FR2851790A1

FR2851790A1 - Filtre a carburant

Info

Publication number: FR2851790A1
Application number: FR0401934A
Authority: FR
Inventors: Gunter Jokschas; Jochen Reyinger
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2004-09-03
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: US20050000198A1; FR2851790B1; DE10308427B4; DE10308427A1

Abstract

Filtre à carburant (1, 31, 61) comportant un boîtier (2) muni d'une arrivée (5) du côté non filtré (13) et d'une sortie (6) du côté filtré (14), avec dans le sens de l'écoulement entre le côté non filtré (13) et le côté filtré (14), au moins un élément de filtre (7) dans le boîtier (2) un dispositif de séparation et d'évacuation de l'eau est prévu à la fois du côté non filtré (13) et du côté filtré (14).

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un filtre à carburant comportant un boîtier muni d'une arrivée du côté non filtré et d'une sortie du côté filtré, avec dans le sens de l'écoulement entre le côté non filtré et le côté filtré, au moins un élément de filtre dans le boîtier.

Etat de la technique Le document DE-42 39 099-C2 décrit un filtre à carburant ayant un boîtier logeant un élément de filtre. Du côté filtré de l'élément de filtre on a une chambre collectrice d'eau. Une vis d'évacuation d'eau arrive 10 dans la chambre collectrice d'eau pour évacuer l'eau collectée.

Lorsqu'on utilise certaines matière de filtre, on peut avoir une accumulation d'eau à la fois du côté non filtré et du côté filtré de l'élément de filtre. L'eau accumulée peut détériorer fortement le bon fonctionnement du filtre. Dans le cas de filtres connus on peut évacuer l'eau à 15 la fois du côté filtré et du côté non filtré seulement si l'on démonte le filtre.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer un filtre à carburant du type défini ci-dessus permettant de manière simple de séparer l'eau et d'évacuer complètement l'eau accumulée dans le boîtier du fil20 tre.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un filtre à carburant du type défini ci-dessus caractérisé par un dispositif de séparation et d'évacuation de l'eau prévu à la fois du côté non filtré et du côté filtré.

Comme à la fois du côté non filtré que du côté filtré on a un dispositif pour séparer et évacuer l'eau, cela permet d'évacuer complètement l'eau des deux côtés du filtre. Le dispositif permet ainsi d'évacuer l'eau sans nécessiter le démontage du filtre.

De façon avantageuse, chaque dispositif possède une 30 chambre collectrice avec un orifice d'évacuation qui se ferme. L'orifice d'évacuation est avantageusement fermé par un joint. On a une réalisation simple si le joint est un joint d'étanchéité tenu par la vis d'évacuation d'eau entre deux surfaces d'appui. L'orifice d'évacuation est réalisé notamment sur la vis d'évacuation d'eau.

Le filtre à carburant présente une construction simple si la vis d'évacuation d'eau possède un premier canal décalé radialement par rapport à l'axe central de la vis et qui débouche dans une première chambre collectrice et d'un second canal coaxial à l'axe de la vis et qui débouche dans la seconde chambre collectrice. Les deux dispositifs du côté non filtré et du côté filtré sont ainsi réalisés au niveau d'une même vis d'évacuation d'eau. Les deux dispositifs peuvent être actionnés en commun ce qui permet de façon simple en même temps d'évacuer l'eau du 5 côté non filtré et du côté filtré. Le second canal est avantageusement fermé par un joint relié au boîtier. Lorsqu'on dévisse la vis d'évacuation d'eau, le joint reste fixe alors que le canal prévu dans la vis d'évacuation d'eau est dévissé. Cela permet d'ouvrir de manière simple le canal.

De façon avantageuse, le joint est réalisé sous la forme d'un 10 joint d'étanchéité fixé sur un bouchon et ce dernier pénètre dans le canal.

Mais il peut également être intéressant de fixer le joint à un poussoir et de le presser par un ressort contre l'ouverture frontale du canal. Le ressort permet de compenser les tolérances de fabrication garantissant toujours une bonne étanchéité du canal. La course du ressort est limitée si bien 15 qu'à partir d'une certaine course d'ouverture de la vis d'évacuation d'eau, le canal sera ouvert.

