Appareil mesureur distributeur de fluide. La distribution d'une quantité déterminée d'un fluide (liquide ou gaz) au moyen d'un appareil mesureur distributeur est générale ment réalisée en deux phases. Au cours de la première, l'appareil débite la plus grande partie du fluide à distribuer à la vitesse nor male, tandis qu'au cours de la seconde phase, la distribution s'achève à. une vitesse suffi samment réduite pour que les erreurs dues à l'incertitude du moment exact de l'arrêt de la distribution soient sans influence pratique sur la quantité effectivement distribuée.
Le commencement et la fin de la seconde phase, c'est-à-dire (le la période de ralentisse ment du débit, peuvent être déclenchés de différentes manières: Dans les appareils à commande manuelle, l'opérateur déclenche le commencement et la fin du ralentissement. Dans d'autres types d'appareils, le ralentissement est asservi, plus ou moins complètement., au mécanisme indi cateur de l'appareil. Certains de ces appareils comportent à cet. effet, indépendamment de l'obturateur habituel, une soupape qui est dis posée en amont de ce dernier sur le conduit de distribution et dont les mouvements sont commandés soit par le débit même du liquide, soit par le débit. d'une dérivation contrôlée par un clapet asservi plus ou moins directe ment au mécanisme indicateur.
Dans les appareils de ce genre à commande semi-automatique, le ralentissement est. déclen- ché par l'opérateur lui-même par la fermeture partielle de l'obturateur, ce qui réduit le débit et provoque la fermeture de la soupape. L'ar rêt de la distribution est déclenché par le mé canisme indicateur qui, par l'action d'une came dite came rapide, provoque la fermeture du clapet. contrôlant la dérivation.
Dans les appareils de ce genre à. com mande entièrement. automatique, un méca nisme prédéterminateur déclenche le début du ralentissement en fermant. partiellement le clapet de la dérivation, ce qui a pour effet de provoquer la fermeture de la soupape, l'ar rêt de la distribution étant provoqué par la fermeture complète dudit. clapet par ledit mé canisme. En général, la fermeture partielle du clapet est eommandée par les cames dites cames lentes dudit. mécanisme et la fermeture complète par la came dite came rapide (dans certains appareils cette came fait partie du mécanisme indicateur).
La présente invention a pour objet un ap pareil mesureur distributeur de fluide com prenant au moins un. mécanisme prédétermi- nateur et au moins un mécanisme indicateur, appareil dans lequel une soupape, placée sur le conduit de distribution et commandant le débit principal de l'appareil. est susceptible de se fermer sous l'effet du ralentissement du débit au-dessous d'une valeur prédéterminée, le débit. se continuant après fermeture de cette soupape à.
vitesse réduite par une première dérivation court-circuitant ladite soupape, ca ractérisé par le fait que la fermeture de la dite soupape peut être provoquée soit par la fermeture partielle par l'opérateur d'un obtu rateur placé sur le conduit clé distribution en aval de la soupape, soit par la fermeture d'un clapet commandé par des cames lentes du mé canisme prédéterminateur et commandant une deuxième dérivation court-circuitant ladite soupape.
De préférence, l'arrêt du débit peut être obtenu soit par la fermeture complète dudit obturateur, soit par la fermeture de la pre mière dérivation par un clapet commandé par une came rapide dudit mécanisme.
Si la soupape principale est du type de celles qui restent fermées dans la position de repos, il est nécessaire, quand on veut fonc tionner en semi-automatique, de provoquer l'ouverture de la soupape principale. A cet effet, on prévoit une troisième dérivation court-circuitant ladite soupape principale et un dispositif d'obturation permettant de fer mer soit la deuxième dérivation, soit la troi sième dérivation.
Dans ces conditions, cette troisième cana lisation formant fuite permet, dès qu'on ouvre l'obturateur, un débit - extrêmement réduit., mais cependant suffisant pour mettre en mou vement le mécanisme indicateur et, par suite, provoquer l'ouverture du clapet et, par son intermédiaire, celle de la soupape.
Dans ce cas, le débit de cette troisième canalisation doit être arrêté en fin de distri bution. Cela est obtenu soit par la fermeture complète de l'obturateur par l'opérateur, soit par la fermeture automatique de cet obtura teur dans le cas où ce dernier est du type de celui décrit dans le brevet suisse<B>NI,</B> 240764.
