Brevet FR2201460A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne un appareil détecteur de niveau. L'appareil de l'invention vise à déceler l'arrivée du niveau d'un fluide dans un conteneur déterminé à une valeur préétablie en vue notamment d'actionner un dispositif tel que valve, de façon à réaliser un dispositif de régulation automatique maintenant le niveau du fluide en-dessous ou au-dessus d'une valeur définie et de réaliser ainsi une cuve du type à niveau constant. On connaft des dispositifs détecteurs de niveau utilisant un flotteur de densité convenablement choisie, de façon à subir la poussée d'Archimède du fluide, le flotteur étant associé à un levier ou bras articulé et le mouvement du flotteur étant ainsi répercuté sur le bras de levier et agissant sur un relais ou tout dispositif aval approprié. Cependant, les dispositifs de l'art antérieur connus ne donnent pas satisfaction en des cas particuliers lorsque notamment le détecteur est utilisé pour travailler des produits pateux, visqueux ou colloidaux; on constate en effet que dans ces cas le dispositif se bloque rapidement au niveau de l'articulation du flotteur. On connaft également des dispositifs magnétiques dans lesquels le flotteur coulisse dans un mouvement linéaire et entraide une tige de guidage associée a des moyens magnétiques propres à repérer le positionnement du flotteur en hauteur ; cependant, on connais également le meme problème et trop souvent le dispositif se coince, ce qui ne permet pas de bonnes conditions de fiabilité de l'ensemble de régulation. L'invention vise à remédier à cet inconvénient et concerne un détecteur de niveau assurant de parfaites conditions de fonctionnement et une excellente tenue notamment dans le cas de fluides épais, pateux ou visqueux. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur du type constitué d'un flotteur monté sur un bras de levier, l'extrémité du bras de levier coopérant avec un contacteur apte à envoyer un signal correspondant au mouvement de l'extrémité du bras de levier lorsque le niveau a atteint une valeur critique, caractérisé en ce que le bras de levier est articulé entre le flotteur et l'extrémité associée au contacteur par un dispositif d'ar ticulation constitué d'une bague en matériau élastiquement déformable, la bague contenant un alésage intérieur traversé de façon étanche par le bras de levier, la bague étant elle-même logée dans une paroi constituant un point fixe d'appui. Ainsi le bras traverse la bague en matériau élastoplastique ou élastiquement déformable qui permet le libre mouvement du bras en vue de transmettre au contacteur les mouvements dus à la poussée d'Archimède reçue par le flotteur ; cependant, la bague en matériau élastoplastique, quels que soient le sens et l'orientation de la poussée, se prête aux mouvements du bras, sans possibilité et sans risque de coincement. De préférence, la bague est réalisée en matériau synthétique élastomère. Par exemple, la bague est en silicone. Facultativement, la bague pourrait comporter un logement pour recevoir un axe transversal ou tourillon solidaire du bras de levier et logé à l'intérieur de la bague. Cet axe de tourillonnement facilite le mouvement du bras selon un axe déterminé correspondant à l'action de l'extrémité du bras sur le contacteur ; cependant, cet axe ne risque pas de se bloquer étant logé à l'intérieur d'une matière élastiquement déformable qui se prête aux mouvements et distorsions du bras ou de l'axe de tourillonnement ; ce dernier servira également à immobiliser en hauteur et à positionner correctement le bras levier à l'intérieur de la bague en évitant un glissement du bras qui fausserait le seuil de réponse du flotteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bras de levier associé au flotteur est coudé. De préférence, la partie du coude associée au flotteur forme un angle avec la verticale, l'autre branche du coude étant positionnée verticalement et recevant l'articulation. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, et qui correspond à une forme de réalisation préférée, la partie verticale du coude formant le bras de levier est logée dans une boite cylindrique dont la base ou embouchure reçoit la bague élastomère formant articulation du bras de levier, la boite cylindrique contenant le contacteur associé à l'extrémité du bras de levier et apte à permettre le passage d'un signal correspondant à l'arrivée de la phase fluide à un niveau critique entrainant le déplacement du flotteur. De préférence, selon cette forme particulière de réalisation, la chambre cylindrique traverse la paroi supérieure de la cuve ou du conte neur recevant le fluide dont le niveau est surveillé, la bofte cylindrique étant montée coulissante dans un raccord presse-étoupe monté sur la paroi de la cuve. Selon cette caractéristique, on permet ainsi le réglage en hau teur du seuil de réponse du flotteur. De préférence, l'ensemble est associé à un régulateur de niveau, le signal transitant par le contacteur associé à l'extrémité du bras de levier étant retransmis par des relais appropriés et étant aptes å commander un dis positif agissant sur le niveau de la cuve. Dans cette forme de réalisation, le microcontact se trouve dans une chambre qui pénètre à l'intérieur de la cuve mais se trouve toutefois isolé de la phase fluide à surveiller ; en effet, l'intérieur de la chambre contenant le micro-contact se trouve protégé de toute intrusion du produit con trolé par la bague élastomère qui joue le rôle d'articulation et qui en meme temps referme à la base la chambre ou boite cylindrique. L'utilisation d'un élastomère approprié, notamment un silicone, chimiquement inerte et à compatibilité alimentaire, permettra l'utilisation de l'appareil de détection et de régulation dans la plupart des industries, notamment les industries chimiques et alimentaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti ront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif. La