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PERFECTIONNEMENTS AUX COMPTEURS D'ECOULEMENT POUR LE MESURAGE DE LIQUIDES.
L'invention est relative aux compteurs d'écoulement pour le mesurage de liquides, du type dans lequel le liquide pénètre dans et est ensuite débité ou délivré de cylindres radialement dis- posés, équipés de pistons montés, respectivement, en paires opposées, sur des ties de pistons communes qui sont reliées, au voisinage de leur intersection ou croisement, par une bielle organisée pour assu- rer le fonctionnement des pistons en succession.
Des chambres d'ad- mission et de distribution, respectivement communes à tous les cy- lindres, sont reliées à ces derniers par des passages et des lumiè- res appropriés et, dans une disposition connue de compteur, l'entrée et l'évacuation du liquide se trouvent sous le contrôle d'une valve tournante commune actionnée par le mouvement des pistons.
Toutefois, principalement en raison du fait que, eu égard à l'action essentiel- le de ce genre de compteur tout recouvrement est pratiquement exclus
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dans l'agencement de la valve, une extrême précision de réglage de position,par exemple entre la valve de contrôle et chacun des cylin- dres est indispensable, et, dans le cas d'une valve commune à tous les cylindres, cette condition implique une précision dans l'exécu- tion qui dépasse ce qui est industriellement réalisable.
En outre, cette disposition de valve tournante: comporte une pression non é- quilibrée, par laquelle la valve est maintenue sur son siège et la liberté de fonctionnement des organes est de ce fait réduite, im- posant ainsi une chute de pression plus grande dans le compteur avec ses désavantages résultant.
L'un des objets principaux de l'invention est de cons- truire un compteur exempt de ces inconvénients et comportant un nombre d'organes actifs aussi réduit que possible et présentant par suite une simplicité et une sécurité plus grandes.
Conformément à l'invention, des valves individuelles sont respectivement actionnées en concordance des mouvements des divers pistons, dans le but, en ce qui. concerne chaque cylindre, de placer une extrémité du cylindre, qui suit dans l'ordre, alternativement en communication avec les chambres communes d'admission et de dis- tribution. De cette façon, chaque valve peut être réglée avec pré- cision par rapport à son piston coopérant. Avantageusement, les val- ves affectent la forme de pistons-valves associés respectivement avec les pistons de mesurage.
La disposition relative des valves et des lumières coopérantes est telle que, eu égard aux mouvements relatifs des tiges de pistons, tels que déterminés par leur bielle de liaison, lorsqu'un piston donné a atteint l'extrémité externe de sa course, l'extrémité externe de ,son cylindre se trouve placée en communication avec la chambre d'admission connume; en même temps l'extrémité externe du cylindre diamétralement opposé est mise en communication avec la chambre de débit ou de distribution commune, Ainsi, chaque cylindre est alternativement rempli et évacué à son extrémité externe.
A l'effet que l'invention puisse être clairement comprise et aisément exécutée, elle sera ci-après plus explicitement décrite
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en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, une disposition constructive d'un compteur, conforme à l'invention, comportant quatre cylindres. Dans ce dessin :
Fig. 1 est une vue en élévation et coupe suivant la ligne A-A de la fig. 2 ;
Fig. 2 est une coupe en plan suivant la ligne B-B de la fig. 1.
Dans le compteur représenté, les quatre cylindres 1,2,3, 4, sont ménagés dans une même pièce ou bloc, et sont pourvus de couvercles 5,6,7,8. Les deux fiées de pistons, 9,10, qui sont dis- posées perpendiculairement, et sont, ainsi que représenté, convena- blernent conformées de façon à pouvoir se croiser sans se gêner, sont reliées entre-elles par une bielle 11 embrassant les chevilles 12,13 rigidement fixées dans les tiges, de façon telle que lorsqu' une paire de pistons, 14, 16, se trouve à une extrémité de sa cour- se, l'autre paire de pistons, 15,17, se trouve à mi-course, et vice-versa. Dans le;. dessin, les pistons 14, 16 sont représentés comme se trouvant à l'extrémité de gauche de leur course, les pis- tons 15,17 se trouvant à mi-course.
