WO1997026448A1 - Dispositif de filtration, notamment pour filtrer l'huile d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif de filtration, notamment pour filtrer l'huile d'un moteur a combustion interne Download PDF

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    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid

Definitions

  • the present invention relates to a filtration device equipped with an oil filter, for filtering in particular the oil of an internal combustion engine, of a pump, of a compressor or the like, this device comprising magnetic means for retaining metallic particles contained in said oil.
  • the present invention proposes to overcome the drawbacks of existing systems by providing an effective filtration device, making it possible to fix securely the metallic particles carried by the oil of an internal combustion engine, a pump, a compressor or the like
  • the device according to the invention characterized in that said device comprises an interchangeable removable cartridge and in that said magnetic means are housed in said cartridge arranged to be tightly adapted to said oil filter
  • said independent cartridge can be external to the oil filter
  • said independent cartridge is disposed inside a housing constituting an outer envelope of said oil filter
  • Said magnetic means can comprise metal balls, pellets, cylinders or ferrite parts, but advantageously they comprise at least one magnetic ferrite crown
  • said magnetic means are associated with metallic particles also housed in said cartridge through which the oil passes, and said metallic particles comprise steel wool.
  • the independent cartridge When the independent cartridge is external to the oil filter, it has a threaded female axial tubular passage and a male threaded axial tubular endpiece, this passage and this endpiece being respectively arranged to allow the cartridge to be mounted on the one hand on the internal combustion, the pump, the compressor or the like and on the other hand the mounting of said oil filter on said cartridge, these two components being superimposed
  • FIG. 1 represents an axial section view of a filtration device according to the invention, this device comprising a cartridge associated with a conventional oil filter,
  • FIG. 2 is a view in axial section illustrating a variant of the filtration device according to the invention.
  • FIG. 3 is an axial sectional view of the preferred embodiment of the device according to the invention, this device comprising a cartridge containing magnetic means, formed in a conventional oil filter
  • the filtration device 10 consists of a removable cartridge 11 and an oil filter 12 of conventional type known per se.
  • the cartridge 11 has a substantially cylindrical shape and has a female axial tubular passage 13 threaded, arranged to receive a nozzle 14 integral with the engine block 15, or the pump or compressor housing.
  • the chamber 16 defined by the cylindrical wall of the cartridge 11 and the tubular passage 13 has an annular shape and contains magnetic means.
  • said magnetic means are in the form of a ferrite crown 17, which can be surrounded by a mattress of steel wool or iron straw 18, to hold it in position.
  • the cartridge 11 comprises a male axial tubular end piece 19 threaded, which is substantially identical to the end piece 16, this end piece being arranged to allow the mounting of the oil filter 12.
  • the oil filter 12 is a conventional filter comprising a housing 20 inside which is mounted a filter membrane 21 with multiple walls, arranged for example in accordion, or a cylindrical membrane.
  • the cartridge 11 is interposed in a sealed manner between the engine block 15 and the oil filter 12.
  • the seal between the engine block 15 and the cartridge 11 on the one hand and between the cartridge 11 and the oil filter 12 on the other part, is ensured by two O-rings respectively 22 and 23.
  • FIG. 2 represents the cartridge 11 which delimits the chamber 16 and which has substantially the same shape as that illustrated in FIG. 1 Unlike the previous embodiment, the chamber 16 contains magnetic means which are arranged in bulk in this chamber Au at least part of these parts preferably have the form of magnetic balls 30 made for example of ferrite
  • FIG. 3 represents an alternative embodiment of the device 10, in which the cartridge 11 is housed in the housing 20 of the oil filter 12, directly above the filtering membrane 21, the housing 20 itself being housed in an envelope 40 provided in its upper part with an internal thread 41 As in the embodiment described with reference to FIG.
  • the cartridge 11 has openings 24, 25 allowing the oil to pass through, a central tubular passage 13 for the return of the oil filtered to the engine and magnetic means in the form of a ferrite ring 17 which can be surrounded by steel wool 18
  • the cartridge 11 is held in position in the housing 20 of the oil filter 12 by a cover 42 provided on its outer wall with a thread 43 arranged to cooperate with the thread 41 of the casing 40
  • the sealing of the device 10 is obtained by an O-ring 44 disposed between the cover 42 and the engine block
  • This cover 42 is moreover provided with a threaded male end piece 45 arranged to cooperate with a corresponding end piece integral with the engine block and the central tubular passage 13 of the cartridge 11
  • the operation of this device is similar to that of FIG.
  • these two embodiments of the filtration device according to the invention allow, when the filter is changed, instant separation of the cartridge containing essentially metallic elements, from the filter containing a paper membrane or the like.

