Brevet FR2623625A1 — publié le 19890526

La présente invention se rapporte à un dispositif pour déterminer le début de détérioration de pièces mobiles, lubrifiées à l'aide d'un liquide et subissant une usure mécanique, par détermination en continu de la concentration des particules métalliques d'usure dans le liquide de lubrification au moyen d'un filtre qui subdivise l'espace intérieur cylindrique du carter de filtre en deux chambres concentriques, une arrivée de liquide étant associée à l'une desdites chambres (chambre extérieure) et une sortie de liquide étant associée à l'autre chambre (chambre intérieure). Des pièces mobiles les unes par rapport aux autres en étant soumises à des efforts, par exemple des pièces de transmissions, de moteurs, de pompes et analogues subissent, malgré l'utilisation de lubrifiants, une fatigue et une usure qui ont pour conséquence une diminution notable de la durée d'utilisation. Les premiers signes de la fatigue du matériau sont constitués par des piqûres (Pittings) sur les flancs des dents de pignons ou sur les pistes et les éléments roulants de roulements, piqûres dont la progression peut conduire à des ruptures des dents et à des ruptures des roulements. En dehors de ces phénomènes de fatigue, il faut noter en particulier les conséquences d'une usure abrasive, due par exemple à un contact des pièces sans lubrification suffisante. Les deux phénomènes provoquent une usure des pièces, c'est-à-dire la formation de particules d'usure qui sont reprises par le lubrifiant, de sorte que la quantité de particules d'usure se trouvant dans le lubrifiant reflète la progression de l'usure, cette progression de l'usure pouvant ainsi être déterminée par une analyse du lubrifiant. A cet effet, on prélève généralement jusqu'à présent des échantillons de lubrifiant qu'on analyse en laboratoire. Il est également déjà connu de déterminer la concentration de particules d'usure par mesure continue de la différence de pression dans un filtre à lubrifiant. Cependant, cette manière de faire ne permet pas une surveillance continue et exempte d'erreurs de l'état d'usure des pièces car la différence de pression dans le filtre à lubrifiant est fonction de la viscosité de sorte que des différences de température ainsi que le vieillissement du lubrifiant conduisent à des erreurs d'interprétation. Par ailleurs, la détermination du passage de taux d'uy-. ormaux à un état d'usure critique des pièces ir. une connaissance directe de la quantité de particules d'usure formées. Ce n'est qu'ainsi que des dispositions de maintien et de remise en état peuvent être prises à temps, c'est-à-dire indépendamment des intervalles de révision, ce qui-est absolument nécessaire notamment dans le cas d'installations de sécurité, par exemple la transmission pour l'entraînement du ou des rotors d'un aéronef à voilure tournante. Un dispositif du type défini ci-dessus qui répond à cet impératif est connu par le modèle d'utilité DE- 85 30 573.1, ce dispositif permettant d'utiliser la quantité de particules d'usure récupérées à chaque instant dan... 'iltre pour désaccorder un champ d'induction, les désaccords de champs mesurés (d'un intervalle de temps à un autre intervalle de temps) permettant d'identifier les états d'usure et de tirer des conclusions sur les variations de l'état d'usure jusqu'à l'apparition d'une usure critique des pièces. Dans ce dispositif, il est prévu, dans la chambre intérieure du carter de filtre, une bobine d'induction disposée coaxialement au filtre, à distance radiale par rapport à ce dernier. Le filtre intercalé dans le circuit de lubrifiant agit donc, par rapport à la bobine d'induction, à la manière d'un écran ou blindage à perméance variable (selon la quantité de particules métalliques accumulées). Il s'est toutefois avéré que le signal de mesure exploitable de chaque désaccord de champs est relativement faible. La présente invention a pour objet un dispositif du type défini ci-dessus capable de fournir des signaux de mesure mieux exploitables. Selon l'invention, le filtre est constitué par le noyau d'un corps composite muni sur chaque côté d'une couche de recouvrement électriquement conductrice, ayant une structure perméable aux liquides. Ainsi, le filtre peut être utilisé comme un diéléctrique à résistance d'isolement variable d'un condensateur à capacité variable. De préférence, les couches de recouvrement présentent une structure en grille. Suivant un autre mode de réalisation, le