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WO2019180353A1 - Filtre et cartouche amovible, avec deux niveaux d'étanchéité dans un puits de la base du filtre - Google Patents

Filtre et cartouche amovible, avec deux niveaux d'étanchéité dans un puits de la base du filtre Download PDF

Info

Publication number
WO2019180353A1
WO2019180353A1 PCT/FR2019/050585 FR2019050585W WO2019180353A1 WO 2019180353 A1 WO2019180353 A1 WO 2019180353A1 FR 2019050585 W FR2019050585 W FR 2019050585W WO 2019180353 A1 WO2019180353 A1 WO 2019180353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
annular
tube
filter
flange
rod
Prior art date
Application number
PCT/FR2019/050585
Other languages
English (en)
Inventor
Arnaud GRANGE
Arnaud Maria
Samuel Sauve
Original Assignee
Sogefi Filtration
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sogefi Filtration filed Critical Sogefi Filtration
Publication of WO2019180353A1 publication Critical patent/WO2019180353A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B01D35/153—Anti-leakage or anti-return valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/04—Supports for the filtering elements

Definitions

  • the present invention relates to the purification of liquids and in particular of the oil used in internal combustion engines of motor vehicles.
  • the invention relates more specifically to a filter for purifying a combustion engine liquid, in particular lubricating oil, comprising:
  • a housing having in a base (located at the bottom, typically opposite a lid) a raw liquid inlet and a purified liquid outlet, the base including an axial access duct to the outlet and to a channel; purge;
  • a filter insert provided with an annular filtering medium delimiting internally a hollow space which opens axially towards the base via an opening at an axial end of the filter insert, and of a holding element integral with the filter medium;
  • a filter of this type is described in DE 19859960. Filtration of the liquid, usually oil, is performed centripetally through the annular filter medium and the purified liquid flows downwardly around the stem, through the filter. hollow space and then through the axial duct to reach the outlet via a radial outlet in the axial duct.
  • the axial duct formed in the base of this type of filter is centered and has a draining channel (commonly called drainage channel or drain, the drainage being by gravity) which is located lower than the radial outlet to the drain. the output of purified liquid.
  • the upper end of the purge rod is connected to a rigid holding element, formed by an annular flange sealingly covering an axial end of the filter medium or possibly a central support tubular member integrated in the filter insert (and which may be integrally attached to the upper flange and / or the lower flange, this tubular member being adapted to surround the rod).
  • the filter insert In order to seal the axial duct (for the purified liquid) from the outer peripheral zone to the axial duct and surrounding the filter insert (peripheral zone for the raw liquid), the filter insert must include a specific annular seal in contact with an outer annular zone of the female connector forming the axial duct.
  • the purge rod also has an annular seal, which is a seal labyrinthine, that is to say multi-barrier with successive sealing annular contacts (radial sealing distributed over several annular zones), in order to limit the forces to exert during assembly (compared to solutions with axial sealing) , while allowing to repeat the assembly / disassembly operations with the same efficiency of tight separation.
  • annular seal which is a seal labyrinthine, that is to say multi-barrier with successive sealing annular contacts (radial sealing distributed over several annular zones), in order to limit the forces to exert during assembly (compared to solutions with axial sealing) , while allowing to repeat the assembly / disassembly operations with the same efficiency of tight separation.
  • This filter has certain disadvantages, especially in the assembly of the purge rod which requires interposing a spring between a bypass valve and the top of the stem. This spring contributes to urging the stem plug in its closed position of the purge channel.
  • the filter insert is symmetrical (to avoid confusion when assembling the stem), it should be noted that the same type of seal must be used at the opposite ends of the filter insert. In practice, this requires to align with the most expensive seal (which is typically the bottom seal surrounding the female connector, knowing that the female connector of the base is typically metallic).
  • a filter of the aforementioned type comprising a tube integral with the holding member, the rod comprising a male connector consisting at least in part of a section of the tube to engage with sealingly in the axial duct of a female connector of the base and delimiting an intermediate channel between the interior space and the outlet, in a final coupling state of the tube in the axial duct, the section having several sealing elements determined on its lateral external face,
  • a first sealing zone rod-female connector to close the purge channel (also called drainage channel);
  • a second sealing zone rod-female connector separating the axial conduit from a peripheral zone surrounding the female connector and in communication with the raw liquid inlet.
  • the tube may further form a purified liquid retention barrier, so that the interior space defined by the filter media does not empty the liquid.
  • a one-piece embodiment of the tube is permitted (part including the determined sealing elements), which limits the number of parts to form the cartridge resulting from the assembly of the rod with the filter insert.
  • the male connector belongs to the / is a subpart of the tube made in one piece.
  • the determined sealing elements preferably made in one piece with the section comprise an annular surface.
  • sealing member defining an annular sealing contact, preferably a radial annular contact, with the internal face of a tubular portion belonging to a lower flange (flange typically of plastic material) provided in the axial end of the filter insert .
  • This allows the inner space to be sealed from the peripheral area once the rod is assembled with the filter insert.
  • This design is compatible with a simple structure of the lower flange, for example without a technical seal interposed between the filter insert and the rod.
  • Fixing the rod on the filter insert can be rigid, typically without axial play or with a very small axial clearance (much less than 1 mm).
  • a holding element of the filter medium may be constituted by the lower flange, made of rigid plastic (made preferably of a piece).
  • This lower flange includes a radial portion sealingly attached to the lower axial end of the filter medium and has abutment means for limiting or preventing the relative axial displacement of the rod (or at least of the stem portion, typically the tube, directly connected to the lower flange) relative to the filter insert.
  • the tube of the rod can form alone the interface for fixing the rod to the filter insert, for example by connecting to at least one holding member integrated in the filter insert during its design.
  • two opposing flanges preferably of rigid plastic, may form the holding means to which the tube is connected.
  • the male connector has an outer face which has circumferential grooves axially spaced apart by a plurality of annular beads integrally formed with the section of the tube, so as to form a labyrinthine seal which includes these annular beads and which carries out the second sealing zone by a plurality of annular radial contacts against an inner face, for example substantially cylindrical, of the female connector.
  • labyrinthine joint in the context of a seal made against a face of an axial duct, is to be interpreted in the same way as in the document DE 19859960 (whose publication dates from the year 2000).
  • Such a seal has a multi-barrier effect due to the presence of at least three annular beads (delimiting at least two circumferential grooves whose geometry and dimensions may be identical or similar to each other).
  • the determined sealing elements comprise or are in the form of two annular seals, at least one of which is designed separately from the tube.
  • the filter insert extends longitudinally between a first distal flange of the outlet and a second proximal flange of the outlet, the second flange (lower flange) being able to delimit by a border the opening which is traversed by the tube.
  • the labyrinthine seal may have a first annular end adjacent to one of the circumferential grooves, which includes an annular surface in radial leaktight contact with the rim.
  • the tube attached to at least one of the flanges can participate in a function of retaining a sealing member, this sealing member sealingly with a bypass valve which is typically placed between the cover and the filter insert.
  • a bypass valve which has an insertable portion through a central passage of the upper end of the filter insert. This arrangement limits the additional height requirement of the bypass valve relative to the filter insert.
  • the female connector forms a fixed centering element of the cartridge formed by the filter insert and the rod, before any contact of the filter insert against the female connector (this allows a guide of the rotational movement if the cover is closed. fixed by screwing, avoiding to decenter the cartridge, in particular at the beginning of the screwing of the lid).
  • the labyrinthine seal preferably made from a single plastic material, comprises a maximum outside diameter in a rest configuration, the maximum diameter being formed by the annular surface of a bead defined among the annular beads and between 101 % and 1 10% of an outer diameter of the other beads (also at rest).
  • the determined bead extends outside the axial duct formed by the female connector, preferably to engage by an annular sealing contact against a lower flange of the filter insert, while the other beads, at least number of three, preferably at least five in number, are in radial annular contact against an inner face of the female connector.
  • the rod and the filter insert are part of a removable cartridge adapted to release the purge channel during extraction of the cartridge out of the inner volume.
  • the cartridge has a lateral periphery directly delimited by the external face of the filter media.
  • An upper flange of the filter insert (in contact with the upper axial end of the filter media) forms the upper end of the cartridge, possibly supporting a bypass valve.
  • the rod is obtained by fixing a closure member including the cap at a lower end of the tube, preferably by engaging resiliently deformable tabs against at least one gripping edge.
  • the shutter member belonging to the rod is an element welded to the tube or designed at the same time as the tube (non-separated element).
  • the shutter member and the tube are slidably secured (when sliding the rod in the female connector), in an assembled state of the removable cartridge.
  • closure element and the tube are slidably secured (when the rod is sliding in the female connector), in an assembled state of the removable cartridge, by having a latching mode which allows an axial clearance (for example as shown in Figures 3A and 3B of US 2008/0060994).
  • the tube is in one piece made of plastic material.
  • the tube is snapped, for example by elastic casing, against a rigid inner face of the filter insert (internal face may be formed by holding means such as two opposing flanges).
  • the section of the tube is an intermediate portion of the tube, which extends between:
  • the lower flange comprises a radial portion of annular shape that can axially abut against a free edge of the female connector.
  • the axial duct extends entirely under the interior space delimited by the internal face of the filter medium.
  • the lower flange preferably made of a plastic part, includes complementary securing means of an axial retaining groove formed externally on the section of the tube.
  • the lower flange is made of at least two parts; in this case, one of the pieces forming the fixing flange may be wider to define the axial covering function of the filter medium, while another piece may be narrower by having a surface in contact with the tube and / or the female connector, at least in the mounted / operational configuration of the filter insert.
  • the housing has a bowl made of a block, preferably of metal material, having a mounting bracket provided with the female connector, the female connector is preferably central and protruding longitudinally towards an upper opening of the bowl .
  • the housing has a bottom with a purge channel distinct from the inlet and the outlet and located lower than the outlet, the tube supporting a closure element forming or extending downwardly a portion projecting from the stem, the cap belonging to the closure member for sealing at least one opening of the purge channel (drainage may result from the simple effect of gravity when the cartridge is disengaged).
  • the lid which forms a closure portion of the housing for closing the upper opening of the bowl, is adapted to be screwed onto the bowl, preferably having an insertable portion (in the bowl) provided with an external thread. .
  • the section of the tube may form a barrier adapted to retain purified liquid in the interior space, at least in an annular space defined between an inner face of the filter media and the tube.
  • an annular space space of the inner space of the filter insert typically extends above a lower flange of the filter insert.
  • the tube comprises an outer cylindrical surface on which external projections project to maintain a radial spacing between an inner face of the filter medium and the outer cylindrical face.
  • the female connector has an internal face that presents: a first diameter D1 in a first cylindrical section in which a bottom end of the plug is engaged in radial contact,
  • An orifice belonging to the outlet preferably located in a zone of variation of section between the second section and the third section.
  • the female connector and the tube extend around the same central axis, and the following relation can be satisfied:
  • a shutter member separate from the tube forms the first and second diameters and the following relationship D2 ⁇ D3 / 2 is satisfied.
  • the subject of the invention is also a cartridge that accumulates the liquid filtration functions in order to separate the impurities (in particular solid impurities) in a lubricating liquid, for closing a purge channel (and optionally for derivation in case of overpressure), adapted to cooperate in a filter according to the invention knowing that this removable cartridge is defined by the filter insert which is disposable and by the rod that can be chosen or not to reuse (a partial reuse of the rod being also allowed if necessary, for example by reusing only the end with the purge plug).
  • the removable cartridge adapted to cooperate in the interior of the filter housing according to the invention, being able to separate the impurities in a lubricating liquid, is provided with a closure element which is connected to the filter insert by the tube, the tube and the shutter member defining the rod which extends through an annular flange forming the lower axial end of the filter insert,
  • the male connector extending axially:
  • the determined sealing elements comprise an annular sealing surface defining an annular sealing contact, preferably a radial annular contact, with the internal face of a tubular portion belonging to the annular flange forming the axial end. bottom of the filter insert.
  • the determined sealing elements are included in a labyrinthine seal (also called labyrinth seal).
  • this labyrinthine seal extends axially closer to the annular flange than the plug and / or has circumferential grooves axially spaced apart by a plurality of annular beads belonging to the labyrinthine joint.
  • the determined sealing elements comprise at least three annular beads, preferably at least five annular beads.
  • At least one of the circumferential grooves formed between two successive annular beads may be axially narrower in at least two areas of the groove which are diametrically opposed, due to a local extra thickness in said two successive beads.
  • This design can limit the axial extension of each bead, with respect to more than half of its circumference, which limits the stresses and the force to be applied when mounting the cartridge (screwing and unscrewing can be more easy) while guaranteeing a good seal between the clean liquid zone and unfiltered raw liquid zone.
