Brevet FR2500160A1 — publié le 19820820

La présente invention concerne les manomètres de précision pour basse pression, du type à tube en "U" rempli d'un liquide coloré. On sait que les manomètres en tube en "U" à eau sont d'une grande précision, mais ils sont de grandes dimensions peu pratiques à transporter et à remplir, fragiles, et donc très difficilement utilisables sur les chantiers. On a tenté de remplacer ce type de manomètres à liquide par des manomè- tres métalliques, qui se sont eux aussi révélés fragiles, et de plus ils deviennent rapidement imprécis. On a déjà tenté de remédier à ces inconvénients, et l'on trouve sur le marché un manomètre du type à tube en "U" utilisant un liquide de forte densité à la place de l'eau afin de réduire l'encombrement. Ce manomètre ne donne cependant pas satisfaction aux utilisateurs pour de multiples raisons. Outre le fait que le dit manomètre a été conçu pour des mesures américaines et non françaises ou européennes, il n'est pas encore assez ccmpact et demeure d'une utilisation délicate. Par exemple, chaque branche du tube en "U" est ur- monté d'un bouchon facilement enlevable (donc perdable) et plus ou moins vissable pour fermer ou régler la mise à l'air libre par tatonnement et de façon trop imprécise pour les besoins actuels. De plus une réglette coulissante r été utilement prévue entre les deux tubes et elle est munie à sa partie inférieure d'un guide, entourant partiellement les tubes et permettant son coulissement sur eux.Malheureusement la désolidarisation de ce guide est fréquente et par suite celle de la réglette qui peut ainsi s'échapper et s'ab2mr, surtout pendant les transports. On doit signaler aussi que ce manomètre ne comporte pas de système d'accrochage, et doit être tenu à la main ou posé verticalement lorsque un bouchon est enlevé ou dévissé. I1 arrive fatalement que par oubli ou chute, la position verticale ne soit plus respectée, entrainant une perte du liquide graisseux, obligeant à un nouveau remplissage et à un nettoyage. Pour remédier à ces inconvénients et à d'autres, les inventeurs ont mis au point un manomètre de précision pour basse pression du type à tube en "U" vertical rempli d'un liquide coloré, avec une réglette mobile pour mesurer la dif florence de niveau entre les deux branches e "U" caractérise en ce que le tube est réalisé dans un bloc à surfaces planes en matière plastique transparente ou légèrement teintée, et que ce bloc est muni d'accessoires en facilitant l'emploi et notamment de moyens empêchant les fuites du liquide en service (position verticale ou inclinée) ou au repos (position souvent horizontale). Pour mieux faire comprendre l'invention il est donné ci-après un exemple de réalisation dans lesquels Fig. 1 est une vue en perspective du mancmètro, Fig. 2 montre en détail la partie supérieure du manome- tre avec un arrachement laissant voir une coupe suivant Il-Il de la Fig. l (coupe passant dans l'axe du tube en 11u"), Fig. 3 montre en détail la partie inférieure du manomè- tre, en coupe suivant III-III de la Fig. 1, Fig. 4 est une coupe partielle au niveau IV de la Fig. 3, Fig. 5 est une coupe suivant V-V de la Fig. i, Fig, 6 est une vue en perspective d'un manusètre 68XU- jetti à une tôle. Le corps 1 du manomètre est constitué par un parallélé- pipède droit en polymétacrylate de méthyle, conne sous la marque "Altuglas", transparent, légèrement fumé ou teint6. Le corps l est percé de deux canaux cylindriques 2 et 3 parallè- les situés de part et d'autre do l'axe vertical frontal et qui sont destinés à former les deux branches verticales du tube en "U". A la partie supérieure de chaque canal est creusée une chambre filetée 4 (et 4') destinée à recevoir une valve 5 (et 5') qui sera décrite plus loin.A la partie inferieure de chaque canal (2 et 3) est creusée une chambre 6 (et 6'), et quatre fraisures 7, 8, 9, 10 disposées en étoile le long de la paroi terminale du dit canal, de façon à déboucher au sommet de la chambre 6 correspondante. A l'intérieur de chaque chambre 6 (et 6') est placée une bille Il (et 11') retenue à la base par un bouchon 12 (et 12') percé et collé. Chaque bouchon est fraisé à sa partie supérieure pour former un siège de soupape sur lequel la bille il peut venir s'appuyer pour fermer