Il est rappelé que, dans ce brevet, -un obturateur prévu à l'extrémité dans la buse de ,l'appareil est composé de deux clapets, Fin d'eux commandé par l'opérateur et per mettant de réduire la vitesse d'écoulement du fluide au-dessous d'une valeur prédéterminée, qui provoque la fermeture de la soupape prin cipale, tandis que l'autre clapet susceptible d'achever la fermeture du conduit de distri bution est sensible à, la différence des débits des dérivations et se ferme automatiquement quand la deuxième dérivation est. fermée.
Dans le cas où l'appareil comporte deux mécanismes indicateurs et deux mécanismes prédéterminateurs, la première dérivation est constituée par deux conduits commandés res pectivement par les cames rapides des deux mécanismes, et un dispositif obturateur per met de fermer un seul de ces conduits; la seconde dérivation est constituée également par deux conduits commandés respectivement par les cames lentes des deux mécanismes et Lin dispositif obturateur permet de fermer lin seul de ces deux derniers conduits.
De préférence, la première dérivation est constituée par deux conduits commandés par les cames rapides des mécanismes indicateurs, la seconde dérivation est constituée par deux conduits commandés par les cames lentes des mécanismes prédéterminateurs; ces conduits, ainsi que celui constituant la troisième déri vation présentent une première partie com mune, lin dispositif obturateur permettant d'établir la communication ;entre la partie commune qui est, d'autre part, reliée au con duit de distribution, et deux des parties dis tinctes desdits conduits de dérivation.
En particulier, le dispositif obturateur est constitué par un robinet qui comporte une voie centrale, communiquant avec la partie commune reliée au conduit de distribution en un point situé en amont de la soupape, une voie latérale communiquant avec la partie de la troisième dérivation reliée au conduit de distribution en un point situé en aval de la soupape, et quatre voies latérales opposées deux à deux, l'une de ces voies comportant un clapet commandé par la came rapide de l'un des mécanismes, tandis que la voie oppo sée comporte un clapet commandé par les cames lentes de l'autre mécanisme, la carotte de ce robinet.
présentant un alvéole et un passage transversal agencés de façon que cette carotte soit susceptible de mettre en communication la voie centrale soit avec deux voies latérales opposées, soit avec deux voies latérales con tiguës.
Notamment, pour réduire la période à dé bit ralenti, une seconde soupape principale est placée en aval de l'autre sur le conduit de distribution, une seconde dérivation court circuite les deux soupapes et une autre déri vation court-circuite la seconde soupape d'une manière continue.
Dans ce cas, il est avantageux que la troisième dérivation court-circuite les deux soupapes principales et qu'une quatrième dérivation court-circuite la seconde soupape principale d'une manière permanente.
A titre d'exemple, on a représenté au des sin annexé cinq schémas conformes à la. pré sente invention de la partie intéressée par cette dernière, d'un appareil mesureur dis tributeur de liquide.
Dans le schéma représenté fig. 1, on a désilané par 1 le mesureur volumétrique, enre gistrant la quantité de liquide effectivement débitée; par 2 le conduit. de distribution de l'appareil; par 3 une soupape susceptible de fermer le conduit 2; par 5 un obturateur disposé sur le conduit de distribution 2 en aval de la soupape 3, généralement dans la.
