Compteur volumétrique pour liquides. La présente invention a pour objet un compteur volumétrique pour liquides.
Il comporte un corps cylindrique creux pourvu d'au mains une tubulure pour l'en trée du liquide et d'au moins une tubulure: pour sa sortie, ce corps présentant intérieure ment deux parties fixes ayant en section transversale sensiblement la forme de secteurs et qui sont disposés diamétralement paral lèlement à l'axe du cylindre, les extrémités de ces parties les plus rapprochées de l'axe étant travaillées de manière à servir de loge ment à au moins un organe rotatif creux dis posé de manière à pouvoir faire passer le li quide pénétrant dans le compteur alternative ment sur chaque face d'un organe mobile qui se trouve dans chaque espace libre situé entre les deux parties fixes,
ces 'espaces constituant (les chambres de mesurage du liquide passant par le compteur, le mouvement de chacun de ces organes mobiles étant provoqué par la pression (lu liquide provenant de la tilbulilre d'arrivée sur une de ses faces el; provoquant l'expulsion du liquide se trouvant dans la chambre de mesurage sur son autre face, le mouvement d'au moins un des organes mo biles se déplaçant dans les chambres de me- suracye étant communiqué à un mouvement d'horlogerie actionnant au moins une aiguille.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution d'un compteur établi selon l'invention.
La fig. 1 est une .coupe longitudinale par l'axe du compteur et par les tubulures d'ar rivée et de sortie du liquide, d'une première forme d'exécution; Les fig. 2 et 4 sont deux vues en élévation des deux faces des deux valves accouplées par juxtaposition et avant leurs plans oscillants_ d?amétralement opposés; La, fig. 3 est une coupe transversale sui vant A-A de la fig. 2; Les fig. 5 à 8 sont des coupes transver sales du compteur représenté en fig. 1;
Les fig. 5 et 7 suivant B-B, et Les fig. 6 et 8 suivant C-C de ladit(c fig. 1; La fig. 9 est une coupe longitudinale par l'axe du compteur et par les tubulures d'ar- rivée et de sortie du liquide d'un deuxième exemple du compteur; La. fig. 10 en est une vue en plan, le fond supérieur du corps cylindrique étant enlevé; La fig. 11 est une vue en plan d'une quille distributrice;
La fi-. 12 en est une coupe suivant Z-Z, (-ii regardant dans le sens des flèches; La fig. 13 est une coupe semblable en re- ;arda.nt en sens inverse; La fig. 14 est une vue en plan d'une des valves logées dans la douille distributrice; La, fig. 15 est une coupe suivant V- V de la fig. 14, en regardant clans le sens des flèches;
La fig. 16 est une coupe semblable cri re- ().ardant en sens inverse; La. fig. 17 est une élévation de côté d'un plan oscillant, montrant des cannelures d'un joint hydraulique; La fig. 18 en est une vue en coupe suivant S'-8 de la fig. 17; Les fig. 19 et 20 sont des vues en coupe suivant X-X de la fig. 9, les plans oscillants occupant des positions différentes;
Les fig. 21 et 22 sont des vues en coupe w_uivant Y--Y de la fi-. 9, les plans occupant une position opposée dans chaque figure.
Le compteur. suivan$ les fig. 1 â; 8 se compose d'une enveloppe cylindrique, par exemple en bronze c, renfermant les organes constituant le compteur. Cette enveloppe com porte deux tubulures diamétralement oppo sées: l'une, a, d'arrivée de l'eau, l'autre, s, de sortie de cette eau après son passage dans le compteur. Ces tubulures sont filetées pour permettre de brancher l'appareil sur une con duite.
Les extrémités du corps c sont aussi filetées pour recevoir deux fonds; l'un com posé d'un disque d, par exemple en bronze, parfaitement dressé sur ses deux faces et pla qué sur le bord de l'enveloppe par le vissage d'une couronne moletée e; l'autre fond est ,surmonté d'une boîte qui renferme un mou- vement enregistreur de système connu et non représenté. Ce fond d' e' est d'une construc tion semblable à celle du fond opposé d e, sauf que le disque d' est percé en son centre d'un trou conique destiné à. recevoir le presse étoupe d'une tige ,#j qui commande la minu terie.
L'enveloppe c renferme entre ses deux fonds des valves à plan oscillant et le corps du compteur dans lequel jouent les valves et (lui comporte des canaux et orifices d'amenée et (le départ du liquide.
