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La présente invention concerne un dispositif de mesure volumétrique des fluides comportant un mécanisme d'inversion associ par des moyens mécaniques, électriques, ou autres, aux s.oupapes d'entrée et de sortie du fluide. Notamment le dispositif comporte un organe de refoulement, diaphragme ou piston, dont les déplacements déterminent l'entrée en action du mécanisme d'inversion.
L'utilisation de diaphragmes comme organes de refoulement alternatif implique, pour obtenir une mesure précise de volume-du fluide, que les diaphragmes soient appliqués étanches contre des butées latérales de la paroi, pour interdire tout passage de fluide entre diaphragme et boite, de manière qu'en agissant sur les soupapes on amène le fluide. sur la face opposée du diaphragme et provoque l'enfoncement de celui-ci jusqu'à son autre position extrême.
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Une autre solution au problème, consiste à assurer la commande du mécanisme d'inversion par deux diaphragmes, dont le premier n'a pour but que d'amener le mécanisme d'inversion à la position préparatoire à son déclenchement, ce dclen- chement étant provoqué par un second diaphragme. On élimine ainsi toute imprécision, le premier diaphragme pouvant travailler sans jeu, du fait que le moment précis de l'inver- sion est déterminé par le second diaphragme et n'exige qu'une force négligeable permettant de lui conférer des dimensions très réduites' comparativement à celles du premier diaphragme.
Dans cet agencement il est avantageux de réaliser le diaphragme amenant le mécanisme à sa position préparatoire, de manière qu''il constitue en même temps le diaphragme de mesure, tandis que le second diaphragme fera simplement fonction de diaphragme de commande. La transmission cinématique entre les diaphragmes et les soupapes peut être assurée par des moyens mécaniques, hydrauliques, électriques en utilisant des contacts actionnés au moment voulu.
Dans les modes de réalisation mécaniques, chaque diaphragme peut être commandé par biellette séparée, mais dans un mode de réalisation préféré, on réunit les deux diaphragmes en un seul, le diaphragme de commande étant concentrique *au diaphragme de mesure qui l'entoure. On joint ainsi à la simplification, l'avantage de pouvoir relier en un seul et même point, les deux diaphragmes au mécanisme d'inversion et 'diaphragme de commande.
Il est, par ailleurs, avantageux de réaliser le dispositif d'inversion sous la forme d'un mécanisme à bascule; dans ce cas, le diaphragme de mesure amène le mécanisme au
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point mort, le mouvement faisant dépasser le point mort au mécanisme d'inversion, étant assuré par le diaphragme de, commande.
L'invention a en outre pour objet, d'installer dans le circuit d'admission ou d'évacuation de l'un des diaphragmes, un ou plusieurs diaphragmes supplémentaires montés en parallèle et participant à la mesure. Ceci permet par simple
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adjonction de diaphragmes- supplémentaires'd'augmenter le de- bit volumétrique de l'appareil. Cette adjonction peut être réalisée, en montant, par exemple, deux diaphragmes dans la même enceinte, formant ainsi trois chambres de mesure, ou encore en prévoyante pour chacun des diaphragmes associés, une enceinte séparée. D'autre part, il est possible de relier tous les diaphragmes au dispositif d'inversion, ce qui implique la condition d'étanchéité pour chacun d'eux; ou bien, selon un mode de réalisation particulier, on n'accouple qu'un seul des diaphragmes au dispositif d'inversion.
Les diaphragmes supplémentaires peuvent être de dimensions quelconques ; toutefois, pour obtenir un appareil simple et ho- mogène il est préférable que tous les diaphragmes aient le même diamètre. D'autre part, en donnant à l'un des diaphragmes supplémentaires un diamètre plus petit que celui du diaphragme principal, ce diaphragme supplémentaire peut ainsi servir de diaphragme d'étalonnage définissant le volume unitaire de mesure. Dans ce cas l'amplitude de course de ce diaphragme pourra être modifiée par réglage des surfaces sur lesquels il s'applique. Il va de soi qu'il est possible d'utiliser pour.l'étalonnage, un diaphragme supplémentaire de même diamètre que le.diaphragme principal.
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D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description, en référence aux dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple, deux modes de réalisation vus en coupe longitudinale.
