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"Perfectionnements aux systèmes de filtration".
La présente invention se rapporte à des perfectionnements à des systèmes de filtration pour enlever ou récupérer des sub- stances solides en suspension dans des fluides.
L'invention a pour but d'obtenir un système de filtration permettant de renverser le sens du mouvement du fluide filtré à travers l'élément filtrant,en vue d'enlever de celui-ci la matière solide filtrée du fluide et recueillie par l'élément filtrante
Dans un système de filtration suivant 1 invention,en 'outre
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d'un dispositif pour produire l'écoulement d'un fluide, renfer- mant des substances solides indésirables, à travers l'élément fil- trant,il est prévu un dispositif,
permettant d'utiliser le fluide filtré pour emmagasiner une certaine quantité d'énergie potentiel- le et construit et disposé de façon à permettre l'utilisation de l'énergie potentielle ainsi emmagasinée pour refouler la liquide filtré en sens inverse à travers l'élément filtrant,après arrêt de l'écoulement du fluide,souillé par des substances solides, à travers cet .élément filtrant. l'écoulement en sens inverse du fluide filtré à travers l'élément filtrant dépend de l'abaisse.. ment temporaire de la pression,appliquée au fluide souillé,en- . dessous de celle à, laquelle le fluide filtré est soumis.
Le système de filtration peut être d'un type dans lequel on fait circuler le fluide à travers un appareil,qui exige une alimentation continue du fluide pour fonctionner convenablement et qui ajoute continuellement au fluide des impuretés,qui sont enlevées sensiblement aussi vite qu'elles sont ajoutées, par un passage répété du fluide a travers l'élément filtrant; ou bien le système de filtration peut être d'un type dans lequel on ne fait passer le fluide qu'une seule fois à travers l'élément fil, trant. De préférence, la disposition'est telle qu'un écoulement en sens inverse du fluide filtré à travers l'élément filtrant se produira chaque fois que le dispositif produisant l'écoulement cessera de fonctionner après une certaine période de fonctionne- ment ;
mais,dans un système à circulation répétée,tel que celui mentionné plus haut,il peut être prévu une valve dans l'orifice d'admission au filtre,en combinaison avec une dérivation autour de 'l'élément filtrant et un orifice de décharge,par lequel l'écoule.. ment temporaire,en sens inverse,du fluide filtré à travers l'élé- ment filtrant peut être effectué saris interrompre l'écoulement du fluide vers l'appareil, vans chaque type de système,les matières solides,enlevées du fluide par filtration et recueillies par l'élé- ment filtrant, sont enlevées de cet élément filtrant par l'écoule.
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ment en sens inverse du fluide filtré à travers cet élément filtranto
Conformément a une autre caractéristique de l'invention,
l'écoulement du fluide en sens inverse peut être limité en quan- tité de telle manière que le filtrat,enlevé de l'élément filtrant ne soit pas entraîné hors de l'enveloppe du filtre, mais soit re- tenu dans celle-ci et recueilli dans une chambre de dépôt.
L'invention est applicable a la filtration d'un fluide quelconque souillé par des substances solides. Elle peut être appliquée dans le système de graissage d'un moteur à combustion interne,dans le système d'alimentation d'un brûleur à huile,dans un système servant uniquement à nettoyer un liquide sans tenir compte de son emploi subséquent, dans un système pour purifier de l'air fourni à un compresseur d'air,ou dans tout autre sys- tème dans lequel un nettoyage fréquent de l'élément filtrant est désirable.
Dans un système de graissage d'un moteur à combustion inter- ne,par le nettoyage de l'élément filtrant par cet écoulement du fluide en sens inversa,on est certain que l'élément filtrant est toujours propre lors de la misd en marche du moteur,lorsque l'huile est la plus épaisse,et ne se recouvre pas du filtrat jusqu'après que l'huile est devenue oien fluide,
Sur les dessins ci-joints:
La figure 1 est une vue en coupe verticale a travers un type de filtre.
La figure 2 est une coupe verticale a travers une variante,
La figure 3 est une vue en coupe verticale a travers une autre variante,,
La figure 4 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 4-4 de la figure .:,le couvercle et l'élément filtrant étant supposés enlevés.
La figure 5 est une vue partielle en coupe ,à échelle agran- die, suivant la ligne 5-5 de la figure b.
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La figure 6 est une Vu± schématique d'un système suivant l' inventi on.
La figure '7 ast une vue en coupe verticale à travers uns autre variante de filtre,
Les figures 8 à 14 sont des Vues schématiques représentant certains systèmes de filtration suivant l'invention.
La figure 1 représente un filtre,dans lequel l'enveloppe comprend une base IO et un couvercle 11. La couvercle 11 présen- te une épaisseur uniforme et sa plus grande partie est de forme cylindrique,tandis que son extrémité supérieure est contractée suivant une courbe en ogive et se termine par une ouverture d'un diamètre considérablement inférieur a celui de la partie princi- pale de ce couvercle. L'extrémité inférieure du couvercle 11 est engagée dans une rainure ménagée dans la base 10; cette rainure a une largeur sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi du couvercle,et une garniture d'étanchéité est disposée dans le fond de cette rainure. Un tube ou montant creux 12 est vissé dans la base 10 et s'étend sur toute la longueur du couvercle 11.
Le corps 13 d'une pièce de serrage 14 s'étend à travers l'ouverture ménagée dans la partie supérieure du couvercle 11 et est vissé sur l'extrémité du tube- 12. L'organe de serrage 14 sert à maintenir assemblés la base 10 et le couvercle 11 et com- porte un conduit 15,dont le but sera expliqué ci-après.
