Brevet FR2516628A1 — publié le 19830520

La présente invention est relative à un cla- pet d'échappement et vise en particulier un clapet d'échappement à action lente destiné à être utilisé en association avec un sphygmomanomètre ou tensiomètre au- tomatique qui mesure la pression sanguine d'un sujet hu- main. Un tensiomètre automatique qui fait appel à un clapet d'échappement est représenté sur la figure 1 Il comporte une sangle formant brassard 21, une pompe de gonflage 22 destinée à y insuffler de l'air et, interca- lés entre elles, un clapet d'échappement 1 à action lente et un autre clapet d'échappement 23 à action rapide Les clapets 1 et 23 sont reliés fluidiquement l'un à l'autre ainsi qu'au brassard 21 et qu'à la pompe 22, le brassard 21 étant également relié à un moyen détecteur de pression 24 formé d'une capsule à soufflet et d'un transformateur différentiel 25 désigne un microphone de détection acous- tique, 26 un amplificateur, 27 un filtre passe-bas, 28 un filtre passebande, 29 un circuit détecteur de niveau, 30 uin discriminateur de sons de Korotkoff, 31 un circuit de coordination fonctionnelle, 32 un convertisseur, 33 un circuit de calcul de fréquence du pouls, 34 un circuit destiné à mettre en mémoire les valeurs des pressions san- guines maximum et mllnimum et de la fréquence du pouls et 35 un affichage de ces valeurs. Au cours du fonctionnement de l'appareil de la figure 1, on augmente la pression d'air régnant dans le brassard pneumatique 2 l de façon qu'elle en vienne à dé- passer la valeur de la pression sanguine maximum, et on la réduit ensuite graduellement par échappement d'air à travers le clapet d'échappement à action lente 1 Une fois effectuées les mesures de pression sanguine maximual et de pression sanguine minimum et la mesure de fréquence de pouls, l'air contenu dans le brassard pneumatique 21 est rapidement évacué par le clapet d'échappement à action ra- pide 23. On sait d'une façon générale que, lors de la me- sure de la pression sanguine, la discrimination de sons de Korotkoff par tensiomètre automatique selon la méthode de Riva-Rocci-Korotkoff s'effectue le plus facilement lorsque le régime d'échappement lent, c'est-à-dire le dé- bit d'échappement traversant le clapet d'échappement 1 de la figure 1, correspond à une vitesse de chute de pression d'environ 2 à 3 mm Hg/sec Cependant, il est impossible de maintenir un régime d'échappement optimal sur toute l'étendue d'une large gamme de conditions de pression du fait que les clapets d'échappement à action lente classiques comportent d'une façon générale un dis- positif tel qu'une plaque dans laquelle est ménagé un pe- tit orifice d'échappement, lequel donne lieu à un échap- pement rapide lorsque la pression d'air est élevée, mais à un échappement plus lent lorsque la pression d'air est faible, comme représenté par la figure 5. L'invention a pour objet un clapet d'échappe- ment présentant une configuration qui lui permette d'éva- cuer de l'air en donnant lieu à une décroissance de pres- sion par unité de temps sensiblement constante indépendam- ment de la pression de l'aire L'invention a aussi pour objet un clapet d'échap- pement qui présente une grande résistance aux dommages causés par les chocs extérieurs qu'il est susceptible de subir, par exemple en tombant ou en étant soumis à des vi- brations. Les buts et avantages de l'invention ressorti- ront plus amplement de la description détaillée donnée ci- après à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un ten- siomètre automatique susceptible de mettre en oeuvre un clapet d'échappement selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un dé- tail de la figure 2 les figures 4 a et 4 b sont des vues d'une autre portion de ce mode de réalisation de l'invention qui il- lustrent son fonctionnement; la figure 5 est un diagramme montrant la carac- téristique d'échappement de l'ensemble de vannage d'un clapet d'échappement classique; la figure 6 est un diagramme montrant la carac- téristique d'échappement de l'ensemble de vannage d'un clapet d'échappement agencé conformément aux disposi- tions de l'invention; la figure 7 est une vue en coupe horizontale d'une deuxième forme de réalisation de l'invention; les figures 8 a et 8 b sont des vues partielles en plan d'une portion d'un deuxième mode de réalisation de l'invention qui illustrent son fonctionnement; les figures 9 a et 9 b sont des vues respective- ment en coupe et en perspective d'un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 10 est une vue en coupe d'un quatriè- me mode de réalisation de l'invention; les figures lla et llb sont des vues respecti- vement en coupe et en perspective d'un cinquième mode de réalisation de l'invention; et la figure 12 est une vue en perspective d'un si- xième mode de réalisation de l'invention. Les figures 2 et 3 montrent un premier mode de réalisation d'un clapet d'échappement agencé conformément aux dispositions de la présente invention Un bottier 10 est composé d'une paire de corps cylindriques 11 et 12, le corps cylindrique 11 étant pourvu d'un orifice 13 des- tiné à 4 tre raccordé au brassard pneumatique 21 (figure 1) et d'un autre orifice 14 destiné à 8 tre raccordé au cla- pet d'échappement 23 et à la pompe de gonflage 22 (figure 1) Le corps cylindrique 12 est pourvu d'un débouché d'- échappement 15 L'une des extrémités du corps cylindrique 12 s'engage dans le corps cylindrique 11 et est pourvue d'une cavité 41 présentant une extrémité ouverte étan- chéisée par un joint torique 19 qui s'engage en l'obtu- rant dans un espace ménagé entre les corps cylindriques 11 et 12 A l'intérieur du corps cylind- -îue 12 est mé- nagé un ajutage d'échappement 16 qui communique avec le débouché 15 et fait saillie dans la cavité 410 Un ensemble de soupape est constitué d'une paire de plaques élastiques 2 et 3 entre lesquelles est interposé un élément de formation d'interstice 4 L'une 3 des deux plaques élastiques est pourvue d'une portion formant joint d'étanchéité 8 qui fait partie intégrante de la plaque et se raccorde à celle-ci par une zone à pa- roi mince 9 La plaque élastique 3 est fixée à l'exté- rieur de l'ajutage d'échappement 16 de façon que la por- tion formant joint d'étanchéité 8 se trouve en contact étanche avec celui-ci L'autre plaque 2, placée par-des- sus la plaque 3, est sollicitée vers celle-ci au moyen d'un ressort 18 et par la pression d'air régnant à l'in- térieur d'un passage 43 du corps cylindrique 11, qui agis- sent sur un support 20, lequel pousse la plaque 2 en con- tact étroit avec la plaque 3 L'élément de formation d'in- terstice 4 est disposé entre les plaques élastiques 2 et 3 et l'interstice qu'il ménage forme une voie d'échappe- ment qui va de la cavité 41 à l'ajutage d'échappement 16 en passant par un passage d'échappement 45 Il est compo- sé d'une tige semblable à une aiguille d'environ 0,15 mm de diamètre qui est pourvue d'une pièce d'arrêt annulaire dans laquelle s'engage l'ajutage d'échappement 16. L'élément de formation d'interstice 4 est logé dans une fente 6 (figure 3) ménagée à l'extrémité supérieure de l'ajutage d'échappement 16. Lorsque la pression d'air appliquée à la face supérieure du support 20 est élevée, la pression appli- quée aux plaques 2 et 3 par le support 20 l'est d'autant et la déformation de volume des plaques élastiques 2 et 3 est importante, ce qui rend faible la section de passage de l'interstice créé par la présence de l'élément de for- mation d'interstice 4, comme représenté par la figure 4 a. Lorsque se produit une décroissance de pression, la défor- mation de volume des plaques élastiques diminue et la sec- tion de passage de l'interstice croit (figure 4 b) De ce fait, une allure de chute de pression à peu près constan- te, comme visible sur la figure 6, se trouve maintenue au franchissement des plaques 2 et 3 indépendamment des va- riations de la pression de l'air en cours d'échappement. Si l'élément de formation d'interstice 4 présen- te une grande liberté de déplacement, tout choc exercé sur le clapet de la figure 2 est susceptible d'expulser l'élément 4 d'entre les plaques élastiques 2 et 5 Il peut se déplacer dans un sens jusqu'à ce qu'une preii'ière extré- mité de celui-ci se trouve arr 8 tée par la paroi du bottier l O, ou dans le sens opposé jusqu'à ce que son autre extré- mité se trouve prise entre les plaques 2 et 5. Afin d'empocher ceci de se produire, la pièce d'arrgt 5 e lt disposée dans le passage d'échappeent 45 entre les plaques élastiques 2 et 5, de sorte que le con- tact de la sur face ntérieure de la pièce d'arr Ot annulais re 5 avec L'ajutage d'échappement 16 et le contact de la surface extérieure de la pièce d'arrêt 5 avec les faces intérieures des plaques élastiques 2 et 5 régissent le dés placement lorgitudinal de l'élément 4, en le limitant en fonction dies rayons respectifs de l'extérieur de l'ajuta- ge d'échappement 16 et de l'intérieur du passage d'échap- pement 45 situé entre les plaques élastiques 2 et 53 La fente 6 est également prévue à l'extrémité de l'ajutage d'échappement 16 que traverse l'élément 4 Le logement de ce dernier dans la fente 6 s'oppose aussi à son déplace- ment dans le sens horizontal perpendiculairement à sa lon- gueur au-delà du point o la longueur transversale fixe il le long de laquelle se situe la surface de contact en- tre les plaques élastiques 2 et 5 (figure 8 b) devient une longueur transversale 12 (figure 8 a). La figure 7 représente une variante ou la paroi du bottier 10 comporte une encoche 17 destinée à recevoir le bout de l'élément d'interstice 4. Comme on l'a vu plus haut, la plaque élastique 3 comporte une portion formant joint d'étanchéité 8 qui s'applique contre le pourtour extérieur de l'ajutage d'échappement 16 afin d'empocher qu'il se produise des fuites d'air de la cavité 41 au passage d'échappement 45. Cependant, à l'application de la contrainte créée lors de l'emmanchement de la portion formant joint d'étanchéi- té 8 sur l'ajutage d'échappement 16, cette contrainte donne naissance à des irrégularités de contact de la sur- face de la plaque 3 avec celle de la plaque 2, provoquant des fluctuations du régime d'échappement La zone à paroi mince 9 située entre la partie principale et la partie formant joint 8 de la plaque 3 absorbe la contrainte ci- dessus définie et favorise le maintien d'un contact uni- forme entre les plaques élastiques 2 et 3. De préférence, la plaque élastique 2 est munie d'une saillie 7 qui s'avance en direction du passage d'échappement ménagé entre les plaques élastiques 2 et 3 en s'engageant dans l'extrémité de l'ouverture de 1 'aju- tage d'échappement 16 afin d'empocher l'élément d'inters- tice 4 de sauter hors de la fente 6 au cas o le clapet d'échappement recevrait un choc extérieur. Les figures 9 a et 9 b représentent une autre va- riante de réalisation de l'invention dans laquelle l'une des extrémités de l'élément d'interstice rectiligne 4 est munie d'une pièce d'arrgt sphérique 5 a qui l'empoche de subir un déplacement longitudinal dépassant les limites autorisées par le déplacement de la pièce d'arrgt 5 a entre l'extérieur de l'ajutage d'échappement 16 et l'intérieur des plaques élastiques 2 et 3 Ce résultat peut également être atteint en coudant à angle droit l'une des extrémi- tés de l'élément d'interstice rectiligne 4 de façon qu'il puisse s'engager dans l'ajutage d'échappement 16 en traver- sant la fente 6, comme représenté par la figure 10 Dans ce cas, l'extrémité coudée 5 b de l'élément d'interstice 4 joue le rôle d'un organe d'arrêt astreint à un déplacement limité à l'intérieur de 1 'ajutage d'échappement 16. Selon une autre variante représentée par les figures lia et Ilb, on peut avoir recours à un élément formant pince pour constituer une pièce d'arrêt 5 c, l'élé- ment formant pince étant solidaire de la plaque élasti- que 3 pour permettre d'insérer et d'immobiliser impérati- vement l'une des extrémités de l'élément d'interstice. La figure 12 représente une autre variante de réalisation faisant appel à un organe d'arr Ot 5 d qui en- toure l'ajutage d'échappement 16 et qui est formé par une plaque mince d'un seul tenant avec l'élément d'interstice 4 Ceci a pour avantage d'imposer un jeu moindre tout en recourant à une structure simple Le déplacement de l'élé- ment d'interstice 4 est limité par le jeu séparant l'ex- térieur de l'ajutage d'échappement 16 de l'intérieur de l'organe d'arrêt 5 d. Dans les modes de réalisation ci-dessus décrits, les deux plaques élastiques 2 et 3 sont formées d'une ma- tière élastique telle qu'un caoutchouc de silicone ou du NBR Cependant, les buts et avantages de la présente in- vention peuvent 9 tre obtenus même lorsque l'une des deux plaques est formée d'une matière rigide, seule l'autre étant en une matière élastique. Comme décrit plus haut, la présente invention fournit une structure dans laquelle un élément de forma- tion d'interstice 4 interposé entre une paire de plaques en butée qui s'appliquent au moins partiellement de façon étroite l'une contre l'autre par de l'air admis dans le clapet, établit une voie d'échappement entre ces plaques. La section de passage de l'interstice ainsi formé varie en fonction des fluctuations de la pression de l'air de façon à maintenir à peu près constante l'allure de la chute de pression Un organe d'arret, disposé dans le passage dl échappement, s'oppose à ce que l'élément d'interstice se déplace au-delà de limites fixes, ce qui assure l'obten- tion d'une allure constante de chute de pression tout en limitant les déplacements de l'élément d'interstice sus- ceptibles de provoquer des fluctuations de la section de passage de l'interstice. Il va de soi que les divers modes de réalisa- tion de