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la Société dite : COMPAGNIE CONTINENTALE D'APPAREILS DE MESURE, Société Anonyme, 53, rue de Birmingham, BRUXELLES.
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux compteurs pour débit de fluide appelés "compteurs de vitesse" et elle viseà assurer., aux compteurs de ce genre,. une sensibilité et une sûreté de fonctionnement très. grandes-, tout en permettant une fabrication et un réglage aisés de ceux-ci.
On sait que de tels compteurs comportent une roue à palettes dénommée turbine, tournant dans une chambre concentrique et en- traînée par le courant de fluide qui vient frapper ses pales et est dirigé sur celles-ci par une ou plusieurs tuyères, selon qu'il s'agit d'un compteur du type à jet unique ou du type à jets multiples.
On sait aussi que dans la réalisation des compteurs de ce
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genre, on s'est toujours heurté à l'alternative suivante : - si les jeux entre turbine, chambre de turbine et chicanes sont rendus aussi faible que possible afin d'obtenir un bon démarrage, il en résulte une perte de charge élevée ; - si, au contraire, les jeux sont assez importants pour que la perte de charge ne sorte pas des limites normales, la sensibilité du compteur devient, dans ce cas, trop faible.
La présente invention concerne précisément un ensemble de moyens qui permettent d'assurer au compteur une grande sensibilité, tout en maintenant la perte de charge à une valeur relativement faible.
Dans ce but et selon l'invention, le jeu laissé entre l'extrémité des pales et la chambre de turbine n'est pas constant sur tout le pourtour de cette dernière. Dans la zone utile, c'est-à-dire au débouché de la tuyère, dans les compteurs à jet unique, et des tuyères ou seulement de certaines de ces tuyères, dans les compteurs à jets multiples, le jeu est maintenu très faible, alors que dans toute la partie non utile et uniquement résistante, ce jeu est considérablement agrandi.
En particulier, ce résultat est atteint dans les compteurs à jet unique en utilisant une chambre excentrée par rapport à l'axe de, la turbine, et dans les compteurs à jetsmultiples, par la prévision de bossages formés sur la paroi interne de. la cham- bre de turbine, la ou les tuyères d'injection débouchant du côté où le jeu est le plus faible.
D'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, donnée avec référence aux dessins annexés,dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe horizontale d'un compteur à jet unique réalisé suivant l'invention;
Fig. 2 est une vue fragmentaire et en coupe horizontale de la chambre de turbine d'un compteur à jets multiples incorpo- rant l'idée de l'invention;
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Fig. 5. est une vue en perspective et à. plus grande échelle de la turbine perfectionnée suivant l'invention;
Fig. 4 est une vue en élévation et en coupe du compteur montré en Fig. 1.
En se référant à la Fig. 1, on voit. que dans le compteur suivant l'invention, la turbine 5 est excentrée par rapport à .l'axe de la chambre circulaire 6, de telle façon que le jeu entre les pales %et la paroi de la chambre située dans la partie 6a de celle-ci, c'est-à-dire au débouché de la tuyère 7, soit aussi réduit que possible, tandis que le jeu entre ces pales et le reste de. la, paroi circulaire de la chambre 6 est considéra- blement plus grand.
On comprend que cette disposition excentrée de la turbine 5 permet de conserver le bénéfice du jeu faible favorable au démarrage de cette turbine, alors que la perte de charge, dans la partie de la chambre située en dehors de la zone 6a, est limitée au minimum.
Un effet identique pourra être obtenu dans un compteur à jets multiples, en conformant la chambre de la façon montrée en Fige 2. Comme le montre cette Figure, la chambre 8 présente sur sa face intérieure des bossages % aux endroits où débouchent les tuyères 9, de manière à ne laisser qu'un jeu minime entre les dits bossages et les pales 5a de la. turbine.
Il est à remarquer que les dispositions montrées aux Figs.
