FR2701656A1 - Multipurpose filter body for a filter cartridge with a radial or axial seal and filtration device comprising such a body. - Google Patents
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Abstract
Description
Corps de filtre polyvalent pour cartouche filtrante à joint radial ou axial et dispositif de filtrage comportant un tel corps.Multipurpose filter body for a filter cartridge with a radial or axial seal and filtering device comprising such a body.
La présente invention concerne un corps de filtre ainsi qu'un dispositif de filtrage d'un fluide gazeux, utilisés notamment pour filtrer de l'air alimentant un moteur à combustion interne. The present invention relates to a filter body and a device for filtering a gaseous fluid, used in particular for filtering air supplying an internal combustion engine.
Dans l'industrie automobile, les moteurs Diesel ou à explosion pour véhicules sont équipés d'un filtre à air pour purifier l'air avant son introduction dans les chambres de combustion du moteur. Le filtre à air comprend un corps de filtre monté sur le véhicule à proximité du moteur et un élément filtrant amovible sous forme d'une cartouche enfermée dans le corps de filtre. Lorsque la cartouche filtrante est colmatée par des poussières et impuretés véhiculées dans l'air, elle est remplacée par une cartouche filtrante neuve. In the automotive industry, diesel or internal combustion engines for vehicles are equipped with an air filter to purify the air before it is introduced into the combustion chambers of the engine. The air filter comprises a filter body mounted on the vehicle near the engine and a removable filter element in the form of a cartridge enclosed in the filter body. When the filter cartridge is clogged with dust and impurities carried in the air, it is replaced by a new filter cartridge.
n existe actuellement deux types de cartouches filtrantes: les cartouches à joint d'étanchéité axial et les cartouches à joint d'étanchéité axial. There are currently two types of filter cartridges: axial seal cartridges and axial seal cartridges.
Les cartouches à joint axial sont montées dans le corps de filtre à l'aide d'un étrier de serrage pour assurer une compression axiale du joint d'étanchéité Les cartouches à joint radial nécessitent un ajustement des diamètres du joint et d'un tube en sortie du filtre assurant la compression du joint d'étanchéité. The axial seal cartridges are mounted in the filter body using a clamping bracket to ensure axial compression of the seal. The radial seal cartridges require an adjustment of the diameters of the seal and of a tube in filter outlet ensuring compression of the seal.
Jusqu'à présent, les corps de filtre sont conçus uniquement pour recevoir soit une cartouche à joint d'étanchéité axial, soit une cartouche à joint d'étanchéité radial. R n'est pas possible de monter une cartouche à joint d'étanchéité radial dans un corps de filtre conçu pour recevoir une cartouche à joint d'étanchéité axial. De même il n'est pas possible de monter une cartouche à joint d'étanchéité axial dans un corps de filtre destiné à recevoir une cartouche à joint d'étanchéité radial. R en résulte que le fabricant doit fournir des investissements importants pour réaliser au moins deux types nécessaires de corps de filtre, et que l'utilisateur est tributaire d'un type particulier de cartouches filtrantes pour son véhicule. Until now, the filter bodies have been designed only to receive either an axial seal cartridge or a radial seal cartridge. R is not possible to mount a radial seal cartridge in a filter body designed to receive an axial seal cartridge. Similarly, it is not possible to mount a cartridge with an axial seal in a filter body intended to receive a cartridge with a radial seal. As a result, the manufacturer must make significant investments to produce at least two necessary types of filter body, and the user is dependent on a particular type of filter cartridge for his vehicle.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités en proposant un corps de filtre de structure particulière permettant l'interchangeabilité des cartouches filtrantes à joint d'étanchéité radial et à joint d'étanchéité axial. The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by proposing a filter body of particular structure allowing the interchangeability of filter cartridges with a radial seal and an axial seal.