Le corps est constitué par deux secteurs pleins f f' semblables comme forme et vo lume. Elles sont obtenues en1 partant d'un cylindre plein donc, la longueur est égale à celle de l'enveloppe et le diamètre extériciir semblable au diamètre intérieur de ladite en veloppe. Ce cylindre est d'abord percé d'un trou a.xia.l ayant le diamètre de la partie cy lindrique des valves, puis on enlève ensuite, en deux points diamétralement opposés, deux secteurs de dimensions identiques.
Il reste, eii conséquence, deux secteurs pleins qui sont représentés par<I>f</I> et<I>f'.</I> Dans l'épaisseur de ces secteurs sont pratiqués les canaux sui vants Le secteur f correspondant à la tubulure (l'entrée d'eau a comporte: - l Un trou 12 traversant toute l'épaisseur et situé en un point voulu pour se trouver en face de l'orifice a quand le secteur est à. sa place; 2 Deux canaux 13 et 14 prenant nais sance sur la face interne du secteur, l'un en dessus, l'autre en dessous du canal 12 et dé bouchant sur la, face externe de ce secteur. Ces canaux ont<B>(le.,</B> directions contraires et ils aboutissent aux angles extérieurs du secteur e n des points opposés.
Le secteur f', qui correspond à la tubu lure s de sortie de l'eau, comporte: l Deux canaux 15 et 16 semblables aux canaux 13, 14 du secteur opposé; 2 Deux fentes 17, 17' situées l'une au- dessous de l'autre, traversant l'épaisseur du secteur, prenant naissance sur la, face interne de celui-ci et débouchant dans un collecteur cônstitüé par une rainure verticale<B>Il</B>. prati- Liée longitudinalement sur la, face externe du q é secteur et située en face de la tubulure s.
Les secteurs f f' sont fixés à l'enveloppe par des vis ou autre moyen et ils sont dis posés symétriquement de manière à laisser entre eux un intervalle de formes et dimen sions déterminées, qui est destiné à loger les deux valves et à. permettre l'oscillation de leur plan sous la pression de l'eau, comme il sera expliqué plus loin.
Les deux valves sont semblables et for mées par deux tubes cylindriques 1 et 2 et par deux plaques rectangulaires l' et 2' qui sont disposées suivant une génératrice de ces cylindres. La plaque l' est solidaire du tube 1 et la plaque 2' appartient au tube 2. Chaque plaque a une longueur double de celle du tube et celui-ci est disposé à l'une des extrémités de sa plaque. Ces valves ont des dimensions identiques; elles se superposent par leur tube et de manière que les plaques se trouvent dia métralement opposées, ainsi que le montrent les fig. 2, 3 et 4.
Lesdites valves sont disposées, à l'état superposé, dans la cavité existant entre les deux secteurs f f'; les tubes 1 et 2 remplis sent l'espace central de section correspondante qui leur sert de coussinet; les plaques ou plans l', 2' se logent dans les deux vides laté raux restant,<I>h h',</I> qui constituent les cham bres volumétriques de mesure de l'eau.
Les tubes 1., 2 forment donc les axes d'os cillation des plans l', 2'. Chacun d'eux ren ferme deux chambres 3 et 6 séparées par une cloison longitudinale 1z qui occupe une partie seulement de la hauteur du tube. La cham bre 3 est ouverte des deux bouts et elle com munique en outre avec l'extérieur par deux fentes ou orifices 4 et 5 percés dans la paroi du tube en des points opposés.
La. chambre 6 est au contraire fermée aux deux bouts par deux fonçures l' (fig. 1), mais elle commu nique latéralement avec l'extérieure par une large ouverture 8 et une étroite ouverture 7 diamétralement opposées. Sur le dessin, 4', 5', 6', 7' et 8' indiquent des orifices sembla bles à 4, 5, 6, 7 et 8 mais relatifs au tube 2 du. plan 2'.
La fig. 3 représente la section dea cette ebambre qui est déterminée paie un renfle- ment l' formé par un remplissage d'une por tion de la section du tube.
De plus, en un point déterminé de cha cun des bords en contact des tubes axiaux 1, 2 est pratiquée une encoche. La superposition de ces deux encoches forme une ouverture 9 (fig. 1, 2 et 4) qui se trouve entre les. deux chambres cloisonnées 6, 6'. Les disques<I>d</I> d', dut constituent les fonçures étanches du comp teur, ferment à ses deux bouts la capacité unique 3 qui est formée par les deux cham bres 3 après superposition des valves et qui règne sur toute la hauteur des axes 1 et 2. Cette capacité 3 ne peut communiquer avec l'extérieur que par l'ouverture 9 se trouvant en face du canal 12 d'amenée d'eau.
