FR2791579A1 - Oil or fuel filter cartridge for e.g. vehicle, has annular plastic joint molded over each end face of cylindrical filter element, with rigid layer molded over element and flexible resilient hub - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une cartouche filtrante démontable etThe present invention relates to a removable filter cartridge and
recyclable pour des filtres à liquide immergés, notamment des filtres à huile et à carburant. Les filtres à huile et à carburant actuels qui sont utilisés sur des moteurs d'automobiles, de véhicules industriels, d'engins industriels et agricoles etc comportent des cartouches filtrantes qui doivent être changées périodiquement après des durées d'utilisation prédéterminées. Les cartouches usées, une fois récupérées, doivent être ensuite détruites par combustion pour éviter recyclable for submerged liquid filters, including oil and fuel filters. Current oil and fuel filters that are used on engines of automobiles, industrial vehicles, industrial and agricultural machinery, etc. have filter cartridges which must be changed periodically after predetermined periods of use. Used cartridges, once recovered, must then be destroyed by combustion to avoid
une pollution de l'environnement.environmental pollution.
Les cartouches filtrantes des filtres immergés connus actuellement comportent un élément filtrant cylindrique, de section transversale annulaire, constitué d'un papier filtrant formant des plis radiaux. Cet élément filtrant entoure une cage de renfort centrale, tubulaire et ajourée pour permettre un écoulement radial du liquide à filtrer à travers l'élément filtrant, à partir de l'extérieur et vers l'intérieur de la cage de renfort centrale. Pour forcer le liquide à filtrer à traverser radialement l'élément filtrant, la cartouche filtrante comporte, à ses deux extrémités, des joints d'étanchéité annulaires en matière plastique qui sont moulés sur les deux faces frontales annulaires de l'élément filtrant. En cours d'utilisation, la cartouche filtrante est logée à l'intérieur d'un corps de filtre démontable en deux parties et les joints annulaires frontaux de la cartouche sont maintenus en contact étanche, le long de leur bord interne circulaire, avec des éléments d'appui associés du corps de filtre. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux cartouches filtrantes du type précité dans le but d'améliorer l'étanchéité dans la The filter cartridges of currently known submerged filters include a cylindrical filter element, of annular cross section, made of a filter paper forming radial folds. This filter element surrounds a central reinforcement cage, tubular and perforated to allow a radial flow of the liquid to be filtered through the filter element, from the outside and towards the inside of the central reinforcement cage. To force the liquid to be filtered to pass radially through the filter element, the filter cartridge has, at its two ends, annular plastic seals which are molded on the two annular end faces of the filter element. In use, the filter cartridge is housed inside a removable filter body in two parts and the front annular seals of the cartridge are kept in sealed contact, along their circular internal edge, with elements associated support of the filter body. The present invention relates to improvements made to filter cartridges of the aforementioned type with the aim of improving the tightness in the
zone de contact entre cartouche et corps de filtre. contact area between cartridge and filter body.
A cet effet, cette cartouche filtrante démontable et recyclable pour filtres à liquide immergés, notamment pour filtres à huile et à carburant, comportant un élément filtrant cylindrique, à section transversale annulaire, constitué en papier filtrant ou matière similaire plissé à plis radiaux, et, à ses deux extrémités, des joints annulaires en matière plastique surmoulés respectivement sur les deux faces frontales annulaires de l'élément filtrant, est caractérisée en ce que l'un au moins des deux joints annulaires est un joint composite constitué par une couche transversale en matière plastique rigide, surmoulée transversalement sur les extrémités des plis de l'élément filtrant, et un bourrelet annulaire interne en matière plastique souple et élastique recouvrant la partie marginale interne de la couche transversale en matière To this end, this removable and recyclable filter cartridge for submerged liquid filters, in particular for oil and fuel filters, comprising a cylindrical filter element, with annular cross section, made of filter paper or similar pleated material with radial pleats, and, at its two ends, annular seals made of plastic overmolded respectively on the two annular front faces of the filter element, is characterized in that at least one of the two annular seals is a composite seal constituted by a transverse layer of material rigid plastic, overmolded on the ends of the folds of the filter element, and an internal annular bead of flexible and elastic plastic covering the internal marginal part of the transverse layer of material
plastique rigide.rigid plastic.
On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une Various embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is an axial section view of a
cartouche filtrante suivant la présente invention. filter cartridge according to the present invention.
La figure 2 est une vue en coupe axiale, à plus Figure 2 is an axial sectional view, more
grande échelle, d'une partie extrême de la cartouche. large scale, from an extreme part of the cartridge.
