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"Appareil Mesureur-distributeur de liquides 'à un seul bocal de grande capacité"
L'invention a pour but de réaliser un appareil mesureur- distributeur de liquides, comportant un seul bocal de grande capacité, sous grand diamètre, et dans lequel le niveau du liquide à mesurer et distribuer puisse cependant toujours s' établir sur une très faible scction.
Dans les appareils usuels à bocal de. grand diamètre le niveau du liquide s'établit au contraire toujours sur la section totale du bocal, dope avec un ménisque très important qui fausse la Mesure et donne ainsi une très grande différence d'exactitude pour une très faible différencedà niveau.
Entre autres avantages, le nouvel appareil disposé se- lon l'invention permet donc un nivellement beaucoup plus ra-
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pide sur une section infiniment moindre et assure le mesu- rage avec une précision beaucoup plus grande.
D'autres particularités et avantages du nouvel appareil ressortiront de la description ci-après en référence aux dessins annexés donnant, à titre d'exeuple, une forr.ie d'exécu- tion et diverses variantes constructives. Dans ces dessins:
Fig. 1 est une vue de face de l'appareil distributeur avec coupe partielle de la partie supérieure,
Fig. 2 est une vue partielle en plan et en coupe suivant la ligne 2-2 de Fig 1,
Fig. 3 est une vue de côté en section transversale,
Fig. 4,5, 6 et 7 sont des vue:; du mécanisme do blocage automatique de l'appareil montré dans ses différente;
} positions
Fig. 8 est une vue en plan de la bague de passage des clavettes,
Fig. 9 est une vue en coupe de cette bague suivant la ligne 9-9 de Fig. 8,
Fig. 10 est une vue en plan par en-dessous de la. plaquet- te d'arrêt fixée sous le déplaceur et montrant les butées ainsi que l'arrêt des butées.
Fig. 11 est une vue en section transversale de l'une des butées,
Fig. 12 est une vue en plan de la fourchette d'entraîne- ment du robinet distributeur et du galet actionnant cette der- nière.
Fig. 13 est un variante centrant en section transversa- le un remplisseur de fûts double avec déplaceur d'essence.
Suivant l'invention, un bocal cylindrique 31 en verre, de capacité appropriée, est surmonté d'un second cylindre 32 entourant un flotteur cylindrique lesté 33 qui forme dopla- ceur du liquide accumulé par pompage dans le bocal 31, en vue d'évacuer le dit liquide, par quantités Mesurées dans le tuyau de distribution 34 branché sur une gorge annulaire 35
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laquelle est prévue à l'intérieur d'une couronne métallique 36 raccordant le dit bocal au dit second cylindre.
Deux colonnes tubulaires 37-38 traversant la monture mé- tallique formant fond du bocal en verre et constituent guidages verticaux du flotteur-déplaceur Ces colonnes s'élèvent presque jusqu'au sonnet du cylindre surmontant le bocal. L'une sert au remplissage de l'appareil; l'autre s'élevant à un ni- veau un peu moindre sert comme tuyau de trop plein et ramène l'excédent de liquide à la citerne.
Un trait de repère 39 est marqué sur le flotteur vers la base de celui-ci. Un trait marqué zéro est prévu sur le bocal en verre vers son sommet.
Une fenêtre vitrée 40, servant comme viseur, est ménagée dans la couronne 36 à gorge intérieure annulaire 35 qui coif- fe le bocal en verre 31.
Un robinet 41 prévu sur la tubulure d'adaptation du tuyau distributeur flexible 34 contrôle l'évacuation par ce tuyau du liquide chassé du bocal, pour être distribué, par la descente du flotteur lesté.
Une tige centrale rotative 42 pontée entre le fond 43 du bocal et le couvercle 44 à prise d'air supplé- mentaire 44' du cylindre qui le surmonte, est pourvue dans la hauteur du dit bocal de butées saillantes 45 superposées et distancées qui arrêtent successivement la descentedu flotteur à des niveaux détanminés.
La rotation de cette tige, qui passe dans une cheminée centrale 46 du flotteur, est commandée, par transmission à son sommet, à l'aide d'un renvoi approprié, depuis un volant de distribution 47 disposé sur un des côtés du socle 48 de l'appareil.
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Ce vola.it 47 est manoeuvrable dans l'un sens ou dans l'autre et entraîne dans sa rotation un disque 49 fixé sur ses bras 50 et portant une graduation (par exemple 0, 5, 10, 15,20 25, 30);ces nombres peuvent être amenés successivement en re- gard d'un voyant 51 prévu dan.3 un disque fixé gradué 52 soli- daire du boîtier 53 du compteur, lequel disque présente un trou central pour le passade de l'axe 54 d'une aiguille 55 to- talisant (par exemple trois fois les 30 litres, soit jusqu'à.