Le montage des valves étant ainsi effec tué les ouvertures 7, 7' et 4, 4' des. axes de ces valves sont situées contre la surface in terne du secteur f, tandis que les ouvertures opposées 8, 8' et 5, 5' sont en contact avec la, surface du secteur f'.
Le fonctionnement de ce compteur est le suivant: En partant de la position des organes re présentés fig. 5 et 8, si l'on ouvre le robinet de la conduite d'eau, celle-ci entre dans le compteur par la tubulure a et, par le canal 12, pénètre dans la capacité 3 en passant par l'ou verture 9. Cette eau ne peut sortir par les ouvertures 4. 4' puisque celles-ci sont obs truées par le secteur f, mais elle trouve pas sage par les ouvertures 5, 5' qui correspon dent à ce moment avec les canaux 15 et- 16.
Par le canal 16 l'eau remplit la chambre la et y reste emprisonnée; puis par le canal 15 elle va faire pression contre le plan 2' de la valve inférieure et oblige cette dernière à osciller autour de son axe 2. Cette valve prend alors la position montrée fig. 6, mais la valve supérieure 1, l'. a gardé la position fig. 5. L'eau qui a repoussé le plan 2' reste empri sonnée dans la chambre h' et le canal 15. Pa,r suite de la rotation de la, valve 2 l'orifice 4' de celle-ci est venu en communication avec le canal 14 (fig. 6).
L'eau de la capacité 3 vient alors faire pression sur le plan l' et provo- cilié l'oscillation de la valve supérieure 1 qui vif-nt: prendre la position fig. 7. Pendant la coure de cette valve 1 l'eau est refoulée par le plan l' clans le canal 16 qui contourne le canal 17 et de là dans la chambre 6' de la valve 2, puis finalement expulsée du comp- tc=ur par le canal 17' qui communique avec la. chambre 6', de même que la chambre 6 communique avec le canal 17, le collecteur 11 e? la.
tubulure s, étant donné que l'orifice 7' est obturé et que la chambre 6' est en com munication par l'orifice 8' avec les canaux 1.6 et 17 (fig. 6).
Une première pulsation est ainsi réalisée ei; a. déterminé le mesurage d'une quantité d'eau égale au volume de la chambre 1r..
L'oscillation de la valve 1 a mis l'orifice 4 en face du canal 13 (fig. 7). Il s'ensuit que L'eau passe dans de canal et opère une pres- sion sur le plan 2' qui est repoussé et fait prendre à la valve 2 la position fig. 8, qui est équivalente à celle qu'elle occupait en fig. 5. Le déplacement de ce plan 2' refoule l'eau de la chambre la' au dehors du comp teur en passant par le canal 15. la chambre 6 (1(, la valve 1, le canal. 17, le collecteur 11 et la. tubulures (fig. 7).
On a ainsi obtenu une deuxième pulsation et un mesurage d'une nouvelle quantité d'eau égale, cette fois, au volume de la chambre h'.
Ensuite (fig. 8), l'orifice 5' étant en com munication avec le canal 16, c'est le plan 1' qui va. être repoussé et l'eau de la chambre 1z, qui sera expulsée par le canal 14 traversera 1a chambre 6' et sortira par le canal 17' etc. Ce sera une troisième pulsation qui comptera une nouvells quantité d'eau d'un volume égal à celui donné par chacune des pulsations pré- cé dentes.
Les organes seront alors revenus à la po sition fi* 5 et les mêmes mouvements recom- nieneeront indéfiniment tant que le liquide ar rivera à l'appareil.
Le compteur fonctionne donc par une suc cession de pulsations provoquées par la pres sion de l'eau qui agit alternativement sur les plans l' et 2' des valves 1 et 2 et détermine l'oscillation de ces valves qui provoque à son tour le déplacement des orifices de communi- m.ti.on des valves, pour en obturer une partie et mettre l'autre partie en concordance avec les canaux des secteurs fixes, de telle manière que l'eau soit admise d'abord dans les cham bres de mesurage et;
en soit expulsée ensuite.
Les oscillations alternatives des valves sont communiquées à une minuterie (le sys- tème connu renfermée clans une boîte î-2 re couvrant fa fonçure d' c' et v étant fixée par tout moyen convenable. La transmission (les mouvements rotatifs de va-et-vient a lieu, par exemple au moyen de la tige j rendue soli daire de la valve supérieure l seulement.
Cette tige traverse le presse-étoupe sus mentionné qui. est d'une étanchéité absolue, d'une construction et d'un montage très sim ples. La fonçure 1 de la chambre 6 porte un téton i foré et taraudé intérieurement. Sur ce téton se visse la pointe filetée de la tige qui s'y bloque par un renflement sphérique k. Cette tige traverse un bouchon tronconique m et; ensuite une bride rt. Elle est surmontée (l'un levier 1 ' dont l'extrémité comporte un cliquet destiné à agir sur une roue dentée du mouvement compteur.
