Brevet FR2667690A1 — publié le 19920410

L'invention a pour objet un dispositif de jaugeage de liquide chaud et sous pression, par exemple le liquide de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile. Affin de pouvoir vérifier facilement et rapidement le niveau du liquide de refroidissement, certaines parties du circuit de refroidissement sont réalisées en matière plastique transparente afin que le conducteur puisse voir instantanément si le niveau est correct. Or, la plupart des matières plastiques résistant à la chaleur et à la pression ne sont pas suffisamment translucides pour permettre une visualisation facile du niveau ou s'altèrent au cours du temps sous l~effet de la corrosion et perdent leurs propriétés de transparence. De plus, la présence de pièces de dimensions importantes plus ou moins jaunies nuit à I'esthétique et on peut souhaiter que toutes les pièces sous le capot soient de la même couleur, par exemple noir, ce qui impose de teinter les pièces en matière plastique et donc de les rendre non translucides. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de jaugeage de liquide chaud et sous pression, par exemple le liquide de refroidissement d'un moteur de véhicule, qui permet de contrôler le niveau facilement et efficacement, même après un usage prolongé et même si la plupart des éléments du circuit de refroidissement sont teintés en noir. Le dispositif objet de I'invention comprend, de manière connue: - un récipient dans lequel se trouve le liquide à jauger; - un flotteur à I'intérieur de ce récipient; - un aimant solidaire du flotteur; et - un compartiment adjacent au récipient et contenant un indicateur de niveau sensible à la position de I'aimant. Selon la principale caractéristique de ce dispositif, I'indica- teur de niveau comprend un élément unique en matériau magnétique, déplaçable sous I'action de lamant, et dont la position est indicatrice du niveau du liquide. Selon une autre caractéristique de ce dispositif, celui-ci comprend des moyens de guidage de I'élément en matériau magnétique suivant un seul degré de liberté Selon encore une autre caractéristique, le -compartiment contenant l~indicateur de niveau est délimité d'une part par une paroi du récipient et d'autre part par une paroi transparente fixée à ladite paroi du récipient, aimant étant à proximité immédiate de cette dernière. Avantageusement, le dispositif objet de l-invention comporte une alerte de niveau minimal, cette dernière étant de préférence actionnée-directement par l'élément en matériau magnétique. Dans un premier mode de réalisation de ce dispositif, I'élément en matériau magnétique est une partie d"une aiguille montée pivotante autour d un axe et se trouve de préférence à l'extrémité arrière de celle-ci. Dans ce cas, le flotteur est monté à une extrémité d un bras dune équerre et aimant à une extrémité de autre bras, cette équerre étant montée pivotante autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivotement de I'aiguille. Dans cette réalisation, aiguille est avantageusement en matériau conducteur de l'électricité et alerte de niveau minimal comprend: - un conducteur reliant aiguille à I"un des pôles d'un générateur de courant; - un plot conducteur relié à autre pôle du générateur, contre lequel aiguille vient en butée lorsque le niveau de liquide est inférieur à un seuil prédéterminé: et - un témoin d'alerte sur le circuit électrique ainsi constitué. Dans un deuxième mode de réalisation, l élément en matériau magnétique est une bille ou analogue déplacable en translation verticale, le flotteur étant lui-même guidé en translation verticale. Dans ce cas, la bille est avantageusement réalisée en un matériau conducteur de l électricité et l alerte de niveau minimal comprend: - deux plots conducteurs isolés I'un de autre et reliés respectivement à I'un et autre pôles d'un générateur de courant, la bille venant en contact avec ces deux plots lorsque le niveau de liquide est inférieur à un seuil prédéterminé; et - un témoin d'alerte sur le circuit électrique ainsi constitué. L'invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un réservoir de liquide équipé d'un dispositif de jaugeage selon le premier mode de réalisation de I'invention; - la Figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure i; - la Figure 3 est une vue schématique en coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 4 montrant un réservoir