Un élémant filtrant 16 est disposé à l'intérieur de l'en- veloppe et est supporté par le tube ou montant creux 12. Cet élément filtrant peut comprendre,et de préférence comprend une paroi cylindrique, constituée par un ruban métallique 18, enroulé en hélice,dont les spires sont légèrement écartées l'une de l'autre par des nervures transversales faisant saillie sur l'une des faces. Cet élément filtrant cylindrique 16 entoure et est supporté par un tambour cannelé 17,comportant une paroi supérieur rel9 et une paroi inférieure 20,qui délimitent une chambre 17a et dans lesquellessont ménagéesdes ouvertures centrales, dis-
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posées en alignement,à travers'lesquelles s'étend un tube 21.
Ce tube s'adapte étroitement autour de l'extrémité supérieure
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du montant creux 12, Mais est situé z, une cestaine distance de celui-ci sur le reste de sa longueur, et son extrémité inférieure s'adapte étroitement dans un évidement ménagé dans la base 10. Une nervure annulaire 22 limite la distance a laquelle le tube 21
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fait saillie à l'intérieur d8 cet évidement. Le tambour 17 com- porte des fands.supérieur et inferieur,'23 et 24,qui délimitent, avec les parois supérieure et inférieure 19 et 30,une chambre
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supérieure I9a et une chambre inférieure eoaa Les cannelures du tambour 17 forment des conduite,a travers lesquels l'huile filtrée est amenée dans la chanbre supérieure 19a.
Un tube 25 conduit de la chambre supérieure I9a a la partie inférieure de la chambre médiane I7a et comporte un orifice de sortie 26. Un orifice 27 est ménagé dans la paroi inférieure 20 pour permettre à l'huile de s'échapper dans la chambre inférieure 20a. Cet ori-
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fice est commandé par une soupape de retenue =8, soumise a l'ac- tion d'un ressort. La chambre inférieure ',iota communique par des orifices 29 avec l'espace amiulaire compris entre le montant creux 12 et le tube 21. La chambre I7a du tanb our constitue un réservoir d'air,renfermant toujours une certaine quantité d'air.
Dans la base 10 est ménagé un conduit d'entrée ;50,qui com- munique avec le montant tubulaire 12; il est également prévu dans cette base un conduit de sortie :SI,qui communique avec l'espace
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annulaire entre le montant 12 et le tuae 31. ie conduit d'entrée 30 peut être prolongé,de façon a communiquer avec le conduit de sortie 31,pour former une dérivation callfJl811dÓe par une soupape de décharge 32.
Lorsque ce filtre est monté dans un système à circulation
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tel que le système de iSraiss8.oe d'un moteur iz combustion interne, la conduite de refoulement venant de la pompe est raccordée au
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conduit d'enttde 30,et le conduit de sortie 31 peut être raccor- dé z, la conduite par laquelle de l'huile est distribuée aux pua- liers du moteur, ou bien il peut être raccordé de v 1. -" a on â assurer
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le retour direct de l'huile filtrée au carter de manivelle.
La soupape de retenue 28 est tarée à une pression suffisante pour comprimer l'air dans le tamoour 17,de façon à produire l'écoule- ment de l'huile en sens inverse,pour assurer le nettoyage du fil- tre, comme il sera décrit ci-après,
L'huile souillée entre par le conduit 30,monte par le mon-. tant tubulaire 12 et est distribuée dans l'enveloppe par le con- duit 15 à la partie supérieure de ce montant tubulaire. L'huile passe alors à travers l'hélice filtrante 18 et est amenée par les cannelures du tambour 17 dans la chambre supérieure 19a, à partir de laquelle elle continue son chemin en passant à travers le tube 25 et l'orifice 26 dans la chambre 17a.
La chambre 17a se remplit d'huile jusqu'à ce que l'air, emprisonné dans cette ohambre, soit comprimé à un degré tel que la pression de l'huile, agissant contre la soupape de retenue 38,dépasse la pression à laquelle la soupape est tarée, Cette soupape s'ouvre alorset permet à l'huile de s'échapper à partir du tambour dans le con- duit 31 par lés orifices 27 et 29 et par le conduit annulaire entrele montant tubulaire 12 et le tube 21, l'air contenu dans le tanb our étant maintenu sous pression. Il en est ainsi aussi longtemps que la pompe continue à marcher.
Lorsque la pcmpe cesse de marcher,par exemple lors de l'arrêt du'moteur,la pression clans le conduit d'entrée 30 s'abaisse,soit par suite de fuitesse produisant à travers la pompe,soit par un dispositif prévu pour produire des fuites ; la soupape 28 se ferme,et la pression à l'intérieur de l'enveloppe Ultérieurement à l'hélice 18, descend en dessous de la pression régnant à l'intérieur du tambour 17.
Par suite de ce renversement dans les conditions de pression, l'air, comprimé à l'intérieur du tambour,exerce une pression tour le fluide contenu dans la chambre médiane 17a,le tube 25 et la chambre supérieure 19, en produisant ainsi un écoulement à partir de la chambre supérieure Iga,vers le bas le long des cannelures
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du tambour 17 et vers l'extérieur à travers l'hélice filtrante 18,en entraînant ainsi par lavage la matière qui s'était accu- mulée sur la face extérieure de l'élément filtrant cylindrique, cette matière tombant dans le fond de l'enveloppe. Tout le conte- nu du tambour,du tube 25 et de la chancre supérieure 19a,
ou oien une partie seulement de celui-.ci,peut être refoulé a travers l'hélice filtrante. Ceci dépend de la quantité d'air soumise à la compression,cette quantité variant ,après une période de fonc- tionnement du filtre,-suivant que de l'air additionnai est amené à l'intérieur avec l'huile et aussi suivant que l'huile,en sor- tante entraîne de l'air avec elle.