1 et 2 permettent de maintenir un jeu faible dans la ou les parties utiles de la chambre de turbine, ce qui assure une grande sensibilité aux compteurs. Il est possible, en outre, tout en conservant ce même avantage, d'augmenter considérablement ce jeu dans les parties non utiles de la chambre, ce qui diminue dans de fortes proportions la perte de charge de l'appareil. Il en résulté qu'on peut de ce fait augmenter la vitessa du courant de
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fluide venant frapper la turbine, d'où nouvelle augmentation de sensibilité du compteur.
En vue de permettre au courant fluide d'agir avec le maximum d'influence sur les pales 5a, il y a un grand intérêt, en plus du maintien des jeux faibles par les moyens décrits ci-dessus, à empêcher le fluide de dévier vers la centre de la turbine, ce qui permet de réduire le nombre de pales de cette dernière et, en outre, de rendre la perte de charge plus faible.
Suivant l'invention et comme le montre la Fig. 3, ce résultat est obtenu en munissant la turbine 5 d'une couronne circulaire 5b, en forme de jante, qui prend toute la hauteur des pales 5a et de laquelle ces dernières sont solidaires par leur base. De cette façon, le courant de fluide est en quelque sorte canalisé au débouché de, la tuyère 7, entre la paroi de la chambre 6, la couronne 5b et les chicanes prévues usuellement' au-dessus et au-dessous de la turbine. En outre, le courant étant maintenu éloigné du mécanisme de la turbine, les risques d'encrassement de celui-ci sont réduits au minimum. Il en résulte par conséquent un fonctionnement très sûr et une longévité accrue du compteur.
D'autre part, on sait que dans les compteura "à jet unique", il y a intérêt à augmenter au maximum le régime tourbillonnaire dans la zone non utile de la chambre de turbine, pour arriver à une rapide égalisation des pressions ; celle-ci est d'un intérêt capital, puisqu'elle diminue la poussée latérale qui constitue une source d'usure.
Dans tous les compteurs connus de ce type et dans l'étude desquels il a été tenu compte de ce phénomène, on a cherché à. obtenir ce résultat en rapprochant le plus possible du centre de la turbine, les bases des différentes pales. Ce procédé présente cependant l'inconvénient de permettre au courant de fluide de
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dévier vers le centra, ce qui est préjudiciable à la sensibilité de l'appareil.
Suivant la présente invention, l'avantage du régime tour- billonnaire est obtenu en munissant le corps de la turbine 5, de nervures radiales 5c dont l'influence vient s'ajouter à celle: des chicanes,. l'inconvénient de la déviation des filets de. fluide, vers la moyeu 5d, étant supprima par la- couronne circulai- re 5b. La présence: des nervures 5c sur les deux: faces du. corps. de turbine, rend le régime tourbillonnaire le plus grand possible, ce qui assure au mieux l'égalisation des pressions dans la. cham- bre 6. Il en résulte,, dans les compteurs à jet unique,, une poussée latérale très faible sur l'équipage,mobile.
Enfin, cornue les jeux entre la turbine 5 et les chicanes disposées au-dessus, et au-dessous. de celle-ci sont très faibles, il est indispensable de pouvoir régler très exactement la posi- tion en hauteur de cette turbine.
Dans les compteurs connus, dont le pot constitue lui- même la chambre de, turbine,, ce réglage s'opère par l'intérieur.
Il est donc nécessaire, au cours du montage de l'appareil, de démonter et d'enlever à plusieurs reprises le système de mesure, ce qui présente une difficulté certaine.
Suivant l'invention, ce réglage peut être opéré de l'exté- rieur du pot formant chambre de, turbine, grâce aux moyens montrés en Fig. 4. Comme le montre cette Figure, le pivot 10, sur lequel repose et tourne l'arbre 11 de la turbine 5, est vissé dans le fond 6b du pot constituant la chambre 6, de la turbine, le dit pivot 10 étant calé en position au moyen d'un écrou 12 situé à l'extérieur et engageant une portion dépassante du pivot.
L'étanchéité générale du système est assurée au moyen d'un bou- chon 13 vissé,également, de l'extérieur, dans le fond du pot.
