Brevet FR2736416A1 — publié le 19970110

i L'invention concerne des dispositifs de dosage de fluides, et en particulier, mais non exclusivement, des dispositifs de dosage d'huile devant être utilisés dans des lubrificateurs d'air comprimé. Il est bien connu que de nombreux dispositifs pneumatiques, tels que certains outils et certaines valves de commande actionnés par air, nécessitent que l'air comprimé contienne un lubrifiant sous la forme d'un brouillard d'huile. A cet effet, des conduites d'air comprimé comportent un lubrificateur qui introduit un brouillard d'huile dans le courant d'air comprimé s'y écoulant. Le lubrificateur comprend de façon presque invariable un dispositif réglable de dosage d'huile permettant à l'utilisateur de régler la quantité d'huile introduite dans le courant d'air comprimé suivant les besoins de lubrification des dispositifs pneuma- tiques concernés. Le dispositif de dosage d'huile comporte classiquement et habituellement une valve à pointeau réglable manuellement qui distribue, à un débit maîtrisé des goutte- lettes d'huile dans le courant d'air comprimé. Bien que d'une construction relativement simple et fiable, ces valves sont très coûteuses à fabriquer et à assembler. La figure 1 des dessins annexés, qui seront décrits en détail ci-après, représente un lubrificateur typique de l'art antérieur comportant une telle valve à pointeau pour le dosage d'huile. En outre, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 707 204 décrit en détail une valve à pointeau de dosage d'huile actuellement utilisé par la présente Demanderesse. Un objet de la présente invention est de proposer une réalisation nouvelle d'un dispositif de dosage de fluide, en particulier un dispositif de dosage d'huile convenant à une utilisation, par exemple, dans un lubrificateur d'air comprimé, lequel dispositif est moins coûteux à fabriquer et à assembler, mais sert néanmoins à doser un fluide, par exemple de l'huile, avec précision et fiabilité. Conformément à un aspect de la présente inven- tion, il est proposé un dispositif réglable de dosage de fluide comportant un premier élément fixe et renfermant un passage sensiblement central de sortie de fluide se terminant à une surface supérieure de cet élément, et un second élément superposé au premier élément et présentant une surface inférieure en contact avec la surface supérieure du premier élément, le second élément pouvant tourner par rapport au premier élément, l'une des surfaces étant plane et définis- sant, en elle, une rainure allongée dont une extrémité inté- rieure communique avec le passage de sortie de fluide, l'autre surface étant en rampe à la périphérie afin d'éta- blir, en communication avec l'extrémité extérieure de la rainure, un intervalle périphérique entre les deux surfaces, intervalle dont la dimension, à l'emplacement de l'extrémité extérieure de la rainure, varie en fonction de la position en rotation du second élément par rapport au premier élément, et un passage d'entrée de fluide agencé de façon à amener un fluide à l'intervalle périphérique et donc au passage de sortie de fluide en passant par la rainure. La dimension de l'intervalle périphérique variable entre les deux surfaces peut varier, avantageusement en continu, entre une valeur nulle et une dimension maximale prédéterminée de façon que l'on puisse faire varier l'écoule- ment d'un fluide, à travers le dispositif, d'un débit nul, c'est-à-dire en position fermée, jusqu'à un débit maximal prédéterminé. La surface inférieure du second élément tournant est avantageusement la surface plane, la surface supérieure du premier élément, fixe, étant en rampe à la périphérie. Conformément à un autre aspect de l'invention, il est proposé un lubrificateur d'air comprimé comportant un dispositif réglable de dosage d'huile selon l'invention destiné à régler la quantité d'huile introduite dans l'air. L'invention sera décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation avec coupe d'un type connu de lubrificateur d'air comprimé; la figure 2 est une vue en élévation avec coupe partielle, à échelle agrandie, d'un dispositif de dosage d'huile réalisé conformément à l'invention, convenant à une utilisation avec un lubrificateur du type montré sur la figure 1; la figure 3 est une vue en plan suivant la ligne III-III de la figure 2; et la figure 4 est une vue en plan de dessous suivant la ligne IV-IV de la figure 2. En référence d'abord à la figure 1, un lubrifica- teur connu, dont la nature générale est familière des spécialistes de la technique, comporte un corps 1 ayant une entrée 2 et une sortie 3, raccordé dans une conduite 4 d'air comprimé. Le corps 1 supporte un godet suspendu 5 qui contient une quantité d'huile lubrifiante 6 dans laquelle plonge un tube vertical 7, ouvert aux extrémités, supporté