Il est avantageux de relier l'orifice d'évacuation d'eau à un tube traversant une vis d'évacuation d'eau. Il est prévu d'installer l'orifice d'évacuation d'eau au fond d'un pot dans lequel est réalisée la chambre 20 collectrice. L'orifice d'évacuation est fermé avantageusement par un joint plat poussé par un ressort contre un siège d'étanchéité. Le montage du joint plat contre le fond du pot permet d'évacuer complètement l'eau collectée. En même temps le ressort garantit l'étanchéité pendant le fonctionnement. Le dispositif possède avantageusement un moyen 25 d'actionnement agissant contre la force développée par le ressort. La manoeuvre du dispositif est simplifiée si le moyen d'actionnement est un poussoir. Pousser le poussoir permet de soulever le joint plat par rapport au siège d'étanchéité et ainsi d'ouvrir l'orifice d'évacuation.

Il peut être avantageux que le filtre à carburant se compose 30 de plusieurs éléments de filtre installés les uns derrière les autres dans le chemin de circulation du carburant. Pour garantir le bon fonctionnement d'un tel filtre, il est prévu que du côté non filtré et du côté filtré d'au moins deux éléments de filtre notamment de tous les éléments de filtre, on a un dispositif pour séparer et évacuer l'eau. Cela permet d'éviter 35 l'accumulation d'eau dans toutes les zones du boîtier du filtre à carburant.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 représentent schématiquement une coupe longitudinale d'un filtre à carburant; - la figure 3 est une représentation de détail à échelle agrandie en coupe longitudinale d'un dispositif pour séparer et évacuer l'eau; - la figure 4 montre un détail schématique d'un filtre à carburant en 10 coupe longitudinale; - la figure 5 est une vue schématique de dispositif pour séparer et évacuer l'eau d'un filtre à carburant selon une coupe longitudinale.

Description de modes de réalisation

La figure 1 montre un filtre à carburant 1 comprenant un 15 boîtier 2. Le boîtier 2 est formé d'un pot 3 fermé par un couvercle 4. Le filtre à carburant 1 a une structure symétrique et la figure 1 ne montre qu'un côté du filtre à carburant 1. Le boîtier 2 loge un élément de filtre 7 séparant un côté non filtré 13 d'un côté filtré 14. Une entrée 5 débouche radialement dans le côté non filtré 13 en dehors de l'axe médian longitu20 dinal 52 du filtre à carburant 1 dans le couvercle 4. La sortie 5 est réalisée dans le couvercle coaxialement à l'axe médian 52. Cette sortie débouche du côté filtré 14. L'élément de filtre 7 est relié par son côté frontal tourné vers le couvercle 4 à un moyen de fixation 8 et sa face frontale opposée est reliée à un moyen de fixation 9, de manière étanche au fluide. L'élément 25 de filtre 7 a une forme cylindrique; il se compose de papier filtre plié en lamelles. Le canal central de l'élément de filtre 7 comporte un tube central 12. La fixation 8 tournée vers le couvercle s'appuie par un joint 10 contre le couvercle 4. La fixation 9 est serrée contre le pot 3 du boîtier par un moyen de guidage 11. Le moyen de guidage 11 est réalisé en une seule 30 pièce avec une symétrie de rotation par rapport à l'axe médian longitudinal 52. Ce moyen de guidage comporte des orifices 91. Le moyen de guidage 11 peut toutefois être également réalisé par plusieurs entretoises distinctes installées de manière symétrique en rotation autour de l'axe longitudinal 52 et entre lesquelles il subsiste des intervalles. La position 35 de l'élément de filtre 7 est ainsi fixée dans le boîtier 2 par les deux moyens de fixation 8 et 9. Le moyen de fixation 8 possède une ouverture centrale 53 traversée par la sortie 6. L'ouverture centrale 54 du moyen de fixation 9 est munie d'un pot 26.

Le pot situé du côté filtré 14 possède un orifice de sortie 22 débouchant dans un canal 23. Le canal 23 est formé dans un tube 25 relié de manière étanche au moyen de fixation 9. Le tube 25 arrive du côté extérieur du boîtier 2. A l'intérieur du pot 26, il y a une chambre collec5 trice 20. L'orifice de sortie 22 est fermé par un joint plat 28. Un ressort 29 est logé dans le pot 26. Ce ressort pousse un joint plat 28 contre un siège d'étanchéité 30 réalisé dans le fond 27 pour fermer ainsi la chambre collectrice 20 par rapport à l'extérieur du boîtier 2. Le joint plat 28 est relié à un poussoir 55 traversant le tube 25 pour arriver jusqu'au côté extérieur 10 du boîtier 2. Le poussoir 55 traverse le joint plat 28 et serre celui-ci entre les surfaces radiales. En poussant sur le poussoir 55, on soulève le joint plat 28 de son siège 30 pour permettre à l'eau accumulée dans la chambre collectrice 20 du pot 26 de s'échapper vers l'extérieur du filtre à carburant 1 à travers le canal 23.