L'étanchéité est don née par un manchon tronconique en caout- ehouc p, qui se place avant la tige et dont l'extrémité de petit diamètre est destinée à épouser exactement la sphère k et le téton i.. Le grand diamètre est appliqué fortement sur la surface du trou conique de la fonçure d' par le bouchon iii., dont l'enfoncement est ob tenu et maintenu par la bride n, laquelle est fixée au disque d' par des boulons o. Le de gré de serrage de ces boulons détermine le degré d'écrasement du caoutchouc et finale ment le degré d'étanchéité du presse-étoupe.
Le manchon en caoutehou^ h constitue, par sa base, une garniture élastique pour la tige j.
Il va, sans (lire que les dimensions relatives des ornanes, de"s chambres de mesurage. ainsi que des orifices et des canaux et chambres de distribution d'eau seront calculés en vue du débit imposé au compteur. Dans la deuxième forme d'exécution le compteur comporte une enveloppe c, par exemple en bronze, qui renferme les autres organes le constituant. Cette enveloppe porte une tubulure S qui est l'orifice de sortie du fluide. S,-s deux extrémités sont filetées et munies d'emboîtages pour recevoir les deux fonds à faces parfaitement dressées.
L'un d'eux,<I>d,</I> porte une tubulure<I>a,</I> qui est l'ori fice d'entrée du fluide; l'autre,<B>d</B>, porte, en son centre, un bossage j' faisant boite à étoupe pour le passage de la tige j, laquelle tige reçoit son mouvement d'un des plans os cillants par l'intermédiaire de deux leviers p' Et n' (fig. 9 et 10).
Le fond d' possède aussi deux autres bos sages 19 percés de trous borgnes servant à fixer l'enregistreur d'un modèle conmi et non représenté. Cet enregistreur reçoit son mou vement d'un levier 20 fixé à la tige j.
L'étanchéité des fonds est assurée par des rondelles de caoutchouc in' in", comprimées par les couronnes filetées é et e.
A l'intérieur de cette enveloppe sont sou dés, faisant corps avec elle, deux secteurs f et t', dont le sommet est évidé pour leur per mettre de recevoir la douille q, laquelle oc cupe ainsi très exactement ,le centre du corps de l'appareil.
Dans le secteur f sont pratiqués des ca naux 13 et 14, qui correspondent:- le premier à l'orifice 13', le second à l'orifice 14'. Dans le secteur<B>f</B> sont pratiqués des .canaux 15 et 16 qui correspondent aux orifices 15' et 16', ainsi qu'un canal collecteur S' qui correspond aux orifices 17' et 17" et à l'orifice de sor tie S.
La douille distributrice q. porte six ori fices rectangulaires (fig. 12 et 13), et la posi tion de cette douille au centre de l'appareil est telle -que ces six orifices correspondent exactement et respectivement à six orifices semblables portés par les secteurs<I>f</I> et f.
Les valves, toutes semblables, sont cons tituées par un cylindre en métal à faible pa roi 26, 2 i, enveloppé d'un tube d'ébonite v1 i? ayant comme diamètre le diamètre intérieur de la douille q. Chaque valve porte quatre orifices: trois d'entre eux ont la même dimen sion que ceux portés par la douille q; le qua triéme, 21, est de même longueur que le pré cédent, ruais sa largeur est trois fois plus grande, ceci pour lui permettre de faire com muniquer, au moment voulu, les orifices ac couplés de la douille qui lui correspondent.
Ainsi que l'indiquent les fig. 14 à 16, le grand orifice 21 et le petit 22 qui lui est opposé, du même côté d'un plan axial, sont enveloppés et isolés du reste de la valve par un cloisonnement 23.
La douille q, en plus des six orifices longi tudinaux, porte encore quatre orifices trans versaux t u t' te' symétriques deux à deux, destinés au passage et au déplacement des taquets r1 r', vissés sur les valves (fig. 14).
Il en résulte que, si l'on place les deux valves à l'intérieur de la douille q, on peut leur don ner à. l'aide des taquets î' r', un mouvement d'oscillation (la douille étant fixe) capable <B>i</B> de ladite <B>f</B> iliverser la position des orifices' valve par rapport à ceux de la douille q. On voit, d'autre part (fig. 9), que la douille est fermée à l'une de ses extrémités par un bouchon à emboîtage q'.
