Brevet FR3080451A1 — publié le 20191025

Description Titre de l'invention : MANOMETRE [0001] L'invention concerne un manomètre et, plus particulièrement, un manomètre qui peut mesurer la pression de fluide. [0002] Un manomètre est généralement utilisé pour mesurer des pressions de fluides, tels qu'un gaz ou un liquide dans des tuyaux fermés. Si l'on se réfère à la Figure 9, on peut voir qu'un type de manomètre classique est un manomètre de type à tube de Bourdon. Le manomètre de type à tube de Bourdon a un tube de pression d'entrée 61, un tube de Bourdon 62, un mécanisme de transmission 63 et une aiguille 64. Le tube de pression d'entrée 61 communique avec un tube fermé. Le tube de Bourdon 62 est en forme de C et a une extrémité ouverture 621 et une extrémité fermée 622. L'extrémité ouverte 621 du tube de Bourdon 62 est reliée au tube de pression d'entrée 61 et communique avec celui-ci. L'extrémité fermée 622 du tube de Bourdon 62 est reliée à l'aiguille 64 par l'intermédiaire du mécanisme de transmission 63. Lorsque le fluide dans le tube fermé s'écoule dans le tube de Bourdon 62 par l'intermédiaire du tube de pression d'entrée 61, le tube de Bourdon 62 s'étend vers l'extérieur et se déforme en raison de la pression. Ceci amène l'extrémité fermée 622 du tube de Bourdon 62 à entraîner le mécanisme de transmission 63 pour faire tourner l'aguille 64 et, par conséquent, l'aiguille peut présenter la valeur de pression dans le tube fermé. [0003] L'inconvénient d'utiliser le manomètre de type à tube de Bourdon est que la dé- formation du tube de Bourdon 62 est instable au stade initial de déformation et proche de la limite élastique. Par conséquent, lorsque la valeur de pression mesurée est plus petite que la limite élastique du tube de Bourdon 62 ou proche de celle-ci, la valeur de pression ne peut pas être précise. [0004] Le brevet américain n° 9,677,965 B2 intitulé « MANOMETRE » divulgue un manomètre ayant une coque, un arbre, un piston et un pignon. L'arbre et le piston sont montés dans la coque et une extrémité de l'arbre s'étend hors de la coque. L'extrémité s'étendant à partir de la coque de l'arbre est reliée à une aiguille. Le pignon est monté autour de l'arbre. Une direction de déplacement du piston est perpendiculaire à l'arbre. Une partie d'extrémité externe du piston correspond à une ouverture latérale d'une paroi latérale de la coque et une extrémité interne du piston est reliée à une crémaillère par l'intermédiaire d'une partie d'extension. La crémaillère est en prise avec le pignon. Par conséquent, lorsque le fluide de la conduite fermée pousse le piston à partir de l'ouverture latérale de la coque, l'arbre et l'aiguille sont amenés à tourner par l'intermédiaire de la crémaillère et du pignon, indiquant ainsi la valeur de pression du fluide dans la conduite scellée. [0005] Le problème du manomètre ci-dessus est que le piston doit être reliée à la crémaillère 2 pour amener le pignon et l'arbre à tourner. L'espace occupé par le piston et la crémaillère dans la coque est grand. En raison de l'espace requis pour l'actionnement de la crémaillère, la coque du manomètre est de grande dimension et ne peut pas être réduite davantage, et donc un manomètre utilisant un piston et un pignon pour amener l'aiguille à tourner ne peut pas être utilisé dans un petit circuit fermé. [0006] L'objectif principal de la présente invention est de proposer un manomètre qui peut mesurer la pression de fluide. [0007] La présente invention a pour objet un manomètre, caractérisé par le fait qu'il comprend : une coque ayant : - une plaque d'extrémité avant qui est transparente ; - une plaque d'extrémité arrière ayant une surface interne et un trou traversant formé à travers la plaque d'extrémité arrière ; - une base de piston montée sur la surface interne de la plaque d'extrémité arrière et ayant un évidement de guidage qui est formé dans une surface supérieure de la base de piston et est perpendiculaire à la plaque d'extrémité arrière, une position de l'évidement de guidage correspondant à une position du trou traversant ; un panneau gradué monté entre la plaque d'extrémité avant de la coque et la plaque d'extrémité arrière de la coque ; une aiguille montée sur une surface avant du panneau gradué ; un ensemble piston monté dans la base de piston de la coque et ayant : - un corps monté dans l'évidement de guidage de la base de piston, mobile entre la plaque d'extrémité avant de la coque et le panneau gradué, et ayant une paroi périphérique, une partie d'extrémité avant, une partie d'extrémité arrière et une partie crémaillère formée sur la paroi périphérique