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L'invention a pour objet un distributeur-doseur destiné à délivrer un réactif liquide, en quantités déter- minées, proportionnelles aux quantités de liquides à traiter, en particulier pour mélanger un réactif liquide à de l'eau d'alimentation d'une chaudière de locomotive ou autre, provenant du tender ou autre bâche d'alimentation.
Le dispositif suivant l'invention est du type comportant une capacité étanche pourvue d'un déversoir et reliée à une cloche à air étanche, dont la base communique avec le réservoir de liquide à traiter, la distribution de doses de réactif étant provoquée par la surpression d'air qui prend naissance dans ladite cloche, lors du remplissage du réservoir avec le liquide à traiter, et qui se transmet dans ladite capacité étanche au-dessus du niveau du liquide dans celle-ci.
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Les distributeurs-doseurs de ce type présentent divers inconvénients, tels que la difficulté d'assurer une étanchéité suffisante du distributeur-doseur, d'empêcher un "surdo- sage" ou écoulement d'un excès de réactif par suite d'une surpression qui ne résulterait pas du remplissage du réser- voir avec le liquide à traiter et d'éviter le siphonage du liquide à doser en cas de dépression dans la cloche.
L'invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et, d'une façon plus générale, d'améliorer la construction et le fonctionnement de ce type d'appareils.
Suivant une caractéristique importante de l'invention le dispositif servant au remplissage du distributeur-doseur avec le liquide à doser communique avec la capacité étanche reliée à la cloche à air par un joint hydraulique ayant une garde de liquide au moins égale à la dénivellation hydrosta- tique assurant le déversement du liquide à doser vers le point d'utilisation, cette disposition supprimant la nécessi- té de rendre étanche la fermeture de l'orifice de remplissage du distributeur-doseur.
Poux obtenir le maximal de précision dans le dosage, le dispositif de remplissage comporte une nourrice à l'air libre, en charge par rapport à la capacité étanche avec laquelle elle communique à l'aide du joint hydraulique sus-indiqué.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une soupape automatique est interposée entre la cloche à air et la capacité étanche du distributeur-doseur, cette soupape comportant un orifice de mise à l'air libre' qui est normale- ment ouvert mais se ferme automatiquement dès qu'une sur- pression s'établit dans la 1 loche*
Grâce à cette soupape automatique sur le,circuit d'air - entre la cloche et le réservoir distributeur, celui-ci reçoit l'air sur pressé venant de la cloche lors du remplissage du réservoir d'eau à traiter, tout en évitant que la vidange
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de l'eau à traiter hors du réservoir puisse créer une déprec sion, susceptible d'entraîner le siphonage du liquide à doser.
Suivant une forme d'exécution de l'invention, cette soupape automatique est constituée par un tube en U con- tenant un liquide formant joint hydraulique et dont les branches sont reliées respectivement à la capacité étanche du distributeur-doseur et à la cloche à aire la première des branches sus-indiquées comportant un tube de mise à l'air libre dent l'orifice inférieur se trouve un peu au- dessus du niveau du liquide dans sa position de repos mais est obturé par ledit liquide dès qu'une surpression dans la cloche provoque l'ascension du liquide dans ladite pre- mière branche.
De préférence, les deux branches du tube en U commu- niqusnt entre elles par l'intermédiaire d'un tube capil- laire ou à orifice capillaire, permettant l'équilibrage progressif des pressions dans les deux branches du tube en
U, sans gêner cependant le fonctionnement normal de la soupape sous l'effet de déplacements d'air importants et brusques.
Ce tube capillaire évite les surdosages qui pourraient résulter de la surpression due à le dilatation de l'air restant dans le distributeur après cosage, tant qu'une surpression subsiste dans la cloche.
