Brevet FR2729758A1 — publié le 19960726

L'invention se rapporte à des indicateurs de pression différentielle. Les indicateurs de pression différentielle sont utilisés afin de fournir une indication lorsqu'une différence de pression particulière est atteinte dans la pression d'un fluide en deux points le long de son passage d'écoulement. Ces indicateurs sont utilisés par exemple en association avec des filtres afin de donner une indication lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval du filtre atteint une valeur particulière. Ceci peut fournir une indication du moment o le filtre est bouché et nécessite un remplacement. Selon la présente invention, il est prévu un indicateur de pression différentielle comportant un boltier ayant une première entrée pour raccordement à une source de fluide à une pression plus élevée et une deuxième entrée pour raccordement à une source de fluide à une pression plus faible, des premier et deuxième pistons montés pour un mouvement de coulissement dans des alésages respectifs dans le boltier, chaque piston ayant des première et deuxième extrémités opposées, les premières extrémités étant reliées à la première entrée et les deuxièmes extrémités étant reliées à la deuxième entrée, le premier piston étant associé de manière opérationnelle à des premiers moyens d'indication et le deuxième piston étant associé de manière opérationnelle à des deuxièmes moyens d'indication, l'agencement étant tel que le premier piston se déplace dans l'alésage associé depuis une position inactive afin d'actionner les premiers moyens d'indication pour une première différence de pression entre le fluide dans les premières et deuxièmes entrées et le deuxième piston se déplace dans l'alésage associé depuis une position inactive afin d'actionner les deuxièmes moyens d'indication pour une deuxième différence de pression entre les fluides dans les premières et deuxièmes entrées. De cette manière, un unique indicateur procure deux indications de différence de pression. Des indications peuvent être données pour la même différence de pression ou à des pressions différentielles différentes. Une description plus détaillée d'une forme de réalisation de l'invention va être présentée ci-après, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé qui est une vue en coupe d'un indicateur de pression différentielle. L'indicateur de pression différentielle comporte un boîtier 10 qui est globalement allongé avec des extrémités opposées 11, 12. Une extrémité 11 est formée avec un alésage 13 qui s'étend dans le boîtier , se termine au niveau d'une paroi d'extrémité 14 et est pourvue de quatre sections étagées. La première section d'alésage 15 est adjacente à la paroi d'extrémité 14 et reçoit un premier piston 16 ayant une tête 17 avec une première surface d'extrémité 18 adjacente à la paroi d'extrémité 14, dans la position du premier piston 16 représenté sur le dessin. La tête 17 porte un aimant 19 dans un but décrit ci-dessous. Le premier piston 16 possède une deuxième surface d'extrémité 20 orientée dans une direction opposée à la première surface d'extrémité 18 et entourée par une jupe annulaire 21. Un joint annulaire 22 est porté par la tête 17 et s'étend autour de la surface extérieure de la tête 17 afin d'assurer l'étanchéité avec la section d'alésage 15 de façon à isoler la première surface d'extrémité 18 de la deuxième surface d'extrémité 20. L'extrémité de la première section d'alésage éloignée de la paroi d'extrémité 14 conduit à des deuxième, troisième et quatrième sections d'alésage 23, 24, 25 de diamètres successivement croissants. Une première partie de raccordement inclinée 26 relie la première section d'alésage 15 à la deuxième section d'alésage 23, une deuxième partie de raccordement inclinée 27 conduit de la deuxième section d'alésage 23 à la troisième section d'alésage 24, et une rainure et une nervure annulaires 28, 29 sont prévues antre la troisième section d'alésage 24 et la quatrième section d'alésage 25. La quatrième section d'alésage 25 se termine au niveau de l'extrémité 11 du boîtier 10. Ces sections 23, 24, 25 reçoivent un bouchon qui est globalement annulaire et est pourvu de première, deuxième et troisième surfaces extérieures successives 31, 32, 33 qui ont des diamètres correspondants aux diamètres des deuxième, troisième et quatrième sections d'alésage 23, 24, 25 respectivement. Le bouchon 30 est ainsi ajusté dans l'alésage 