l'orifice axial du bouchon. Les deux chambres 6 et 6' contenant les billes il et 11' forment un dispositif anti-débordement et surpression.A la base du corps 1, les deux chambres 6-6' et les deux bouchons 12-12' sont réunis par le canal de liaison 13, ainsi que cela est bien visible sur la Fig. 3. Une plaquette 14 également en "Altuglas" est collée à la base du corps 1 pour obturer le tout. Ainsi les canaux 2 et 3, reliés par le canal 13 forment un tube en "U" noyé dans la masse de la matière. Le corps 1 est, de plus, percé axialement de part en part à travers son épaisseur (c'est-à-dire entre les deux branches du tube en "U") pour déterminer une lumière 16, longitudinale avec épaulement 17, s'étendant approximativement sur toute la partie inférieure, mais sans déboucher à l'extérieur vers le bas. Sur le corps 1 est assujettie une réglette graduée 18 coulissante. Cette réglette plane est en même matière que le corps 1, de longueur et largeur légèrement moindre, et ayant une épaisseur de l'ordre de deux millimètres. Cette réglette 18 est fendue axialement en 19 sur la moitié supérieure de sa longueur. La fente a une largeur suffisante pour laisser passer la tige 15' d'une vis 15 vissée dans l'axe du corps près de son extrémité supérieure et possédant une collerette 15a, de telle manière qu'il subsiste, entre la tette de vis et la plage du corps 1, uné distance sensiblement plus grande que l'épaisseur de la réglette, et permettant le coulissement de cette dernière sans frottement direct sur le corps. Près de l'extrémité inférieure de la réglette, et dans son axe, est fixé un bouton 20 qui la traverse. La partie posté- rieure 21 pénètre dans la lumière 16, où elle glisse avec un faible jeu. Cette partie postérieure 21 qui a'arrête un peu avant l'épaulement 17, est taraudée pour le vissage de l'extrémité 22 de la tige 23 de la vis 24. Cette tige 23 est munie d'une rondelle 25 qui est normalement maintenue appliquée contre l'épaulement 17 grâce à un ressort 26, afin de coopérer au guidage et au coulissement de la réglette 18. En serrant la vis 24, il est aussi possible de régler la friction du bouton 20 dans la lumière 16 allant Jusqu'à appliquer fermoment la rondelle 25 sur l'épaulement 17 afin d'empêcher tout coulissement, et donc de bloquer la réglette 18 dans la position désirée. Les éléments d'assujettissement qui viennent d'être décrits sont conçus pour que la réglette 18 puisse normalement coulisser sans frotter sur la plage avant du corps 1. Avantageusement la réglette comporte une graduation de O à 25 m bars ou O = 55 m.bars ou plus, chaque division de la graduation correspondant a 0,20 m.bars, avec une ligne horizontale fléchée en face du repère O de la graduation et avec une ligne neutre (L.N.) pour indiquer le niveau de remplissage du liquide. L'espacement des graduations est calculé en fonction de la densité du liquide de remplissage employé. Le liquide de remplissage du tube en "U" choisi parmi les polymères ou copolymères fluorés5 de densité comprise entre 1,7 et 2, est une huile connue sous la marque "Yoltalet 1 S" fournie par la Société Péchiney Ugine Kuhlmann (p.C.U.K.) et ayant 1,86 de densité. Cette huile est colorée par un produit solide dénommée t'ORQANOL" également vendue par P.C.U.K. Elle est compatible avec les gaz à mesurer (gaz naturels ou manufacturés, butane, propane, etc...). Elle n'attaque pas le polyméthacrylate de méthyle, les métaux, le néoprène, De plus, elle n'est pas toxique. Les deux valves 5-5' sont identiques1 elles sont desti nées - à fermer les extrémités du tube en "U" de façon étanche afin de permettre le transport du manomètre dans toutes les positions sans laisser s'échapper le liquide, - à permettre en position ouverte la mise à l'air libre et le passage de la pression dans chaque branche du tube en "U" Chaque valve 5 (ou 5') est constituée ainsi que le montre clairement la Fig. 2. Elle comprend une tétine 27 en acier vissée dans la chambre 4 du corps 1 avec un joint torique 28 assurant l'étanchéité, et une soupape dont la tige 29 traverse axialement la tétine avec un Jeu relativement important.L'ex trématé inférieure de la tige 29 est constituée par une titre carrée 30 munie d'un joint 31 'néoprène". La partie supérieure de la tige 29 est filetée, dépasse