Cette disposition évite en outre que, dans ces mêmes conditions, le remplissage du distributeur-doseur avec le liquide à doser ne provoque une surpression qui risquerait de provoquer le déversement intempestif d'une dose de ce liquide vers le point d'utilisation.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, qui montrent à titre d'exemple, deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels :
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La Fig. 1 montre schématiquement l'appareil au repos; la Fig.S montre le même, appareil en cours de dosage; la Fig.3 montre une variante de réalisation du joint hydraulique du distributeur-doseur au repos et la Fig. 4 montre le même appareil en cours de dosage.
Suivant le mode de réalisation des figures 1 et 2, 1 désigne le réservoir de liquide à traiter, par exemple la bâche d'alimentation de la chaudière contenant une cloche à air 2 communiquant avec le réservoir 1 par un orifice noyé 3. La cloche à air 2 est reliée par une con- duite 4 à une soupape S, constituée par un tube en U 5 rempli d'un liquide 6. L'une des branches 5a du tube en U est reliée à la conduite 4 et l'autre branche 5b est munie d'un tube manométrique 7, servant également de conduite de mise à l'air' libre. Un tube capillaire 9 réunit les deux branches du tube en U. La branche 5b du tube en U est reliée à la capacité du distributeur-doseur 10 par un tube 11.
Le distributeur-doseur comporte une conduite de remplissage 12 s'étendant jusqu'auprès du fond de la capa- cité 10 et formant joint hydraulique, cette conduite étant fermée, d'une manière qui n'a pas besoin d'être étanche, par un couvercle 16. Enfin le distributeur-doseur comporte une cloche 14 entourant un conduit déversoir 15 par lequel le liquide se déverse au point d'utilisation, par exemple dans la bâche 1.
Le fonctionnement est le suivant :
An repos, le distributeur-doseur étant chargé de liquide à doser, la capacité étanche est à la pression atmosphérique grâce au tube 7. La cloche 2 est également mise à la pression atmosphérique par le tube capillaire
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9. Le niveau dans les deux branches 5a et 5b de la soupa- pe S est réglé de façon à se trouver légèrement au-des- sous du niveau de l'orifice inférieur 20 du tube 7 de mise à l'air libre. Le niveau 21 dans le réservoir 1 et la cloche 2 est le même.
Si l'on introduit dans le réservoir 1 une certaine quantité de liquide à traiter, le niveau monte dans ce réservoir en 22 et une partie de ce liquide passe par l'orifice 3 dans la cloche à air 2 où' son niveau s'élève en 23. Le liquide comprime ainsi l'air dont la pression est transmise par la conduite 4 à la branche 5a de la soupape S, le tube capillaire 9 étant d'un diamè- tre insuffisant pour laisser passer une partie importante de cet air dans la branche 5b. Le niveau du liquide s'abaisse dans la branche 5a et s'élève en 24 dans la branche 5b, fermant ainsi l'orifice 20 du tube 7 de mise à l'air libre, qui fonctionne dès lors cornue un tube manométrique.
L'air passe ensuite de la branche 5a du tube en U à la branche 5b, tant par le bas du tube en U (la majeure partie) que par le tube capillaire 9, puis de la branche 5b à la capacité étanche 10 par la conduite 11. La surpression qui règne ainsi dans la ca- pacité 10 se manifeste par la différence entre le niveau 26 dans la capacité 10 et le niveau 27 dans la soupape hydraulique de remplissage 12.
Quand la surpression dans la capacité étanche 10 est suffisante pourvue le niveau 27 soit au-dessus du niveau 28 de déversement de l'orifice du tuyau déversoir
15 (pression de déversement), le liquide à doser s'écoule par le déversoir 15, la quantité de liquide évacuée correspondant à la quantité d'air déplacée. Le niveau 27 étant supérieur au niveau de déversement 28, aucune parte de liquide par l'oxifice de remplissage du conduit 12 n'est possible. On remarquera que l'absence d'étanchéité du couvercle 16 ne s'oppose pas au fonctionnement grâce
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à la -présence du joint hydraulique 12.