Dans le mode de réalisation fig. 1, l'enveloppe 1 ren- ferme un diaphragme 2 dont les déplacements sont limités par les coquilles 4 & 5. Une bague 3 applique étanchement le diaphragme 2 et les coquilles 4 & 5 sur un siège pratiqué dans l'enveloppe 1. Au centre du diaphragme 2 sont rivées deux plaquettes 6 & 7, dont la partie centrale est emboutie de manière à former deux chambres 8 & 9 séparées par la par- tie centrale du diaphragme @. Le fond des chambres est percé d'ouvertures 8a & 9a qui permettent au fluide d'y pénétrer.
Le fond de la chambre 8 est en outre percé d'un trou central dans lequel coulisse la biellette 10. A l'intérieur de la chambre 8 la biellette 10 porte un collet 11 contre lequel d'applique de diaphragme qui est ainsi solidarisé avec la 'biellette 10, un embout rivé 12 étant appliqué sur la face supérieure du diaphragme dans la chambre 9. La hauteur du collet 11 et de l'embout 12 est déterminée pour laisser à la biellette 10 la possibilité d'effectuer une certaine course amenant le collet 11 au contact de la paroi basse ou l'embout 12 au contact de la paroi haute. Cet agencement crée au centre du diaphragme 2,.un second diaphragme course indpendante, les déplacements des deux diaphragmes s'opérant par l'inter- médiaire de la-biellette commune 10.
Le petit diaphragme est désigné sous le nom de "diaphragme de commande", et le restant du diaphragme 2 sous le nom de "diaphragme de mesure".
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Deux cylindres horizontaux 13 & 14 peuvent pivoter au- tour de leurs axes reliés aux parois avant et arrière de l'enveloppe 1. En leurs milieux ces cylindres sont perces suivant leur' diamètre -des trous dans.. lesquels -coulissent des tiges -15 & 16 dont les extrémités sont articulées sur une-' broche 17 par l'intermédiaire des pattes 18 & 19. Des"ressorts 20 & 21 travaillent à la compression entourent les tiges 15 & 16 dans l'intervalle des cylindres 13 & 14 et des pattes 18 & 19. Les extrémités de la broche 17 sont engagées dans les lumières 22 d'une glissière 23 solidaire de la.biellette 10.
En déplaçant la biellette 10 vers le haut il en résulte un raccourcissement des parties de tiges 15 & 16 entre-cy- lindres et' pattes d'attache, et par suite compression des ressorts 20 & 21. Dès que le mécanisme a dépassé le point mort figuré en tirets, le détente des ressorts chasse la broche 17 vers le haut jusqu'à ce qu'elle bute contre l'extrémité haute de la lumière 22. Le dispositif ainsi de- crit constitue un mécanisme d'inversion à bascule accouplé directement au diaphragme de commande et indirectement au diaphragme de mesure.
Les extrémités libres des tiges 15 & 16 se déplacent entre les collerettes 24 & 25 et les collerettes 26 & 27,ces collerettes étant solidaires des tiges de sou- papes 28 @ 29 portant les clapetsboule 30 & 31. l'étanchéité des tiges de soupapes 28 & 29 est assurée par les garnitures 39 & 40.
Suivant la position du mécahisme d'inversion à bascule, les clapets 30 & 31 s'appliquent-soit contre les sièges 32-33, soit contre les sièges 34-35, ouvrant ainsi tour tour les canaux 36& 38 puis 35a & 37, ce qui a pour effet d'amener le fluide alternativement sur une face ou sur
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l'autre du diaphragme de masure, en le déplaçant de l'une de ses positions extrêmes à l'autre, et refoulant le fluide pré- cdemment au contact de la face opposée de ce diaphragme.
Le mode opératoire est le suivant :
Les clapets 30 & 31 occupant les positions hautes représentées sur la fig.l, le diaphragme 2¯ vient d'achever sa course vers le bas; le fluide traverse le conduit 36 pour pénétrer da la chambre située sous le diaphragme 2. La pression du fluide s'exerce sur les deux diaphragmes et soulève le diaphragme '2 en même temps que les plaquettes 6 & 7 et les chambres 8 & 9 en entraînant la biellette 10 vers le haut.Le diaphragme de commande est également entraîné, tout en restant encore bornée vers le bas, la biellette 10 exerçant une traction sur lui, et le rapport entre les surfaces des diaphragmes de mesure et de commande étant tel que la pression du fluide sur la membrane de mesure est insuffisante pour enfoncer vers le haut le diaphragme intérieur.
