Brevet FR2628544A1 — publié le 19890915

La présente invention concerne un dispositif régulateur de débit d'un fluide notamment pour des circuits fonctionnant à très faibles débits et/ou pressions. L'utilisation de tels régulateurs s'impose dans des circuits de fluide sous pression travaillant à des très faibles pressions et débits au fluide et notamment dans des systèmes d'irrgation. Dans de tels systèmes on emploie actuellement des limitateurs de débit statiques ou des robinets de réglage de débit dont les clapets sont commandés par des vis micrométriques pour permettre un réglage précis et progressif. Dans la pratique, les derniers dits robinets sont coûteux et peu précis. La présente invention a pour objet de concevoir un iispositif de régulateur d'une structure simple et peu coûteuse et qui permet un réglage très progressif et précis dans les applications visées ci-dessus. Le dispositif selon la présente invention comporte un premier disque circulaire en une matière rigide présentant sur sa face intérieure une rainure sensiblement circulaire interrompue sur un secteur de cercle prédéterminé et qui présente à l'une des extrémités de ladite rainure un orifice d'admission relié à une source d'un fluide sous faible pression, un élément intermédiaire constitué d'au moins une membrane présentant une, perforation située sur le même rayon de ladite rainure audit premier disque, et un deuxième disque circulaire en une matière rigide présentant sur sa face intérieure également une rainure sensiblement circulaire interrompue sur un secteur de cercle prédéterminé et qui est disposé en regard de la rainure audit premier disque et présente à l'une de ses extrémités un orifice d'échappement du fluide sous pression relié à un tube d'utilisation, lesdits premier et deuxième disques ainsi que ladite membrane intermédiaire étant montés pivotant sur un axe central et des moyens étant prévus pour serrer ces éléments les uns contre les autres pour assurer un contact étanche entre les éléments. De préférence les sections auxdites rainures et celles des orifices et de la perforation sont inférieures à 6 mm. Suivant un autre mode de réalisation préféré le dispositif selon l'invention est constitué d'un empilement aiternatif de disques et de membranes. Suivant une variante de l'invention ledit élément intermédiaire est constitué d'un disque central rigide et de deux membranes perforées disposés entre ce disque central et lesdits premier et deuxième disques respectivement, ledit disque central comporte sur ses deux faces des rainures de la même configuration que les rainures des disques et qui sont reliées entre elles à l'une de leurs extrémités par une perforation. Ceci permet d'augmenter considérablement la plage des réglages possibles. D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la deseription, qui va suivre, et en se référant aux dessins annexés montrant à titre d'exemple deux modes de réalisation préférés du dispositif selon la présente invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention représentée à la figure 1 comporte un premier disque circulaire en une matière rigide (1) présentant sur sa face orientée vers l'intérieur du dispositif une rainure circulaire (2) qui est interrompu sur un secteur de cercle (3) prédéterminé. Le disque (1) présente de plus à l'une des extrémités de la rainure (2) une perforation d'admission d'eau (4) traversant de part en part le disque (1). En regard de-ce premier disque (1) est prévu un deuxième disque rigide (5) présentant également sur la face intérieure une rainure circulaire (6) interrompue sur un secteur (7) et qui est disposée parfaitement en regard de la rainure (2) dudit premier disque (1) du niveau de l'une des extrémités de la rainure (6) du deuxième disque (5) est prévu un orifice d'échappement (8) traversant de part en part ce deuxième disque (5). Les rainures (2 et 6) des disques (1 et 5) présentent une section semi-circulaire d'un diamètre inférieur ou égal à 6 mm de sorte que les rainures se comportent coin me des micro-tubes à l'égard de l'écoulement d'un fluide notamment de l'eau. Entre les deux disques (1 et 5) est prévue une membrane circulaire (9) présentant une perforation (10) située en regard des rainures (2 et 6) des disques (1 et 5). Les disques (1 et 5) et la membrane (10) sont montés pivo tants sur un axe central (11) et serrées les uns contre les autres par des écrous (12,13) ou des moyens de serrage similaiteUs. Les disques (1 et 5) sont avantageusement réalisés en une matière plastique moulée telle que le chlcrure de polyvinyl tandis que ladite membrane (10) est réalisée en un élastomere semirigide ou encore en une matière dite téflon. De préférence, le disque (10) comporte des pattes radiales permettant un réglage du dispositif selon l'invention. Le dispositif selon la présente invention décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante l'eau ou un autre fluide arrive au dispositif selon l'invention normalement à très faible pression comprise entre 0,2 bar et 1 bar, à travers un tube d'alimentation (14) par exemple en polyéthylène. Le fluide s'écoule à travers l'orifice d'admission (4) du premier disque (1) dans la rainure (2) de ce dernier. A partir de cette rainure (2), le fluide s'écoule à travers la perforation (10) de la membrane intermédiaire (9) dans la rainure (6) du deuxième disque (5). Le fluide quitte le dispositif selon l'invention à travers l'orifice d'échappement (8) prévu dans ledit deuxième disque (5) pour s'écouler dans un tube d'utilisation (15) tel qu'un tube d'irrigation poreux. Comme on le voit aisément au dessin annexé la longueur du trajet du fluide à travers le dispositif selon l'invention est parfaitement fonction de la position relative des disques (1 et 5) et de la membrane intermédiaire (9). Elle peut être égale à l'é- paisseur du dispositif lorsque les orifices (4 