A mesure que l'eau du réservoir 1 est utilisée, le niveau et la pression baissent dans la cloche a air 2 et les niveaux de ,liquide finissent par s'équilibrer dans les branches 5a et 5b du tube en U 5. La capacité est alors mise à niveau en communica- tion avec l'atmosphère par le tube 7 jouant le rôle de casse-vide évitant tout effet de siphon. L'introduction de liquide à doser dans la capacité 10 ne risque pas d'autre part de provoquer de surpression et un écoulement intempestif de liquide à doser par le tube déversoir 15.
Si l'eau du réservoir 1 reste un certain temps après le remplissage sans être utilisée, l'équilibre de pression s'établit entre les deux branches 5a et 5b de- la soupape s par le tube ca- pillaire 9 et le liquide découvre l'orifice 20 du tube de mise à l'air libre 7, évitant ainsi que l'échauffement de l'air sub- sistant dans le doseur puisse créer une surpression entraînant un dosage involontaire.
Si le réservoir 1 continue de se vider, l'eau s'échappant de la cloche 1 par l'orifice 5 crée dans cette cloche une dépres- sion, mais l'air extérieur rentre dans le système par le tube 7 et passe, soit par le tube capillaire 9 si la vidange est lente, soit par le tube en U si la vidange est suffisamment rapide. De cette façon, on évite toute dépression susceptible d'amorcer un siphonage du liquide à doser par l'intermédiaire de la conduite 11, au cas ,où la partie supérieure de la cloche serait un niveau infé rieur à celui du réactif dans la capacité 10.
La variante des figures 3 et 4 ne diffère de la précédente que par la disposition d'une nourrice de remplissage ouverte à l'ai libre 17, distincte de la capacité étanche 10 et en charge par rap- port à celle-ci, la nourrice 17 communiquant avec la capacité 10 à l'aide d'un tube en V 29 formant joint hydraulique.
Lors du remplissage du distributeur-doseur avec le liquide à doser,celui-ci passe de la nourrice 17 par le joint hydraulique
29 dans la capacité 10.Celle-ci étant a l'air libre grâce au tube
17, elle se remplit complètement @
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Lors du remplissage du réservoir 1 avec le liquide à traiter, le niveau dans la cloche 9 s'élève en 23, créant une surpression qui, cornue précédemment, se transmet à tra- vers la soupape S à la capacité étanche 10, le tube de mise à l'air libre 7 fonctionnant dès lors con@e tube manemétri- que . 22 niveat.
du liquide à doser s'abaisse en 31 dans la capacité- 10 et en 32 dans le joint hydraulique 29, et il s'élève jusqu'en 28 dans le dispositif de déversoir 14, dé- terminant l'écoulement du liquide à doser.
Ce doseur à nourrice est plus précis que celui des figures 1 et 2, puisque le volume d'air à surpresser avant le début du dosage est réduit au minimum.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution ci-dessus décrits, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Il est évident par exemple que le conduit de remplissage 12 pourrait être supprimé, son rôle étant joué par la chambre annulaire 14 bis comprise entre le tube 14 et le déversoir 15 et dans -laquelle le liquide peut être versé directement.
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The object of the invention is a metering-dispenser intended to deliver a liquid reagent, in determined quantities, proportional to the quantities of liquids to be treated, in particular for mixing a liquid reagent with the feed water of a boiler. locomotive or other, from the tender or other supply tank.
The device according to the invention is of the type comprising a sealed capacity provided with a weir and connected to a sealed air bell, the base of which communicates with the reservoir of liquid to be treated, the distribution of doses of reagent being caused by the overpressure. of air which originates in said bell, when the reservoir is filled with the liquid to be treated, and which is transmitted into said sealed capacity above the level of the liquid therein.
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Metering-dispensers of this type have various drawbacks, such as the difficulty of ensuring sufficient sealing of the metering-dispenser, of preventing "overdosing" or flow of excess reagent as a result of an overpressure which would not result from filling the tank with the liquid to be treated and avoid siphoning the liquid to be dosed in the event of a vacuum in the bell.
