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Compteur volumétrique pour liauides ou gaz "
Le compteur volumétrique pour liquides et gaz fai- sant l'objet de la présente invention, comporte, comme capa- cité de mesurage, un ou plusieurs boyaux., disposés en cercle ou courbe analogue, constitués d'une substance non-élastique, pourvus chacun,, d'une ouverture d'entrée et d'une ouverture de sortie pour le fluide, et avec lesquels se trouvent en prise des organes d'écrasement, facilement déplaçables par rapport aux boyaux, le long de ceux-ci, ces organes éprou- vant du fait de la pression du fluide admis, un mouvement relatif de l'orifice d'entrée vers l'orifice de sortie.
Ce mouvement relatif (pendant lequel l'orifice d'en-
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trée de chaque boyau est toujours séparé de l'orifice de sortie par Lui. organe d'écrasement ou par une cloison parti- culière s'il s'agit de boyaux sans fin) sert pour actionner un mécanisme de contact.
Le mode de mesure volumétrique suivant l'invention va être expliqué en se référant aux figs.l et 2 montrant une partie d'un boyau sans fin, par deux coupes longitudina- les,pour lesquelles l'organe d'écrasenent en forme de rou- leau, occupe des positions différentes.
Le boyau 1 repose sur une base solide 2, qui est interrompue à un endroit par l'ouverture d'entrée du fluide (par exemple du gaz d'éclairage) s'écoulant du conduit 4. Le boyau 1 a son orifice d'entrée au même endroit. A un autre endroit, le boyau 1 présente ---..'orifice de sortie 5. Entre l'orifice d'entrée 3 et l'orifice de sortie 5, une cloison de séparation 6 est située à l'intérieur du boyau, fermé sur lui-même et disposé sensiblement en forme de cercle. Le boyau est constitué en une matière très souple, mais non élastique. Il supporte un rouleau 7 qui écrase parfaitement le boyau en un endroit, soit par l'effet de son poids ou d'une charge particulière, et aussi, le cas échéant, par l'ef- fet de la force centrifuge.
Il en résulte qu'à cet endroit écrasé, le fluide ne peut avoir accès d'un côté à l'autre de l'organe d'écrasement.
Dans la position de la fig.l, quand le fluide,par exemple le gaz, entre dans le boyau 1, il emplit l'espace compris entre la cloison 6 et le rouleau d'écrasement 7.
Il exerce finalement sur ce dernier une pression qui amène le rouleau 7 à se mouvoir le long du boyau 1, dans le sens @
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de la flèche 8. Le point d'écrasement avance donc et le volume de gaz qui se trouve derrière s'accroît. Le gaz qui, à la suit,-,, d'une période antérieure de mesurage, se trouve dans la partie du boyau qui est parcourue par le rouleau 7, est chassé par l'ouverture de sortie 5, cette partie du boyau se réduisant de plus en plus au fur et à mesure que le rouleau 7 avance.
La fig.2 montre la position du rouleau 7 pour laquelle il est déjà arrivé tout à fait près de l'ouverture de sortie 5. Lorsque le rouleau 7 est arrivé jusqu'à la cloison de séparation 6,il a derrière lui tout le boyau 1 empli du gaz qui afflue, et par suite du rabattement de la cloison 6 sur l'orifice d'entrée 3, l'arrivée du gaz est interrompue pour un instant. Pendant cet instant, la totalité du boyau est emplie de gaz et, comme le boyau a une capacité bien déterminée, comme ce remplissage complet a lieu à chaque révolution du rouleau 7 sur le pourtour complet du boyau, il n'y a besoin que de compter les ré- volutions du rouleau 7 pour mesurer le volume du gaz qui traverse le dispositif.
Dès que le rouleau 7 a dépassé l'orifice d'entrée 3, l'introduction du gaz recommence derrière lui et le même jeu se répète.
Si le boyau est disposé en forme de cercle, l'axe du rouleau 7 peut être relié à un arbre qui se dresse au centre du cercle sur son plan et qui est actionné par le mouvement du rouleau 7. Cet arbre peut à son tour action- ner un mécanisme de comptage.
