Brevet FR2322364A1 — publié le 19770325

La présente invention a pour objet un dispositif de détection à seuil d'une ou plusieurs variations de pression différentielle. Le dispositif four nit au moins une indication, avantageusement sous forme d'une- grandeur élec trique, lorsqu au moins une variation d'une différence de deux pressions at teint une valeur prédéterminée. Ce dispositif est donc un dispositif à seuil. I1 comporte un ou plusieurs contacts qui peuvent s'ouvrir ou se fermer en fonction de la valeur de la différence entredeux pressions, chaque contact s 'ouvrant ou se fermant pour une valeur prédéterminée de pression différen tielle. Un dispositif conforme à la présente invention peut, par exemple, avanta geusement être utilisé pour commander automatiquement, par paliers successifs, la correction d'avance à l'allumage d'un moteur- à combustion interne en fonc tion de la dépression créée dans le carburateur de ce moteur-par lloperateur, dépression créée en actionnant plus ou moins rapidement la manette ou pédale d'accélérateur. On connaît déjà des dispositifs de ce genre fonctionnant soit par tout ou rien, soit donnant une indication continue d'une variation de pression diffé rentielle. Ces dispositifs comprennent généralement une capsule anéroïde ou une enceinte déformable, dont la déformation est caractéristique d'une diffé rence de deux pressions, l'une s' exerçant à l'intérieur de l'enceinte et l'au tre à l'extérieur. Chaque enceinte comporte une paroi déformable, habituelle ment en forme de soufflet, et une paroi non déformable laquelle est solidaire d'un contact, généralement par couplage direct à l'aide d'une tige. lorsque la différence de pression atteint une valeur de seuil prédéterminée, la tige en se déplaçant, actionne le contact. Ce dispositif fonctionne donc par tout ou rien. Dans un genre similaire de dispositifs, la tige liée à la paroi non défor mable de la capsule anéroide est solidaire du curseur d'un potentiomètre. On obtient donc aux bornes de sortie du potentiomètre une variation de résistance électrique dont la valeur-est représentative de la variation de pression diffé rentielle.Cette variation de résistance est continue et ne varie donc pas par paliers.Si lton voulait modifier les dispositifs dans ce sens,. on pourrait ima giner d'adapter une tringlerie mécanique solidaire de la paroi non déformable de la capsule anéroide et actionnant successivement différents contacts.Cepen dant, un tel dispositif serait plutôt compliqué de réalisation et ne présente rait pas la souplesse d'utilisation généralement requise.Par exemple,la modifi cation de la valeur des différents paliers successifs,représentatifs de la pression différentielle n'est pas réalisable mécaniquement d'une façon très aisée. La présente invention a pour objet un dispositif capable de fournir une grandeur variant par tout ou rien ou par paliers successifs, représentative d'une ou de plusieurs variations de la différence entre deux pressions. Ce dispositif correspond mieux que ceux de l'art antérieur aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il est simple de réalisation, adaptable facilement à une modification des valeurs que l'on désire obtenir pour les différents paliers successifs correspondant à des valeurs prédéterminées de pression différentielle et en ce qu'il présente une bonne fiabilité. De façon plus précise, la présente invention concerne un dispositif de détection d'une ou plusieurs variations de pression différentielle comportant au moins un contact ayant au moins une partie mobile et une enceinte ayant au moins une paroi souple déformable et pouvant être soumise à ladite pression différentielle, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une lame souple fixée au voisinage de l'une de ses extremités, ayant une partie solidaire de la partie mobile dudit contact et au moins une partie en contact avec ladite paroi souple déformable de sorte qu'une déformation de ladite paroi souple entraîne un déplacement de ladite lame et actionne ledit contact pour une pression différentielle de valeur prédéterminée par la souplesse de ladite lame. Pour détecter plusieurs variations de pression différentielle, le dispositif comporte avantageusement une pluralité de lames souples et une même pluralité de contacts, chaque lame étant associée à l'un des contacts. La souplesse des lames peut être variable, ce qui permet d'obtenir une grandeur de sortie variant par paliers successifs. Ce choix de la souplesse de chacune des lames permet d'adapter la valeur de ces paliers à des valeurs prédéterminées de la pression différentielle. Ladite enceinte peut àvantageusement être réalisée en un matériau élastique, tel que le caoutchouc aux silicones par exemple. Lorsque le dispositif suivant l'invention est adapté pour fournir à sa sortie une grandeur électrique représentative des variations de pression dif férentielle, le dispositif peut avantageusement comporter un circuit électrique formé d'un réseau de résistances électriques, lesquelles peuvent être connectées successivement dans le circuit par l'action desdits contacts. Ce réseau de résistances électriques peut être constitué d'une seule résistance électrique à couche, différents points de contact touchant ou ne touchant pas la couche résistante chacun en un endroit différent de la couche. Ainsi, une portion plus ou moins grande de la couche est introduite dans le circuit électrique conduisant ainsi à une variation de résistance. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation avantageux donnés à titre d'exemples explicatifs mais non limitatifs.La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - la figure 1 représente en coupe un premier mode de réalisation de l'invention fonctionnant par tout ou rien, - les figures 2 et 3 représentent un deuxième mode de réalisation de l'inven tion fournissant une grandeur électrique de sortie variant par paliers successifs représentatifs des variations de pression différentielle, - la figure 4 représente le schéma électrique du mode de réalisation des figures 2 et 3, et - la figure 5 est un graphique montrant la variation de la grandeur de sortie R en fonction de la variation de pression différentielle P. La figure 1 représente en coupe un premier mode de réalisation, suivant lequel ltouverture d'un contact correspond à une variation de pression différentielle de valeur prédéterminée. Le dispositif comporte un boîtier étanche 8 formé dtun couvercle 10 et d'un socle 12. L'étanchéité entre ces deux pièces est assurée par un joint ou une soudure 14 (soudure par ultrasons, par exemple). Le couvercle 10 comporte un embout 16 qui permet, à l'aide de moyens non représentés pouvant se fixer sur l'embout, de placer l'intérieur du bot- tier 8 en communication avec un milieu dont la pression peut être fixe ou variable. Le socle 12 est fixé sur un support 18. A l'intérieur du boîtier 8, une enceinte étanche 20, déformable sous l'effet d'une variation de la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte, est fixée à l'aide dtune collerette 22 et d'une pièce d'étanchéité 24. Cette enceinte 20 a la forme d'un doigt de gant et est réalisée en un matériau souple déformable, tel que du caoutchouc aux silicones par exemple. Ce dernier matériau a l'avantage de conserver ses propriétés, notamment son élasticité et son imperméabilité, dans un domaine de température pouvant varier de - 40 C à + 1700 C. Ce matériau peut être, à titre d'exemple non limitatif, l'élastomère de marque "Rhodorsil", du type RP, fabriqué et vendu par la Société Rhône-Poulenc. Le socle 12 comporte une ouverture 26 permettant de mettre en communication l'intérieur de l'enceinte souple 20 avec un milieu dont la pression peut entre fixe ou variable. Cette pression peut être par exemple la pression atmosphérique. A l'intérieur du boîtier 8, deux lames souples 28 et 30 sont disposées en sandwich autour de l'enceinte déformable 20, suivant itaxe longitudinal, et sont en contact avec la paroi - déformable - de 1'enceinte. Chacune de ces lames a l'une de ses extrêmités fixée dans le socle 12 qu'elle traverse de part en part et forme une saillie 32 ou 34 au travers du support 18. Ces lames souples 28 et 30 sont avantageusement métalliques et, dans ce cas, les saillies 32 et 34 peuvent former des bornes électriques de sortie. Le support18 peut alors dans ce cas être constitué d'un matériau électriquement isolant. Les deux extrêmités non fixées au socle des deux lames souples 28 et 30 forment un contact 36 constitué par deux points de contact 38 et 40 situés en regard l'un de l'autre et fixés aux extrêmités des deux lames souples 28 et 30. Ces points de contact 38 et~40 peuvent être avantageusement électriquement conducteurs. Le dispositif représenté sur la figure 1 fonctionne de la façon exposée ci-après. L'embout 16 permet de placer l'intérieur du boîtier étanche 8 en communication avec un milieu de pression déterminée. L'orifice 26 percé dans le socle 12 permet de placer l'intérieur de l'enceinte souple déformable 20 à une pression de valeur déterminée. Les pressions à l'intérieur du boîtier étanche 8 et à l'intérieur de l'enceinte souple déformable 20 peuvent être toutes les deux variables ou l'une des deux peut être de valeur constante. Lorsque la pression l'intérieur de l'enceinte souple 20 est supérieure à la pression de l'intérieur du boîtier 8, l'enceinte souple 20 a tendance à se gonfler et donc à se déformer. Lorsque cette différence de pression atteint, une certaine valeur, déterminée principalement par la souplesse des lames 28 et 30, la force exercée par les parois souples déformables de l'enceinte 20 devient suffisante pour écarter les deux lames 28 et 30 de façon à ouvrir le contact 36. L'état du contact 36, fermeture ou ouverture, permet donc de détecter un seuil prédéterminé de pression différentielle..Lorsque les lames souples 28 et 30 sont métalliques, l'état du contact 36 peut être déterminé en branchant aux bornes 32 et 34 un ohmmètre de sorte que l'ouverture du contact se traduit par une-résistance très grande et la fermeture du contact par une résistance électrique très faible. Le deuxième mode de réalisation avantageux de l'invention, représenté en coupe transversale sur la figure 2, et en coupe longitudinale sur la figure 3, permet d'obtenir une grandeur de sortie dont la valeur varie par paliers successifs en fonction dés valeurs d'une pression différentielle. Ce dispositif comporte un boîtier étanche 40 formé- de deux parties jointes hermétiquement. Un joint torique non représenté peut, par exemple, être placé entre ces