The object of the invention is in particular to remedy these drawbacks and, more generally, to improve the construction and operation of this type of apparatus.
According to an important characteristic of the invention, the device used for filling the metering-dispenser with the liquid to be metered communicates with the sealed capacity connected to the air bell by a hydraulic seal having a liquid reserve at least equal to the hydrostatic difference in level. tick ensuring the discharge of the liquid to be dosed towards the point of use, this arrangement eliminating the need to seal the closure of the filling orifice of the dosing-dispenser.
In order to obtain the maximum precision in the dosage, the filling device comprises a manifold in the open air, loaded with respect to the sealed capacity with which it communicates using the above-mentioned hydraulic seal.
According to another characteristic of the invention, an automatic valve is interposed between the air bell and the sealed capacity of the metering-dispenser, this valve comprising a vent orifice which is normally open but closes. automatically as soon as an overpressure is established in the 1 loach *
Thanks to this automatic valve on the air circuit - between the bell and the distributor tank, the latter receives the air pressed coming from the bell when filling the water tank to be treated, while preventing the emptying
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water to be treated outside the tank can create a depression, which could cause the siphoning of the liquid to be dosed.
According to one embodiment of the invention, this automatic valve consists of a U-shaped tube containing a liquid forming a hydraulic seal and the branches of which are respectively connected to the sealed capacity of the metering-dispenser and to the air bell. the first of the aforementioned branches comprising a vent tube tooth the lower orifice is located a little above the level of the liquid in its rest position but is blocked by said liquid as soon as an overpressure in the bell causes the liquid to rise in said first branch.
Preferably, the two branches of the U-shaped tube communicate with one another via a capillary tube or with a capillary orifice, allowing the progressive balancing of the pressures in the two branches of the tube.
U, without however hampering the normal operation of the valve under the effect of large and sudden air movements.
This capillary tube prevents overdosages which could result from the overpressure due to the expansion of the air remaining in the distributor after sealing, as long as an overpressure remains in the bell.
This arrangement also prevents, under these same conditions, the filling of the metering-dispenser with the liquid to be metered from causing an overpressure which would risk causing the inadvertent discharge of a dose of this liquid towards the point of use.
Other characteristics of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the appended drawings, which show, by way of example, two embodiments of the invention and in which:
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Fig. 1 schematically shows the device at rest; Fig. S shows the same apparatus being dosed; FIG. 3 shows an alternative embodiment of the hydraulic seal of the dispenser-metering unit at rest and FIG. 4 shows the same device during dosing.
According to the embodiment of Figures 1 and 2, 1 designates the liquid tank to be treated, for example the boiler supply tank containing an air bell 2 communicating with the tank 1 through a flooded orifice 3. The bell to air 2 is connected by a pipe 4 to a valve S, constituted by a U-tube 5 filled with a liquid 6. One of the branches 5a of the U-tube is connected to the pipe 4 and the other branch 5b is provided with a manometric tube 7, also serving as a vent pipe. A capillary tube 9 brings together the two branches of the U-tube. The branch 5b of the U-tube is connected to the capacity of the metering-dispenser 10 by a tube 11.
The metering-dispenser comprises a filling pipe 12 extending to the bottom of the container 10 and forming a hydraulic seal, this pipe being closed, in a manner which does not need to be sealed, by a cover 16. Finally, the dispenser-metering device comprises a bell 14 surrounding a weir duct 15 through which the liquid pours out at the point of use, for example into the tank 1.
The operation is as follows:
At rest, the metering-dispenser being loaded with liquid to be dosed, the sealed capacity is at atmospheric pressure thanks to the tube 7. The bell 2 is also brought to atmospheric pressure by the capillary tube
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9. The level in the two branches 5a and 5b of the valve S is adjusted so as to be slightly below the level of the lower orifice 20 of the vent tube 7. Level 21 in tank 1 and bell 2 is the same.
