FR2957818A1 - Installation de filtre ayant au moins deux ajutages - Google Patents

Abstract

Installation de filtre (10) comportant un élément de filtre (28) logé dans le boîtier (12) du filtre. Cet élément comporte un premier ajutage (20) et un second ajutage (22). A l'intérieur du boîtier de filtre (12) un élément d'étanchéité (24) assure l'étanchéité du premier ajutage (20) et celle du second ajutage (22) en commun par rapport à l'élément de filtre (28).

Description

1 Domaine de l'invention L'invention concerne une installation de filtre comportant un élément de filtre logé dans un boîtier de filtre et muni d'au moins un premier ajutage et d'un second ajutage.

Une telle installation de filtre convient tant pour le carburant que pour l'urée dans un moteur à combustion. Etat de la technique Les installations de filtre de système d'alimentation en carburant des véhicules actuels qui sont par exemple des véhicules de tourisme ou des véhicules utilitaires, il est notamment important de nettoyer le carburant des particules de saleté en le faisant passer dans l'installation de filtre. Pour réaliser cette fonction il est connu d'utiliser un élément de filtre notamment sous la forme d'une cartouche de filtre placée dans un boîtier de filtre. En général le boîtier de filtre est équipé d'un pot de filtre fermé de manière étanche par rapport au couvercle du boîtier de filtre. Le couvercle de boîtier de filtre comporte plusieurs branchements ou ajutages pour l'arrivée et la sortie du carburant à filtrer. Ces ajutages permettent de faire passer le carburant à travers l'élément de filtre pour que les particules de saleté ainsi que l'eau entraînés et stockés dans le carburant soient évacués. Pour que le carburant traverse l'élément de filtre à l'intérieur du boîtier de filtre, et ne passe pas que très latéralement sur l'élément de filtre il faut prévoir une étanchéité entre le branchement et l'élément de filtre. Exposé et avantages de l'invention L'invention a pour objet une installation de filtre notamment pour du carburant telle que définie ci-dessus, caractérisée en ce que l'intérieur du boîtier de filtre est équipé d'un élément d'étanchéité par lequel le premier ajutage et le second ajutage sont rendus étanches en commun au moins par rapport à l'élément de filtre. L'élément d'étanchéité selon l'invention permet de réaliser dans le boîtier de filtre plusieurs fonctions d'étanchéité avec une seule pièce. L'élément d'étanchéité assure l'étanchéité à la fois autour du premier ajutage et du second de façon que le liquide à filtrer soit forcé

2 de traverser l'élément de filtre et ne puisse le contourner d'une quelconque manière. C'est pourquoi l'élément de filtre est rendu étanche autour d'un ajutage par rapport au boîtier de filtre. L'élément d'étanchéité selon l'invention permet d'installer à l'intérieur du boîtier de filtre au moins un autre composant ou un autre corps à travers lequel doit également passer le liquide à filtrer et qui est également rendu étanche autour d'un ajutage par rapport au boîtier de filtre. Selon un développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, l'élément d'étanchéité est réalisé en un feutre d'étanchéité. Le feutre d'étanchéité est économique à fabriquer et à monter ; il a en particulier un bon comportement à la compression pour assurer l'étanchéité par compression contre le boîtier de filtre et l'élément de filtre et/ou le corps.

Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, l'élément d'étanchéité a une forme de disque avec un orifice traversant respectif pour le premier ajutage et pour le second ajutage. L'élément d'étanchéité ainsi réalisé entoure deux ajutages et constitue autour des deux ajutages une surface contre laquelle s'applique l'élément de filtre et/ou de corps assurant l'étanchéité. L'élément de filtre en forme de cartouche comporte notamment un ajutage central en forme de col et/ou le corps est muni d'une surface de raccordement, annulaire pour être couplé à l'élément d'étanchéité. Au centre de cette surface de raccordement annulaire se trouve l'ajutage correspondant qui traverse le boîtier de filtre permettant de relier le corps à cet ajutage. Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, au moins un orifice traversant de l'élément d'étanchéité comporte à sa périphérie au moins une encoche. De manière particulièrement préférentielle la périphérie de l'orifice traversant comporte une ou plusieurs encoches ou cavités. De cette manière la périphérie a une forme ondulée particulière. Les encoches facilitent l'insertion de l'ajutage au montage de l'élément d'étanchéité en ce que le corps avec l'orifice traversant pourra mieux

3 être couplé. En même temps l'élément d'étanchéité aura autour de l'ajutage une surface suffisamment grande pour réaliser l'étanchéité. Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, l'élément d'étanchéité est repoussé de l'intérieur avec l'élément de filtre contre le boîtier de filtre. L'élément de filtre génère dans ce développement une poussée contre l'élément d'étanchéité qui d'une part assure l'étanchéité de l'élément de filtre vis-à-vis de l'élément d'étanchéité et d'autre part l'étanchéité de l'élément de filtre par rapport au boîtier de filtre.

Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, l'élément d'étanchéité est poussé avec l'élément de filtre de l'intérieur contre le couvercle du boîtier de filtre. De manière particulièrement avantageuse cette poussée de l'élément d'étanchéité se fait de l'intérieur contre le boîtier de filtre au niveau du couvercle de boîtier de filtre. Il est alors possible de générer la poussée en mettant en place le couvercle sur l'autre partie du boîtier de filtre pendant le montage du couvercle. Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, comme déjà indiqué ci-dessus, en plus de l'élément de filtre on a un autre corps dans le boîtier de filtre et l'élément de filtre assure l'étanchéité de l'ajutage par rapport au corps. Le corps permet de combiner de manière économique à fabriquer un grand nombre de fonctions. Le corps peut notamment être relié à deux ajutages servant tous deux à l'alimentation en carburant. Le corps et les ajutages reliés à celui-ci peuvent servir alors de chambre de mélange pour réunir et mélanger les veines de carburant provenant des ajutages. En outre il comporte de préférence une soupape pour mélanger sélectivement l'une des veines de carburant. La soupape est avantageusement formée avec un corps de soupape et un élément de rappel qui l'actionne. L'élément de rappel est installé de préférence à l'intérieur du corps où il est baigné par les veines de liquide à mélanger. Grâce à la matière qui le compose, et aux épaisseurs de paroi possibles, le corps sera plus solide que les surfaces du boîtier de filtre qui sont en général relativement minces.

4 Selon un autre développement avantageux l'installation de filtre de l'invention, le corps est poussé par l'élément de filtre contre l'élément d'étanchéité. De cette manière le corps peut se monter simplement à l'intérieur du boîtier de filtre où il constitue notamment le moyen d'étanchéité et réalise les possibilités de branchement pour au moins un ajutage de branchement. Selon un développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, le corps a une forme de L.

La forme en L du corps avec deux branches permet de coupler à chaque extrémité les branches à un ajutage. Les ajutages sont éloignés pour leur installation et en outre il est possible d'installer un troisième ajutage au milieu de la forme en L, cet ajutage passant sur le corps. Les ajutages sont fixés ou positionnés de manière fixe sur le corps d'une manière particulièrement avantageuse. Le corps en forme de L permet de coupler sur lui plusieurs ajutages (notamment deux ajutages) d'en assurer l'étanchéité et le montage fixe. Le corps peut assurer ainsi avantageusement des fonctions réalisées jusqu'alors par le boîtier de filtre. Cela supprime toute adaptation du boîtier de filtre. De plus, comme déjà indiqué, la zone du sommet de la forme en L peut recevoir un autre ajutage qui ne sera pas couplé au corps. Les ajutages ainsi installés sont en même temps branchés en série ce qui est avantageux du point de vue de la disposition globale à fabriquer. La forme en L du corps est particulièrement préférentielle avec une branche longue et une branche courte. La branche longue ou bras du corps sert de préférence à recevoir un élément de rappel comme cela a été prévu ci-dessus. L'élément de rappel peut alors avoir une longueur particulière pour sa réalisation comme ressort lame en bimétal. La branche courte en revanche constitue une courte liaison vers l'ajutage voisin. Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, l'élément d'étanchéité est poussé par le col du corps ainsi que par le col de l'élément de filtre, de l'intérieur contre le boîtier de filtre. Les cols cités ci-dessus permettent de réaliser une pression linéaire définie de l'élément d'étanchéité à la périphérie de chaque ajutage. Cette pression réalise avantageusement une étanchéité sur toute la périphérie sans nécessiter de force d'application 5 particulièrement importante. Selon un autre développement avantageux de l'installation de filtre de l'invention, le premier ajutage sert à brancher une conduite pour recevoir le carburant d'une pompe à carburant haute pression dans l'installation de filtre et le second ajutage est relié à une conduite qui fournit le carburant à nettoyer par l'installation de filtre à un moteur à combustion interne. Ainsi l'installation de filtre a deux branchements d'alimentation et un branchement de sortie. Ces branchements se présentent sous la forme d'ajutages débouchant à l'intérieur du boîtier de filtre. Le premier des deux branchements d'alimentation fournit le carburant du réservoir à l'élément de filtre et le second branchement d'alimentation fournit le carburant du retour de la pompe à carburant haute pression à l'installation de filtre. A la température normale de fonctionnement, le carburant est seulement prélevé du réservoir à travers le premier branchement d'alimentation pour alimenter l'installation de filtre. Si toutefois la température intérieure de l'installation de filtre est très basse (comme par exemple au démarrage à froid du véhicule) à l'intérieur de l'installation de filtre une soupape correspondant au second branchement de l'alimentation s'ouvre et permet de cette manière au carburant relativement chaud de la pompe à haute pression d'arriver dans l'installation de filtre. Les deux veines de carburant ainsi réunies se mélangent dans l'installation de filtre dans le sens de passage en amont de l'élément de filtre si bien que l'on aura globalement la bonne température du carburant dans l'élément de filtre. Si la température du carburant atteint une température prédéfinie, la soupape se ferme et le carburant provient alors exclusivement du premier branchement d'alimentation dans l'installation de filtre. Pour fermer la soupape on applique le corps de soupape contre le siège de soupape correspondant. Pour ouvrir la soupape on soulève le corps de soupape par rapport au siège de