Le corps de filtre selon l'invention comprend un boîtier sensiblement cylindrique pourvu d'une entrée latérale et d'une sortie axiale, un couvercle amovible pouvant être assemblé au boîtier de façon étanche, et une partie tubulaire faisant saillie axialement à l'intérieur du boîtier et délimitant la sortie. Le boîtier présente un fond s'étendant radialement à l'opposé du couvercle et délimité par une surface cylindrique concentrique à la partie tubulaire de sortie, ladite surface constituant un étranglement radial du boîtier. De même, le couvercle présente circonférentiellement un étranglement radial pour offrir une surface cylindrique d'appui disposée coaxialement à la partie tubulaire de sortie. The filter body according to the invention comprises a substantially cylindrical housing provided with a lateral inlet and an axial outlet, a removable cover which can be assembled to the housing in leaktight manner, and a tubular part projecting axially inside the housing and delimiting the outlet. The housing has a bottom extending radially opposite the cover and delimited by a cylindrical surface concentric with the tubular outlet part, said surface constituting a radial constriction of the housing. Likewise, the cover has a circumferential radial constriction to provide a cylindrical support surface arranged coaxially with the tubular outlet part.
Cette forme particulière du corps de filtre permet d'une part le montage d'une cartouche à joint d'étanchéité axial, le centrage de la cartouche étant assuré par la partie tubulaire de sortie du corps de filtre, et d'autre part le montage d'une cartouche à joint d'étanchéité radial, les deux étranglements radiaux situés respectivement au fond du boîtier et sur le couvercle assurant le centrage de la cartouche dans le corps de filtre. This particular shape of the filter body allows on the one hand the mounting of a cartridge with an axial seal, the centering of the cartridge being ensured by the tubular outlet part of the filter body, and on the other hand the mounting a cartridge with a radial seal, the two radial throttles located respectively at the bottom of the housing and on the cover ensuring the centering of the cartridge in the filter body.
L'invention permet donc de monter indifféremment les deux types de cartouches filtrantes dans un corps de filtre unique. The invention therefore makes it possible to mount the two types of filter cartridges indifferently in a single filter body.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier pris à titre non limitatif et illustré par des dessins annexés, sur lesquels:
la figure I est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de filtrage avec un corps de filtre selon l'invention accueillant une cartouche filtrante à joint d'étanchéité axial; et
la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale du corps de filtre de la figure 1 accueillant une cartouche filtrante à joint d'étanchéité radial.The invention will be better understood on studying the detailed description of a particular embodiment taken without limitation and illustrated by appended drawings, in which:
Figure I is a schematic view in axial section of a filtering device with a filter body according to the invention accommodating a filter cartridge with axial seal; and
Figure 2 is a schematic view in axial section of the filter body of Figure 1 receiving a filter cartridge with radial seal.
Comme illustré sur les figures, le corps de filtre 1 est réalisé par moulage d'une matière plastique rigide ou d'un matériau métallique. Le corps 1 comprend un boîtier 2 sensiblement cylindrique représenté verticalement sur les dessins. Le boîtier 2 présente une entrée latérale 3 raccordée à une canalisation non représentée afin d'introduire un fluide gazeux, tel que de l'air, radialement ou tangentiellement dans le corps de filtre 1. Le boîtier 2 présente un fond horizontal 4 qui est délimité par deux parois cylindriques concentriques orientées verticalement. La première paroi est constituée par une partie tubulaire 5 faisant saillie vers l'intérieur du boîtier 2 et définissant la sortie du corps de filtre 1 pour le fluide gazeux. La seconde paroi est constituée par un étranglement radial 6 du boîtier 2.La partie supérieure du boîtier 2 est ouverte et reçoit un couvercle 7 monté de façon amovible et de façon étanche grâce à un système de fermeture 8 du type à grenouillère par exemple. Le couvercle 7 du corps de filtre 1 présente une partie cylindrique dans le prolongement du boîtier 2 suivie d'un étranglement radial 9 adjacent au fond horizontal 10 du couvercle 7. As illustrated in the figures, the filter body 1 is produced by molding a rigid plastic material or a metallic material. The body 1 comprises a substantially cylindrical housing 2 shown vertically in the drawings. The housing 2 has a lateral inlet 3 connected to a pipe, not shown, in order to introduce a gaseous fluid, such as air, radially or tangentially into the filter body 1. The housing 2 has a horizontal bottom 4 which is delimited by two concentric cylindrical walls oriented vertically. The first wall is constituted by a tubular part 5 projecting towards the inside of the housing 2 and defining the outlet of the filter body 1 for the gaseous fluid. The second wall is constituted by a radial constriction 6 of the housing 2.The upper part of the housing 2 is open and receives a cover 7 removably mounted and sealingly thanks to a closure system 8 of the latch type for example. The cover 7 of the filter body 1 has a cylindrical part in the extension of the housing 2 followed by a radial throttle 9 adjacent to the horizontal bottom 10 of the cover 7.