  • the filter insert comprises an additional said upper flange opposite to the lower annular flange forming the lower axial end of the filter insert.
  • the lower annular flange is provided with an opening centered on a central axis, for the passage of the tube and the purified liquid from the interior space delimited by the filter medium.
  • At least one, and preferably each, of the two annular flanges has:
  • tubular portion having an internal face provided with one or more protrusions projecting inwards;
  • the tube has an outer face on which projections project radially outwards delimiting between them at least one annular retaining groove, the upper flange and / or the lower flange being integral with the sliding tube, according to the direction of the central axis.
  • this connection is enabled by the protrusions protruding inwardly and an axial abutment edge distinct protruding reliefs, with respect to the tubular portion of at least one of the two annular flanges.
  • the tubular portion of the lower flange protrudes axially upwards from the radial portion of this flange, the tubular portion comprising on an inner face pins (or similar salient projections) projecting radially inwardly relative to the rest of the inner face of the tubular portion.
  • FIG. 1 is an exploded view of a filter according to the invention, illustrating the filter cartridge and the associated housing;
  • FIG. 2 is a perspective view showing a tube forming a labyrinthine seal and able to engage in the hollow interior space of the filter insert;
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the mounting of the cartridge in the bottom portion of the housing, according to the same embodiment as Figure 1;
  • FIG. 4 is a perspective view of the part of the tube intended to engage in the axial duct of the base forming a mounting support;
  • FIG. 5 is a detail of FIG. 3 illustrating a sealing interface between the clean side and the dirty side;
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view illustrating the lower part of the removable cartridge in a state of final coupling of the rod in the female connector of the base of the housing;
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the upper part of the removable cartridge in a mounting state, with a fastening of the cartridge to the lid via a bypass valve;
  • the same references designate identical or similar elements.
  • the liquid filter 1 comprises a housing which comprises a bowl 2, with a bottom portion or base B, and a lid 3 releasably attaching to the bowl 2, for example by screwing.
  • the general shape of bowl 2 makes it possible to define, with cover 3, an internal volume V of housing 2.
  • the base B may include a mounting bracket intended to remain attached to the engine in a motor vehicle. More generally, it is preferred that the base B or the bowl as a whole constitutes a fixed part of the housing 2, while the lid 3 is separable by means of a removable attachment defined at the periphery of the interior volume V.
  • the lid 3 is preferably plastic, while the bottom portion or base B may consist, in whole or substantially, of a metallic material, for example aluminum or an aluminum alloy.
  • the bowl 2 as a whole can be metallic.
  • the lid 3 has for example a threaded zone 3a formed on the outer face of a tubular portion of the lid 3.
  • This threaded zone 3a typically cooperates with a complementary threaded zone 2c provided on a side wall 24 of the bowl B, here on one side internal of the side wall 24.
  • An annular seal J1 may be added and placed in axial abutment against a collar or housed in an annular groove, here formed on the cover 3 in the non-limiting example of FIG.
  • the upper part of the lid 3 may have one or more projecting members.
  • a maneuvering relief facilitating the taking by a disassembly tool.
  • the filter 1 has, in an operational state, a longitudinal axis hereinafter called central axis A.
  • a disposable filter insert 4 capable of filtering a lubricating liquid (thermal combustion engine oil for example), extends around this axis A.
  • the filter insert 4 is housed in an interior volume of the housing (2, 3).
  • the filter insert 4 has a first end 4a, here upper, provided for example with a first flange 8, said upper flange.
  • the upper flange 8 optionally allows the mounting of a bypass valve 30 which can be detached from the cover 3 and / or the filter insert 4.
  • Tabs 4p can removably retain such a valve 30.
  • the valve 30 can be mounted in rotation and lock on the upper flange 8 by the engagement of an annular portion in the tabs 4p.
  • a valve 12 movable valve 30, visible in Figure 7, can be based on an axial seat area formed in the interior space 6 and surrounded by the tube 7 of the rod T.
  • a spring or similar elastic return element biases the valve 12 to a high sealing position against the seat area, here annular .
  • the filter insert 4 has a second end 4b, here below, provided with a second flange, hereinafter referred to as the lower flange 9.
  • An annular filtering medium 5 extends between the two ends 4a, 4b, and more particularly between these two flanges 8, 9 around the central axis A.
  • the filter medium 5 is used to filter the liquid, typically a lubricating oil.
  • the filter media 5 may have cellulose fibers and / or polyethylene fibers (with a mixed technology associating at least two types of fibers, the particles greater than 4 microns can typically be stopped).
  • Each of the flanges 8, 9 may be made of a plastic material.
  • each of the flanges 8, 9 may include the same attachment reliefs.
  • Respective peripheral annular portions of the flanges 8, 9, which axially extend the radial portions 8r, 9r, are optionally provided to cover the ends of the outer lateral face 5b of the filter medium 5.
  • the filter insert 4 can be simple to assemble. It includes for example the annular filter medium 5 and only one or two flanges 8, 9 (each forming a rigid holding member) supporting the filter medium 5 at one of its axial ends 5c, 5d. As illustrated in FIGS. 3 and 7, the filter medium 5 of the filter insert 4 has an outer face 5a on the side of a peripheral zone in communication with the inlet 2a, as well as an inner face 5b internally delimiting a space hollow 6 which opens axially towards the base B via a lower opening 04 at an axial end 4b of the filter insert 4.
  • the filter insert 4 typically two opposite axial openings are provided in the filter insert 4, each in a central zone of the corresponding end 4a, 4b.
  • the openings may be of the same size or the like.
  • the upper opening can serve as bypass access, the bypass valve 30 being partially housed in the interior space 6.
  • the lower opening 04 allows: - To communicate the interior space 6 with an axial duct 21 provided in the base B;
  • the filter insert 4 can be supported by the cover 3 (here via the valve 30 engaged against the attachment reliefs) and engages against the base B forming an annular sealing zone, so that the filter insert 4 delimits a zone Z1 upstream of the filtration in communication with the inlet 2a for the raw liquid and a zone Z2 downstream of the filtration in communication with the outlet 2b of filtered / purified liquid.
  • the inlet 2a and the outlet 2b are preferably formed opposite the cover 3, in the base B. The inlet 2a and the outlet 2b can thus be offset axially lower than the lower flange 9.
  • the base B has a female connector CF which internally delimits an axial duct 21 to access both the output 2b and a purge channel 2d.
  • the central axis A forms an axis of symmetry at least for the upper part of the axial duct 21.
  • the axial duct 21 is in the form of a well of the base B, which opens at its lower end. to a collection zone of the liquid purged via the purge channel 2d.
  • the rod T protrudes axially outwards with respect to the lower axial end 4b, and has a portion inserted in the opening 04 to allow:
  • the rod T has a tube 7 including the portion inserted into the filter insert 4 and further forming a labyrinthine seal 14 which is wholly or partially located in a projecting portion, axially projecting downwards with respect to the insert filtering 4.
  • a plug 10 for closing the bleed channel 2d.
  • the plug 10 has one or more annular sealing surfaces for producing one or more sealing contacts C1, C1 'which prevent the purified liquid from reaching a bottom zone of the axial duct 21.
  • the plug 10 may have two joints J2, J2 ' (as shown in FIG. 6) axially spaced apart and / or having a labyrinthine seal distinct from the labyrinthine seal 14.
  • the length of the protruding portion of the rod T is such that, in the state mounted in the housing (2, 3) of an AC cartridge including the filter insert 4 and the rod T, the plug 10 is in the closed configuration of the purge channel 2d.
  • the removable AC cartridge is designed and arranged to release the bleed channel 2d during the extraction of the cartridge CA from the interior volume V.
  • the assembly formed by the filter insert 4 and the rod T (and also the bypass valve 30 in certain variants) defines a removable cartridge CA, adapted to be mounted in and extracted from the interior volume V by the connection of the cartridge CA, direct or indirect, with the cover 3.
  • the labyrinthine seal 14 is engaged in the female connector CF.
  • the rod T has a male connector CM consisting at least in part of a section 7c of the tube 7 to engage sealingly in the axial conduit 21 of the female connector CF.
  • the section 7c may delimit an intermediate channel 70 which extends between the interior space 6 and the outlet 2b, possibly at an axial distance from the plug 10.
  • the labyrinthine seal 14 is included in the section 7c, so that the annular outer face of the section 7c has circumferential grooves G axially spaced apart by a plurality of annular beads 14a, 14b, 14c integrally with the section 7c of the tube 7.
  • the male connector CM thus has a multi-barrier effect to prevent the raw liquid from the zone Z1 from entering the axial duct 21.
  • the section 7c delimits an intermediate channel 70 between the internal space 6 and the output 2b in the final coupling state of the tube 7 in the axial duct 21.
  • the tube 7 is preferably a hollow plastic tube extending longitudinally about the axis A, between a lower end 7a and an upper end 7b.
  • the tube 7 may contribute to stiffening the filter insert 4, being in radial annular contact from the inside against a holding element belonging to the filter insert 4, typically against the upper flange 8 and against the lower flange 9 in preferred embodiments.
  • the tube 7 has a grid-like structure at least in a portion adjacent to its upper end 7b. This upper end 7b delimits a central opening 01 through which the optional bypass valve 30 can pass.
  • the section 7c may be an intermediate portion of the tube 7, preferably devoid of radial openings, which extends between:
  • the rod T may have a closure element 19 to form a rod end designed separately from the tube 7.
  • the rod end may be formed directly by the rod end.
  • tube 7, the or J2 joints J2 'of the cap 10 being for example reported angularly on this end.
  • the closure member 19 includes the stopper 10 under a flange C which can rest on an annular seat which surrounds the outlet of a narrow sub-duct 21 'of the axial duct 21.
  • the female connector CF preferably projects towards the cover 3, by a portion wider than the narrow sub-duct 21 '.
  • the closure element 19 has, in the nonlimiting example illustrated, a maximum radial size smaller than an external diameter D14 of the labyrinthine seal 14.
  • the closure element 19 is connected to the filter insert 4 by the tube 7.
  • the closure element 19 forms the lowest part of the rod T, axially distant from the lower flange 9.
  • the tube 7 extends through the annular flange 9.
  • the labyrinthine seal 14 can be made in one piece on which the closure element 19 is fixed.
  • the tube 7 is a single piece of plastic material, including the labyrinthine seal 14. The tube 7 is snapped into the interior space 6, preferably with attachment to both the upper flange 8 and the lower flange 9.
  • the lower end 7a of the tube 7 has a central opening 02 for the passage of purified liquid and has one or more gripping edges 71, around this opening 02, on which the hooking tabs 19c or Similar reliefs belonging to the shutter member 19 come to rest.
  • the closure member 19 has a perforated section 15, here formed by four branches converging towards a junction portion of the plug 10, for example on the top of an end of the plug where is formed the flange C.
  • the hooking tabs 19c are formed in a ring 19b and are elastically deformable, to deviate radially inwards, which allows to insert the ring 19b in the intermediate channel 70.
  • the ring 19b is pushed axially into the opening 02 until the radially projecting portion of the hooking tabs 19c crosses the lower end 7a and is opposite the With an elastic return effect, the tabs 19c engage radially in the slots 07 and position themselves abutting axially (above) against the engagement edges 71.
  • the rise of the filter insert 4 which occurs during the similar unscrewing or disassembly of the lid 3 also causes the closing element 19 to rise.
  • the closure element 19 can be fixed in a detachable manner on the tube 7, for example by snapping, and preferably at the lower end 7a without the internal passage section defined in the junction (between the closure member 19 and the tube 7) is too small.
  • the fixing is carried out so that the internal diameter of this passage section remains greater than an internal diameter of the narrow sub-duct 2T closed off by the plug 10.
  • the tube 7 may have a tubular barrier portion 17 (without radial opening) to allow a liquid retainer to be filtered in a lower part of the interior space 6.
  • a tubular barrier portion 17 prevents a large part of the liquid that has just been filtered from being discharged into the axial duct 21.
  • the tube 7 may comprise an outer cylindrical face 18 on which external reliefs R1, R2 protrude to maintain a radial spacing between the inner face 5b of the filtering medium 5 and the outer cylindrical face 18.
  • the reliefs R2 may be spaced apart from each other, optionally having an extension perpendicular to the ribs R1.
  • the outer face 18 is formed by the tubular barrier portion 17 and the grid portion 7h which axially extends the tubular barrier portion 17.
  • the tube 7 may contribute to supporting the inner face 5a (here defined by filter material of the filter medium 5), in order to prevent any excessive deformation of the filter media 5 under the pressure of liquid centripetally traversing the filter material.
  • the openings 28 in the support tube 7 allow an unrestricted liquid penetration inside this tube 7.