Cette disposition permet de rendre indé pendants les organes mobiles l' et 2' des deux valves 26, v1 et 27, v\ et leurs ouvertures de distribution agissent avec celles de la douille q, arête contre arête sans recouvrement, dans le but de supprimer le point mort et pour limiter l'amplitude du mouvement de ces valves.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: Le liquide arrive par l'orifice a (fig. 9), pénètre à l'intérieur des valves et y occupe constamment le vide laissé par les deux cloi sonnements qu'elles possèdent à l'intérieur. Si l'on considère les organes de l'appareil à leur position initiale (fig. 19), on voit que le liquide qui occupe le vide 15" va emprunter le seul passage qui lui est offert, soit l'ori fice 15' et .le canal 15 pour venir faire pres sion sur la. face correspondante du plan l'.
A la position occupée par ce plan, son autre face est en communication avec l'extérieur par le canal 13, les orifices 13'- et 17' reliés par le cloisonnement de la valve, le trou col lecteur S' et l'orifice de sortie S.
Le plan l' étant ajusté à glissement doux dans le creux formé par les secteurs /' et Et fermé à ses deux extrémités par les fond c1 et d', rien ne s'opposera au déplacement du plan l' dans le sens de la poussée du liquide. (.'e plan viendra donc occuper la position re présentée fi". 21.
Dans son déplacement, le plan l' a ren contré, vers la, fin de sa course le taquet r1, l'a entraîné et, avec lui, la valve 26, v' sur laquelle il est vissé. Le plan l' et sa valve ?6, v1 viennent ainsi occuper la position in diquée fig. 21.
Comme on le voit sur cette figure le li quide occupant la capacité 16" de la valve <I>26,</I> v1 pénètre par les orifices le, suit le ca nal 1-1 et fait pression sur la face correspon dante du plan 2'. L'autre face- de ce plan est en communication avec l'extérieur par le canal 16, les orifices 16', l'intérieur du cloi sonnement de la valve, le grand orifice de cette valve, les orifices 17", le trou du collec teur S' et la sortie S.
Le plan 2' viendra donc occuper la posi tion indiquée fig. 20. Dans sa course il a ren contré le taquet r' de la valve 27, v", laquelle est venue occuper une position inverse de sa position initiale (fig. 19). A cette nouvelle position le liquide, qui occupe toujours le vide 1â" de la valve, va emprunter les ori fices 13', le canal 13 et fera pression sur la face correspondante du plan l'.
Le liquide qui a précédemment déplacé ce dernier plan et qui occupe, par conséquent, tout le volume créé par ce déplacement, va être chassé à l'extérieur par le-canal 15, les orifices 15', 17', le canal collecteur S' et la sortie S. Après cette pulsation, le plan l' viendra occuper la position indiquée fig. 22. Pendant cette nouvelle pulsation le plan l' a rencontré le taquet i-', de la valve 26, e et l'a ramené à la position indiquée fig. 22.
Comme on le voit sur cette figure, l'eau arrivant va pénétrer dans les orifices 16', le canal 16 et agir sur la face correspondante du plan 2'. D'autre part, la face de ce plan est en communication avec l'intérieur par le ca nal 11, les orifices 14' et 17" par l'intermé- clia.ire du cloisonnement de la valve, le canal collecteur Agi' et l'orifice S. Rien ne s'oppose donc à ce que le plan ?' vienne occuper une position inverse, soit celle indiquée fig. 19. Le plan 2' sera ainsi ramené à sa position initiale.
On réalise ainsi un cycle complet de mou vement. Les mêmes pulsations se reprodui ront indéfiniment tant que les orifices d'arri vée et de sortie seront ouverts et que la. pres sion du liquide sera suffisante pour actionner les organes.
Chaque. pulsation d'un plan engendre un volume déterminé égal il, lit quantité d'eau écoulée, quantité qui est inscrite à l'enregis- treur muni de rouages appropriés. Cet en registreur reçoit son mouvement du plan l' par l'intermédiaire du levier n' fixé audit plan, levier p' fixé à la tige j, et du levier ?Ï I fixé à l'autre extrémité de la tige j.
Les plans l' et- ?' sont pourvus clé canne- lures destinées à faciliter la formation d'un joint hydraulique pendant leurs oscillations. Des amortisseur:, en caoutchouc 18 atténuant les chocs à chaque fin de course.
Ainsi qu'on le voit fig. 9 et 10, les leviers p' et n' oscillent dans un évidement pratiqué dans le bouchon q' et au sommet du secteur f. Ces leviers ne gênent en rien les mouvements dudit plan; de plus, l'évidement ne commu nique qu'avec une seule face du plan 1'.