corps composite présente un profil (transversal) obtenu par pliage en étoile autour de la chambre cylindrique intérieure du carter de filtre. Ce mode de réalisation permet encore d'augmenter la capacité du condensateur. Il s'est avéré que ce dispositif permet d'obtenir des variations de capacité parfaitement exploitable dans des plages de mesure qui, sur la base de désaccords de champs magnétiques, ne serait plus exploitables réellement. En se référant à la figure unique du dessin annexé, on va décrire ciaprès plus en détail un exemple de réalisation de l'invention;la figure unique est une coupe longitudinale d'un dispositif de filtrage pour un circuit d'huile de lubrification non représenté en détail, par exemple d'une transmission. L'huile à filtrer est amenée par une conduite d'arrivée 1 à l'espac intérieur cylindrique d'un carter de filtre subdivisé par un filtre 2 en deux chambres concentriques 3, 4. Une conduite de sortie d'huile de lubrification est associée à la chambre intérieure 4. Le filtre 2 est constitué par le noyau d'un corps composite qui, par réunion avec deux couches de recouvrement métallique 6, est utilisable en tant que condensateur. Par une structure perméable aux liquides des couches de recouvrement 6 qui, pour des raisons de simplification de montage présentent de préférence une structure en grille et sont constituées par exemple par une tresse de fil métallique, il est assuré que la fonction de filtrage n'est pas affectée par les couches de recouvrement. Lors du passage de l'huile de lubrification dans le filtre, les particules métalliques s'accumulant dans le filtre 2 entraînent une variation de la résistance d'isolement du diélectrique "filtre" ou de la capacité du corps composite 2/6, la mesure de la capacité permettant de déterminer la quantité de particules métalliques récupérées pendant une unité de temps de la durée de vie prévue de la transmission, unité de temps qui peut être choisie selon les applications. A partir de l'importance des variations de capacité d'une unité de temps à l'autre, il est possible de déterminer pendant le fonctionnement la progression de l'usure et, par conséquent, le début d'une détérioration de pièces de la transmission. Afin que, malgré une épaisseur aussi faible que possible du diélectrique "filtre", des caractéristiques de filtrage prédéterminées soient assurées, le filtre présente de préférence un profil obtenu par pliage en étoile autour de la chambre intérieure cylindrique 4. En vue de la mesure en continu des variations de capacité, les couches de recouvrement 6 peuvent être reliées à un oscillateur susceptible d'être désaccordé, dont le signal de sortie correspond alors aux variations de capacité. Le câble de liaison 7 peut alors, comme indiqué symboliquement, être raccordé par des soudures aux différentes couches de recouvrement. Les désaccords de l'oscillateur peuvent être exploités au moyen d'un calculateur auquel il suffit à cet effet d'appliquer encore des informations concernant le fonctionnement de la transmission telles que la puissance, le nombre de tours, la température, etc, et des informations relatives au temps (heure, date). De préférence, il est alors possible également de prévoir une indication quant au dépassement de valeurs limites prédéterminées des vartiations de capacité ou désaccords de l'oscillateur, donc de l'usure de la transmission. REVENDICATIONS 1.Dispositif pour déterminer le début de l'usure critique de pièces mobiles, lubrifiées par un liquide, subissant une usure mécanique avec formation de particules métalliques, par détermination en continu de la concentration des particules métalliques dans le liquide de lubrification au moyen d'un filtre subdivisant l'espace intérieur cylindrique du carter de filtr _- eux chambres concentriques, une arrivée de liquide étant associée à l'une desdites chambres (chambre extérieure) et une sortie de lié. e étant associée à l'autre chambre (chambre intérieure), caractérisé par le fait que le filtre (2) est constitué par le noyau d'un corps composite comportant de chaque côté une couche de recouvrement (6) électriquement conductrice présentant une structure perméable aux liquides. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les couches de recouvrement (6) présentent une structure en grille. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps composite présente un profil (transversal) obtenu par pliage en étoile autour de la chambre intérieure cylindrique (4).