deux parties de façon à assurer l'étanchéité. Le boîtier 40 comporte un embout 42 sur lequel a été représentée l'extrêmité d'un tuyau 44 qui permet de placer l'intérieur du boîtier 40 en communication avec un milieu de pression déterminée laquelle peut être fixe ou variable. La paroi intérieure et inférieure du boStier 40 comporte une gorge longitudinale 46 dans. laquelle est placée une enceinte souple 48 déformable lorsque varie la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. Cette enceinte a, dans le cas des figures représentées, la forme d'un doigt de gant allongé. Le boîtier étanche 40 comporte une ouverture 50 permettant de placer l'intérieur de l'enceinte souple déformable 48 en communication avec un milieu de pression fixe ou variable.Dans le dispositif représenté sur les figures 2 et 3, l'intérieur de l'enceinte souple 48 se trouve à la pression atmosphérique. A l'intérieur du boîtier 40 est fixé un support 52 sur lequel sont fixés une pluralité de lames souples 54. Dans une deuxième rainure 56 de la paroi interne de l'enceinte 40 est disposée une résistance électrique à couche 58. Chaque extrémité non fixe des lames souples 54 comporte un point de contact 60 normalement en contact avec un point de la résistance à couche 58, for mans ainsi un contact électrique 62. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, le support 52 a la forme d'une équerre ayant l'une de ses extrémités 64 en contact avec l'extrémité de la résistance à couche 58 et il est réalisé en un matériau électriquement conducteur. Les lames souples54 sont avantageusement métalliques et donc électriquement conductrices. la résistance à couche 58 > les lames métalliques souples 54 et le support 52 forment donc un circuit électrique dont les deux bornes 66 et 68 sortent à l'extérieur du boîtier étanche 40 grâce à des passages étanches respectivement 70 ét 72. Le schéma électrique du dispositif est représenté sur la figure 4. La -résistance à couche 58 est représentée par le réseau de résistancesrl, r2, r3 et r4. Le circuit électrique comporte le support métallique 52, les lames souples 54 et les deux bornes de sortie 66 et 68. Les lames souples 54 ont chacune une partie 74 en contact directement avec la paroi souple de l'enceinte déformabie-48. La souplesse des lames 54 est avantageusement variable de l'une à l'autre et la variation de souplesse de ces lames peut être prédéterminée de façon à correspondre à des seuils de variation de pression différentielle prédéterminés. les variations de souplesse des lames peuvent entre progressives, la loi de progression de souplesse étant prédéterminée. Dans 7'exemple de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, la souplesse des lames 54 diminue en allant des bornes de contact 66-68 à la borne 64. Le fonctionnement du dispositif représenté sur les figures 2 et 3 est le suivant. Lorsque la pression à l'intérieur de l'enceinte souple déformable 48 est supérieure à pression régnant à l'intérieur du boîtier 40, l'en- ceinte souple déformable 48 a tendance à se gonfler et, en se gonflants à soulever les lames métalliques. Ces dernières opposent une résistance à ce déplacement qui dépend de leur souplesse. Ainsi, une lame plus souple qu'une autre se soulève, ouvrant ainsi son contact 62, pour une différence de pression entre l'intérieur de l'enceinte souple 48 et l'intérieur du boîtier 40 inférieure à la valeur de cette différence de pression pour laquelle une autre lame de moins grande souplesse se soulève. Ceci est réalisable grâce au fait que la paroi souple déformable de l'enceinte 48 est directement en contact avec une partie des lames souples 54. Ainsi, dans l'exemple représenté sur la figure 3 et pour une valeur croissante de la pression différentielle, les lames souples 54 se soulèvent les unes après les autres ouvrant ainsi les contacts électriques 62 les uns après les autres. En branchant un ohmmètre aux bornes de sortie 66 et 68 on mesure ainsi une grandeur électrique variant tel que représenté sur la figure 5. Sur cette figure, la grandeur R représente la valeur de la résistance électrique entre les bornes 66 et 68 en fonction de la valeur P de la pression différentielle; c'est-à-dire la pression entre l'intérieur de l'enceinte souple 48 et l'intérieur du boîter 40. Pour une valeur P1 de la pression différentielle, le premier contact électrique 62 s' ouvre ,introduisant ainsi dans le circuit électrique la résistance électrique rl pour une valeur P2 de la pression différentielle > la résistance électrique de valeur r2, et ainsi de suite jusqu'à la pression différentielle de valeur P4 pour laquelle la résistance électrique r4 est introduite dans le circuit. Les résistances électriques rl, r2, r3 et r4 sont ainsi successivement introduites en série dans le circuit électrique. La grandeur R varie ainsi par paliers successifs. Un dispositif conforme à l'invention, par exemple les deux dispositifs représentés sur les figures 1-, 2 et 3, peut être avantageusement utilisé pour corriger automatiquement l'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne. L'embout 16 de la figure 1 ou le tuyau 44 de la figure 2 peut en effet avoir son extrémité connectée dans une région voisine du papillon du carburateur du moteur. On sait en effet que dans cette région une