  • the support tube 7 may in particular be screwed or clipped, directly onto the lower flange 9, for example in an attachment zone located in the internal space 6, above a radial sealing zone between the filter insert 4 and a projection or annular bead 14a of the tube 7.
  • the tube 7 can also be screwed, clipped, or secured in another way to the upper flange 8.
  • the tube 7 and the filter insert 4 may be preassembled, for example before mounting the closure member 19 on the lower end 7a. In the case of a CA cartridge, this can minimize the size and length of the associated package.
  • the clipping of the closure member 19 is a very easy operation, preferably achievable with less effort than a snap of the tube 7 in the interior space 6.
  • each of the two annular flanges 8, 9 presents:
  • a tubular portion PT having an inner face provided with one or more reliefs inward 8e or 9e.
  • the tube 7 has on its outer face 18 two axially spaced zones, on each of which projections 14a, 27, 37a, 37b project radially towards the outside.
  • the projections 27 and 37b here of annular shape and formed at the upper end 7b, delimit between them an annular GH retention groove, also called high groove to receive one or more of the snap-fastening reliefs of the upper flange 8.
  • the projections 14a and 37a here of annular shape and placed near the labyrinthine joint 14, delimit between them a retaining groove GB annular, also called low groove to receive one or more snap-fastening reliefs of the lower flange 9.
  • the labyrinthine seal 14 may be further down than the lower flange 9 in an alternative embodiment, or conversely it may be placed at least partly in the interior space 6 by providing, below, a low annular groove GB or other similar fastening area of the flange 9.
  • each flange 8, 9 in the corresponding groove GH, GB the tube 7 is secured to the filter insert 4 in sliding, in the direction of the central axis A.
  • the salient reliefs 8e, 9e which are for example in the form of lugs protruding radially inwards to penetrate the corresponding groove GH, GB, are associated with an axial abutment edge 8f, 9f belonging to the tubular portion PT of the flange 8 , 9.
  • the reliefs or lugs 9e and the upper abutment edge 9f of the tubular portion PT are engaged in the retaining groove GB, so as to make the lower flange 9 slidingly integral of the tube 7.
  • the lower flange 9 has at least two longitudinal recesses 7d which are preferably two slots, each of these longitudinal recesses 7d having a lower edge adjacent to a lug 9e or embossed similar among the respective salient reliefs which are spaced apart from one another on the inner circumference of the lower flange 9.
  • the recesses 7d can make the plastic deformation of the tubular portion PT easier, which facilitates the pre-assembly operation of the tube 7 and limits the risk of deterioration during the insertion of the tube 7 in the filter insert 4 (even if it is symmetrical or no significant difference between its flanges 8, 9).
  • the projection 37a is here axially offset upwards relative to the labyrinthine seal 14, so as to be located between the male connector CM and an upper end 7b of the tube 7.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate this relative position for forming an axial distance fixing zone of the grid portion 7h and at an axial distance from the lower end 7a.
  • the position of the projection 37a is here higher than the pins or similar reliefs 9e to engage axially (downwards) against the upper stop edge 9f. It is understood that the projection 37a, optionally annular, may delimit continuously or optionally discontinuous top of the retaining groove GB.
  • a first annular projection 14a of the labyrinthine seal 14 which can delimit the bottom of the retention groove GB, forming an annular abutment surface on which the lugs or similar reliefs 9e can engage axially (downwards). More generally, and as can be seen in the non-limiting example of FIG. 3, the labyrinthine seal 14 can be used for sealingly separating the zones Z1 and Z2, realizing at one and the same time:
  • the cartridge CA can withdraw with the lid 3, disengaging from the female connector CF.
  • the fastening interfaces, in particular those made in the two flanges 8, 9 allow the lid 3 to refit the cartridge CA, knowing that at least the lower flange 9 is secured to the tube 7, at least by axial contact with the abutment edges. upper 9f against the underside of the projection 37a.
  • lugs 8e, 9e which bear against a lower edge of the grooves GH, GB.
  • lugs 9e of the lower flange 9 can engage on top of the first annular projection 14a.
  • each of the two flanges 8, 9 can be engaged in a corresponding groove formed by the tube 7, so that each of the flanges is slidably secured to the tube 7.
  • the liquid to be filtered arrives through the inlet 2a and can flow along a side wall of the bowl 2, before passing centripetally through the filter medium 5.
  • the filtered liquid is discharged through the central duct 21 which forms for example the single access to the output 2b in the mounted state of the cartridge CA.
  • the tubular barrier portion 17 When the tubular barrier portion 17 is provided, an upward movement is achieved so that the purified liquid reaches the openings 28 of the grid portion 7h and then flows downwardly inside the tube 7 and in the intermediate channel 70, until uncorking out of the tube 7, in a chamber 22 internal to the female connector CF, visible in FIG. 3.
  • the chamber 22 constitutes a sub-portion of the axial duct 21, between the connection zone rod-female connector and the narrow sub-duct 21 '.
  • the outlet 2b can be connected radially to the chamber 22 where the purified liquid arrives. As clearly visible in FIG. 6, in the final coupling state, the purified liquid can not go lower thanks to the stopper 10.
  • the female connector CF may comprise an internal face that presents:
  • a third diameter D3 in a third cylindrical section (higher than the second section, where is provided the upper opening 21a) on which at least three of the annular beads 14b, 14c of the labyrinthine seal 14 engage to form another sealing area C2 rod - female connector.
  • the axial extension of the first section D1 may be shorter than the axial extension of the third section.
  • the female connector CF may also comprise, in its inner face, a bleed port located between the first section and the second section.
  • Another orifice belonging to the outlet 2b may be located in the chamber 22 (higher than the purge orifice) or in a zone of variation of similar section, between the second section and the third section.
  • the diameter D1 and / or the diameter D2 is preferably less than or equal to half the diameter D3. This makes it possible to miniaturize the plug 10 and thus avoid increasing the size of the base B.
  • the zone Z2 in which the purified liquid circulates may be partly internal to the tube 7.
  • the zone Z2 external to the tube 7 it is possible to retain a large level of purified liquid when it is stopped. of the engine, in particular when this tube 7 has radial access openings 28 only near its upper end 7b.
  • the labyrinthine seal 14 of the rod T may be sized to limit the efforts to be provided.
  • a plurality of intermediate beads 14b, optionally thinner than the end beads 14a, 14c, are provided to form a sealed radial contact against the inner face of the female connector CF, here in the cylindrical section where is formed the upper opening 21 has access to the conduit 21 (third section of diameter D3 in the non-limiting example shown).
  • the bead 14c closest to the lower end 7a may have a smaller external dimension than the outer dimension of the bead 14a farthest from the lower end 7a (the latter bead 14a being designed to be engaged against the lower flange 9 , preferably remaining outside the axial duct 21).
  • the section 7c of the tube 7 where the labyrinthine seal 14 is designed can have:
  • a maximum external dimension here a maximum diameter
  • a maximum diameter greater than the diameter D3 of the upper opening 21a, provided in an upper bead 14a which delimits the top of an upper circumferential groove from the annular grooves G of the labyrinthine seal 14, and
  • the external diameter D14 characteristic of the seal 14 may be optionally formed by the annular surface of the intermediate annular beads 14b and the lower bead 14c of the seal 14, which delimit between them at least two or three circumferential grooves G.
  • the dimension of the upper bead 14a, here a diameter, is for example between 101% and 1 10% of the outer diameter D14 (other diameter) beads 14b, 14c).
  • the minimum distance d1 between two successive beads of the labyrinthine seal 14 may be greater than the axial dimension of any of the intermediate beads 14b. This facilitates the elastic deformation of the beads 14b, 14c engaged against the female connector CF and optionally the bead 14a selectively engaged against the filter insert 4 (typically via the lower flange 9).
  • At least one of the circumferential grooves G formed between two successive annular beads 14a, 14b, 14c is axially narrower in at least two areas of the groove which are diametrically opposed.
  • the minimum distance d1 can thus be measured in two diametrically opposite zones of the labyrinthine seal 14, while a maximum distance d2 (also measured axially, in the direction of the axis A) between two successive annular beads 14a, 14b, 14c can also be defined in two other complementary zones, distant from the two throat narrowing.
  • the narrowing of the annular grooves G here results from a local extra thickness in the intermediate beads 14b, so that between two successive beads the extension of the groove G varies (non-constant extension in the axial direction of the axis A).
  • the inner face of the axial conduit 21 in contact with the labyrinthine seal 14 may be substantially cylindrical over the entire length of the labyrinthine seal 14 in a preferred option, it may well be It is understood that minor modifications are required in the section of the axial duct 21 or even at least one shoulder, as required, subject of course to the fact that the sectional variations are decreasing as one moves away from the upper outlet. of the axial duct 21.

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Abstract

Le filtre (1) de liquide de lubrification de moteur à combustion comprend un boîtier (2) ayant dans une base (B) une entrée (2a) pour du liquide brut et une sortie (2b) pour du liquide purifié accessible via un puits. Un insert filtrant (4), logé dans ce boîtier (2), présente un tube solidaire d'au moins un élément structurel de l'insert et entouré par un média filtrant annulaire (5). Une tige de purge, pouvant s'engager axialement dans le puits d'évacuation de liquide, comporte : - un bouchon formant une première zone d'étanchéité tige-puits (C1), typiquement annulaire, pour obturer un canal de purge; - un tronçon dudit tube (7), délimitant un conduit communiquant avec la sortie (2b), dont la face externe présente des gorges circonférentielles axialement espacées entre elles par des bourrelets annulaires qui forment une deuxième zone d'étanchéité tige-puits (C2) adjacente à une zone (Z1) de liquide brut.

Description

Filtre et cartouche amovible, avec deux niveaux d’étanchéité dans un puits de la base du filtre
La présente invention concerne la purification de liquides et en particulier de l’huile utilisée dans les moteurs à combustion interne des véhicules motorisés.
L’invention se rapporte plus spécifiquement à un filtre pour la purification d’un liquide de moteur à combustion, en particulier de l’huile de lubrification, comprenant :
- un boîtier présentant dans une base (située au fond, typiquement à l’opposé d’un couvercle) une entrée de liquide brut et une sortie de liquide purifié, la base incluant un conduit axial d’accès à la sortie et à un canal de purge ;
- un insert filtrant pourvu d’un média filtrant annulaire délimitant intérieurement un espace creux qui débouche axialement vers la base via une ouverture à une extrémité axiale de l’insert filtrant, et d’un élément de maintien solidaire du média filtrant ;
- une tige qui fait saillie axialement vers l’extérieur par rapport à la dite extrémité axiale, la tige comprenant un bouchon destiné à obturer un canal de purge.
Un filtre de ce genre est décrit dans le document DE 19859960. La filtration du liquide, généralement de l’huile, est réalisée de façon centripète au travers du média filtrant annulaire et le liquide purifié circule de façon descendante autour de la tige, par l’espace creux puis par le conduit axial pour rejoindre la sortie via un débouché radial dans le conduit axial.
Le conduit axial formé dans la base de ce type de filtre est centré et présente un canal d’évacuation par drainage (couramment appelé canal de vidange ou purge, le drainage s’effectuant par gravité) qui est situé plus bas que le débouché radial vers la sortie de liquide purifié. L’extrémité supérieure de la tige de purge se raccorde à un élément de maintien rigide, formé par un flasque annulaire recouvrant de façon étanche une extrémité axiale du média filtrant ou éventuellement un organe tubulaire de support central intégré dans l’insert filtrant (et qui peut être rapporté de façon solidaire du flasque supérieur et/ou du flasque inférieur, cet organe tubulaire étant apte à entourer la tige).
Afin de séparer de façon étanche le conduit axial (pour le liquide purifié) de la zone périphérique externe au conduit axial et entourant l’insert filtrant (zone périphérique pour le liquide brut), l’insert filtrant doit inclure un joint annulaire spécifique en contact avec une zone annulaire externe du connecteur femelle formant le conduit axial.
La tige de purge comporte elle aussi un joint annulaire, qui est un joint labyrinthique, c’est-à-dire multi-barrière avec des contacts annulaires d’étanchéité successifs (étanchéité radiale répartie sur plusieurs zones annulaires), afin de limiter les efforts à exercer lors du montage (par rapport à des solutions à étanchéité axiale), tout en permettant de répéter les opérations de montage/démontage avec une même efficacité de séparation étanche.
Ce filtre présente certains inconvénients, notamment dans le montage de la tige de purge qui nécessite d’interposer un ressort entre une vanne de dérivation et le dessus de la tige. Ce ressort contribue à solliciter le bouchon de tige dans sa position d’obturation du canal de purge.
On comprend que le filtre décrit dans le document DE 19859960 laisse peu de flexibilité pour la réalisation de l’insert filtrant et/ou pour l’intégration d’une vanne de dérivation.
Si l’insert filtrant est symétrique (pour éviter toute confusion lors de l’assemblage de la tige), il faut observer qu’il faut utiliser le même type de joint aux extrémités opposées de l’insert filtrant. En pratique, cela nécessite de s’aligner sur le joint le plus coûteux (qui est typiquement le joint du bas entourant le connecteur femelle, sachant que le connecteur femelle de la base est typiquement métallique).
Par ailleurs, il peut être utile de pouvoir extraire une cartouche formée par l’ensemble insert filtrant et la tige de purge, puis de changer sélectivement l’insert filtrant en réutilisant la tige de purge.
Plus généralement, il serait intéressant de limiter le coût de production de l’insert filtrant.
Dans les documents US 2008/00606693 et US 2008/0060994, hormis dans la partie formant bouchon à l’extrémité basse de la tige d’obturation, prévue pour obturer de façon étanche un canal de purge, il n’est pas prévu de réaliser une autre étanchéité à l’intérieur du conduit axial. Ici encore, un joint annulaire spécifique (référencé 28 sur la figure 1 de ces documents) est prévu afin de séparer de façon étanche le conduit axial (pour le liquide purifié) de la zone périphérique externe au conduit axial et entourant l’insert filtrant (zone périphérique pour le liquide brut). Un tel joint est en contact axial avec une zone annulaire externe du connecteur femelle formant le conduit axial.
Il existe donc un besoin pour une solution alternative d’assemblage d’une cartouche avec insert filtrant et tige de purge dans un boîtier correspondant et qui pallie un ou plusieurs des inconvénients susmentionnés, tout en permettant d’obtenir efficacement les fonctions d’étanchéité, avec peu de difficulté dans les manipulations pour l’utilisateur.
A cet effet, il est proposé selon l'invention un filtre du type précité, comprenant un tube solidaire de l’élément de maintien, la tige comprenant un connecteur mâle constitué au moins en partie d’un tronçon du tube pour s’engager de façon étanche dans le conduit axial d’un connecteur femelle de la base et délimiter un canal intermédiaire entre l’espace intérieur et la sortie, dans un état de couplage final du tube dans le conduit axial, le tronçon disposant de plusieurs éléments d'étanchéité déterminés répartis sur sa face externe latérale,
sachant que dans l’état de couplage final, il est obtenu :
- par le bouchon, une première zone d’étanchéité tige-connecteur femelle pour obturer le canal de purge (appelé aussi canal de drainage) ;
- par plusieurs des éléments d'étanchéité déterminés, une deuxième zone d’étanchéité tige-connecteur femelle séparant le conduit axial d’une zone périphérique entourant le connecteur femelle et en communication avec l’entrée de liquide brut.
Grâce à cet agencement de tige pour former à la fois un canal intermédiaire (en position centrale) d’évacuation vers la sortie et un connecteur mâle autour de ce canal intermédiaire, il est permis de réaliser les étanchéités souhaitées vis-à-vis de la zone en amont de la filtration, de façon compatible avec une conception simple de l’insert filtrant. L’expression « plusieurs des éléments d'étanchéité » s’interprète comme signifiant deux, trois ou autre nombre supérieur d’éléments d’étanchéité. Dans des options, cela peut signifier la totalité des éléments d’étanchéité présents sur le tronçon.
En outre, il est permis de réaliser l’étanchéité sous l’espace intérieur par une surface annulaire externe directement formée sur la tige, typiquement sur le tronçon délimitant le canal intermédiaire. La tige obture ainsi l’ouverture axiale formant le débouché inférieur de l’insert filtrant.
Le tube peut en outre former une barrière de retenue de liquide purifié, pour que l’espace intérieur délimité par le média filtrant ne se vide pas du liquide.
Une réalisation en une pièce du tube est permise (pièce incluant les éléments d’étanchéité déterminés), ce qui limite le nombre de pièces pour former la cartouche résultant de l’assemblage de la tige avec l’insert filtrant. Typiquement, le connecteur mâle appartient au / est une sous-partie du tube réalisé d’une seule pièce.
Selon une particularité, les éléments d'étanchéité déterminés préférentiellement réalisés en une seule pièce avec le tronçon, comprennent une surface annulaire d’étanchéité définissant un contact d'étanchéité annulaire, de préférence un contact annulaire radial, avec la face interne d’une portion tubulaire appartenant à un flasque inférieur (flasque typiquement en matériau plastique) prévu dans l’extrémité axiale de l’insert filtrant. Ceci permet de séparer l’espace intérieur de façon étanche de la zone périphérique, une fois la tige assemblée avec l’insert filtrant. Cette conception est compatible avec une structure simple du flasque inférieur, par exemple sans joint technique à interposer entre l’insert filtrant et la tige.
La fixation de la tige sur l’insert filtrant peut être rigide, typiquement sans jeu axial ou avec un jeu axial très faible (bien inférieur à 1 mm).
Un élément de maintien du média filtrant peut être constitué par le flasque inférieur, en plastique rigide (réalisé d’une pièce de préférence). Ce flasque inférieur inclut une portion radiale attachée de façon étanche à l’extrémité axiale inférieure du média filtrant et présente des moyens de butée pour limiter ou interdire le déplacement axial relatif de la tige (ou tout du moins de la partie de tige, typiquement le tube, directement connectée au flasque inférieur) par rapport à l’insert filtrant.
On comprend que le tube de la tige peut former à lui seul l’interface de fixation de la tige à l’insert filtrant, par exemple en se raccordant à au moins un élément de maintien intégré à l’insert filtrant lors de sa conception. Typiquement, deux flasques opposés, de préférence en plastique rigide, pourront former les moyens de maintien auxquels se raccorde le tube.
Selon une particularité, le connecteur mâle a une face externe qui présente des gorges circonférentielles axialement espacées entre elles par une pluralité de bourrelets annulaires venus de matière avec le tronçon du tube, de façon à former un joint labyrinthique qui inclut ces bourrelets annulaires et qui réalise la deuxième zone d’étanchéité par une pluralité de contacts radiaux annulaires contre une face interne, par exemple sensiblement cylindrique, du connecteur femelle.
L’expression « joint labyrinthique », dans le contexte d’une étanchéité réalisée contre une face d’un conduit axial, est à interpréter de la même façon que dans le document DE 19859960 (dont la publication date de l’an 2000). Un tel joint a un effet multi-barrière du fait de la présence d’au moins trois bourrelets annulaires (délimitant au moins deux gorges circonférentielles dont la géométrie et les dimensions peuvent être identiques ou similaires entre elles).
Dans une variante de réalisation, les éléments d'étanchéité déterminés comprennent ou sont réalisés sous la forme de deux joints annulaires dont l'un au moins est conçu séparément du tube. Selon une option préférée, l’insert filtrant s’étend longitudinalement entre un premier flasque distal de la sortie et un deuxième flasque proximal de la sortie, le deuxième flasque (flasque inférieur) pouvant délimiter par une bordure l’ouverture qui est traversée par le tube.
Le joint labyrinthique peut présenter une première extrémité annulaire, adjacente à une des gorges circonférentielles, qui inclut une surface annulaire en contact étanche radial contre la bordure.
Le cas échéant, le tube attaché à l’un au moins des flasques peut participer à une fonction de retenue d’un élément d’étanchéité, cet élément d’étanchéité réalisant une étanchéité avec une vanne de dérivation qui est typiquement placée entre le couvercle et l’insert filtrant.
Selon une autre particularité, il est prévu une vanne de dérivation qui présente une partie insérable au travers d’un passage central de l’extrémité supérieure de l’insert filtrant. Cette disposition permet de limiter l’encombrement en hauteur additionnel de la vanne de dérivation par rapport à l’insert filtrant.
De préférence, le connecteur femelle forme un élément fixe de centrage de la cartouche formée par l’insert filtrant et la tige, avant tout contact de l’insert filtrant contre le connecteur femelle (ceci permet un guidage du mouvement de rotation si le couvercle se fixe par vissage, en évitant de décentrer la cartouche, en particulier au début du vissage du couvercle).
Dans divers modes de réalisation du filtre selon l’invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l’une et/ou à l’autre des dispositions suivantes :
- le joint labyrinthique, réalisé de préférence à partir d’une seule matière plastique, comprend un diamètre externe maximal dans une configuration au repos, le diamètre maximal étant formé par la surface annulaire d’un bourrelet déterminé parmi les bourrelets annulaires et compris entre 101% et 1 10% d’un diamètre externe des autres bourrelets (également au repos).
- le bourrelet déterminé s’étend en dehors du conduit axial formé par le connecteur femelle, de préférence pour s’engager par un contact d'étanchéité annulaire contre un flasque inférieur de l’insert filtrant, tandis que les autres bourrelets, au moins au nombre de trois, de préférence au moins au nombre de cinq, sont en contact annulaire radial contre une face interne du connecteur femelle.
- la tige et l’insert filtrant font partie d’une cartouche amovible adaptée pour libérer le canal de purge lors de l’extraction de la cartouche hors du volume intérieur. - la cartouche présente une périphérie latérale directement délimitée par la face externe du média filtrant.
- un flasque supérieur de l’insert filtrant (en contact avec l’extrémité axiale supérieur du média filtrant) forme l’extrémité supérieure de la cartouche, éventuellement en supportant une vanne de dérivation.
- la tige est obtenue par une fixation d’un élément d’obturation incluant le bouchon à une extrémité inférieure du tube, de préférence par engagement de pattes élastiquement déformables contre au moins un bord de prise.
- alternativement, l’élément d’obturation appartenant à la tige est un élément soudé sur le tube ou conçu en même temps que le tube (élément non séparé).
- l’élément d’obturation et le tube sont rendus solidaires en coulissement (lors du coulissement de la tige dans le connecteur femelle), dans un état assemblé de la cartouche amovible.
- dans une variante, l’élément d’obturation et le tube sont rendus solidaires en coulissement (lors du coulissement de la tige dans le connecteur femelle), dans un état assemblé de la cartouche amovible, en ayant un mode d’encliquetage qui autorise un jeu axial (par exemple comme montré sur les figures 3A et 3B de US 2008/0060994).
- le tube est d’une seule pièce en matière plastique. Optionnellement, le tube est encliqueté, par exemple par emboîtage élastique, contre une face interne rigide de l’insert filtrant (face interne pouvant être formée par des moyens de maintien tels que deux flasques opposés).
- le tronçon du tube est une portion intermédiaire du tube, qui s’étend entre :
- une portion d’extrémité inférieure du tube débouchant dans le conduit axial et permettant de raccorder une extrémité de tige, conçue séparément du tube et qui inclut le bouchon ;
et
- une portion d’extrémité supérieure du tube entourée par le média filtrant et préférentiellement pourvue d’ouvertures radiales.
- le flasque inférieur comporte une portion radiale de forme annulaire pouvant axialement buter contre un bord libre du connecteur femelle.
- le conduit axial s’étend entièrement sous l’espace intérieur délimité par la face interne du média filtrant.
- le flasque inférieur, préférentiellement réalisé d’une pièce en matière plastique, inclut des moyens de solidarisation complémentaires d’une gorge de retenue axiale formée extérieurement sur le tronçon du tube.
- le flasque inférieur est réalisé en au moins deux pièces ; dans ce cas, l’une des pièces formant le flasque de fixation peut être plus large pour définir la fonction de recouvrement axial du média filtrant, tandis qu’une autre pièce peut être moins large en présentant une surface en contact avec le tube et/ou le connecteur femelle, au moins dans la configuration montée/opérationnelle de l’insert filtrant.
- le boîtier présente un bol réalisé d’un bloc, en matériau métallique de préférence, présentant un support de montage pourvu du connecteur femelle, le connecteur femelle étant de préférence central et faisant saillie de façon longitudinale en direction d’une ouverture supérieure du bol.
- le boîtier présente un fond avec un canal de purge distinct de l’entrée et de la sortie et situé plus bas que la sortie, le tube supportant un élément d’obturation formant ou prolongeant vers le bas une partie en saillie de la tige, le bouchon appartenant à l’élément d’obturation pour obturer de manière étanche au moins une ouverture du canal de purge (le drainage peut résulter du simple effet de la gravité lorsque la cartouche est désengagée).
- le couvercle, qui forme une partie de fermeture du boîtier permettant d’obturer l’ouverture supérieure du bol, est adapté pour être vissé sur le bol, en présentant de préférence une partie insérable (dans le bol) pourvue d’un filetage externe.
Selon une particularité, le tronçon du tube peut former une barrière adaptée pour retenir du liquide purifié dans l’espace intérieur, au moins dans un espace annulaire délimité entre une face interne du média filtrant et le tube. Un tel espace annulaire (sous-espace de l’espace intérieur de l’insert filtrant) s’étend typiquement au- dessus d’un flasque inférieur de l’insert filtrant.
Avec un tel tronçon, typiquement dépourvu d’ouvertures radiales, il est permis une retenue de liquide dans l’espace intérieur (le liquide ne s’évacue pas vers le carter d’huile), en le maintenant à un niveau suffisant même à l’arrêt du moteur, par exemple atteignant au moins la moitié de la hauteur du média filtrant. Ceci permet de lubrifier le moteur plus rapidement (pas besoin par exemple de réalimenter la ligne) et peut empêcher, au redémarrage, que le moteur fonctionne sans pression d’huile suffisante.
Selon une autre particularité, le tube comprend une face cylindrique externe sur laquelle font saillie des reliefs externes pour maintenir un espacement radial entre une face interne du média filtrant et la face cylindrique externe.
Selon une option, le connecteur femelle comporte une face interne qui présente : - un premier diamètre D1 dans un premier tronçon cylindrique où est engagée en contact radial étanche une extrémité inférieure du bouchon,
- un deuxième diamètre D2 dans un deuxième tronçon cylindrique où est engagée en contact radial étanche une extrémité supérieure du bouchon, et
- un troisième diamètre D3 dans un troisième tronçon cylindrique sur lequel s’engagent au moins deux ou trois des bourrelets annulaires du joint labyrinthique,
- un orifice de purge, situé entre le premier tronçon et le deuxième tronçon,
- un orifice appartenant à la sortie, situé de préférence dans une zone de variation de section entre le deuxième tronçon et le troisième tronçon.
Le connecteur femelle et le tube s’étendent autour d’un même axe central, et la relation suivante peut être satisfaite :
D1 < D2 < D3.
Optionnellement, un élément d’obturation distinct du tube (typiquement de moindre encombrement radial que le tube) forme les premier et deuxième diamètres et la relation suivante D2 < D3/2 est satisfaite.
Par ailleurs, l’invention a également pour objet une cartouche cumulant les fonctions de filtration de liquide afin de séparer les impuretés (notamment solides) dans un liquide de lubrification, d’obturation d’un canal de purge (et optionnellement de dérivation en cas de surpression), adaptée pour coopérer dans un filtre selon l’invention sachant que cette cartouche amovible est définie par l’insert filtrant qui est jetable et par la tige qu’on peut choisir ou non de réutiliser (une réutilisation partielle de la tige étant aussi permise le cas échéant, par exemple en réutilisant seulement l’extrémité avec le bouchon de purge).
La cartouche amovible, apte à coopérer dans le volume intérieur du boîtier du filtre selon l’invention, en pouvant séparer les impuretés dans un liquide de lubrification, est pourvue d’un élément d’obturation qui est relié à l’insert filtrant par le tube, le tube et l’élément d’obturation définissant la tige qui s’étend au travers d’un flasque annulaire formant l’extrémité axiale inférieure de l’insert filtrant,
sachant que les éléments d'étanchéité déterminés, de préférence sous la forme d’un joint labyrinthique, sont réalisés en une seule pièce sur laquelle se fixe l’élément d’obturation, le connecteur mâle s’étendant axialement :
- depuis une zone d’étanchéité résultant d’un contact annulaire radial entre la tige et le flasque annulaire, - jusqu’au bouchon de l’élément d’obturation qui présente un encombrement radial plus étroit que les éléments d'étanchéité déterminés.
Selon une particularité, les éléments d'étanchéité déterminés comprennent une surface annulaire d’étanchéité définissant un contact d'étanchéité annulaire, de préférence un contact annulaire radial, avec la face interne d’une portion tubulaire appartenant au flasque annulaire formant l’extrémité axiale inférieure de l’insert filtrant.
Selon une option, les éléments d'étanchéité déterminés sont inclus dans un joint labyrinthique (également appelé joint labyrinthe). Typiquement, ce joint labyrinthique s’étend axialement plus près du flasque annulaire que du bouchon et/ou présente des gorges circonférentielles axialement espacées entre elles par une pluralité de bourrelets annulaires appartenant au joint labyrinthique.
Optionnellement, les éléments d’étanchéité déterminés comprennent au moins trois bourrelets annulaires, de préférence au moins cinq bourrelets annulaires.
Au moins l’une des gorges circonférentielles formées entre deux bourrelets annulaires successifs peut être axialement plus étroite dans au moins deux zones de la gorge qui sont diamétralement opposées, en raison d’une surépaisseur locale dans lesdits deux bourrelets successifs. Cette conception peut limiter l’extension axiale de chaque bourrelet, pour ce qui concerne plus de la moitié de sa circonférence, ce qui permet de limiter les contraintes et l’effort à appliquer lors du montage de la cartouche (vissage et dévissage pouvant être plus aisés) tout en garantissant une bonne étanchéité entre zone de liquide propre et zone de liquide brut non filtré.
Selon une particularité, l’insert filtrant comprend un flasque additionnel dit supérieur à l’opposé du flasque annulaire inférieur formant l’extrémité axiale inférieure de l’insert filtrant.
Optionnellement, le flasque annulaire inférieur est pourvu d’une ouverture centrée sur un axe central, pour le passage du tube et du liquide purifié provenant de l’espace intérieur délimité par le média filtrant.
Par exemple, au moins l’un, et de préférence chacun, des deux flasques annulaires présente :
- une portion tubulaire ayant une face interne pourvue d’un ou plusieurs reliefs saillants vers l’intérieur ;
- une portion radiale sensiblement plane et étanche, s’étendant autour d’une ouverture et sur laquelle est fixée une extrémité axiale annulaire du média filtrant. De préférence, le tube présente une face externe sur laquelle des projections font saillie radialement vers l’extérieur en délimitant entre elles au moins une gorge de retenue annulaire, le flasque supérieur et/ou le flasque inférieur étant solidaires du tube en coulissement, suivant la direction de l’axe central. Typiquement, cette solidarisation est permise par les reliefs saillants vers l’intérieur et un bord axial de butée distinct des reliefs saillants, pour ce qui concerne la portion tubulaire d’au moins l’un des deux flasques annulaires.
Lorsque la portion tubulaire est en prise dans la gorge du tube, on comprend que le flasque et la tige restent solidaires l’un de l’autre en coulissement axial.
Selon une particularité, la portion tubulaire du flasque inférieur fait saillie axialement vers le haut depuis la portion radiale de ce flasque, la portion tubulaire comprenant sur une face interne des ergots (ou reliefs saillants similaires) faisant saillie radialement vers l’intérieur par rapport au reste de la face interne de la portion tubulaire.
D’autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses modes de réalisation, donnés à titre d’exemples non limitatifs, en regard des dessins joints dans lesquels :
- la figure 1 est une vue éclatée d’un filtre conforme à l’invention, illustrant la cartouche du filtre et le boîtier associé ;
- la figure 2 est une vue en perspective montrant un tube formant un joint labyrinthique et pouvant s’engager dans l’espace intérieur creux de l’insert filtrant ;
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale montrant le montage de la cartouche dans la partie de fond du boîtier, selon le même mode de réalisation que la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en perspective de la partie du tube prévue pour s’engager dans le conduit axial de la base formant support de montage ;
- la figure 5 est un détail de la figure 3 illustrant une interface d’étanchéité entre le côté propre et le côté sale ;
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale illustrant la partie inférieure de la cartouche amovible dans un état de de couplage final de la tige dans le connecteur femelle de la base du boîtier ;
- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale montrant la partie supérieure de la cartouche amovible dans un état de montage, avec une solidarisation de la cartouche au couvercle via une vanne de dérivation ; Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
En référence aux figures 1 et 3, le filtre à liquide 1 comporte un boîtier qui comprend un bol 2, avec une partie de fond ou base B, et un couvercle 3 se fixant de manière détachable sur le bol 2, par exemple par vissage. La forme générale de bol 2 permet de délimiter, avec le couvercle 3, un volume intérieur V du boîtier 2.
La base B peut inclure un support de montage destiné à rester solidaire du moteur, dans un véhicule automobile. Plus généralement, on préfère que la base B ou le bol dans son ensemble constitue une partie fixe du boîtier 2, tandis que le couvercle 3 est séparable à l’aide d’une fixation amovible définie en périphérie du volume intérieur V. Le couvercle 3 est préférentiellement en matière plastique, tandis que la partie de fond ou base B peut se composer, en totalité ou pour l’essentiel, d’un matériau métallique, par exemple de l’aluminium ou un alliage d’aluminium. Le bol 2 dans son ensemble peut être métallique.
Le couvercle 3 présente par exemple une zone filetée 3a formée sur la face externe d’une portion tubulaire du couvercle 3. Cette zone filetée 3a coopère typiquement avec une zone filetée 2c complémentaire prévue sur une paroi latérale 24 du bol B, ici sur une face interne de la paroi latérale 24. Un joint annulaire J1 peut être ajouté et placé en butée axiale contre une collerette ou logé dans une gorge annulaire, ici formée sur le couvercle 3 dans l’exemple non limitatif de la figure 1 . La partie supérieure du couvercle 3 peut présenter un ou plusieurs organes saillants. Ici, il est prévu un relief de manœuvre facilitant la prise par un outil de démontage.
Comme bien visible sur la figure 3, le filtre 1 présente, dans un état opérationnel, un axe longitudinal appelé dans ce qui suit axe central A. Un insert filtrant 4 jetable, capable de filtrer un liquide de lubrification (huile de moteur à combustion thermique par exemple), s’étend autour de cet axe A. Comme cela est visible sur la figure 1 , l’insert filtrant 4 est logé dans un volume intérieur du boîtier (2, 3). L’insert filtrant 4 comporte une première extrémité 4a, ici supérieure, pourvue par exemple d’un premier flasque 8, dit flasque supérieur.
Le flasque supérieur 8 permet optionnellement le montage d’une vanne de dérivation 30 qui peut être désolidarisée du couvercle 3 et/ou l’insert filtrant 4. Des pattes 4p peuvent retenir de façon amovible une telle vanne 30. Selon une option, la vanne 30 peut être montée en rotation et se verrouiller sur le flasque supérieur 8 par l’engagement d’une portion annulaire dans les pattes 4p.
Un clapet 12 mobile de la vanne 30, visible sur la figure 7, peut s’appuyer sur une zone de siège axiale formée dans l’espace intérieur 6 et entourée par le tube 7 de la tige T. Un ressort ou élément de rappel élastique analogue sollicite le clapet 12 vers une position haute d’étanchéité contre la zone de siège, ici annulaire.
L’insert filtrant 4 présente une deuxième extrémité 4b, ici inférieure, pourvue d’un deuxième flasque appelé dans ce qui suit flasque inférieur 9. Un média filtrant 5 de forme annulaire s’étend entre les deux extrémités 4a, 4b, et plus particulièrement entre ces deux flasques 8, 9 autour de l’axe central A. Le média filtrant 5 permet de filtrer le liquide, typiquement une huile de lubrification. Selon une option, le média filtrant 5 peut présenter des fibres en cellulose et/ou des fibres en polyéthylène (avec une technologie mixte associant au moins deux types de fibres, les particules supérieures à 4 microns peuvent être typiquement stoppées). Chacun des flasques 8, 9 peut être réalisé en une matière plastique.
Eventuellement, il peut être avantageux que les flasques 8 et 9 soient identiques, de sorte que l’insert filtrant 4 peut être monté indifféremment dans les deux sens (suivant l’axe A). Par exemple, lorsqu’il est prévu des reliefs d’attache d’une vanne de dérivation 30, par exemple sous la forme de pattes 4p élastiquement déformables (ici à effet de rappel élastique radialement vers l’intérieur dans l’exemple de la figure 3), chacun des flasques 8, 9 peut inclure les mêmes reliefs d’attache.
Des parties annulaires périphériques respectives des flasques 8, 9, qui prolongent axialement les portions radiales 8r, 9r, sont optionnellement prévues afin de recouvrir les extrémités de la face latérale externe 5b du média filtrant 5.
L’insert filtrant 4 peut être simple à assembler. Il inclut par exemple le média filtrant annulaire 5 et seulement un ou deux flasques 8, 9 (formant chacun un élément de maintien rigide) supportant le média filtrant 5 à une de ses extrémités axiales 5c, 5d. Comme illustré sur les figures 3 et 7, le média filtrant 5 de l’insert filtrant 4 présente une face externe 5a du côté d’une zone périphérique en communication avec l’entrée 2a, ainsi qu’une face interne 5b délimitant intérieurement un espace creux 6 qui débouche axialement vers la base B via une ouverture inférieure 04 à une extrémité axiale 4b de l’insert filtrant 4.
