Brevet FR2485731A1 — publié le 19811231

La présente invention concerne les accessires de sicari lisstion, elle permet de visualiser à tout instant à distance la pression existant dans une enceinte fluide close, elle est particulièrement utilisable dans les domaines automobiles, aéronautiques1 industriels, et en général applicable à tous véhicules roulants sur enveloppes de gaz tels que les pneumatiques. Dans les systèmes connus de ce genre beaucoup fonctionnent avec seuils transmettant un signal en dessus ou en deça d'une certaine valeur de pression fixée par avance, ils déclenchent une alarme lorsque le paramètre surveillé sort de la dite fourchette, de plus ces systèmes fonctionnent uniquement lorsque les roues du véhicule sont en mouvement (rotation) et non à l'arrêt, d'autres visus- lisent le pression sans contact en continu par induction avec "variation de fréquence" électrique lternative par l'intérmédiaire de composants intégrés dans la partie tournante surveillée, le courant d'alimentation du système étant main- tenu constant et la connaissance de lF pression connue par l'analyse des varie- tions de fréquence directement fonction de la pression à contrôler. D'autres encore mesurent directement la pression dans l'enveloppe par capteurs piézoélectriques ou résistifs, l'information (P) étant transmise par joints tournants électriques métaux liquides à température ambiante...etc pour éviter le parasi- tage inhérent aux balais.Tous ces systèmes sont complexes, cas des transmissions par vari-tion de fréquences par circuits intégrés, certainssne visualisent pas en permanence la pression, d'autres fonctionnent avec contacts mécaniques entre parties tournantes et parties fixes, avec les risques fonction de ce procédé tous sont parasitables du fait de leurs principes (circuits électroniques intégrés micro-processeurs et sensible à la température). Le système selon l'invention permet d'éviter ces incpnvénients , il est fiable insensible aux parasites classiques aux fortes accélérations-surtout r diales, facile à mettre en oeuvre et à intégrer sur des matériels existants et donne à tout instant à distance avec ou sans contact mécanique supplémentaire la pression régnant dans une enveloppe de gaz en mouvement de ro#ation, ou pas. Cette visualisation s'effectue par le contrôle en permanence de/l'variation de volume d'une capacité liée au mouvement de l'envelpppeà contrôler (selon 1 ou plusieurs axes), la dite capacité étant à tout instant à la pression de l'enveloppe par le bieis d'une liaison manométrique. Selon une conception, la capacité tam- pon permettant cette visualisation serait un soufflet annulaire (Fig.1) en co- munication par la tuyapterie 4 avec l'organe à surveiller (enveloppe, rone... lorswue la pression monte dans l'enveloppe, le soufflet li6 à son nouvement se détend et ls distances D2 et D3 diminuent. lorsque la pression diminue dans cette enveloppe. les distances D2 et D3 augmentent, lorsque le système (roue) tourne dutour de son axe XXI. que les disteances D2 et D3 ne sont pas identi ques, les capteurs 1 et 2 enregistrent des fluctmations reproductibles de si gnaux à chaque rotation ces flocteuations servent à déterminer la adtesse de rotetion de l'organe contrôlé. La visualisation en directe de la pression existant dans une enveloppe en mouvement de rotation ou pas (c-s d'une roue) sera donc effectuée par un soufflet qui s'expansera en fonction de la dite pression permettant ainsi aux capteurs 7 et 2 fig.1 de suivre cette pression.Les cp- teurs 7 et 2 sont des capteurs quelconques proximètres (seuil) ou de distances. Ils peuvent etre opto-électroniques (avec cellules photoélectriques ou infra- rouge modulé ou pas etc...) avec effet hall (différentile ou pas), avec magné- tostricteur, ou selon le principe des transformateurs différentiels dans ce c-s les capteurs 1 et 2 seront des bobines parcourues par un courant alternatif mo- dulé, les bobines étant en opposition de phase avec démodalation synchrone à chopper.Ces capteurs peuvent donc etre quelconques , ce qui compte . c'est de suivre en permanence l'évolution volumétrique(per variation de distance etc...) de la capacité liée à l'organe à surveiller, il est possible aussi de faire ce suivi par la technique laser ou par. bobines couplées en induction mutuelle, soit avec des bobines fixes et un axe féromagnétique tournant lié au soufflet,soit avec une bobine fixe avec noyau fixe et une bobine tournante, soit avec une bobine fixe et une bobine avec noyau tournant etc...Une autre conception selon la figure 2 peut etre envisagée lorsque le moyeu de l'organe à surveiller (roue) est évidé, il est alors possible d'employer un simple soufflet 5 retenu par un ressort 6, l'élimination du voilage en rotation vu par le capteur @ se feisant par les écrous 8 , les rondelles