Ainsi qu'on peut le voir, le bloc ou moulage dans lequel les cylindres sont forés, procure ou ménage un espace central com- mun ou chambre 18, dans laquelle s'ouvrent les extrémités internes de tous les cylindres. Cette chambre 18 est pourvue d'une entrée 19 conditionnée pour être reliée à la source d'alimentation de li- quide. Au-dessus des cylindres on a disposé un couvercle 20, com- prenant un espace 21, constituant une chambre commune de distribu- tion ou de sortie, et pourvu d'une sortie 22 pour la distribution du liquide. Sur le côté de chaque cylindre on a prévu un canal, 23, 24, 25, 26, les couvercles de cylindres étant conformés de manière à procurer une communication entre chaque canal et l'extrémité ex- terne du cylindre auquel il est associé.
A leurs extrémités inter- nes, les canaux communiquent respectivement, par l'intermédiaire de lumières 27,28, 29,30, avec les cylindres qui occupent le rang suivant dans le cycle. Ces lumières s'ouvrent dans ces cylindres au
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voisinage de leurs extrémités internes, de sorte que dans chaque cas l'extrémité externe d'un cylindre communique avec l'extrémité interne du cylindre suivant, et de là, dans certains positions des valves dont il sera question plus loin, avec la chambre d'introduc- tion commune 18. D'une manière correspondante, la chambre externe 21 se trouve en communication avec chacun des cylindres par des lu- mières, dont deux, savoir 31, 32, formées dans les cylindres 1 et 3, sont visibles à la fige 1.
En association avec chaque piston principal et, dans la construction représentée, d'une pièce avec ce piston, on a prévu un piston-valve, 33, 34, 35,36, conditionné pour agir conjointement avec les lumières d'entrée, 27, 28,29, 30, et avec les lumières de sortie 31,32, de même qu'avec les lumières de sortie qui sont asso- ciées aux cylindres 2 et 4, maisne sont pas visibles dans le dessin.
Dans le but d'empêcher la 'communication directe entre les chambres 18 et 21, chaque piston valve est pourvu d'un prolongement, ceux de ces prolongements appartenant aux pistons valves 33 et 35, éta- blis pour fermer respectivement les lumières 31 et 32, étant visi- bles en 37 et 38.
En ce qui concerne les portions principales des pistons-valves, coopérant avec les lumières d'entrée 27, 28, 29 et 30, comme visible fig. 2, elles agissent pour fermer les lumières lorsque les pistons respectifs sont à mi-course, et les pistons de l'autre paire se trouvent à l'unie ou l'autreextrémité de leur cour- se et sont par suite immobile;':!. L'arrêt de la paire de pistons à l'extrémité de leur course n'est cependant que momentané;
et durant ce court intervalle il est nécessaire que les pistons valves se trouvant à mi course passent complètement sur lee lumières d'entrée correspondantes, d'où résulte que, comme indiqué ù la, fig. 2, seul, un très :faible recouvrement peut être prévu, c'est à dire que la largeur de la surface active du piston-valve ne peut être que très légèrement supérieure à celle de la lumière d'entrée.
Un réglage très précis du piston valve sur sa tige est par suite nécessaire, et connue pareil précision dépasse celle d'ordinaire utilisée dans les méthodes de fabrication, on a prévu des moyens propres à permettre
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le résiste des pistons valves sur leurs tiges respectives. Dans ce but, on monte, à chaque extrémité des ties individuelles, une vis 39 propre à retenir un bloc cylindrique 40, portant, par l'inter- médiaire d'un filet externe, un écrou 41 équipé d'une rondelle sphé- rique 42 établie pour prendre appui sur une surface usinée dans le piston.
Dans la masse du piston on a prévu un ressort en hélice 43, comprimé entre un épaulement 44 de la lise de piston et un rebord interne 45 du piston. Le réglage est exécuté en assujettissant le cylindrevissé 40 sur l'extrémité de la tice de piston par l'inter- médiaire de la via 39, et en ajustant alors de façon précise le piston-valve par rapport à sa lumière d'entrée coopérante, en fai- sant tourner l'écrou 41 à l'encontre de l'action du ressort 43.