En tout cas,toutefois,il y aura en tout temps une quantité d'air suffisante' pour assurer un écoulement en sens inverse d'une partie de l'nuile. Dans le cas où le conduit 31 de sortie d'huile communique avec les paliers principaux du moteur,la soupape de retenus a ressort peut être supprimée,lorsque les paliers par eux-mêmes opposent une résis- tance suffisante p our effectuer l'écoulement désiré en sens in- verse de l'huile filtrée a travers l'élément filtrant.
De même, lorsque la cohésion du filtrat formé sur l'hélice 18 est faible, la soupape de retenue peut être supprimée,et la pression hydros- tatique du fluide dans les cannelures et dans la chambre supérieu- re du tambour peut être considérée comme suffisante pour produire cet écoulement en sens inverse.Il est seulement nécessaire de ,produire,dans le fonctionnement normal du filtre,une énergie potentielle agissant sur la fluide filtré,cotre énergie n'agis- sant pas en temps normal de faon à empêcher l'écoulement de filtration,mais produisant,lors de l'arrêt de l'opération de filtration,un écoulement en sens inverse et par suite un nettoya- ge du filtre;
il est évident pour l'homme du métier que le dis- positif particulier,employé pour cbtenir cet effet et ce mode de fonctionnement,peut êtrs modifié da faconêtre adapté au fluide soumis à la filtration et a la nature des impuretés enlevées de celui-ci.
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Dans la variante replie sente sur la figura 2, 10 désigne la base et 11 la couvercle. Un montant plein 12a est vissé dans la base 10, et le couvercle 11 est maintenu en place par une pièce de serrage14,dont le corps 13 est vissé sur l'extrémité supérieure du montant 12a. L'élément filtrant 16 comprend arlcore une paroi cylindrique 18,constituée par un ruban métallique en- roulé en hélice 18,et entourant un tambour cannelé 17,qui com- porte une paroi inférieure 20. Un tube 21 entoure le montant I2a et s'adapte étroitement à celui-ci à son extrémité supérieu- re,tandis qu'à son extrémité inférieure,il est situé aune cer-. taine distance de celui-ci.
Une nervure 22 limite la distance à laquelle le tube 21 s'étend dans l'évidement,ménagé à cet ef- fet dans la base 10. Le tambour 17 comprend un couvercle supé- rieur 33,délimitant,avec la paroi supérieure 19, une chambre supérieure I9a, Un tube 25 conduit de la chambre supérieure à la partie inférieure du tamoour 17. Des orifices 29 établissent la communication entre la chambre 17a et l'espace annulaire compris entre le montant 12a et le tube 21. Dans la base 10 sont ménagés un conduit d'entrée 30 et un conduit de sortie ::SI, entre lesquels est ménagée une dérivation 30,!!;,commandée par la soupape de décharge 32.
Une soupape 33, soumise à l'action d'un ressort, est destinée à fermer le conduit d'entrée 30. Cette sou- pape comprend une tige 34,qui est engagée dans l'évidement d'un tampon 35, lequel ferme en temps normal l'orifice de purge de la base 10. Le tanpon 35 maintient la soupape 33 dans sa posi- tion d' ouverture,et leressort 36 sert à repousser la soupape 33 dans la position de fermeture lorsque le tampon 35 est enlevé, Une soupape de retenue 37 est disposée dans le conduit de sortie 31 et empêche l'écoulement à partir de la dérivation 30a dans l'espace annulaire entre le montant I2a et le tube 21.
L'huile à filtrer arrive par le conduit 30 à l'intérieur du filtre,d'où elle passe à travers l'élément filtrant et est conduite par les cannelures du tambour 17 dans la chambre supé-
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rieure 19a de ce tambour De cette chambre ,l'huile passe par le conduit 25 dans la chambre I7a du tambour. De celle-ci,elle s'échappe par les orifices 29 dans le conduit de sortie 31,la soupape de retenue 37 cédant de façon à permettre l'écoulement dans cette direction. L'air, contenu à l'intérieur du tambour, se sous est comprimé jusqu'à ce qu'il trouve la pression à laquelle l'huile est soumise lorsqu'eux est évacuée du filtre.
Lorsqu'on désire nettoyer l'élément filtrant,on enlève le tampon de purge 35,de sorte que la soupape 33 est repoussée par le ressort 36 dans le conduitd'entrée 30,de façon à fermer celui-ci. L'huile s'écoule alors par la dérivation 30a et sort par le conduit de sortie 31. L'huile a tendance à s'écouler vers l'élément filtrant,mais cet écoulement est empêché par la sou- papede retenue 37. La pression sur le côté d'entréede l'élément filtrant descend sensiblement jusqu'à devenir nulle lors de l'ouverture de l'orifice de purge, et la pression de l'air à l'intérieur du tambour agit de façon à refouler l'huile filtrée, en sens inverse de son mouvement précédent,à travers l'élément filtrant,de la manière précédemment décrite.
Avec ce type,de filtre,sensiblement la totalité de l'huile contenue dans l'enve- loppe est enlevée du système pendant le nettoyage du filtre, mais il n'y a pas d'interruption dans le fonctionnement du sys- tème. Pour remettre le filtre en service dans le système,il est seulement nécessaire de remettre en place le tampon de purge 35.
Dans la variante de la figure 5,le tampour cannelé 17 com- porte une paroi supérieure 19 et une paroi inférieure 2(),qui sont munies,respectivement,d'un col 115,dans lequel est logé le corps 13 de l'organe de serrage,et d'une ouverture 20a, à travers la- quelle passe le montant recette ouverture étant d'un diamètre plus grand que le montant pour constituer un conduit de passage vers l'intérieur du tampour 17. Une cuvette 121 reçoit l'extré mité inférieure du tambour 17 et comporte une brida 122,sur la-
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quelle repose le fond de l'élément filtrant 18.
La cuvette 121 comporte un col,qui s'adapte autour du montant 13. Les cannelu- res du tambour 17 constituent desconduits par lesquelsl'huile filtrée arrive dans la cuvette 121. Le montant 12 est percé d'un orifice 123 et communique à son extrémité inférieure avec un conduit de sortie 124 dans la base 10.
Dans la base est ménage un conduit d'entrée,comprenant une chambre cylindrique à valve 135,une seconde chambre cylindrique à valve 136,débouchant dans le couvercle 11,et un conduit de raccordement 127. Près de l'extrémité supérieure de la chambre à valve 126 est ménagé un orifice 128,conduisant dans une cham- bre de dépôt 139,ménagée dans la base 10. Un piston ou valve 130 est monté, de façon à pouvoir coulisser,dans la chambre à valve 126; la chambre de dépôt 129 comporte un orifice de purge, fermé en temps normal par un tampon 131. Dans la chanbre à val- ve 125 sont disposés un piston ou valve 132 et un ressort 133, tendant à repousser ce piston en contact avec un épaulement 25a ménagé dans la paroi de la chambre.
Le piston 132 comporte un évidement.dans lequel est engagée l'une des extrémités d'un res- sort 134,dont l'autre extrémité est montée dans une cuvette 135.
Une tige 136 s'étend à travers la cuvette 165,le ressort 134 et le piston 132,et comporte des têtes pour limiter la détente du ressort 154,le piston 132 pouvant coulisser sur la tige 136. Un conduit 137 part de la chambre à valve 185.La disposition des conduite 127 et 137 est telle que,lorsque le piston 132 vient en engagement aveo l'épaulement 25a, ces conduits communiquent librement entre eux, mais que, lorsque le piston se déplace vers la gauche, il obture d'abord le conduit 137,puis découvre ce con- duit et -obture la conduit 1 6.? , et que,s'il se déplace encore plus loin vers la gauche,il découvre le conduit 137.
En orifice de dérivation 38 va du conduit d'entrée 127 dans ie conduit de sor- tie 124,et une soupape de décharge 39 commande l'écoulement à partir du conduit d'entrée 127 dans la conduit de sortie 124
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par l'orifice de dérivation 38.
La figure 6 représente le filtre décrit ci-dessus monté dans un système à circulation, tel que le système de graissage d'un moteur à combustion interne. P désigne une pompe,dont la conduite d'aspiration 40 s'étend dans le collecteur d'huile S du moteur.
La conduite de refoulement 41 de la pompe conduit à la chambre 125. Un conduit 42 va du conduit de sortie 124 aux tuyaux L, al- lant aux paliers du moteur,, Le conduit 107 se décharge dans le collecteur d'huile So
Un élément filtrant, du type décrit ci-dessus,possède une surface filtrante relativement petite et se recouvre d'un gâteau de filtration après une certaine période de service,ce qui dimi- nue son efficacité. On enlèvement fréquent du gâteau de filtra- tion est désirable. Le bystème décrit ci-dessus produit un en- lèvement du gâteau de filtration chaque fois que le moteur, dans le circuit de graissage duquel il est monté,est arrêté.
Dans le fonctionnement normal d'un moteur d'automobile, celui-ci ne mar- che d'habitude pas de façon continue pendant des périodes de plus de plusieurs heures. Il en résulte que le filtre est net- toyé assez souvent pour assurer un fonctionnement efficacede celui-ci. L'élément filtrant est toujours propre au moment où il lors est le plus désirable qu'il le soit, à savoir de la mise an marche du moteur,lorsque l'huile est épaisse.
Dans le fonctionnement de ce système/de l'huile souillée venant du collecteur est r, foulée dans la chambre 125 et repousse le piston 132,de façon à ouvrir le ccnduit 137, après quoi l'huile souillée s'écoule dans la chambre 126 et soulève le piston 130 jusqu'à ce qu'il découvre l'orifice 128. La pompe ; est de préfé- rence du type à déplacement volumétrique et est d'une capacité telle que lorsque le moteur marche à vide,la pression dans le système est suffisante pour déplacer le piston I32,de façon à découvrir le conduit 127. L'huile s'écoule alors dans le couver...
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cle 11 et autour de l'élément/filtrant 16.
Elle passa ensuite, à travers les fentes ménagées dans celui-ci, dans les cannelures du tambour 17,par lesquelles elle/s'écoula dans la cuvette 122.
De celle-ci,elle passe,par l'orifice 125,le conduit de sortie 124 et la conduite 42 aux tuyaux L allant aux paliers, Ces paliers opposent une résistance à l'écoulement de l'huile et font monter l'huile filtrée dans le tambour 17,en comprimant l'air emprisonné dans le tambour,de façon à emmagasiner ainsi une certaine quantité d'énergie potentielle,qui sera utilisée pour produire un écoule- ment en sens inverse de l'huile a traversl'élément filtrant pour en détacher le gâteau de filtration.