Abstract

Le dispositif de filtration (10) comporte une cartouche amovible (11) logée de manière étanche dans le boîtier (20) d'un filtre à huile (12), directement au-dessus de la membrane filtrante (21) dudit filtre. Le boîtier (20) est logé dans une enveloppe (40) pourvue d'un filetage intérieur (41). La cartouche cylindrique (11) est pourvue sur ses deux faces d'ouvertures (24, 25) permettant le passage de l'huile et d'un passage tubulaire central (13) pour le retour de ladite huile vers le moteur. Elle renferme en outre des moyens magnétiques sous la forme d'au moins une couronne en ferrite (17) entourée de paille de fer (18). La cartouche (11) est maintenue en position dans le boîtier (20) par un couvercle (42) pourvu sur sa paroi extérieure d'un filetage (43) agencé pour coopérer avec le filetage (41) de l'enveloppe (40). L'étanchéité du dispositif (10) est obtenue par un joint torique (44) disposé entre le couvercle (42) et le bloc moteur. Ce couvercle (42) est par ailleurs pourvu d'un embout mâle fileté (45) agencé pour coopérer avec un embout correspondant solidaire du bloc moteur et avec le passage central (13) de la cartouche (11).

Description

DISPOSITIF DE FILTRATION, NOTAMMENT POUR FILTRER L'HUILE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention concerne un dispositif de filtration équipé d'un filtre à huile, pour filtrer notamment l'huile d'un moteur à combustion interne, d'une pompe, d'un compresseur ou similaire, ce dispositif comportant des moyens magnétiques pour retenir des particules métalliques contenues dans ladite huile.
On connaît déjà des dispositifs de ce type notamment un filtre à huile décrit par le brevet américain US-A-4,894,153. Ce brevet concerne un filtre à huile classique logé dans un boîtier qui est entouré d'une ceinture d'aimants fixés de manière amovible à la périphérie du boîtier au moyen de griffes métalliques.
Le brevet américain US-A-3,460,679 décrit également un filtre à huile dont le boîtier est cerclé d'une bride qui porte un ensemble d'aimants permanents.
Ces dispositifs connus ne donnent pas satisfaction, tant sur le plan de leur efficacité qu'en raison de problèmes de sécurité. En effet le champ magnétique créé n'est pas assez puissant pour exercer une attraction suffisante pour attirer les petites particules métalliques et les fixer contre la paroi du filtre. D'autre part, il n'est pas permis de monter des aimants amovibles directement sur un filtre à huile soumis aux vibrations du moteur, ces aimants pouvant se détacher et entrer en contact avec des pièces en mouvement telles que la courroie ou les pales du ventilateur, l'alternateur etc..
Les dispositifs décrits notamment par les publications US-A-5,228,990, FR-A- 1 183 744 et GB-A-2 229 118 décrivent des dispositifs de filtration complexes qui remplacent un filtre à huile conventionnel mais qui ne peuvent pas être utilisés avec ce filtre à huile conventionnel.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients des systèmes existants en réalisant un dispositif de filtration efficace, permettant de fixer d'une manière sûre les particules métalliques véhiculées par l'huile d'un moteur à combustion interne, une pompe, un compresseur ou similaire
Ce but est atteint par le dispositif selon l'invention, tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une cartouche amovible interchangeable et en ce que lesdits moyens magnétiques sont logés dans ladite cartouche agencée pour être adaptée de façon étanche audit filtre à huile
Selon une forme de réalisation, ladite cartouche indépendante peut être extérieure au filtre à huile
Dans la forme de réalisation préférée, ladite cartouche indépendante est disposée à l'intérieur d'un boîtier constituant une enveloppe extérieure dudit filtre à huile
Lesdits moyens magnétiques peuvent comprendre des billes métalliques, des pastilles, des cylindres ou des pièces en ferrite, mais de façon avantageuse ils comportent au moins une couronne aimantée en ferrite
De préférence lesdits moyens magnétiques sont associés à des particules métalliques également logées dans ladite cartouche traversée par l'huile et lesdites particules métalliques comprennent de la paille de fer
Lorsque la cartouche indépendante est extérieure au filtre à huile, elle comporte un passage tubulaire axial femelle fileté et un embout tubulaire axial mâle fileté, ce passage et cet embout étant respectivement agencés pour permettre le montage de la cartouche d'une part sur le moteur à combustion interne, la pompe, le compresseur ou similaire et d'autre part le montage dudit filtre à huile sur ladite cartouche, ces deux composants étant superposés
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples de réalisation et aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un dispositif de filtration selon l'invention, ce dispositif comportant une cartouche associée à un filtre à huile classique,
- la figure 2 est une vue en coupe axiale illustrant une variante du dispositif de filtration selon l'invention, et
