des becs d'accrochage. En partie par exemple les filetages peuvent être fabriqués par mise en forme sans nécessiter d'usinage de finition comme cela est le cas pour les filetages des couvercles fabriqués en fonte d'aluminium. Un autre inconvénient est que le point de liaison entre la partie inférieure du boîtier et son couvercle constitue un point d'attaque privilégié pour le dépôt de saletés et favorise des défauts d'étanchéité. But de la présente invention La présente invention a pour but de développer un filtre à liquide du type indiqué ci-dessus, qui soit d'une part économique à fabriquer et d'autre part sans entretien. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un filtre à liquide du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la partie supérieure du boîtier est soudée à la partie inférieure du boîtier. Ainsi, le filtre à liquide est logé dans un boîtier en une seule pièce. Ce type de boîtier est économique à fabriquer et son étanchéité est parfaite. Il offre l'avantage d'une part de minimiser le dépôt de saletés et d'autre part d'éviter que le liquide à filtrer ne puisse s'échapper du boîtier. En outre, le choix des matières rend tous les composants totalement recyclables. Selon l'invention, on a un système de filtre sans entretien évitant la contamination du côté propre du filtre par la saleté comme cela peut arriver habituellement lorsqu'on change une garniture de filtre. Selon un mode de réalisation préférentiel la partie supérieure du boîtier du filtre à liquide est en matière plastique, de préférence dans la même matière que la partie inférieure du boîtier, ce qui facilite le soudage des deux parties car ces deux parties ont les mêmes caractéristiques de fusion. La partie supérieure du boîtier du filtre à liquide peut avoir un logement moulé pour recevoir une installation de chauffage intégrable, ce qui d'une part facilite le remplacement de l'installation de chauffage et permet d'autre part de fabriquer séparément l'installation de chauffage et le filtre à liquide. La partie supérieure du boîtier du filtre à liquide peut également avoir une prise moulée pour recevoir un détecteur d'eau qui, en cas de dépassement d'un niveau de volume d'eau accumulé, déclenche des signaux avertisseurs optiques et/ou acoustiques et/ou active un système de pompage ou d'évacuation permettant d'évacuer la chambre col-lectrice d'eau pendant le fonctionnement. Un autre avantage est de pouvoir fabriquer séparément le détecteur et le filtre à liquide dans des chaînes de fabrication séparées. Du point de vue de la simplicité de l'entretien il est avantageux que la partie inférieure du boîtier comporte au moins un manchon fileté recevant une vis d'évacuation d'eau. Lorsqu'on dépasse la quantité d'eau maximale autorisée on peut ainsi simplement évacuer l'eau de la chambre collectrice par une opération manuelle. Le filtre à liquide peut se monter d'une manière particulièrement simple si la partie supérieure du boîtier comporte au moins un bouton de fixation dans lequel viennent des crochets de montage corres- pondants d'un moyen de fixation ainsi que des moyens de guidage qui pénètrent à l'état monté dans des logements de formes correspondantes du moyen de fixation et permettent ainsi de relier la partie supérieure du boîtier par son manchon moulé à un autre manchon du moyen de fixation par une liaison à vis. Ainsi, en plus de la simplicité du montage et des manipulations, on a également de bonnes possibilités d'installation dans le véhicule assurant en même temps une fonction de détrompage. L'invention concerne également un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la partie supérieure du boîtier est soudée de manière périphérique étanche à la partie inférieure du boîtier. On arrive ainsi à un boîtier en une seule pièce économique et étanche visà-vis des liquides tant pour la pénétration des liquides que pour leur sortie. On a des avantages particuliers si la partie supérieure du boîtier est reliée à la partie inférieure du boîtier par soudage au laser. Ce procédé est particulièrement économique car il n'utilise aucune matière complémentaire mais fait fondre les matières participant à la construction. Cette solution est particulièrement intéressante si la partie supérieure du boîtier est réalisée dans la même matière que la partie inférieure du boîtier. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure la est une vue en perspective d'un filtre à liquide, la figure lb est une vue de dessus d'un filtre à liquide, la figure 1c est une vue en coupe d'un filtre à liquide. Description d'un mode de réalisation La figure la montre un filtre à liquide 1 utilisé pour net- toyer du carburant. Le filtre à liquide 1 se compose d'un boîtier en matière plastique formé d'une partie supérieure 10 constituée principalement par la chambre 17 en forme de gobelet recevant la garniture de filtre 30 de forme cylindrique. La partie supérieure 10 du boîtier comporte en outre une alimentation 11 située sensiblement à mi- hauteur de la chambre 17 recevant la garniture de filtre et par laquelle le carburant peut arriver en traversant une installation de chauffage 60. L'extrémité inférieure de la partie supérieure 10 du boîtier est fermée par une partie inférieure 20 de boîtier. La partie inférieure 20 du boîtier comporte une chambre de collecte d'eau 22 qui n'apparaît pas dans cette vue ainsi qu'une sortie d'eau 21 permettant d'évacuer l'eau qui a été séparée. La sortie d'eau 21 de cet exemple de réalisation comporte un manchon fileté et en fonctionnement normal cette sortie est fermée par une vis d'évacuation d'eau 50. Le cas échéant on ouvre cette vis pour permettre à l'eau accumulée dans la chambre collectrice d'eau 22 de s'évacuer par la sortie d'eau 21. Selon l'invention, la partie supérieure 10 du boîtier est en matière plastique; de manière idéale, cette partie supérieure est réalisée dans la même matière plastique que la partie inférieure 20 du boîtier en étant soudée à celle-ci de manière hermétique. Un procédé particulière-ment efficace est le soudage par laser. Par ce procédé on chauffe le bord de la partie supérieure 10 et le bord de la partie inférieure 20 du boîtier, simultanément, par exemple à l'aide d'un laser CO2 pour faire fondre le bord en périphérie et réaliser ainsi une fermeture hermétiquement étanche. La longueur d'onde de 10,6 gm est particulièrement bien absorbée par les pièces. Un laser néodyme-YAG avec une longueur d'onde de 1,06 m s'est avéré comme particulièrement efficace. Des exemples de matières sont ABS et PA qui, d'une part peuvent s'utiliser dans une plage de températures très étendue et qui, d'autre part sont faciles à injecter. La partie supérieure 10 du boîtier comporte une prise 13, réalisée dans la forme, dans laquelle on peut engager un détecteur d'eau 40; en cas de dépassement d'un certain niveau d'eau dans la chambre collectrice d'eau 22, ce détecteur génère un signal avertisseur optique et/ou acoustique par l'intermédiaire d'une unité d'exploitation non repré- sentée. Le seuil de détection correspond de manière caractéristique à environ 40-50 % du volume total de la chambre collectrice d'eau 22. Selon un autre développement, le signal du détecteur d'eau 40 peut également mettre en oeuvre un système d'évacuation ou de pompage de façon à vider automatiquement la chambre collectrice d'eau 22 lorsqu'on dépasse le seuil d'avertissement. De façon caractéristique, le volume total de la chambre col-lectrice d'eau 22 du mode de réalisation représenté correspond à environ 120 cm3 ce qui dépasse de manière significative le volume habituellement disponible d'un tel filtre à liquide 1. Cela permet des temps d'utilisation beaucoup plus longs et ainsi des intervalles d'entretien beaucoup plus espacés. L'exemple présenté du filtre à liquide 1 comporte en outre un logement moulé pour une installation de chauffage 60 susceptible 15 d'être intégrée. Le fonctionnement du filtre à liquide 1 est le suivant: le carburant arrive par l'alimentation 11 pour être préchauffé par l'installation de chauffage 60 ce qui diminue notamment la viscosité du carburant et ainsi la résistance du carburant dans le filtre. Le carburant arrive ensuite de l'extérieur sur la garniture de filtre 30 placée dans la chambre 17 pour traverser la structure de type papier fonctionnant comme filtre de la garniture 30. Le carburant filtré passe de l'intérieur de la garniture de filtre 30 pour remonter par une sortie 12 et arriver à la pompe à carburant. En filtrant le carburant on sépare en même temps l'eau contenue dans le carburant car l'eau ne peut traverser le filtre. Du fait de son poids spécifique, l'eau s'accumule dans la chambre collectrice 22 et peut être évacuée par l'évacuation d'eau 21 ou par le manchon fileté une fois la vis d'évacuation d'eau 50 enlevée. La figure