ressors 18 permettent d'écarter em permanence le plateau 19 du couvre-moyeu 20. En ces de rupture de la cenalisation 4, il existe un système de sécurité 9 qui fig. 4 - 5 et 6) isole l'enveloppe de g=z en obstruant le piquage de pression au niveeau de la valve de dégonflage. Le fig. 3 correspond à une autre conception du système de visualisation avec soufflets annulaires à bords soudés (pour faibles pressions), l'expansion de celui-ci se fsit toujours suivant l'axe XXI , les capteurs 1 et 2 visualisent le déplace ment de la couronne 11 suivant l'axe XX' , ce oui correspond à suivre l'évolu tion de la pression en 12 (dans l'enveloppe de gaz). En cas de rupture de la canalisation 4, le système fig.4 isole automatiquement l'enveloppe de gaz, le clapet 13 e déplace bruspquement pour se plaquer sur son siège 14 en compriment le ressort 15, la pression dirférentielle p = P1 - P2) maintient alors le clapet 13 en position sécurité (fermé). Après réparation de la canalisation 4 et nouveau gonflage, le clapet de la velve 16 pousse le clapet de sécurité 13 quf est à pouver meltenu svuert par le ressort 15, le coupe AA de la Fig. 4 montre la profil particulier pour passage de gar de la partie cvsérieure du cia pet 13, le ressort 17 permet de maintien du clapet 16 sur son siège, Fig. 5 une aotne conception do système de sécurité rupture 9 y est représenté, ce gui tème agit en amogritefour par diepresque je de gas à l'aide du platte moble di dei forme le clapet 22 sur son silge 23, En ces de brescus echate de pression dans la canalisation 4, le ressort 24 meintient le clapet 22 ouvert au repos. ne conception supplémentaire (Fig.6) du système de sécurité pourrait se faire ar un doiget 25 évidé dans le longueur qui, par l'intermédialire d@ ressort 26, maintient le clapet 27 ouvert. En cassde brusque chute de pression dans le système soufflet à variation volumétrique 10, le doigt se déplace dans le sens de la floche par diaphragmage de fluide dans la partie évidé du doIgt, le clapet 27 se ferme, l'enveloppe de gaz 12 est isolée.Lorsque la couronne 11 est pl?ne (Fig.3) et que les capteurs 1 et 2 sont placés diamétralement oppo- sés, les signaux de sortie de ces capteurs donnent 2 paramètres de mesure 10 la vitesse de rotation de l'organe contrôlé, si l'on donne un léger voilage à la couronne 11, à l'aide des écrous 8 , 20 la pression existant dans l'organe contrôlé par le déplacement suivant XX' de l'ensemble soufflets (10) couronne 11. Il est à remarquer qu'à tout instant 1P som:tte D3 + D2 est constante pour une valeur de pression donnée meme s'il esiste un voil2age initial du plateau 11. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas où il est nécessaire de connaître (visualiser) en permanence sans contact mécanique entre une pièce animée d'un mouvement de rotation ou pas , et une au- tre fixe en toute sécurité, une pression fluide , gaz par exemple, il est parti culièrement intéressant d'intégrer ce dispositif aux véhicules roulants sur enveloppes de g-z (automobile, Pvion , etc...) ou pour une quelconque application irdustrielle. Il est bien évident que ce système ou une conception dérivée de celui-ci peut permettre de suivre à distance l'évolution de la pression d'une quelconque capacité fluide, que ce soit pour les gazs ou pour les liquides, (cette enveloppe étant en mouvement ou pas). De Même, que toutes les descrip- tions ou schémas réalisés dans le présent document ne le sont qu'à titre indicatif, diverses modifications pouvant être apportées, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système permettant de détecter ou de visualiser, sa.s contact, la pres sion existant dans une capacité fluide par variation volumétrique liée à l'enveloppe. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé -en ce -que cette variation volumétrique soit détectée et. évaluéera tout instant par un ou plusieurs quel conques capteurs de distance à seuils'ou pas. 3. Système selon la revendication I, caractérisé en ce que cette variation volumétrique sefasse par expansion positive.ou négative d'une capacité intermé dia ire maintenue en permanence à la pression/ou asservie à l'enveloppe à surveil ler par une canalisation manométrique. 4. Système selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que cette ex pansion.se fasse suivant la direction d'un vecteur confondu avec l'axe de rotatison d'ensemble. 5. Système selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, en cas :de rupture de la liaison manométrique, un dispositif à compensation différentielle isole hermétiquement l'enveloppe à surveiller. ! 6. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est possible, à partir des fluctuations de signaux capteurs initiées par une légère ondulation (voilage) de la capacité surveillée, de connaitre la fréquence de rotation de l'enveloppe.