du corps, des dents de la partie crémaillère étant disposées le long d'une direction de déplacement du corps ; - un segment de piston monté autour du corps, situé entre la partie d'extrémité arrière et la partie crémaillère du corps, et en appui contre une paroi de l'évidement de guidage d'une manière étanche à l'air ; et - un élément élastique monté entre le corps et le panneau gradué et ayant deux extrémités en appui respectivement contre le corps et contre le panneau gradué ; et un ensemble de transmission à engrenage monté entre la plaque d'extrémité arrière de la coque et le panneau gradué, relié au corps, monté à travers le panneau gradué et relié à l'aiguille. [0008] L'ensemble de transmission à engrenage peut avoir : un premier élément de transmission ayant une première tige, un pignon d'entrée formé autour de la première tige et en prise avec la partie crémaillère du corps, et un pignon d'entraînement formé autour de la première tige ; 3 au moins un second élément de transmission, le ou chacun des seconds éléments de transmission ayant une seconde tige, le ou l'un des seconds éléments de transmission ayant une extrémité de sortie montée à travers le panneau gradué et reliée à l'aiguille ; et un pignon de transmission formé autour de la seconde tige du ou de l'un des seconds éléments de transmission et en prise avec le pignon d'entraînement du premier élément de transmission. [0009] Le pignon d'entraînement du premier élément de transmission peut être un pignon à denture droite et le pignon de transmission peut être une roue plate. [0010] L'au moins un second élément de transmission peut comprendre deux seconds éléments de transmission, les secondes tiges des deux seconds éléments de transmission sont adjacentes et parallèles l'une à l'autre, la seconde tige de chaque second élément de transmission a un pignon entraîné formé autour d'une surface externe de la seconde tige, et les pignons entraînés des deux seconds éléments de transmission sont en prise l'un avec l'autre. [0011] Selon un mode de réalisation particulier, la base de piston de la coque a un évidement de limitation formé dans la base de piston, perpendiculaire à la plaque d'extrémité arrière et communiquant avec le trou traversant, et le corps de l'ensemble piston a un bloc de positionnement faisant saillie à partir de la paroi périphérique du corps et introduit dans l'évidement de limitation. [0012] Selon un mode de réalisation particulier, la coque a un cylindre de réception ayant une première extrémité ayant une ouverture, et une seconde extrémité, la plaque d'extrémité arrière étant montée à la seconde extrémité du cylindre de réception, et la coque a un couvercle latéral recouvrant l'ouverture du cylindre de réception et monté sur le cylindre de réception, et la plaque d'extrémité avant est montée sur le couvercle latéral. [0013] Le panneau gradué peut être monté entre le couvercle latéral de la coque et la base de piston. [0014] Le corps peut avoir en outre un évidement de montage formé dans la partie d'extrémité avant du corps, et l'élément élastique est monté dans l'évidement de montage du corps. [0015] D'autres objectifs, avantages et caractéristiques nouvelles de la présente invention ressortiront davantage à la lecture de la description détaillée suivante, prise conjointement avec les dessins annexés. [0016] Sur ces dessins : [0017] [fig.1] est une vue de dessus d'un manomètre selon la présente invention. [0018] [fig.21 est une vue en perspective éclatée du manomètre de la Figure 1. [0019] [fig.31 est une autre vue en perspective éclatée du manomètre de la Figure 1. 4 [0020] [fig.41 est une autre vue en perspective éclatée du manomètre de la Figure 1. [0021] [fig.51 est une vue en perspective d'un ensemble piston et d'un ensemble de transmission à engrenage du manomètre de la Figure 1. [0022] [fig.61 est une vue de côté du manomètre de la Figure 1. [0023] [fig.71 est une autre vue de dessus du manomètre de la Figure 1. [0024] [fig.81 est une autre vue de dessus du manomètre de la Figure 1, représenté sans aiguille. [0025] [fig.91 est une vue de dessus d'un manomètre de type à tube de Bourdon classique. [0026] Si l'on se réfère aux Figures 1 et 2, on peut voir qu'un manomètre selon la présente invention comprend une coque 10, un panneau gradué 20, une aiguille 30, un ensemble piston 40 et un ensemble de transmission à engrenage 50. [0027] Si l'on se réfère aux Figures 1, 2 et 4, on peut voir que la coque 10 est un cylindre et a une plaque d'extrémité avant 11, une plaque d'extrémité arrière 12 et une base de piston 13. La coque 10 a un côté avant et un côté