par le corps 1. L'extrémité supérieure du tube 7 communique avec l'extrémité inférieure d'un alésage 8 formé dans le corps 1 et qui, à son extrémité supérieure, communique avec un dôme 9 dit à débit visible. Le dôme 9 à débit visible présente un orifice 10 de dosage dont on peut faire varier la dimension au moyen d'un pointeau effilé 11 qui est vissé en 12 dans le dôme 9. Le pointeau est fixé, par son extrémité supérieure, à un bouton 13 de réglage que l'on peut faire tourner à la main et qui, en étant tourné dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, augmente la section transversale de l'orifice 10 de dosage et qui, inversement, lorsqu'il est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, la diminue jusqu'à finir par fermer complète- ment l'orifice 10. L'entrée 2 d'air comprimé communique avec l'intérieur du godet 5 au moyen d'un passage 14 formé à l'intérieur du corps 1, par l'intermédiaire d'un clapet 15 de charge de manière que le godet 5 se trouve mis sous pression pendant l'utilisation. La sortie 3 d'air comprimé communique avec le côté de sortie du dôme 9 à débit visible au-dessous de l'orifice 10 de dosage par l'intermédiaire d'un passage 16 d'alimentation en huile. Entre l'entrée 2 et la sortie 3, en amont du passage 16 d'alimentation en huile, se trouve un dispositif étrangleur 17 pouvant fléchir élastiquement qui sert, lors de l'utilisation, à engendrer dans la sortie 3 une faible chute de pression qui est proportionnelle au débit d'écoulement d'air. Par conséquent, lorsque de l'air s'écoule à travers le lubrificateur, la pression de l'air dans la sortie 3 est légèrement inférieure à la pression de l'air dans le godet 5 et l'huile lubrifiante 6 se trouvant dans le godet 5 est donc aspirée vers le haut par le tube 7 jusque dans le dôme 9 à débit visible en passant par l'alésage 8. L'huile se trouvant dans le dôme à débit visible dégoutte dans le passage 16 d'alimentation en huile en passant par l'orifice 10 de dosage, puis dans la sortie 3 o les gouttes d'huile sont atomisées par l'écoulement d'air pour former un "brouillard d'huile". Un débit d'écoulement d'air donné, la quantité d'huile distribuée dans le courant d'air est régulée par le réglage de l'orifice 10 de dosage et peut être diminuée ou augmentée comme souhaité par un réglage du pointeau 11, au moyen du bouton 13 comme décrit précédemment. Le dispositif étrangleur 17 est conçu de manière que, dans une position donnée du pointeau 11, on obtienne un rapport presque constant de la densité de l'huile à celle de l'air sur une large plage d'écoulements d'air. Comme on peut le voir, une bille 18 de retenue est placée à l'extrémité inférieure de l'alésage 8 et elle sert à assurer que le tube 7 reste rempli d'huile pendant les périodes sans écoulement d'air. Habituellement, le pointeau 11 est usiné en laiton et est vissé en 12 dans le corps du dôme 9 qui se présente sous la forme d'une pièce moulée en matière plasti- que transparente afin que l'utilisateur puisse contrôler le fonctionnement du lubrificateur. Comme indiqué précédemment, un tel agencement est relativement coûteux à fabriquer et à assembler. Les figures 2 à 4 illustrent une forme de dispositif de dosage d'huile réalisée conformément à l'inven- tion, qui ne nécessite aucune pièce métallique filetée et qui peut commodément comporter des pièces réalisées entièrement en matière plastique et très aisées à démonter. En référence à ces figures, le dispositif comporte trois pièces moulées en matière plastique, à savoir un boîtier extérieur 19 globalement cylindrique, un élément intérieur 20 globalement cylindrique et un élément de valve 21. Ces pièces moulées correspondent ensemble au dôme 9 à débit visible du lubrificateur représenté sur la figure 1. Le boîtier 19 comporte une partie 22 à jupe pourvu d'éléments mâles 23, 23' d'accouplement à baïonnette entre son extrémité inférieure ouverte et un rebord annulaire moleté 24. Les éléments 23, 23' d'accouplement à baïonnette servent au montage du boîtier 19 sur le corps d'un lubrifica- teur d'air comprimé, analogue à l'agencement montré sur la figure 1, mais le montage pourrait, en variante, être un montage par vissage. Deux épaulements annulaires 25 et 26 sont définis à l'intérieur de l'extrémité supérieure du boîtier 19 et servent de siège respectivement pour l'élément de valve 21 et une bague torique 27 d'étanchéité. Comme on peut le voir, l'extrémité supérieure du boîtier 19 définit une ouverture circulaire 28. Comme on peut le voir, l'épaisseur de la paroi de la partie à jupe 22 varie progressivement d'un maximum sur la gauche de la coupe montrée sur la figure 2 jusqu'à un minimum sur la droite de la coupe montrée sur la figure 2. L'élément est reçu entièrement et coaxialement dans le boîtier 19 et est ouvert à son extrémité inférieure. Son