Lorsque le réglage requis a été exécuté, le cylindre 40 est bloqué par rivetage dans l'évidement 46 formé dans l'écrou 41, de sorte qu'il devient pratiquement solidaire de ce dernier. Si ultérieure- ment on désire séparer le piston et le piston-valve de la tige, ce démontage peut être réalisé en desserrant la vis 39, mais lors de la remise en place du piston et du piston valve, et par serrage de la vis, la valve reprendra sa position correcte de réglais. On pré- vient la rotution des pistons et des pistons-valves par rapport à leurs tige# de piston respectives, par des chevilles 47 faisant saillie vers l'intérieur'à partir des pistons-valves, et propres à venir en engagement avec des pattes 48 prévues sur les tiges des pistons.
Afin de ménager le réglage, en vue d'assurer la précision de la distribution, on adapte, à une paire de pistons, 15, 17, deux plongeurs 49, 50, reliés par une tie 51 et se déplaçant normalement avec les pistons 15 et 17..Dans les couvercles des cylindres, 6 et 8, on dispose, respectivement,des arrêts ou butées 52, 53, régla- bles à l'aide de vis ou d' autres moyens, et conditionnés pour coopé- rer respectivement avec les plongeurs 49 et 50. Ainsi en réglant ces butées, on peut empêcher les plongeurs de participer à la totalité du mouvement de va et vient des pistons 15,17 et il s'ensuit une modification du débit de liquide, ce qui permet d'assurer le régla-
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ge désiré de ce débit.
Bien que les deux arrêts ou butées 52,53 aient été représentés comme réglables, ce n'est nécessaire que pour l'un des arrêts ou butées, l'autre étant fixé si on le dé- sire.
Un mécanisme de réglage semblable peut être associé aux pistons 14, 16, mais, en général, à Moinsque pour une raison quel- conque il soit nécessaire que la quantité (le liquide débitée par chaque piston soit individuellement réglable, il n'est pas indispen- sable de prévoir cette paire de plongeurs supplémentaires. La dis- tribution de liquide peut être indiquée ou enregistrée par toute forme appropriée de mécanisme qui ne fait toutefois pas, en lui-même, partie de l'invention. Semblable mécanisme peut être actionné à partir de tout organe mobile du compteur, mais dans ce but, on a de préférence -recours au mouvement de la bielle 11.
Un point de cet- te bielle, situé sur la ligne joignant les centres des chevilles 12 et 13, et se trouvant à mi chemin entre ces dernières, décrit une circonférence, et ce fait peut être utilisé pour actionner un comp- teur ou un appareil enregistreur par un mouvement tournant.
Comme afin que la poussée sur les pistons puisse être exactement axiale, la bielle 11 est située entre les tiges de pistons 9 et 10 et, par suite, est assez peu accessible pour être directement reliée à un compteur, ou un appareil enregistreur externe, la cheville 12 est établie creuse de façon à pouvoir y insérer une tige 54, pourvue, à son extrémité inférieure, d'une bride ou épaulement 55 équipé d'une cheville 56 propre à pénétrer dans une ouverture de la bielle 11, de sorte que tant la tic;e que la bielle tournent par rapport à la cheville creuse 12.
L'extrémité supérieure de la tige 54 est, comme indiqué dans la fig. 2, établie de section carrée, afin de re- cevoir un levier 57, qui y est fixé d'une façon amovible par l'in- termédiaire d'une vis 58. Ce levier est pourvu d'une cheville 59, disposé de façon que sa ligne centre,le ou médiane passe par le point désigné plus haut comme possédant un mouvement circulaire.
La cheville 59 vient à son tour en envasement avec une manivelle 60 montée sur une tige 61 qui, en traversant un presse-étoupe 62 ,
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passe à l'extérieur du compteur et sert à actionner, d'une manière en elle-même connue, un appareil indicateur ou enregistreur.
L'ordre des opérations dans le compteur sera expliqué ci-après, en tenant compte que dans le fonctionnement normal, le compteur est rempli du liquide mesuré. La chambre centrale 18 est en communication directe, par l'entrée 19, avec l'alimentation de liquide sous pression, et de là, cette pression d'alimentation s' exerce sur les faces, tournées vers l'intérieur, de tous les pis- tons-valves; conformément, les forces agissant sur les valves op- posées de chaque paire sont équilibrées et ne peuvent provoquer le déplacement alternatif des pistons.
