Brevet FR2459468A1 — publié le 19810109

l'invention a pour objet un viscosimètre à monte ou chute de corps comportant un cadre sur lequel sont montés parallèlement l'un à l'autre, d'une part, un tube de prélèvement à piston de remplissage muni d'un corps libre, tel qu'une bille, et, d'autre part, un tube étalon, de mêmes diamè- tre et longueur que le tube de prélèvement, muni d'un corps libre identique à celui du tube de remplissage, un support d'échelle associée au tube étalon étant en outre monté sur le cadre. Un viscosimètre de ce type est très répandu, notamment sous la forme de viscosimètre à bille, dans lequel on mesure la vitesse ou le temps de chute de la bille dans le liquide à caractériser par comparaison à celle de la vitesse ou du temps de chute de autre bille dans le tube étalon, qui a permis de construire l'échelle de lecture. Cette échelle est graduee en unités de viscosité pour chaque température à laquelle l'échelle a été construite.La lecture est aite sur l'une quelconque de ces échelles, par exemple sur l'échelle des viscosités à l'une des températures habituelles et normalisées utilisées pour exprimer la viscosité des huiles (par exemple 20 C, 37,8C, 40 C, 50 C...) quelle que soit la température ambiante à laquelle la mesure est Saite à condition que lXindice de viscosité, c'est-àdire la variation de la viscosité en fonction de la température, de l'huile étalon et de l'huile à mesurer soient identiques. Par contre, si l'indice de viscosité de l'huile étalon et de l'huile à mesurer sont différents, une mesure de viscosité ne peut être faite que xi la température ambiante est égale à la température à laquelle on va lire la viscosité sur l'échelle. C'est ainsi que les viscosimètres à chute de billes habituels ont une seule huile étalon d'indice de viscosité VI qui a permis d'établir l'échelle de mesure avec graduation en unités de viscosité, par exemple à 2000 et 50 C. Des mesures précises seront faites sur des huiles de VI = VI + 5 quelle que soit la température ambiante à laquelle est faite la mesure. Par contre si on veut mesurer la viscosité d'une huile de VI 9 V2 = V1 + 30 par exemple avec cet appareil (donc avec le cour constitué par le tube étalon et l'échelle correspondante) on ne pourra faire une mesure précise que si la température ambiante à laquelle on fait la mesure (qui est la température du viscosimètre, donc à la fois de l'huile étalon et de l'huile à mesurer) est égale à la température à laquelle est établie l'échelle, par exemple 200C ou 500C dans le cas examiné. Ceci est une contrainte irréalisable.En conséquence on constate que pour faire la mesure sur l'huile VI = V2, il faut disposer d'une huile étalon ae VI = V2 et de l'échelle correspondante (graduée aux températures habituelles par exemple). tes viscosimètres actuels sont conçus avec un seul type huile étalon 1 de VI = V1 et l'échelle correspondante sans possibilité de faire des mesures sur des gammes d' huiles différentes de 1. En fait, un fabricant, un fournisseur, un utilisateur (transporteur, industrie ...) utilisent des huiles de types différents sur lesquelles ils doivent faire des mesures et contrôler les viscosités, la viscosité étant une des caractéristiques essentielles des lubrifiants. Ainsi par exemple pour un parc de véhicules on aura : 1 - Une huile pour moteurs Diesel du type 1 (VI = V1) 2 - Une huile pour moteurs à essence du type 2 Cvi = V2) 3 - Une huile pour engrenages du type 3 (VI = V3) 4 - Une huile pour les systèmes hydrauliques du type 4 (VI = V4) Avec les viscosimètres à chute de billes connus, il faut 4 viscosimètres différents : I viscosimètre pour le type 1 I viscosimètre pour le type 2 I - ~ ~ ~ 5 I - - --4 Le but de l'invention est de proposer un appareil permettant à lui seul de mesurer la viscosité de n'importe quel type d'huile. Ce but est atteint, selon l'invention, dans un viscosimètre du type décrit au début, par le fait qu'il comporte au moins deux tubes étalons montés parallèlement l'un à l'autre et deux échelles associées correspondantes. 