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90 litres) et étant r.18.nCÎeuvrable le l'extérieur ,à l'aide u'fun bouton 56. Le disque 49 présente de plus, sur sa face opposée, des poussoirs 57 lesquels peuvent venir en contact, par suite de la rotation du volant de distribution 47 avec un autre pous- soir 58 prévu dans le boîtier fixe du coupleur et pouvant ac- tionner le levier comandant le compteur (non représenté) dans un sens seulement, c'est-à-dire en avant.
Le flotteur lesté d'un poids suffisant pour que sa ligne de flottaison se trouve au-dessus du robinet distributeur (ou- vert) quand ce flotteur est descendu à son point le plus bas et guidé dans la chambre à liquide, laisse enre sa paroi exté-
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rieure et la paroi intérieure du cylindre saunontant le bocal un espace annulaire suffisant pour que le liquide déversé par pompage, au sommet de l'appareil, puisse s'écouler facile- ment dans le bocal. Il faut de toute façon que ce flotteur ait encore une hauteur suffisante au dessus de sa ligne de flottai- son 60 pour que le robinet distributeur étant fermé, le liqui- de en montant,dépasse cete ligne et fasse flotter ce flotteur .
Ce liquide remplit d'abord complètement le dit bocal, puis s'élève dans la chambre cylindrique surmontant coder - nier jusqu'à soulever le flotteur de manière que son inaex inférieur 39 se trouve en dace du repère supérieur (zéro) marquésur le bocal.
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A ce moment, le flotteur est à fond de course supérieure dans la chambre à liquide.
Quand,aux premiers 5 litres débités, on a vidé le liquide entourant le déplaceur, celui-ci a une force descensionnelle très grande, soit dans le cas actuel,plus de/30 kgs. si le li- quide était de l'eau ; mais à mesure qu'il s'enfonce dans le liquide du bocal (verre), il perd de son poids, sa vitesse de descente diminue;, c'est pour remédier à cela que l'on a prévu une cannelure en creux 59 formant passage au liquide de bas en haut, cette cannelure commence à la base du déplaceur . et présente,à ce point là,un petit diamètre qui va en augmen- tant jusqu'à la ligne de flottaison du dit déplaceur.
On comprend que cette cannelure, en descendant, livre un passage de plus en plus grand au liquide et ceci se produit, bien entendu, en face de la partie de la bague annulaire (en bronze) et en dessous de sa gorge.
En augmentant ou en diminuant la cônicité et la diamètre de cette aannelure, on donnera la même régularité à la distri- bution à 5 litres aussi bien qu'à 30 litres et on pourra avoir une vitesse de chute du déplaceur aussi rapide que l'on voudra, donc un débit dedistribution très rapide si,lors de la construc- tion de l'appareil, on diminue ou agrandit cette cannelure.
On laissera de côté, pour l'instant, les détails concer- nant la commande de la tige à butées;r les butées, la soupape de blocage du débit de la pompe de remplissage et autres dis- positifs accessoires,pour considérer le principe du non fonc- tionnement.
Dans les autres distributeurs-mesureurs généralement uti- lisés, le liquide refoulé dans un ou des bocaux mesureurs est vidangé,pour la distribution, à la partie inférieure de ces récipients, par gravité ou sous pression d'air.
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Dans l'appareil actuel, au contraire, la vidange du li- quide à distribuer a'effectue à la partie supérieure du réci- pient mesureur, le dit liquide étant chassé du dit récipient par la descente contrôlée d'un flotteur qui constitue un déplaceur-expulseur de ce liquide.
Lorsque le flotteur est à fond de course supérieure, son index étant en face du zéro marqué sur le bocal, et le liquide débordant par le tube de trop-plein, ce liquide dépasse d'une certaine hauteur, la ligne de flottaison 60 et exerce ainsi sur le dit flotteur une certaine force ascensionnelle.
La quantité de liquide contenue est alors exactement de
30 litres dans le cas considéré.
La commande de l'arbre à butées, de la soupape de retour, de la soupape de blocage et du robinet distributeur s'opère com me suit: Si l'on désire 47 remplir l'appareil il faut tourner ''le volant de distribution/de manière à faire apparaître le mot (remplissage) dans le voyant du coupleur. Comme montré en
Fig. 3, ce tolant est solidaire d'une douille 61 pouvant tour- ner autour de l'axe fixe 62 supportant le compteur et à l'ex- trémité de laquelle est fixée une roue dentée 63 engrenant avec un pignon d'angle 64, lequel pignon engrène à son tour avec un second pignon d'angle 65 monté dans un carter-support 66 prévu et fixé à l'intérieur du socle de l'appareil.