13 avec les sections et surfaces 23, 31, 24, 32 et 25, 33 qui coopèrent ajustées l'une avec l'autre. Des joints 34, sont prévus sur la première surface extérieure 31 et la deuxième surface extérieure 32 afin d'assurer l'étanchéité de la deuxième section d'alésage 23 et de la troisième section d'alésage 24 respectivement. Le bouchon 30 a une extrémité 36 dans le boîtier 10 qui est pourvue d'un alésage 37 s'étendant le bouchon et se terminant dans une paroi d'extrémité 38. L'alésage de bouchon 37 est ainsi coaxial à, et s'étend dans une direction opposée à la direction de la première section d'alésage 15. Les alésages 15, 37 sont ainsi contigus. L'alésage de bouchon 37 reçoit un deuxième piston 39 monté pour un mouvement coulissant dans l'alésage de bouchon 37. Le deuxième piston 39 a une tête comprenant une première surface d'extrémité 40 adjacente à la paroi d'extrémité 38 et portant un aimant 41 dans un but qui sera décrit ci-dessous. Dans la position du deuxième piston 39 représenté sur le dessin, la deuxième surface d'extrémité 42 du deuxième piston 39 est au-delà de l'extrémité de l'alésage de bouchon 37 opposée à la paroi d'extrémité 38. La deuxième surface d'extrémité 42 du deuxième piston 39 est entourée par une jupe 43 qui, comme cela se voit sur les dessins, s'étend dans la cavité définie par la jupe 21 du premier piston 16, avec la jupe de deuxième piston 43 ayant un diamètre extérieur qui est inférieur qui est inférieur au diamètre intérieur de la jupe de premier piston 21. Un ressort de compression 44 s'étend entre la deuxième surface d'extrémité 42 du deuxième piston 39 et la deuxième surface d'extrémité 20 du premier piston 16 de façon à forcer les premier et deuxième pistons 16, 39 dans les positions inactives représentées sur le dessin, o les premier et deuxième pistons 16, 39 butent contre les parois d'extrémité 14, 38 associées. Un joint 45 s'étend autour du deuxième piston et assure l'étanchéité de l'alésage de bouchon 37 afin d'isoler la première surface d'extrémité 40 du deuxième piston 39 de la deuxième surface d'extrémité 42 du deuxième piston 39. L'extrémité 46 du bouchon 30 adjacente à l'extrémité de boîtier 11 est pourvue d'une cavité 47 qui contient un bouton indicateur 48 poussé vers l'extérieur de la cavité 47 par un ressort 49 agissant entre le bouton 48 et le bouchon 30. Le bouton 48 porte un aimant ayant un pôle d'une polarité adjacent à un pole de polarité opposée de l'aimant 41 porté par le deuxième piston. Ainsi, dans la position inactive du deuxième piston 39 représenté sur le dessin, le bouton 48 est maintenu dans une position enfoncée dans la cavité 47 par l'attraction magnétique ente les aimants , 41 à l'encontre de l'action du ressort 49. L'autre extrémité 12 du bottier 10 est également pourvue d'une cavité 51 qui reçoit un contacteur à lamine souple 52. Le contacteur 52 comprend une paire de contacts 53, 54 qui, dans la disposition représentée sur le dessin, sont maintenus dans une position " définie " par l'action de l'aimant 19 sur le premier piston 16. Chaque contact 53, 54 est relié a un fil électrique associé 55, 56, et les fils 55, 56 s'étendent jusqu'à un circuit de commande et un dispositif indicateur (non représentés). Le bottier 10 est pourvu de deux entrées 57, 58. Une entrée 57 se raccorde au bottier 10 avec une branche 59 qui sort dans la première section d'alésage de façon adjacente à la paroi d'extrémité 14 et l'autre branche 60 qui sort dans la deuxième partie de raccordement 27 entre la deuxième section d'alésage 23 et la troisième section d'alésage 24. Un alésage 61 s'étend à travers le bouchon 30 depuis un point sur la première surface extérieure 31 du bouchon 30 adjacent à l'extrémité de la branche 60 jusqu'à un point dans l'alésage de bouchon 37 adjacent à la paroi d'extrémité 38. La deuxième entrée 58 conduit à un point sur la deuxième section d'alésage 23 entre l'extrémité 36 du bouchon 30 et le début de la première section d'alésage 15 dans le bottier 10. Lors de l'utilisation, l'indicateur de pression différentielle décrit ci-dessus en se référant au dessin est conçu pour une utilisation avec un ensemble de filtre o le fluide sous pression est amené jusqu'à un filtre et o le fluide filtré sort du filtre. L'entrée 57 est reliée de façon à recevoir du fluide provenant de l'amont du filtre et l'entrée 58 est reliée de façon à recevoir du fluide provenant de l'aval du filtre. L'agencement