buse, qui termine le conduit 2, cet obturateur étant en particulier du type de celui décrit dans le brevet N 240764 précité (le petit clapet 51 de cet. obturateur ferme automati quement. l'orifice du grand clapet 52, préala blement amené dans sa. position de fermeture (;uand le débit descend au-dessous d'une cer taine valeur).; par 6 un mécanisme prédéter- minateur et indicateur entraîné par l'organe mesureur 1; par 30 un piston solidaire de la soupape 3 (la surface active de la face infé rieure de ce piston 30 est plus grande que celle de la soupape 3) ; par 31 suie boite renfermant la soupape 3 et le piston 30;
par 32 un orifice calibré de très faible section réunissant les deux faces du piston 30; par 33 la tige creuse de la soupape 3; par 34 un clapet contrôlant la section de passage du conduit 38 formant avec l'orifice 32 et la tige creuse 33 une première dérivation cour- circuitant la soupape 3; par 48 un conduit formant avec le conduit 46 une seconde<B>dé-</B> rivation. court-circuitant la soupape 3 et for mant avec le conduit 54 une troisième déri vation court-circuitant la soupape 3; par 44 un elapet contrôlant le débit de la seconde dérivation 46, 48;
par 49 -Lui robinet à trois voies permettant de mettre en communiea- tion le conduit 48 soit avec le conduit 54, soit avec le conduit 46; par 61 un levier con trôlé par la came rapide 62 du mécanisme 6 (c'est-à-dire la came solidaire du tambour de droite du mécanisme 6) et susceptible de maintenir le clapet 34 ouvert tant que ce levier 61 n'est pas tombé dans l'encoche 63 de ladite came 62;
par 64 un levier coagissant avec les cames lentes du mécanisme 6 West- à-dire les cames solidaires des tambours du mécanisme 6 à l'exception de celui de droite) et susceptible de provoquer la fermeture ou L'ouverture du clapet. 44.
Le fonctionnement du schéma représenté fig. 1 peut être expliqué comme suit Avant toute opération. de débit, la sou pape 3, les clapets 34 et 44 et l'obturateur 5 sont fermés. <I>Fonctionnement</I> manuel.
On ferme le conduit 46 an moyen du robi net 49, ce qui a pour effet d'ouvrir la troi sième dérivation 48, 54. Pour amorcer la dis tribution, l'opérateur provoque, à la main, l'ouverture de l'obturateur 5. Le débit s'effec tue alors par construction, à une vitesse très lente, par la troisième dérivation 48, 5:1. Ce débit provoque la rotation du mesureur 1, du mécanisme 6 et de la came 62. Le levier 61 sortant de l'encoche 63 provoque l'ouverture du clapet 3.1. Le débit s'effectue alors non seulement par la troisième dérivation 48, 54, mais encore par la première dérivation<B>32,</B> 38, 33. La pression sur la. face supérieure du pis ton 30 diminue.
Le liquide se trouvant en amont de la soupape 3 exerce sur la face infé rieure du piston 30 et sur la soupape 3 des forces dont la résultante tend à ouvrir cette dernière et finit par surpasser la. force anta goniste exercée par le liquide sur la face supérieure du piston 30, ce qui provoque l'ou- vert-Lire de la soupape 3. Dans cette position, le clapet 34 est maintenu ouvert par la tige 33 et ne petit pas venir dans sa position de fermeture quand l'encoche 63 passe devant le levier 61. Le débit s'effectue ensuite à vitesse normale.
Quand l'opérateur juge que la quan tité de liquide effectivement débitée est très voisine de celle qui doit être distribuée, il ferme à la. main le grand clapet 52 de l'obtu rateur 5, le débit dans la première dérivation 32, 38, 33 diminue, la force exercée par le liquide sur la face supérieure du piston 30 augmente au point de dépasser la résultante des forces exercées par ce liquide sur la face inférieure du piston 30 et sur la soupape 3, ce qui provoque la fermeture de la sou pape 3.
Quand l'opérateur estime, en lisant les indications du mécanisme 6 apparentes derrière la fenêtre 66, que la quantité de liquide effectivement débitée est égale à celle qu'il veut débiter, il ferme à la main le petit clapet 51 de l'obturateur 5, ce qui arrête com plètement le débit.
Fonctionnement semi-automatique.
Le conduit 46 est également fermé au moyen du robinet 49. Dans ces conditions, l'amorçage et la première phase de la distri bution s'opèrent comme précédemment. Quand l'opérateur juge que la quantité de liquide effectivement débitée est très voisine de celle qui doit être distribuée, il ferme le grand cla pet 52 de l'obturateur 5, comme ci-dessus. La distribution continue dans les mêmes condi tions que dans le fonctionnement manuel jus qu'au moment où le levier 61, tombant dans l'encoche de la came 62, provoque la ferme ture de la dérivation 32, 38, 33.
Le débit ne s'effectue plus alors que par la troisième dé rivation 48, 54, à une vitesse inférieure à celle qui provoque automatiquement la fermeture du petit clapet 51 de l'obturateur 5.
Le fonctionnement semi-automatique exige que l'arrêt final de la distribution se produise au moment de<B>là</B> chute du levier 61 dans l'en coche 63, c'est-à-dire pour des quantités de liquide multiples d'une quantité unitaire pré- déterminée, tandis que le fonctionnement. manuel permet d'arrêter l'opération de débit à tout moment.
Fonctionnement automatique.
On ferme la troisième dérivation 48, 54 au moyen du robinet 49, ce qui ouvre la se conde dérivation 48, 46, on pointe le méca nisme 6 sur la quantité de .liquide à débiter et on ouvre en grand l'obturateur 5 d'une manière permanente. Ce pointage a pour effet. d'ouvrir le clapet 44. Le débit peut alors s'effectuer par la dérivation 48, 46. La rota tion de .la came 62, qui .résulte de ce débit, provoque alors, comme précédemment, l'ou verture du clapet 34. Le débit s'effectue alors par la. première dérivation 32; 38, 33 et seconde dérivation. 48, 46. Le débit dans la dérivation 32, 38, 33 devient suffisant, comme expliqué ci-dessus, pour ouvrir la soupape 3.
Le débit s'effectue à vitesse normale par le conduit 2 et les deux dérivations 32, 38, 33 et 48, 46. Un peu avant que le mécanisme 6 soit revenu au zéro, le levier 64 provoque la fermeture du clapet 44 et celle du clapet 51.
La distribution continue, cependant, à s'effectuer à vitesse réduite par la dérivation 32, 38, 33, jusqu'au moment où celle-ci se ferme à son tour, quand le levier 61 tombe dans l'encoche de la came 62. Le débit est alors terminé.
Le schéma représenté fig. 2 se distingue de celui de la fig. 1: a) par la présence d'un second mécanisme 7 analogue au mécanisme 6, entraîné par l'or gane mesureur 1 par l'intermédiaire d'un va riateur 8 et enregistrant par exemple le prix de la quantité de liquide effectivement débi tée, tandis que le mécanisme 6 enregistre cette quantité de liquide en unités de volume;
b) pair la décomposition de la première dérivation 32, 38, 33 en deux sous-dérivations 32, 38, 36, 33 et 32, 38, 37, 33, contrôlées res pectivement par des clapets 34 ou 35, lesquels sont commandés par des leviers 61 et 71, coagissant avec les cames rapides 62 et 72 des mécanismes 6 et 7, c'est-à-dire avec les cames associées aux tambours de droite de ces méca nismes;
c) par le remplacement de la seconde déri vation 48, 46 par deux sous-dérivations 48, 46 et 48, 47, contrôlées respectivement par des clapets 44 et 45, lesquels sont commandés par des leviers 64 et 74, coagissant avec les cames lentes des mécanismes 6 et 7, c'est à-dire avec les cames solidaires des tambours de ces mécanismes à. ]'exception des tambours (le droite; <B>(1</B>) par une modification dit robinet. 49 qui est, dans ce cas, à quatre voies et permet ainsi (le faire communiquer le conduit 48 soit avec le conduit .54, constituant avec la dérivation 48 la troisième dérivation, soit avec l'un des conduits 46 et 47;
c) par la présence d'un robinet 39 à trois voies, susceptible de mettre en communication le conduit 38 avec l'un des conduits 36 ou 37; f) par la présence d'un variateur 8 per mettant clé modifier le rapport des raisons des transmissions reliant les mécanismes 6 et 7 au mesureur 1 quand le prix de l'unité de volume du liquide débité varie.
Le fontionnement du schéma représenté fig. 2 est analogue à celui du précédent. Mais ce schéma permet, en outre, dans le cas du fonctionnement entièrement automatique, de provoquer par exemple le ralentissement. au moyen du mécanisme 6 et l'arrêt au moyen de l'autre mécanisme 7. Dans ce cas, il suffit d'amener le robinet 49 dans la position cor respondant à celle qui met en communication le conduit. 48 avec le conduit 46 et d'amener par contre le robinet. 39 dans une position telle que la dérivation 38 soit en communica tion avec le conduit <B>37.</B>
On peut ainsi, par exemple, éviter ati client, qui a demandé une quantité de liquide évaluée en unités de volume, de lui rendre la monnaie. en faisant débiter d'abord â vitesse normale une quantité (le volume sensiblement égale ait nombre d'unités (le volume demandé, pais à vitesse ralentie le complément de liquide nécessaire pour (lue le pris de la quan tité totale de liquide effectivement.
débitée soit, un multiple de ]'unité monétaire choisie lio tir le mécanisme 7, le plus proche par excès dru prix correspondant à la quantité de liquide demandée par le client.
Le schéma représenté fig. 3 est analogue à celui représenté fig. 2, sous réserve des différences suivantes: a) les robinets 39 et 49 du schéma précé dent sont. confondus en un seul robinet 49; b) les conduits 38 et 48 sont communs et débouchent. dans la voie centrale .du robinet 49; c) un des conduits 46 ou 47 jouant avec le conduit 48 le rôle de deuxième dérivation, débouche en face .d'un des conduits 36 ou 37 jouant, avec le conduit 38 le rôle de première dérivation; d) la carotte du robinet 49 présente un alvéole permettant de mettre en communica tion sa voie centrale 38, 48 soit, avec deux des voies latérales voisines, soit avec deux voies opposées.
Ce schéma permet, entre autres avantages, de réaliser avec un seul robinet 49 toutes les possibilités de fonctionnement du schéma re présenté fig. 2.
Le schéma représenté fig. 4 se distingue de celui représenté fig. 1: a) par l'adjonction d'une seconde soupape 4, laquelle est placée sur le conduit 2 en aval de la soupape 3 et comporte comme la soupape 3 un piston 40, qui lui est solidaire, un orifice calibré 42 reliant. les deux faces du piston 40, le tout étant disposé à l'inté rieur d'une boîte 41; b) par le débouché de la dérivation 48 en amont du piston 30 et de la soupape 3; c) par la liaison de la soupape 4 avec la fuite 48 par un conduit 52; d) par la présence, sur ce conduit 52, d'un clapet de retenue 53 empêchant un re tour du liquide de la fuite 48 dans la boîte 41. contenant la soupape 4 et son piston 46;
e) par la présence d'une fuite permanente 43 court-circuitant. la soupape 4.
Le fonctionnement. de cet appareil peut ét.re expliqué comme suit Avant le début d'une opération de débit, les soupapes 3 et 4, les clapets 34 et. 44 et l'obturateur 5 sont fermés. Fonctionnement <I>manuel.</I>
On amène le robinet 49 dans une position telle que la dérivation 48 communique avec le conduit 54. Pour amorcer la distribution, l'opérateur ouvre l'obturateur 5. Dans ces conditions, le débit s'effectue par les conduits 48 et 54 jouant le rôle de troisième dériva tion à vitesse lente. Ce débit est sans action sur la soupape 3 puisque le conduit 48, 54 débouche dans la boîte 31 en amont du pis ton 30. Ce débit est également sans action sur la soupape 4 puisque la bille 53 s'oppose à toute action sur la face supérieure du piston 40.
Mais ce débit provoque la rotation du me- sureur 1, du mécanisme 6 et de la came 62. Le levier 61, sortant de l'encoche 63, ouvre le clapet 34. Du liquide s'écoule par la déri vation 32, 38, 33 et la soupape 3 s'ouvre. Le liquide qui franchit. cette dernière passe alors partie par la fuite 43, partie par le trou 42 et -les conduits 52, 48, 54, en soulevant la bille 53. La soupape 4 s'ouvre également et le débit s'effectue à vitesse normale.
Du fait que, dans la fig. 4, la dérivation 32, 38, 33 doit à elle seule provoquer l'ouverture de la soupape 3, cette dérivation doit pouvoir dé biter plus que la dérivation 32, 38, 33 de la fig. 1 et, du fait que la dérivation 48, 54 de la fig. 4 est sans influence sur l'ouverture des soupapes 3 et 4, il est possible de don ner à cette dérivation 48, 54 des dimensions plus grandes que celles -de la dérivation 48, 54 de la fig. 1.
Ainsi,. la période précédant l'ouverture des soupapes 3 et 4 dans la fig. 4 est plus courte que la période précédant l'ou verture de la soupape 3 dans l'appareil repré senté fig. 1.