Ce réglage en hauteur de la turbine, réalisable de l'extérieur du
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compteur par les moyens décrits ci-dessus, procure donc de grandes facilités en ce qui concerna la fabrication, avec la certitude d'obtenir toujours une grande précision da réglage au cours du montage du compteur. Ce dernier avantage vient donc s'ajouter à celui, notamment, de la grande sensibilité du compteur, obtenue par les moyens particuliers énoncés plus haut.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et montrés à titre d'exemple, mais qu'elle s'étend à tout compteur pour débit de fluides qui entre dans le domaine de l'une ou l'autre des revendications ci-après.
REVENDICATIONS.
1 - Compteur pour débit de fluides, à jet unique ou à jets multiples, caractérisé en ce que le jeu existant entre la turbine et la paroi intérieure da la. chambre de turbine est variable sur le pourtour de celle-ci.
2 - Compteur pour débit de. fluides, à jet unique, carac- térisé en ce que l'axe de la turbine est excentré par rapport à la chambre de turbine, la tuyère d'entrée débouchant dans la. zone où le jeu est minimum.
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the Company known as: CONTINENTAL APPARATUS OF MEASUREMENT COMPANY, Société Anonyme, 53, rue de Birmingham, BRUSSELS.
The present invention relates to improvements made to meters for the flow of fluid called "speed meters" and it aims to provide meters of this type. very sensitive and dependable. large-, while allowing easy manufacture and adjustment thereof.
It is known that such meters include a paddle wheel called a turbine, rotating in a concentric chamber and driven by the fluid stream which strikes its blades and is directed onto them by one or more nozzles, depending on whether it This is a single jet type or multi jet type meter.
We also know that in the realization of the counters of this
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As such, the following alternative has always been encountered: - if the clearances between turbine, turbine chamber and baffles are made as low as possible in order to obtain a good start, a high pressure drop results; - if, on the contrary, the clearances are large enough so that the pressure drop does not go beyond the normal limits, the sensitivity of the meter becomes, in this case, too low.
The present invention relates specifically to a set of means which make it possible to ensure high sensitivity to the meter, while maintaining the pressure drop at a relatively low value.
For this purpose and according to the invention, the clearance left between the end of the blades and the turbine chamber is not constant over the entire periphery of the latter. In the useful zone, that is to say at the outlet of the nozzle, in single-jet meters, and of the nozzles or only of some of these nozzles, in multiple-jet meters, the clearance is kept very low, whereas in all the non useful and only resistant part, this game is considerably enlarged.
In particular, this result is achieved in single-jet meters by using a chamber eccentric with respect to the axis of the turbine, and in multiple-jet meters, by the provision of bosses formed on the internal wall of. the turbine chamber, the injection nozzle (s) opening out on the side with the smallest clearance.
Other features of the invention will become apparent from the following description, given with reference to the appended drawings, in which:
Fig. 1 is a horizontal sectional view of a single jet meter produced according to the invention;
Fig. 2 is a fragmentary horizontal sectional view of the turbine chamber of a multi-jet meter embodying the idea of the invention;
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Fig. 5. is a perspective view and at. larger scale of the improved turbine according to the invention;
Fig. 4 is an elevational view in section of the counter shown in FIG. 1.
Referring to FIG. 1, we see. that in the meter according to the invention, the turbine 5 is eccentric with respect to the axis of the circular chamber 6, such that the clearance between the blades% and the wall of the chamber located in part 6a of that here, that is to say at the outlet of the nozzle 7, is as small as possible, while the play between these blades and the rest of. the circular wall of chamber 6 is considerably larger.
It will be understood that this eccentric arrangement of the turbine 5 makes it possible to retain the benefit of the low clearance favorable to the start-up of this turbine, while the pressure drop, in the part of the chamber located outside the zone 6a, is limited to the minimum. .
An identical effect can be obtained in a multiple jet meter, by shaping the chamber as shown in Fig 2. As shown in this Figure, the chamber 8 has on its inner face bosses% at the places where the nozzles 9 open, so as to leave only minimal play between said bosses and the blades 5a of the. turbine.