Le corps de filtre 1 formé par le boîtier 2 et du couvercle 7 est prolongé axialement par la partie tubulaire 5 à la sortie. La partie tubulaire 5 présente en dessous du fond 4 du boîtier 2 un décrochement radial il suivi d'une seconde partie tubulaire 12 dont le diamètre est supérieur au diamètre de la partie tubulaire 5. Un tuyau souple (non représenté), par exemple en durite, est emmanché autour de la partie tubulaire 12 en butée axiale sur le fond 4 du boîtier 2. Un collier de serrage non représenté est posé autour du tuyau en durite au niveau du décrochement radial 1 1 de la partie tubulaire 5. Afin de renforcer la résistance mécanique de la seconde partie tubulaire 12 de la sortie du corps de filtre 1, on peut fixer un insert métallique tubulaire 13 sur la paroi intérieure de la partie tubulaire 12. L'insert métallique 13 permet d'éviter la détérioration de la sortie du corps de filtre 1 en matière plastique moulée lors de la fixation du collier de serrage non représenté autour du tuyau en durite non représenté. The filter body 1 formed by the housing 2 and the cover 7 is extended axially by the tubular part 5 at the outlet. The tubular part 5 has below the bottom 4 of the housing 2 a radial recess followed by a second tubular part 12 whose diameter is greater than the diameter of the tubular part 5. A flexible pipe (not shown), for example in hose , is fitted around the tubular part 12 in axial abutment on the bottom 4 of the housing 2. A clamp, not shown, is placed around the hose in the region of the radial step 11 of the tubular part 5. In order to reinforce the mechanical resistance of the second tubular part 12 of the outlet of the filter body 1, a tubular metal insert 13 can be fixed on the inner wall of the tubular part 12. The metal insert 13 makes it possible to prevent deterioration of the outlet of the filter body 1 made of molded plastic when the hose clamp is not shown, around the hose, not shown.
Le corps de filtre 1 selon l'invention peut recevoir indifféremment une cartouche filtrante 20 à joint d'étanchéité axial (figure 1) et une cartouche filtrante 30 à joint d'étanchéité radial (figure 2). The filter body 1 according to the invention can receive either a filter cartridge 20 with an axial seal (FIG. 1) and a filter cartridge 30 with a radial seal (FIG. 2).
Comme illustré sur la figure 1, la cartouche filtrante 20 comprend un élément filtrant 21 par exemple en papier poreux sous forme tubulaire, deux éléments annulaires de renfort 22 et 23 en matière plastique moulés aux deux extrémités de l'élément filtrant 21, un joint d'étanchéité 24 en matière plastique souple ou en caoutchouc sous forme annulaire, et un disque de fermeture 25 réalisé en tôle d'acier et fixé de façon étanche par collage par exemple, sur l'élément annulaire de renfort 22 à l'extrémité supérieure de l'élément filtrant 21 située à l'opposé de la sortie du corps de filtre. As illustrated in FIG. 1, the filter cartridge 20 comprises a filter element 21 for example made of porous paper in tubular form, two annular reinforcing elements 22 and 23 made of plastic molded at the two ends of the filter element 21, a seal d seal 24 made of flexible plastic or rubber in annular form, and a closing disc 25 made of sheet steel and fixed in leaktight manner by gluing, for example, to the annular reinforcing element 22 at the upper end of the filter element 21 located opposite the outlet of the filter body.