Le tube 25 traverse une vis d'évacuation ou d'éjection d'eau prévue dans le couvercle 4 en regard du fond du pot 3 du boîtier. La vis d'éjection d'eau 15 possède un joint 24 en forme de joint torique et s'étend en direction du tube 25 pour assurer l'étanchéité de l'espace entre la vis d'éjection d'eau 15 et le tube 25 du côté extérieur du boîtier. La vis 20 d'évacuation d'eau 15 est vissée dans un insert fileté 16 solidaire du pot 3 du boîtier. Au niveau de la vis d'évacuation d'eau 15, à l'intérieur du boîtier 2, on a une chambre collectrice 19 du côté non filtré 13 de l'élément de filtre 7. La vis d'évacuation d'eau comporte un canal 17 traversant la vis 15 au niveau du filetage pour réaliser une liaison de fluide entre la 25 chambre collectrice 19 et le côté extérieur du boîtier. A la base du filetage de la vis d'évacuation d'eau 15, on a un joint 18 fermant le canal 17. Lorsque la vis d'évacuation d'eau 15 est comprimée, elle pousse le joint 18 avec sa surface d'appui 93 contre une surface d'appui 92 du boîtier 2. Le joint 18 ferme ainsi l'orifice de sortie 21 qui correspond à la liaison entre 30 le canal 17 et le côté extérieur du boîtier. Radialement à l'extérieur du joint 18, on a une cuvette réceptrice 86 réalisée dans la vis d'évacuation 15. Cette cuvette est limitée radialement vers l'extérieur par un bord relevé 85. Le bord 85 constitue en même temps la surface de prise permettant d'ouvrir manuellement la vis d'évacuation d'eau 15. Une sortie 87 relie la 35 cuvette de réception 86 au côté de la vis d'évacuation d'eau 15 à l'opposé du boîtier 2.

Pendant le fonctionnement du filtre à carburant 1, de l'eau arrive à la fois du côté non filtré 13 dans la chambre collectrice 19 et du côté filtré 14 dans la chambre collectrice 20. Pour évacuer l'eau accumulée du côté non filtré 13, on desserre la vis d'évacuation d'eau 15. Le mouvement de la vis d'évacuation 15 par rapport au boîtier 2, vers le bas fait que le joint 18 n'est plus tenu fermement entre les surfaces d'appui 92, 93 si s bien que l'eau peut s'échapper de la chambre collectrice 19 par le canal 17 et l'orifice d'évacuation 21 dans la cuvette de réception 86 et la vis d'évacuation d'eau 15 pour sortir par la sortie 87. Après l'évacuation de l'eau, on serre de nouveau la vis d'évacuation d'eau 15 pour serrer le joint 18 entre les surfaces d'appui 92, 93 et fermer ainsi l'intérieur du boîtier 10 par rapport à l'extérieur.

Pour évacuer l'eau collectée dans la chambre collectrice 20, l'utilisateur enfonce le poussoir ou tige de poussée 55 dans la direction de la flèche A dans le boîtier 2. Cela se traduit par le soulèvement du joint plat 28 par rapport au siège d'étanchéité 30 et ainsi à l'évacuation de l'eau 15 qui s'échappe à l'extérieur à travers le canal 23. En libérant le poussoir 55 le joint plat 28 est de nouveau pressé par le ressort 29 contre le siège d'étanchéité 30 si bien que le côté filtré 14 est alors séparé de manière étanche du côté extérieur du boîtier.

La figure 2 montre un filtre à carburant 31 dont la struc20 ture correspond pour l'essentiel à celle du filtre à carburant 1 de la figure 1. On utilisera à la figure 2 les mêmes références qu'à la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. Le boîtier 2 du filtre à carburant 31 est composé d'un pot 3 fermé par un couvercle 34. Le couvercle 34 est tenu par une pince 33 contre le pot 3 du boîtier. La pince 33 sert en même temps à 25 recevoir un joint 32 qui s'étend vers l'extérieur à partir du couvercle 34.

Du côté non filtré 13 de l'élément de filtre 7, on a une première chambre collectrice 39 fermée par rapport au côté extérieur du boîtier par une vis d'évacuation d'eau 45. La vis d'évacuation d'eau 45 possède un canal 37 au niveau de son filetage par lequel elle est vissée dans la garniture filetée 30 16. Le canal 37 est rendu étanche comme le canal 17 de la figure 1 par un joint 48 le séparant de l'extérieur.