Sur le pignon
66 (Fig. 3 et Fig. 12) est fixé un galet 67 lequel, par suite de la rotation du dit pignon peut venir en contact avec une fourchette 68 fixée à l'extrémité inférieure d'une tige 69 ac- tionnant le robinet distributeur 41.
Le pignon d'angle 64 peut actionner également, par l'en- tremise d'un arbre horizontal 70, un pignon 71 lequel engrène avec un pignon 72 commandant, par l'entremise d'un arbne verti- cal 73 ±de préférence sous -Cube), un pignon 74 fixé à l'extrémi- té supérieure de cet arbre et à l'extérieur du couvercle de
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l'appareil, lequel pignon commandeenfin, par l'entremise d'u- @ ne roue dentée intermédiaire 75, un dernier pignon 76 fixé à la partie supérieure de l'ambre à butées.
Par suite de la rotation de cet arbre,une came 77 y prévue vient en contact avec la tige 78 de la soupape de blocage 78' (Fig. 1) e force la dite sou- pape à dégager l'orifice supérieur du tuyau de remplissage 37 ce qui permet l'arrivée de l'essence à l'intérieur de l'appa- reil.
Afin de pouvoir actionner la soupape 79 (Fig. 3) du tu- yau de retour à la cuve 80, une came 81 est fixée sur l'arbre horizontal 70 et peut, par la rotation du dit arbre, venir en contact avec la queue 82 de la dite soupape de retour Pour pouvoir permettre le blocage et le déblocage automatiques de l'appareil, la roue dentée intermédiaire 75 prévue au dessus du couvercle 44 de l'appareil, présente un logement 83 (Fig.4, 6, 6 et 7) dans lequel peut s'engager une tige verrou 84 par l'action d'un ressort 85 et qui peut être dégagée de ce logement par la poussée du flotteur-déplaceur coptre une tige poussoir 86 dont la denture 87 engage la denture d'un pignon 88, lequel engage à son tour, la denture 89 de la tige verrou 84.
L'ensemble 84 à 89 est prévu à l'intérieur d'un carter ou boîtier 90 fixé, comme montré en Fig. 3,4, 5 au-dessous du couvercle de l'appareil. L'extrémité supérieurà de la tige- verrou 84 est pourvue d'un galet de roulement 91, tandis que la face inférieure de la roue dentée intermédiaire présente (Fig. 7) un chemin de roulement, 92 dans lequel s'engage le dit galet lorsque la dite roue dentée intermédiaire tournée Un volet pivotant 93 à ressort 94 est également prévu au-des- sous de cette roue dentée, lequel volet permet d'obturer le logement 83 lorsque le flotteur déplaceur aura dégagé la tige- verrou 84 du dit logement.
On conçoit donc que lorsque le
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verrou se trouvera dans la positionne la Fig 6, c'est-à-dire engagé dans le logement de la roue dentée 75, on pourra pomper mais non distribuer avant que le flotteur, en montant, ne soit venu buter- contre le poussoir 86 permettant de dégager le verrou.
Le volet 93 viendra alors obturer le logement 83. Le niveau se stabilisera alors, sans que le ressort du verrou ait une influence sur le flotteur puisque le dit verrou viendra à ce moment s'a @u- yer sur le' volet. On pourra alors seulement mettre le volant de distribution sur un chiffre quelconque. La roue dentée 75 tour- nera, le galet du venrou descendra du vole;, et continuera à rou- ler sur la face inférieure de cette roue. Si l'on revient à (remplissage),le verrou viendra alors buter contre l'épaisseur du volet, lequel pivotera et découvrira le logement de la roue dentée dans lequel la tige verrou pourra s'engager.
Quand on a vidé l'essence entourantle flotteur au 1er débit 5 litres, par l'ouverture du robinet, ce flotteur devient déplaceur car il ne peut plus fi-otter même en arrivant à son point le plus bas, vu que sa ligne de flottaison à ce moment est encore au-des- sus du robinet.
Comme montré en Fi;. 1,3, 10 et 11, sur l'arbre central 42 de l'appareil sont fixés des arrêts eu butées 45. Ces butées pas- sent dans une cheminée centrale 46 du déplaceur et, au bas de cette cheminée, est fixée une plaquette 95 obstruant.une partie de celle-ci. Quand le déplaceur descend, si on présente une butée en face de cette plaquette, les deux viendront en contact et le déplaceur ne pourra plus descendre; ensuite, si on veut que le déplaceur fasse déborder une autre quantité de liquide, on fait tourner l'arbre central; la butée en contact s'efface et le déplaceur descend sur l'autre butée que l'on présente en face de la oortion 95' de cette plaquette. Ces butées sant pivotantes sur l'arbre central et sur leurs bagues de support 96.