Le gâteau de filtration est enievé par l'écoulement en sens inverse d'une petite quantité d'huile filtrée, qui se trouve ap- proximativement sous la pression nécessaire pour déplacer le pis- ton 132. Cette action est produite par l'abaissement de la pres- sion sur le côté d'entrée du filtre,immédiatement après l'arrêt du moteur. Lorsque le moteur s'arrête,la pompe s'arrête également et le piston 132 est ramené en engagement avec l'épaulement 25a par le ressort 133. Le conduit 127 est ainsi mis en communication avec le conduit 137,qui débouche dans le collecteur d'huile S.
Lorsque le piston 132 obture le conduit 127, la pression sur l'huile dans le système et la pression de l'air dans le tambaur sont égales à la pression nécessaire pour déplacer la piston 132.
Aussitôt que lesconduits127 et 137 sont en communication,la pression sur la côté d'entrée de l'élément filtrant tombe,et l'huis le est refoulée en sens inverse à travers l'élément filtrant sous la pression exercée par l'air comprimé dans la tambour 17.
La pression sur le côté d'entréede l'élément filtrant estsuppri- mée avant qu'il se produise une chuteappréciable dans la pression sur le côté de sortie de l'élément filtrant,par suite de fuites à travers les tuyaux L allant aux paliers. Il en résulte que la pression/appliquée à l'huila pour produire son écoulement en sans inverse,est sensiblement la pression nécessaire pour déplacer le piston 132.
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La quantité d'huile,qui's'écoule en sens inverse à travers l'élément filtrant,est limitée par la quantité d'huile qui s'écou.. le de la chambre 126, et cette quantité est déterminée par le déplacement du piston 130. Aussitôt que l'écoulement d'huile en sens inverse commence a se produire,le piston 130 commence à des- cendre et, après un court mouvement de descente, obturera l'orifice 128. Lorsque le piston atteint le bas de la chambre 126,il empê- che un écoulement ultérieur d'huile. Par suite, un petit volume seulement d'huile est déchargé du filtre,et,par suite, le gâteau de filtration estempêché d'être entraîné dans le collecteur d'huile S; il est,au contraire,retenu dans la chambre de dépôt 129.
Avant qua l'huile, entraînant le gâteau de filtration enlevé de l'élément filtrant,puisse atteindre l'orifice 128, le piston 130 aura arrêté l'écoulement, pendant l'intervalle s'écoulant avant un autre écoulement de l'huile en sens inverse, le gâteau de filtration se sera déposé au fond de la chambre 129. Les dépôts peuvent être enlevés par l'orifice de purge.
La dérivation 38 entre les conduits d'entrée et de sortie assure l'écoulement d'huile aux paliers dans le cas où l'élément filtrant est obstrué ou l'huile est trop épaisse,par exemple lors de la mise an marche du moteur,pour s'écouler à travers l'élément filtrant en quantité convenable pour lubrifier les paliers. Le piston 132 sert également a empêcher une pression excessive dans le système. Sous la pression de fonctionnement de régime,le piston I32 se déplace simplement vers la gauche,d'une qnantité suffisante pour mettre le conduit 127 en communication avec la chambre 125.
Dans cette position,la cuvette 135 vient en engagement avec la paroi arrière de la chambre 125,et le ressort 134, qui est consi- dérablement plus fort que le rbSdort 133, empêche un déplacement ultérieur du piston, Cependant, si une pression excessive tend à se produire dans la système,le ressort 134 cède pour permettre au piston 132 de découvrir le conduit I37p Le piston 132 agit par
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conséquent également comme/une yalve de sûr eté , ,
Dans la variante représentée sur la figure 7, 10 désigne en- ocre la base et 11 le couvercle, Un montant creux 12 est vissé dans la base 10 ,
et une pièce de serrage 13 est vissée sur l'ex- trémité supérieure du montant 12. Un écrou 13a maintient en posi- tion par serrage l'élément filtrant 16,à travers lequel s'étend le montant 12. -La construction de l'élément filtrant et du tam- bour de support est essentiellement la même que celle représentée sur la figure 3.
Dans la base 10 est ménagé un conduit de sortie 124, communi- quant avec l'extrémité inférieure du montant 12,dans laquelle est ménagé un orifice 123 communiquant avec l'intérieur du tambour 17 de l'élément filtrant, Dans la base 10 est également ménagé un conduit d'entrée, comprenant une chambre cylindrique 125, à partir de laquelle un conduit 127 va dans l'espace antre le cou- vercle 11 et l'élément filtrant 16. Dans la chambre 125 est monts, de façon à pouvoir coulisser,un piston 132,formant valve, compor- tant une chemise cylindrique 32a. Un ressort 133 tend à repous- ser le piston 132 vers l'épaulement 25a, qui limite le déplacement de ce piston.
L'une des extrémités d'un ressort 134 est engagée dans le piston 132, et l'autre extrémité de ce ressort est montée dans une¯ cuvette 135, Une tige 136 s'étend à travers la cuvette 135,le ressort 134 et le piston 132 et comporte une tête 36a à une extrémité et un écrou 36b à l'autre extrémité,cette tige 136 pouvant coulisser par rapport au piston 132.
Un conduit 137 part de la chambre à piston-valve 125,et la chemise 32a du piston 132 comporte des ouvertures 32b et 32c, disposées à une certaine 'distance l'une de l'autre , La disposition des conduits 127 et 137 et des orifices 32b 35 32c est telle que lorsque le piston 132 vient -en engagement avec l'épaulement 25,1'orifice d'entrée du conduit 127 est obturé etque, lorsque le piston 132 se déplace
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vers la gauche,la communication entra les conduits 127 et 137 est établie par les orifices 32b et 32c.