6 soupape de manière active avec un élément de rappel et de cette manière on réalise la liaison fluidique à travers le siège de soupape. L'élément de rappel est de préférence un ressort lame en bimétal dont notamment une extrémité est mobile et porte un doigt ou un segment de broche qui traverse le siège de soupape pour pousser par son côté opposé contre le corps de soupape. Le ressort lame en bimétal se déforme en fonction de la température ambiante. Le ressort lame en bimétal est installé pour qu'il soit baigné par le carburant du réservoir arrivant dans l'installation de filtre. La soupape se ferme et s'ouvre en fonction de la température ainsi déterminée du carburant du réservoir. A température élevée ou suffisante, la soupape se ferme ; à température basse ou faible la température la soupape s'ouvre et le carburant arrivant de la pompe à carburant à haute pression peut se mélanger.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation de filtre représentée dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'une installation 20 de filtre selon l'invention, - la figure 2 est une vue correspondant à la figure 1 de l'installation de filtre dont le couvercle du boîtier a été enlevé, - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 2 de l'installation de filtre dont l'élément d'étanchéité a été enlevé, 25 - la figure 4 est une vue en perspective de dessous en coupe selon IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue selon la direction V de la figure 4 et, - la figure 6 est une vue perspective à l'échelle agrandie de l'élément d'étanchéité. 30 Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre une installation de filtre 10 pour filtrer du carburant. L'installation de filtre 10 a un boîtier de filtre 12 en forme de cartouche, composé d'un pot de boîtier 14 et d'un couvercle de boîtier 16.

7 Le couvercle de boîtier de filtre 16 comporte trois ajutages 18, 20, 22 dirigés vers l'extérieur, pratiquement perpendiculaires au couvercle. L'ajutage 20 (encore appelé premier ajutage) est branché pour recevoir le carburant d'une pompe à carburant (pompe haute pression) non représentée et alimenter l'installation de filtre 10 ; l'ajutage 22 (encore appelé second ajutage) est relié à une conduite alimentant un moteur à combustion interne non représenté avec le carburant nettoyé dans l'installation de filtre 10. L'ajutage 18 (encore appelé troisième ajutage) assure l'alimentation en carburant de l'installation de filtre 10 avec du carburant provenant du réservoir non représenté. Sous le couvercle le boîtier de filtre 16 se trouve, selon la figure 2, un élément d'étanchéité 24 plat ou en forme de plaque constitué par un feutre ou un feutre d'étanchéité ainsi qu'un corps 26 et sous celui-ci un élément de filtre 28 arrivant jusqu'au fond du pot 14 du boîtier de filtre. Sous l'ajutage 20 (voir figure 4) le corps 26 comporte une soupape 30 formant un siège de soupape 32, annulaire, réalisé en une seule pièce avec le corps 26 ainsi qu'un corps de soupape 34 en forme de bille. L'ajutage 20 dépasse par son extrémité dans le corps 26 en y étant tenu avec une structure de maintien 36 sous la forme de doigts réalisés en une seule pièce avec le corps 26. La soupape 30 constitue une installation de commutation qui permet de faire passer ou de bloquer la veine de carburant à travers l'ajutage 20 et l'installation de filtre 10. Pour bloquer la veine de carburant, le corps de soupape 34 s'applique contre le siège de soupape 32 ; en revanche pour libérer le passage du carburant, le corps de soupape 34 est soulevé par rapport au siège de soupape 32 comme cela paraît à la figure 4.

