Brevet FR2011398A1 — publié le 19700227

i 2011398 La présente invention concerne la fabrication d'un ressort tubulaire pour manomètre ayant pour but d'améliorer les propriétés élastiques du ressort, notamment envue d'augmenter la sécurité en cas de surpression et d'augmenter l'amplitude de la gamme de mesure des pressions. On sait que la protection contre les pressions excessives des ressorts tubulaires courbes montés dans les manomètres est généralement obtenue du fait que le ressort, pour une pression intérieure déterminée, est maintenu rigidement de telle sorte qu'il ne puisse se produire d'autre déformation de la courbure de parties du ressort tubulaire ou du ressort tubulaire entier. Cette fixation ou cette rétention du ressort tubulaire est gânëralement assurée par des éléments de butée, par une équerre ou pair une baguette de butée recourbée de manière convenable contre laquelle le ressort tubulaire s'applique par sa périphérie extérieure lorsqu'est atteinte la pression intérieure prévue. Mais,le ressort tubulaire étant ainsi retenu, c'est surtout le mécanisme de démultiplication et d'indication articulé sur l'extrémité déformable du ressort tubulaire qui est protégé des chocs ou des brusques pressions. Il est vrai que la gamme de mesure d'un ressort tubulaire maintenu par une butée peut être également élargie de ce fait, mais la contrainte maximum reste cependant inchangée car la section du ressort tubulaire peut continuer de se déformer. Un ressort tubulaire retenu par une butée ne peut pas subir de charge dépassant une limite de sécurité déterminée par la contrainte maximum. Une augmentation de l'épaisseur de la paroi du ressort tubulaire est une solution qui ne peut être envisagée car, de ce fait, toutes les propriétés du ressort en seraient modifiées. L'invention permet de supprimer cette imperfection et ces inconvénients du dispositif de sûreté s'opposant aux surpressions dans les ressorts tubulaires et permet même d'améliorer les propriétés du ressort. L'invention consiste à disposer co-axialement autour du tube du ressort devant supporter la pression de mesure un ou plusieurs autres tubes à ressort, les intervalles entre ces divers tubes à ressort étant remplis d'un milieu incompressible et obturés à leurs extrémités. Grâce à cette mesure, on obtient pour le tube à ressort ou ressort tubulaire sur lequel agit directement la pression de mesure une 69 20656 2 2011398 application idéale s'étendant uniformément et complètement sur toute sa surface, qui est représentée par la pression du milieu incompressible dans l'intervalle obturé entre le tube intérieur et le tube extérieur.Cette pression agit sur le tube intérieur 5 comme pression extérieure et sur le tube extérieur comme pression intérieure. Il en résulte une chute de pression de l'intérieur vers l'extérieur, étant donné qu'une partie de la pression de mesure est consommée dans le tube intérieur pour la déformation des deux tubes et, dans l'intervalle,il s'établit une pression 10 considérablement réduite qui est supportée par le tube extérieur. Sur les parois du tube intérieur ne s'exerce uniquement que la pression différentielle et par conséquent ce tube à ressort est capable de résister à des contraintes maxima plus élevées par rapport à la pression de mesure et à la pression différentielle 15 et par conséquent aussi à une pression de fonctionnement maximum en conséquence supérieure. Lorsqu'on dispose un autre tube à ressort autour du double tube prescrit, avec interposition d'un milieu incompressible, la pression agissant sur les tubes à ressort inclus est encore réduite et en conséquence, la con-20 trainte maximum ainsi que l'amplitude de la mesure des pressions de l'ensemble du ressort tubulaire sont augmentées. Il résulte en même temps du fait de cette augmentation considérable de la contrainte maximum pouvant être obtenue grâce à l'invention une sécurité beaucoup plus grande mettant les organes 25 à l'abri des surpressions pouvant se produire sur le ressort tubulaire. Pour protéger le mécanisme dé transmission et le mécanisme indicateur contre les chocs produits par la pression, il est naturellement possible d'utiliser en plus les organes de butée connus protégeant la périphérie extérieure du ressort tu-30 bulaire. Mais déjà, en répartissant sur plusieurs tubes individuels la charge résultant de la pression s'exerçant sur le ressort tubulaire, on obtient un tel amortissement, que lorsque le manomètre est utilisé pour une pression de fonctionnement maximum assez faible, il est possible de supprimer complètement ces 35 organes de butée. Outre l'augmentation considérable de la sécurité en cas de surpression, le ressort tubulaire, objet de 1'invention, présente en outre une série d'autres avantages. Le ressort tubulaire, objet de 1'invention,est plus doux et par conséquent plus 69 20656 3 2011398 sensible et son hystérésis est plus faible que selle a9un ressort tubulaire simple comparable, de même section, de même courbure