La figure 3 est une vue en coupe transversale faite Figure 3 is a cross-sectional view made
suivant la ligne III-III de la figure 1. along line III-III of Figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe transversale correspondant à celle de la figure 3 et illustrant une Figure 4 is a cross-sectional view corresponding to that of Figure 3 and illustrating a
variante d'exécution de l'élément filtrant. variant of the filter element.
La figure 5 est une vue en élévation, partiellement en coupe axiale, d'un filtre à liquide monté contenant une Figure 5 is an elevational view, partially in axial section, of a mounted liquid filter containing a
cartouche filtrante suivant la présente invention. filter cartridge according to the present invention.
Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe axiale partielle, à plus grande échelle, illustrant l'obtention d'une étanchéité respectivement dans le sens axial et dans Figures 6 and 7 are views in partial axial section, on a larger scale, illustrating the obtaining of a seal respectively in the axial direction and in
le sens radial.the radial direction.
La figure 8 est une vue moitié en élévation et moitié en coupe axiale d'une variante d'exécution d'une Figure 8 is a half elevational view and half in axial section of an alternative embodiment of a
cartouche filtrante suivant la présente invention. filter cartridge according to the present invention.
La figure 9 est une vue moitié en élévation et moitié en coupe axiale d'un filtre contenant la cartouche Figure 9 is a half elevational view and half in axial section of a filter containing the cartridge
filtrante représentée sur la figure 8. filter shown in Figure 8.
La figure 10 est une vue en coupe axiale d'une autre variante de réalisation de la cartouche filtrante Figure 10 is an axial sectional view of another alternative embodiment of the filter cartridge
suivant la présente invention.according to the present invention.
La cartouche filtrante suivant l'invention qui est représentée sur la figure 1 a une forme cylindrique à section transversale circulaire et elle comporte essentiellement un élément filtrant 1 en papier filtrant ou matière similaire, à section transversale annulaire, formant une succession de plis radiaux 2. Ces plis peuvent avoir une section transversale en forme de V comme il est représenté sur la figure 3 ou, ce qui est préférable et suivant une caractéristique de l'invention, une forme en M, comme il est représenté sur la figure 4. Une telle section transversale en forme de M des plis 2 offre l'avantage qu'elle permet d'augmenter d'au moins 50% la surface de filtration par rapport à celle obtenue avec des plis à section en V (figure 3), et d'obtenir une plus grande durée The filter cartridge according to the invention which is shown in FIG. 1 has a cylindrical shape with a circular cross section and it essentially comprises a filter element 1 made of filter paper or similar material, with an annular cross section, forming a succession of radial folds 2. These folds may have a V-shaped cross section as shown in FIG. 3 or, which is preferable and according to a characteristic of the invention, an M shape, as shown in FIG. 4. Such M-shaped cross section of folds 2 offers the advantage that it allows the filtration surface to be increased by at least 50% compared to that obtained with folds with a V-section (FIG. 3), and get longer duration
d'utilisation de la cartouche avant son remplacement. use the cartridge before replacing it.
L'élément filtrant 1 est formé autour d'une cage de renfort centrale 3 qui est de préférence réalisée en matière plastique et qui est ajourée de manière à permettre au liquide à filtrer de s'écouler radialement, à travers l'élément filtrant 1, de l'extérieur vers l'intérieur pour être recueilli, après avoir été filtré, au centre de la cartouche, dans la cage 3. Cette cage 3 peut être solidaire The filter element 1 is formed around a central reinforcement cage 3 which is preferably made of plastic and which is perforated so as to allow the liquid to be filtered to flow radially, through the filter element 1, from the outside to the inside to be collected, after being filtered, in the center of the cartridge, in the cage 3. This cage 3 can be secured
de l'élément filtrant 1 ou indépendante de cet élément. of filter element 1 or independent of this element.
Sur chacune des faces frontales annulaires de l'élément filtrant 1 est formé un joint annulaire 4 en matière plastique. Ces joints 4 empêchent que le liquide à filtrer ne sorte de l'élément filtrant 1 en passant à On each of the annular end faces of the filter element 1 is formed an annular seal 4 made of plastic. These seals 4 prevent the liquid to be filtered from coming out of the filter element 1 by passing to
travers ses faces frontales annulaires. through its annular front faces.
