FR2688574A1 - Oil-filtering device - Google Patents

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Abstract

Oil-filtering device. It comprises a rotating tube (16) equipped with a pocket (17) such as a groove having fine filtration orifices (20) and an overflow edge (18) towards a component to be lubricated (5). Impurities are separated by centrifuging while the oil spends time in the pocket (17) and flow out through the orifices (20) with a small flow of oil. This devices makes it possible to filter out even extremely fine particles and therefore provides almost perfect cleanliness of the lubricating oil arriving at the component.

Description

DISPOSITIF DE FILTRATION D'HUILE
DESCRIPTION
L'invention a pour objet un dispositif de filtration d'huile.OIL FILTRATION DEVICE
DESCRIPTION
The invention relates to an oil filtration device.

L'huile de lubrification de pièces telles que des rouLements doit fréquemment être filtrée des impuretés qu'elLe contient pour éviter t'usure de la pièce, mais les filtres classiques ne permettent pas de retenir des particuLes fines qui peuvent cependant être nuisibles elles aussi. Un autre inconvénient est que les particuLes retenues ne peuvent pas contribuer à une analyse spectrométrique exacte de lthuile si l'appareil responsable d'une telle mesure doit être situé en aval de la pièce à lubrifier. The lubricating oil of parts such as bearings must frequently be filtered from the impurities which it contains to avoid wear of the part, but conventional filters do not make it possible to retain fine particles which can however also be harmful. Another disadvantage is that the retained particles cannot contribute to an exact spectrometric analysis of the oil if the device responsible for such a measurement must be located downstream of the part to be lubricated.

Le dispositif de filtration conforme à l'invention, et qui est alimenté en huile par un moyen approprié disposé sur un circuit de lubrification, est original en ce que le moyen d'alimentation débouche dans un tube tournant sur lui-même et au droit d'une poche creusée dans la face interne du tube, la poche étant munie d'orifices de filtration traversant le tube et d'un bord échancré de trop-plein débouchant vers une zone de lubrification. The filtration device according to the invention, and which is supplied with oil by a suitable means arranged on a lubrication circuit, is original in that the supply means opens out into a tube rotating on itself and at right angles to it. a pocket hollowed out in the internal face of the tube, the pocket being provided with filtration orifices passing through the tube and with a scalloped edge of overflow opening towards a lubrication zone.

Le brevet français 2 431 028 décrit un dispositif de lubrification où certains des moyens de l'invention apparaissent, mais ils sont agencés différemment pour des résultats également différents il s'agit d'un dispositif de lubrification où l'huiLe passe essentiellement par des orifices en forme de perçages de grand diamètre traversant le tube quand les conditions de lubrification sont normales et par des poches en forme de rainures axiales sur la face interne du tube quand le débit est faible, ce qui permet d'effectuer une lubrification de secours en maintenant un écoulement d'huile par les rainures jusqu'à une chambre située en aval du tube, car cette chambre est agencée de telle façon qu'elle se vide toujours de l'huile qu'elle continue de recevoir, même à très faibLe débit, au profit de la pièce à lubrifier. French patent 2,431,028 describes a lubrication device where some of the means of the invention appear, but they are arranged differently for equally different results it is a lubrication device where the oil passes essentially through orifices in the form of large diameter holes passing through the tube when the lubrication conditions are normal and by pockets in the form of axial grooves on the internal face of the tube when the flow is low, which makes it possible to perform emergency lubrication while maintaining a flow of oil through the grooves to a chamber located downstream of the tube, because this chamber is arranged in such a way that it always empties of the oil which it continues to receive, even at very low flow rate, for the benefit of the part to be lubricated.

Perçages et rainures alternent autour de l'axe du tube et sont séparés. Aucune filtration n'est produite. Dans l'invention, les orifices sont en principe de fin diamètre pour laisser passer peu d'hui le, la poche a une extension axiale limitée sur le tube et consiste généralement en une gorge, et Les orifices débouchent dans son fond.Holes and grooves alternate around the axis of the tube and are separated. No filtration is produced. In the invention, the orifices are in principle of fine diameter to allow little oil to pass through, the pocket has a limited axial extension on the tube and generally consists of a groove, and the orifices open out into its bottom.

L'efficacité de la filtration est améliorée si Le tube a une section à protubérances ; les orifices sont alors situés sur les protubérances. The filtration efficiency is improved if the tube has a protruding section; the orifices are then located on the protrusions.

Le tube peut être pro longé au-delà du bord de trop-plein par une portion à face interne sensiblement cylindrique et munie d'orifices au droit d'une zone à lubrifier autour du tube. Il est alors possibLe de lubrifier facilement une pièce telle qu'un roulement si les orifices en question tournent devant une rangée de perçages traversant la bague interne de celui-ci. The tube can be extended along the edge of the overflow by a portion with a substantially cylindrical internal face and provided with orifices in line with an area to be lubricated around the tube. It is then possible to easily lubricate a part such as a bearing if the orifices in question rotate in front of a row of holes passing through the internal ring thereof.