Le principe ainsi exposé de l'invention peut être réalisé de multiples manières au point de vue constructif.
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Dans la réalisation constructive, il convient de faire par- ticulièrement attention à ce que le dispositif de mesure ne présente en aucun endroit de point mort, c'est-à-dire un point où le fluide qui tend à pénétrer, ne soit pas en mesure de pousser le rouleau d'écrasement devant lui. Cela pourrait se produire si le rouleau d'écrasement se trouvait exactement sur l'orifice d'entrée, de sorte que le gaz qui tend à entrer par là ne pourrait exercer aucune poussée sur le rouleau, lequel n'aurait au surplus aucune tendance à quitter cette position.
Dans la forme d'exécution représentée par les figs. 3 et 4 en plan, on évite tout point mort en prévoyant deux boyaux concentriques 9 et 10 dont les orifices d'entrée sont inversés par rapport aux orifices de sortie et dont chacun travaille avec un rouleau d'écrasement 11-12. L'ou- verture d'entrée 15 du boyau 9 se trouve ici à l'opposé de l'ouverture d'entrée 14 du boyau 10. Les deux ouvertures d'entrée sont reliées à un même canal 15 d'amenée de gaz.
Les axes 16 et 17 des rouleaux d'écrasement 11 et 12 sont articulés à un arbre central vertical 18 qui tourne par l'effet du mouvement de roulement des rouleaux d'écrasement 11 et 12 et qui actionne un mécanisme de comptage, (non représenté' sur le dessin) se trouvant dans un logement 19 extérieur au sommet du carter 20. Le gaz expulsé par les orifices de sortie des boyaux emplit d'abord le carter 20 et s'écoule par des tubulures de sortie 21 dans la conduite d'utilisation.
Par une disposition appropriée des orifices d'entrée et de sortie ou si l'ouverture d'entrée de l'un des boyaux ne se trouve pas en un point diamétralement opposé de l'orifice d'entrée de l'autre, on peut éviter
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les points morts.Dans beaucoup de cas, il est également possible de maintenir le carter 20 sous dépression, ce qui a pour effet d'accroître la chute de pression devant et derrière le rouleau d'écrasement, et par suite le couple moteur.
Les figs.5 à 8 montrent schématiquement d'autres dispositions des boyaux à gaz, grâce auxquelles les points morts peuvent être évites plus simplement. Les boyaux sont ici représentés simplement par des traits forts.
Dans la forme d'exécution de la fig.5 les deux boyaux 22 et 23 sont encore disposés concentriquement dans un plan. Toutefois, les boyaux ne sont pas fermés sur eux- mêmes, mais chacun a deux extrémités. A l'une des extrémi- tés se trouvent les ouvertures d'entrée 24 et 25 et à l'au- tre, les ouvertures de sortie 26 et 27. Les rouleaux d'é- crasement 28 et 29 se trouvent en des points diamétralement opposés, de sorte que, quand le rouleau d'écrasement 29 se trouve dans la région de l'ouverture d'entrée 25 du boyau 22, le rouleau d'écrasement 29 du boyau 23 n'est pas encore très éloigné de l'ouverture d'entrée de ce boyau, il s'en- suit que le système de rouleaux d'écrasement peut être com- mandé dans toutes les positions.
Dans la forme d'exécution de la fig.6., deux tron- çons de boyau 30 et 31, formant chacun un demi cercle sont assemblés de manière à former un cercle fermé, et chacun de ces tronçons de boyau comprend à ses extrémités un orifi- ce d'entrée et un orifice de sortie respectivement. Avec ce système de deux boyaux vient en prise un système de trois rouleaux d'crasement 32,33 et 34, rouleaux qui¯sont décalés de telle sorte qu'il n'y a aucun endroit où les orifices d'entrée et de sortie d'un tronçon de boyau soient reliés entre eux directement et librement.