Suivant la présente invention chaque joint annulaire frontal 4 est un joint composite réalisé en deux parties constituées respectivement de matières plastiques présentant des propriétés différentes. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, le joint 4 comporte une couche annulaire plane et transversale 5 en une matière plastique rigide, par exemple thermofusible, de faible épaisseur, qui est surmoulée sur la totalité de la face frontale annulaire de l'élément filtrant 1 et qui déborde un peu vers l'extérieur en formant une lèvre périphérique 5a recouvrant les parties extrêmes des arêtes externes des plis 2 sur une faible longueur. Le joint 4 comporte également un bourrelet interne 6 en une matière plastique souple et élastique telle que le polyuréthane ou une matière similaire. Ce bourrelet interne 6, de forme annulaire, présente une section radiale sensiblement en forme de L et il forme une collerette externe transversale 6a qui s'étend par-dessus la partie marginale interne de la couche 5 de matière plastique rigide. Le bourrelet 6 forme également une jupe s 6b de forme tubulaire, s'étendant axialement sur une faible longueur vers l'intérieur de la cartouche, le long du bord circulaire interne de la couche 5 et des parties extrêmes According to the present invention, each front annular seal 4 is a composite seal produced in two parts made respectively of plastics having different properties. As can best be seen in FIG. 2, the seal 4 comprises a flat and transverse annular layer 5 of a rigid plastic material, for example hot-melt, of small thickness, which is overmolded over the entire annular front face of the filter element 1 and which projects slightly outwards, forming a peripheral lip 5a covering the extreme parts of the outer edges of the folds 2 over a short length. The seal 4 also includes an internal bead 6 made of a flexible and elastic plastic material such as polyurethane or a similar material. This internal bead 6, of annular shape, has a substantially L-shaped radial section and it forms a transverse external flange 6a which extends over the internal marginal part of the layer 5 of rigid plastic. The bead 6 also forms a skirt s 6b of tubular shape, extending axially over a short length towards the inside of the cartridge, along the internal circular edge of the layer 5 and of the end portions.
des arêtes internes des plis 2.internal edges of the folds 2.
Le rôle du bourrelet interne 6 de la cartouche filtrante est d'assurer l'étanchéité lorsque la cartouche filtrante est logée à l'intérieur d'un corps de filtre 7 en deux parties assemblées, comme il est représenté sur la figure 5. L'étanchéité est alors assurée soit par une compression s'exerçant dans le sens axial, comme indiqué par la flèche f sur la figure 6, soit par une compression s'exerçant dans le sens radial comme indiqué par la flèche f sur la figure 7. Ces compressions sont exercées par l'une des deux parties constituant le corps de filtre 7 et qui The role of the internal bead 6 of the filter cartridge is to ensure sealing when the filter cartridge is housed inside a filter body 7 in two assembled parts, as shown in Figure 5. The sealing is then ensured either by a compression acting in the axial direction, as indicated by the arrow f in FIG. 6, or by a compression acting in the radial direction as indicated by the arrow f in FIG. 7. These compressions are exerted by one of the two parts constituting the filter body 7 and which
sont pressées l'une vers l'autre, par exemple par vissage. are pressed towards each other, for example by screwing.
Sur la figure 5 les flèches indiquent le trajet d'écoulement du liquide à filtrer traversant l'élément In Figure 5 the arrows indicate the flow path of the liquid to be filtered through the element
filtrant 1.filter 1.
La cartouche filtrante suivant l'invention peut être pourvue du joint composite 4 sur ses deux faces The filter cartridge according to the invention can be provided with the composite seal 4 on its two faces.
frontales comme il est représenté sur les figures 1 et 5. front as shown in Figures 1 and 5.
Suivant une variante, comme il est représenté sur les figures 8 et 9, la cartouche filtrante comporte un joint composite 4 uniquement à sa partie inférieure et sur la face frontale annulaire supérieure de l'élément filtrant est seule prévue la couche annulaire 5 de matière plastique rigide. A cet endroit la cage de renfort interne 3 est pourvue d'un élément tubulaire interne 8 faisant saillie axialement à l'extérieur et servant au centrage dans le According to a variant, as shown in FIGS. 8 and 9, the filter cartridge has a composite seal 4 only at its lower part and on the upper annular front face of the filter element only the annular layer 5 of plastic is provided. rigid. At this point the internal reinforcement cage 3 is provided with an internal tubular element 8 projecting axially outside and serving for centering in the
corps de filtre 7, comme il est représenté sur la figure 9. filter body 7, as shown in FIG. 9.
La figure 10 représente une autre variante d'exécution de la cartouche filtrante suivant l'invention qui comporte un seul joint composite 4 à sa partie supérieure. A sa partie inférieure le joint comporte uniquement la couche transversale 5 de matière plastique rigide. Par ailleurs, la cage de renfort interne forme une seule pièce avec un élément de centrage tubulaire 9 faisant FIG. 10 represents another alternative embodiment of the filter cartridge according to the invention which has a single composite seal 4 at its upper part. At its lower part, the seal only comprises the transverse layer 5 of rigid plastic material. Furthermore, the internal reinforcement cage forms a single piece with a tubular centering element 9 making
saillie à l'extérieur, vers le bas. protruding outside, downwards.
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