dépression est créée dont la valeur est principalement représentative de l'action exercée sur la pédale d'accélérateur par le conducteur. Dans les systèmes d'allumage électronique, il est particulièrement intéressant d'obtenir une grandeur électrique dont la valeur représente la correction d'avance à l'allumage qu'il est nécessaire d'apporter. Dans le dispositif représenté sur la figure 1, la correction d'avance à l'allumage ainsi obtenue fonctionne par tout ou rien, c'est-à-dire que l'on introduit une seule correction d'avance à l'allumage à partir d'un certain seuil de dépression. Le dispositif représenté sur les figures 2 et 3-permet, au contraire, d'obtenir une correction d'avance à l'allumage par paliers successifs. I1 va sans dire que la présente invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre d'exemples et que la portée du présent brevet s'étend également aux variantes de tout ou parties des dispositions décrites, restant dans le cadre des équivalences, ainsi qu a toute application de telles dispositions. En particulier, on peut imaginer que l'enceinte souple 48 est formée d'une paroi non déformable ainsi que d'une paroi déformable, cette dernière étant alors solidaire d'une partie d'une ou des lames souples. Dans le dispositif représenté sur la figure 1, on peut également imaginer que l'une des lames 30 ou 28 est souple, l'autre étant rigide. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de détection d'au moins une variation de pression différen tielle comportant au moins un -contact ayant au moins une partie mobile et une enceinte ayant au moins une paroi souple déformable et pouvant être soumise à ladite pression différentielle, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une lame souple fixée au voisinage de l'une de ses ex tr8mités, ayant une partie solidaire de la partie mobile dudit contact et au moins une partie en contact avec ladite paroi souple déformable de sorte qu'une déformation de ladite paroi souple entraîne un déplacement de ladite lame et actionne ledit contact pour une pression différentielle de valeur prédéterminée par la souplesse de ladite lame. 2 --Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de lames souples et une même pluralité de contactes, chacune desdites lames étant associee à l'un desdits contacts, 3 - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en cé que la souplesse desdites lames est variable d'une lame à l'autre. 4 - Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la souplesse desdites lames yarie de l'une à l'autre de façon progressive. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 2, 3 et 4 caractérisé en ce qu'il comporte un circuit électrique comportant un réseau de résistances électriques pouvant être connectées dans ledit circuit par l'action desdits contacts. 6 - Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que lesdites résistances électriques sont connectées en série entre deux bornes d'alimentation en courant électrique dudit circuit, lesdits contacts étant aux extrémités desdites résistances et lesdites lames étant électriquement conductrices, ayant l'une de leurs extrémités connectée à l'une desdites bornes d'alimentation et chacune de leurs autres extrê- mités étant solidaire de la partie mobile de chacun desdits contacts. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 5 et 6 caractérisé en ce que ledit réseau est constitué par une résistance à couche, lesdits contacts étant constitués par des points de ladite couche et par des points de contacts électriques fixés aux extrémités desdites lames. 8 - Dispositif suivant la revendication I caractérisé en ce qu'il comporte deux lames dont l'une au moins est souple, prenant ladite enceinte en sandwich, l'une des extrémités de chaque lame formant un point de contact électrique définissant une partie dudit contact. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite enceinte a une forme allongée. 10 - Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que les axes longitudinaux de ladite enceinte et de ladite lame sont sensiblement parallèles. 11 - Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que les axes longitudinaux desdites lames sont sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires a l'axe longitudinal de ladite enceinte. 12 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite enceinte est réalisée en un matériau élastique. 13 - Dispositif suivant la revendication 12 caractérisé en ce que ladite enceinte est réalisée en caoutchouc aux silicones. 14 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes dans lequel ladite pression différentielle est la différence de deux pressions, caractérisé en ce que lesdits moyens pour soumettre ladite enceinte à ladite pression comportent un boîtier étanche entourant ladite enceinte et lesdites lames souples et ayant un orifice pour mettre en communica tion ledit boîtier étanche avec un milieu à l'une desdites deux pressions ladite enceinte ayant une ouverture communiquant avec un milieu soumis à l'autre desdites deux pressions. 15 - Dispositif suivant la revendication 14 caractérisé en ce que l'une desdites deux pressions est la pression atmosphérique. 16 - Application de ladite invention à la correction automatique d'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne