Brevet FR2913497A1 — publié le 20080912

DISPOSITIF DE FUITE CALIBREE La présente invention concerne les dispositifs de fuite calibrée aptes à être connectés en série entre un volume du fluide et un dispositif de mesure d'un flux, qui trouvent des applications avantageuses pour l'étalonnage de débitmètres. De telles applications sont particulièrement intéressantes dans de nombreux domaines techniques, par exemple le domaine des véhicules automobiles pour l'étalonnage des débitmètres utilisés pour tester l'étanchéité de certaines pièces destinées à contenir des fluides à haute pression. Tel est le cas par exemple des chambres de combustion des moteurs à explosion, des tubulures d'admission de carburant et de comburant en sortie par exemple d'un compresseur. Pour étalonner ces débitmètres, il est connu d'utiliser, dans ces domaines techniques, des structures dites "fuites calibrées" qui, en fonction notamment de la pression du fluide devant les traverser, de leur section et de leur longueur, et éventuellement des matériaux dans lesquels elles sont réalisées, donnent un débit de fluide qui peut être déterminé notamment par calcul. Actuellement, de telles fuites calibrées sont par exemple constituées d'une pastille en un matériau relativement noble, comme du platine iridié dont le coefficient de dilatation est connu pour être très faible, et d'un ou plusieurs orifices traversants réalisés dans cette pastille, par exemple au moyen d'un perçage par un rayonnement électromagnétique cohérent comme celui donné par un générateur laser. On conçoit donc aisément que, avec une telle réalisation, la section de la fuite est déterminée une fois pour toute et ne peut pas être facilement adaptée, à moins de remplacer la pastille par une autre pastille comportant un orifice ou plusieurs orifices d'une autre section. Or, dans un domaine technique comme celui des véhicules automobiles, il est nécessaire d'effectuer de nombreux tests d'étanchéité sur de nombreuses pièces destinées à recevoir différents fluides sous différentes pressions. De ce fait, la combinaison de ces trois paramètres 2 entre eux et le nombre considérable de pièces dont il est nécessaire de tester l'étanchéité exigent l'utilisation de très nombreux dispositifs de mesure de débit de fuite ou débitmètres qui ont tous dû être préalablement étalonnés. Avec les fuites calibrées connues comme celles décrites ci-dessus, il n'est pas possible d'étalonner à moindre coût tous les débitmètres nécessaires, car elles ne peuvent pas être facilement adaptées à toutes les conditions qui peuvent se rencontrer dans un domaine technique comme celui des moteurs de véhicules automobiles. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un dispositif de fuite calibrée qui pallie en grande partie les inconvénients mentionnés ci-dessus des dispositifs de fuite calibrée connus, notamment en permettant facilement et à moindre coût de modifier la valeur de la fuite, et qui puisse ainsi être utilisé dans de nombreux domaines sans devoir subir des modifications ou adaptations importantes et complexes. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de fuite calibrée apte à être connecté en série entre un volume de fluide et un débitmètre, caractérisé par le fait qu'il comporte : • un capillaire de sections intérieure et extérieure, et de longueur, 20 données, • un manchon comportant une percée centrale, • une bague en un matériau élastiquement compressible et extensible, ladite bague comportant un orifice traversant ayant une section :sensiblement complémentaire de la section extérieure du capillaire, une 25 ;section extérieure sensiblement complémentaire de la section intérieure du manchon, et une longueur inférieure à la longueur de la percée centrale du manchon et à la longueur du capillaire, ladite bague étant montée coulissante à l'intérieur du manchon sensiblement dans sa partie médiane, ledit capillaire étant disposé dans l'orifice traversant de la bague de façon 30 que ses deux extrémités émergent de part et d'autre des deux faces d'extrémités de la bague, • des moyens pour appliquer deux forces opposées respectivement sur les deux faces d'extrémités de la bague de façon à lui faire subir une 3 déformation par aplatissement pour que sa paroi cylindrique extérieure se plaque de façon étanche contre la paroi intérieure du manchon et que la paroi de son orifice traversant se plaque de façon étanche contre la paroi latérale extérieure du capillaire, et • des moyens pour raccorder de façon étanche les deux extrémités du manchon respectivement au dit volume et au dit débitmètre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lequel : La figure unique représente, vu en coupe