et 8) des disques (1 et 5) et la perforation (10) de la membrane sont alignés les uns sur les autres. Dans l'autre cas extrême cette longueur est égale à la somme des longueurs des rainures (2 et 6) majorée de l'épaisseur du dispositif selon l'invention. Grâce à la section très réduite des rainures (2 et 6) des disques (1 et 5) les variations de la longueur de ce trajet traduisent par des variations très importantes dudébit à fluide au niveau de l'orifice d'échappement (8) du dispositif selon l'invention. Dans un exemple pratique, on a utilisé des disques (1,5) et une membrane (9) d'un diamètre de 12 cm et les rainures (2,6) et les orifices l4,8 et 10) étaient disposés sur un cercle dont le q diamètre était de 10 cm. La section des rainures (2 et 6) était de 0,7854 mm2 et la pression du fluide au niveau de l'orifice d'admission de 200 gr/cm2, le débit de fluide à la sortie au niveau de l'orifice d'échappement (8) du dispositif selon l'invention varie alors de la manière suivante en fonction de la longueur (1) du trajet du fluide à travers le dispositif. 1 en cm : débit en l/h 4 cm : 12 I/h 7 cm : 10 l/h 25 cm : 5 l/h 60 cm : 2,7 l/h Ces variations peuvent être obtenues en faisant varier les positions relatives des disques (1 et 5) et de la membrane (9) en faisant simplement pivoter ces éléments les uns par rapport aux autres autour dudit axe central (11). On exploite ainsi un effet connu comme effet "micro-tube" dans lequel les débits de fluide varient très fortement en fonction de la longueur du trajet parcouru par le fluide et cet effet est encore accentué par la configuration circulaire des rainures (2 et 6). Suivant une variante du mode de réalisation représenté à la figure 1, le dispositif selon l'invention est constitué d'un empilement alternatif de disques et de membranes du type représentés à la figure 1. La figure 2 montre schématiquement un autre mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Le dispositif comporte comme celui représenté à la figure 1 un premier disque (1) et un deuxième disque (5) présentant la même structure que les disques (1 et 5) représentés à la figure 1. Mais ici l'élément intermédiaire disposé entre les deux disques (1 et 5) est constitué de deux membranes perforées (9,9') disposées au v9isi- nage de chaque disque rigide (1 et 5) et d'un disque central rigide (16). Ce disque (16) présente sur. ses deux faces des rainures circulaires (17,18) de la même configUration que les rainures (2,6) des disques extérieurs (1 et 5) et une perforation (19) traversant de part en part le disque (16) au niveau de l'une des extrémités des rainures (17,18).Les rainuras (17,18) sont disposées comme la perforation (19) en regard des rainures (2,6) des disques extérieurs (1,5) et en regard des perforations des membranes (9,9' ). Dans ce dispositif les disques (1,5 et 16) et les membranes (9,9') sont montés comme dans le mode de réalisation représenté à la figure 1 pivotant sur un axe central représenté schématiquement en (20). Des moyens (non représentés ici) sont prévus pour serrer les disques (1,5 et 16) et les membranes (9,9') les uns contre les autres. Le dispositif représenté à la figure 2, est actionné et fonctionne de la meme manière que le dispositif représenté à la figure 1. Des flèches (F,F') indiquent schématiquement l'arrivée et l'évacuation respectivement d'un fluide sous faible pression. Ce mode de réalisation permet d'augmenter très considérablement la longueur possible du trajet du fluide à travers le dispositif selon l'invention et ainsi la plage de réglage du débit de fluide à la sortie du dispositif. L'invention n'est bien entendu pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici, mais on peut y apporter des nombreuses modifications sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif régulateur de débit d'un fluide notamment pour des circuits fonctionnant à très faibles débits et/ou pressions caractérisé en ce qu'il comporte un premier disque circulaire en une matière rigide (1) présentant sur sa face intérieure une rainure (2) sensiblement circulaire, interrompue sur un secteur de cercle prédéterminé (3) et qui présente à l'une des extrémités de ladite rainure (2) un orifice d'admission (4) relié à une source d'un fluide sous faible pression, un élément intermédiaire constitué d'au moins une membrane (9) présentant une perforation (10) située sur le même rayon que ladite rainure (2) dudit premier disque (1), et un deuxième disque circulaire en une matière rigide (5) présentant sur sa face intérieure également une rainure (6) sensiblement circulaire interrompue sur un secteur de cercle prédéterminé et qui est disposé en regard de la rainure (2) dudit premier disque (1) et présente à l'une de ses extrémités un orifice d'échappement (8) du fluide sous pression relié à un tube d'utilisation (15), lesdits premier et deuxième disques(1,5) ainsi que ladite membrane intermédiaire (9) étant montés pivotant sur un axe central (11) et des moyens étant prévus pour serrer ces éléments les uns contre les autres pour assurer un contact étanche entre les éléments (1,5 et 9). 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sections auxdites rainures (2 et 6) et celles des orifices (4 et 8) et de la perforation (10) sont inférieures à 6 mm. 3) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un empilement alternatif de disques (1,5) et de membranes (9). 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément intermédiairwe est constitué d'un disque central rigide (16) et de deux membranes perforées (9,9') disposées entre ce disque centrai (16) et lesdits premier et deuxième disques (1,5) respectivement, ledit disque central (16) comporte sur ses deux faces des rainures (17,18) de la même configuration que les rainures (2,6) des disques (1,5) et qui sont reliées entre elles à l'une de leurs extrémités par une perforation (16).