Un ergot 97 entraînant ces butées en avant est prévu sur la bague-support.
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Ces butées pourront tourner en avant poussées par l'ergot de la bague, donc par l'arbre central. Quand on aura terminé une distribution, le déplaceur sera appuyé sur une butée. Il ne faut pas alors, en faisant tourner l'arbre en arrière, pour venir au point "Remplissage", que cette butée s'efface car le déplaceur descendrait; c'est pour cela que l'on a prévu sur la plaquette un arrêt des butées 98 (voir Fig. 1, 3, 10).Une fois la butée appuyée sur la plaquette, elle ne peut revenir en arrière car elle est arrêtée sur sa tranche par cet arrêt de butées. On a prévu dans les butées un ressort de rappel 99 qui se tend, quand on tourne l'arbre central en arrière pendant que la butée reste accrochée sous le déplaceur.
Quand on est au point "Remplissage" et que l'on polpe, le liquide, en montant,fait flotter le déplaceur, celui-ci monte; la butée est libérée et elle est alors rappelée par son ressort contre l'argot d'entraînement fixé sur la bague support (elle est donc revenue à sa place exacte et est prête à se présenter de nouveau sous la plaquette).
Comme montré en Fig. 1 et 3, l'appareil distributeur est pourvu à sa partie supérieure d'un chapeau en tôle 108 proté- géant les organes du mécanisme de ce dernier et pouvant être convenablement fixé par des écrous tels que 109 avec plombs 110 au-dessus du couvercle du dit appareil.
Une fermeture coulissante en tôle 111 est également pré- vue autour de l'appareil afin lè protéger entièrement ce der- nier lorsqu'il n'est pas en usage.
Le fonctionnement de l'appareil a-lieu comme suit :
Pour remplir l'appareil, .il faut d'abord tourner le volant et faire apparaître le mot "Remplissage" dana le voyant du . compteur.
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Ce mouvement provoque l'ouverture de la soupa@e d'ob- turation du tuyau de remplissage ce qui permet de pomper.
Il provoque aussi la rentrée du verrou dans son leenent, fait qui bloque la roue dentée intermédiaire et par consé- quent interdit de distribuer du liquide.
Si l'on veut distribuer de l'essence, on ne pourra tourner le volant que si on a rempli le bocal Jusque légère- ment au-dessus du bord du tuyau de trop-plein, ce fait est rendu possible, par le fciole passade l'essence autour du flotteur, ce qui permet à la pompe de gagner facilement sur le trop-plein sauf quand on arrive à une hauteur suffisante; cela donnera au flotteur une poussée calculée pour arriver à dégager facilement le verrou de son logement.
Alors le volet devenant libre se placera, par l'appel de son ressort, sur le logement du verrou et, au moment où on arrête de pomper, le niveau se stabilise au ras du tuyau de trop-plein; le flotteur est toujours appuyé sur la butée supérieure 45 car sa line de flottaison est en-dessous du bord de ce trop- plein, la résistance du ressort du verrou est annulée car ce verrou s'appuie alors sur le volet fermé,
A ce moment seulement, on pout actionner le volant car la roue dentée interm@@@inire pouvant alors tourner fait rouler le alet du verrou (qui s'éloigne du volet) et conatinue à rouler sur la face de la dite roue sans en faire complète@ent le tour.
Si en tournant le volant en avant, en fait apparaître par le voyant un chiffre ( 5,10 ou 15) le flotteur descend, la line des clavettes 100s'engage dans une bague de passade des clavettes 101 pourvue de galets 102- et de dents d'en- cliquetante.. on ne peut revenir en arrière tant que les
5, 10 ou 15 litres ne sont pas distribués car la bague rate- nue par son cliquet 104 à ressort 105 et à glissière 106
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est rendue solidaire avec la clavette le long de laquelle elle coulisse.
Si,à ce moment ou même pendant cette première distribu- tion, le client décide d'ajouter dans son réservoir (par exemple 5 litres en plus), on pourra continuer à tourner le volant en avant et faireapparaître les chiffres (20, 25 ou 30) mais on ne pourra arrêter la distribution que si la nouvelle quantité affichée au voyant est complètement servie. Cela est compréhensible sur le dessin Fig. 3 où l'on voit que les cou- pures 107 des clavettes correspondent avec chaque butée et chaque butée correspond à chaque chiffre qui apparaît sur le cadran du volant.