longitudinale, un mode de réalisation d'un dispositif de fuite calibrée selon l'invention, dans une représentation légèrement en éclaté pour bien faire ressortir les différents éléments constitutifs du dispositif. II est précisé que la figure représente un seul mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. La présente invention concerne un dispositif de fuite calibrée 1 apte à être connecté en série entre un volume 2 de fluide et un débitmètre 3, dans 4 le but par exemple d'étalonner ce dernier pour ensuite l'utiliser afin de déterminer le degré d'étanchéité de pièces ou analogues. Le dispositif de fuite calibrée, par référence à la figure unique, comporte un capillaire 10 de sections intérieure et extérieure, et de longueur, données, un manchon 12 comportant une percée centrale 13 et une bague 14 en un matériau élastiquement compressible et extensible, la fuite calibrée proprement dite étant constituée par le canal intérieur du capillaire. Cette bague comporte un orifice traversant 16 ayant une section sensiblement complémentaire de la section extérieure du capillaire 10, une section extérieure sensiblement complémentaire de la section intérieure du manchon 12, et une longueur inférieure à la longueur de la percée centrale 13 du manchon et à la longueur du capillaire 10. Ayant la configuration définie ci-dessus, la bague 14 est montée coulissante à l'intérieur du manchon 12 sensiblement dans sa partie médiane 18, le capillaire 10 étant disposé dans l'orifice traversant 16 de la bague 14 de façon que ses deux extrémités 21, 22 émergent de part et d'autre des deux faces d'extrémités 24, 26 de la bague. Le dispositif comporte en outre des moyens 30 pour appliquer deux forces opposées respectivement sur les deux faces d'extrémités 24, 26 de la bague de façon à lui faire subir une déformation par aplatissement pour que sa paroi cylindrique extérieure 28 se plaque de façon étanche contre la paroi intérieure 27 du manchon 12 et que la paroi 29 de son orifice traversant 16 se plaque de façon étanche contre la paroi latérale extérieure 11 du capillaire 10, et des moyens 40 pour raccorder de façon étanche les deux extrémités 41, 42 du manchon 12 respectivement au volume 2 et au débitmètre 3. Selon un mode de réalisation préférentiel comme celui illustré, les moyens 30 pour appliquer deux forces opposées respectivement sur les deux faces d'extrémités 24, 26 de la bague et les moyens 40 pour raccorder de façon étanche les deux extrémités 41, 42 du manchon 12 respectivement au volume de fluide 2 et au débitmètre 3 sont constitués de deux raccords fluidiques 51, 52 aptes à être enfichés dans les deux extrémités 41, 42 du manchon 12 pour venir en appui respectivement contre les deux faces d'extrémités 24, 26 de la bague 14, et de moyens 60 pour réaliser l'étanchéité entre respectivement les deux raccords fluidiques 51, 52 et les deux extrémités 41, 42 du manchon 12. 5 De façon avantageuse, les deux raccords fluidiques 51, 52 sont aptes à être enfichés respectivement dans les deux extrémités 41, 42 du manchon 12 par au moins l'un des deux moyens suivants : vissage, encliquetage ou analogue. Sur la figure unique ces deux moyens n'ont pas été spécifiquement représentés car ils sont bien connus en eux-mêmes et ne posent pas de problème de mise en oeuvre par un homme du métier. Selon une réalisation préférentielle, les moyens 60 pour réaliser l'étanchéité entre respectivement les deux raccords fluidiques 51, 52 et les deux extrémités 41, 42 du manchon 12 sont constitués par un épaulement périphérique 53, 54 réalisé en saillie vers l'extérieur sur chaque raccord fluidique et un joint d'étanchéité 56, 57 interposé entre chaque extrémité 41, 42 du manchon 12 et chaque épaulement 53, 54. De façon préférentielle, il est prévu en outre deux rondelles antiextrusion 71, 72, par exemple en métal ou analogue, respectivement interposées entre les extrémités 58, 59 des raccords fluidiques 51, 52 qui sont en regard des faces d'extrémités 24, 26 de la bague 14 et ces faces d'extrémités de la bague elles-mêmes, de façon à bien contenir la déformation de la bague. De façon avantageuse, le dispositif de fuite calibrée comporte en outre deux joints toriques 73, 74 respectivement interposés entre les extrémités 58, 59 des raccords fluidiques 51, 52 en regard des faces d'extrémités 24, 26 de la bague 14 et les deux rondelles anti-extrusion 71, 72, ces joints 73, 74 pouvant être positionnés dans des logements réalisés dans les raccords mais, de préférence comme illustré, dans les rondelles anti-extrusion 71, 72. Selon une réalisation qui donne de très bons résultats, la bague 14 est en un matériau à base de polyuréthane et le capillaire 10 est