8elon une caractéristique de l'invention les tubes étalons sont montés deux par deux de part et d'autre du support d'échelles. Selon une caractéristique avantageuse, les tubes étalons et les supports d'échelles associés sont montés amovibles et interchangeables. Selon d'autres caractéristiques. les tubes viscosimétriques étalons contiennent des liquides étalons de caractéristiques/différen- tes associés aux échelles correspondantes, et le viscosimètre comprend un niveau à bulle monté fixe. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description, qui sera donnée ci-après, uniquement à titre d'exemple, de modes de réalisation de l'invention. On se reportera à cet effet aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure I est une vue en coupe transversale selon 1 de la figure 2 d'un viscosimètre de l'invention, - la figure la est une vue agrandie de la partie cerclée Ia de la figure 1, selon un mode de réalisation, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil de la figure 1 selon II, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante selon l'invention, - la figure 4 est une vue partielle en perspective d'une autre variante, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 d'un autre mode de réalisation, - la figure 6 est une vue en coupe transversale selon VI de la figure 5. 11 appareil des figures 1 et 2 se compose - D'un cadre en matériaux quelconque (matière plastique, métal, bois ou autre) composé d'éléments d'extrémité 1 et 2 et de plaques de liaison 3 et 4 d'extrémité vissées par des vis 13. - De deux tubes transparents 5 et 5' disposés côte-à-côte, symétriquement par rapport au plan de symétrie de l'appareil, et contenant des liquides de référence H1 et R2 qui ont permis de construire les échelles JEI et EH2, Chaque tube contient une bille 7 et 7'. Ces tubes 5 et 5' sont montés, d'un côté, en butée dans un logement 17 de l'élément d'extrémité 1 et, de l'autre c8té, en butée contre la force d'un ressort 6 dans un logement 16 de l'élément d'extrémité 2. - D'un tube transparent 8, disposé dans le plan de symétrie, muni d'un embout 9, d'un piston 10 permettant le remplissage du tube par l'action de ce piston 10 lorsque l'embout 9 est plongé dans le liquide dont on veut mesurer la viscosité, et permettant également sa vidange. te tube 8 contient une bille calibrée 11 identique à 7 et 7'. - D'une plaque 12, support d'échelle amovible et interchangeable, disposée dans le plan de symétrie PI, sur laquelle sont imprimées les 2 échelles EH1 et ER2 de lecture des viscosités établies d'après les caractéristiques des liquides de référence H1 et 112. La plaque 12 (ou les plaques 12 et 12') sont mises en place dans des rainures pratiquées dans les éléments 1 et 2. La plaque 12 (ou 12 et 12') sont maintenues en position par les rainures dans 1 et 2 et de haut en bas par la plaque 3. La plaque 3 positionnée et fixée par deux vis 13 permet, par desserrage d'une de ces vis et pivotement de retirer la plaque 12 (ou les plaques 12 et 12'). La plaque 4 est collée, clouée ou vissée par tout moyen démontable ou non. La plaque 12 peut être remplacée, comme représenté à la figure la, par 2 plaques 12 et 12' distinctes, d'épaisseur moitié, disposées dos-à-dos, les échelles ERI et ER2 étant respectivement imprimées sur l'une et sur l'autre. Pour procéder au changement du couple tubes étalons-échelles : on enlève une des vis 13 et on fait pivoter la partie 3 autour de l'autre vis 13 pour pouvoir enlever l'échelle concernée, le tube étalon ayant pu être retiré avant de dévisser la première vis 13, on retire les supports d'échelle 12 et 12' sur lesquels sont imprimées les échelles EE1 et FRS, on les remplace par des supports de même forme mais sur lesquels sont imprimées des échelles EHn et EHm. On enlève les tubes 5 et 5', correspondant à ERI et SE2, qui sont maintenus par la pression des ressorts 6 et 6', et on les remplace par les tubes Hn et Rm correspondant aux échelles SHn et EEm. La figure 3 représente une coupe transversale d'une variante de l'appareil des figures 1 et 2 construit de façon semblable, mais comportant quatre tubes étalon 5, 5', 5" et 