Un déplacement ultérieur du piston 132 vers la gauche interrompt la communication entre lesconduits s 127 et 1;)7, et après s que le piston 132 a été déplacé suffisamment, la communication est établie entre la chambre à piston-valve 125 et la conduit 127. Lorsque le piston-valve se trouve dans cette position, de l'huile s'écoulera dans l'enveloppe du filtre.Lors du mouvement de retour du piston-valve, le conduit 127 sera mis temporairement en communication avec le conduit 137.
Dans l'extrémité de droite de la tie 136 est méné un alésage longitudinal 40,comportant un orifice transversal 41. Un mouve- ment relatif du piston 132 et de la tige 136 obture cetorifice 41.
Le filtre décrit ci-dessus peut être utilisé de la même manière que le filtre décrit en référence à la figure 3 et peut être monté dans le système de graissage d'un moteur à combustion interne,de la même manière que' représente sur la figure 6. Le fonctionnement de ce filtre 3st exactement semblable au fonction- nement du filtre représenté sur la figura 3. De l'huile souillée provenant de la pompe est refoulée dans la chambre 125 et repousse vers la gauche le piston 132, de façon a découvrir le conduit 127, après quoi l'huile souillée s'écoule à. travers ce conduit 127 dans l'intérieur du filtre.
Une faible quantité d'huile s'écoule à travers l'alésage 40,1'orifico 41 et revient par le conduit 137 au collecteur d'huile. La quantité d'huile,qui passe ainsi en dérivation, est si petite qu'élis n'affecte pas le dé placement du piston 132, et, aussi longtemps que la pompe sera en marche,le piston 132 sera maintenu suffisamment loin vers la gauche pour dé- couvrir le conduit 137.
Lorsque le piston 132 se trouve dans sa position extrême à gauche,l'orifice 41 est fermé; ceci est dû au fait que, lorsque
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l'extrémité da gauche de la tige I36 vient eu engagement avec la paroi arrière de la chambre I25,un déplacement ultérieur de cette tige est empêché,tandis que le piston 132 continua à être dépla- cé jusqu'à. ce que la résistance combinée exposée par les ressorts
133 et 134 soit égale à la pression de l'huile. Lorsque la pompe est arrêtée et que l'huile cesse de s'écouler dans le filtre, le ressort 133 repousse le piston vers la droite,en découvrant ainsi l'orifice 41.
Ceci constitue une dérivation pour l'huile dans la chambre à piston-valve 135,en permettant ainsi au piston d'être déplacé facilement et rapidement vers la droite jusqu' à ce qu'il vienne en engagement avec l'épaulement 25a. Lorsque les orifices
32b et 32c coïncident avec les conduits 127 et 137,l'écoulement d'huile en sens inverse précédemment mentionné est établi. L'écou- lement est seulement momentané,étant donné que le mouvement du piston vers la droite cantinue, La quantité d'huile,qui s'écoule en sens inverse à travers l'élément filtrant,est par conséquent limitée.
Avec cette variante et avec celle représentée sur la figure 3,le gâteau de filtration ne peut être entraîné dans la pompe P et est recueilli dans la chambre de dépô 139,comme pré- cédemment décrit.
Dans les deux formes de réalisation décrites en dernier lieu, la quantité d'huile s'écoulant en sens inverse est limitée de façon à empêcher le passage d'une fraction quelconque du gâteau de filtration,enlevé de l'élément filtrant,dans le collecteur d'huile, Ce gâteau de filtration se dépose dans la chambre 129, à la partie inférieure du filtre,pendant des périodes de repos du système.
La pression, exercée par l'huile s'écoulant en sens inverse, sur le gâteau de filtration est sensiblement la même que la pression régnant dans le système pendant le fonctionnement normal de celui-ci,car cette pression est maintenue à l'intérieur . du tambour 17 jusqu'à ce qu'une communication soit établie entre les conduits 127 et I37; à ce moment,la pression,dans l'interval- le entre l'élément filtrant et l'enveloppe,descend jusqu'à deve-
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nir pratiquement nulle, Le'gâteau de filtration reçoit ainsi un ,- choc brusque, à haute pression,qui nettoie effectivement la sur-. face de l'élément filtrant,en assurant ainsi un fonctionnement efficace de celui-ci.
Dans les formes de réalisation particulières précédemment décrites,il a été représenté,comme moyen pour maintenir sous pres- sien une certaine quantité du liquide filtré, une chambre d'air.
Il existe toutefois beaucoup d'autres moyens pour maintenir sous pression une certaine quantité d'un liquide filtré; parmi ces moyens,on peut mentionner, a tit re d'exemple,des soufflat s, des pistons soumis à l'action de poids ou de ressorts,une colonne @@@ d'un fluide, ou analogue. Desexemples de diverssystèmes sont re- présentée schématiquement sur les figures 8 à 14. Dans ces figures schématiques,en comprendra qu'en vue de la clarté,les parties sont représentées dans leur relation de fouctiondement, sanstenir comp- te de leur construction physique.
Quelle quesoit la construction physique qu'on peut employer,on comprendra que le dispositif de maintien de la pression,dans lequel est emmagasinée l'énergie po- tentielle, est raccordé au côté de sortie de l'élément filtrant.
La figure 8 représente un système dans lequel on fait circu- ler de l'huile de graissage à partir d'un réservoir a travers les paliers d'une machine,par exemple les paliers d'un moteur à com- bustion interne.La pompe P aspire de l'huile à partir du réser- voir 0 et la refoule,par une conduite appropriée, dans le filtre F , qui comporte un élément filtrant U.
