Brevet FR2692692A1 — publié le 19931224

DISPOSITIF GENERATEUR. REGULATEUR DE PRESSION / DEPRESSION. DE COMPENSATION DE VOLUME D'UN FLUIDE DANS UN CIRCUIT La présente invention concerne un dispositif générateur et/ou régulateur de pression et/ou dépression et/ou de compensation de volume d'un fluide dans un circuit. Lorsque l'on teste des pièces telles que des durits, on les insère dans un circuit qui est rempli d'un fluide identique au fluide qu'elles devront transporter en utilisation courante, par exemple de l'essence, un fluide de refroidissement, de l'huile ou tout autre fluide. On soumet ce circuit à des variations ou des cycles de pressions et/ou dépressions et souvent on soumet également le fluide du circuit à des cycles ou des variations de températures qui engendrent des variations du volume du fluide dans le circuit. La présente invention propose un dispositif qui peut, notamment, être utilisé dans de telles installations tests. Le dispositif générateur et/ou régulateur de pression et/ou dépression et/ou de compensation de volume d'un fluide dans un circuit, selon l'invention, comprend un premier organe qui comprend une partie fixe dans laquelle est ménagée une chambre connectée audit circuit et qui présente une partie mobile permettant de faire varier le volume de cette chambre ; un second organe qui comprend une partie fixe dans laquelle est ménagée uhe chambre et qui présente une partie mobile permettant de faire varier le volume de cette chambre, cette partie mobile étant reliée à Ia partie mobile dudit premier organe de manière à constituer un ensemble mobile tel que le volume de la chambre du premier organe et celui de la chambre du second organe varient en sens inverse ; et une source de fluide connectée à la chambre du second organe et munie de moyens de régulation de la pression de ce fluide dans cette chambre. Le dispositif selon l'invention comprend en outre, de préférence, des moyens agissant sur ledit ensemble à l'encontre de la pression dans la chambre dudit second organe. Dans une variante d'exécution, lesdits moyens agissant sur ledit ensemble sont formés par des moyens élastiques tels que des ressorts. Dans une autre variante d'exécution, lesdits moyens agissant sur ledit ensemble comprennent une chambre séparée de la chambre précitée dudit second organe par la partie mobile de ce dernier et que la chambre desdits moyens agissant sur ledit ensemble est connectée à une source de fluide munie de moyens de réglage ou de régulation de pression de ce fluide. Le dispositif selon l'invention comprend en outre, de préférence, des moyens de mesure du déplacement dudit ensemble. Dans une exécution préférée de l'invention, ledit premier organe, et/ou ledit second organe, comprend une partie fixe reliée de façon étanche à sa partie mobile par un élément déformable dans le sens de déplacement de cette partie mobile, cet élément étant de préférence formé par un soufflet. Dans une autre exécution préférée de l'invention, ledit premier organe, et/ou ledit second organe, comprend une partie fixe dans laquelle coulisse un piston qui constitue la partie mobile de cet organe. Selon l'invention, ledit premier organe peut avantageusement comprendre une partie fixe dans laquelle coulisse un piston qui constitue la partie mobile de cet organe, ce piston délimitant deux chambres dont l'une constitue la chambre précitée de cet organe et dont l'autre est connectée à une réserve de fluide identique au fluide dudit circuit et soumis à une pression déterminée. Selon l'invention, ledit second organe peut avantageusement comprendre une partie fixe dans laquelle coulisse un piston qui constitue la partie mobile de cet organe, ce piston délimitant deux chambres dont l'une constitue la chambre précitée de cet organe et dont l'autre est connectée à une source de fluide munie de moyens de réglage ou de régulation de pression de ce fluide. Selon l'invention, les parties fixes desdits organes sont de préférence montées sur un support commun, leurs parties mobiles étant reliées par une tige. Selon l'invention, lesdits moyens de régulation ou de réglage de la pression du fluide dans la chambre dudit second organe peuvent avantageusement comprendre une vanne à commande proportionnelle soumise à la pression du fluide dudit circuit et à une valeur de consigne. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de dispositifs générateurs, régulateurs de pression / dépression et de compensation de volume d'un fluide dans un circuit, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel - la figure 1 représente une coupe médiane verticale d'un premier dispositif selon la présente invention, auquel est associé un schéma hydraulique; - et la figure 2 représente, en vue extérieure, un second dispositif selon l'invention, auquel est associé un schéma hydraulique. En se reportant à la figure 1, on voit que le premier dispositif, repéré d'une manière générale par la référence 1, comprend un premier organe repéré d'une manière générale par la référence 2 et un second organe repéré d'une manière générale par la référence 3 qui sont portés par un support commun repéré d'une manière générale par la référence 4. Ce support commun 4 comprend un plateau horizontal inférieur 5 et un plateau horizontal supérieur 6 distants l'un de l'autre et reliés à leurs périphéries par des colonnes 7 régulièrement réparties. Entre ces plateaux 5 et 6, est disposé un plateau horizontal intermédiaire 8 qui est monté coulissant verticalement et librement sur les colonnes 7. Le second organe 3 comprend une plaque inférieure 9 fixée sur la face supérieure du plateau 5 du support 4 et une plaque supérieure 10 fixée sur la face inférieure du plateau mobile 8 et comprend un soufflet annulaire 11 à une partie annulaire saillant vers l'extérieur, dont les bords annulaires d'extrémités inférieure et supérieure sont respectivement fixés de façon étanche aux plaques 9 et 10. Les plaques 9 et 10 et le soufflet Il délimitent ainsi une chambre 12 dont le volume varie lorsque sa partie mobile constituée par la plaque 10 fixée sur le plateau 8 se déplace verticalement. Le plateau inférieur 5 et la plateau mobile 8 sont, à leur périphérie, reliés par des ressorts de traction 13 qui sont régulièrement répartis. Ces ressorts 13 agissent ainsi dans le sens qui déplace le plateau 8 portant la plaque 10 vers le bas, et donc dans le sens de la réduction du volume de la chambre 12. La plaque inférieure 9 de l'organe 3 est munie de plots 14 régulièrement répartis, qui s'étendent vers le haut dans la chambre 12 et qui constituent des butées inférieures pour la plaque 10 afin de limiter la course vers le bas de cette plaque sous l'effet des ressorts 13. La chambre 12 est reliée à une source pneumatique 15 délivrant de l'air sous pression, par l'intermédiaire d'un conduit 16 qui traverse un passage central 5a du plateau inférieur 5 et qui est branché en 17 sur la plaque inférieure 9 de l'organe 3, un vanne à commande proportionnelle 18 étant insérée sur le conduit 16 entre la source pneumatique 15 et la chambre 12 de l'organe 3. Le premier organe 2 présente une paroi cylindrique périphérique 19 dont la partie inférieure est fixée de façon étanche sur la plateau 6 du support 4, autour d'une ouverture 6a de ce plateau 6 et dont le bord supérieur porte de façon étanche un flasque horizontal 20 au centre 20a duquel est branché un conduit 21, ce conduit appartenant à un circuit extérieur 22 non représenté par ailleurs. Le premier organe 2 comprend également un soufflet cylindrique 23 qui s'étend à l'intérieur du cylindre 19. Le bord d'extrémité inférieure de ce soufflet 23 est fixé de façon étanche au plateau 6 du support 4 et son bord d'extrémité supérieure porte une plaque ronde 24. Ainsi, le premier organe 2 présente une chambre 25 remplie par le liquide 21 du circuit 22, le volume de cette chambre 25 dépendant de la position verticale de la plaque 24 qui peut se déplacer en déformant axialement le soufflet 23. De plus, la plaque supérieure 10 du second organe 3 et la plaque 24 du premier organe 2 sont reliées axialement, par une tige verticale 26. Ainsi, la plaque supérieure 10 du second organe 3, la tige 26 et la plaque 24 du premier organe 2 constituent un ensemble mobile la tel que le volume de la chambre 12 du second organe 3 et le volume de la chambre 25 du premier organe 2 sont liés et varient en sens inverse. Un appareil de mesure de déplacement 27 est fixé au plateau 6 du support 4 et est associé à la tige 26 de manière à détecter le déplacement verticale de l'ensemble mobile la. Le dispositif 1 comprend par ailleurs un capteur de pression 28 qui détecte la pression du liquide 21 dans le circuit 22 et donc dans la chambre 25 de l'organe 2, ainsi qu'un circuit électronique de calcul 29 qui reçoit le signal du capteur de pression 28, qui est soumis à une valeur de consigne de pression introduite par une entrée 30 de ce circuit électronique et qui commande la vanne 18 précitée. Le dispositif 1 qui vient être décrit peut être utilisé et fonctionne de la