Brevet FR2544494A1 — publié le 19841019

Le domaine technique de l'invention est celui de la technique des mesures et essais dans la mesure o il a trait aux manomètres à fluide. Les instruments de mesure et, en particulier, les mano- mètres ou analogues sont très largement utilisés et peuvent être obtenus dans le commerce de nombreuses sources diffé- rentes Du fait que de tels manomètres font l'objet d'une utilisation commerciale et industrielle très importante, ils sont fournis par de multiples fabricants et sont considérés comme des articles de fabrication en série Du fait qu'ils sont vendus dans un marché concurrentiel très sensible aux prix, chaque fabricant cherche instinctivement à réduire les cots de fabrication en apportant des perfectionnements même marginaux qui réduisent les coats de main d'oeuvre ou de ma- tière et qui peuvent contribuer àréaliser des économies fi- nancières en ce qui concerne le produit final. Une forme courante de construction de bottier pour un manomètre est le type à "avant plein" dans lequel une cloi- son intermédiaire sépare le bottier en compartiments avantet arrière Danis l'agencement habituel, le compartiment avant contient le mécanisme indicateur tandis que l'élément mis sous pression est contenu dans le compartiment arrière de sorte que si cet élément se rompt, par exemple, par suite d'une suppression ou d'une autre cause, la décharge de l'ex- cès de pression s'effectue vers l'arrière plutôt que vers l avant du bottier La construction du manomètre à avant plein est, en grande partie régie par la norme B 40 1-1974 paragraphe 3 1 t 2 de l'institut National Américain des Normes (American National Standard Institute (ANSI)). Les constructions de bottier de manomètre à avant plein typiques de la technique antérieure, telles que représentées par la littérature de brevets sont notamment celles dans les- quelles la paroi avant pleine est fabriquée séparément puis est jointe à la paroi périphérique du bottier qui constitue une autre construction, comme représenté, par exemple, dans les brevets US no 4 154 166 et no 4 174 444 D'autres construc- tions sont celles dans lesquelles la paroi avant pleine est coulée ou moulée en une seule pièce avec la paroi périphé- rique,comme décrit, par exemple, dans les brevets US n O 2 215 013 et no 2 752 787 Tandis qu'on a reconnu depuis longtemps que les constructions de manomètre à avant plein précitées étaient d'une fabrication relativement coûteuse,on n'avait jusqu'à présent imaginé aucune solution permettant de réduire de tels coûts d'une manière significative. La présente invention se rapporte à des manomètres et plus particulièrement à une nouvelle construction de bottier à avant plein pour de tels manomètres qui est d'une fabrica- tion moins onéreuse que les constructions de boîtier d'un type semblable de la technique antérieure On obtient ce ré- sultat,conformément à l'invention, en utilisant un bottier formé dans une pièce en tôle estampée,découpée Après forma- tion de la pièce découpée, on la soumet à un emboutissage profond pour la mettre sous une forme qui constitue une en- ceinte annulaire délimitant une cavité interne ouverte à une extrémité et fermée à l'autre extrémité par une paroi d'ex- trémité Au moyen d'une matrice préformée que l'on applique ensuite latéralement contre la face extérieure de la paroi d'extrémité, en direction de l'intérieur de la cavité, on déforme la paroi en un évidement rentrant prédéterminé à l'intérieur de l'enceinte pour former ainsi l'avant plein du bottier Après découpage ultérieur à l'emporte- pièce des ouvertures nécessaires pour la réception du mécanisme actif et après adjonction d'une enceinte arrière appropriée, le bottier est terminé et prêt à être utilisé Gr Ace à ce procé- dé de fabrication relativement simple,on forme un bottier de manomètre à avant plein qui possède tous les attributs des constructions plus onéreuses de la technique antérieure mais est obtenu à un coût nettement inférieur. Par conséquent, l'un des buts de l'invention est de réaliser un nouveau bottier d'instrument de mesure à avant plein pour un manomètre qui soit d'une fabrication moins onéreuse que les bottiers antérieurs. Un autre but de l'invention est de proposer un nouveau procédé pour produire le bottier de manomètre, tel que ci- dessus défini. Encore un autre but de l'invention est de fabriquer un manomètre muni du bottier tel que ci-dessus défini. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: les Fig 1 et 2 sont des vues en coupe séquentielles - d'un bottier d'instrument de mesure à avant plein fabriqué conformément à la présente invention; la Fig 3 est une vue en coupe verticale d'un manomètre utilisant le bottier d'instrument de mesure de l'invention; et la Fig 4 représente une autre construction de la par- tie encerclée sur la Fig 3. Comme représenté-sur les Fig 1 et 2 auxquelles on se référera maintenant,on façonne initialement le bottier d'ins- trument de mesure de l'invention, désigné par la référence , sous la forme en cuvette représentée sur la Fig 1 par estampage et emboutissage profond d'une pièce découpée dans une tôle métallique pour former une pièce ayant une périphé- rie annulaire 12 qui a un diamètre A et une largeur D A l'intérieur de cette pièce est formée une cavité 14 ouverte à une extrémité 16 et fermée à l'autre extrémité par un élé- ment de paroi 18 qui fait partie intégrante de la pièce. Après avoir ou non recuit la pièce, on applique, au moyen d'une matrice ayant une forme prédéterminée, une force 20 dirigée latéralement contre la face extérieure de la paroi 18 jusqu'à ce qu'un évidement rentrant ayant une profondeur C et un diamètre B ait été formé, comme représenté sur la Fig 2, ce qui forme, en même temps, un rebord annulaire 21 autour de la périphérie De préférence,-la dimension B pro- duit un évidement rentrant dont le diamètre représente entre environ 85 et 97 % du diamètre intérieur de la paroi périphé- rique 12 Après découpage à l'emporte-pièce d'ouvertures 22 et 24, respectivement dans la paroi 12 et dans la paroi 18, le bottier est à l'état achevé, la paroi 58 délimitant un compartiment arrière 27 et un compartiment avant 34 Le bol- tier est alors prêt à recevoir le mécanisme actif et une pa- roi de fermeture arrière,comme on le décrira en se référant à la Fig 3. Comme représenté sur la Fig 3, le boitier 10 renferme un mécanisme 25 de manomètre qui comporte un tube de Bourdon 26 monté dans le compartiment arrière 27 et assemblé à un embout de raccordement 28 au moyen duquel la pression à me- surer est transmise au tube, comme indiqué par la flèche 29. En réponse aux valeurs variables de la pression 29, le tube de Bourdon fonctionne de manière à entraîner une aiguille indicatrice 30 montée sur un axe porte-aiguille 32 devant un cadran 38 monté dans le compartiment avant 34 Le mécanisme actif 25 peut, par exemple, être du type plus complètement décrit dans le brevet US N O 4 237 738 Un manchon 36 peut facultativement être utilisé en étant monté à la presse dans une partie centrale en retrait 37 de la paroi 18 pour porter l'axe 32 de l'aiguille et le cadran 38 en alignement avec l'ouverture 24 Pour former une enceinte étanche, on fixe le rebord 31 de l'ouverture 22 à l'embout 28 au moyen d'une sou- dure 33. Un joint d'étanchéité annulaire rainuré 40 portant une verre 42 est monté à frottement avec un ajustage à force dans le compartiment 34 autour du rebord 21 pour assurer la fermeture de ce compartiment Un ensemble 44 de paroi de fer- meture arrière approprié permettant la décharge de la pres- sion dans le cas o il se produit une surpression à l'inté- rieur du compartiment 27 est monté à l'arrière du bottier et il peut être, par exemple, du type décrit dans la demande de brevet US no 473 829 déposée le 9 mars 1983 et intitulée "Température Compensator for Liquid Filled Press ure Gauge" (Compensateur de température pour manomètre rempli de liquide). Dans l'exemple représenté sur la Fig 4, le joint d'étanchéi- té esten outre,retenu en place par la force mécanique pro- duite par l'anneau enjoliveur métallique 46. On a divulgué dans la description qui précède une nou- velle construction de bottier à avant plein pour un manomètre qui comporte une paroi avant fabriquée en tole qui fait par- tie intégrante de la paroi latérale annulaire Des construc- tions en tÈle typiques appropriées à ces fins ont une épais- seur de l'ordre de 0,5 à 2 millimètres environ et elles peuvent être, par exemple, en acier inoxydable, en acier galvanisé, en laiton, en aluminium, etc Du fait qu'il est formé de cette manière, la fabrication du bottier consti- tue une technique d'une extrême simplicité pour former un bottier d'instrument de mesure à avant plein et on peut com- prendre,de ce fait,que des économies financières impor- tantes peuvent être ainsi réalisées par rapport à des cons- tructions de la technique antérieure qui remplissent un rôle similaire. Etant donné que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la