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"Perfectionnements aux appareils enregis,treurs ou indicateurs se rapportant à diverses mesures"
La présente invention se rapporte à des instruments destinés à enregistrer ou à indiquer se rapportant à diverses mesures et plus particulière- ment à des instruments applicables aux appareils qui traitent des fluides.
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L'un des objets de l'invention est un ins- trument de ce type comportant une boîte qui renferme des organes de commande et qui est organisée de fa- çon que la dite boîte puisse être fixée à volonté sur une boîte analogue d'un autre instrument ou sur un compteur, le mécanisme de commande étant relié, en vue de son fonctionnement, à un organe de comman- de du mécanisme qui actionne l'autre instrument ou le compteur.
La présente invention vise également un instrument comportant une boîte qui renferme un mé- canisme réducteur de vitesse mécanisme com- prenant, à chacune des deux extrémités de la boîte, un organe d'accouplement moteur ou commandé; les deux extrémités de la boîte et les organes d'accou- plement sont organisés de façon que l'instrument puisse être relié à un autre instrument analogue, soit pour l'actionner, soit pour être actionné par lui.
D'autres buts et d'autres avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la pré- sente description qui se rapporte au dessin annexé sur lequel :
La figure' 1 est une élévation latérale, avec coupe partielle, d'un instrument exécuté confor- mément à la présente invention et monté sur un appa- reil à travers lequel passe un fluide;
La figure 2 est une vue en bout d'un appa- reil à travers lequellpasse un fluide et pourvu d'instruments exécutés conformément à la présente invention ;
La figure 3 est une élévation latérale,
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avec coupe partielle, de plusieurs instruments montés conformément à la présente invention;
La figure 4 est une coupe par 4-4 de la figure 1 ;
La figure 5 est une vue latérale d'un ins- trument et montre une plume commandée à partir des arbres du opmpteur;
La figure 6 est une élévation de face de l'instrument représenté sur la figure 5.
La présente invention se rapporte à des instruments de mesure destinés à enregistrer ou à indiquer des quantités d'ordres différents mais, comme on l'indique, dans ce qui suit, les instruments sont d'un type susceptible.d'être appliqué à des ap- pareils dans lesquels passe un fluide tels que les le ventilateur soufflant compteurs à gaz du même type que @ bien connue de Roots bien que, évidemment, l'invention ne soit pas limitée à cette seule appli- cation,.'
Sur le dessin annexé, dont les différentes vues portent des nombres de référence identiques pour les pièces correspondantes, on a désigné par
10 l'enveloppe d'un appareil traversé par un fluide et comprenant des organes d'impulsion rotatifs lobés
11 montés sur les arbres de rotor 13.
L'enveloppe
10 à travers laquelle s'écoulent les gaz ou les autres fluides,,sur lesquels on désire agir ou qu'on veut mesurer, a une section transversale générale elliptique comme on l'a représenté et présenté des orifices d'entrée et de sortie aux côtés opposés, ces orifices étant reliés d'une manière convenable quelconque aux canalisations du fluide. Il est clair
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que le nombre de tours des organes rotatifs 11 qui effectuent la mesure est généralement proportionnel à la quantité de fluide qui passe à travers le compteur, car celui-ci est du type à déplacement forcé.
Il est cependant souvent désirable d'obtenir pour le fluide des indications ou des graphiques per- manents de divers facteurs tels que la température, la pression, la durée, etc... en même temps que le volume, afin de pouvoir se rendre compte avec exac- titude des conditions dans lesquelles se trouve ledit fluide à l'intérieur de l'appareil mesureur.
0'est en se reportant particulièrement à des ins- truments de ce type qu'on a décrit, dans ce qui suit, la présente invention, bien qu'il soit clair que la dite invention n'est pas nécessairement li- mitée à cette application.
L'enveloppe 10 du présents, du côté de l'extrémité d'un arbre de rotor 13, une plaque de fixation 15 qui entoure la dite extrémité.
Les deux extrémités de chacun des arbres de rotor sont construites d'une façon analogue de manière qu'on puisse, à volonté, relier à chacune de ces extrémités des instruments de mesure, des organes commandés ou des organes de commande. Chacune des plaques présente une ouverture 16 à l'alignement de l'arbre du rotor afin de permettre l'accès à l'extrémité dudit arbre, lequel est pourvu d'un organe d'accouplement 17 présentant une languette
18 de forme non circulaire qui peut transmettre une force à partir de l'arbre du rotor.
Sur la plaque 15 est montée, au moyen de boulons de fixation appropriés 20, une boîte 21.
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Sur cette boîte est, fixé un support 22 qui porte un appareil de mesure approprié désigné par 23.
Cet appareil de mesure oomprend un organe tel qu'une carte enregistreuse, une plume, une aiguille ou tout autre organe analogue qui peut se déplacer suivant le nombre de tours de l'arbre du rotor.