l'invention ci-dessus décrits en regard des des- sins annexés n'ont été donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs, et que diverses modifications et variantes peuvent être apportées aux dispositions décrites et repré- sentées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Clapet d'échappement ayant un premier pas- sage pour la réception d'un fluide à évacuer et un deu- xième passage pour l'échappement de ce fluide, caractéri- sé en ce que deux plaques en butée ( 2,3), interposées dans un trajet de fluide entre lesdits premier et deuxiè- me passages ( 43,45), sont sollicitées à s'appliquer au moins partiellement avec pression l'une contre l'autre sous l'action d'un fluide comprimé présent dans ledit pre- mier passage ( 43), l'une desdites plaques ou les deux étant formées d'une matière élastique, un élément de for- mation d'interstice ( 4) étant interposé entre lesdites plaques en butée ( 2,3) pour ménager entre elles un inters- tice qui constitue une voie d'échappement à débit variable entre lesdits premier et deuxième passages ( 43,45). 2 Clapet d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de formation d'inter- stice ( 4) est pourun d'un organe d'arrêt ( 5) avec lequel coopère un moyen ( 6) propre à limiter les déplacements du- dit élément de formation d'interstice ( 4). Clapet d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément de formation d'interstice ( 4) est en forme d'aiguille. 4 Clapet d'échappement selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ajutage d'échappement ( 16) faisant saillie à l'intérieur dudit deuxième passage ( 45), et en ce que ledit organe d'arrêt forme un anneau ( 5) auquel est fixé ledit élément de formation d'interstice ( 4), ledit anneau ( 5) entourant ledit ajutage d'échappement ( 16). Clapet d'échappement selon la revendication 1, 2 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ajutage d'échappement ( 16) faisant saillie à l'intérieur dudit deuxième passage ( 45), et en ce que ledit organe d'arrêt est formé par une plaque mince en anneau ( 5 d) qui entoure ledit ajutage d'échappement ( 16) et est solidaire dudit élément de formation d'interstice ( 4). 6 Clapet d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un bottier ( 10) délimitant l'extérieur dudit clapet d'échappement, et un ajutage d'échappement ( 16) présentant une extrémité faisant saillie dans ledit deuxième passage ( 45), ledit élément de formation d'in- terstice ( 4) présentant une première extrémité qui s'en- gage dans une cavité ( 17) formée sur une paroi dudit boi- tier ( 10) et une seconde extrémité qui est retenue dans une échancrure ( 6) ménagée dans ladite extrémité en sail- lie dudit ajutage d'échappement ( 16). 7 Clapet d'échappement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une desdites plaques en butée ( 2,3) porte une saillie ( 5 c) adaptée à s'engager dans une ouverture ménagée dans ladite extrémité en saillie de l'ajutage d'échappement ( 16) afin de retenir ledit élé- ment de formation d'interstice ( 4) dans l'échancrure ( 6) ménagée dans ladite extrémité en saillie de l'ajutage d'échappement ( 16). 8 Clapet d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ajutage d'échappement ( 16) présen- tant une extrémité traversant l'une desdites plaques ( 2,3) et faisant saillie dans ledit deuxième passage ( 45), un élément d'étanchéité ( 8) formé d'une matière élastique et adapté sur le pourtour extérieur de ladite extrémité en saillie de l'ajutage d'échappement ( 16) dans ledit deu- xième passage ( 45), en ce qu'au moins une première desdi- tes plaques en butée ( 2,3) est formée d'une matière élas- tique, et en ce que ledit élément d'étanchéité ( 8) et la- dite première plaque ( 3) sont formés d'une seule pièce en une matière élastique et sont mutuellement raccordés avec continuité par une zone à paroi mince ( 9) 9 Clapet d'échappement selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ajutage d'échappement ( 16) disposé dans ledit deuxième passage ( 45), ledit organe d'arrêt étant formé par une ex- trémité coudée ( 5 b) dudit élément de formation d'inters- tice ( 4) qui s'engage dans ledit ajutage d'échappement- ( 16). Clapet d'échappement selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit organe d'arrêt est formé par un élément sphérique ( 5 a) dont est munie l'une des extrémités dudit élément de formation d'interstice ( 4). 11 Clapet d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend-en outre un moyen de rappel élastique ( 18) propre à solliciter l'une vers l'autre lesdites plaques en butée ( 2,3).