la tétine 27 et reçoit un écrou moleté 32, rendu imperdable par le matage de l'extrémité de la dite tige. Cet écrou 32 situé au-dessus de la tétine 27 a des canaux 32a ménagés dans sa plage inférieure de telle manière que, quelle que soit sa position l'air extérieur pénè- tre dans l'espace résultant du jeu existant entre l'alésage interne de la tétine 27 et la tige de soupape 29, Jusqu'au Joint 31. Lorsque l'écrou 32 est serré, il applique la tête de soupape 30 sur le joint 31 et assure l'étanchéité.Dans le cas contraire, lorsque l'écrou 32 est desserré, l'air peut entrer ou sortir de la chambre 4 et de la branche correspondante (2) du tube on "U". L'invention porte aussi sur une agrafe 33 destinée à faciliter encore l'usage d'un manomètre. Cette agrafe, bien visible sur les Fig. 6 et 2 est formée à l'aide d'une corde à piano de 1,5 mm environ de diamètre, coudée de façon à déterminer une partie centrale formant un angle arrondi 34 dont la base de chaque côté est prolongée par une branche 35 (35') dirigée vers l'extérieur et la reliant à un bras 36 (36') Chaque bras est constitué par quatre tronçons, un tronçon 36a situé dans les mêmes plan et direction que l'angle 34, un tronçon 36b de déport reliant 36a à 36c dans un plan perpendiculaire au précédent, 36c étant prolongé en direction opposée à l'angle 34 avec son extrémité libre tournée à angle droit vers l'intérieur pour servir de tourillon 36d enfoncé dans un logement 37 (37'), prévu à cet effet, dans la paroi latérale correspondante du corps I. Les deux tourillons 36d et 36d' permettent de manoeuvrer simultanément les deux bras 36-36' et la partie centrale 34, c'est(à(dire l'ensemble de l'agrafe. Les dimensions sont telles que les bras 36-36' passent de chaque côté du corps 1, et que la partie centrale 34 peut être appliquée sur le dos du manomètre, et ne genet en rien son rengement à plat. Dans cette position appliquée, la partie centrale 34 dépasse le corps 1, de telle manière que, en position verticale il est possible de suspendre le manomètre à un clou ou à un cro het. En faisant pivoter l'agrafe, on peut alors la fixer à une tôle 40 (jusqu'à trois millimètres environ) horizontale ou inclinée.La Fig. 6 montre ce cas, et l'on voit que la tôle est pincée entre la par tie centrale 34 et les bras 36-36' . L'agrafe peut aussi tre utilisée comme cale, lorsqu'on pose le manomètre à plat, valves ouvertes pour l'incliner et éviter une perte de liquide. L'appareil étant observé de face, on remarque à la base de la branche de droite du tube en "U" (celle recevant la pression) la bille lia formant soupape. D'une densité moindre que celle du liquide, cette bille se trouve au repos à la partie supérieure de la chambre. Sous l'effet d'une pression de gaz normale, elle reste dans cette position et le liquide s'écoule par les quatre fraisures 7 à 10 du sommet de la chambre 6. Sous l'effet d'une surpression rapide, le- liquide entrasse la bille vers le bas et l'applique sur le siège du bouchon 12 d'où arrêt du passage du liquide. Dans le cas d'une surpression lente dépassant la capacité de mesure de l'appareil (par exemple 45 m.bars), la bille n'est pas entraînée vers le bas tant que le niveau du liquide ne l'atteint pas. Par contre, lorsque le niveau continuant à baisser, la bille se trouve à nager sur la surface de celui-ci, elle finit par arriver au siège du bouchon 12 et ferme l'arrivée de gaz au-delà de cette position. L'appareil est calculé pour que la totalité du liquide se trouvant alors dans la branche gauche du ttn ne déborde pas par la valve ouverte de mise a' l'air libre. Ce dispositif se retrouve à la base de la branche de gauche pour raison de sécurité on utilisation & la d8pres- sion ou inversion par erreur de l'arrivée de gaz sur le manomètre. Pour fonctionner le manomètre a aussi besoin d'un tuba de raccordement, classique ou non, à la prise de pression de l'appareil à tester. Il est constitué par un tuyau souple on "néoprène" 38 par exemple de diamètre 4 x 6 dans lequel sont enfoncés a chaque extrémité de petits tubes métalliques qui reçoivent les manchons de raccordement 39. Les deux manchons de raccordement sont identiques, mais montés à l'inverse. Ceci permet à l'ensemble, par simple retournement, de s'adapter directement à la presque