FR2634521A1 - Exchangeable filter for liquid for supplying or lubricating an engine - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur, de préférence pour le gas-oil d'alimentation des moteurs Diesel. The present invention relates to a filter of the exchangeable type for a liquid for supplying or lubricating an engine, preferably for diesel fuel for supplying diesel engines.
Comme on le sait, les filtres du type indiqué ci-dessus se trouvant actuellement dans le commerce comprennent un corps en forme de cuvette ferme par un couvercle et à l'intérieur duquel est montée une cartouche filtrante. Cette dernière présente une couche annulaire en carton enroulée autour d'une chandelle à travers le couvercle et un fond. Le couvercle est muni d'un moyen de fixation à une conduite de sortie du liquide, de moyens de fixation au corps en forme de cuvette et de plusieurs orifices périphériques pour l'entrée du liquide ainsi que d'un orifice central pour la sortie du liquide hors du corps de la cuvette. Le couvercle est muni en outre sur ses deux faces de sièges pour des garnitures annulaires destinées à assurer l'étanchéité desdits orifices. As is known, filters of the type indicated above currently on the market include a bowl-shaped body closed by a cover and inside which is mounted a filter cartridge. The latter has an annular layer of cardboard wrapped around a candle through the cover and a bottom. The cover is provided with a means for fixing to a liquid outlet pipe, means for fixing to the bowl-shaped body and several peripheral orifices for the entry of the liquid as well as a central orifice for the outlet of the liquid out of the bowl body. The cover is further provided on its two faces with seats for annular linings intended to ensure the tightness of said orifices.
Les filtres décrits ci-dessus présentent quelques inconvénients provenant surtout du fait qu'au moins le corps en forme de cuvette et le couvercle sont réalisés en métal. Ceci augmente le prix global de production du filtre à cause de la complexité de construction du couvercle, étant donné le nombre élevé des pièces qui doivent être reliées les unes aux autres et en outre ceci exige des opérations d'application d'un vernis isolant sur les pie ces en métal en contact avec la couche filtrante lorsque celle-ci est réalisée en carton conducteur qui, comme on le sait, remplit la fonction de refroidissement du gas-oil qui la traverse afin d'éviter la solidification de la paraffine aux basses températures. The filters described above have some drawbacks, mainly due to the fact that at least the bowl-shaped body and the cover are made of metal. This increases the overall production price of the filter due to the complexity of construction of the cover, given the large number of parts which must be connected to each other and furthermore this requires operations of applying an insulating varnish to the metal parts in contact with the filtering layer when the latter is made of conductive cardboard which, as is known, fulfills the cooling function of the diesel oil which passes through it in order to avoid solidification of the paraffin at low temperatures.
Le but de la présente invention est de réaliser un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur qui soit exempt des inconvénients cités et qui soit d'une construction simple et par conséquent implique un prix de production réduit. The object of the present invention is to provide a filter of the exchangeable type for a liquid for supplying or lubricating an engine which is free of the abovementioned drawbacks and which is simple in construction and therefore involves a reduced production price. .
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront clairement au cours de la description suivante. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
La base de- la présente invention consiste à réaliser un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation ou de lubrification d'un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un corps en forme de cuvette, réalisé en matière plastique et à l'intérieur duquel est montée une cartouche filtrante, et un couvercle de fermeture dudit corps, réalisé également en matière plastique, le couvercle présentant des moyens de fixation du support, au moins un orifice d'entrée pour le liquide et au moins un orifice de sortie pour ce dernier. The basis of the present invention consists in making a filter of the exchangeable type for a liquid for supplying or lubricating an engine, characterized in that it comprises a bowl-shaped body, made of plastic material and l inside of which is mounted a filter cartridge, and a cover for closing said body, also made of plastic, the cover having means for fixing the support, at least one inlet for the liquid and at least one outlet for the latter.
Dans le but de faire mieux comprendre les caractéristiques de l'invention, la description suivante concerne deux formes préférées de réalisation qui sont décrites purement à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue en section transversale d'une première forme de réalisation d'un filtre selon les caractéristiques de la présente invention avec un détail montré en vue agrandie
la figure 2 est une vue de bas en haut d'un composant du filtre de la figure 1
la figure 3 est une section transversale d'une seconde forme de réalisation d'un filtre qui est l'objet de la présente invention ; et
la figure 4 est une vue de bas en haut d'un composant du filtre de la figure 3.In order to better understand the characteristics of the invention, the following description relates to two preferred embodiments which are described purely by way of nonlimiting examples with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a filter according to the features of the present invention with a detail shown in enlarged view
Figure 2 is a bottom-up view of a component of the filter in Figure 1
Figure 3 is a cross section of a second embodiment of a filter which is the object of the present invention; and
FIG. 4 is a bottom-up view of a component of the filter of FIG. 3.
Comme illustré à la figure 1, on indique dans son ensemble par le numéro de référence 1 un filtre du type échangeable pour un liquide d'alimentation (gas-oil) d'un moteur Diesel. Le filtre 1 assume la fonction consistant à enlever l'eau d'un tel liquide. As illustrated in FIG. 1, a filter of the exchangeable type for a supply liquid (diesel) of a diesel engine is generally indicated by the reference number 1. Filter 1 performs the function of removing water from such a liquid.
Le filtre 1 comprend un corps 2 en forme de cuvette présentant une paroi latérale cylindrique 3 et une paroi de fond 4 bombée vers l'extérieur. Le corps 2 est fermé par un couvercle 5 et loge une cartouche filtrante 6 présentant de manière connue des couches de carton 7 enroulées autour d'un élément cylindrique creux de support 8. Le corps 2, le couvercle 5 et l'élément 8 sont réalisés en matière plastique par estampage, de façon appropriée un polyamide chargé de verre. A l'intérieur du corps 2 sont définies deux chambres 11 et 12 séparées par un épaulement annulaire 13 formé en direction de la surface interne de la paroi latérale 3. Cet épaulement 13 est défini par la réduction de diamètre d'une partie de la paroi latérale 3 vers la paroi de fond 4. La chambre 11 présente un prolongement longitudinal plus grand que celui de la chambre 12 et loge la cartouche filtrante 6. The filter 1 comprises a bowl-shaped body 2 having a cylindrical side wall 3 and a bottom wall 4 curved outwards. The body 2 is closed by a cover 5 and houses a filter cartridge 6 having in known manner layers of cardboard 7 wound around a hollow cylindrical support element 8. The body 2, the cover 5 and the element 8 are produced plastic by stamping, suitably a glass-filled polyamide. Inside the body 2 are defined two chambers 11 and 12 separated by an annular shoulder 13 formed in the direction of the internal surface of the side wall 3. This shoulder 13 is defined by the reduction in diameter of a part of the wall lateral 3 towards the bottom wall 4. The chamber 11 has a longer longitudinal extension than that of the chamber 12 and houses the filter cartridge 6.
En référence aux figures 1 et 2, on voit que l'élément 8 est réalisé en une pièce unique et présente une paroi de fond circulaire 14 ayant un trou central 15 depuis le bord duquel démarre une partie cylindrique 16 creusée intérieurement. La paroi de fond 14 s'appuie périphériquement sur l'épaulement 13 et le cylindre 16 s'étend vers le couvercle 5. La couche de carton 7 est enroulée autour du cylindre 16 et logée entre la surface externe de celui-ci et la surface interne de la paroi latérale 3 du corps 2. Referring to Figures 1 and 2, we see that the element 8 is made in a single piece and has a circular bottom wall 14 having a central hole 15 from the edge of which starts a cylindrical part 16 hollowed out internally. The bottom wall 14 is supported peripherally on the shoulder 13 and the cylinder 16 extends towards the cover 5. The cardboard layer 7 is wound around the cylinder 16 and housed between the external surface thereof and the surface internal of the side wall 3 of the body 2.
Dans la paroi de fond 14, le long d'une couronne plus interne, sont réalisés plusieurs trous traversants 17 répartis uniformément et, le long d'une couronne plus externe, sont réalisés plusieurs autres trous traversants 18 répartis uniformément mais de diamètre inférieur à celui des trous 17. Sur la face de la paroi de fond 14, tournée vers la paroi de fond 4 du corps 2, sont réalisées radialement également des nervures de renfort 19.In the bottom wall 14, along a more internal ring, several through holes 17 are made uniformly distributed and, along a more external ring, several other through holes 18 are made evenly distributed but with a diameter less than that holes 17. On the face of the bottom wall 14, facing the bottom wall 4 of the body 2, reinforcing ribs 19 are also produced radially.
Depuis le bord libre de la paroi latérale 3 du corps 2 s'étend vers l'extérieur un flanc annulaire 20 en face d'un flanc annulaire 21 réalisé le long du bord périphérique du couvercle 5, et entre eux et en face on réalise une décharge annulaire 22. Le couvercle 5 est fixé au corps 2 au moyen d'une opération de soudure, de préférence à vibrations, réalisée entre les flancs 20 et 21 dans la zone plus intérieure de la décharge annulaire 22, de manière que, pendant l'opération de soudure, celle-ci recueille la matière de déchet qui est produite pendant cette opération, ce qui évite ainsi qu'elle ne sorte vers l'extérieur. From the free edge of the side wall 3 of the body 2 extends towards the outside an annular flank 20 opposite a annular flank 21 produced along the peripheral edge of the cover 5, and between them and opposite there is produced a annular discharge 22. The cover 5 is fixed to the body 2 by means of a welding operation, preferably a vibration operation, carried out between the sides 20 and 21 in the more interior zone of the annular discharge 22, so that, during the 'welding operation, it collects the waste material that is produced during this operation, which prevents it from going out.
En référence à la figure 1, on voit que le couvercle 5 est réalisé en une pièce unique et présente au centre un manchon 25 taraudé intérieurement qui s'étend à l'intérieur du corps 2 en se logeant dans le cylindre 16. With reference to FIG. 1, it can be seen that the cover 5 is produced in a single piece and has in the center a sleeve 25 internally threaded which extends inside the body 2 while being housed in the cylinder 16.
Depuis la surface du manchon 5 s'étend une plaque annulaire 26 sur le bord périphérique de laquelle est formé le flanc 21. Le long d'une couronne intermédiaire de la plaque 26 sont formés plusieurs trous trraversants 27. la face interne de la plaque 26 présente plusieurs nervures de renfort 28 qui s'étendent radialement du manchon 25 au flanc 21. Les trous 27 constituent les orifices d'entrée du liquide et se trouvent en correspondance avec la couche annulaire en carton 7, tandis que le trou interne du manchon 25 constitue l'orifice de sortie du liquide.From the surface of the sleeve 5 extends an annular plate 26 on the peripheral edge of which the flank 21 is formed 21. Along an intermediate ring of the plate 26 are formed several through holes 27. the internal face of the plate 26 has several reinforcing ribs 28 which extend radially from the sleeve 25 to the side 21. The holes 27 constitute the liquid inlet orifices and are in correspondence with the annular cardboard layer 7, while the internal hole of the sleeve 25 constitutes the liquid outlet orifice.
Le couvercle 5 présente trois garnitures annulaires d'étanchéité indiquées respectivement par les numéros 31, 32 et 33 qui sont destinées à définir l'étan- chéité entre les deux orifices, aussi bien intérieurement qu'extérieurement au filtre et entre les ouvertures et l'ambiance extérieure. La garniture 31 est logée dans un siège annulaire 34 formé sur la face externe du couvercle 5 autour du manchon 25. La garniture 32 est logée dans un siège annulaire 35 formé sur la face externe du couvercle 5 le long d'une couronne plus externe de celle-ci où sont formés les trous 27. La garniture 33 est logée dans un siège annulaire 36 formé sur la face interne du couvercle 5 autour du manchon 25. Sur cette garniture 33 s'appuie le bord libre du cylindre 16 à l'intérieur duquel se trouve une partie du manchon 25.Les garnitures externes 31 et 32 sont réalisées de préférence en matière plastique et sont solidarisées au couvercle 5 au moyen d'une opération de coestampage. Naturellement, il n'est pas exclu de réaliser également le garniture interne 33 par une opération de coestampage avec le couvercle 5. The cover 5 has three annular seals indicated respectively by the numbers 31, 32 and 33 which are intended to define the seal between the two orifices, both internally and externally to the filter and between the openings and the outdoor atmosphere. The lining 31 is housed in an annular seat 34 formed on the external face of the cover 5 around the sleeve 25. The lining 32 is housed in an annular seat 35 formed on the external face of the cover 5 along a more external crown of the latter where the holes 27 are formed. The lining 33 is housed in an annular seat 36 formed on the internal face of the cover 5 around the sleeve 25. On this lining 33 rests the free edge of the cylinder 16 inside which is a part of the sleeve 25. The external linings 31 and 32 are preferably made of plastic and are secured to the cover 5 by means of a co-stamping operation. Naturally, it is not excluded to also produce the internal lining 33 by a co-stamping operation with the cover 5.
Dans la partie centrale de la paroi de fond 4 du corps 2 est réalisé un trou traversant 41 taraudé intérieurement qui reçoit un bouchon d'étanchéité 42. Ce dernier est du type connu et présente une tige filetée 43 le long de laquelle on forme un cannelure axiale 44. Le bouchon 42 présente en outre une tête 45 extérieure au corps 2 et sur sa face tournée vers la paroi de fond 4 est réalisée une cavité annulaire 46 et en un point de celle-ci est formé un trou de décharge 47. Entre la tête 45 et la paroi de fond 4 on interpose une garniture annulaire d'étanchéité 48. In the central part of the bottom wall 4 of the body 2 is made a through hole 41 internally threaded which receives a sealing plug 42. The latter is of the known type and has a threaded rod 43 along which a groove is formed axial 44. The plug 42 also has a head 45 external to the body 2 and on its face facing the bottom wall 4 is formed an annular cavity 46 and at a point thereof is formed a discharge hole 47. Between the head 45 and the bottom wall 4 an annular sealing gasket 48 is interposed.
En service, le manchon 25 reçoit intérieurement par une partie d'une pièce de connexion (connue et non illustrée) destinée au filtre 1 de manière qu'à travers les trous 27 on fasse entrer dans le filtre 1 le liquide à purifier, tandis que le liquide filtré est prélevé par le manchon 25. Le liquide, selon un schéma déjà connu, se dirige depuis les trous 27 dans la partie de la chambre 11 occupée par la couche de carton 7 et, en passant à travers la couche de carton 7, l'eau se sépare et est recueillie à l'intérieur de la chambre 12. Le liquide filtré sortant des trous 17 et 18 traverse l'intérieur du cylindre 16 et sort par le manchon 25. In service, the sleeve 25 receives internally through a part of a connection piece (known and not illustrated) intended for the filter 1 so that through the holes 27 the liquid to be purified is brought into the filter 1, while the filtered liquid is taken up by the sleeve 25. The liquid, according to an already known scheme, heads from the holes 27 in the part of the chamber 11 occupied by the layer of cardboard 7 and, passing through the layer of cardboard 7 , the water separates and is collected inside the chamber 12. The filtered liquid leaving the holes 17 and 18 passes through the interior of the cylinder 16 and exits through the sleeve 25.
L'assemblage du filtre 1 est un travail simple du fait qu'il est suffisant tout d'abord d'installer la cartouche filtrante 6 munie de l'élément de support cylindrique 8, à l'intérieur du corps 2, et ensuite de faire en sorte que le siège 36 contacte la garniture 33 (évidemment dans le cas où celle-ci n'est pas co-estampée) et enfin de réaliser la soudure entre les flancs 20 et 21 respectifs du corps 2 et du couvercle 5. The assembly of the filter 1 is a simple job since it is sufficient first of all to install the filter cartridge 6 provided with the cylindrical support element 8, inside the body 2, and then to make so that the seat 36 contacts the lining 33 (obviously in the case where the latter is not co-stamped) and finally to carry out the welding between the respective sides 20 and 21 of the body 2 and of the cover 5.
La figure 3 montre un filtre indiqué également par le numéro de référence 1 car il est très semblable à celui illustré à la figure 1. L'unique différence existant entre les deux filtres est constituée par la conformation différente du couvercle 5 et de l'élément de support 8 de la couche de carton 7. De ce fait, les parties communes de deux formes de réalisation du filtre 1 sont désignées par les mêmes numéros de référence. Le filtre 1 de la figure 3 comprend la cartouche filtrante 6 présentant la couche de carton 7 portée par un élément de support comprenant un fond 51 et une chandelle cylindrique axiale creuse 52. A la fermeture du corps 2, le filtre 1 est muni d'un couvercle 53 réalisé d'une pièce avec la chandelle 52. Le corps 2 et le couvercle 53 sont réalisés également dans ce cas en matière plastique estampée.Le fond 51 peut être réalisé indifféremment en matiére métallique ou plastique et il appuie par son bord périphérique sur l'épaulement la et présente une partie centrale 54 en forme tronconique qui se loge à l'intérieur de la chandelle 52. Cette partie 54 comporte un trou traversant 55. Le fond 51, le long de la partie d'appui de la couche de carton 7, présente plusieurs autres ensembles de trous traversants 56 formés dans d'autres couronnes. Figure 3 shows a filter also indicated by the reference number 1 because it is very similar to that illustrated in Figure 1. The only difference between the two filters is the different conformation of the cover 5 and the element support 8 of the cardboard layer 7. Therefore, the common parts of two embodiments of the filter 1 are designated by the same reference numbers. The filter 1 of FIG. 3 comprises the filter cartridge 6 presenting the layer of cardboard 7 carried by a support element comprising a bottom 51 and a hollow axial cylindrical jack 52. When the body 2 is closed, the filter 1 is provided with a cover 53 made in one piece with the candle 52. The body 2 and the cover 53 are also made in this case of stamped plastic. The bottom 51 can be made either of metallic or plastic material and it presses by its peripheral edge on the shoulder la and has a central part 54 in frustoconical shape which is housed inside the candle 52. This part 54 has a through hole 55. The bottom 51, along the support part of the layer of cardboard 7, has several other sets of through holes 56 formed in other rings.
Comme illustré aux figures 3 et 4, le couvercle 53 est très semblable au couvercle 5 du fait qu'il présente également un manchon central 57 taraudé intérieurement d'où s'étendent la chandelle 52 et une plaquette 58 sur le bord périphérique de laquelle un flanc annulaire 61 se trouve en saillie t lors de l'utilisation il est soudé ensuite au flanc 20 du corps 2. Même le flanc 61 présente une décharge annulaire 22 pour recueillir la matière de déchet due à la soudure. Sur la face interne de la plaquette 58, sont réalisées plusieurs nervures de renfort 62 qui s'étendent radialement du manchon 57 au flanc 61. Le long d'une couronne intermédiaire de la plaque 58 sont réalisés plusieurs trous traversants 63 distribués uniformément, qui constituent les orifices d'entrée du liquide.A la différence du couvercle 5 le couvercle 53 est muni seulement des garnitures annulaires d'étanchéité externe indiquées également par les numéros 31 et 32 et contactant les cavités 34 et 35 fabriquées sur la face externe du couvercle 53. Même dans ce cas, les garnitures 31 et 32 peuvent être réalisées avec le couvercle 53 par coestampage. As illustrated in Figures 3 and 4, the cover 53 is very similar to the cover 5 in that it also has a central sleeve 57 internally threaded from where extend the candle 52 and a plate 58 on the peripheral edge of which a annular flank 61 is projecting t during use it is then welded to the flank 20 of the body 2. Even the flank 61 has an annular discharge 22 to collect the waste material due to the welding. On the internal face of the plate 58, several reinforcing ribs 62 are produced which extend radially from the sleeve 57 to the flank 61. Along an intermediate ring of the plate 58 are made several through holes 63 distributed uniformly, which constitute the liquid inlet orifices. Unlike the cover 5, the cover 53 is provided only with the annular external seals also indicated by the numbers 31 and 32 and contacting the cavities 34 and 35 made on the external face of the cover 53. Even in this case, the linings 31 and 32 can be produced with the cover 53 by co-stamping.
Pour l'assemblage du filtre 1 de la figure 3, il est suffisant d'introduire dans le corps 2 la cartouche filtrante 6 qui porte déjà le fond 51 et la chandelle 52 avec le couvercle 53. For the assembly of the filter 1 of FIG. 3, it is sufficient to introduce into the body 2 the filter cartridge 6 which already carries the bottom 51 and the candle 52 with the cover 53.
Ensuite, on réalise l'opération de soudure entre les flancs 26 et 61. Then, the welding operation is carried out between the sides 26 and 61.
De ce qui précède on voit à l'évidence les avantages obtenus en mettant en oeuvre la présente invention. From the foregoing, we can clearly see the advantages obtained by implementing the present invention.
En particulier, le couvercle en matière plastique peut être réalisé par estampage en une pièce unique ce qui simplifie sa construction. Dans le couvercle, il est ensuite possible de réaliser par co-estampage également les garnitures d'étanchéité et intégralement par estampage la chandelle de support axial de la cartouche filtrante. On simplifie en outre la fixation étanche entre le couvercle et le corps du fait que seule une opération de soudure est suffisante. En définitive, le filtre 1 a un nombre réduit de composants, il est facile à assembler et son prix de revient de production est faible. In particular, the plastic cover can be made by stamping in a single piece which simplifies its construction. In the cover, it is then possible to produce the sealing gaskets also by co-stamping and integrally by stamping the axial support jack of the filter cartridge. It also simplifies the tight fixing between the cover and the body because only one welding operation is sufficient. Ultimately, the filter 1 has a reduced number of components, it is easy to assemble and its production cost is low.
Enfin, pour la réalisation des composants du filtre 1 en matière plastique il n'est plus nécessaire, même en utilisant le carton de type conducteur, de revêtir de vernis isolant de tels composants car ils sont déjà en fait isolés. Finally, for producing the components of the plastic filter 1, it is no longer necessary, even when using cardboard of the conductive type, to coat with insulating varnish such components because they are already in fact insulated.
Finalement, il est clair que le filtre 1 décrit et illustré peut subir des modifications et recevoir des variantes sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. Finally, it is clear that the filter 1 described and illustrated can undergo modifications and receive variants without thereby departing from the scope of the present invention.
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