est tel que, dans des conditions de fonctionnement normales, la différence entre les pressions amont et aval est insuffisante pour déplacer les premier et deuxième pistons 16, 39 depuis les positions inactives représentées sur le dessin. Toutefois, lorsque le filtre se colmate avec de la matière filtrée, la différence de pression entre la pression amont et la pression aval augmente. Pour une première pression différentielle, déterminée par les sections de la première surface d'extrémité 18 et de la deuxième surface d'extrémité 20 et par les caractéristiques du ressort 44, la pression différentielle au niveau du premier piston 16 est telle qu'une force suffisante est générée sur la première surface d'extrémité 18 du premier piston 16 de façon à déplacer le premier piston 16 à l'encontre de l'action du ressort 44 depuis la position inactive le long de la première section d'alésage 15. Ce mouvement amène les contacts 53, 54 et le contacteur à lame souple 52 à une fois que le premier piston 16 s'est déplacé. Toutefois, lorsque la pression différentielle augmente jusqu'à une deuxième pression différentielle prédéterminée, la pression différentielle au niveau du deuxième piston 39 est suffisante pour amener le deuxième piston 39 à se déplacer depuis la position inactive représentée sur le dessin à l'encontre de l'action du ressort 44 et hors de l'alésage de bouchon 37. Ceci déplace l'aimant associé 41 à l'écart de l'aimant 50 du bouton 48, permettant ainsi au bouton 48 de sortir de la cavité 47 sous l'action du ressort 49. Ceci donne une indication visuelle de la deuxième différence de pression. Il est à noter que ces premières et deuxièmes indications peuvent être utiles dans de nombreuses circonstances. L'indication fournie par le contacteur à lame souple 52 peut être utilisée par un opérateur, alors que l'indication fournie par le bouton 48 peut être utilisée à des fins de maintenance. Un signal peut être utilisé afin d'indiquer l'autre afin d'indiquer " blocage ". Il est à noter que l'indicateur n'a pas besoin d'être exactement comme cela a été décrit ci- dessus. Les sections des premier et deuxième pistons 16, 39 peuvent être les mêmes de sorte que le contacteur à lame souple 52 et le bouton 48 fonctionnent à la même ou sensiblement aux mêmes pressions différentielles. Ceci peut être utilisé lorsque la sécurité d'une indication double est nécessaire. Les indications peuvent être inversées; le deuxième piston 39 peut actionner un contacteur à lame souple 52 et le premier piston 16 peut actionner un bouton 48. Le contacteur à lame souple 52 peut être remplacé par un système de micro- contact. Lorsqu'un contacteur à lame souple est prévu, il doit être déplacé d'une position " fermée " vers une position " ouverte ", ou bien l'inverse, lors du déplacement du premier piston 16 depuis la position inactive, en utilisant un aimant de rappel ou un contacteur à double contact. Le contacteur à lame souple 52, ou son équivalent, peut être prévu pour fournir deux signaux, un pour chaque pression. Le bouton 48 n'a pas besoin d'être déplacé par un ressort 49; le deuxième piston 39 peut être pourvu d'un agencement magnétique tel que l'attraction magnétique varie depuis le maintien initial du bouton dans la cavité, dans la position inactive du deuxième piston 39, jusqu'à une force magnétique opposée amenant le bouton 48 à se déplacer hors de la cavité 47. La pression différentielle indiquée comme cela a été décrit ci- dessus a pour avantage que deux indications sont fournies par un unique dispositif, économisant ainsi de l'espace et du poids. De plus, les coQts de fabrication sont réduits du fait qu'un seul ressort de mesure de pression différentielle 44 est nécessaire, bien que des ressorts séparés puissent être prévus. Une fiabilité améliorée est obtenue et est encore améliorée en ayant des raccordements simples au boltier 10 pour les pressions amont et aval. REVENDICATIONS 1. Indicateur de pression différentielle comportant un bottier (10, 30) ayant une première entrée (57) pour raccordement à une source de fluide à une pression plus élevée et une deuxième entrée (58) pour raccordement à une source de fluide à une pression plus faible, des premier et deuxième pistons (16, 39) ayant chacun des première et deuxième extrémités opposées (18, 20, 40, 42), le premier piston (16) étant associé de manière opérationnelle à des premiers moyens d'indication (52) et le deuxième