- la figure 3 est une vue en coupe axiale de la forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention, ce dispositif comportant une cartouche contenant des moyens magnétiques, ménagée dans un filtre à huile classique
En référence à la figure 1 , le dispositif de filtration 10 se compose d'une cartouche amovible 11 et d'un filtre à huile 12 de type conventionnel connu en soi. La cartouche 11 a une forme sensiblement cylindrique et comporte un passage tubulaire axial femelle 13 fileté, agencé pour recevoir un embout 14 solidaire du bloc moteur 15, ou du boîtier de la pompe ou du compresseur. La chambre 16 définie par la paroi cylindrique de la cartouche 11 et le passage tubulaire 13 a une forme annulaire et renferme des moyens magnétiques. Dans cette forme de réalisation, lesdits moyens magnétiques se présentent sous la forme d'une couronne en ferrite 17, qui peut être entourée d'un matelas de laine d'acier ou de paille de fer 18, pour la maintenir en position. Dans le prolongement du passage 13, la cartouche 11 comporte un embout tubulaire axial mâle 19 fileté, qui est sensiblement identique à l'embout 16, cet embout étant agencé pour permettre le montage du filtre à huile 12.
Le filtre à huile 12 est un filtre classique comportant un boîtier 20 à l'intérieur duquel est montée une membrane filtrante 21 à parois multiples, disposées par exemple en accordéon, ou une membrane cylindrique.
La cartouche 11 est interposé de manière étanche entre le bloc moteur 15 et le filtre à huile 12. L'étanchéité entre le bloc moteur 15 et la cartouche 11 d'une part et entre la cartouche 11 et le filtre à huile 12 d'autre part, est assurée par deux joints toriques respectivement 22 et 23. Le flux d'huile chargée de particules, notamment de particules métalliques, passe à travers des ouvertures ménagées dans les parois du bloc moteur 15 et correspondant à des ouvertures 24 de la cartouche, vers l'intérieur de ladite cartouche 11 , comme le montrent les flèches A et B Les flèches C représentent le cheminement de l'huile à travers le filtre à huile 12 Ce cheminement tout à fait classique s'effectue après le passage de l'huile dans la cartouche 11 et son passage à travers des ouvertures 25 ménagées sur le dessus de la cartouche 11 et des ouvertures correspondantes 26 ménagées dans le fond du boîtier 20 du filtre à huile 12, le long des parois latérales intérieures du boîtier, comme le montrent lesdites flèches C, puis à travers la membrane filtrante 21 vers un passage central 27 Ce passage est identifié par les flèches D Le retour de l'huile filtrée dans le bloc moteur 15 s'effectue selon les flèches E
La figure 2 représente la cartouche 11 qui délimite la chambre 16 et qui a sensiblement la même forme qui celle illustrée par la figure 1 A la différence de la réalisation précédente, la chambre 16 contient des moyens magnétiques qui sont disposés en vrac dans cette chambre Au moins une partie de ces pièces ont de préférence la forme de billes aimantées 30 réalisées par exemple en ferrite
La figure 3 représente une variante de réalisation du dispositif 10, dans laquelle la cartouche 11 est logée dans le boîtier 20 du filtre à huile 12, directement au-dessus de la membrane filtrante 21 , le boîtier 20 étant lui- même logé dans une enveloppe 40 pourvue dans sa partie supérieure d'un filetage intérieur 41 Comme dans la réalisation décrite en référence à la figure 1 , la cartouche 11 comporte des ouvertures 24, 25 permettant la traversée de l'huile, un passage tubulaire central 13 pour le retour de l'huile filtrée vers le moteur et des moyens magnétiques sous la forme d'une couronne en ferrite 17 qui peut être entourée de paille de fer 18 La cartouche 11 est maintenue en position dans le boîtier 20 du filtre à huile 12 par un couvercle 42 pourvu sur sa paroi extérieure d'un filetage 43 agencé pour coopérer avec le filetage 41 de l'enveloppe 40 L'étanchéité du dispositif 10 est obtenue par un joint torique 44 disposé entre le couvercle 42 et le bloc moteur Ce couvercle 42 est par ailleurs pourvu d'un embout mâle fileté 45 agencé pour coopérer avec un embout correspondant solidaire du bloc moteur et le passage tubulaire central 13 de la cartouche 11 Le fonctionnement de ce dispositif est similaire à celui de la figure 1 Les particules métalliques contenues dans l'huile sont piégées par les moyens magnétiques, avant de traverser la membrane filtrante, ce qui a pour effet de ralentir le processus de colmatage de cette membrane et de réduire, voire supprimer, les éléments métalliques dans le circuit d'huile. Ce dernier point est un élément important pour réduire le facteur d'usure de toutes les pièces mobiles ou des joints d'un circuit hydraulique quelconque.
De plus, le problème du tri des déchets étant actuellement très important, ces deux formes de réalisation du dispositif de filtration selon l'invention permettent, lors du changement du filtre, la séparation instantanée de la cartouche contenant essentiellement des éléments métalliques, du filtre contenant une membrane en papier ou similaire.