arrière. La plaque d'extrémité avant 11 est montée sur le côté avant de la coque 10 et est transparente. La plaque d'extrémité arrière 12 est montée sur le côté arrière de la coque 10. La plaque d'extrémité arrière 12 a une surface interne et un trou traversant 121. La surface interne de la plaque d'extrémité arrière 12 est tournée vers un intérieur de la coque 10. Le trou traversant 121 est formé à travers la plaque d'extrémité arrière 12. La base de piston 13 est montée sur la surface interne de la plaque d'extrémité arrière 12 et a un évidement de guidage 131 et un évidement de limitation 132. L'évidement de guidage 131 est formé dans une surface supérieure de la base de piston 13 et est perpendiculaire à la plaque d'extrémité arrière 12. La position de l'évidement de guidage 131 correspond à la position du trou traversant 121. L'évidement de guidage 131 communique avec le trou traversant 121. L'évidement de limitation 132 est également perpendiculaire à la plaque d'extrémité arrière 12 et l'évidement de limitation 132 communique avec le trou traversant 121. [0028] Dans ce mode de réalisation, la coque 10 a un cylindre de réception 101 et un couvercle latéral 102. Le cylindre de réception 101 a une première extrémité et une seconde extrémité. La première extrémité du cylindre de réception 101 est une ouverture. La plaque d'extrémité arrière 12 est montée à la seconde extrémité du cylindre de réception 101. La plaque d'extrémité avant 11 est montée au couvercle latéral 102. Le couvercle latéral 102 recouvre l'ouverture du cylindre de réception 101 et est monté sur le cylindre de réception 101. [0029] Si l'on se réfère aux Figures 1, 2, 4 et 6, le panneau gradué 20 est monté entre la plaque d'extrémité avant 11 de la coque 10 et la plaque d'extrémité arrière 12 de la coque 10. En particulier, le panneau gradué 20 est monté entre le couvercle latéral 102 de la coque 10 et la base de piston 13. Le panneau gradué 20 a une surface avant 21 et une surface arrière 22. La surface avant 21 du panneau gradué 20 est tournée vers la plaque d'extrémité avant 11. Des graduations 23 sont formées sur la surface avant 21 du panneau gradué 20 et les graduations 23 peuvent présenter la valeur de pression. La surface arrière 22 du panneau gradué 20 est tournée vers la plaque d'extrémité arrière 12. [0030] L'aiguille 30 est montée sur la surface avant 21 du panneau gradué 20. [0031] Si l'on se réfère aux Figures 3 et 5, on peut voir que l'ensemble piston 40 est monté dans la base de piston 13 de la coque 10 et a un corps 41, un segment de piston 42 et un élément élastique 43. [0032] Le corps 41 est monté dans l'évidement de guidage 131 de la base de piston 13. Le corps 41 peut être déplacé entre la plaque d'extrémité arrière 12 de la coque 10 et le panneau gradué 20. Le corps 41 a une paroi périphérique, une partie d'extrémité avant, une partie d'extrémité arrière, une partie crémaillère 411 et un bloc de positionnement 412. La partie d'extrémité avant du corps 41 est tournée vers le panneau gradué 20. La partie d'extrémité arrière du corps 41 est tournée vers la plaque d'extrémité arrière 12 de la coque 10. La partie crémaillère 411 est formée sur la paroi périphérique du corps 41. Des dents de la partie crémaillère 411 sont disposées le long d'une direction de déplacement du corps 41. Le bloc de positionnement 412 fait saillie à partir de la paroi périphérique du corps 41 et le bloc de positionnement 412 est introduit dans l'évidement de limitation 132 de la base de piston 13. Par conséquent, le corps 41 peut uniquement se déplacer dans une direction linéaire entre la plaque d'extrémité arrière 12 de la coque 10 et le panneau gradué 20. [0033] Le segment de piston 42 est monté autour du corps 41 et est situé entre la partie d'extrémité arrière et la partie crémaillère 411 du corps 41. Le segment de piston 42 est en appui contre une paroi de l'évidement de guidage 131 d'une manière étanche à l'air. [0034] L'élément élastique 43 est monté entre le corps 41 et le panneau gradué 20. L'élément élastique 43 a deux extrémités en appui respectivement contre le corps 41 et contre le panneau gradué 20. L'élément élastique 43 pousse le corps 41 vers la plaque d'extrémité arrière 12 de la coque 10. En particulier, l'élément élastique 43 est un ressort de compression. Dans ce mode de réalisation, le corps 41 a en outre un évidement de montage 413 formé dans la partie d'extrémité avant. L'élément élastique 43 est monté dans l'évidement de montage 413 du corps 41. [0035] Si l'on se réfère aux Figures 5 à 8, on peut voir que l'ensemble de transmission à engrenage 50 est