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La fig. 7 montre une forme d'exécution dans laquelle le système de boyaux consiste en trois éléments disposés en cercle tandis que le système de rouleaux d'écrasement comporte quatre rouleaux. Là aussi il n'y a aucun endroit où les orifices d'entrée et de sortie d'un boyau communiquent directement et librement entre eux.
Quand des éléments distincts de boyaux sont disposés en cercle comme l'indiquent les figs. 6 et 7, le système de rouleaux d'écrasement doit comprendre un rouleau de plus qu'il n'y a d'éléments de boyaux, pour qu'il ne puisse jamais y avoir de liaison directe entre l'entrée et la sor- tie d'un tronçon de boyau.
La forme d'exécution de la fig.8 montre deux boyaux placés dans un plan, boyaux qui ne sont pas fermés sur eux- mêmes et'dont les extrémités se chevauchent quelque peu, de sorte que chaque boyau est en quelque sorte disposé suivant une spirale. Les rouleaux d'écrasement sont à l'opposé l'un de l'autre et, dans cette forme d'exécution, les conditions déjà plusieurs fois posées ci-dessus sont également satisfai- tes.
Dans la forme d'exécution de la fig.9, qui montre les parties essentielles du compteur en coupe axiale et en coupe transversale, les boyaux 35 et 36 sont disposés sur la périphérie d'un tambour cylindrique 37, suivant des cercles parallèles. Ils travaillent avec un système de trois rouleaux d'écrasement 38, 39 et 40. Les boyaux 35 et 36 sont en forme de demi cercle, de sorte que cette forme d'exécution corres- pond à celle de la fig.6, avec cette seule différence que les boyaux sont à plat sur la périphérie d'un cylindre.
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La forme d'éxécution de la fig.10 se distingue de celle de la fig.9 simplement en ce que, dans ce cas., les boyaux 41 et 42 sont disposés sur la périphérie interne du tambour 45.
Dans la forme d'exécution de la fig.ll, on voit au' au lieu des rouleaux d'écrasement dont il a été question jusqu'ici, on peut aussi utiliser un liquide 44 comme organe
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d' (cY'a:8nent mobile par rapport aux boyaux. Ici, un boyau 45 est disposéà l'intérieur d'un tambour 46, suivant un
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cercle rlirct0ur. Le gaz entre par 1'=Jiavert;ire 47 et sort par l'ouverture 48. Le liquide 44, qui est de préférence du mercure, s'accumule toujours au point le plus bas du tambour 46, entre deux flasoues 49.
Dans cette forme d'exé- cution, le tambour 46 est rotatif, et , suivant le débit du gazarrivant par 47, le tambour doit tourner dans le sens ci^ la flèche 50, en raison de l'obturation par le me@cure 44.
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Au 2, i.r:'ll (1 "m rr)111eau, on peut aussi utiliser CO"l:èC' ')r'L',n(O (1' çcr:l::n.rcnt, '.!n:"i n'Ip la fig.l?. 10 montre P" CYl.")C i:=;1".1. (.t la ftCt.13 en :!!Lan, un disque à mouvement cLrc']J' ire o;clJ 1.:Flt 76 f1I.Ü, (',u:mc1 10 boyau 77 disposé en cp.rcp se trouve dans un plan, effectue au-dessus de ce boyau un 1,-)l 1 IT rl' q r'il <;0 rCIJ1'irp 1"nôci'l 1¯'t,-i¯n, rie t7¯le sorte 11'.1'i1 y '..it -:')'1 j(l'ii'S un , 5¯mt de son pourtour s'a1,puyant sur le 1.<J%T...i. L.E' . -i.:::"',J O';¯-il. OSCl1-l¯.'1.Y11 est actionné par Ir c"jurant <1<..;.,>., 1(-' point (1' 'cré1seJTlent se déplaçant égale- ment ('Il ceTcJ e, coy')'r; lors ""? 1 emploi ri'mn rouleau.
Les figures 14 et 15 montrent, respectivement en élévation et en coupe, axiale, une forme d'exécution dans laquelle se trouve réalisé un énuilibrage parfait des efforts sur les roulements des dispositifs d'écrasement.