en un matériau à base de silice. A la description faite ci-dessus, on constate que le montage du dispositif de fuite calibrée 1 à l'aide des éléments décrits ci-avant ne présente aucune difficulté, de mêrne que son démontage, ce qui permet d'adapter très facilement la section de la fuite, par seulement le remplacement du capillaire par un autre d'une autre section intérieure. Ce remplacement se fait très facilement, et surtout à moindre coût puisque, comme souligné précédernment, le démontage et le montage du dispositif de fuite calibrée selon l'invention sont très faciles et rapides. Quant au fonctionnement et à l'utilisation d'un tel dispositif de fuite calibrée, ils ne seront pas plus amplement décrits ici car ils sont identiques à ceux des dispositifs de fuite calibrée de l'art antérieur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fuite calibrée (1) apte à être connecté en série entre un volume (2) de fluide et un débitmètre (3), caractérisé par le fait qu'il 5 comporte : • un capillaire (10) de sections intérieure et extérieure, et de longueur, données, • un manchon (12) comportant une percée centrale (13), • une bague (14) en un matériau élastiquement compressible et 10 extensible, ladite bague comportant un orifice traversant (16) ayant une section sensiblement complémentaire de la section extérieure du capillaire (10), une section extérieure sensiblement complémentaire de la section intérieure du manchon (12), et une longueur inférieure à la longueur de la percée centrale (13) du manchon et à la longueur du capillaire (10), ladite 15 bague étant montée coulissante à l'intérieur du manchon (12) sensiblement dans sa partie médiane (18), ledit capillaire (10) étant disposé dans l'orifice traversant (16) de la bague de façon que ses deux extrémités (21, 22) émergent de part et d'autre des deux faces d'extrémités (24, 26) de la bague, 20 • des moyens (30) pour appliquer deux forces opposées respectivement sur les deux faces d'extrémités (24, 26) de la bague de façon à lui faire subir une déformation par aplatissement pour que sa paroi cylindrique extérieure (28) se plaque de façon étanche contre la paroi intérieure (27) du manchon (12) et que la paroi (29) de son orifice traversant 25 (16) se plaque de façon étanche contre la paroi latérale extérieure (11) du capillaire (10), et • des moyens (40) pour raccorder de façon étanche les deux extrémités (41, 42) du manchon (12) respectivement au dit volume (2) et au dit débitmètre (3). 30 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour appliquer deux forces opposées respectivement sur les deux faces d'extrémités (24, 26) de la bague et les moyens (40) pour raccorder de façon étanche les deux extrémités (41, 42) du manchon (12) respectivement au dit volume (2) et au dit débitmètre (3) sont constitués de deux raccords fluidiques (51, 52) aptes à être respectivement enfichés dans les deux extrémités (41, 42) du manchon (12) pour venir en appui respectivement contre les deux faces d'extrémités (24, 26) de la bague (14) et de moyens (60) pour réaliser l'étanchéité entre respectivement les deux raccords fluidiques (51, 52) et les deux extrémités (41, 42) du manchon (12). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux raccords fluidiques (51, 52) sont aptes à être enfichés respectivement dans les deux extrémités (41, 42) du dit manchon (12) par au moins l'un des deux moyens suivants : vissage, encliquetage. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le .fait que les moyens (60) pour réaliser l'étanchéité entre respectivement les deux raccords fluidiques (51, 52) et les deux extrémités (41, 42) du manchon (12) sont constitués par un épaulement périphérique (53, 54) réalisé en saillie vers l'extérieur sur chaque raccord fluidique et un joint d'étanchéité (56, 57) interposé entre chaque extrémité (41, 42) du manchon (12) et chaque épaulement (53, 54). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre deux rondelles anti-extrusion (71, 72) respectivement interposées entre les extrémités (58, 59) des raccords fluidiques (51, 52) en regard des faces d'extrémités (24, 26) de la bague (14) et ces dites faces d'extrémités de la bague. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre deux joints toriques (73, 74) respectivement interposés entre les extrémités (58, 59) des raccords fluidiques (51, 52) en regard des faces d'extrémités (24, 26) de la bague (14) et les deux rondelles antiextrusion (71, 72). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ladite bague (14) est en un matériau à base de polyuréthane. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le 5 fait que ledit capillaire (10) est en un matériau à base de silice.