Radialement à l'intérieur du filetage de la vis d'évacuation d'eau 45, on a un segment tubulaire 42 passant à l'intérieur du tube central 12. Le moyen de fixation 9 de l'élément de filtre 7 est rendu étanche 35 par un joint 41 vis-à-vis du segment tubulaire 42. Par le segment tubulaire 42 et le tube central 12, le moyen de fixation 9 constitue une auge annulaire dans laquelle est réalisée la seconde chambre collectrice 40. A l'intérieur du segment tubulaire 42 on a un canal 43 s'étendant coaxialement autour de l'axe central 50 de la vis d'évacuation d'eau 45. Le canal 43 débouche par un orifice d'évacuation 51 sur le côté extérieur du boîtier. Le côté du segment tubulaire 42 qui arrive à l'intérieur du boîtier porte un bouchon 36 qui vient dans le canal 43 et est muni d'un joint 38 5 assurant l'étanchéité du canal 43 par rapport à la chambre collectrice 40.

Le bouchon 36 est tenu dans un support 35 sensiblement en forme de disque fixé au tube central 12. Pour permettre à l'eau d'arriver dans la chambre collectrice 40, le support 35 est muni d'orifices 44.

Pour évacuer l'eau du boîtier 2, on tourne la vis io d'évacuation d'eau 45 pour la déplacer par rapport au boîtier 2 dans la direction de l'axe central 50. Le joint 48 n'assure plus l'étanchéité et l'eau de la chambre collectrice 39 peut s'échapper à l'extérieur du boîtier à travers le canal 37. Par ce mouvement de la vis d'évacuation d'eau 45, le bouchon 36 relié solidairement au tube central 12 par le support 35 et fixé 15 de cette manière au boîtier 2, se dégage du segment tubulaire 42 et n'assure plus l'étanchéité. L'eau accumulée dans la chambre collectrice 40 peut ainsi s'échapper à l'extérieur à travers le canal 43.

La figure 3 montre une variante de réalisation pour un dispositif de collecte et d'évacuation de l'eau utilisable à la place du bouchon 20 36. Les mêmes références que ci-dessus désignent les mêmes éléments qu'à la figure 2. Le support 35 tient un poussoir 46 muni d'un joint 49 relié de manière solidaire. Le joint 49 a une forme de calotte sphérique du côté tourné vers le segment tubulaire 42 alors que le côté tourné vers le poussoir 46 est plat. Le joint 49 est appliqué contre la face frontale 57 du 25 segment tubulaire 42 et il est pressé contre l'ouverture frontale 56 du canal 43. Le joint 49 est poussé par un ressort 47 contre la face frontale 57 pour garantir l'étanchéité. La course du ressort 47 est limitée ce qui permet de compenser les tolérances et en même temps d'assurer l'ouverture du dispositif d'évacuation d'eau.

Dans l'exemple de réalisation du filtre à carburant 31 selon la figure 4, le segment tubulaire 42 formant le canal 43 est fermé par un joint plat 58 appliqué contre la face frontale 57 du segment tubulaire 42.

Le joint plat 57 est tenu dans le support 35. Lorsqu'on ouvre la vis d'évacuation d'eau 45, le segment tubulaire 42 s'écarte du joint plat 58 35 supprimant l'étanchéité et permettant à l'eau de s'échapper de la chambre collectrice 40 à travers le canal 43 pour arriver à l'extérieur.

La figure 5 montre un détail coupé d'un filtre à carburant. Du côté non filtré du filtre à carburant 61 on a une première chambre collectrice 69 munie d'une vis d'évacuation d'eau 65. La vis d'évacuation d'eau 65 est décalée radialement par rapport à l'axe médian 52 du filtre à carburant 61. La vis d'évacuation d'eau 65 est vissée dans une garniture filtrée 66 et possède un canal 67 fermé de manière étanche par un joint 5 plat 68. Le joint plat 68 est tenu par la vis d'évacuation d'eau 65 entre les surfaces d'appui 62, 63 réalisées sur le boîtier 2 et sur la vis d'évacuation d'eau 65. Lorsqu'on desserre la vis d'évacuation d'eau 65, l'eau peut s'échapper de la chambre collectrice 69 à travers le canal 67 et l'orifice d'évacuation 71 pour arriver à l'extérieur du boîtier 2.