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On a doublé dans ce cas, aussi bien les boyaux que les dispositifs d'écrasement. Les appuis ou contre-par- ties des paires de boyaux sont alors des saix'iesannulai- res concentriques 51-52 d'une flasque 53.
Entre ces sail- lies se trouvent dans l'exemple représenté, deux paires de boyaux 54-55 et 56-57. Choque boyau de ces paires a une ouverture d'entrée 58-59 et 60-61 et une ouverture de sortie 65-65 et 64-65. Les boyaux d'une paire sont. choisis de dimensions telles qu'ils se touchent quand, ils sont sous pression interne, ce qui n'est d'ailleurs pas absolument indispensable.
Les organes d'écrasement consistent en paires de rouleaux 66 à 71, montés sur les bras radiaux 72, 75, 74 d'un axe 75, de telle sorte que les axes des rouleaux d'une même paire se trouvent dans un même plan axial. Les rouleaux ont un diamètre tel que, lorsqu'ils se déplacent dans l'es- pace compris entre les deux boyaux d'une paire en l'élargis- sant, ils exercent leur action d'écrasement contre les ap- puis ou contre-parties 51-52, tout en roulant l'un sur 1''autre.
Du fait que les rouleaux roulent l'un sur l'autre et qu'ils reposent pendant l'écrasement continu des boyaux contre les appuis de ceux-ci, les pivots des rouleaux sur les bras 72, 73, 74, sont complètement déchargés de sorte que pratiquement en n'a pas à tenir compte du frottement des tourillons. Il ne se produit à peu près uniquement que des frottements de roulement et la sensibilité de tout le dispositif est considérablement augmentée.
Les autres formes d'exécution précédemment défi- nies peuvent être établies suivant le même principe.
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L'utilisation de paires de boyaux et de rouleaux est égale- ment possible quand on emploie des rouleaux d'écrasement de forme conique* Evidemment, le compteur peut être modifié au point de vue constructif, en ce qui concerne le nombre et la disposition des boyaux mesureurs. Les ouvertures d'entrée des divers boyaux peuvent s'ouvrir dans un canal d'amenée commun.
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Volumetric meter for fluids or gases "
The volumetric meter for liquids and gases forming the object of the present invention comprises, as measuring capacity, one or more hoses, arranged in a circle or similar curve, made of a non-elastic substance, provided each of an inlet opening and an outlet opening for the fluid, and with which are engaged crushing members, easily movable relative to the casings, along the latter, these members experiencing, due to the pressure of the admitted fluid, a relative movement of the inlet orifice towards the outlet orifice.
This relative movement (during which the entry orifice
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The inlet of each hose is always separated from the outlet by Him. crushing device or by a special partition in the case of endless hoses) is used to actuate a contact mechanism.
The volumetric measurement mode according to the invention will be explained with reference to Figs. 1 and 2 showing part of an endless hose, by two longitudinal sections, for which the wheel-shaped crushing member - water, occupies different positions.
Hose 1 rests on a solid base 2, which is interrupted at one point by the inlet opening for fluid (eg, lighting gas) flowing from conduit 4. Hose 1 has its inlet port. at the same location. At another location, the hose 1 has --- .. 'outlet port 5. Between the inlet port 3 and the outlet port 5, a separation wall 6 is located inside the hose, closed on itself and arranged substantially in the shape of a circle. The hose is made of a very flexible material, but not elastic. It supports a roller 7 which perfectly crushes the hose in one place, either by the effect of its weight or of a particular load, and also, where appropriate, by the effect of centrifugal force.
As a result, at this crushed location, the fluid cannot have access from one side to the other of the crushing member.
In the position of fig.l, when the fluid, for example gas, enters the hose 1, it fills the space between the partition 6 and the crushing roller 7.
It finally exerts on the latter a pressure which causes the roller 7 to move along the hose 1, in the direction @
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arrow 8. The crushing point therefore advances and the volume of gas behind it increases. The gas which, following, - ,, of a previous measurement period, is in the part of the hose which is traversed by the roller 7, is expelled by the outlet opening 5, this part of the hose being reduced more and more as the roller 7 advances.