monté entre la plaque d'extrémité arrière 12 de la coque 10 et le panneau gradué 20. L'ensemble de transmission à engrenage 50 est relié au corps 41 et est monté à travers le panneau gradué 20. L'ensemble de transmission à engrenage 50 est relié à l'aiguille 30. L'ensemble de transmission à engrenage 50 est entraîné par le corps 41 et amène l'aguille 30 à tourner. En particulier, l'ensemble de transmission à 6 engrenage 50 a un premier élément de transmission 51, au moins un second élément de transmission 52 et un pignon de transmission 53. [0036] Le premier élément de transmission 51 a une première tige 511, un pignon d'entrée 512 et un pignon d'entraînement 513. Le pignon d'entrée 512 et le pignon d'entraînement 513 sont formés autour de la première tige 51. Le pignon d'entrée 512 est en prise avec la partie crémaillère 411 du corps 41. Lorsque le corps 41 se déplace en va-et-vient en ligne droite, le corps 41 peut amener le premier élément de transmission 51 à tourner. [0037] Le ou chacun des seconds éléments de transmission 52 a une seconde tige 521. Le ou l'un des seconds élément de transmission 52 a une extrémité de sortie 5211. L'extrémité de sortie 5211 est montée à travers le panneau gradué 20 et est reliée à l'aiguille 30, et ceci permet à l'aiguille 30 de pivoter par rapport à la seecond tige 521. En particulier, lorsque l'au moins un second élément de transmission 52 comprend de multiples éléments de transmission 52, les secondes tiges 521 des multiples éléments de transmission 52 sont adjacentes et parallèles les unes aux autres. Chaque seconde tige 521 a un pignon entraîné 522 formé autour d'une surface externe de la seconde tige 521. Les pignons entraînés 522 de deux seconds éléments de transmission adjacents 52 sont en prise l'un avec l'autre, et ceci permet aux seconds éléments de transmission 52 de tourner de manière synchrone. [0038] Le pignon de transmission 53 est formé autour de la seconde tige 521 du ou de l'un des seconds éléments de transmission 52. Le pignon de transmission 53 est en prise avec le pignon d'entraînement 513 du premier élément de transmission 51. Par conséquent, lorsque le premier élément de transmission 51 est amené à tourner, le premier élément de transmission 51 peut amener l'au moins un second élément de transmission 52 à tourner par l'intermédiaire du pignon de transmission 53 directement ou indirectement, et amène l'aiguille 30 à tourner. [0039] Dans ce mode de réalisation, le pignon d'entraînement 513 du premier élément de transmission 51 est un pignon à denture droite et le pignon de transmission 53 est une roue plate. Par la coopération du pignon à denture droite et de la roue plate, le premier élément de transmission 51 peut faire tourner le second élément de transmission 52. En variante, le pignon d'entraînement 513 du premier élément de transmission 51 et le pignon de transmission 53 peuvent être des pignons coniques. [0040] Dans ce mode de réalisation, l'au moins un second élément de transmission 52 comprend deux seconds éléments de transmission 52. Les deux seconds éléments de transmission 52 tournent en même temps par la prise des deux pignons entraînés 522. [0041] Lorsque le manomètre selon la présente invention est en utilisation, le fluide appuie sur le corps 41 par l'intermédiaire du trou traversant 121 de la coque 10 et le corps 41 amène l'aiguille 30 à tourner par l'intermédiaire de l'ensemble de transmission à 7 engrenage 50. Lorsque la valeur de pression du fluide est plus grande, la distance d'appui du corps 41 est plus longue et l'angle de déviation de l'aiguille 30 est plus grand. Par conséquent, la valeur de pression du fluide peut être présentée. Après que la pression du fluide est relâchée, l'élément élastique 43 pousse le corps 41 pour revenir à une position initiale. Le corps 41 amène l'aiguille 30 à tourner dans le sens inverse par l'ensemble de transmission à engrenage 50 et à retourner au zéro. Etant donné que le manomètre selon la présente invention reflète la valeur de pression du fluide en fonction de la distance d'appui linéaire du corps 41, il est aisé de choisir l'élément élastique 43 pour avoir le coefficient d'élasticité approprié. [0042] En outre, la partie crémaillère 411 du corps 41 peut amener l'ensemble de transmission à engrenage 50 à fonctionner, de telle sorte que l'ensemble piston 40 et l'ensemble de transmission à engrenage 50 peuvent être de structure compacte. Par conséquent, le manomètre selon la présente invention peut être réalisé avec une petite dimension et peut être appliqué dans un petit tube fermé. 8 [Revendication 11 [Revendication 21