If a certain quantity of liquid to be treated is introduced into the tank 1, the level rises in this tank at 22 and part of this liquid passes through the orifice 3 into the air bell 2 where its level rises. at 23. The liquid thus compresses the air, the pressure of which is transmitted through line 4 to branch 5a of valve S, capillary tube 9 being of insufficient diameter to allow a large part of this air to pass into branch 5b. The level of the liquid drops in branch 5a and rises at 24 in branch 5b, thus closing the orifice 20 of the vent tube 7, which therefore operates retorting a manometric tube.
The air then passes from branch 5a of the U-tube to branch 5b, both through the bottom of the U-tube (most of it) and through capillary tube 9, then from branch 5b to the sealed capacity 10 through the pipe 11. The overpressure which thus prevails in the capacity 10 is manifested by the difference between the level 26 in the capacity 10 and the level 27 in the hydraulic filling valve 12.
When the overpressure in the sealed capacity 10 is sufficient, provide the level 27 is above the level 28 of discharge from the orifice of the overflow pipe
15 (discharge pressure), the liquid to be dosed flows through the weir 15, the quantity of discharged liquid corresponding to the quantity of air displaced. The level 27 being higher than the spill level 28, no part of liquid through the filling port of the conduit 12 is possible. It will be noted that the lack of sealing of the cover 16 does not prevent operation by virtue of
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at the presence of the hydraulic seal 12.
As the water from tank 1 is used, the level and pressure drop in air bell 2 and the liquid levels eventually equilibrate in branches 5a and 5b of U-tube 5. The capacity is then leveling in communication with the atmosphere through tube 7 playing the role of vacuum breaker avoiding any siphon effect. The introduction of liquid to be dosed into the capacity 10 does not risk on the other hand causing overpressure and an untimely flow of liquid to be dosed through the weir tube 15.
If the water in tank 1 remains unused for a certain time after filling, the pressure equilibrium is established between the two branches 5a and 5b of the valve s via the capillary tube 9 and the liquid discovers the The orifice 20 of the vent tube 7, thus preventing the heating of the air which remains in the metering unit can create an overpressure resulting in an involuntary metering.
If the tank 1 continues to empty, the water escaping from the bell 1 through the orifice 5 creates a vacuum in this bell, but the outside air enters the system through the tube 7 and passes, either by the capillary tube 9 if the emptying is slow, or by the U-shaped tube if the emptying is fast enough. In this way, any depression liable to initiate a siphoning of the liquid to be dosed via the pipe 11 is avoided, in the event that the upper part of the bell is a level lower than that of the reagent in the capacity 10. .
The variant of Figures 3 and 4 differs from the previous one only by the arrangement of a filling manifold open to the free air 17, distinct from the sealed capacity 10 and under load with respect to the latter, the manifold. 17 communicating with the capacity 10 by means of a V-tube 29 forming a hydraulic seal.
When filling the metering-dispenser with the liquid to be metered, the latter passes from the manifold 17 through the hydraulic seal
29 in capacity 10, this being in the open air thanks to the tube
17, it fills up completely @
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When filling the reservoir 1 with the liquid to be treated, the level in the bell 9 rises at 23, creating an overpressure which, retorted previously, is transmitted through the valve S to the sealed capacity 10, the pressure tube. venting 7 therefore functioning as a manemetric tube. 22 niveat.
liquid to be dosed drops at 31 in the capacity 10 and at 32 in the hydraulic seal 29, and it rises up to 28 in the weir device 14, determining the flow of the liquid to be dosed.
This manifold feeder is more precise than that of Figures 1 and 2, since the volume of air to be overpressed before the start of dosing is reduced to a minimum.
Of course, the invention is not limited to the details of execution described above, which have been given only by way of example. It is obvious, for example, that the filling pipe 12 could be omitted, its role being played by the annular chamber 14a between the tube 14 and the weir 15 and into -laquelle the liquid can be poured directly.
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