extrémité supé- rieure définit une surface 29 tournée vers le haut, dont la forme est décrite plus en détail ci-dessous en référence à la figure 3, et un ajutage 30 s'étendant vers le bas. L'élément de valve 21 est placé en position par et entre la surface supérieure 29 de l'élément 20 et les épaulements intérieurs 25 et 26 du boîtier 19. Il comporte une partie 31 analogue à un disque réalisée d'une seule pièce avec une courte saillie cylindrique 32 dont l'extrémité supérieure présente une fente 33. La partie 31 analogue à un disque de l'élément de valve 21 définit une surface plane inférieure 34, tournée vers le bas, dans laquelle est formée une rainure 35 qui s'étend radialement depuis le centre de la surface 34 presque jusqu'à sa périphérie. La surface 34 porte contre la surface 29 de l'élément 20 tout en pouvant tourner par rapport à elle. En raison de l'épaisseur variable de la paroi de la partie à jupe 22 du boîtier 19, un passage annulaire presque complet 36, de section transversale en forme de croissant, est défini entre la surface intérieure de la partie à jupe 22 et la surface cylindrique extérieure de l'élément 20. Un joint élastomérique moulé 37 d'étanchéité est placé à la base de l'assemblage au moyen de pieds, dont l'un est représenté en 38, et ce joint présente un certain nombre d'ouvertures centrales dont deux sont représentées en 39, et un certain nombre d'ouvertures circonférentielles dont l'une est représentée en 40. En référence à présent en particulier à la figure 3, la surface supérieure 29 de l'élément 20 comporte une arête annulaire 41 espacée de sa périphérie sur laquelle la partie 31 analogue à un disque de l'élément de valve 21 repose. La partie annulaire 42 de la surface 29 comprise entre l'arête 41 et son bord est en rampe, c'est-à-dire que sa hauteur varie progressivement, en se déplaçant sur environ 360 , de son niveau le plus haut auquel elle est coplanaire avec l'arête 41, comme à l'emplacement A sur la figure 3, jusqu'à son niveau le plus bas au- dessous de celui de l'arête, comme en B sur la figure 3. Par conséquent, le niveau C sur la figure 3 est situé approximativement à mi- distance entre les niveaux le plus haut et le plus bas de la surface en rampe 42. Un intervalle H variant progressivement (voir figure 2) se trouve donc entre la surface plane 34 de l'élément de valve 21 et la surface périphérique en rampe 42. A titre d'exemple, l'intervalle H peut varier entre 0 et environ 1,0 mm. En référence en outre à la figure 4, on peut voir clairement que la rainure 35 s'étend radialement depuis le centre de la partie 31 analogue à un disque de l'élément de valve 21 presque jusqu'à sa périphérie. Par conséquent, l'extrémité extérieure de la rainure 35 communique avec l'intervalle H, tandis que son extrémité intérieure communi- que avec l'ajutage 30 de l'élément 20. Suivant la position en rotation de l'élément de valve 21 par rapport à l'élément 20, l'extrémité extérieure de la rainure 35 est exposée à un intervalle H plus petit ou plus grand, suivant le cas, et le débit d'alimentation en huile lubrifiante de l'ajutage 30 varie donc en conséquence. Lorsque l'extrémité extérieure de la rainure 35 est placée dans la position A montrée sur la figure 3, sous l'effet d'une rotation de l'élément de valve 21 sur environ 180 à partir de la position montrée suî la figure 1, l'intervalle H est évidemment nul et aucun écoule- ment d'huile ne se produit. On peut faire varier la position dans laquelle est tourné l'élément de valve 21 en utilisant un tournevis inséré dans la fente 33 à travers l'ouverture 28 du boîtier. Lors de l'utilisation et par analogie avec le fonctionnement du lubrificateur montré sur la figure 1, la pression différentielle présente à travers le dispositif de dosage provoque une aspiration d'huile lubrifiante dans le passage 36 par l'intermédiaire des ouvertures 40, etc. du joint 3-7, d'o l'huile s'écoule à travers l'intervalle H et par le canal 35 jusqu'à l'ajutage 30, comme indiqué par les flèches sur la figure 2. L'huile dégoutte ensuite de l'aju- tage 30 dans la sortie du lubrificateur en passant par les ouvertures centrales 39, etc. du joint 37, de nouveau comme indiqué par les flèches. De même que dans le cas du dispositif de dosage connu décrit en regard de la figure 1, le dispositif décrit en référence aux figures 2 à 4 procure, pour tout réglage donné quelconque de l'élément de valve 21, un rapport presque constant de la densité de l'huile à la densité de l'air sur une large plage d'écoulement d'air. Ainsi qu'on l'appréciera, un dispositif selon l'invention peut être utilisé dans divers autres contextes et peut être mis en oeuvre pour régler un écoulement de fluide lorsqu'il se trouve dans toute orientation appropriée pour l'application en question. On appréciera en outre