FR2845929A1 - Oil or fuel filter installation for internal combustion engine includes tightening installation having spring that is pressed against filter element and cover of filter housing - Google Patents
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Abstract
Description
i Domaine de l'invention La présente invention concerne une installationFIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an 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 filter system especially for filtering liquids in internal combustion engines comprising a filter element which is placed in a filter housing and is locked in the housing by a clamping device. STATE OF THE ART DE-198 52 587-A 1 discloses a liquid filter. This liquid filter for filtering oil or fuel from an internal combustion engine comprises a replaceable filter cartridge which is placed in a filter housing closed by a cover. The cartridge is from
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. hollow cylindrical shape and its end face rests against a recess adjacent the bottom of the filter housing while being clamped against the opposite end face by the cover screwed on the filter element. To replace the filter cartridge, the screw connection is loosened and the neck is removed.
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 The filter housing, its cover and the filter cartridge used are defined relative to each other by their function and size. For this reason, only filter cartridges of the same construction can be used in the filter housing. Purpose of the 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. The present invention aims to develop a variable filter installation of the type defined above and in particular to improve the mounting tolerances vis-à-vis different axial lengths of the filter element while ensuring at the same time time a good clamping effect.
Exposé et avantages de l'inventionDescription and advantages of the 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. To this end, the invention relates to a filter installation of the type defined above characterized in that the clamping device comprises a spring element which urges the filter element with a clamping clamping force.
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 The filter installation according to the invention used in particular for filtering liquids in an internal combustion engine, for example for filtering oil or fuel, comprises at the filter housing a clamping device acting on the filter element. filter with a spring element which acts on the filter element and blocks it with a clamping force. This allows clamping by a force connection of the filter element in the filter housing so that unlike clamping installations by the shape, customary hitherto, one can compensate the differences in axial lengths of the filter. filter element by the stroke of the spring element. Such compensation is possible in the context of the maximum spring stroke of the filter element and depending on the length of the filter element, a different spring force acting as axial clamping force on the filter element will be obtained. filtered. Usually a relatively small clamping force is sufficient, this force being generated by a corresponding low spring stroke and / or spring element with a low spring constant, to guarantee the
blocage de l'élément de filtre dans le boîtier de filtre. blocking of the filter element in the filter housing.
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 According to an advantageous development, the filter element rests against the housing cover in particular being connected thereto so that when the cover is applied to the filter housing, the spring element automatically and necessarily filter element placed in the housing with the required axial clamping force. The clamping device may comprise a locking plate supporting
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. against the front face of the filter element and its opposite side to that of the filter element is biased by the spring. The locking plate serves at the same time to separate the unfiltered side of the filtered side of the filter element in a pressure and liquid tight manner. In addition there may be one or more seals between the lock plate and the adjacent filter housing or the housing cover.
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 In addition, the locking plate can incorporate a pressure relief valve which, according to a first advantageous embodiment, is constituted by a separate piece of the locking plate while being integrally connected thereto. The pressure relief valve is requested by the
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. pressure of the fluid to be cleaned from the unfiltered side of the filter element and if a pressure limit is exceeded, this element discharges the pressure of the unfiltered side by opening. In the open position, the unfiltered side is advantageously connected directly to the filtered side of the filter element.
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 According to an alternative embodiment, it may also be advantageous not to provide a separate pressure relief valve but to directly use the blocking plate as a pressure relief valve. In this embodiment, the blocking plate is urged directly by the fluid to be cleaned on the unfiltered side; the pressure of the fluid acts against the force of the spring element applied to the filter element. If the fluid pressure acting on the lock plate exceeds the spring force, the entire lock plate will be lifted and the fluid
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. the unfiltered side can pass directly to the filtered side bypassing the filter element. This achievement is characterized by a particularly simple construction. In order for the fluid pressure to be able to act on the blocking plate of the unfiltered side, this may have a peripheral glue applied to the fluid on the unfiltered side.
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; Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of a liquid filter installation for a motor internal combustion comprising a filter element placed in a filter housing and which is biased by a spring clamping device pressing against the housing cover; FIG. 2 shows a locking plate which bears against the front face of the filter element to come against the housing cover;
- la figure 3 est une coupe d'une autre installation de filtre avec un plateau de blocage correspondant à une variante de réalisation. - Figure 3 is a section of another filter installation with a locking plate corresponding to an alternative embodiment.
Description de modes de réalisation Description of embodiments
Par convention on utilisera les mêmes références dans les 20 mêmes figures pour désigner les mêmes éléments. By convention, the same references will be used in the same figures to designate the same elements.
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 The filter installation 1 shown in FIG. 1 is particularly intended to filter oil or fuel in internal combustion engines and consists of a filter housing 2 closed by a cover 3 and receiving a filter element. filter 4 made in the form of a hollow cylinder traversed radially from the outside to the inside by
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. the fluid to be filtered. The radially outer side of the filter element 4 constitutes the raw side of the filter (unfiltered liquid side) and the inner side of the filter forms the cylindrical inner volume of the radially inner side (side of the filtered liquid), the filtered medium being discharged axially from the inner side.
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. The unfiltered side and the filtered side of the filter are separated at the two axial end faces of the filter element 4 by axial sealing points 5, 6. These points consist for example of a ring of pointed section, where appropriate with an integral seal made between the end faces of the filter element and the adjacent parts belonging to the housing or cover.