totalité des prises de pression des appa reils actuellement sur le marché. Le manomètre décrit fonctionne selon le principe bien connu du tube en "U", mais en éliminant le risque de perte de liquide grâce aux facilités de posltionnement de l'appareil, les valves étanches et le dispositif anti-surpression et anti-débordement, cet appareil est d'un maniement facile. De plus étant compact, peu fragile, il peut aisément tre logé dans un étui et être mis dans une bote à outils. REVENDICATIONS i. Manomètre de précision pour basse pression du type à tube en "U" vertical rempli d'un liquide coloré, avec une réglette mobile pour mesurer la différence de niveau entre les deux branches du "U", caractérisé en ce que le tube est réalisé dans un bloc (i) à surfaces planes en matière plas -tique transparente ou légèrement teintée, et que ce bloc (1) est muni d'accessoires en facilitant l'emploi et notamment de moyens (5,5', 11-12, 11'-12', 33) empêchant les fuites du liquide en service (position verticale ou inclinée) ou au repos (position souvent horizolltale) 2.Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc se présente sous la forme d'un corps (i) paral lélépipédique en méthacrylate de méthyle (ou similaire) avec intérieurement deux canaux (2-3) parallèles situés de part et d'autre de l'axe vertical frontal, canaux s'ouvrant chacun à la partie supérieure par une chambre filetée (4) et munie d'une valve (5), et à la partie inférieure par une chambre (6) à fraisures (7-8-9-10) munie d'un bouchon (12) percé et une bille (11) de fermeture, les deux chambres inférieures (6-6') étant réunies par un canal 13. 3. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (2-3, 13) et les chambres (4-4', 6-6') sont usinés mécaniquement, et que les chambres (6-6') ainsi que le canal (13) sont fermés par une plaquette (14) collée à la base du corps (i). 4. Manomètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé on ce que le corps (1) présente une lumière (16) axiale s'étendant approximativement sur la moitié inférieure du corps (1) mais sans déboucher à l'extérieur vers le bai, et que cette lumière comporte un épaulement (17) sur tout son pourtour. 5. Manomètre selon la revendication 4 muni d'une réglette graduée fendue axialement à sa partie supérieure pour laisser passer la tige d'une vis de maintien et de guidage, et pourvu d'un bouton de manoeuvre à sa partie inférieure, ca caractérisé en ce que ce bouton (20) traverse la réglette (18) et comporte une partie postérieure (21) qui pénètre dans la lumière (16) où elle glisse avec un faible jeu. 6. Manomètre selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bouton (20) est assujetti de façon à permettre le réglage de sa friction dans la lumière (16) du corps (1), et qu'a cet effet la partie postérieure (21) du bouton (20) est taraudée pour recevoir le filetage (22) de la tige (23)de la vis (24), et qu'une rondelle (25) est plus ou moins fortement appliquée contre l'épaulement (17) de la lumière (16) sous l'effet d'un ressort (26) plus ou moins comprimé par la vis (24). 7. Manomètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont le liquide utilisé est une huile colorée, caractérisé en ce que la densité du liquide est voisine ou égale à i,86. 8. Manomètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (1) est muni de valves (5-5') vissées dans les chambres supérieures (4-4'), que chaque valve comporte une tétine (27) munie d'un joint torique (28) et d'une soupape à tête carrée (30) munie d'un joint (31) à la base d'une tige (29) dépassant la tétine (27) la dite tige ayant sa partie supérieure filetée pour recevoir un écrou moleté (32) imperdable. 9. Manomètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, muni d'une agrafe de fixation, caractérisé on ce que l'agrafe (33) faite on corde à piano coude comporte une partie centrale (34) à angle arrondi relié par sa base à deux bras (36-36') agencés pour être basculés le long des parois latérales du corps (1), chaque bras comportant quatre tronçons, dont un (36a) dans le même plan que la partie centrale (34) de façon à former ensemble une pince dans laquelle une tôle (37) peut être insérée, un tronçon (36b) do déport, un tronçon (36c) terminé perpendiculairement par le tronçon (36d) à usage de tourillon.