Si maintenant les orifices de filtration débouchent au droit d'une zone à refroidir voisine de la zone de lubrification, l'échauffement de la pièce à lubrifier peut être évité même avec un faible débit d'huile de lubrification, et l'huile détournée pour La filtration ne sert alors pas seulement à entraîner des impuretés. If the filtration openings now open at the level of a zone to be cooled close to the lubrication zone, the heating of the part to be lubricated can be avoided even with a low flow of lubricating oil, and the oil diverted to Filtration is not only used to cause impurities.

Il est souvent avantageux que les orifices de filtration débouchent dans une zone entourée d'une chemise de confinement et de récupération de l'huile de filtration, qui peut englober également la zone à lubrifier. On provoque alors le mélange des deux écoulements d'huile en aval de la pièce à lubrifier pou r reconstitue r les conditions initiales de granulométrie des impuretés de L'huile et analyser l'huile non filtrée en spectrométrie. It is often advantageous for the filtration orifices to open into an area surrounded by a jacket for confining and recovering the filtration oil, which may also include the area to be lubricated. The two oil flows are then mixed downstream of the part to be lubricated in order to reconstitute the initial conditions of particle size of the oil impurities and analyze the unfiltered oil by spectrometry.

L'invention va maintenant être décrite plus en détai I à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif
- la figure 1 représente une réalisation de
L'invention,
- la figure 2 représente une modification possible pour cette réalisation,
- et la figure 3 représente une autre réalisation de l'invention.The invention will now be described in more detail with the aid of the following figures which are annexed by way of non-limiting illustration.
- Figure 1 shows an embodiment of
The invention,
FIG. 2 represents a possible modification for this embodiment,
- And Figure 3 shows another embodiment of the invention.

Le système de Lubrification de la première figure comprend un tuyau d'alimentation d'huile 1 muni d'une pompe 2 et qui aspire de l'huile à partir d'une bâche non représentée. Il se termine par un gicleur 3 au travers d'une chemise 4 de confinement qui entoure en particulier un roulement à billes 5 dont la bague interne 6 et la portée 7 sur laquelle elle est installée sont percées d'une rangée circuLai re d'orifices 8 en prolongement.Les ajutages 9 du gicleur 3 -situés dans la chemise 4 - sont orientés de sorte que l'huile est projetée dans le creux 10 délimité par la face interne de la portée 7 : une partie de l'huile traverse Les perçages 8 et lubrifie le roulement à billes 5 avant de retomber et de couler le tong de la chemise 4 en particulier, jusqu'à ce qutelle sorte du volume confine et soit récupérée en s'écoulant par un trou 11 au fond de la chemise 4. Un bout d'arbre 12 soutenu par le roulement à billes 5 et auquel la portée 7 appartient est relié à la chemise 4 par un joint d'étanchéité 13 tel qu'un joint à labyrinthe et complète ainsi l'étanchéité du volume confiné par la chemise. Une jante 14 est fixée au fond de la portée 7 et établit donc une fermeture etanche à cet endroit au moyen d'un joint torique 15. The lubrication system of the first figure comprises an oil supply pipe 1 provided with a pump 2 and which sucks oil from a tank not shown. It ends with a nozzle 3 through a containment jacket 4 which in particular surrounds a ball bearing 5 whose inner ring 6 and the bearing 7 on which it is installed are pierced with a circuLai row of orifices 8 in extension. The nozzles 9 of the nozzle 3 - located in the jacket 4 - are oriented so that the oil is projected into the hollow 10 delimited by the internal face of the seat 7: part of the oil passes through The holes 8 and lubricates the ball bearing 5 before falling and pouring the tong of the shirt 4 in particular, until it leaves the confining volume and is recovered by flowing through a hole 11 at the bottom of the shirt 4. A shaft end 12 supported by the ball bearing 5 and to which the bearing 7 belongs is connected to the jacket 4 by a seal 13 such as a labyrinth seal and thus completes the sealing of the volume confined by the shirt. A rim 14 is fixed to the bottom of the seat 7 and therefore establishes a sealed closure at this location by means of an O-ring 15.