It should be noted that the arrangements shown in Figs.
1 and 2 make it possible to maintain a small clearance in the useful part or parts of the turbine chamber, which ensures high sensitivity to the counters. It is also possible, while maintaining this same advantage, to considerably increase this play in the non-useful parts of the chamber, which greatly reduces the pressure drop of the device. As a result, it is possible to increase the speed of the current of
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fluid striking the turbine, hence a further increase in sensitivity of the meter.
In order to allow the fluid current to act with the maximum influence on the blades 5a, there is a great advantage, in addition to maintaining the small clearances by the means described above, in preventing the fluid from deviating towards the center of the turbine, which makes it possible to reduce the number of blades of the latter and, moreover, to reduce the pressure drop.
According to the invention and as shown in FIG. 3, this result is obtained by providing the turbine 5 with a circular ring 5b, in the form of a rim, which takes the entire height of the blades 5a and to which the latter are secured by their base. In this way, the fluid stream is in a way channeled at the outlet of the nozzle 7, between the wall of the chamber 6, the ring 5b and the baffles usually provided above and below the turbine. In addition, the current being kept away from the turbine mechanism, the risk of fouling thereof is reduced to a minimum. This therefore results in very safe operation and increased longevity of the meter.
On the other hand, we know that in "single-jet" meters, it is advantageous to increase the vortex speed as much as possible in the non-useful zone of the turbine chamber, to achieve rapid pressure equalization; this is of capital interest, since it decreases the lateral thrust which constitutes a source of wear.
In all known counters of this type and in the study of which this phenomenon has been taken into account, attempts have been made to. obtain this result by bringing the bases of the various blades as close as possible to the center of the turbine. However, this method has the drawback of allowing the flow of fluid to
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deviate towards the center, which is prejudicial to the sensitivity of the device.
According to the present invention, the advantage of the vortex regime is obtained by providing the body of the turbine 5 with radial ribs 5c, the influence of which is added to that: of the baffles ,. the disadvantage of deflecting the nets. fluid, towards the hub 5d, being removed by the circular crown 5b. The presence: 5c ribs on both sides of the. body. turbine, makes the swirling speed as large as possible, which ensures the best equalization of the pressures in the. chamber 6. This results in, in single-jet meters, a very low lateral thrust on the mobile crew.
Finally, retort the clearances between the turbine 5 and the baffles arranged above and below. of this are very low, it is essential to be able to adjust the height position of this turbine very precisely.
In known meters, the pot of which itself constitutes the turbine chamber, this adjustment is made from the inside.
It is therefore necessary, during assembly of the device, to dismantle and remove the measuring system several times, which presents a certain difficulty.
According to the invention, this adjustment can be made from outside the pot forming the turbine chamber, by means of the means shown in FIG. 4. As shown in this Figure, the pivot 10, on which the shaft 11 of the turbine 5 rests and turns, is screwed into the bottom 6b of the pot constituting the chamber 6 of the turbine, said pivot 10 being wedged in. position by means of a nut 12 located on the outside and engaging a projecting portion of the pivot.
The general sealing of the system is ensured by means of a cap 13 screwed, also from the outside, into the bottom of the pot.
This height adjustment of the turbine, which can be done from outside the
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counter by the means described above, therefore provides great facilities with regard to manufacture, with the certainty of always obtaining high precision da adjustment during assembly of the counter. This last advantage is therefore added to that, in particular, of the high sensitivity of the counter, obtained by the particular means mentioned above.
It is understood that the invention is not limited to the embodiments described and shown by way of example, but that it extends to any meter for the flow of fluids which falls within the scope of one or more the other of the following claims.
CLAIMS.
1 - Meter for fluid flow, single jet or multiple jets, characterized in that the clearance between the turbine and the inner wall da. turbine chamber is variable around the circumference thereof.
2 - Meter for flow of. fluids, single-jet, charac- terized in that the axis of the turbine is eccentric relative to the turbine chamber, the inlet nozzle opening into the. area where clearance is minimum.