5'" contenant les huiles RI, E2, H3 et H4. La lecture de la viscosité se fait sur des échelles EH1, EH2, CH3, EH4 imprimées sur des plaques '12, 12", 12", 12"' . les tubes étalon et les échelles sont interchangeables comme dans l'appareil précédent. Dans cette variante, les plaques de liaison 3 et 4 étant toutes deux démontables, on peut rendre solidaires les éléments d'extrémité 1 et 2 en les reliant par des traverses 14, 14', 14", 14"' permsttant d'obtenir un cadre rigide, comme représenté à la figure 4. Les figures 5 @et représentent un autre @@de de réalisation d'un viscosimdtre de l'invention a deux thell@s et deux t@bes étalest. @@@ @legue @@ rend sclidatres les élém@@@ 1 et -. Les plap@@@ @@ 4 a@@s @ém@ntables ou pi- votantes pour permettre la miss @ pl@@@ é@tellsa 12 et 12'. En variante les plaques @ ot @ @@@t @ @én@rta@ler @es échelles étant mises sa plaec par l'un @@@@ @@trémités de l uppareil avant mise en place des tabes @tal@@@ @@@@@@dants 5 et 5'. Pour l'utils @@ on de l'appareil sous un angle constant, il @@t avantageux d'y fixer un niveau à bulle. Ce niveau à hulle permet d'incliner le viscosimètre de façon cons tante a chaque mesure dans le but d'augmenter la précision et la reproductibilité des mesures. On va maintenant montrer comment l'appareil de l'invention permet la mesure des viscosités de n'importe quel type d'huile avec le même appareil. On voit que l'appareil de l'invention permet + a) Le montage simultané de 2 couples huile étalon-échelle (appareil Figure 1, Figure 2, appareil figure 5, Figure 6) ou 4 couples (appareil Figure 3). b) Le montage et le démontage des couples huile étalon-échelle selon les types d'huiles à mesurer. Ainsi dans le cas du parc de véhicules mentionné précédemment, on pourra résoudre le problème de mesure des viscosités : a) Soit en utilisant le viscosimètre de la figure 3 avec lequel on fera - les mesures des huiles de type 1 avec le couple tube 5 échelle EH1 - les mesures des huiles du type 2 avec le couple 5 échelle EH2 - les mesures des huiles du type 3 avec le couple 5" échelle FR3 - les mesures des huiles du type 4 avec le couple 5"' échelle FR4 Si on remplace le type d'huile 4 par un type d'huile 5 l'appareil permet de remplacer le couple 5"' EH4 par un couple 5"" FR5. b) Soit en utilisant le viscosimètre des figures 1 et 2 ou le viscosimètre des figures 5 et 6 qui seront équipés selon les besoins des couples tube étalon-échelle correspondant aux huiles dont on voudra mesurer la viscosité. En pratique on laissera en position les 2 couples tube-échelles correspondant aux huiles dont on mesure le plus souvent les viscosités, par exemple huiles type 1 et 4. Si on veut faire une mesure sur une huile de type 3, l'appareil permet d'enlever un des 2 couples tube étalon-échelle en place et de le remplacer par le couple 5"-EH3. REVENDICATIONS l) Viscosimètre è montée ou chute de corps comportant un cadre sur lequel sont montés parallèlement l'un à l'autre, d'une part, un tube de prélèvement piston de remplissage muni d'un corps libre, tel qu'une bille, et, d'autre part, un tube étalon, de mêmes diamètre et longueur que le tube de prélèvement, muni d'un corps libre identique à celui du tube de remplissage, un support d'échelle associée au tube étalon étant en outre monté sur le cadre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux tubes étalons montés parallèlement l'un à l'autre et deux échelles associées correspondantes. 2) Viscosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes étalons sont montés deux à deux de part et d'autre du ou des supports d'échelles. 3) Viscosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes étalons et les supports d'échelles associés sont montés amovibles et interchangeables. 4) Viscosimètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les tubes étalons contiennent des liquides étalons de caractéristiques viscosimétriques différentes associés aux echelles correspondantes. 5) Viscosimètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour régler l'angle d'inclinaison de mesure, il comporte un niveau à bulle monté fixe.