Le soulèvement du corps de soupape 34 par rapport au siège de soupape 32 est assuré par un élément de rappel 38 sous la forme d'un ressort lame en bimétal dont un doigt de soulèvement 40 traverse le siège de soupape 32 de bas en haut selon la figure 4 et agit sur le corps de soupape 34.

8 Le corps de soupape 34 est retenu contre le siège de soupape 32 par une structure de retenue réalisée en une seule pièce avec le corps 26 et ainsi avec le siège sous la forme de trois becs 43 répartis de manière équidistante autour du corps de soupape 34. La structure de retenue 42 retient le corps de soupape 34 après son montage qui se fait par le simple enclipage du corps de soupape 34 entre les becs 43, sur le corps 26 en étant de cette manière protégé contre la sortie. Le corps de soupape 34 ne risque pas de se perdre dans la chaîne logistique en sortie de montage et au cours des opérations de transport. En outre le corps de soupape 34 est maintenu en sécurité pour tout le procédé de fabrication qui aura lieu ensuite et il sera tenu en sécurité sur le corps 26. En même temps le corps de soupape 34 peut se soulever de la course requise, par rapport au siège de soupape 32 pendant le fonctionnement.

Cette retenue ainsi réalisée, très avantageuse du corps de soupape 34 se fait pratiquement sans mise en oeuvre de moyens supplémentaires en ce que les becs 43 de la structure de retenue 42 se réalisent simplement en même temps que l'on injecte le corps 26. Les becs 43 sont légèrement élastiques grâce à un choix d'une matière appropriée. La structure de retenue 42 limite en outre la course du corps de soupape 34 qui présente de ce fait une caractéristique de fermeture et d'ouverture particulièrement rapide. Les trois becs 43 de la structure de retenue 42 retiennent le corps de soupape 34 par une liaison par la forme sur son côté opposé au siège de soupape 32 ou non tourné vers celui-ci. Ainsi le corps de soupape 34 est retenu au-dessus du siège de soupape 32 dans un espace très limité selon la figure 4. La structure de maintien 36 est également réalisée de façon économique pour la même opération d'injection. L'ajutage 20 tenu dans cette structure est enfiché, pincé ou tenu par une liaison par la force. Le corps 26 sert en outre à fixer l'élément de retenue 38. Pour cela l'élément de retenue 38 comporte un orifice 44 à travers lequel passe la matière 46 du corps 26 pour tenir de cette manière

9 l'élément de rappel 38 par une liaison par la forme (voir figure 5). On réalise ainsi cette liaison par la forme à la manière d'un rivet. L'élément de rappel 38 soulève le corps de soupape 34 par rapport à son siège 32 de manière active en ce que dans la zone de son extension longitudinale, celui-ci se déforme sous l'effet de la variation de température. La déformation se fait en fonction de la température régnant dans l'environnement de l'élément de rappel 38. Le carburant qui provient du réservoir se trouve dans cet environnement. Ainsi pour une température élevée ou suffisante du io carburant provenant du réservoir, la soupape 30 se ferme ; pour une température basse ou trop faible en revanche la soupape 30 s'ouvre et se dégage de l'élément de rappel 38 par soulèvement du corps de soupape 34 par rapport au siège 32. Du carburant chaud peut alors arriver de la pompe à carburant pour passer dans la zone supérieure du 15 boîtier de filtre 12 et se mélanger de sorte que la température du carburant provenant de l'élément de filtre 28 sera relevée à la valeur requise. Le corps 26 est installé directement sur le côté intérieur du couvercle de boîtier de filtre 16 et offre alors des possibilités de 20 branchement pour les trois ajutages 18, 20, 22. L'élément d'étanchéité 24 est installé entre le corps 26 et le couvercle de boîtier de filtre 16 pour assurer l'étanchéité commune des ajutages 20, 22 au moins par rapport à l'élément de filtre 28. En particulier une partie de l'élément d'étanchéité 24 assure l'étanchéité 25 autour de l'ajutage 22 par rapport à une pièce en forme de col 48, central, par laquelle l'élément de filtre 28 pousse de l'intérieur contre l'élément d'étanchéité 24. Le carburant peut ainsi sortir de l'élément de filtre 28 à travers le col 48 pour passer dans l'ajutage 22. Le col 48 de l'élément de 30 filtre 28 ainsi rendu étanche conduit le chemin de passage du carburant à l'intérieur du boîtier de filtre 12 pour qu'aucun carburant ne puisse passer à côté de l'élément de filtre 28 sans avoir été filtré. Le corps 26 a une forme de L avec deux branches 50, 52 ; les ajutages 18, 20 se trouvent à l'extrémité libre des branches 50, 35 52. Le corps 26 ainsi en forme de L est relié à un premier et à un

l0 second ajutage 18, 20 et dans la zone du sommet de la forme en L on a en troisième lieu l'ajutage 22 qui n'est pas en liaison fluidique avec le corps 26 mais fournit à l'extérieur le carburant provenant du col 48. Le corps 26 en forme de L a une cavité 54 constituant la chambre de mélange pour réunir et mélanger les veines de carburant arrivant des ajutages 18 et 20. En outre l'élément de rappel 38 couvre le volume intérieur 54 sur la branche longue 52 du corps 26. Le corps 26 est également repoussé par l'élément de filtre 28 de l'intérieur contre le couvercle de boîtier 16 et y réalise l'étanchéité autour de l'ajutage 20 avec une pièce de col 56 par rapport à l'élément d'étanchéité 24. L'élément d'étanchéité 24 est ainsi repoussé par les cols 48 et 56, de l'intérieur contre le couvercle de boîtier de filtre 16 en réalisant ainsi l'étanchéité par rapport au côté intérieur du couvercle de boîtier de filtre 16.

L'élément d'étanchéité 24 comporte deux passages 58, 60 ; le premier passage 58 a une section circulaire et reçoit sur le côté intérieur le segment de l'ajutage 22. Le second passage 60 a une périphérie avec trois encoches 62 écartées régulièrement et s'étendant sur toute l'épaisseur de l'élément d'étanchéité 24. Ces encoches 62 forment dans la direction radiale une cavité avec des bossages qui subsistent et qui s'appliquent alors contre l'ajutage 20 reçu dans l'orifice traversant 60. Les encoches 62 réalisent l'étanchéité de l'élément d'étanchéité 24 mais de façon indirecte avec l'ajutage 20 c'est-à-dire qu'au montage, l'élément d'étanchéité 24 s'emmanche d'une manière particulièrement simple, compensant les tolérances de mesures avec ses deux orifices traversants 58, 60, de l'intérieur sur les ajutages 22, 20.30 NOMENCLATURE NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 installation de filtre 12 boîtier de filtre 14 peau du boîtier de filtre 16 couvercle du boîtier de filtre 18, 20, 22 ajutage l0 24 élément d'étanchéité 26 corps en forme de L 28 élément de filtre 30 soupape 32 siège de soupape 15 34 corps de soupape 36 structure de maintien 38 élément de rappel 40 doigts de soulèvement 42 structure de retenue 20 43 bec 44 orifice 46 matière du corps 26 48 col 50 branche courte 25 52 branche longue 54 cavité du corps 26 56 col 58 passage 60 passage 30 62 encoche 35 25 30

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Installation de filtre (10) comportant un élément de filtre (28) logé dans un boîtier de filtre (12) et muni d'au moins un premier ajutage (20) et un second ajutage (22), installation de filtre caractérisée en ce que l'intérieur du boîtier de filtre (12) est équipé d'un élément d'étanchéité (24) par lequel le premier ajutage (20) et le second ajutage (22) sont rendus étanches en commun au moins par rapport à l'élément de filtre (28). 2°) Installation de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) est un feutre d'étanchéité. 3°) Installation de filtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) est en forme de plaque avec un orifice traversant (60, 58) respectif pour le premier ajutage (20) et pour le second ajutage (22). 4°) Installation de filtre selon la revendication 3, caractérisée par au moins un orifice de passage (60) de l'élément d'étanchéité (24) dont la périphérie comporte au moins une encoche (62). 5°) Installation d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) est poussé de l'intérieur avec l'élément de filtre (10) contre le boîtier de filtre (12). 6°) Installation de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) avec l'élément de filtre (28) pousse de l'intérieur contre le couvercle de boîtier de filtre (16). 3513 7°) Installation de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'à à l'extérieur de l'élément de filtre (28) le boîtier de filtre (12) a un autre corps (26) qui rend étanche l'élément de filtre (24) de l'un des ajutages 5 (20) vers le corps (26). 8°) Installation de filtre selon la revendication 7, caractérisée en ce que le corps (26) est repoussé par l'élément de filtre (28) contre l'élément 10 d'étanchéité (24). 9°) Installation de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) est repoussé par un col (56) du corps (26) 15 ainsi que par un col (48) de l'élément de filtre (28) de l'intérieur contre le boîtier de filtre (12). 10°) Installation de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 le premier ajutage (20) est prévu pour être relié à une conduite fournissant le carburant d'une pompe à carburant à l'installation de filtre (10) et le second ajutage (22) est relié à une pompe qui fournit le carburant filtré par l'installation de filtre (10) au moteur à combustion. 25