de liquide équipé d'un dispositif de jaugeage selon le deuxième mode de réalisation de I'invention; - la Figure 4 est une vue suivant la flèche F de la figure 3 avec coupe partielle; et - la Figure 5 est une vue schématique à échelle agrandie illustrant le dispositif alerte de niveau minimal dans le deuxième mode de réalisation de I'invention. La figure 1 montre un récipient 1 qui peut être par exemple le vase d'expansion du circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile. Ce récipient est de forme généralement parallélépipédique et comporte sur sa face supérieure un orifice de remplissage 2 fermé par un bouchon 3 avec interposition d un joint d'étanchéité 4. Ce récipient est équipé d un dispositif de jaugeage selon le premier mode de réalisation de I'invention. Ce dispositif comprend d'sabord un support 5 fixé sur le fond 6 du réservoir et dont la partie supérieure se trouve au voisinage de la face supérieure du récipient. Une équerre 7, formée d'un bras 7a de grande longueur et d un bras court 7b sensiblement perpendiculaire au premier, est montée à rotation à la partie supérieure du support 5. Dans l exemple décrit ici, l axe de rotation 8 est horizontal et perpendiculaire au plan de la figure 1 et il se trouve à la jonction des deux bras 7a et 7b. Un flotteur 9 est monté à I'extrémité du bras 7a opposée à l axe de rotation 8 tandis que le bras court 7b porte, à son extrémité opposée à cet axe, un aimant permanent 10. Dans le mode de réalisation de la figure 1, aimant 10 se trouve à l intérieur d'une partie de la face supérieure du récipient I qui est en forme de calotte sphérique 11 et il agit sur une aiguille magnétique 12 située à I'extérieur de la calotte 11. Cette aiguille, qui constitue I'indicateur de niveau précité, apparaît mieux sur la figure 2 où I'on voit qu'elle est disposée horizontalement et mobile en rotation autour d'un axe vertical 13. Une extrémité 14 de l aigu-ille 12 se déplace devant une graduation 15 tandis que son autre extrémité porte un élément 16 en matériau magnétique. Aiguille 12 et la graduation 15 se trouvent à I'intérieur d un compartiment délimité par la calotte sphérique Il et par une paroi transparente 16a (figure 1) fixée sur la face supérieure du récipient 1. Dans la présente description, on appellera "extrémité avant" de l aiguille celle qui se déplace devant la graduation 15 (et qui peut être en forme de flèche comme sur la figure 2) et "extrémité arrière" l extrémité opposée. Le dispositif de jaugeage illustré aux figures 1 et 2 fonctionne de la manière suivante: Les variations de niveau du liquide contenu dans le récipient 1 provoquent le déplacement du flotteur 9 et donc la rotation de équerre 7 autour de l axe 8. Ceci a pour effet de déplacer aimant 10 et donc I'élément magnétique 16 prévu à I'extrémité arrière de aiguille 12 puisqu'il est attiré par I'aimant, ce qui provoque la rotation de celle-ci. Il est préférable que aimant se trouve aussi près que possible de aiguille 12 et que I'élément 16 reste au-dessus de aimant 10 quelle que soit la position de celui-ci. Ceci est rendu possible par le fait que le bras 7a est beaucoup plus long que le bras 7b, de sorte qu'une variation importante du niveau du liquide n'entraîne qu'un faible déplacement de l aimant 10. On voit donc que la position de aiguille 12 est fonction de celle du flotteur 9, donc du niveau du liquide, ce qui permet d'étalonner la graduation 15. Avantageusement, le dispositif de jaugeage objet de I'invention peut être équipé d'une alerte de niveau minimal. Pour cela, aiguille 12 est réalisée en matériau conducteur de I'électri- cité et elle est reliée par un conducteur 17 à I'un des pôles d'un générateur de courant, par exemple le pôle positif de la batterie du véhicule. Le conducteur 17 peut être fixé à un disque métallique 18 solidaire de aiguille 12 et monté au centre de celle-ci. Un plot conducteur 19 est fixé à lextrémîté de la graduation 15 correspondant au niveau minimal du liquide et il est relié à autre pôle du générateur par un conducteur 20: dans le cas d'un véhicule automobile, il peut être relié à la masse de celui-ci. Enfin, un témoin d'alerte, qui peut être une lampe 21 montée sur le tableau de bord, est prévu sur le circuit électrique ainsi constitue, par exemple entre le plot 19 et la masse du véhicule. Lorsque le niveau du liquide baisse, le flotteur 9 descend et équerre 7 pivote dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu sur la figure 1. L'aimant 10 se déplace donc vers la gauche en regardant les figures 1 et 2 et il en est de même de I'extrémité arrière de aiguille 12 qui porte l élément magnétique 16. L aiguille pivotera donc dans le sens des aiguilles d'une montre vu sur la figure 2 jusqu'à ce que son extrémité avant 14 vienne en butée contre le plot 19, fermant ainsi le circuit électrique et provoquant I'allumage de la lampe 21. Les figures 3 à 5 illustrent un deuxième mode de réalisation du dispositif de jaugeage objet de linvention. Celui-ci est toujours appliqué au vase d'expansion du circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile et les éléments semblables à ceux des figures 1 et 2 portent les mêmes numéros de référence. Dans cet exemple, le récipient 1 est accolé au radiateur 22 représenté schématiquement sur la figure 3. Comme précédemment, il est de forme générale parallélépipédique et sa face supérieure présente une ouverture de remplissage 2 fermée par un bouchon 3 avec interposition d'un joint 4. Dans cette réalisation, le dispositif de jaugeage se compose essentiellement d'un flotteur 23 portant un aimant permanent 24. Une tige verticale 25 est fixée par son extrémité inférieure à la paroi inférieure 6 du récipient 1 et elle passe à travers un trou de dimensions correspondantes ménagé dans le flotteur 23 et aimant 24: le flotteur est donc guidé et maintenu en translation verticale. On voit encore sur la figure 3 que le flotteur 23 se trouve à proximité immédiate d'une paroi verticale 26 du récipient 1. Une paroi transparente 27 est fixée sur la face extérieure de cette dernière de manière à ménager entre elle-même et la paroi 27 un compartiment 28 dans lequel est disposée une bille 29 en matériau magnétique. La forme et la disposition de la paroi 27 sont telles que la bille 29 puisse se déplacer dans une sorte de couloir vertical en étant maintenue contre la paroi 26 sous l action de aimant 24. Les caractéristiques de ce dernier, ainsi que les dimensions, le poids, et le matériau constitutif de la bille sont déterminés pour que celle-ci puisse se déplacer dans le compartiment 28 tout en étant maintenue par aimant. La bille se trouve donc constamment à la même hauteur que celui-ci et sa position est représentative du niveau du liquide.La figure 4 montre que I'on peut prévoir, sur la paroi transparente 27 ou à côté de celle-ci, une graduation 30 avec, éventuellement, une indication des niveaux maximal et minimal. Comme dans le premier mode de réalisation, ce dispositif peut être complété par une alerte de niveau minimal. Pour cela, on réalise la bille en un matériau conducteur de l électricité et on prévoit, à la partie inférieure du compartiment 28, deux plots conducteurs 31 et 32 (figure 5) dont I'emplacement correspond au niveau minimal du liquide. Le plot 31 est relié à l-un des pôles d un générateur de courant par un conducteur 33 et le plot 32 à vautre pôle par un conducteur 34. Comme précédemment, le plot 31 peut être relié au pôle positif de la batterie du véhicule et le plot 32 à la masse de celui-ci. Lorsque le niveau du liquide à l-intérieur du récipient 1 baisse jusqu'à atteindre sa valeur minimale, le flotteur 23 descend et la bille aussi. Elle entrera alors en contact avec les deux plots 31 et 32, fermant le circuit électrique et provoquant l allumage d'une lampe 35 prévue au tableau de bord et qui peut se trouver entre le plot 32 et la masse du véhicule, comme illustré à la figure 5. Le dispositif objet de I'invention présente des avantages intéressants puisqu'il permet de connaître immédiatement le niveau du liquide, même Si les différents éléments du circuit sont teintés en noir. De plus. la durée de vie est augmentée puisque les parois transparentes telles que 16a et 27 sont à une température nettement inférieure à celle du liquide, car elles ne sont en contact avec la paroi du récipient que sur une faible surface: les risques de corrosion sont considérablement réduits, d'autant plus que ces parois ne sont pas en contact avec le liquide. On peut encore noter que, dans le cas des figures 1 et 2, le récipient 1 peut être placé à I'intérieur dune aile du véhicule, seuls le bouchon 3 et le cadran portant la graduation 15 étant accessibles de I'extérieur, ce qui améliore I'esthéti- que (le récipient 1 pouvant alors être réalisé en matière plastique transparente comme dans