Le fonctionnement est détermi- né à la manière suivante,
Considérant les éléments comme occupant à l'origine les positions relatives représentées dans le dessin, le liquide trouve passade, à partir de la chambre interne 18, par la lumière 28 et le canal 24, vers l'extrémité externe du cylindre 2, et par consé- quent agit sur le côté externe du piston 15 l'entrainant, avec ses éléments ou organes y reliés, en direction ascendante comme il est visible dans la fig. 2.
Le cylindre 2 est par suite rempli de li- quide par @ son extrémité externe, tandis qu'en même temps du li- quide occupant déjà le cylindre 4 est expulsé par le canal 26 et la lumière 30, trouvant passage dans l'espace compris entre le pis- ton 14 et le piston valve 33, et de là, par la lumière de sortie 31 du cylindre 1, à la chambre de sortie 21, où il est distribué ou déchargé par la sortie 22. Simultanément, immédiatement après que les pistons 15, 17 ont dépassé leur position médiane, les lu- mières 27 et 29, commencent à se découvrir et par conséquent du liquide, venant de la chambre d'entrée 18, est admis, par la lu- mière 29 et le canal 25, à l'extrémité externe du cylindre 3 et aida par suite à entraîner les pistons 14 et 16 vers la droite comme visible dans les figures.
Le cylindre 3 est par conséquent rempli à partir de l'extrémité externe et en même temps, la distribution de liquide se produit à partir de l'extrémité externe du cylindre 1, via le canal 23, la lumière 27, l'espace entre le piston 15 et
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le piston-valve 34, et la lumière de sortie du cylindre 2 menant à la chambre de sortie 21. De la représentation des lumières de sortie 31 et 32 on peut déduire que ces lumières commencent à se découvrir avant que le piston valve correspondant a atteint le point milieu de sa course interne.
Lorsque les pistons 15, 17 ont atteint les extré- mités supérieures de leur course, les pistons 14, 16 sont arrivés dans leur position milieu ou médiane, c'est à dire que les positions relatives des deux paires de pistons a été inversées ou interchan- gées, et mutatis mutandis, l'ordre des opérations décrit plus haut se trouve répété.
Dans certaines circonstances, on peut estimer nécessaire d'accroître la largeur des pistons-valves relativement à leurs lu- mières coopérantes, 27, 28, 29 et 30, en accroissant ainsi le recou- vrement dans une mesure telle que les lumières respectives coopérant avec les pistons-valves qui passent par leur position milieu ou mé- diane doivent commencer à se découvrir au moment ou a commencé le mouvement de retour des pistons qui se trouvent à l'extrémité de leur course, et par conséquent on n'obtient pas la sortie requise du liquide à débiter de l'un des cylindres.
On peut surmonter cette difficulté en s'arrangeant pour que chaque paire de cylindres exécu- te une pause pendant un temps fini, à chaque fin de sa course et, à cet effet,la bielle de liaison peut être rendue légèrement compres- sible à l'encontre de l'action d'un ressort, et des arrêts ou butée de préférence réglables, seront prévus pour limiter la longueur des courses des pistons dans une mesure telle qu'à l'extrémité de la course la tige de liaison'est légèrement comprimée, en forçant ain- si le piston à exécuter une pause, tandis que l'autre paire de pis- tons, qui contrôle l'admission à, et le débit des cylindres dont les pistons se trcuvent à la fin de leurs courses se meut à une vitesse relativement élevée.
Dans certaines dispositions constructives de compteurs conformes è, l'invention, en particulier ceux de grandes dimensions, on peut estimer désirable, au lieu de monter les différentes valves sur les tiges de pistons, de les loger dans une chambre de valves
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distincte, voisine des cylindres, et de les actionner, à partir des tiges de pistons, par un mécanisme de liaison approprié. L'ac- tion des valves est cependant, essentiellement la même que dans le cas du compteur représenté savoir, la valve associée à chaque cylin- dre agit pour onntrôler l'admission et le débit de liquide à et du cylindre qui occupe le rang suivant dans le cycle.
REVENDICATIONS.
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EMI9.1
1.- Un compteur d'écoulement pour le l1lesurac;e de liquides, du type défini, dans lequel des valves individuelles sont respecti- vement actionnées en concordance des mouvements des divers pistons, eé, dans le but, en ce qui concerne chaque cylindre, de placer une ex- W, trémité du cylindre qui suit, dans l'ordre, alterna ti veihent en com- munication avec les chambres communes d'admission et de distribu- tion ou de débit.