manière suivante. L'air délivré par la source pneumatique 15 permet, au travers de la vanne 18, d'établir une pression déterminée dans la chambre 12 du second organe 3, déplaçant ainsi, à l'encontre des ressorts 13 jusqu'à une position d'équilibre, l'ensemble précité constitué de la plaque 10 porté par le plateau 8, de la tige 26 et de la plaque 24, en déformant les soufflets Il et 23. A partir de cette position d'équilibre, il est possible de faire varier ou maintenir une pression ou une dépression du fluide 21 du circuit 22 relié à la chambre 25 du premier organe 2. Cela est obtenu grâce au circuit électronique 29 qui contrôle la pression dans la chambre 12 du second organe 3 en agissant sur la vanne 18 de telle sorte que la pression du liquide 21 mesurée par le capteur de pression 28 soit égale à ou fonction de la valeur de consigne fournie au circuit électronique 29 en 30, cette valeur de consigne pouvant natureIlement être soumise à des variations éventuellement cycliques. En effet, une variation de pression dans la chambre 12 du second organe 3, par rapport à Ia pression du liquide dans le circuit 22, provoque un déplacement de l'ensemble mobile la précité jusqu'à une nouvelle position d'équilibre dans laquelle la pression dans la chambre 12 du second organe 3 et celle dans la chambre 25 du premier organe 2 sont dans un rapport déterminé par les sections actives des chambres 12 et 25. Par ailleurs, si l'on fait varier la température du liquide 21 du circuit 22, son volume varie. Pour que ce rapport de pression soit maintenu, I'ensemble mobile la se déplace. Le dispositif 1 constitue donc en outre un dispositif de compensation de volume. Grâce à l'appareil de détection de déplacement 27 de l'ensemble mobile la, il est en outre possible de détecter d'éventuelles fuites dans le circuit 22 ou de détecter d'éventuelles variations du volume intérieur de ce circuit rempli par le liquide 21. En effet, à chaque rapport de pression entre la pression du liquide 21 dans la chambre 25 du premier organe 22 et la pression de l'air dans la chambre 12 du second organe 3 correspond un position déterminée de l'ensemble la pour une température donnée du liquide 21. En se reportant maintenant à la figure 2, on va maintenant décrire un second dispositif repéré d'une manière générale par la référence 31 qui peut être utilisé et qui fonctionne de la même manière que le dispositif 1 décrit ci-dessus. Ce dispositif 31 comprend des parties qui sont fonctionnellement identiques aux différentes parties de ce dispositif 1. Dans ce dispositif 31, le premier organe peut être assimilé à un vérin 32 et le second organe peut être assimilé à un vérin 33. Ces deux vérins 32 et 33 sont disposés verticalement, l'un en dessus et à distance de l'autre et en alignement. Leurs corps 34 et 35 sont fixés sur un support commun 36 et leurs pistons 37 et 38 sont reliés par une tige verticale 39 à laquelle est associée un appareil de détection de déplacement 40. Les pistons 37 et 38 et la tige 39 constituent un ensemble mobile 31a équivalant à l'ensemble mobile la du dispositif 1 décrit précédemment. La chambre supérieure 41 du vérin 32 est reliée à un circuit extérieur 42 rempli d'un liquide 43 et correspond à la chambre 25 de l'organe 2 de l'exemple précédent. La chambre inférieure 44 du vérin 33 est reliée à une source pneumatique 45 par un conduit 46 sur lequel est montée une vanne à commande proportionnelle 47, en correspondance à la chambre 12 de l'organe 3 de l'exemple précédent. Pour remplir la fonction de rappel des ressorts 13 du dispositif I de l'exemple précédent, la source 45 du dispositif 31 est reliée à la chambre supérieure 48 de son vérin 33 par un conduit 49 sur lequel sont successivement montés un régulateur de pression 50 et un clapet à échappement rapide 51, qui permettent de maintenir dans cette chambre 48 une pression constante déterminée et réglable par la valeur de consigne donnée au régulateur 50, cette pression s'opposant à la pression d'air dans la chambre active 44. Comme dans l'exemple précédent, le dispositif 31 comprend un circuit électronique 52 qui reçoit le signal d'un capteur de pression 53 qui mesure la pression du liquide 43 dans le circuit 42, qui est soumis à une valeur de consigne 54 et qui commande la vanne 47. Par ailleurs, la chambre inférieure 55 du vérin 32 du dispositif 31 est reliée à une réserve 56 qui est partiellement remplie d'un liquide identique au liquide 43 du circuit 42, cette réserve étant reliée à une source de pression par exemple