Le disque de fermeture 25 pour la cartouche filtrante 20 présente un creux central 25a vers l'intérieur de la cartouche 20 et délimitant une ouverture centrale 25b. L'ouverture centrale 25b permet le passage d'une tige filetée 26 prolongeant un étrier 27 de montage qui se trouve à l'intérieur de la cartouche 20. Les pieds 27a de l'étrier 27 sont rendus solidaires de l'insert 13 par exemple par soudage. Un écrou 28 est monté au-dessus du creux central 25a du disque de fermeture sur la tige filetée 26 afin de régler, par l'intermédiaire du disque de fermeture 25, la compression axiale du joint d'étanchéité 24 sur le fond 4 du boîtier 2 du corps de filtre 1. Le joint d'étanchéité 24 est annulaire est rendu solidaire de l'élément de renfort 23 à l'extrémité inférieure de l'élément filtrant 21 de la cartouche 20. The closing disc 25 for the filter cartridge 20 has a central recess 25a towards the inside of the cartridge 20 and delimiting a central opening 25b. The central opening 25b allows the passage of a threaded rod 26 extending a mounting bracket 27 which is located inside the cartridge 20. The feet 27a of the bracket 27 are made integral with the insert 13 for example by welding. A nut 28 is mounted above the central recess 25a of the closing disc on the threaded rod 26 in order to adjust, via the closing disc 25, the axial compression of the seal 24 on the bottom 4 of the housing 2 of the filter body 1. The seal 24 is annular and is made integral with the reinforcing element 23 at the lower end of the filter element 21 of the cartridge 20.
Le montage et le démontage de la cartouche filtrante 20 s'effectuent lorsque le couvercle 7 est enlevé du boîtier 2 du corps de filtre. Lorsque la cartouche 20 est usitée, c'est le cas par exemple lorsque l'élément filtrant 21 est en grande partie colmaté par des impuretés véhiculées dans l'air entrant dans le corps de fibre 1, on dévisse l'écrou 28 pour pouvoir retirer axialement la cartouche 20 et de la remplacer par une cartouche neuve, l'étrier 27 demeurant dans le corps de filtre 1. On remonte ensuite l'écrou 28 sur la tige filetée 26 pour régler la compression sur le joint d'étanchéité axial 24. Le couvercle 7 est ensuite monté sur le boîtier 2 à l'aide du système de fermeture étanche 8. The assembly and disassembly of the filter cartridge 20 takes place when the cover 7 is removed from the housing 2 of the filter body. When the cartridge 20 is used, this is the case for example when the filter element 21 is largely blocked by impurities conveyed in the air entering the fiber body 1, the nut 28 is unscrewed in order to be able to remove axially the cartridge 20 and replace it with a new cartridge, the stirrup 27 remaining in the filter body 1. The nut 28 is then reassembled on the threaded rod 26 to adjust the compression on the axial seal 24. The cover 7 is then mounted on the housing 2 using the sealed closure system 8.
La cartouche filtrante 20 est centrée radialement par l'intermédiaire de l'élément annulaire de renfort inférieur 23 qui entoure la partie tubulaire 5 de la sortie du boîtier 2. Le centrage peut être effectué avec un jeu radial de quelques millimètres entre la partie tubulaire 5 et l'élément de renfort 23. L'étrier 27 vient en appui axial sur le décrochement radial 11 de la partie tubulaire 5 pour assurer la compression axiale du joint d'étanchéité 24 sur le fond 4 du corps de filtre. The filter cartridge 20 is centered radially by means of the annular lower reinforcing element 23 which surrounds the tubular part 5 of the outlet of the housing 2. The centering can be carried out with a radial clearance of a few millimeters between the tubular part 5 and the reinforcing element 23. The stirrup 27 comes to bear axially on the radial recess 11 of the tubular part 5 to ensure the axial compression of the seal 24 on the bottom 4 of the filter body.
En fonctionnement, l'air à filtrer est introduit par l'ouverture 3 dans l'espace entourant la cartouche filtrante 20. L'air traverse ensuite l'élément filtrant tubulaire 21 qui élimine les impuretés véhiculées dans l'air. L'air se trouvant à l'intérieur de l'élément filtrant 21 est filtré et sort axialement par la partie tubulaire 5 pour être véhiculé dans un moteur à combustion interne non représenté. In operation, the air to be filtered is introduced through the opening 3 into the space surrounding the filter cartridge 20. The air then passes through the tubular filter element 21 which eliminates the impurities conveyed in the air. The air inside the filter element 21 is filtered and exits axially through the tubular part 5 to be conveyed in an internal combustion engine not shown.