Le collet 11 reste appliqué contre le fond de la chambre 8. Dans le mouvement vers le haut précédemment décrit la biellette 10 et la glissière 23 élévant la broche 17 entraînent les tiges 15 & 16 jusqu'au point mort en comprimant les ressorts 20 & 21; cette position est atteinte quand le diaphragme de mesure occupe sa position extrême haute. Le fluide se-trouvant au-dessus du diaphragme a quitté l'enveloppe par la conduite 38 trouvant la soupape 31 ouverte.
Le mécanisme d'inversion est "arm"; pour le déclencher et inverser la position des soupapes il suffira que le fluide qui s'est introduit dans la chambre 8 par les ouvertures 8a exerce, sur le diaphragme de commande, une pression suffisante pour le déformer en entraînent la bie -lette 10 et la glissière 23 hors de la
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position du point mort, de sorte que le mécanisme saute brusquement son autre position extrême Il y a inversion alors des clapets 30 & 31.
Le diaphragme de commande est bombé vers le haut, l'embout 12 est appliqué contre le fond de la,chambre 9 et le processus qui vient d'être décrit se déroule en sens inverse, c'est-à-dire que le fluide qui pénètre dans l'appareil selon la flèche traverse le conduit 35a débouchant au-dessus de la face supérieure du diaphragme et le processus se déroule en sens opposé.
La course du diaphragme de commande entre les fonds de chambres 8 & 9 est calculée pour Être suffisante pour juste provoquer le déclenchement du mécanisme d'inversion en fin de course de la membrane de mesure. Le volume de fluide refoulé par le mouvement du diaphragme de commande est constant, Par ce procédé on obtient une précision encore jamais atteinte dans les appareils de mesure jusqu'ici connus.
Il est possible de substituer au dispositif d'inversion à bascule décrit, d'autres dispositifs de déclenchement connus, ou d'utiliser un inverseur électrique que la course du diaphragme de mesure amènerait d'abord à la position préparatoire et qui serait ensuite déclenché par la course du diaphragme de commande.
La fig. 2 est une coupe longitidinale d'un appareil qui ne diffère de. celui représente sur la fig. 1 qu'en ce qu'un autre diaphragme 2a est installé dans la même enceinte que le diaphragme 2 et au-dessus de celui-ci. La course du diaphragme 2a est limitée par des coquilles 4a & 5a qui sont pressées étanches par une bague 3a contre un siège prévu à cet effet dans l'enveloppe 1. La partie centrale de ce
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diaphragme est recouverte de deux plaquettes 6a & 7a coop- rant avec les coquilles 4a & 5a
Le processus est le suivant:
Le fluide pénétrant dans le dispositif en bas et à gauche traverse la soupape 30 et, par le conduit 36, reflue dans les chambres situées sous le diaphragme 2 et au-dessus du diaphragme 2a.
Le diaphragme 2a étant indépendant du dispositif d'inversion et n'étant, par conséquent, soumis à aucune surcharge est le premier à se déplacer et à s'enfoncer jusqu'à sa position extrême basse. Après quoi le diaphragme 2 se déplace à son tour et le mécanisme d'inversion à bascule prend la position préparatoire au déclenchement. La partie centrale du diaphragme 2 dite "diaphragme de commande" en se déplaçant à son tour provoque le déclenchement du mécanisme d'inversion et le changement de position des clapets 30 & 31.
Le fluide refoulé quitte la chambre comprise entre les deux diaphragmes par le conduit 38. Le processus inverse se déroule ensuite, c'est-à-dire que le fluide traversant la soupape 30 qui occupe la position basse pénètre par le conduit 35a dans l'espace compris entre les deux diaphragmes, de sorte que le diaphragme 2 reprend, peu après, sa position extrême inférieure. Le fluide refoulé sous la diaphragme 2 et au-dessus du diaphragme 2a quitte l'appareil par le conduit 37.
Pour définir le volume unitaire de mesure, on peut utiliser soit le diaphragme supplémentaire 2a, soit un diaph@@agne spécial d'étalonnage, en prenant toues dispositions pour en régler la surface par modification de la position des bords intêri ,urs des coquilles 4a & 5a avec lesquelles coopèrent les p@ aquettes 6a & 7a.
La t: ;e de soupape 29 est pourvue d'un ressort d'arrêt 41.