Fig.2 shows the position of the roller 7 for which it has already arrived quite close to the outlet opening 5. When the roller 7 has reached the partition wall 6, it has all the hose behind it. 1 filled with flowing gas, and following the folding of the partition 6 on the inlet port 3, the gas supply is interrupted for a moment. During this moment, the whole of the hose is filled with gas and, as the hose has a well-determined capacity, as this complete filling takes place at each revolution of the roller 7 on the complete periphery of the hose, all that is needed is to count the revolutions of roller 7 to measure the volume of gas flowing through the device.
As soon as the roller 7 has passed the inlet orifice 3, the introduction of gas begins again behind it and the same game is repeated.
If the hose is arranged in the shape of a circle, the axis of the roller 7 can be connected to a shaft which stands in the center of the circle on its plane and which is actuated by the movement of the roller 7. This shaft can in turn act - set up a counting mechanism.
The principle thus exposed of the invention can be achieved in many ways from a construction point of view.
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In the constructive embodiment, special care should be taken to ensure that the measuring device does not have a dead point at any point, that is to say a point where the fluid which tends to penetrate is not in able to push the crush roller in front of him. This could happen if the crush roller was exactly over the inlet, so that the gas which tends to enter through it could not exert any thrust on the roller, which would moreover have no tendency to. leave this position.
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 in plan, any dead point is avoided by providing two concentric casings 9 and 10, the inlet openings of which are reversed with respect to the outlet orifices and each of which works with a crushing roller 11-12. The inlet opening 15 of the hose 9 is located here opposite the inlet opening 14 of the hose 10. The two inlet openings are connected to the same gas supply channel 15.
The axes 16 and 17 of the crushing rollers 11 and 12 are articulated to a vertical central shaft 18 which rotates by the effect of the rolling movement of the crushing rollers 11 and 12 and which actuates a counting mechanism (not shown 'in the drawing) located in an exterior housing 19 at the top of the casing 20. The gas expelled from the outlet openings of the hoses first fills the casing 20 and flows through outlet pipes 21 into the duct. use.
By an appropriate arrangement of the inlet and outlet ports or if the inlet opening of one of the hoses is not located at a point diametrically opposed to the inlet port of the other, it is possible to avoid
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dead spots. In many cases, it is also possible to keep the housing 20 under vacuum, which has the effect of increasing the pressure drop in front of and behind the crushing roller, and consequently the engine torque.
Figs.5 to 8 schematically show other arrangements of gas hoses, thanks to which dead points can be avoided more simply. The casings are here represented simply by strong lines.
In the embodiment of fig.5 the two casings 22 and 23 are still arranged concentrically in a plane. However, the casings are not closed on themselves, but each has two ends. At one end are the inlet openings 24 and 25 and at the other end the outlet openings 26 and 27. The crush rollers 28 and 29 are located at diametrically points. opposites, so that when the crush roll 29 is in the region of the inlet opening 25 of the hose 22, the crush roll 29 of the hose 23 is not yet very far from the opening entry of this hose, it follows that the system of crushing rollers can be controlled in any position.
In the embodiment of FIG. 6., Two sections of hose 30 and 31, each forming a semicircle are assembled so as to form a closed circle, and each of these sections of hose comprises at its ends a inlet port and an outlet port respectively. With this two-hose system a system of three crushing rollers 32,33 and 34 engages, rollers which are staggered so that there is no place where the inlet and outlet ports are 'a section of hose are connected to each other directly and freely.
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Fig. 7 shows an embodiment in which the hose system consists of three elements arranged in a circle while the crushing roller system comprises four rollers. Again there is no place where the inlet and outlet ports of a hose communicate directly and freely with each other.
When separate elements of casings are arranged in a circle as shown in figs. 6 and 7, the crushing roller system should include one more roll than there are hose elements, so that there can never be a direct connection between the inlet and the outlet. tie of a section of hose.