Pour arrêter le débit, l'opérateur peut, par un premier mouvement (par exemple quand l'indicateur lui montre que la quan tité effectivement débitée approche de celle qui doit être débitée), fermer à la main le grand clapet 52 de l'obturateur 5, ce qui provoque un ralentissement du débit et, par voie de conséquence, la fermeture des sou papes 3 et 4, l'action du liquide sur les pis tons 30 et 40 étant insuffisante pour main tenir, comme connu, les soupapes ouvertes. Le débit se poursuit cependant par les conduits 52, 48, 54 et par la dérivation 32, 38, 33.
Quand l'opérateur juge que la quantité effec tivement débitée est égale à celle qu'il veut débiter, il ferme à la main le petit clapet dudit obturateur 5, ce qui arrête complète ment le débit.
<I>Fonctionnement</I> semi-automatique.
Le robinet 49 est maintenu dans la posi tion indiquée ci-dessus. Par conséquent, l'amorçage de l'opération de débit s'effectue dans les mêmes conditions que précédemment. De même, le fonctionnement de l'appareil est. analogue pendant le cours de la distribution.
Pour arrêter le débit, l'opérateur, comme dans le cas précédent, ferme le grand clapet de l'obturateur 5 et provoque ainsi le ralen tissement du débit, qui continue à s'effectuer dans les mêmes conditions que précédem ment jusqu'au moment où le levier 61 tombe dans l'encoche de la came 62. Le clapet 34 se ferme alors et la distribution continue à s'effectuer à une vitesse extrêmement réduite par les conduits 52, 48 et 54. Dans ces con ditions, le petit clapet de l'obturateur 5 se ferme automatiquement presque immédiate ment. <I>Fonctionnement</I> entièrement automatique.
Le mécanisme 6 est pointé sur la quan tité à débiter, le robinet 49 est amené dans une position telle que la dérivation 48 com munique avec la branche 46 et l'obturateur 5 est maintenu ouvert en permanence. Le dé marrage de l'opération de débit s'effectue comme précédemment sous réserve que le liquide s'écoule par les conduits 52, 48 et 46, le clapet 44 étant ouvert par le pointage de la quantité à débiter sur le mécanisme 6. L'opération de débit s'effectue comme précé demment. Pour arrêter le débit, l'opérateur n'a aucune manoeuvre à exécuter.
En effet, le levier 64 provoque la fermeture du clapet 44 et, par suite, celle des soupapes 4 et 3 un peu avant que la quantité de liquide effecti vement débitée soit égale à celle qui a été pointée sur le mécanisme 6. Le débit est alors ralenti et continue à s'effectuer par la déri vation 38 et. la fuite 43. La chuté du levier 61 dans l'encoche 63 de la came 62 provoque la fermeture du clapet 34 et, par suite, l'ar rêt complet du débit.
Le schéma représenté fig. 5 diffère de celui représenté fig. 4 par des modifications analogues à celles qui différencient le schéma représenté fig. ? du schéma représenté fig. 1.
lie fonctionnement du schéma représenté fig. 5 est analogue à. celui du précédent et peut s'effectuer notamment suivant les trois modes différents décrits ci-dessus. Mais cet appareil permet, en outre, notamment dans le cas du fonctionnement entièrement automa tique, de réaliser tous les modes de fonction nement due permet le schéma représenté fig. ? et que ne peut. réaliser le schéma re présenté fi-. 1.
La présente invention n'est pas limitée aux schémas représentés. Ainsi, par exemple, on pourrait, sans sortir de l'étendue de la présente invention, supprimer dans le schéma représenté fig. 1 le conduit 54 et le robinet 49 qui devient alors sans objet.
Dans ce cas, le schéma. ainsi simplifié per met. le fonctionnement en automatique puis que rien n'est changé. Il ne permet le fonc tionnement en semi-automatique qu'à la con dition que l'on pointe le mécanisme prédéter- minateur 6 sur une quantité supérieure à celle que l'on veut distribuer. Dans ces con ditions, en effet, le clapet 44 est ouvert pen dant toute la distribution et le conduit 46 jouera alors le rôle que remplit le conduit 54 dans le schéma représenté fig. 1.