I'art antérieur) et procure un gain de place. Enfin, ce dispositif est simple et peut être réalisé à partir d'éléments facilement disponibles dans le commerce, ce qui diminue les coûts de fabrication. I1 est bien entendu que I'invention-ne se limite pas aux seuls modes de réalisation qui viennent d"être décrits, mais qu'on peut imaginer de nombreuses variantes sans sortir du cadre de I'invention. C'est ainsi que l-homme du métier pourra modifier, en fonction de chaque application particulière, la forme et les dimensions des supports tels que équerre 7 ou le flotteur 23, la constitution des indicateurs tels que aiguille 12 ou la bille 29, ou la réalisation des alertes de niveau minimal. Par exemple, la bille 29 peut être remplacée par une autre pièce en matériau magnétique telle qu'un rouleau ou une aiguille cylindrique. Enfin, il est à noter que les aimants permanents tels que 10 et 24 ne doivent pas être en contact avec le liquide afin d'éviter le collage de particules magnétiques qui pourraient se trouver dans le liquide. Il faut donc les placer suffisamment haut audessus de la surface libre de celui-ci ou les protéger par une enveloppe étanche. REVENDICATIONS 1. Dispositif de jaugeage de liquide chaud et sous pression, comprenant: - un récipient (1) dans lequel se trouve le liquide à jauger; - un flotteur (9,23) à l'intérieur de ce récipient; - un aimant (10,24) solidaire du flotteur; et - un compartiment adjacent au récipient (1) et contenant un indicateur de niveau sensible à la position de I"aimant, caractérisé en ce que l-indicateur de niveau comprend un élément unique en matériau magnétique, déplaçable sous I'action de I'aimant, et dont la position est indicatrice du niveau du liquide. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comprend des moyens de guidage de I'élément en matériau magnétique suivant un seul degré de liberté. 3. Dispositif selon I'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le compartiment contenant I'indica- teur de niveau est délimité d'une part par une paroi (11, 26) du récipient et d'autre part par une paroi transparente (16a, 27) fixée à ladite paroi du récipient, aimant étant à proximité immédiate de cette dernière. 4. Dispositif selon I'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une alerte de niveau minimal. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l alerte de niveau minimal est actionnée directement par l'élément en matériau magnétique. 6. Dispositif selon la revendication 2 et I'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que ledit élément en matériau magnétique est une partie (16) d-une aiguille (12) montée pivotante autour d-un axe (13). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément (16) en matériau magnétique se trouve à I'extrémité arrière de aiguille (12). 8. Dispositif selon l-une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le flotteur (9) est monté à une extrémité d-un bras (7a) d-une équerre (7) et aimant (10) à une extrémité de autre bras (7b), cette équerre (7) étant montée pivotante autour d'un axe (8) sensiblement perpendiculaire à I'axe de pivotement de aiguille (12). 9. Dispositif selon la revendication 5 et I'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, aiguille (12) étant en matériau conducteur de I'électricite, alerte de niveau minimal comprend: - un conducteur (17) reliant aiguille (12) à I'un des pôles d"un générateur de courant; - un plot conducteur (19), relié à autre pôle du générateur, contre lequel aiguille (12) vient en butée lorsque le niveau de liquide est inférieur à un seuil prédéterminé: et - un témoin alerte (21) sur le circuit électrique ainsi constitué. 10. Dispositif selon la revendication 2 et I'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit élément en matériau magnétique est une bille ou analogue (29) déplaçable en translation verticale, le flotteur (23) étant lui-même guidé en translation verticale 11. Dispositif selon les revendications 5 et 10, caractérisé en ce que, la bille (29) étant en un matériau conducteur de I'électricité, alerte de niveau minimal comprend: - deux plots conducteurs (31.32) isolés l-un de autre et reliés respectivement à l-un et autre pôles d'un générateur de courant, la bille (29) venant en contact avec ces deux plots lorsque le niveau de liquide est inférieur à un seuil prédéterminé; et - un témoin d'alerte (35) sur le circuit électrique ainsi constitué.