piston (39) étant associé de manière opérationnelle à des deuxièmes moyens d'indication, caractérisé en ce que les premier et deuxième pistons (16, 39) sont montés pour un mouvement de coulissement dans des premier et deuxième alésages (15, 37) respectifs dans le bottier (10, 30), les premières extrémités (18, 40) étant reliées à la première entrée (57) et les deuxièmes extrémités (20, 42) étant reliées à la deuxième entrée (58), l'agencement étant tel que le premier piston (16) se déplace dans le premier alésage (15) depuis une position inactive afin d'actionner les premiers moyens d'indication (52) pour une première différence de pression entre le fluide dans les première et deuxième entrées (57, 58), et le deuxième piston (39) se déplace dans le deuxième alésage (37) depuis une position inactive afin d'actionner les deuxièmes moyens d'indication (48) pour une deuxième différence de pression entre le fluide dans les première et deuxième entrées (57, 58). 2. Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage de premier piston (15) et l'alésage de deuxième piston (37) sont coaxiaux et contigus au premier piston (16) qui est disposé de manière opposée au deuxième piston (39) de telle sorte que les deuxièmes extrémités (20, 42) des premier et deuxième pistons (16, 39) sont l'une en face de l'autre, la deuxième entrée (58) conduisant jusqu'aux extrémités contiguës des alésages de premier et deuxième pistons (15, 37). 3. Indicateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première entrée (57) possède deux branches dans le boîtier (10, 30), l'une (59) conduisant à la première extrémité (18) du premier piston (16) et l'autre (60, 61) conduisant à la première extrémité (40) du deuxième piston (39). 4. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premier et deuxième pistons (16, 39) sont rappelés par ressort dans les positions inactives respectives. 5. Indicateur selon la revendication 4, lorsqu'elle est rattachée à la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit rappel par ressort est assuré par un unique ressort (44) agissant sur et entre les deuxièmes extrémités (20, 42) des premier et deuxième pistons (16, 39). 6. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première pression différentielle est la même que la deuxième pression différentielle. 1l 7. Indicateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les sections de la première extrémité (18) et de la deuxième extrémité (20) du premier piston (16) sont les mêmes que les sections de la première extrémité (40) et de la deuxième extrémité (42) du deuxième piston (39). 8. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première pression différentielle est différente de la deuxième pression différentielle. 9. Indicateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les sections de la première extrémité (18) et de la deuxième extrémité (20) du premier piston (16) sont supérieures aux sections de la première extrémité (40) et de la deuxième extrémité (42) du deuxième piston (39) de telle sorte que le premier piston (16) se déplace depuis la position inactive correspondante avant que le deuxième piston (39) se déplace depuis la position inactive correspondante. 10. Indicateur selon la revendication 9, lorsqu'elle est rattachée à la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre du premier piston (16) est supérieur au diamètre du deuxième piston (39), la deuxième extrémité (20) du premier piston (16) étant entourée par une jupe annulaire (21) et la deuxième extrémité (42) du deuxième piston étant entourée par une jupe annulaire(43), avec la jupe (43) du deuxième piston (39) qui s'étend dans la cavité définie par la jupe (21) du premier piston (16). 11. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le premier indicateur est un contacteur électrique (52) actionné lors du déplacement du premier piston (16) depuis la position inactive afin d'indiquer ladite première pression différentielle. 12. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le deuxième indicateur est un élément (48) qui se déplace depuis une position non-visible jusqu'à une position visible lorsque le deuxième piston (39) se déplace depuis la position inactive afin d'indiquer ladite deuxième pression différentielle. 13. Indicateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le contacteur électrique (52) procure également une indication de ladite deuxième pression différentielle.