Brevet FR2955656A1 — publié le 20110729

TIROIR DE DISTRIBUTION POUR COMPTEUR DE GAZ A MEMBRANES La présente invention concerne les tiroirs de distribution utilisés dans les compteurs de gaz à membranes déformables. De tels compteurs à gaz comprennent une pluralité de chambres de mesure et utilisent classiquement un système de distribution afin de remplir et vider les chambres de mesure. Ce système est typiquement constitué d'une ou plusieurs pièces mobiles, appelées éléments ou tiroirs de distribution, qui se déplacent par rotation, oscillation ou translation sur une ou plusieurs pièces fixes, encore appelées boîtes de distribution, qui sont en connexion avec les chambres de mesure. La figure 1 illustre, à titre d'exemple non limitatif, un tiroir 1 de distribution connu obtenu par moulage, destiné à être utilisé dans un compteur de gaz à membranes à entraînement rotatif, et plus particulièrement à être posé sur un couvercle de distribution (non représenté). Une description complète de ce tiroir et de son interaction avec le couvercle de distribution est par exemple donnée dans le document FR 2 921 483. Le tiroir 1 de distribution comporte essentiellement une base inférieure 10 en forme de disque destinée à reposer sur la surface supérieure du couvercle de distribution (non représenté), base sur laquelle des secteurs de cercle aménagés de manière à former un orifice 11 et une zone bombée 12 formant dôme, les secteurs étant séparés par deux zones planes 13, 14, chaque zone couvrant un angle d'environ 90°. La zone bombée 12 est prolongée par un dôme 15 central au-dessous duquel une zone évidée formant palier est destinée à être placée concentriquement en regard de l'ouverture centrale correspondante du couvercle de distribution (non représenté). L'orifice 11 défini dans la base inférieure 10 a pour but de mettre successivement, lors de la rotation du tiroir, chaque ouverture correspondante du couvercle de distribution en communication avec une chambre de mesure du compteur pour faire pénétrer le gaz, les deux zones planes 13, 14 obturant successivement les ouvertures restantes. L'espace intérieur de la zone bombée 12 et du dôme central 15 ont pour but de mettre en communication successivement les chambres de mesure avec la sortie. Le tiroir 1 a ainsi deux fonctions : - Une fonction d'étanchéité entre le tiroir et le couvercle, avec un faible coefficient de frottement, réalisée par la base inférieure ; - Une fonction de guidage du gaz vers la sortie du compteur, réalisée par l'espace intérieur formé par la zone bombée et le dôme. Les surfaces de contact entre les tiroirs et les boîtes doivent assurer une étanchéité très élevée entre les boîtes et tiroirs, avec une force de frottement minimale et très stable dans le temps pour garantir la stabilité métrologique du compteur. L'étanchéité est donc classiquement obtenue en prévoyant que les surfaces de contact au niveau d'une part, du tiroir, et d'autre part, de la boîte, soient les plus planes possibles. Le défaut de planéité acceptable peut descendre jusqu'à quelques micromètres. Pour autant, ce défaut doit rester le plus stable possible dans le temps afin de garantir la stabilité métrologique du compteur. La stabilité dimensionnelle des boîtes et tiroirs est donc critique puisque leurs performances en frottement (stabilité du coefficient de frottement) et la résistance à l'usure des surfaces en contact affectent la stabilité métrologique du compteur en fonctionnement. Aujourd'hui, il est connu de fabriquer les boîtes et tiroirs en matériaux thermodurs moulés. L'inconvénient principal de ce type de fabrication, outre le fait que les matériaux thermodurs utilisés ne sont pas recyclables, réside dans le fait que les pièces obtenues doivent être parfois recuites pour en garantir la stabilité dimensionnelle. Pour pallier ces inconvénients, il a déjà été proposé de réaliser ces pièces par moulage thermoplastique. Certains thermoplastiques sont en effet plus homogènes et moins poreux, et permettent d'obtenir les performances de frottement recherchées. La stabilité dimensionnelle des matières thermoplastiques est en outre meilleure que pour les matières thermodures. Cependant, et tout spécifiquement pour le tiroir de distribution tel que celui représenté sur la figure 1, le moulage thermoplastique est une opération difficile à réaliser compte tenu des formes asymétriques recherchées. Il peut en résulter des déformations préjudiciables pour les performances métrologiques du compteur. En outre, les matières thermoplastiques sont coûteuses. Enfin, dans tous les cas, les procédés de moulage connus ne permettent pas d'obtenir des défauts de planéité souhaités pour assurer le niveau d'étanchéité requis, et la fabrication doit être complétée par une opération dite de rodage des surfaces critiques, opération qui consiste à usiner les surfaces concernées des pièces par frottement contre un plateau rendu abrasif par la présence de grains calibrés mélangés typiquement dans de l'eau. Du fait de cette opération de rodage, il est nécessaire de nettoyer les pièces très soigneusement après rodage afin d'évacuer tout résidu d'abrasif qui pourrait compromettre les performances en frottement en utilisation. Ceci entraîne des coûts et risques supplémentaires. En outre, le rodage a pour effet de retirer la couche superficielle dite « peau de moulage » de la matière, alors même que cette peau de moulage présente une structure moléculaire adaptée aux performances en frottement recherchées. Ceci peut être partiellement compensé par l'utilisation de matière intégrant des agents lubrifiants (graphite, téflon,...), mais au détriment du coût de la pièce. Le rodage engendre de plus une ouverture des porosités internes, surtout dans le cas de matières thermodures. Ceci favorise, en condition d'utilisation du compteur à gaz sur le réseau de distribution, la rétention des agents contaminants présents dans le gaz et altère le coefficient de frottement et donc la qualité métrologique du compteur. Enfin, le rodage crée sur la surface rodée une rugosité liée à la granulométrie des poudres de rodage qui facilite également la rétention des 25 agents contaminants. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précédents. Pour ce faire, l'invention a pour objet un tiroir de distribution pour compteur de gaz à membranes déformable comportant : 30 - une base inférieure destinée à reposer sur une surface supérieure d'un couvercle de distribution, la base inférieure comportant un orifice destiné à permettre au gaz de pénétrer successivement dans des chambres de mesure du compteur ; et - une partie supérieure formant un espace interne destiné à mettre successivement chacune des dites chambres de mesure du compteur en communication avec une sortie du compteur, caractérisé en ce que la base inférieure et la partie supérieure sont 5 deux pièces distinctes assemblées entre elles, la base inférieure étant réalisée en matière thermoplastique moulée. L'invention et les avantages qu'elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante d' exemples de réalisation faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : 10 - la figure 1, déjà décrite, représente un tiroir de distribution selon l'art antérieur, obtenu d'une seule pièce par moulage d'un matériau thermoplastique, ou thermodur ; - la figure 2 représente, sous forme de perspective éclatée, un tiroir de distribution conforme à la présente invention. 15 Le principe de l'invention consiste à séparer les deux fonctions décrites précédents en référence à la figure 1. Ainsi, un tiroir 1 de distribution conforme à l'invention comporte, comme visible sur la figure 2, deux parties obtenues par deux moulages distincts : - une base inférieure 10 destinée à reposer sur une surface supérieure 20 d'un couvercle de distribution, la base inférieure comportant un orifice 11 destiné à permettre au gaz de pénétrer successivement dans des chambres de mesure du compteur ; et - une partie supérieure 16 formant un espace interne destiné à mettre successivement chacune des dites chambres de mesure du compteur en 25 communication avec une sortie du compteur. Conformément à l'invention, et contrairement à l'art antérieur connu, la base inférieure 10 et la partie supérieure 16 sont ici deux pièces distinctes assemblées entre elles, la base inférieure 10 étant réalisée en matière thermoplastique moulée. 30 Outre l'orifice 11 qui permet au gaz de pénétrer successivement dans les chambre de mesure du compteur lors de la rotation du tiroir sur le couvercle de distribution, la base inférieure 10 comporte un orifice 17 de sortie au-dessus duquel s'étend la partie supérieure 16. La base peut en outre avantageusement comporter un déflecteur 23 venu de moulage avec la base, ce déflecteur permettant avantageusement de réduire les pertes en pression. Dans l'exemple montré sur la figure 2, la partie supérieure 16 et la base inférieure 10 sont deux pièces distinctes assemblées entre elles, et le tiroir comporte en outre un joint d'étanchéité 18 positionné entre la base inférieure et la partie supérieure. L'assemblage peut être réalisé au moyen de deux vis (non représentées) traversant deux trous 19, 20 prévus dans la partie supérieure 16, et dont les extrémités sont reçues dans deux orifices de fixation 21, 22 correspondant dans la base inférieure 10. D'autres alternatives permettent néanmoins de garantir un assemblage avec une bonne étanchéité entre la base inférieure 10 et la partie supérieure 16 : On peut notamment prévoir que la partie supérieure 16 et la base inférieure 10 soient obtenues par injection bi-matière. En variante, la partie supérieure 16 est obtenue par surmoulage de la base inférieure 10. En variante encore, la partie supérieure 16 et la base inférieure 10 sont assemblées par collage étanche, pour remplacer le joint d'étanchéité 18. Dans tous les cas, la base inférieure 10 conserve toutes les qualités précitées propres au thermoplastique. En simplifiant la forme de la pièce qui doit être en thermoplastique moulée, on garantit l'obtention des performances en frottement recherchées sans avoir besoin de prévoir d'étape de rodage supplémentaire. La partie supérieure 16 peut quant à elle être obtenue par moulage d'un matériau thermodur. Dans ce cas, le coût du matériau utilisé pour la partie supérieure est inférieur au coût du matériau thermoplastique utilisé pour la base, et le coût global reste moins élevé que le coût engendré par la fabrication d'un tiroir intégralement en thermoplastique moulé. En variante, on peut également réaliser la partie supérieure 16 par 30 moulage d'une matière thermoplastique différente ou non de celle utilisée pour la base inférieure 10. REVENDICATIONS1. Tiroir (1) de distribution pour compteur de gaz à membranes déformable comportant : une base inférieure (10) destinée à reposer sur une surface supérieure d'un couvercle de distribution, la base inférieure (10) comportant un orifice (11) destiné à permettre au gaz de pénétrer successivement dans des chambres de mesure du compteur ; et une partie supérieure (16) formant un espace interne destiné à mettre successivement chacune des dites chambres de mesure du compteur en communication avec une sortie du compteur, caractérisé en ce que la base inférieure (10) et la partie supérieure (16) sont deux pièces distinctes assemblées entre elles, la base inférieure (10) étant réalisée en matière thermoplastique moulée. 2. Tiroir (1) de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que la base inférieure (10) comporte un orifice (17) de sortie au-dessus duquel s'étend la partie supérieure (16). 3. Tiroir (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (16) et la base inférieure (10) sont obtenues par injection bi-matière. 4. Tiroir (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (16) est obtenue par surmoulage de la base inférieure (10). 5. Tiroir (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (16) et la base inférieure (10) sont assemblées par collage étanche. 6. Tiroir (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tiroir comporte en outre un joint (18) d'étanchéité positionné entre la base inférieure (10) et la partie supérieure (10). 7. Tiroir (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie supérieure (16) est obtenue par moulage d'un matériau thermodur. 8. Tiroir (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie supérieure (16) est obtenue par moulage d'une matière thermoplastique différente ou non de celle utilisée pour la base inférieure (10).