et de mêmespossibilités. Il est également beaucoup plus insensible aux secousses extérieures. Du fait de la plus grande douceur et 5 de la plus grande sensibilité aux pressions du ressort tubulaire„ il peut être utilisé pour des gammes de pressions beaucoup plus faibles et, à cause des contraintes maxima plus élevées qu'il peut supporter, également pour une pression de fonctionnement maximum en conséquence plus élevée, c'est-à-dire, en définitive, 10 pour une amplitude de mesure de pressions beaucoup plus grande <> Grâce à une cambrure préalable du ressort agissant sur l'extrémité mobile du ressort tubulaire, il est possible de choisir comme amplitude de mesure toute zone intermédiaire à l'intérieur des limites maxima de l'amplitude de mesure. De cette augmentation 15 des possibilités d'utilisation résulte une simplification non négligeable aussi bien pour la fabrication que pour la tenue des stocks. Le ressort tubulaire, objet de 1'invention^peut être en principe constitué par des tubes à ressort de sections différentes et 20 d'épaisseurs de paroi différentes de sorte qu'il est possible d@ faire varier dans de larges mesures les propriétés et les possibilités d'utilisation dureJssort. Cependant;? les sections différentes rendent plus difficile la fabrication du ressort tubulaire alors que lorsqu'on utilise des profils identiques, on a l'avan-25 tage d'une fabrication plus simple et de possibilités d'utilisation plus larges, afin d'obtenir une douceur et une sensibilité optima du ressort tubulaire pour une pression de fonctionnement maximum déterminée, il est avantageux que les épaisseurs des parois des divers tubes à ressort aillent en diminuant de l'intérieur 30 vers l'extérieur de façon correspondante à la chute de pression. Pour réduire l'influence de la température ambiante sur la précision de l'indication, il faut que 1'ëcartement entre chacun des tubes à ressort, et par conséquent le volume du milieu de remplissage incompressible, soient aussi faibles que possible.Par 35 ailleurs, il faut éviter un contact et par conséquent une friction lors des déplacements relatifs des divers tubes au moment de leur déformation. Il s'est révélé rationnel d'opter pour un écartement entre les divers tubes à peu près égal à la valeur îtoye.rne des épaisseurs de paroi des divers tubes. Etant donné qm~ 69 20656 4 2011398 l'indication de la tempéra-tiare dépend du coefficient de dilatation thermique du aille» incompressible enfermé dans les espaces intermédiaires, il est avantageux d'utiliser un milieu de coefficient de dilatation thsnaaique faible» par exemple une huile aax -^ ?.i3,iCQnes-0 Le dessin schématique -aanexé montre? I titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'intention. La figure unique est ®&3 "me de recfil du ressort tubulaire If- suivant l'invention, dont l-as deos extrémités soat représentées en coupe. Autour du tube S rossost 1 sollicité par le milieu de pression, sont disposés» avec m faible S«srfcement, deux autres tubes à ressort 2 et 3 montés coaxialemsnt par rapport au tube à li: ressort 1 « Le montage st le raccord -du tube S ressert ouvert 1 à la pièce dite de raccord ne sont pas représentés. Les intervalles 4 et 5 eaïre les divers -fcîsbes S ressort i et 2 ou 2 st 3 sosit, remplis-d3':s milieu incompressible de faible coefficient de dilatation tlie£siejtte,pais obturés de façon étanche aux 2~. claax sxtrêsitês. A l'extrêsaitë,. librement mobile, du ressort tabulaire est soudée lat pièce terminal© 6 assurant en même t-asfss I'obturation du fesfaa â ressort. On utilisera le plus rationnellement comme profil'une section tascell© sa forme d'ellipse? en forme d.sare aplati ou en f-onae de crissant. 2B Les détails de réalisation peuvent Sire modifiés!sans s'êsar- ter de l'invêatiGîî» -Saas 1© ^sasai»® û--?.r équivalences t-.ïGhâ£:lçp©s „ f|AD ORtâlNA^ 69 20656 5 201î 398 REVENDICATIONS 1. Ressort tubulaire pour manomètre, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs tubes à ressort (2,3) disposés autour du tube à ressort (1) sur lequel s'exerce la pression de mesure, 5 les intervalles (4,5) entre les divers tubes à ressort (1,2,3) étant remplis d'un milieu incompressible et étaatobturés- de façon étanche à leurs deux extrémités. 2. Ressort tubulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les différents tubes à ressort (1,2,3) sont de même 10 section. 3. Ressort tubulaire suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les épaisseurs de paroi des divers tubes à ressort (1,2,3) vont en décroissant de l'intérieur vers l'extérieur. 4. Ressort tubulaire suivant l'une des revendications 1 à 3, 15 caractérisé en ce que 1'écartement utile entre deux tubes à ressort (1,2 ou 2,3) est à peu près égal à l'épaisseur de paroi moyenne des différents tubes à ressort (1,2,3). 5. Ressort tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les intervalles (4,5) sont 20 remplis d'un milieu incompressible présentant un faible coefficient de dilatation thermique.