La description correspond jusqutà présent à une construction connue et l'invention consiste en ce que l'on ajoute un tube 1 6 tournant et qui est par exemple d'une pièce avec la jante 14 et concentrique à la portée 7. Il s'étend jusqu'au droit de l'extrémité du gicleur 3 et des ajutages 9, qui sont alors disposés de façon que l'huiLe qu'ils projettent aboutisse à une poche 17 creusée sur la face interne du tube 16 ; la poche 17 est en forme d'auge circulaire ou de gorge ; un bord de trop plein 18 et un bord de retenue 19, plus élevé que le précédent, la limitent, respectivement du côté des perçages 8 et du côté opposé.Des orifices de filtration 20 très fins sont prévus au fond de la poche 17 et traversent La paroi du tube 16 de part en part, ainsi que des orifices de lubrification 21 qui sont situés hors de la poche 17, au droit des perçages 8 pour défiler devant eux. The description so far corresponds to a known construction and the invention consists in adding a rotating tube 1 6 which is for example in one piece with the rim 14 and concentric to the surface 7. It extends to the right of the end of the nozzle 3 and the nozzles 9, which are then arranged so that the oil which they project ends in a pocket 17 hollowed out on the internal face of the tube 16; the pocket 17 is in the form of a circular trough or groove; an overflow edge 18 and a retaining edge 19, higher than the previous one, limit it, respectively on the side of the holes 8 and on the opposite side. Very fine filtration orifices 20 are provided at the bottom of the pocket 17 and pass through The wall of the tube 16 right through, as well as lubrication orifices 21 which are located outside the pocket 17, in line with the bores 8 to pass in front of them.

L'huile projetée dans la poche 17 y séjourne pendant un temps suffisant pour que les impuretés qu'elle contient, même les plus fines, soient déplacées par centrifugation, se rassemblent au fond de la poche 17 et s'écoulent par les orifices de filtration 20 avec un petit débit d'huile. Cette huile de filtration vient éclabousser un bout 22 de portée 7 proche du roulement à billes 5 et contribue à refroidir ces pièces, conformément à une tendance technologique actuelle où on évite de lubrifier fortement les roulements, pour réduire l'usure que les impuretés provoquent, et où on sépare donc les fonctions de lubrification et de refroidissement ; le reste de l'huile coule par-dessus
Le bord de trop-plein 18 quand la poche 17 est remplie et circule le long de la paroi du tube 16 vers la jante 14 avant de s'écouter par les orifices de lubrification 21, qui sont sensiblement plus larges, et de projeter cette huile de lubrification sur le cercle où se trouvent les perçages 8. L'huile de filtration et l'huile de lubrification se mélangent ensuite en retombant et en passant par le trou 11.The oil sprayed into the bag 17 remains there for a time sufficient for the impurities it contains, even the finest, to be displaced by centrifugation, collect at the bottom of the bag 17 and flow through the filtration orifices 20 with a small flow of oil. This filtration oil splashes a tip 22 with a bearing 7 close to the ball bearing 5 and contributes to cooling these parts, in accordance with a current technological trend where the bearings are strongly lubricated, to reduce the wear that the impurities cause, and where the functions of lubrication and cooling are therefore separated; the rest of the oil flows over
The overflow edge 18 when the pocket 17 is filled and circulates along the wall of the tube 16 towards the rim 14 before being listened to by the lubrication orifices 21, which are substantially wider, and projecting this oil lubricating oil on the circle where the holes are located 8. The filtration oil and the lubricating oil are then mixed by falling down and passing through the hole 11.

On remarque que ce dispositif possède, outre les avantages déjà mentionnés, celui de projeter avec une grande précision huile de lubrification sur les perçages 8. It is noted that this device has, in addition to the advantages already mentioned, that of spraying lubricating oil with great precision onto the holes 8.

On voit sur la figure 2 que la section circulaire n'est pas forcément la meilleure pour le tube 16, mais qu'il peut être au contraire intéressant de le choisir à section muni e de protubérances et oblongue par exemple, notamment à l'emplacement de la poche 17 : les orifices de filtration 20 sont alors situés au fond de chacune des protubérances 23, cela pour accroStre l'efficacité de la centrifugation en rassemblant les impuretés devant les orifices de filtration 20, sans qu'un débit d'huile de filtration plus grand soit produit : les protubérances 23 font office d'entonnoirs. It can be seen in FIG. 2 that the circular section is not necessarily the best for the tube 16, but that it may on the contrary be advantageous to choose it with a section provided with protuberances and oblong for example, in particular at the location of the bag 17: the filtration orifices 20 are then located at the bottom of each of the protuberances 23, this in order to increase the efficiency of the centrifugation by collecting the impurities in front of the filtration orifices 20, without an oil flow of greater filtration is produced: the protrusions 23 act as funnels.

Un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention est représenté sur la troisième figure. Le tube 24 est ici plus court que le précédent et se réduit à la portion qui comprend la poche 17 et les orifices de filtration 20 : L'huile de lubrification s'écoule en direction axiale par l'extrémité de sortie 25 du tube 24, du côté du bord de trop-plein 18. Another example of implementation of the invention is shown in the third figure. The tube 24 is here shorter than the previous one and is reduced to the portion which includes the bag 17 and the filter orifices 20: The lubricating oil flows in an axial direction through the outlet end 25 of the tube 24, on the side of the overflow edge 18.