lb montre le filtre à liquide 1 en vue de dessus. Le filtre à liquide 1 est installé sur un support 70 se composant d'une plaque de base 75 dont un côté comporte des crochets de montage 73. La partie supérieure 10 du boîtier comporte des boutons de fixation 16 correspondants dans lesquels s'accrochent les crochets de montage 73 et forme une sorte de charnière pour le montage. La figure le montre une vue en coupe du filtre à liquide 1 présentant la position de la garniture de filtre 30 dans la chambre 17. La figure montre en outre comment le couvercle 20 ou partie supérieure du boîtier 20 est assemblé à la partie inférieure 10 du boîtier. Pour monter le filtre à liquide 1, la partie supérieure 10 du boîtier comporte au moins un bouton de fixation 16 dans lequel peuvent s'accrocher les crochets de montage 73 correspondants, du moyen de fixation 70 pour former une sorte de charnière. En outre, la partie supé- rieure 10 du boîtier comporte des moyens de guidage 14 qui pénètrent dans des logements 72 de forme correspondante à l'état monté du moyen de fixation 70 permettant ainsi un positionnement ajusté. Le filtre à liquide 11 est fixé par vissage dans un manchon 15 formé sur la partie supérieure 10 du boîtier et un autre manchon 71 prévu sur le moyen de fixation 70. Le moyen de fixation 70 est en matière plastique ou en métal, par exemple en fonte d'aluminium; il peut être fixé au bloc moteur par des liaisons à vis. Pour cela, la plaque de base 75 comporte des perçages 74 correspondants. Ce type de moyen de fixation 70 permet d'échanger facile-15 ment le filtre à liquide 1. En même temps, cela garantit une position pré-définie du filtre à liquide 1 par rapport au bloc moteur. Selon les caractéristiques de l'invention, on a un système de filtre à carburant sans entretien et facile à monter et dont en outre la fabrication est économique. Un tel système de filtre peut s'utiliser non seulement pour son application principale comme filtre à carburant mais également pour d'autres fonctions de filtrage nécessitant l'élimination de corps étrangers de liquides. REVENDICATIONS 1 ) Filtre à liquide (1) pour nettoyer du carburant comprenant un boîtier en matière plastique formé d'une partie inférieure (20) de boîtier ayant une chambre collectrice d'eau (22) et une sortie d'eau (21), et d'une partie su- périeure de boîtier (10) avec une alimentation (11) ainsi qu'une chambre (17) recevant une garniture de filtre (30), caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier est soudée à la partie inférieure (20) du boîtier. 2 ) Filtre à liquide (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier est en matière plastique, notamment dans la même matière que la partie inférieure (20) du boîtier. 3 ) Filtre à liquide (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier comporte un logement formé pour recevoir une installation de chauffage (60) susceptible d'être intégrée. 4 ) Filtre à liquide (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier comporte une prise (13) moulée pour un détecteur d'eau (40). 5 ) Filtre à liquide (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie d'eau (21) de la partie inférieure (20) du boîtier intègre au moins un manchon fileté pour recevoir une vis d'évacuation d'eau (50). 6 ) Filtre à liquide (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier comporte au moins un bouton de fixation (16) dans lequel pénètre un crochet de montage (73) correspondant d'un moyen de fixation (70), ainsi qu'un moyen de guidage (14), moulé, pénétrant à l'état moulé dans des logements de formes correspondantes (72) du moyen de fixation (70), et la partie supérieure (10) du boîtier permet avec un manchon (15), moulé, de réaliser une liaison vissée avec un autre manchon (71) du moyen de fixation (70). 7 ) Procédé de fabrication d'un filtre à liquide (1) pour filtrer du carburant, ayant un boîtier en matière plastique comportant une partie inférieure de boîtier (20) avec une chambre collectrice d'eau (22) et une sortie d'eau (21), une partie supérieure de boîtier (10) avec une arrivée (11) ainsi qu'une chambre (10) recevant une garniture de filtre (30), caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier est soudée de manière périphérique étanche à la partie inférieure (20) du boîtier. 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) du boîtier est soudée à sa partie inférieure (20) par soudage au laser.