construction qui précède et que l'on peut construire de nombreux modes de réalisation de l'invention en apparence très différents sans sortir pour cela de son cadre, il est bien entendu que tout ce qui a été décrit ci- dessus et représenté dans les dessins annexés doit être con- sidéré comme donné à titre d'illustration et ne doit pas être interprété dans un sens limitatif. REVENDICATIONS 1 Un bottier ( 10) d'instrument de mesure à avant plein pour un manomètre, caractérisé en ce qu'il est constitué par une construction en tôle métallique en une seule pièce qui comporte une paroi extérieure annulaire ( 12), une paroi avant pleine ( 18) disposée à l'intérieur de la paroi extérieure, au voisinage de l'avant de cette paroi et s'étendant dans le plan diamétrale-de cette paroi, et des moyens pour recevoir à l'arrière une paroi de fermeture ( 44) capable de permettre la décharge d'une surpression de l'intérieur du bottier. 2 Un boîtier ( 10) d'instrument de mesure à avant plein se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois avant et extérieure ( 18, 12) sont jointes entre elles par un rebord annulaire ( 21) qui s'étend autour de la périphérie de la face avant de la paroi extérieure ( 12). 3 Un bottier ( 10) d'instrument de mesure à avant plein se- lon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi avant pleine ( 18) a un diamètre compris entre 85 et 97 pour cent du diamètre intérieur de la paroi annulaire ( 12). 4 Un bottier ( 10) d'instrument de mesure à avant plein se- lon la revendication 3, caractérisé en ce que la tôle métal- lique est fabriquée en une composition choisie dans le groupe constitué par l'acier inoxydable, le laiton, l'aluminium et l'acier galvanisé. 5 Un manomètre comportant un élément ( 26) sensible à la pression fonctionnant de manière opérante en réponse aux changements de la pression de fluide à laquelle il est sou- mis et un mécanisme indicateur ( 30, 32) déplacé par l'action dudit élément pour fournir une indication de la valeur de la pression de fluide raccordée,caractérisé en ce qu'il com- porte un boîtier ( 10) de manomètre à avant plein pour loger ledit élément et le mécanisme indicateur, ce bottier compre- nant: (a) une construction en tole métallique formant une paroi extérieure annulaire ( 12); (b) une paroi avant pleine ( 18) construite en tôle métallique formée en une seule pièce avec la paroi extérieure annulaire et positionnée à l'inté- rieur de la paroi extérieure entre ledit élément ( 26) et le mécanisme indicateur ( 30, 32) dans le plan diamétral de la paroi extérieure; et (c) une paroi de fermeture ( 44) pour l'arrière-de la paroi extérieure annulaire permettant la décharge d'une surpression interne du bottier. 6 Manomètre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parois ( 12, 18) du bottier sont jointes entre elles par un rebord annulaire ( 21) qui s'étend autour de la péri- phérie de la face avant de la paroi extérieure. 7 Manomètre selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi avant pleine ( 18) du bottier a un diamètre com- pris entre 85 et 97 pour cent du diamètre intérieure de la paroi annulaire ( 12) du bottier. 8 Manomètre selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tôle métallique du bottier est fabriquée en une compo- sition choisie dans le groupe constitué par l'acier inoxy- dable, le laiton, l'aluminium et l'acier galvanisé. 9 Un procédé pour former un bottier d'instrument de mesure à avant plein pour un manomètre,caractérisé en ce qu'il con- siste: (a) à découper un flan en tôle métallique ayant des dimensions prédéterminées; (b) à déformer le flan découpé sous une configuration en cuvette ayant une paroi annulaire ( 12) qui délimite une cavité interne fermée à une extrémité par une paroi ( 18) et ouverte à l'autre extrémité ( 16); et (c) à déformer latéralement ladite paroi d'extrémité jusqu'à un emplacement déplacé à l'intérieur au voisinage de la par- tie avant de la paroi annulaire et dans le plan diamétral de cette dernière. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de déformation de la paroi annulaire ( 12) forme en même temps un rebord périphérique ( 21) qui s'étend autour de la face avant de la paroi annulaire et joint la paroi d'extrémité ( 18) à la paroi annulaire. 11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tôle métallique est en une composition choisie dans le groupe constitué par l'acier inoxydable, le laiton, l'alu- minium et l'acier galvanisé.