Typiquement deux ouvertures axiales opposées sont prévues dans l’insert filtrant 4, chacune dans une zone centrale de l’extrémité correspondante 4a, 4b. Lorsque l’insert filtrant 4 présente deux flasques 8, 9, les ouvertures peuvent être de taille identique ou similaire. L’ouverture supérieure peut servir d’accès de dérivation, la vanne de dérivation 30 étant en partie logée dans l’espace intérieur 6. L’ouverture inférieure 04 permet : - de faire communiquer l’espace intérieur 6 avec un conduit axial 21 prévu dans la base B ;
- de former une fiche femelle de raccordement par laquelle peut s’insérer (par le bas) une tige T permettant d’obturer le canal de purge 2d.
L’insert filtrant 4 peut être supporté par le couvercle 3 (ici via la vanne 30 engagée contre les reliefs d’attache) et s’engage contre la base B en formant une zone annulaire d’étanchéité, de façon à ce que l’insert filtrant 4 délimite une zone Z1 en amont de la filtration en communication avec l’entrée 2a pour du liquide brut et une zone Z2 en aval de la filtration en communication avec la sortie 2b de liquide filtré/purifié. Sur la figure 1 , on peut voir que l’entrée 2a et la sortie 2b sont formées de préférence à l’opposé du couvercle 3, dans la base B. L’entrée 2a et la sortie 2b peuvent ainsi être décalées axialement plus bas que le flasque inférieur 9.
Sur la figure 1 , on peut voir que la base B présente un connecteur femelle CF qui délimite intérieurement un conduit axial 21 d’accès à la fois à la sortie 2b et à un canal de purge 2d. Dans cet exemple non limitatif, l’axe central A forme un axe de symétrie au moins pour la partie supérieure du conduit axial 21. Le conduit axial 21 est sous la forme d’un puits de la base B, qui débouche à son extrémité inférieure vers une zone de collecte du liquide purgé via le canal de purge 2d.
La tige T pour la purge et sa fixation à l’insert filtrant 4 vont à présent être plus particulièrement décrites.
La tige T fait saillie axialement vers l’extérieur par rapport à l’extrémité axiale 4b inférieure, et présente une portion insérée dans l’ouverture 04 pour permettre :
- de relier la tige T à l’insert filtrant 4, de façon solidaire en coulissement suivant l’axe A ;
- de séparer de façon étanche l’espace intérieur 6 où circule le liquide propre et la zone Z1 qui s’étend autour de l’insert filtrant 4 et autour du connecteur femelle CF.
La tige T présente un tube 7 incluant la portion insérée dans l’insert filtrant 4 et formant en outre un joint labyrinthique 14 qui est, totalement ou partiellement, situé dans une partie saillante, axialement en saillie vers le bas par rapport à l’insert filtrant 4.
A l’extrémité basse de la tige T, en dessous du joint labyrinthique 14, il est prévu un bouchon 10 destiné à obturer le canal de purge 2d. Le bouchon 10 présente une ou plusieurs surfaces d’étanchéité annulaires pour réaliser un ou des contacts d’étanchéité C1 , C1’ qui empêchent le liquide purifié de rejoindre une zone de fond du conduit axial 21 . Eventuellement le bouchon 10 peut présenter deux joints J2, J2’ (comme visible sur la figure 6) axialement espacés entre eux et/ou présenter un joint labyrinthique distinct du joint labyrinthique 14.
De façon connue en soi, la longueur de la partie saillante de la tige T est telle que, à l’état monté dans le boîtier (2, 3) d’une cartouche CA incluant l’insert filtrant 4 et la tige T, le bouchon 10 soit en configuration d’obturation du canal de purge 2d. La cartouche CA, amovible, est conçue et agencée pour libérer le canal de purge 2d lors de l’extraction de la cartouche CA hors du volume intérieur V. L’ensemble formé par l’insert filtrant 4 et la tige T (et également la vanne de dérivation 30 dans certaines variantes) définit une cartouche amovible CA, adaptée pour être montée dans et extraite du volume intérieur V grâce à la liaison de la cartouche CA, directe ou indirecte, avec le couvercle 3.
Dans l’état monté de la cartouche CA, il est prévu en outre que le joint labyrinthique 14 soit engagé dans le connecteur femelle CF. Autrement dit, la tige T présente un connecteur mâle CM constitué au moins en partie d’un tronçon 7c du tube 7 pour s’engager de façon étanche dans le conduit axial 21 du connecteur femelle CF. Le tronçon 7c peut délimiter un canal intermédiaire 70 qui s’étend entre l’espace intérieur 6 et la sortie 2b, éventuellement à distance axiale du bouchon 10.
Comme illustré sur les figures 2 et 4, le joint labyrinthique 14 est inclus dans le tronçon 7c, de telle sorte que la face externe annulaire du tronçon 7c présente des gorges circonférentielles G axialement espacées entre elles par une pluralité de bourrelets annulaires 14a, 14b, 14c venus de matière avec le tronçon 7c du tube 7.
Le connecteur mâle CM a ainsi un effet multi-barrière pour empêcher du liquide brut de la zone Z1 de pénétrer dans le conduit axial 21. Sur la figure 3, on voit que Le tronçon 7c délimite un canal intermédiaire 70 entre l’espace intérieur 6 et la sortie 2b dans l’état de couplage final du tube 7 dans le conduit axial 21.
Le tube 7 est de préférence un tube creux en plastique s’étendant longitudinalement, autour de l’axe A, entre une extrémité inférieure 7a et une extrémité supérieure 7b. Le tube 7 peut contribuer à rigidifier l’insert filtrant 4, en étant en contact radial annulaire par l’intérieur contre un élément de maintien appartenant à l’insert filtrant 4, typiquement contre le flasque supérieur 8 et contre le flasque inférieur 9 dans des modes de réalisation préférés.
Le tube 7 a une structure de type grille au moins dans une portion adjacente à son extrémité supérieure 7b. Cette extrémité supérieure 7b délimite une ouverture centrale 01 à travers laquelle peut passer la vanne de dérivation 30 optionnelle.
Le tronçon 7c peut être une portion intermédiaire du tube 7, de préférence dépourvue d’ouvertures radiales, qui s’étend entre :
- une portion d’extrémité inférieure du tube débouchant dans le conduit axial 21 et permettant de raccorder une extrémité de tige qui inclut le bouchon 10 ; et
- une portion d’extrémité supérieure du tube entourée par le média filtrant 5 et préférentiellement pourvue d’ouvertures radiales 28 (la structure de cette portion d’extrémité supérieure étant une grille dans les exemples représentés).
En référence aux figures 1 , 3 et 6, la tige T peut présenter un élément d’obturation 19 pour former une extrémité de tige conçue séparément du tube 7. Dans une variante de réalisation, l’extrémité de tige peut être formée directement par le tube 7, le ou les joints J2, J2’ du bouchon 10 étant par exemples rapportés angulairement sur cette extrémité.
En référence aux figures 1 , 3 et 6, l’élément d’obturation 19 inclut le bouchon 10 sous une collerette C qui peut s’appuyer sur un siège annulaire qui entoure le débouché d’un sous-conduit étroit 21’ du conduit axial 21 . Le connecteur femelle CF fait préférentiellement saillie vers le couvercle 3, par une partie plus large que le sous- conduit étroit 21’.
L’élément d’obturation 19 a, dans l’exemple non limitatif illustré, un encombrement radial maximal inférieur à un diamètre externe D14 du joint labyrinthique 14. Ici, l’élément d’obturation 19 est relié à l’insert filtrant 4 par le tube 7. L’élément d’obturation 19 forme la partie la plus basse de la tige T, axialement distante du flasque inférieur 9.
En référence aux figures 1 , 3 et 7, le tube 7 s’étend au travers du flasque annulaire 9. Le joint labyrinthique 14 peut être réalisé d’une seule pièce sur laquelle se fixe l’élément d’obturation 19. Préférentiellement, le tube 7 est d’une seule pièce en matière plastique, incluant le joint labyrinthique 14. Le tube 7 est encliqueté dans l’espace intérieur 6, de préférence avec une fixation à la fois sur le flasque supérieur 8 et sur le flasque inférieur 9.
Dans l’option illustrée, l’extrémité inférieure 7a du tube 7 présente une ouverture centrale 02 pour le passage de liquide purifié et présente un ou plusieurs bords de prise 71 , autour de cette ouverture 02, sur lesquels des pattes d’accrochage 19c ou reliefs analogues appartenant à l’élément d’obturation 19 viennent s’appuyer. En référence aux figures 5 et 6, l’élément d’obturation 19 présente une section ajourée 15, ici formée par quatre branches qui convergent vers une partie de jonction du bouchon 10, par exemple sur le dessus d’une extrémité du bouchon où est formée la collerette C. Les pattes d’accrochage 19c sont formées dans une bague 19b et sont élastiquement déformables, pour s’écarter radialement vers l’intérieur, ce qui permet d’insérer la bague 19b dans le canal intermédiaire 70. Lors du montage de l’élément d’obturation 19 sur le tube 7, on pousse axialement la bague 19b dans l’ouverture 02 jusqu’à ce que la partie radialement saillante des pattes d’accrochage 19c franchisse l’extrémité inférieure 7a et se trouve en vis-à-vis d’évidements ou fentes 07. Avec un effet de retour élastique, les pattes 19c s’engagent radialement dans les fentes 07 et se positionnent en butée axialement (au-dessus) contre les bords de prise 71 . Avec cette disposition, la remontée de l’insert filtrant 4 qui se produit lors du dévissage ou démontage analogue du couvercle 3 entraîne aussi la remontée de l’élément d’obturation 19.
Plus généralement, on comprend que l’élément d’obturation 19 peut se fixer de façon amovible sur le tube 7, par exemple par encliquetage, et de préférence à l’extrémité inférieure 7a sans que la section de passage interne définie dans la zone de jonction (entre l’élément d’obturation 19 et le tube 7) soit trop réduite. Typiquement, la fixation est réalisée de façon à ce que le diamètre interne de cette section de passage reste supérieur à un diamètre interne du sous-conduit étroit 2T obturé par le bouchon 10.
Dans l’exemple représenté sur les figures 1 à 3, le tube 7 peut présenter une portion barrière tubulaire 17 (sans ouverture radiale) pour permettre une retenue de liquide venant d’être filtré dans une partie basse de l’espace intérieur 6. Cette portion barrière tubulaire 17 évite en effet à une partie importante du liquide venant d’être filtré d’être déversé dans le conduit axial 21 . Lorsque le moteur équipé du filtre 1 est éteint, au moins la moitié du liquide purifié de la zone Z2 peut rester dans cette zone Z2 du volume intérieur V.
Comme bien visible sur la figure 2, le tube 7 peut comporter une face cylindrique externe 18 sur laquelle font saillie des reliefs externes R1 , R2 pour maintenir un espacement radial entre la face interne 5b du média filtrant 5 et la face cylindrique externe 18. Il est par exemple prévu deux nervures longitudinales R1 , dont la longueur est sensiblement identique à la hauteur du média filtrant 5 et qui sont diamétralement opposées. Alternativement ou en complément, on peut prévoir une ou plusieurs nervures longitudinales réparties régulièrement sur la périphérie de la face cylindrique externe 18. Les reliefs R2 peuvent être espacés les uns des autres, en ayant optionnellement une extension perpendiculaire aux nervures R1 . Dans une variante, on peut prévoir au moins une nervure hélicoïdale pour permettre l’espacement vis-à-vis de la face interne 5b. Ici, la face externe 18 est formée par la portion barrière tubulaire 17 et par la portion de grille 7h qui prolonge axialement la portion barrière tubulaire 17.
Le tube 7 peut contribuer à supporter la face interne 5a (ici définie par du matériau filtrant du média filtrant 5), afin d'empêcher toute déformation excessive du média filtrant 5 sous la pression de liquide traversant de façon centripète le matériau filtrant. Les ouvertures 28 dans le tube de support 7 permettent une pénétration de liquide sans restriction à l’intérieur de ce tube 7.
Le tube de support 7 peut être notamment vissé ou clipsé, directement sur le flasque inférieur 9, par exemple dans une zone de fixation située dans l’espace intérieur 6, au-dessus d’une zone d’étanchéité radiale entre l’insert filtrant 4 et une projection ou bourrelet annulaire 14a du tube 7. Le tube 7 peut aussi être vissé, clipsé, ou rendu solidaire d’une autre façon au flasque supérieur 8.
Le tube 7 et l’insert filtrant 4 peuvent être préassemblés, par exemple avant de monter l’élément d’obturation 19 sur l’extrémité inférieure 7a. Dans le cas d’une cartouche CA, ceci peut permettre de minimiser l’encombrement en longueur et la taille de l’emballage associé. Typiquement, l’encliquetage de l’élément d’obturation 19 est une opération très aisée, réalisable de préférence avec moins d’effort qu’un encliquetage du tube 7 dans l’espace intérieur 6.