Sur la figure 1; la carte enregistreuse de l'ins- trument est reliée à un arbre central 25 qui porte à son extrémité une roue hélicoïdale 26 actionnée par une vis sans fin 27 salée sur un arbre 28 qui repose dans le support 22. Cet arbre 28 est relié à l'arbre du rotor, de la façon qui sera décrite plus loin, par des mécanismes réducteurs de vitesse, afin que la carte enregistreuse de l'instrumenta ou tout autre organe commandé par l'arbre 28, soit dé- placécd'une façon proportionnelle au nombre de tours de l'organe mesureur du compteur.
L'instrument peut comprendre des organes qui fonctionnent sous l'ef- fet de,-.la pression, de la température, du temps qui s'écoule ou d'autres facteurs, de façon que des mesures appropriées puissent être faites au sujet des conditions dans lesquelles se trouve le fluide à l'intérieur du compteur.
La boîte 21 présente aux deux côtés oppo- sés, des parois de fixation 30 et 31 dont la forme est complémentaire; en d'autres termes, le côté 31 est identique à la face de la plaque de fixation
15 et le côté 30 est organisé de façon à s'appliquer exactement sur ladite face de la plaque d'attache
15. Cette construction permet de fixer un instrument comportant une boîte analogue à la boîte 21 sur le côté 31 de façon que les deux instruments puissent
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être reliés ensemble, et commandés à partir du même arbre de rotor du compteur.
Sur l'extrémité latérale 30 de la boite 21 est appliquée une plaque 34 présentant une petite ouverture 35 disposée, de préférence, au centre de cette extrémité. Un arbre 36 passe à travers cette ouverture 35 et se prolonge légèrement au delà de l'extrémité latérale 30 qui sert à fixer la boîte, le dit arbre portant un organe d'accouplement 37 susceptible d'être accouplé à la languette 18 de l'organe d'accouplement 17 que porte l'arbre du rotor. On à donné aux organes d'accouplement 37 et 17 des formes complémentaires afin que l'un de ces organes soit placé de façon qu'il entraîne l'autre lorsque la boîte est mise en place sur la plaque de fixation 15.
L'arbre 36 se dirige vers la plaque 39 appliquée sur l'extrémité 31 de la boîte et il porte un organe d'accouplement 40 dans le voisinage d'une ouverture 41 pratiquée dans cette plaque 39 et qui permet l'accès de l'organe d'accouplement 40 à partir de l'extérieur de la boîte à travers la dite ouverture 41. L'organe d'accouplement 40 est d'une construction analogue à celle de l'organe d'accou- plement 17 du rotor et il est d'une forme cpmplémen- taire à celle de l'organe d'accouplement 37 placé à l'autre extrémité de l'arbre 36.
L'organe d'accou- plement 40 peut ainsi être disposé de façon à com- mander un organe d'accouplement analogue à l'organe 37 d'une autre boîte qui peut être fixée sur le côté 31 qui sert à fixer la boîte lorsque plus d'un ins- trument doit être commandé par la même extrémité de l'arbre du rotor du compteur. L'arbre 36 est porté
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2 par un support 3 dans lequel il peut tourner et qui est placé à l'intérieur de la boîte; il est supporté également par la plaque 34, le diamètre' de l'arbre à l'endroit où il passe à travers la paroi 34 étant très petit de façon à réduire le frottement.
Une garniture convenable 33 est disposée dans le voisinage de l'ouverture de la plaque 34 à travers laquelle passe l'arbre 36 afin d'empêcher les fuites ou les pertes de pression à travers cette paroi.
L'arbre 36 porte une vis sans fin 45 qui vient en prise avec une roue hélicoïdale 46 calée sur un arbre 47 lequel tourne d'une façon appro- priée en 48 dans-des plaques 50 fixées au support 32. L'arbre 47 porte une vis sans fin 52 qui vient en prise avec une, roue hélicoïdale 53 fixée sur un arbre 54 qui s'étend parallèlement à l'arbre 36 et à une certaine distance au-dessus de celui-ci, cet arbre 54 étant monté à ses deux extrémités dans les plaques 34 et 39 de la boîte 21. L'arbre 54 porte une vis sans fin 60 venant en prise avee une roue hélicoïdale 61 calée sur un arbre 62 qui tourne , d'une façon appropriée dans les plaques 50 comme on l'a indiqué en 63.
