Brevet FR2883487A1 — publié le 20060929

ti 2883487 1 Elément creux pour le support d'un medium de filtration, incluant des moyens d'appui sous forme de portions de spirale de pente sensiblement constante, et ensemble de filtrage correspondant. 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 ou encore en feutre. Ce medium de filtration est classiquement délimité par deux flasques d'extrémité. Deux cas peuvent se présenter. Soit les cartouches de filtration coopèrent avec un tube central, solidaire ou non des flasques (le cas où la cartouche est solidaire d'un tube destiné à coopérer avec un autre tube monté à demeure dans l'ensemble de filtrage étant également envisageable), 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. Soit les cartouches sont insérées dans un tube dont le diamètre intérieur avoisine le diamètre extérieur du medium de filtration, pour limiter les déformations du medium dues au passage du fluide de l'espace central du medium vers l'extérieur du medium. Selon une technique répandue, les ensembles de filtrage mettent en oeuvre un tube support sur lequel est rapportée la cartouche de filtration, le tube étant monté à demeure dans l'ensemble de filtrage. Selon encore une autre technique, les flasques inférieurs des cartouches se prolongent pour présenter des moyens de mise en place et de maintien de la cartouche dans l'ensemble de filtrage, le tube central étant dans ce cas monté et démonté solidairement avec la cartouche. L'invention s'applique indifféremment aux différentes configurations qui viennent d'être citées mais s'applique plus particulièrement aux ensembles de filtrage dans lesquels les tubes sont montés de façon permanente. Classiquement, lors de la conception d'un tube support, plusieurs 5 considérations sont à prendre en compte: - la fonction support du medium de filtration, qui doit être assurée de façon optimisée (en général, le tube doit être le plus près possible du medium) ; une faible perte de charge ou chute de pression du fluide lors du 10 passage dans le tube et au travers du medium; un frottement et/ou une interférence minimale avec le ou les joints de la cartouche de filtration lors de l'installation ou du remplacement de la cartouche de filtration sur le tube. Parmi les solutions de l'art antérieur, on connaît notamment, selon le 15 document DE 44 30 341, des ensembles de filtrage mettant en oeuvre un tube support présentant une nervure hélicoïdale irrégulière. Un tel tube présente notamment l'inconvénient suivant. Lors de la mise en place de la cartouche de filtration sur le tube support déjà présent dans l'ensemble de filtrage, la nervure du tube engendre une résistance à l'introduction du tube lors de son passage à l'intérieur du joint pré-monté sur les flasques inférieur et supérieur de la cartouche. Il en va de même au moment de l'extraction de la cartouche en vue de son remplacement. En effet, le joint, prévu pour être comprimé sur le tube en position de fonctionnement, aura tendance à se déformer en fonction des quelques points d'appui qu'il aura sur le tube et à présenter des cordes tel que le diamètre inscrit dans ces cordes sera plus faible que le diamètre du tube. Le phénomène peut être marginal si le joint est un joint feutre, mais est d'autant plus prononcé et dommageable que le joint est flexible (élastomère ou autre), ce qui tend à devenir courant. Or, les cartouches de filtration actuelles devant apporter un niveau de propreté de plus en plus élevé au fluide, il n'est plus acceptable de risquer de dégrader le joint lors du montage de la cartouche sur le tube. Une autre solution a été proposée par l'art antérieur selon laquelle le tube présente deux séries de nervures hélicoïdales de pente variable, chaque série s'étendant à 180 autour du tube et formant ensemble une spirale. Toutefois, la spirale en question n'est pas tout à fait continue. En effet, les nervures de chaque série présente une pente variable, qui diminue au voisinage de zéro quand elles rejoignent les nervures de l'autre série. Or, du fait notamment des contraintes de fabrication (et notamment en moulage), il est courant que les nervures d'une série rejoignent les nervures de l'autre série avec un léger décalage, ce qui entraîne une discontinuité de la spirale formée par les deux séries de nervures. Ceci se traduit dans certains cas par l'apparition de bavures de moulage dans la zone du décalage entre les nervures. Ces défauts (décalage, bavures) tendent à engendrer des phénomènes de friction indésirables sur le ou les joints de la cartouche de filtration lors de l'installation ou du remplacement de la cartouche de filtration. D'autre part, l'arc le long duquel le joint n'est plus supporté par le tube est toujours trop long. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un tube support de medium de filtration qui associe les qualités de former un support optimisé du medium et de présenter une faible perte de charge, ceci en supprimant, ou à tout le moins en réduisant considérablement les phénomènes de frottement et/ou d' interférence susceptibles de dégrader les joints des cartouches de filtration lors de la mise en place ou du remplacement de la cartouche. L'invention a également pour objectif de limiter, concernant le joint de la cartouche, les dimensions d'arc non supportés lors de la mise en place de la cartouche. L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel tube support qui présente une grande aptitude à être obtenu par moulage. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel tube support 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 un élément creux destiné à coopérer avec une cartouche de filtration d'un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, du type présentant des moyens d'appui pour un medium de filtration que comprend ladite cartouche, lesdits moyens d'appui s'étendant à partir de moyens de liaison et présentant entre eux des évidements permettant l'écoulement dudit fluide, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui s'étendent d'un desdits moyens de liaison à un autre selon une trajectoire définissant une portion de spirale de pente sensiblement constante. De tels moyens d'appui peuvent ainsi être réalisés sous forme de spires présentant une pente quasi constante, ce qui permet de minimiser les phénomènes de friction tels que mentionnés précédemment lors de la mise en place ou du remplacement de la cartouche. La fiabilité (c'est-à-dire la réduction du risque de fuite) de l'ensemble de filtrage peut ainsi être notablement augmentée. De plus, un tel tube présente de bonnes qualités quant à sa capacité à supporter efficacement le medium de filtration et à garantir une faible perte de charge. Par ailleurs, comme cela va apparaître plus clairement par la suite, un tube selon l'invention présente une grande aptitude à être réalisé par moulage. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de liaison comprennent au moins deux nervures verticales. Ces nervures verticales contribuent à assurer un support homogène et/ou satisfaisant sur toute la hauteur du medium de filtration. En outre, elles tendent à faciliter la réalisation du tube par moulage et évitent les décalages entre spires comme c'est le cas avec la technique antérieure, ces décalages étant de nature à former des parties saillantes qui augmentent la frottement et/ou interférence du tube avec les joints de la cartouche lors de sa mise en place ou de son remplacement. Dans ce cas, lesdites deux nervures verticales sont diamétralement opposées. Selon un premier mode de réalisation, lesdits moyens d'appui, d'un côté d'une desdites nervures verticales, s'étendent dans le prolongement de moyens d'appui présents de l'autre côté de ladite nervure verticale. Selon un deuxième mode de réalisation, lesdits moyens d'appui d'un côté d'une desdites nervures verticales, présentent un écartement avec lesdits moyens d'appui présents de l'autre côté de ladite nervure verticale. On pourra, modifier le pas entre les nervures et ainsi adapter la fonction support en fonction des besoins. Le premier mode de réalisation permet de réduire, concernant le joint, la longueur de l'arc non supporté entre deux moyens d'appui successifs comparé au deuxième mode de réalisation. Dans le cas du deuxième mode de réalisation, lesdits moyens d'appui d'un côté d'une desdites nervures verticales, sont adossés sur ladite nervure sensiblement à mi-distance entre lesdits moyens d'appui présents de l'autre côté de ladite nervure verticale. Ce second mode permet une meilleure constance dans les épaisseurs de nervures, paramètre clé d'un bon moulage. Selon une solution préférée, lesdits moyens d'appui correspondent aux tranches de portions de disque s'étendant entre lesdits moyens de liaison. On confère de cette façon une rigidité satisfaisante aux spires de soutien, y compris avec une épaisseur de spires réduite. Dans ce cas, lesdites portions de disque sont préférentiellement solidaires d'un mât central. Selon une solution avantageuse, ladite pente est comprise, lorsque l'élément s'étend verticalement, entre environ 30 et environ 60 , ladite pente étant préférentiellement d'environ 45 . On obtient de cette façon un tube optimisé vis-à-vis des phénomènes de friction mentionnés en référence à l'art antérieur. De plus, une telle pente s'avère particulièrement avantageuse à la jonction des spires et des nervures verticales, tant en ce qui concerne la réduction des phénomènes de friction que pour la réalisation par moulage du tube. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens d'appui présentent entre eux un pas compris entre environ 5 mm et environ 15 mm. Ces valeurs peuvent varier dans le cas de viscosités des fluides ou de rigidités de media non conventionnelles. Ainsi, l'arc non supporté (du joint) s'avère considérablement réduit par rapport aux solutions de l'art antérieur grâce à la structure du tube support selon l'invention. L'arc non supporté entre les spires s'établit entre 13 et 15 mm maxi (noté am.; sur la figure 8), alors que l'art antérieur montre généralement des valeurs de 17 mm jusqu'à 27 mm (voire plus), par exemple pour un diamètre de tube de l'ordre de 40 mm. On note que cet arc non supporté prend différentes valeurs sur un même périmètre (comme le montre la figure 8), et que ces valeurs varient également en fonction de la position de la coupe. L'invention concerne également un ensemble de filtrage incluant un élément creux destiné à coopérer avec une cartouche de filtration d'un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, du type présentant des moyens d'appui pour un medium de filtration que comprend ladite cartouche, lesdits moyens d'appui s'étendant à partir de moyens de liaison et présentant entre eux des évidements permettant l'écoulement dudit fluide, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui s'étendent d'un desdits moyens de liaison à un autre selon une trajectoire définissant une portion de spirale de pente sensiblement constante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue partielle d'un élément cylindrique selon l'invention; les figures 2 et 3 sont chacune une vue en perspective d'un des deux modes de réalisation d'un élément cylindrique selon l'invention; la figure 4 est une vue en perspective de la partie supérieure d'un élément cylindrique selon l'invention; les figures 5 et 6 sont des vues d'une partie intermédiaire d'un élément cylindrique selon l'invention, respectivement selon une vue en perspective et selon une vue de côté ; la figure 7 est une vue en perspective de la partie inférieure d'un élément cylindrique selon l'invention; la figure 8 est une vue en coupe transversale d'un élément cylindrique selon l'invention. Tel que déjà mentionné, le principe de l'invention réside dans le fait de réaliser un tube-support d'un medium de filtration pour un ensemble de filtrage de fluide circulant dans un moteur sous forme d'un élément cylindrique comprenant des moyens d'appui s'étendant entre des moyens de liaison de façon à former des portions de spires présentant une pente constante ou quasiment constante. Ceci est illustré par la figure 1 qui fait apparaître, en vue de face, une partie d'un élément cylindrique comprenant des spires 1 (formant des moyens d'appui pour un medium de filtration) reliant un moyen de liaison 2 à un autre avec une pente sensiblement constante. Tel qu'illustré, les moyens de liaison 2 sont formés par deux nervures verticales diamétralement opposées. Un élément cylindrique selon l'invention est réalisé par moulage de matière plastique (ou équivalent), les spires 1 formant par conséquent un ensemble monobloc avec les nervures verticales 2. Selon le présent mode de réalisation, les spires 1 forment un angle d'environ 45 avec la verticale, lorsque l'axe longitudinal de l'élément cylindrique est lui-même vertical (cette pente pouvant plus généralement être comprise entre 300 et 60 selon d'autres modes de réalisation envisageables). La figure 2 illustre un mode de réalisation selon lequel les spires 1 d'un côté d'une nervure verticale 2 viennent s'adosser sur cette dernière dans le prolongement des spires 1 de l'autre côté de la nervure verticale 2. Dans ce cas, à titre illustratif, les spires 1 présentent également entre elles un pas d'environ 10 mm. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation selon lequel les spires 1 d'un côté d'une nervure verticale 2 viennent s'adosser sur cette dernière sensiblement à mi-distance entre les spires 1 de l'autre côté de la nervure verticale 2. Dans ce cas, toujours à titre illustratif, les spires 1 présentent entre elles un pas d'environ 10 mm. On note que, tel que cela apparaît sur les figures 2 et 3, le pas entre les spires 1 est sensiblement constant d'une extrémité à l'autre de l'élément cylindrique. Il est toutefois envisageable que ce pas varie pour moduler la fonction support sur la hauteur de l'élément cylindrique. En référence aux figures 4 à 7, les spires de soutien 1 sont constituées par les tranches de portions de disques 11 s'étendant entre les nervures verticales 2. Ces portions de disque 11 forment des plateaux qui confèrent une grande rigidité aux spires vis-à-vis des contraintes radiales qu'elles subissent du fait de la pression du fluide s'exerçant sur elle par l'intermédiaire du medium de filtration. La reprise de ces efforts est en outre assurée par le fait que les portions de disque 11 sont solidaires d'un mât central 3 (figure 7). Par ailleurs, une grande résistance mécanique de la jonction entre les spires 1 et les nervures verticales 2 est obtenue par la présence d'évasements 12 à l'extrémité des spires 1. La jonction entre les spires 1 et les nervures est ainsi élargie par rapport à l'épaisseur des spires 1. A titre indicatif, l'épaisseur des spires est d'environ 1,5 à 2 mm. REVENDICATIONS 1. Elément creux destiné à coopérer avec une cartouche de filtration d'un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, du type présentant des moyens d'appui (1) pour un medium de filtration que comprend ladite cartouche, lesdits moyens d'appui (1) s'étendant à partir de moyens de liaison (2) et présentant entre eux des évidements permettant l'écoulement dudit fluide, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1) s'étendent d'un desdits moyens de liaison (2) à un autre selon une trajectoire définissant une portion de spirale de pente sensiblement constante. 2. Elément creux selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison (2) comprennent au moins deux nervures verticales. 3. Elément creux selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites deux nervures verticales sont diamétralement opposées. 4. Elément creux selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1) d'un côté d'une desdites nervures verticales (2), s'étendent dans le prolongement de moyens d'appui (1) présents de l'autre côté de ladite nervure verticale (2). 5. Elément creux selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1) d'un côté d'une desdites nervures verticales (2), présentent un écartement avec lesdits moyens d'appui (1) présents de l'autre côté de ladite nervure verticale (2). 6. Elément creux selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1), d'un côté d'une desdites nervures verticales (2), sont adossés sur ladite nervure sensiblement à mi-distance entre lesdits moyens d'appui (1) présents de l'autre côté de ladite nervure verticale (2). 7. Elément creux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1) correspondent aux tranches de portions de disque (11) s'étendant entre lesdits moyens de liaison. 8. Elément creux selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites portions de disque (11) sont solidaires d'un mât central (3). 9. Elément creux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite pente est comprise, lorsque l'élément s'étend verticalement, entre environ 30 et environ 60 . 10. Elément creux selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite pente est, lorsque l'élément s'étend verticalement, d'environ 45 . 11. Elément creux selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1) présentent entre eux un pas compris entre environ 5 mm et environ 15mm. 12. Ensemble de filtrage incluant un élément creux destiné à coopérer avec une cartouche de filtration d'un ensemble de filtrage pour fluide circulant dans un moteur ou un équipement hydraulique, du type présentant des moyens d'appui (1) pour un medium de filtration que comprend ladite cartouche, lesdits moyens d'appui (1) s'étendant à partir de moyens de liaison (2) et présentant entre eux des évidements permettant l'écoulement dudit fluide, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui (1) s'étendent d'un desdits moyens de liaison (2) à un autre selon une trajectoire définissant une portion de spirale de pente sensiblement constante.