que diverses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit de façon spécifi- que ici sans sortir du cadre de l'invention tel que défini ci-dessus. En outre, bien qu'il soit avantageux de mouler la totalité des diverses pièces en une matière plastique et en particulier le boîtier 19 et l'élément 20 en une matière plastique transparente, telle qu'un polycarbonate, de manière que le fonctionnement du dispositif puisse être contrôlé visuellement, certaines ou la totalité de ces pièces pour- raient être réalisées en métal. REVENDICATIONS 1. Dispositif réglable de dosage de fluide, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément fixe (20) présentant un passage sensiblement central de sortie de fluide se terminant à une surface supérieure (29) de cet élément, et un second élément (21) superposé audit premier élément et ayant une surface inférieure (34) en contact avec la surface supérieure du premier élément, le second élément pouvant être tourné sélectivement par rapport au premier élément, l'une des surfaces étant plane et définissant en elle une rainure allongée (35) dont une extrémité intérieure communique avec le passage de sortie de fluide, et l'autre surface étant en rampe (42) à sa périphérie afin d'établir, en communication avec l'extrémité extérieure de la rainure, un intervalle périphérique (H) entre les deux surfaces, intervalle dont la dimension, à l'emplacement de l'extrémité extérieure de la rainure, varie en fonction de la position choisie en rotation du second élément par rapport au premier élément, et un passage (36) d'entrée de fluide disposé de façon à amener un fluide à l'intervalle périphérique et, de celui-ci, au passage de sortie de fluide, en passant par la rainure. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la surface inférieure du second élément pouvant tourner définit ladite surface plane et la surface supérieure du premier élément fixe définit ladite surface en rampe à la périphérie. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier élément fixe comprend un élément en forme de coupelle retournée ayant une paroi latérale sensiblement cylindrique, une base ouverte et une paroi supérieure présentant une surface supérieure définis- sant la surface en rampe à la périphérie, le passage de sortie de fluide étant défini par un ajutage (30) qui s'étend vers le bas sensiblement centralement depuis la paroi supérieure jusqu'à l'intérieur de l'élément en forme de coupelle, cet ajutage ayant une extrémité supérieure d'entrée délimitée par la surface supérieure de la paroi supérieure, et une extrémité inférieure de sortie. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la surface supérieure de la paroi supérieure de l'élément en forme de coupelle retournée est formée de façon à comporter une arête sensiblement annulaire (41) sur laquelle la surface plane du second élément, pouvant tourner, repose, l'arête annulaire étant placée entre l'extrémité supérieure d'entrée de l'ajutage et la surface en rampe à la périphérie. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que la surface en rampe à la périphérie est sensiblement annulaire et varie progressivement en hauteur, dans une direction circonférentielle, depuis un point o elle est sensiblement coplanaire avec l'arête annulaire jusqu'à un point o elle s'étend au-dessous de cette arête. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que le second élément pouvant tourner comporte une partie (31) analogue à un disque ayant une surface inférieure définissant ladite surface plane, la partie analogue à un disque comportant un moyen (32) pour en faciliter la rotation manuelle autour d'un axe central perpendiculaire à cette surface plane. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le moyen pour faciliter la rotation manuelle de la partie analogue à un disque comprend une saillie supérieure (32) de cette partie, une fente (33) étant formée dans ladite saillie pour recevoir la lame d'un tournevis ou d'un outil analogue. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que le premier élément, fixe, et le second élément, pouvant tourner, comprennent des éléments respectifs moulés d'une seule pièce en matière plastique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que le premier élément, fixe, et le second élément, pouvant tourner, sont logés dans un boîtier (19) dont la surface intérieure définit, avec la surface extérieure du premier élément fixe, le passage d'entrée de fluide pour amener un fluide à l'intervalle périphérique. 10. Dispositif selon la revendication 9, caracté- risé en ce que le boîtier est moulé d'une seule pièce en matière plastique. 11. Lubrificateur d'air comprimé, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif réglable de dosage de lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.