Pour le pré-assemblage avec l’insert filtrant 4, le tube 7 peut être inséré à travers l’ouverture 04 et fixé à l’un au moins des flasques 8, 9. Dans l’exemple non limitatif des dessins, chacun des deux flasques annulaires 8, 9 présente :
- une portion radiale 8r ou 9r sensiblement plane, s’étendant autour d’une ouverture, et sur laquelle est fixée de manière étanche une extrémité axiale annulaire 5c ou 5d du média filtrant 5 ; et
- une portion tubulaire PT ayant une face interne pourvue d’un ou plusieurs reliefs saillants vers l’intérieur 8e ou 9e.
Comme visible sur la figure 2, lorsqu’il se fixe aux deux flasques 8, 9 le tube 7 présente sur sa face externe 18 deux zones axialement espacées, sur chacune desquelles des projections 14a, 27, 37a, 37b font saillie radialement vers l’extérieur. Ainsi les projections 27 et 37b, ici de forme annulaire et formées à l’extrémité supérieure 7b, délimitent entre elles une gorge de retenue GH annulaire, appelée également gorge haute pour recevoir un ou plusieurs des reliefs d’encliquetage du flasque supérieur 8. De façon similaire, les projections 14a et 37a, ici de forme annulaire et placés à proximité du joint labyrinthique 14, délimitent entre elles une gorge de retenue GB annulaire, appelée également gorge basse pour recevoir un ou plusieurs reliefs d’encliquetage du flasque inférieur 9.
Bien entendu, cette disposition peut ne concerner qu’un seul flasque 8 ou 9 dans une option alternative. Par ailleurs, le joint labyrinthique 14 peut être plus éloigné vers le bas que le flasque inférieur 9 dans une variante de réalisation, ou à l’inverse il peut être placé au moins en partie dans l’espace intérieur 6 en prévoyant, plus bas, une gorge annulaire basse GB ou autre zone de fixation similaire du flasque 9.
Grâce à la venue en prise de chaque flasque 8, 9 dans la gorge correspondante GH, GB, le tube 7 est rendu solidaire de l’insert filtrant 4 en coulissement, suivant la direction de l’axe central A. Les reliefs saillants 8e, 9e, qui sont par exemple sous la forme d’ergots en saillie radialement vers l’intérieur pour pénétrer dans la gorge correspondante GH, GB, sont associées à un bord axial de butée 8f, 9f appartenant à la portion tubulaire PT du flasque concerné 8, 9.
Par exemple, pour ce qui concerne le flasque inférieur 9, les reliefs ou ergots 9e et le bord de butée supérieur 9f de la portion tubulaire PT sont en prise dans la gorge de retenue GB, de façon à rendre le flasque inférieur 9 solidaire en coulissement du tube 7.
Dans une forme de réalisation, comme visible par exemple sur la figure 5, le flasque inférieur 9 présente au moins deux évidements longitudinaux 7d qui sont de préférence deux fentes, chacun de ces évidements longitudinaux 7d ayant un bord inférieur adjacent à un ergot 9e ou relief similaire parmi les reliefs saillants respectifs qui sont espacés entre eux sur la circonférence intérieure du flasque inférieur 9. Les évidements 7d peuvent rendre la déformation plastique de la portion tubulaire PT plus aisée, ce qui facilite l’opération de pré-assemblage du tube 7 et limite les risques de détérioration lors de l’insertion du tube 7 dans l’insert filtrant 4 (même si celui-ci est symétrique ou sans différence significative entre ses flasques 8, 9).
Selon une option, la projection 37a est ici axialement décalée vers le haut par rapport au joint labyrinthique 14, de façon à être située entre le connecteur mâle CM et une extrémité supérieure 7b du tube 7. Les figures 1 et 2 illustrent cette position relative pour former une zone de fixation à distance axiale de la portion de grille 7h et à distance axiale de l’extrémité inférieure 7a.
La position de la projection 37a est ici plus haute que les ergots ou reliefs similaires 9e pour s’engager axialement (vers le bas) contre le bord de butée supérieur 9f. On comprend que la projection 37a, optionnellement annulaire, peut délimiter de façon continue ou éventuellement discontinue le haut de la gorge de retenue GB. En référence à la figure 2, il est prévu une première projection annulaire 14a du joint labyrinthique 14 qui peut délimiter le bas de la gorge de retenue GB, en formant une surface de butée annulaire sur laquelle les ergots ou reliefs similaires 9e peuvent s’engager axialement (vers le bas). Plus généralement, et comme visible dans l’exemple non limitatif de la figure 3, le joint labyrinthique 14 peut être utilisé pour séparer de façon étanche les zones Z1 et Z2, en réalisant à la fois :
- un contact radial annulaire C2 (contact radial vers l’extérieur) contre le connecteur femelle CF, par une première partie du joint labyrinthique 14, et
- un contact radial annulaire C3 (contact radial vers l’extérieur) contre le flasque inférieur 9, par une deuxième partie de ce même joint labyrinthique 14.
Grâce à l’encliquetage entre le tube 7 et le flasque inférieur 9, ici réalisé au plus près du contact C3, on limite dans les zones d’étanchéité les contraintes (par exemple causées par les vibrations lors du fonctionnement du véhicule embarquant le filtre 1 ) qui sont exercées sur la tige T. En effet, ces zones avec contacts d’étanchéité C2, C3 se situent dans la zone de contact entre le connecteur mâle CM et le connecteur femelle CF, avec un effet protecteur/de maintien joué par le connecteur femelle CF qui est typiquement en matériau plus rigide que le matériau plastique du tube 7.
En référence à la figure 1 , la cartouche CA peut se retirer avec le couvercle 3, en se désengageant du connecteur femelle CF. Les interfaces de fixation, notamment celles réalisées dans les deux flasques 8, 9 permettent au couvercle 3 de remonter la cartouche CA, sachant qu’au moins le flasque inférieur 9 est solidaire du tube 7, au moins par un contact axial des bords de butée supérieurs 9f contre le dessous de la projection 37a.
Lors du montage de la cartouche CA (lors du vissage ou montage analogue du couvercle 3), ce sont optionnellement les ergots 8e, 9e qui prennent appui contre un bord inférieur des gorges GH, GB. Par exemple, des ergots 9e du flasque inférieur 9 peuvent s’engager sur le dessus de la première projection annulaire 14a.
Plus généralement, on comprend que chacun des deux flasques 8, 9 peut être engagé dans une gorge en correspondance formée par le tube 7, afin que chacun des flasques soit solidaire en coulissement du tube 7.
Pendant le fonctionnement du filtre 1 , Le liquide à filtrer arrive par l’entrée 2a et peut circuler le long d’une paroi latérale du bol 2, avant de traverser de façon centripète le média filtrant 5. Dans l’espace intérieur 6, le liquide filtré est évacué par le conduit central 21 qui forme par exemple l’unique accès à la sortie 2b à l’état monté de la cartouche CA. Lorsqu’il est prévu la portion barrière tubulaire 17, un mouvement de circulation ascendant est réalisé pour que le liquide purifié rejoigne les ouvertures 28 de la portion de grille 7h puis circule de façon descendante à l’intérieur du tube 7 et dans le canal intermédiaire 70, jusqu’à déboucher hors du tube 7, dans une chambre 22 interne au connecteur femelle CF, visible sur la figure 3. La chambre 22 constitue une sous-partie du conduit axial 21 , entre la zone de raccordement tige-connecteur femelle et le sous- conduit étroit 21’.
La sortie 2b peut se raccorder radialement à la chambre 22 où arrive le liquide purifié. Comme bien visible sur la figure 6, dans l’état de couplage final, le liquide purifié ne peut pas descendre plus bas grâce au bouchon 10.
Dans un exemple non limitatif, comme illustré sur la figure 3, le connecteur femelle CF peut comporter une face interne qui présente :
- un premier diamètre D1 dans un premier tronçon cylindrique (pour une zone d’étanchéité C1’ tige - connecteur femelle) où est engagée en contact radial étanche une extrémité inférieure du bouchon 10,
- un deuxième diamètre D2 dans un deuxième tronçon cylindrique (plus haut que le premier tronçon, immédiatement sous la chambre 22) où est engagée en contact radial étanche C1 une extrémité supérieure du bouchon 10, et
- un troisième diamètre D3 dans un troisième tronçon cylindrique (plus haut que le deuxième tronçon, où est prévue l’ouverture supérieure 21 a) sur lequel s’engagent au moins trois des bourrelets annulaires 14b, 14c du joint labyrinthique 14 pour former une autre zone d’étanchéité C2 tige - connecteur femelle.
L’extension axiale du premier tronçon D1 peut être plus courte que l’extension axiale du troisième tronçon. Par ailleurs, le connecteur femelle CF peut aussi comporter, dans sa face interne, un orifice de purge situé entre le premier tronçon et le deuxième tronçon. Un autre orifice appartenant à la sortie 2b peut être situé dans la chambre 22 (plus haut que l’orifice de purge) ou dans une zone de variation de section analogue, entre le deuxième tronçon et le troisième tronçon.
Optionnellement, la relation suivante est satisfaite :
D1 < D2 < D3.
Le diamètre D1 et/ou le diamètre D2 est préférentiellement inférieur ou égal à la moitié du diamètre D3. Ceci permet de miniaturiser le bouchon 10 et ainsi éviter d’augmenter l’encombrement de la base B.
Plus généralement, on comprend que, dans l’état de couplage final, il est obtenu :
- par le bouchon 10, au moins une première zone d’étanchéité tige-connecteur femelle C1 , C1’ pour obturer le canal de purge 2d ; et
- par le joint labyrinthique 14 incluant les bourrelets annulaires 14a, 14b, 14c, une deuxième zone d’étanchéité tige-connecteur femelle C2 séparant le conduit axial 21 de la zone Z1.
En référence aux figures 3 et 7, la zone Z2 où circule le liquide purifié peut être en partie interne au tube 7. Par la partie de la zone Z2 externe au tube 7, on peut conserver un niveau important de liquide purifié à l’arrêt du moteur, en particulier lorsque ce tube 7 présente des ouvertures d’accès radiales 28 seulement à proximité de son extrémité supérieure 7b.
Le joint labyrinthique 14 de la tige T peut être dimensionné pour limiter les efforts à fournir. Dans l’exemple montré sur la figure 4, plusieurs bourrelets intermédiaires 14b, optionnellement plus minces que les bourrelets d’extrémité 14a, 14c, sont prévus pour former un contact radial étanche contre la face interne du connecteur femelle CF, ici dans le tronçon cylindrique où est formée l’ouverture supérieure 21 a d’accès au conduit 21 (troisième tronçon de diamètre D3 dans l’exemple non limitatif illustré).
Le bourrelet 14c le plus proche de l’extrémité inférieure 7a, peut présenter une dimension externe inférieure à la dimension externe du bourrelet 14a le plus éloigné de l’extrémité inférieure 7a (ce dernier bourrelet 14a étant conçu pour être engagé contre le flasque inférieur 9, de préférence en restant à l’extérieur du conduit axial 21 ). Dans l’option illustrée, le tronçon 7c du tube 7 où est conçu le joint labyrinthique 14 peut présenter :
- une dimension externe maximale (ici un diamètre maximal), supérieure au diamètre D3 de l’ouverture supérieure 21 a, prévue dans un bourrelet 14a supérieur qui délimite le dessus d’une gorge circonférentielle supérieure parmi les gorges annulaires G du joint labyrinthique 14, et
- un diamètre externe D14 ou dimension externe caractéristique similaire, dans une configuration au repos, qui est identique ou sensiblement le même pour les autres bourrelets 14b, 14c destinés à s’engager par un contact radial contre une face interne du connecteur femelle, ce diamètre D14 étant supérieur au diamètre D3 prévu à l’ouverture supérieure 21 a ou à proximité de celle-ci.
Le diamètre externe D14 caractéristique du joint 14 peut être optionnellement formé par la surface annulaire des bourrelets annulaires intermédiaires 14b et du bourrelet inférieur 14c du joint 14, qui délimitent entre eux au moins deux ou trois gorges circonférentielles G. La dimension du bourrelet supérieur 14a, ici un diamètre, est par exemple compris entre 101% et 1 10% du diamètre externe D14 (diamètre des autres bourrelets 14b, 14c).
La distance d1 minimale entre deux bourrelets successifs du joint labyrinthique 14 peut être supérieure à la dimension axiale de n’importe lequel des bourrelets intermédiaires 14b. Ceci facilite la déformation élastique des bourrelets 14b, 14c engagées contre le connecteur femelle CF et optionnellement du bourrelet 14a sélectivement engagé contre l’insert filtrant 4 (typiquement via le flasque inférieur 9).
Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des gorges circonférentielles G formées entre deux bourrelets annulaires 14a, 14b, 14c successifs est axialement plus étroite dans au moins deux zones de la gorge qui sont diamétralement opposées. La distance minimale d1 peut ainsi être mesurée dans deux zones diamétralement opposées du joint labyrinthique 14, alors qu’une distance maximale d2 (mesurée également axialement, suivant la direction de l’axe A) entre deux bourrelets annulaires successifs 14a, 14b, 14c peut aussi être définie dans deux autres zones complémentaires, éloignées des deux rétrécissements de gorge. Le rétrécissement des gorges annulaires G résulte ici d’une surépaisseur locale dans les bourrelets intermédiaires 14b, de sorte qu’entre deux bourrelets successifs l’extension de la gorge G varie (extension non constante suivant la direction axiale de l’axe A).
Il doit être évident pour les personnes versées dans l’art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l’éloigner du domaine d’application de l’invention comme revendiqué.
Ainsi, bien que la face interne du conduit axial 21 en contact avec le joint labyrinthique 14 (dans l’état de couplage final) puisse être sensiblement cylindrique sur l’ensemble de la longueur du joint labyrinthique 14 dans une option préférée, on peut bien entendu prévoir de légères modifications dans la section du conduit axial 21 ou même au moins un épaulement, selon les besoins, sous réserve bien entendu que les variations de section soient à la baisse au fur et à mesure qu’on s’éloigne du débouché supérieur du conduit axial 21 .

Claims

REVENDICATIONS
1. Filtre (1 ) pour la purification d’un liquide de moteur à combustion, en particulier de l’huile de lubrification, comprenant :
- un boîtier (2, 3) présentant dans une base (B) une entrée (2a) de liquide brut et une sortie (2b) de liquide purifié, la base (B) incluant un connecteur femelle (CF) délimitant intérieurement un conduit axial (21 ) d’accès à la sortie (2b) et à un canal de purge (2d) ;
- un insert filtrant (4) pourvu d’un média filtrant (5) annulaire délimitant intérieurement un espace creux (6) qui débouche axialement vers la base (B) via une ouverture (04) à une extrémité axiale (4b) de l’insert filtrant, et d’un élément de maintien (8 ; 9) solidaire du média filtrant (5) ;
- une tige (T) qui fait saillie axialement vers l’extérieur par rapport à la dite extrémité axiale (4b), comprenant un bouchon (10) destiné à obturer le canal de purge (2d) ; et
- un tube (7) solidaire de l’élément de maintien (8 ; 9), la tige (T) comprenant un connecteur mâle (CM) constitué au moins en partie d’un tronçon (7c) du tube pour s’engager de façon étanche dans le conduit axial (21 ) du connecteur femelle (CF) et délimiter un canal intermédiaire (70) entre l’espace intérieur (6) et la sortie (2b) dans un état de couplage final du tube (7) dans le conduit axial (21 ) ;
caractérisé en ce que le tronçon (7c) dispose de plusieurs éléments d'étanchéité déterminés (14a, 14b, 14c) répartis sur sa face externe latérale,
et en ce que dans l’état de couplage final, il est obtenu :
- par le bouchon (10), une première zone d’étanchéité (C1 ) tige-connecteur femelle pour obturer le canal de purge (2d) ;
- par plusieurs des éléments d'étanchéité déterminés (14b, 14c), une deuxième zone d’étanchéité (C2) tige-connecteur femelle séparant le conduit axial (21 ) d’une zone (Z1 ) périphérique entourant le connecteur femelle (CF) et en communication avec l’entrée (2a) de liquide brut.
2. Filtre selon la revendication 1 , dans lequel les éléments d'étanchéité déterminés (14a, 14b, 14c), préférentiellement réalisés en une seule pièce avec le tronçon (7c), comprennent une surface annulaire d’étanchéité (14a) définissant un contact d'étanchéité annulaire (C3), de préférence un contact annulaire radial, avec la face interne d’une portion tubulaire (PT) appartenant à un flasque inférieur (9) prévu dans ladite extrémité axiale (4b) de l’insert filtrant (4), ce grâce à quoi l’espace intérieur (6) est séparé de façon étanche de la zone (Z1 ) périphérique.
3. Filtre selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le connecteur mâle (CM) a une face externe qui présente des gorges circonférentielles (G) axialement espacées entre elles par une pluralité de bourrelets annulaires (14a, 14b, 14c) venus de matière avec ledit tronçon (7c) du tube, de façon à former un joint labyrinthique (14) qui inclut lesdits bourrelets annulaires et qui réalise la deuxième zone d’étanchéité (C2) par une pluralité de contacts radiaux annulaires contre une face interne sensiblement cylindrique du connecteur femelle (CF).
4. Filtre selon la revendication 3, dans lequel l’insert filtrant (4) s’étend longitudinalement entre un premier flasque (8) distal de la sortie (2b) et un deuxième flasque (9) proximal de la sortie (2b), le deuxième flasque (9) délimitant par une bordure ladite ouverture (04) qui est traversée par le tube (7), le joint labyrinthique (14) ayant une première extrémité annulaire, adjacente à une des gorges circonférentielles, qui inclut une surface annulaire en contact étanche radial (C3) contre ladite bordure.
5. Filtre selon la revendication 4, dans lequel le joint labyrinthique (14), réalisé de préférence à partir d’une seule matière plastique, comprend un diamètre externe maximal dans une configuration au repos, le diamètre maximal étant formé par la surface annulaire d’un bourrelet déterminé (14a) parmi les bourrelets annulaires (14a, 14b, 14c) et compris entre 101% et 1 10% d’un diamètre externe (D14) des autres bourrelets (14b, 14c).
6. Filtre selon la revendication 5, dans lequel le bourrelet déterminé (14a) s’étend en dehors du conduit axial (21 ) formé par le connecteur femelle (CF), de préférence pour s’engager par un contact d'étanchéité annulaire (C3) contre un flasque inférieur (9) de l’insert filtrant (4), tandis que les autres bourrelets (14b, 14c), au moins au nombre de trois, de préférence au moins au nombre de cinq, sont en contact annulaire radial contre une face interne du connecteur femelle (CF).
7. Filtre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tige (T) et l’insert filtrant (4) font partie d’une cartouche amovible (CA) adaptée pour libérer le canal de purge (2d) lors de l’extraction de la cartouche (CA) hors du volume intérieur (V).
8. Filtre selon la revendication 7, dans lequel la tige (T) est obtenue par une fixation d’un élément d’obturation (19) incluant le bouchon (10) à une extrémité inférieure (7a) du tube (7), de préférence par engagement de pattes élastiquement déformables (19c) contre au moins un bord de prise (71 ), l’élément d’obturation (19) et le tube (7) étant rendus solidaires en coulissement, lors d’un coulissement de la tige (T) dans le connecteur femelle (CF), dans un état assemblé de la cartouche amovible (CA).
9. Filtre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube (7) est d’une seule pièce en matière plastique.
10. Filtre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tronçon (7c) du tube (7) est une portion intermédiaire du tube, qui s’étend entre :
- une portion d’extrémité inférieure du tube débouchant dans le conduit axial (21 ) et permettant de raccorder une extrémité de tige conçue séparément du tube (7) et qui inclut le bouchon (10) ;
et
- une portion d’extrémité supérieure du tube entourée par le média filtrant (5) et préférentiellement pourvue d’ouvertures radiales (28).
1 1 . Filtre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tronçon (7c) du tube (7) forme une barrière adaptée pour retenir du liquide purifié dans l’espace intérieur, au moins dans un espace annulaire délimité entre une face interne (5b) du média filtrant (5) et le tube (7) et qui s’étend au-dessus d’un flasque inférieur (9) de l’insert filtrant (4).
12. Filtre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le connecteur femelle (CF) comporte une face interne qui présente :
- un premier diamètre D1 dans un premier tronçon cylindrique où est engagée en contact radial étanche une extrémité inférieure du bouchon (10),
- un deuxième diamètre D2 dans un deuxième tronçon cylindrique où est engagée en contact radial étanche une extrémité supérieure du bouchon (10), et
- un troisième diamètre D3 dans un troisième tronçon cylindrique sur lequel s’engagent au moins trois des bourrelets annulaires (14b, 14c) du joint labyrinthique (14),
- un orifice de purge, situé entre le premier tronçon et le deuxième tronçon,
- un orifice appartenant à la sortie (2b), situé dans une zone de variation de section entre le deuxième tronçon et le troisième tronçon
sachant que le connecteur femelle (CF) et le tube (7) s’étendent autour d’un même axe central (A),
et sachant que la relation suivante est satisfaite :
D1 < D2 < D3.
13. Cartouche amovible (CA) du filtre défini dans l’une quelconque des revendications 1 à 12, destinée à la séparation d’impuretés dans un liquide de lubrification et pourvue d’un élément d’obturation (19) qui est relié à l’insert filtrant (4) par le tube (7), le tube (7) et l’élément d’obturation (19) définissant la tige (T) qui s’étend au travers d’un flasque annulaire (9) formant l’extrémité axiale inférieure (4b) de l’insert filtrant (4), les éléments d'étanchéité déterminés (14a, 14b, 14c), de préférence sous la forme d’un joint labyrinthique (14), étant réalisés d’une seule pièce sur laquelle se fixe l’élément d’obturation (19), le connecteur mâle (CM) s’étendant axialement :
- depuis une zone d’étanchéité (C3) résultant d’un contact annulaire radial entre la tige (T) et le flasque annulaire (9),
- jusqu’au bouchon (10) de l’élément d’obturation (10) qui présente un encombrement radial plus étroit que les éléments d'étanchéité déterminés (14a, 14b, 14c).
14. Cartouche amovible (CA) selon la revendication 13, dans laquelle les éléments d'étanchéité déterminés (14a, 14b, 14c) comprennent une surface annulaire d’étanchéité (14a) définissant un contact d'étanchéité annulaire (C3), de préférence un contact annulaire radial, avec la face interne d’une portion tubulaire (PT) appartenant au flasque annulaire (9) formant l’extrémité axiale inférieure (4b) de l’insert filtrant (4).
15. Cartouche amovible (CA) selon la revendication 13 ou 14, dans laquelle les éléments d'étanchéité déterminés (14a, 14b, 14c) sont inclus dans un joint labyrinthique (14) qui : - s’étend axialement plus près du flasque annulaire (9) que du bouchon (10) ;
et/ou
- présente des gorges circonférentielles (G) axialement espacées entre elles par une pluralité de bourrelets annulaires (14a, 14b, 14c) appartenant au joint labyrinthique (14).
16. Cartouche amovible (CA) selon la revendication 15, dans laquelle les éléments d’étanchéité déterminés comprennent au moins trois bourrelets annulaires (14a, 14b, 14c), de préférence au moins cinq bourrelets annulaires, au moins l’une des gorges circonférentielles (G) formées entre deux bourrelets annulaires successifs étant axialement plus étroite dans au moins deux zones de la gorge qui sont diamétralement opposées, en raison d’une surépaisseur locale dans lesdits deux bourrelets successifs.
17. Cartouche amovible (CA) selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, dans laquelle l’insert filtrant (4) comprend un flasque additionnel dit supérieur (8) à l’opposé du flasque annulaire (9) inférieur formant l’extrémité axiale inférieure (4b) de l’insert filtrant, le flasque annulaire (9) inférieur étant pourvu d’une ouverture (04) centrée sur un axe central (A), pour le passage du tube (7) et du liquide purifié provenant de l’espace intérieur (6) délimité par le média filtrant (5), au moins l’un, et de préférence chacun, des deux flasques annulaires (8, 9) présentant :
- une portion tubulaire (PT) ayant une face interne pourvue d’un ou plusieurs reliefs saillants (8e, 9e) vers l’intérieur ;
- une portion radiale (8r, 9r) sensiblement plane et étanche, s’étendant autour d’une ouverture, et sur laquelle est fixée une extrémité axiale annulaire (5c, 5d) du média filtrant (5) ;
dans laquelle le tube (7) présente une face externe sur laquelle des projections (37a, 37b, 14a, 27) font saillie radialement vers l’extérieur en délimitant entre elles au moins une gorge de retenue (GB, GH) annulaire,
et dans laquelle le flasque supérieur (8) et/ou le flasque inférieur (9) sont solidaires du tube (7) en coulissement, suivant la direction de l’axe central (A), grâce aux reliefs saillants (8e, 9e) vers l’intérieur et à un bord axial de butée (8f, 9f) distinct des reliefs saillants, pour ce qui concerne la portion tubulaire (PT) d’au moins l’un des deux flasques annulaires (8, 9).
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