Cet arbre 62 est actionné ainsi à une vitesse/ proportionnelle à la vitesse angulaire de l'arbre du rotor, mais il tourne beau- coup plus lentement, grâce au mécanisme de démulti- plication qui vient d'être décrit. L'arbre 62 monte à travers le paroi supérieure 65 de la boîte 21 et, dans le voisinage de son extrémité supérieure, il porte un pignon 66. à l'endroit où l'arbre 62 passe à travers la paroi 65 de l'enveloppe, celle-ci est
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pourvue d'un presse-étoupe 67 rempli d'une garni- ture appropriée destinée à empêcher les fuites ou les pertes de pression en cet endroit.
On a donné à l'arbre 62 un très faible diamètre à sa partie supérieure, au voisinage de l'endroit où est dispo- sée la garniture formant joint, de façon que la friction soit très réduite en ce point ,et, en rai- son du fait que l'arbre 62 tourne très lentement, il est clair que le frottement exercé par la gar- niture n'a pratiquement aucun effet sur le mouve- ment de rotation des rotors du compteur.
Le pignon 66 fixé sur l'extrémité supé- rieure de l'arbre 62 (figure 1) fait tourner le pi- gnon 70 placé à l'extrémité inférieure de l'arbre
28 lequel est disposé à l'intérieur du support 22, parallèlement par rapport à l'arbre 62. Le support
22, à l'intérieur duquel est supporté l'arbre 28i, est fixé d'une façon:: amovible au moyen de boulons
72 au côté supérieur de la boîte 21 de l'instrument et, lorsqu'il est mis en place sur la dite boîte de l'instrument, il est clair que les pignons 66 et 70 engrènent, le dispositif étant toutefois tel que le support 22 puisse être détaché facile- ment de l'enveloppe 21 (évidemment en même temps que le pignon 70) tandis que le pignon 66 reste fixé sur la partie supérieure de la boîte de l'ins- trument.
Le support 22 peut donc être remplacé d'une façon appropriée par des supports qui com- prennent d'antres arbres de transmission et d'au- tres engrenages destinés à actionner d'autres ins- truments.
Lorsqu'on désire monter un seul instrument
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à l'extrémité d'un des arbres de rotor, comme on l'a représenté sur la figure 1, on fixe une plaque de fermeture 73 sur l'extrémité 31 qui sert à fixer la boîte 21 de façon à fermer cette extrémité de la , boîte, L'autre extrémité de la boîte, ainsi qu'on l'a dit précédemment, est, à toutes fins pratiques, rendue étanche à la pression par la garniture dis- posée autour de l'arbre 36 dans la plaque 34 de la boîte. Toutefois, si une fuite quelconque ou une perte de pression avait lieu le long de l'arbre 36 vers l'intérieur de la boîte 21, la perte de pres- sion empêchée à l'intérieur de la boîte d'une façon effective par la présence de la plaque 73 et par la garniture de l'arbre 62 disposée dans la paroi supérieure 65 de la boîte.
En outre, lorsqu' on désire monter d'autres instruments comprenant des boîtes de construction analogue à la boîte 21 et des organes d'accouplement ainsi que des engre- nages de démultiplication analogues à ceux qui sont prévus pour la boîte 21, on enlève la plaque de fermeture 73 afin de permettre la fixation de l'ex- trémité de fixation de cette autre boîte directement sur l'extrémité de fixation 31.
Les boîtes étant analogues, il est clair que le mécanisme réducteur de vitesse qui se trouve à l'intérieur de la boîte et fixée juxtaposée à la boîte 21 est entraîné par l'arbre
36 et il en résulte que la boîte 21 et le mécanis- me qu'elle renferme constituent un ensemble sur lequel on peut fixer des instruments d'espèces dif- férentes et auquel on peut appliquer ou emprunter de la force motrice., On peut, par exemple, fixer à la boîte 21 un support qui porte un appareil combiné
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pour enregistrer la pression, la température et le volume, appareil,dont les aiguilles indicatrices se déplaceraient suivant les variations de ces facteurs qui se rapporteraient aux fluides qui pas- sent à travers le compteur et une deuxième boîte analogue à la boîte 21 peut supporter, par exemple,
un appareil enregistreur de débit destiné à indi- quer le volume qui passe à travers le compteur à des intervalles de temps déterminés. Comme on l'a montré sur la figure 3, un mécanisme totalisateur désigné dans son ensemble par 76 peut remplacer la plaque de fermeture 73. Le totalisateur comporte une boîte 77 présentant une' extrémité de fixation 78 analogue en construction à l'extrémité de fixa- tion 30 de la boîte 21. La boîte 77 renferme un mécanisme démultiplicateur approprié désigné dans son ensemble par 79 et actionné à partir de l'ar- bre 80 dont l'extrémité porte un organe d'accouple- ment 81 qui vient en prise avec l'organe d'accou- plement 40 de l'arbre 36 disposé dans la boîte 21.
Des compteurs totalisateurs sont prévus dans la chambre 82 à l'extrémité de la boîte 77. La fixa- tion de l'extrémité 78 sur l'enveloppe 77 des ins- truments totalisateurs, extrémité qui présente la même forme que l'extrémité de fixation @@ de la boîte 21, permet de fixer cette boîte 77 directe- ment sur la plaque de fixation 15 du compteur ou bien sur l'extrémité extérieure d'un'autre instru- ment. Comme on l'a représenté sur la figure 2, l'un des arbres de rotor peut être pourvu d'une boîte 77 renfermant un mécanisme de totalisation à l'in- térieur de la boîte 82 tandis que l'autre arbre de
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rotor porte simplement une boîte 21 pourvue d'une plaque de fermeture 73 qui porte le support 22 de l'appareil 23.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté une forme d'instrument dans lequel la plume qui mar- que les volumes est actionnée par le compteur, cet instrument étant organisé de façon qu'on puisse le substituer à l'instrument 23 représenté sur la fi- gure 1. L'instrument 84 représenté sur les figures 5 et 6 comprend un support 85 dont la partie infé- celle de rieure a une forme analogue à la partie inférieure du support 22 de l'appareil 23 de façon qu'on puisse le fixer à la partie supérieure de l'enveloppe prin- cipale 22 et l'actionner à partir de celle-ci. L' instrument 84 comprend un arbre de commande verti- cal 87, analogue à l'arbre 28 et pourvu également, à sa partie inférieure, d'organes de commande.
Cet arbre, au lieu d'opérer'le déplacement de la carte enregistreuse, est organisé de façon à faire fonc- tionner la plume 88 qui marque les volumes, laquelle plume est reliée à pivotement en 90 à un bouton approprié que porte l'instrument. L'extrémité su- périeure de la plume qui marque les volumes est ri- gide et comporte un bras 91 qui est articulé en 92 sur un bras 93 relié, à sa partie inférieure, à un bras de levier 94 que porte l'arbre 95.
L'arbre 95 est monté de façon à pouvoir tourner dans des sup- ports appropriés 96 et sur cet arbre est calé un bras rigide 97 qui porte, à sa partie postérieure, un galet approprié qu tout autre organe analogue 98 qui agit sur une came 99 fixée à l'extrémité su- périeure de l'arbre 87. Cette came présente une sur-
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face supérieure ondulée et il en résulte que, lors- que l'arbre 87 tourne lentement, à une vitesse pro- portionnelle à la vitesse angulaire des organes ro- tatifs du compteur, les bras 97 et 94 oscillent au- tour de l'axe de l'arbre 95 et provoquent une oscil- lation périodique de la plume 88 marquant les volu- mes autour de son 'axe 90.
La carte enregistreuse du mécanisme tourne, pendant ce temps, sous l'impulsion d'un mécanisme d'horlogerie 100 et il en résulte qu'une ligne sinueuse, telle que celle que montre la figure 6 en 101, d'une amplitude constante, est produite sur la dite carte enregistreuse, le nombre des ondulations de la ligne indiquant la quantité de fluide qui passe à travers le compteur en un temps donné quelconque marqué sur la carte. Cet instrument peut être pourvu également d'autres plumes enregistreuses ou d'organes analogues qui se déplacent suivant les variations de température et de pression, la carte portant des échelles ou d'au- tres signes de référence pour les plumes employées.
Ces plumes additionnelles sont organisées de façon à fonctionner sur une partie centrale de la carte tandis qu'on fait osciller, de préférence, la plume qui marque les volumes sur les partiel périphériques Ces plumes additionnelles étant bien connues, il n'est pas nécessaire de les représenter ni de les décrire en détail.
Il est clair qu'on peut construire, con- formément à la présente invention, des instruments de mesure de types différents et susceptibles d'ap- plications à des compteurs de grandeur très variable, par exemple, pour mesurer le nombre de tours des
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arbres des rotors, la pression dans la canalisation de fluide, la température des fluides, les diffé- rences de pression et le temps.
Il est clair, en outre, que différents instruments peuvent être re- liés, d'une façon interchangeable, à la plaque de fixation du compteur, ou à un ou à plusieurs autres instruments et que'les boîtes qui portent les sup- ports et les mécanismes de démultiplication qu'ils renferment peuvent être normalisés de façon que, lorsqu'on les emploie avec des compteurs de diffé- rentes grandeurs et capacités, il suffise, pour le calcul, de faire usage de constantes se rapportant ' aux indications ou au tracé des cartes enregistreu- ses, suivant les, dimensions du compteur pour lequel on emploie l'instrument.
Bien que les formes d'appareils décrites ci-dessus constituent des modes d'exécution préfé- rés de la présente invention, il est évident que celle-ci ntest pas limitée à ces formes déterminées d'appareils et que des modifications peuvent y être apportées sans qu'on s'écarte de l'esprit de la ' présente invention.
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