Le tube 24 est en fait situé autour d'un arbre 26 avec lequel il tourne car il lui est relié par des entretoises 27. L'extrémité de sortie 25 débouche sur des conduits de lubrification 28 qui peuvent se rejoindre ou bifurquer et qui aboutissent aux perçages de Lubrification 8 de roulements à billes 5, dont un seul est représenté ici. L'huile de filtration et l'huile de lubrification ont loisir de se mélanger en coulant dans le volume englobé par la chemise de confinement - ici 29 - et en quittant celle-ci par un trou de vidange non représenté. Des joints d'étanchéité à labyrinthe 30 permettent d'assurer l'étanchéité entre la chemise de confinement 29, que l'arbre 26 traverse. The tube 24 is in fact situated around a shaft 26 with which it rotates because it is connected to it by spacers 27. The outlet end 25 opens onto lubrication conduits 28 which can join or bifurcate and which lead to the Lubrication holes 8 of ball bearings 5, only one of which is shown here. The filtration oil and the lubricating oil are free to mix by flowing in the volume encompassed by the confinement jacket - here 29 - and leaving the latter by a drain hole not shown. Labyrinth seals 30 provide sealing between the containment jacket 29, which the shaft 26 passes through.

Dans cette réalisation, l'huile peut être projetée hors d'un conduit 31 qui traverse la chemise de confinement 29 et arrose une zone de l'arbre 26 sensiblement au droit du tube 24, avec la conséquence que l'huile jaillit ensuite vers la poche 17 à l'aide des forces centrifuges que la rotation de l'arbre 26 lui communique.In this embodiment, the oil can be sprayed out of a conduit 31 which passes through the confinement jacket 29 and sprinkles an area of the shaft 26 substantially in line with the tube 24, with the consequence that the oil then gushes towards the pocket 17 using centrifugal forces that the rotation of the shaft 26 communicates to it.

Les autres particularités de la réalisation précédente restent valables. The other features of the previous embodiment remain valid.

Le bord de trop-plein 18 est échancré par rapport au bord de retenue 19 soit en étant pourvu de saignées telles que des rainures ou des créneaux, soit tout simplement en étant moins haut que lui. Il peut alors avoir un contour lisse et régulier.  The overflow edge 18 is notched relative to the retaining edge 19 either by being provided with grooves such as grooves or slots, or simply by being less high than it. It can then have a smooth and regular outline.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration d'huile disposé sur un circuit de lubrification comprenant un moyen d'alimentation (3, 31) du dispositif, caractérisé en ce que le moyen débouche dans un tube (16, 24) tournant sur lui-même au droit d'une poche (17) creusée dans la face interne du tube, la poche étant munie d'orifices de filtration (20) traversant le tube et d'un bord échancré de trop-plein (18) débouchant vers une zone de lubrification. 1. Oil filtration device arranged on a lubrication circuit comprising a supply means (3, 31) of the device, characterized in that the means opens into a tube (16, 24) rotating on itself at right a pocket (17) hollowed out in the internal face of the tube, the pocket being provided with filtration orifices (20) passing through the tube and a notched edge of overflow (18) opening towards a lubrication zone. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube a une section à protubérances (23), les orifices de filtration (20) étant situés sur les protubérances. 2. Device according to claim 1, characterized in that the tube has a protuberance section (23), the filtration orifices (20) being located on the protuberances. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube est prolongé au-delà du bord de trop-plein (18) par une portion à face interne sensiblement cylindrique et munie d'orifices de lubrification (21) au droit d'une zone (8) à lubrifier autour du tube. 3. Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the tube is extended beyond the overflow edge (18) by a portion with a substantially cylindrical internal face and provided with lubrication orifices ( 21) in line with an area (8) to be lubricated around the tube. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices de filtration de la poche débouchent au droit d'une zone à refroidir (22) voisine de la zone de lubrification. 4. Device according to claim 3, characterized in that the filter orifices of the bag open at the level of a zone to be cooled (22) adjacent to the lubrication zone. 5. Dispositif suivant L'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les orifices de filtration (20) débouchent dans une zone entourée d'une chemise de confinement et de récupération (4, 29). 5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the filtration orifices (20) open into an area surrounded by a containment and recovery jacket (4, 29). 6. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la chemise entoure la zone à lubrifier. 6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the jacket surrounds the area to be lubricated. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendicatons 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation est un gicleur (3) au centre du tube. 7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the supply means is a nozzle (3) in the center of the tube. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation est un tuyau (31) orienté vers une portion d'un arbre (26) tournant au droit de la poche (17), le tube (24) entourant l'arbre tournant.  8. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the supply means is a pipe (31) oriented towards a portion of a shaft (26) rotating in line with the pocket (17), the tube (24) surrounding the rotating shaft.
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