figure unique représente une vue en coupe de l'ensemble de l'appareil. Ce dernier se compose d'un flotteur 1 monté à l'extrémité 2 d'un bras de levier 3 de forme coudée ; la partie amont 4 du coude, raccor dée au flotteur, forme avec la verticale un angle de façon à transmettre selon un mouvement angulaire autour de l'articulation 6 la poussée d'Archimede verticale subie par le flotteur 1. Au-delà du coude, le bras de levier se prolonge par une partie positionnée verticalement 5 ; l'extrémité 7 de ce bras de levier pénètre à l'intérieur de la chambre circulaire 8 contenant un contacteur 9 associé à l'extrémité 7 du bras de levier et apte à ouvrir ou fermer un relais en fonc tion du mouvement du flotteur transmis à l'extrémité 7 du bras de levier. La partie verticale 5 de ce bras de levier est articulée à l'extré- mité inférieure ou embouchure de la chambre circulaire 8. A cet effet, le bras de levier 5 est logé à travers une bague 10 en matériau élastiquement déformable, notamment en matière synthétique élastomère, par exemple en silicone. Facultativement, un axe ou tourillon 6 peut entre rendu solidaire du bras 5 et il est logé à l'intérieur de la bague 10, selon un axe perpendiculaire au plan de la figure, ce dernier correspondant au plan du mouvement du bras de levier 3. On comprend ainsi que l'intérieur de la chambre 8 se trouve complètement isolé par rapport à l'intérieur de la cuve et ne risque pas par conséquent d'être souillé par des intrusions susceptibles de détériorer ou d'entrather un mauvais fonctionnement du contacteur 9. Cependant, la bague 10 étant en matériau élastiquement déformable se prête à tous les mouvements du bras de levier 3 sans aucun risque de coincement ou de blocage de ce dernier. La chambre 8 est montée coulissante à l'intérieur du raccord presse-étoupe 11, ce qui permet ainsi en agissant sur le positionnement en hauteur de la chambre 8 de déterminer exactement le niveau de réponse du flotteur 1. Les circuits 12 aboutissent à un relais 15 qui permet d'agir sur tout appareil de régulation ou de visualisation disposé en amont. Le raccord presse-étoupe 11 est lui-meme monté sur une bride 14 solidaire de façon amovible des parois 15 de la cuve, de façon à permettre le passage de l'ensemble et notamment du flotteur. La bague élastomère 10 est positionnée de façon étanche à l'intérieur de l'embouchure de la chambre 8 et elle est traversée de façon étanche par le bras de levier 5. Les éléments composant l'ensemble sero nt de préférence réalisés en matériau résistant à la corrosion, par exemple en acier inoxydable. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et l'on pourra, sans franchir les limites de l'invention, réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. Notamment dans une variante le signal électrique fourni par le contacteur 9 sera disponible directement par l'utilisateur, sans passer par l'intermédiaire d'un relais. En outre la chambre cylindrique 8, peut ne pas traverser la paroi supérieure du conteneur mais tout aussi bien une de ses faces latérales ; par extension on pourrait meme envisager une fixation sur la paroi inférieure ; la direction genérale de la chambre n'est pas non plus nécessairement une direction verticale mais peut entre aussi une direction oblique ou même horizontale, ce qui permettrait de réaliser des appareils adaptés à toutes les positions de montage en fonction des besoins particuliers. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur caractérisé en ce qu'il est constitué d'un flotteur monté sur un bras de levier, l'extrémité du bras de levier coopérant avec un contacteur apte à envoyer un signal correspondant au mouvement de l'extrémité du bras de levier lorsque le niveau a atteint une valeur critique, caractérisé en ce que le bras de levier est articulé entre le flotteur et l'extrémité associée au contacteur par un dispositif d'articulation constitué d'une bague en matériau élastiquement déformable, la bague contenant un alésage intérieur traversé de façon étanche par le bras de levier, la bague étant elle-même logée dans une paroi constituant un point fixe d'appui. 2 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague est réalisée en matériau synthétique élastomère. 3 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague est en silicone. 4 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 1, caractérisé Xn ce que la bague comporte un logement pour recevoir un axe transversal ou tourillon solidaire du bras de levier et logé à l'intérieur de la bague. 5 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras de levier associé au flotteur est coudé. 6 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie du coude associée au flotteur forme un angle avec la verticale, l'autre branche du coude étant positionnée verticalement et recevant l'articulation. 7 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie verticale du coude formant le bras de levier est logée dans une boite cylindrique dont la base ou embouchure reçoit la bague élastomère formant articulation du bras de levier, la boite cylindrique contenant le contacteur associé à l'extrémité du bras de levier et apte à permettre le passage d'un signal correspondant à l'arrivée de la phase fluide à un niveau critique entraînant le déplacement du flotteur. 8 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre cylindrique traverse la paroi supérieure de la cuve ou du conteneur recevant le fluide dont le niveau est surveillé, la boite cylindrique étant montée coulissante dans un raccord presse-étoupe monté sur la paroi de la cuve. 9 - Dispositif pour la détection du niveau d'une phase fluide dans un conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble est associé à un régulateur de niveau, le signal transitant par le contacteur associé à l'extrémité du bras de levier étant retransmis par des relais appropriés et étant aptes à commander un dispositif agissant sur le niveau de la cuve.