Un tube 72 arrive du côté filtré du filtre coaxialement à l'axe médian 52 du filtre à carburant 61. Le tube 72 débouche dans une seconde chambre collectrice 70 séparée de manière étanche par un joint 41 par rapport à la première chambre collectrice 69. Ce joint se trouve entre le moyen de fixation 9 et le tube 72. Du côté du tube 72 venant en saillie 15 du côté extérieur du boîtier, on a vissé une vis d'évacuation d'eau 75. La vis d'évacuation d'eau 75 possède un canal 77 fermé de manière étanche par un joint 78 du côté extérieur du boîtier. Le joint 78 se trouve ainsi entre une surface d'appui 82 réalisée sur le boîtier 2 et une surface d'appui 83 réalisée sur la vis d'évacuation d'eau 75. En ouvrant la vis 20 d'évacuation d'eau 75 on forme un intervalle entre le joint 72 et les surfaces d'appui ce qui permet à l'eau de s'échapper vers l'extérieur du boîtier à travers le canal 77 et l'orifice d'évacuation d'eau 81.

Il peut être intéressant d'actionner de manière électromagnétique un dispositif pour évacuer l'eau. Dans le cas de plusieurs étages 25 filtre c'est-à-dire de plusieurs éléments de filtre installés les uns à la suite des autres dans la direction d'écoulement dans un boîtier 2, il est intéressant de prévoir pour au moins deux éléments de filtre notamment au niveau de chaque élément de filtre à la fois du côté non filtré et du côté filtré, un dispositif permettant d'évacuer l'eau. 30

Claims

REVENDICATIONS

10) Filtre à carburant (1, 31, 61) comportant un boîtier (2) muni d'une arrivée (5) du côté non filtré (13) et d'une sortie (6) du côté filtré (14), avec dans le sens de l'écoulement entre le côté non filtré (13) et le côté filtré (14), au moins un élément de filtre (7) dans le boîtier (2), caractérisé par un dispositif de séparation et d'évacuation de l'eau prévu à la fois du côté non filtré (13) et du côté filtré (14).

2 ) Filtre à carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif comporte une chambre collectrice (19, 20, 39, 40, 69, 70) munie d'un orifice de sortie (21, 22, 51, 71, 81) susceptible d'être ferme.

30) Filtre à carburant selon la revendication 2, caractérisé par un orifice d'évacuation (21, 22, 51, 71, 81) fermé par un joint (18, 28, 38, 48, 49, 58, 68, 78).

4 ) Filtre à carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le joint (18, 48, 68, 78) est un joint annulaire tenu par une vis d'évacuation d'eau (15, 45, 65, 75) entre deux surfaces d'appui (62, 63, 25 92, 93).

5 ) Filtre à carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' un orifice d'évacuation d'eau (21, 22, 51, 71, 81) est réalisé sur la vis 30 d'évacuation d'eau (15, 45, 65, 75).

60) Filtre à carburant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vis d'évacuation d'eau (45) comporte un premier canal (37) décalé ra35 dialement de l'axe médian (50) de la vis d'évacuation d'eau (45), ce canal débouchant dans une première chambre collectrice (39), et un second canal (43) coaxial à l'axe central (50) de la vis d'évacuation d'eau (45) qui débouche dans une seconde chambre collectrice (40).

70) Filtre à carburant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second canal (43) est fermé par un joint (38, 49, 57) relié au boîtier (2) .

80) Filtre à carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le joint (38) est réalisé sous la forme d'un joint annulaire tenu par un bouchon (36) et ce dernier pénètre dans le canal (43).

90) Filtre à carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le joint (49) est fixé à un poussoir (46) et un ressort (47) le presse contre une ouverture frontale (56) du canal (43).

10 ) Filtre à carburant selon la revendication 1, caractérisé par un orifice de sortie (22) relié à un tube (25) traversant une vis d'évacuation d'eau (15).

110) Filtre à carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation (22) est réalisé au fond (27) d'un pot (26) et la chambre collectrice (20) est réalisée dans le pot (26).

12 ) Filtre à carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation (22) est fermé par un joint plat (28) tenu par un ressort (29) contre un siège d'étanchéité (30).

130) Filtre à carburant selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif comporte un moyen d'actionnement agissant contre la force développée par un ressort.

140) Filtre à carburant selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement est réalisé sous la forme d'un poussoir (55).

150) Filtre à carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre à carburant comporte plusieurs éléments de filtre (7) installés l'un derrière l'autre dans le sens de l'écoulement, et un dispositif pour évacuer 5 l'eau est prévu du côté non filtré (13) et du côté filtré (14) d'au moins deux éléments de filtre (7).