Donc toute distribution terminée, on pourra revenir en arrière car la'bague de passage des butées se trouvera à ces moments seulement, dans- une des coupures de clavette, cette bague deviendra ainsi libre et son cliquet inutile. On sera alors obligé de tourner le volant en arrière.jusqu'au mot "Remplissage", car il serait inutèle de s'arrêter sur le parcours puisque l'on ne pourra pas pomper, la soupape libé- rant le tuyau de la pompe ne s'ouvrant qu'au point "remplissa- ge"
En tournant le volant ainsi en arrière, la roue dentée in termédiaire sera entraînée;
le verrou, toujours appliqué par son ressort contre cette roue, viendra buter contre l'épais- seur du volet (voir Fig. 5) fera pivoter celui-ci et, au mo- ment ou le mot "remplissage" apparaît, ce verrou tombe dans son 'logement, la soupape de blocage de la pompe s'ouvre et' l'on ''peut remplir l'appareil.
On comprend que, pour vi@anger l'appareil à la citerne, en plaçant le mot "Retour" dans le voyant, tous les mouvements ci-dessus se produiront en sens inverse.
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On est donc oblige de remplir totalement l'a\\areil pour pouvoir ramener le volant au mot "Retour" c4r il faut provo- quer la fermeture du volet pour pouvoir revenir en arrière.
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En revenant au mot tx'etGl7.S'Ea, le volet est entraîné par le verrou qui tombe à nouveau dans son logenent.
Pour pouvoir di3 tribue ^ . nouveau, on est obligé de rem- plir totalement l'appareil pour libérer ce verrou et ainsi de suite.
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Si le robinet est fermé- et si l'on :)ol..'1pe, le flotteur mente et arrive à sa butée supérieure, le tuyau de trop-plein nivelle le liquide à la quantité totale maximum soit 30 1.
Quand le robinet étant ouvert, la nappe de liquide entourant le flotteur se vide, ce flotteur devient déplaceur et, au
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moyen des arrêts comr.anlés de l'extérieur il fait déborder les quantités de liquide cor;"e.))C;1a.;':es.
Enfin en r'i¯. 13, on a représenta un groupe de leu.:: jau- geurs dont le 1""'-..; ....".:..'::",\ .. :)""+. est b'é sur le me.ie .^i : ¯e que l'appareil récrit ci-dessus et formé de deux cylindres en tôle 112 et 113 à soupape d'entrée d'air 114 servant de récipients à l'intérieur desquels se déplace un flotteur 115 116,respectivement, sur lequel est fixée une forte tige 117 et 118 respectivement ,portait des verrous fermant à clé.
Pour enlever soit 20, 100 200 ou 250 litres, il suffi- ra de sortir le verrou correspondant qui formera butée et ar- rêtera la descente du flotteur lesté ou déplaceur.
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Ce flotteur e t route avec un pointeau fermant autot....'1.ti quement la soupape de 3Ç::'i.P "nir lorsque le ' e ; ^ ozt pleine Les deux réservoirs sont réunis par un robinet 120 à quatre voies permettant la vilr...:"e de l'un ...')e¯1:.a;.t que l'autre se remplit. Des robinets 121 et 122 place:, c:l-lû.:JCU3 des réservoirs permettent le purger l'eau déposée dans ceux- ci. Un joint. plastique 123 est également prévu sur la rondel-
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le de butée supérieure 124 de chaque flotteur afin d'empê- cher l'essence de fuir par la tige lorsque la dite essence arrivera à hauteur du flotteur qui ferme le pointeau. d'é- frappement d'air.
Il est à remarquer que,tous les messages se font avec le flotteur-déplaceur arrête et appuyé fortement sur une butée, soit en descendant, soit en montant car,quand le flotteur déplaceur est à son point le plus haut, il reste appuyé contre la butée supérieure même quand le niveau est stabilisé au ras du trop-plein car la ligne de flottaison du flotteur, est encore en dessous de ce trop-plein et ce flotteur possède donc encore une certaine force ascension- nelle.
Ceci fait comprendre que jaunis. le flotteur-déplaceur ne mesure la distribution par équilibrage de sa flottabilité, c'est-à-dire, par exemple, comme le ferait un bouchon dans un verre d'eau rempli jusqu'au bord, car il ne pourrait ainsi y avoir aucune précision parce que le flotteur suivrait les légers mouvements produits dans le liquide soit par le pompage, soit par le passage à proximité d'un lourd véhicule - et ferait déborder ainsi plus ou moins de liquide.