The embodiment of fig. 8 shows two casings placed in a plane, casings which are not closed on themselves and whose ends overlap somewhat, so that each casing is in some way arranged in a spiral. The crushing rollers are opposed to each other and in this embodiment the conditions already set out above are also satisfied.
In the embodiment of fig.9, which shows the essential parts of the meter in axial section and in cross section, the casings 35 and 36 are arranged on the periphery of a cylindrical drum 37, following parallel circles. They work with a system of three crushing rollers 38, 39 and 40. The casings 35 and 36 are in the shape of a semicircle, so that this embodiment corresponds to that of fig. 6, with this only difference that the hoses are flat on the periphery of a cylinder.
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The embodiment of fig.10 differs from that of fig.9 simply in that, in this case., The casings 41 and 42 are arranged on the inner periphery of the drum 45.
In the embodiment of fig.ll, it is seen instead of the crushing rollers which has been discussed so far, it is also possible to use a liquid 44 as a component.
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d '(cY'a: 8nent mobile relative to the casings. Here, a hose 45 is arranged inside a drum 46, following a
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circle rlirct0ur. The gas enters through 1 '= Jiavert; ire 47 and leaves through opening 48. Liquid 44, which is preferably mercury, always accumulates at the lowest point of drum 46, between two flasks 49.
In this embodiment, the drum 46 is rotatable, and, depending on the flow of gas arriving through 47, the drum must turn in the direction of arrow 50, due to the plugging by the mechanism 44 .
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At 2, ir: 'll (1 "m rr) 111water, we can also use CO" l: èC' ') r'L', n (O (1 'çcr: l :: n.rcnt,'.! n: "i n'Ip fig.l ?. 10 shows P" CYl. ") C i: =; 1" .1. (.t the ftCt.13 in: !! Lan, a movement disc cLrc ' ] J 'ire o; clJ 1.:Flt 76 f1I.Ü, (', u: mc1 10 casing 77 arranged in cp.rcp is in a plane, performs above this casing a 1, -) l 1 IT rl 'q r'il <; 0 rCIJ1'irp 1 "nôci'l 1¯'t, -īn, rie t7¯le sort 11'.1'i1 y' ..it -: ')' 1 j (the ii'S one, 5¯mt from its perimeter is1, puyant on the 1. <J% T ... i. LE '. -i.:::"',J O'; ¯-il . OSCl1-l¯.'1.Y11 is actuated by Ir c "swearing <1 <..;.>., 1 (- 'point (1' 'creat1seJTlent also moving (' Il ceTcJ e, coy ')' r; when ""? 1 job ri'mn roll.
Figures 14 and 15 show, respectively in elevation and in section, axial, an embodiment in which is achieved a perfect enubalancing of the forces on the bearings of the crushing devices.
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In this case, both the hoses and the crushing devices were doubled. The supports or counterparts of the pairs of casings are then concentric annular saix'ies 51-52 of a flange 53.
Between these projections, in the example shown, there are two pairs of hoses 54-55 and 56-57. Each hose of these pairs has an inlet opening 58-59 and 60-61 and an outlet opening 65-65 and 64-65. The casings of a pair are. chosen of dimensions such that they touch each other when they are under internal pressure, which is not, moreover, absolutely essential.
The crushing members consist of pairs of rollers 66 to 71, mounted on the radial arms 72, 75, 74 of an axis 75, so that the axes of the rollers of the same pair are in the same axial plane . The rollers have a diameter such that, when they move in the space between the two casings of a pair, widening it, they exert their crushing action against the supports or counter- parts 51-52, while rolling over each other.
As the rollers roll on top of each other and rest during the continuous crushing of the casings against the supports thereof, the pivots of the rollers on the arms 72, 73, 74, are completely relieved of pressure. so that practically in does not have to take into account the friction of the journals. Almost only rolling friction occurs and the sensitivity of the entire device is greatly increased.
The other embodiments defined above can be established according to the same principle.
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The use of pairs of casings and rollers is also possible when using conical crushing rollers * Obviously, the counter can be modified from a constructive point of view, as regards the number and the arrangement of the measuring hoses. The inlet openings of the various hoses can open into a common supply channel.