Claims

/26448 PC17B397/00040
REVENDICATIONS
1 Dispositif de filtration équipé d'un filtre à huile pour filtrer notamment l'huile d'un moteur à combustion interne, d'une pompe, d'un compresseur ou similaire, ce dispositif comportant des moyens magnétiques pour retenir des particules métalliques contenues dans ladite huile, caractérisé en ce que ce dispositif (10) comporte une cartouche amovible interchangeable (11 ) et en ce que lesdits moyens magnétiques sont logés dans ladite cartouche agencée pour être adaptée de façon étanche audit filtre à huile (12)
2 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite cartouche indépendante (11 ) est extérieure au filtre à huile (12)
3 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite cartouche indépendante (11 ) est disposée à l'intérieur d'un boîtier constituant une enveloppe extérieure (40) dudit filtre à huile (12)
4 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens magnétiques comprennent des billes métalliques (30), des pastilles, des cylindres ou des pièces en ferrite
5 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens magnétiques comportent au moins une couronne aimantée (17) en ferrite
6 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens magnétiques sont associés à des particules métalliques également logées dans ladite cartouche traversée par l'huile
7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites particules métalliques comprennent de la paille de fer (18)
8 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite cartouche comporte un passage tubulaire axial femelle (13) fileté et un embout tubulaire axial mâle (19) fileté, ce passage et cet embout étant respectivement agencés pour permettre le montage de la cartouche (11 ) sur le moteur à combustion interne (15), la pompe, le compresseur ou similaire et le montage dudit filtre à huile (12) sur ladite cartouche, ces deux composants étant superposés.
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