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- The filter element 4 is locked in the mounting position by an installation of clamps 7 carried by the cover 3 and acting axially.
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 The clamping or clamping device 7 comprises a locking plate 8 which directly biases the axial end face of the filter element 4 and a spring element 9 in the form of a helical spring or compression spring resting against the neck 5 vial 3 and against the locking plate 8 with a spring or clamping force, directed axially against the filter element 4. In the context of the elastic travel of the spring element 9, filter elements 4 of different axial lengths can be used in the filter housing 2. At the locking plate 8 there are several hooks 10 distributed at the periphery. These hooks are taken in corresponding hooks 11 against the underside of the cover 3 by a form connection so that the entire clamping device 7 is held in the lid 3 of the housing. Despite the fact that the clamping device 7 is fastened to the cover 3 of the housing by a form connection, the locking plate 8 has a sufficient axial clearance 1S so that the force of the spring element 9 pushes the locking plate against the filter element placed in the housing 2 and thus allows the use of filter elements of different axial lengths. Another hook 12 made at the level of the axial front surface of the filter element 4 and integrally connected thereto, makes it possible to connect the blocking plate 8 by a shape connection to the filter element 8 with clearance. axial. For this purpose the hooks 12 come over the edge of the
plateau de blocage 8 par une liaison par la forme. locking plate 8 by a connection by the form.
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 The lock plate 8 carries a pressure relief valve 13 which, in the event of excessive fluid pressure on the unfiltered side, opens and connects the unfiltered side directly to the environment of the filter element with the filtered side. In this case, the fluid can pass following the dashed arrows, directly from the unfiltered side to the filtered side. The pressure relief valve 13 comprises a valve support 14 integrally connected to the locking plate 8 or via a snap connection 14a, a valve member 15 which in the closed position of the pressure relief valve closes a central opening 17 of the locking plate and a valve spring 16 pressing against the bottom of the pot-shaped valve support 14 and pushing the valve member 15 into its closed position. The side of the valve member 15 facing the central cavity 17 of the locking plate 8 is biased by the fluid on the unfiltered side and the pressure of this fluid pushes it towards its open position. If the pressure exceeds the closing force of the valve spring 16, the closure member 15 is pushed into the open position against the force of the valve spring 16 thus releasing the central cavity of the locking plate 8 and allowing the fluid of the filter housing to pass directly from the filtered side following the arrows shown in broken lines. The cavity 17 has a bearing ring 20 in the form of a sleeve, the axial opening of which makes it possible to bias the side of the valve member 15 facing the locking plate 8 with the fluid of the unfiltered side. On the peripheral side of the ring 20 there may be seals which seal the ring 20 relative to the inner pa10 king of the locking plate 8 delimiting the cavity 17. Hooks
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. Clipping 21 made on the ring 20 forming a body with it are directed axially downwards and cling into the attachment holes of the valve support 14 in the mounting position. The valve member 15 is pushed by the force of the spring 16 against the lower side of the ring 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. Figure 2 shows the locking plate 8 and the pressure relief valve 13 in a perspective view on an enlarged scale.
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 The pressure relief valve 13 is on the lower side of the plate 8; the valve member 15 is urged by the force of the valve spring 16 from below against the reaction ring 20 clamped in the cavity 17 of the plate 8 and is urged into the closed position. On the upper side of the blocking plate, clamping hooks 10 are shown clinging to the housing cover in the manner of retainer hooks in the corresponding hooks 11 (see Fig. 1) so that the locking plate 8 as well as the pressure relief valve 13 are held at the housing cover. In addition on the upper side there are reception facilities 18 for receiving the spring element 9 which pushes
le plateau de blocage 8 contre l'élément de filtre. the blocking plate 8 against the filter element.
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 In the embodiment of FIG. 3, the locking plate 8 is made substantially as in the first embodiment, with the difference that the plate 8 comprises a peripheral flange 19 and the hooks 11 of the lid 3 facing the The flange 19 is pressed axially against the hooks 11 of the housing cover 3 by the force of the spring element 9 in the opposite direction. axial direction is limited upwards by an abutment of the cover which limits the maximum axial gap between the element of
filtre et le plateau de blocage 8 soulevé. filter and the blocking plate 8 raised.
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 The flange 19 constitutes an axial attack surface for the fluid of the unfiltered side which pushes from below (as indicated by the arrows in broken lines) against the flange 19 and thus pushes the assembly of the locking plate 8 against the the force developed by the spring element 9 and the axially acting pressure in the opposite direction, exerted by the fluid on the filtered side, so that the seal between the unfiltered side and the filtered side at the sealing point 6 between the axial end face of the filter element 4 and the locking plate 8 disappears and allows a direct passage of the fluid from the unfiltered side to the filtered side. In this embodiment, the locking plate provides the additional function of a pressure relief valve so that if a pressure limit value, accepted on the unfiltered side of the blocking plate, is exceeded against the force of the The spring element and the pressure exerted on the filtered side will thus have a discharge of the unfiltered side pressure. This removes any separate pressure relief valve. The locking plate 8 may comprise passages 22 making it possible to control the level of pressure between the unfiltered side and the
côté filtré.filtered side.
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