Sur la figure 2 est représentée une cartouche filtrante 30 à joint d'étanchéité radial 34 montée dans le corps de filtre 1. La cartouche 30 comprend un élément filtrant 31 tubulaire réalisé par exemple en papier poreux et dont les extrémités sont moulées dans deux éléments annulaires de renfort supérieur 32 et inférieur 33. L'élément de renfort supérieur 32 est fermé par une plaque horizontale 35. Les éléments de renfort annulaires supérieur 32 et inférieur 33 coopèrent radialement avec des étranglements radiaux supérieur 9 du couvercle 7 et inférieur 6 du boîtier 2 respectivement afin d'assurer le centrage de la cartouche filtrante 30 dans le corps de filtre 1. FIG. 2 shows a filter cartridge 30 with a radial seal 34 mounted in the filter body 1. The cartridge 30 comprises a tubular filter element 31 made for example of porous paper and the ends of which are molded in two annular elements of upper 32 and lower reinforcement 33. The upper reinforcement element 32 is closed by a horizontal plate 35. The upper 32 and lower 33 annular reinforcement elements cooperate radially with upper radial throttles 9 of the cover 7 and lower 6 of the housing 2 respectively to ensure the centering of the filter cartridge 30 in the filter body 1.
Le joint d'étanchéité 34 est annulaire et rendu solidaire de l'élément inférieur de renfort 33. En position centrée de la cartouche filtrante 30, le joint radial 34 en appui sur la paroi extérieure cylindrique de la partie tubulaire 5 de sortie. Le centrage de la cartouche 30 par l'élément inférieur de renfort 33 par rapport à l'étranglement radial 6 du boîtier 2 permet de réduire les contraintes de vibrations sur le joint d'étanchéité 34. The seal 34 is annular and made integral with the lower reinforcement element 33. In the centered position of the filter cartridge 30, the radial seal 34 bears on the cylindrical outer wall of the tubular outlet part 5. The centering of the cartridge 30 by the lower reinforcing element 33 relative to the radial throttle 6 of the housing 2 makes it possible to reduce the vibration stresses on the seal 34.
Sur la surface supérieure de la plaque de fermeture 35 de la cartouche filtrante 30 sont fixés des éléments élastiques d'amortissement sous forme d'ergots 36 réalisés en matière plastique. On the upper surface of the closure plate 35 of the filter cartridge 30 are fixed elastic damping elements in the form of pins 36 made of plastic.
Des ergots 36 peuvent être répartis le long d'un trajet circulaire et peuvent être remplacés par un bourrelet élastique annulaire. Le fond 10 du couvercle 7 agit sur les éléments élastiques d'amortissement 36 pour assurer le maintien axial de la cartouche filtrante 30 dans le corps de filtre 1. Lugs 36 can be distributed along a circular path and can be replaced by an annular elastic bead. The bottom 10 of the cover 7 acts on the elastic damping elements 36 to ensure the axial maintenance of the filter cartridge 30 in the filter body 1.
Les étranglements radiaux 6, 9 du corps de filtre 1 peuvent avoir le même diamètre ou des diamètres légèrement différents l'un de l'autre. Cela dépend des diamètres extérieurs respectifs des éléments de renfort 32, 33 de la cartouche filtrante 30 à joint d'étanchéité radial. The radial throttles 6, 9 of the filter body 1 may have the same diameter or diameters slightly different from each other. It depends on the respective outside diameters of the reinforcing elements 32, 33 of the filter cartridge 30 with a radial seal.
il ressort de ce qui précède que la structure particulière du corps de filtre 1 avec ses deux étranglements radiaux supérieur 9 et inférieur 6 et avec la partie tubulaire 5 de sortie permet de recevoir indifféremment les deux types de cartouches filtrantes. it emerges from the above that the particular structure of the filter body 1 with its two upper 9 and lower 6 radial throttles and with the tubular outlet part 5 makes it possible to receive the two types of filter cartridges indifferently.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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CA | Change of address | ||
CD | Change of name or company name | ||
CJ | Change in legal form | ||
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20101029 |