Le coté de sortie du filtre communique avec less tuyaux L, allantaux paliers ,le la machine, ain- si qu'avec le soufflet S1. La résistance, opposée par les paliers de la machine,est suffisante pour obliger l'huile filtrée à dilater ou ouvrir le soufflet, en emmagasinant ainsi une certaine quantité d'énergie potentielle,qui sera utilisée p our produire l'écoulement d'huile en sens inverse à travers l'élément filtrant.
Cet écoule- ment d'huile filtrée,en sans inverse, à travers l'élément filtrant U est produit chaque fois que la pompe cesse de marcher, on pro-
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duit l'écoulement d'huile filtrée,en sens inverse,en faisant tomber la pression, sur le côté d'entrée de l'élément filtrant, plus rapidement que la pression sur le côté de sortie de l'élément filtrant,lorsque la pompe s'arrête.
Ceci est obtenu par l'utili- sation d'une pompe, d'un type ou d'une construction telle que lors- qu'elle est au repos, elle laisse fuir l'huile plus rapidement que les paliers, ou en ménageant un conduit de fuite R, allant au ré- servoir et partant d'un point situé entre la pompe et le filtre, dans le cas où la pompe est d'un type tel qu'elle ne laisse pas fuir l'huila plus rapidement que les paliers.
Il/est évident que lorsqu'on utilise un tel conduit de fuite,il doit opposer au pas sage de l'huile une résistance moindre que les paliers, pour as- surer un écoulement convenable de l'huile en sens inverse à tra- vers l'élément filtrant, Une conduite de décharge B,commandée par une soupape de sûreté V, peut être prévue pour empêcher une pres- sion excessive dans le système.
La figure 9 représente également un système à circulation, qui est destiné à être utilisé pour la lubrification dspaliers d'une machine ou d'un moteur à combustion interne. La pompe P aspire de l'huile à partir du réservoir 0 et la refoule dans le filtre F,qui comporte un élément filtrant U, Le côté de sortie du filtre communique avec les tuyaux L allant aux paliers, ainsi qu'avec la chambre Déformant réservoir d'air. Une conduite de dé- rivation E, commandée par une soupape de sûreté G, est disposée autour du filtre Flet une conduite de décharge Décommandée par une soupape de sûreté H,peut être disposée pour empêcher une pre s-. sion excessive dans le système.
L'écoulement d'huile vers le fil- .tre F est commandé par un robinet à deux voies K, qu'on peut faire tourner pour arrêter l'écoulement d'huile vers le filtre et p our permettre la retour de l'huile à partir du filtre F dans le réser- voir C. Une soupape de retenue M empêche un écoulement en sens inverse à partir de la conduite de dérivation E vers le filtre F.
En temps normal,le robinet K est placé dans la position re-
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présentée et l'huile est refoulée par la pompe ? à travers le filtre F vers les tuyaux L allant aux paliers. La résistance, op- posée par les paliers au passage de l'huile,est suffisante pour .
que l'huile filtrée comprime l'air dans la chambre D, de façon à y emmagasiner de l'énergie potentielle,qui sera utilisée pour produire un écoulement d'huile en sens inverse à travers l'élé- ment filtrante On produit cet écoulement en sens inverse en tour- nant le robinet K,de façon interrompre la communication entre le filtre et la ponpe et a permettre à l'huile,contenue dans le filtre,de sortir de celui-ci ou,si on le désire,de retourner dans le réservoir,en réduisant ainsi la pression, sur le côté d'entrée de l'élément filtrant,en dessous de celle exercée sur le côté de sortie par l'air comprimé dans la chambre Do Lorsque le robinet K est fermé,l'huile s'écoule par la conduite de dérivation E,vers les tuyaux L allant aux paliers,
de sorte que l'arrivée d'huile aux paliers n'est pas in terrompue. L'huile a tendance à s'écouler en sens inverse,de la conduite de dérivation,à travers le côté de sortie du filtre,mais ceci est empêché par la soupape de rete- nueM.
La figure 10 représente une forme de réalisation de l'in- vention appliquée à un système de compression d'air.Dans ce sys- tème,un compresseur d'air 1:) aspire de l'air à travers un élément filtrant U et le refoule dans un réservoir T,dont l'orifice d'en... tréeest commandé par une soupape de retenue V.
L'échappement du compresseur communique avec une extrémité d'un cylindre ver- tical A,dont l'autre extrémité communique avec une chambre formant réservoir d'air,De Dans le cylindre A est disposé un piston X qui, dans sa position inférieure,est situé au-dessus de l'orifice d'en.. au cylindre E ifi tràe Une conduite de branchement H va du cylindre A à la chambre d'air D et est disposée de telle manière qu'elle est obturée par le piston X lorsque celui-ci se trouve dans sa position inférieu- re.
Un conduit I va de la partie supérieure du cylindre A au cô- té de sortie de l'élément filtrant U et est disposé de telle ma-
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nière qu'il est obturé par le piston X lorsque celui-ci se trouve dans sa position supérieure, La conduite de branchement H n'est pas obturée par le piston X'lorsque celui-ci se trouve dans sa po- sition supérieure,et le conduit I n'est pas obturé par le piston X lorsque celui-ci se trouve dans sa position inférieure.
En temps normal,le compresseur 2 aspire de l'air à travers l'élément filtrant U et le refoulesous pression dans le réservoir T, Une partie de l'air agit contre le piston X, en le soulevant ainsi et en permettant l'écoulement d'air sous pression à traver s la conduite de branchement H dans la chambre,formant réservoir d'air,D. Lorsque le compresseur d'air cesse de marcher, la pres- sion appliquée sur le piston A descendra en dessous de celle régnait dans la chambra D, de sorte que le piston A descendra sous l'action de la gravité, en obturant la conduite de branchement H et en dé- couvrant la conduite I.