constante telle que la pression atmosphèrique. Ainsi, les deux chambres 41 et 55 du vérin 32 situées de part et d'autre de son piston 37 sont remplies d'un même liquide de telle sorte qu'une fuite d'une chambre dans l'autre sera compensée par le liquide lui-même. Outre les avantages qui résultent de leur fonctionnement et leur utilisation, les dipositifs qui viennent d'être décrits permettent de réduire voire de supprimer les effets parasites dûs notamment aux frottements et aux déformations des pièces structurelles et leur assurent une rapidité importante de réaction aux variations de pression et de volume du liquide dont elles sont chargées de réguler ou de régler la pression. La présente invention ne se limite pas aux exemples cidessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur et/ou régulateur de pression et/ou dépression et/ou de compensation de volume d'un fluide (21) dans un circuit (22), caractérisé par le fait qu'il comprend - un premier organe (2) qui comprend une partie fixe dans laquelle est ménagée une chambre (25) connectée audit circuit et qui présente une partie mobile (24) permettant de faire varier le volume de cette chambre, - un second organe (3) qui comprend une partie fixe dans laquelle est ménagée une chambre (12) et qui présente une partie mobile (10) permettant de faire varier le volume de cette chambre, cette partie mobile (10) étant reliée à la partie mobile (24) dudit premier organe (2) de manière à constituer un ensemble mobile (10 tel que le volume de la chambre du premier organe et celui de la chambre du second organe varient en sens inverse, - et une source de fluide (15) connectée à la chambre (12) du second organe (3) et munie de moyens (18) de régulation de la pression de ce fluide dans cette chambre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens (13) agissant sur ledit ensemble (la) à l'encontre de la pression dans la chambre (12) dudit second organe (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens agissant sur ledit ensemble sont formés par des moyens élastiques tels que des ressorts (13). 4. Dispositif selon la revendication 2; caractérisé par le fait que lesdits moyens agissant sur ledit ensemble (31a) comprennent une chambre (48) séparée de la chambre précitée (44) dudit second organe (33) par la partie mobile (38) de ce dernier et que la chambre (48) desdits moyens agissant sur ledit ensemble est connectée à une source de fluide munie de moyens (50) de réglage ou de régulation de pression de ce fluide. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens (27) de mesure du déplacement dudit ensemble (la). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit premier organe (2), et/ou ledit second organe (3), comprend une partie fixe (19) reliée de façon étanche à sa partie mobile (24) par un élément (23) déformable dans le sens de déplacement de cette partie mobile. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit élément est formé par un soufflet (23). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit premier organe (32), et/ou ledit second organe (33), comprend une partie fixe (34) dans laquelle coulisse un piston (37) qui constitue la partie mobile de cet organe. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit premier organe (32) comprend une partie fixe (34) dans laquelle coulisse un piston (37) qui constitue la partie mobile de cet organe, ce piston délimitant deux chambres (41, 55) dont l'une constitue la chambre précitée de cet organe et dont l'autre est connectée à une réserve (56) de fluide identique au fluide dudit circuit (42) et soumis à une pression déterminée. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit second organe (33) comprend une partie fixe (35) dans laquelle coulisse un piston (38) qui constitue la partie mobile de cet organe, ce piston délimitant deux chambres (44, 48) dont l'une constitue la chambre précitée de cet organe et dont l'autre est connectée à une source (45) de fluide munie de moyens (50) de réglage ou de régulation de pression de ce fluide. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les parties fixes desdits organes (2, 3) sont montées sur un support commun. (4), leurs parties mobiles étant reliées par une tige (26). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait-que lesdits moyens de régulation de la pression du fluide dans la chambre dudit second organe (3) comprennent une vanne à commande proportionnelle (48) soumise à la pression du fluide dudit circuit (22) et à une valeùr de consigne (30).