L'air comprimé dans la chambre D G'échap- para alors par la conduite I et s'écoulera en sens inverse à tra- vers l'élément filtrant,en nettoyant ainsi celui-ci.
La figure 11 représente un système de filtration.ne compor- tant qu'un seul passade du fluide, Le liquide souillé par des impuretés est contenu dans le réservoir T1, et le liquide propre est déversé dans le réservoir T2, on fait couler le liquide souil- partir du réservoir T1 vers'le filtre F, au moyen de la pompe P, qui dans cet exemple est représentée comme étant du type centri- fuge, bien qu'elle puisse être du type à déplacement volumétrique du fluide; dans ce cas,il faut prévoir un dispositif approprié de fuite pour assurer des fuites convenables. Le liquide filtré est évachué du filtré dans la partie inférieure d'un cylindre A, dans laquelle est monté,de façon à pouvoir coulisser,un piston X convenablement lesté.
Un conduit, partant de la paroi latérale du cylindre A, débouche dans le réssrvoir T2. La pompa P refoule le liquide à travers le filtre, et la pression, exercée sur le liquide évacué du filtre,soulevé le piston X, en permettant ainsi au liquide de se déverser dans le réservoir T2. Lorsque la pompe est arrê-
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tée,le piston exerce une pression sur le liquide contenu dans le cylindre A et refoule ce liquide en sens inverse à travers l'é- lément filtrant U,oet écoulement en sens inverse étant permis par suite des fuites se produisant à travers la pompe P.
Lorsque' le piston Xse déplace vers le bas,il ooture la conduite de dé, charge allant au réservoir T2 et empêche ainsi l'échappementde liquide à partir du cylindre A autrement que par un écoulement en sens inverse à travers le filtra.
Dans le système représenté sur la. figure L2, on utilise une colonne de liquide filtré pour fournir la pression destinée à produire l'écoulement en sensinverse à traversl'élément filtrant.
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Dans cette figure In, Tl désigne le ré servoir r our le liquide souillé,et T2le réservoir pour le liquide propre,tandis que P
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désigne la pompa et 1'" le filtre. Le coté de sortie du filtre COllmu... nique avec un tube vertical Y,qv.i est d'une hauteur suffisante pour fournir la pression nécessaire pour produire l'écoulement en sens inverse. Le tube vertical est muni d'un conduit de trop-plein, 2 qui va au réservoir T2; de l'huile filtrée est continuellement pompe
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déchargée par ce conduit,,)elldaÂl+, y..e 1 est en marche .
Lorsque la panpe cesse de marcher,la 1)rssioniu-liquiie dans le tube ver- tical agit de façon à produire un écoulement ea sens inverse du liquide filtré a travers le filtre F,c =t écoulel!l911t étant permis par les fuites se produisaut 4 travers la pompa : ou par un dis- positif de fuite approprié.
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Le système représenté'sur la figure Li comprend une filtra" tion par aspiration au lieu d'une filtration par pression. La pom. p2 aspire du liquide souillé - partir du réservoir Tl à travers le filtre 5? et refoule du liquide filtré dans le réservoir T2 par
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un conduit muni d'une valve = rc&ibtauoe 1<" Une chambre,formant réssrvoir d'air, D communique w;c le conduit de dechorôe entre la pompe F- et la valvi '# et communiqua également par un conduit de fuite avec 1 admission à Lu jjonpe.
Sn fonctionnement normal, de l'air est comprimé dans la a;:a:a<;1"# 1,la Q3fúré de compression
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dépendant de la pression exercée Par la valve lorsque la pompe
P cesse de marcher,l'air comprime dans la chambra D refoule le liquide filtré à travers le conduire fuite B et an sens inverse à travers l'élément filtrant pour produire le nettoyage de celui- ci..la valve Y fournissant la résistance nécessaire pour assurer cette action.
La figure 14 représente un système de brûleur à huila,muni d'un filtre et comportant un dispositif pour produire un écoulement en sens inverse d'huile filtrée a travers l'élément filtrant. Dans ce système,l'huile est aspirée a traversle filtre !il par la pompe
P à partir du réservoir T et est refoulée dans la brûleur à huile
Une conduite de dérivation,commandée par une soupape de sûreté, est prévue autour de la pompe pour empêcher une pression excessive dans le système .
Un conduit de fuite B passe autour de la pompe et est raccordé a une chambre, formant réservoir d'air, D , Entre .pompe 2 et le côté de sortie du filtre,il est prévu un orifice étranglé 0,et,entre le brûleur à huile Z et la chambre d'air D, il est prévu une soupape de retenue V. Lorsque la pompa ? est en marche,la plus grande partie de l'huile s'écoule vers le brûleur à huile, mais une certaine partie passe dans le conduit de fuite B, en comprimant ainsi l'air contenu dans la chambre D, Lorsque la pompe P cesse de marcher,l'air comprimé dans la chambre D exerce une pression sur l'huile contenue dans calla-.ci et dans le conduit de fuite B,
en refermant ainsi la soupape V et en produisant l'écou- à travers lement de l'huile à travers 1' orifice 0 et en sens inverse l'élé- ment filtrant, L'orifice 0 est suffisamment étranglé pour empêcher des fuites excessives du système lorsque la pompe est en marche, .La dérivation autour de la pompe P sert uniquement à empêcher une pression excessive dans le système et n'est pas essentielle,bien qu'elle soit désirable,
Dans les divers systèmes décrits ci-dessus,le principe de ? fonctionnement est le même. Dans chaque cas, oln produit l'écoulement en sens inverse en maintenant une pression sur une certaine quan-
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