<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION SOCIETE BELGE DE CONDENSATION @ DE MECANIQUE "APPAREIL DE CONTROLE DE L'ECOULEMENT D'UN LIQUIDE".
La présente invention est relative à un appareil de contrôle de l'écoulement d'un liquide dans lequel le fonctionnement du dise positif d'écoulement est contrôlé par un flotteur*
Un appareil de ce genre est souvent réalisé dans l'industrie pour écouler un liquide, proportionnellement au débit dtun autre liquide,qui est lui-même constant ou variable*
Pour réaliser un débit constant, on utilise souvent un appareil dans lequel le liquide sort à travers une tuyère calibrée extérieure à un réservoir supplémentaire qui contient le liquide à écouler,
la constance du débit étant obtenue en maintenant constante la différenoe de niveau entre la tuyère calibrée de sortie et la surface du liquide dans le réservoir grêce é une soupape à flotteur coupant l'alimentation de ce réservoir lorsque le niveau supérieur du liquide est atteint.
Dans le but de supprimer le réservoir à niveau constant et d'éviter les inconvénients dus aux irrégularités de fonctionnement assez fréquentes d'une soupape à flotteur, on a proposé d'utiliser une tuyère calibrée immergée dans le liquide à une distance constan-
<Desc/Clms Page number 2>
te en dessous du niveau supérieur de celui-ci grâce à un flotteur qui la porte, la dite tuyère calibrée étant disposée à l'entrée d'un tuyau d'écoulement souple également immergé en permanence dans le liquide et dont l'orifice de sortie se trouve dans la paroi du réservoir contenant le liquide.
Cet appareil présente l'inconvénient qu'en cas de fuite du tuyau souple qui baigne constamment dans le liquide, il peut se produire une augmentation parfois très grande du débit sans qu'on sten aperçoive. Ces fuites sont particulièrement à craindre quand on a affaire à un liquide corrosif et à un tuyau en une matière pouvant se fissurer ou se détériorer d'une manière quelconque avec le temps.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé- nients.
A cet effet, dans l'appareil suivant l'invention, le disposi- tif d'écoulement est réuni au flotteur par une liaison mécanique en dehors du liquide lù baigne le flotteur.
Dans le ces où on veut assurer sous une charge constante un débit constant du liquide en faisant sortir celui-ci à travers une tuyère calibrée, disposée à l'extérieur du réservoir, celle-ci est portée par le flotteur, à l'extérieur du réservoir ququel elle est reliée par une tyauterie souple.
Dans le cas où on veut assurer un débit d'un premier liquide proportionnel au débit variable d'un deuxième liquide, l'appareil suivant l'invention comprend deux réservoirs à chasse pourvus dont au moine, un, est chacun d'un flotteur/relié mécaniquement à une capacité mesureuse qui, pendant la descente du flotteur correspondant, se remplit de premier liquide en plongeant dans un récipient contenant celui-ci et, pendant la montée du même flotteur, évacue son contenu à tra- vers un tuyau souple passant à un niveau constamment au-dessus du premier liquide dans le récipient susdit.
En outre, chaque réser voir à chasse est pourvu d'un robinet d'échappement d'air disposé en dérivation sur la branche d'entrée du siphon de déoharge de fa- çon à être ouvert par une liaison mécanique lorsque le flotteur qui
<Desc/Clms Page number 3>
monte dans le réservoir considéré atteint un niveau déterminé et à être fermé quand le flotteur qui monte dans l'autre réservoir atteint ce même niveau et enfin les deux réservoirs sont alimentés alternativement chacun à partir du moment où. l'antre réservoir commence à se vider,, l'alimentation du réservoir en vidange étant supprimée à partir du commencement de la vidange,
Suivant une forme de réalisation particulière,
les deux réservoirs sont alimentés à partir d'un déversoir commun qui bascule de l'un à l'autre au moment où le flotteur qui monte dans l'un ou l'autre des réservoirs atteint le niveau pour leque il provoque la manoeuvre des robinets susdits.
Suivant une particularité complémentaire avantageuse, des butées solidaires des flotteurs sont disposées de façon à repous- ser, lors de la montée d'un flotteur, un levier à trois branches dont l'une des branches est connectée à un ressort fixé d'autre part à un bras solidaire d'un balancier solidaire du déversoir basculant susdit et dont les deux autres bras sont connectés aux robinets susdits, ledit balancier ayant son point de pivotement disposé par rapport au point de pivotement du levier à trois bran.
ches, de façon que lorsque le flotteur dans l'un quelconque des réservoirs atteint son niveau maximum choisi, le point d'attache du ressort au levier à trois branches vienne de dépasser l'aligne- ment déterminé par l'autre point d'attache du ressort et par le point de pivotement du balancier basculant,
D'autres partioularités et détails de l'invention apparat- tront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement deux formes de réalisation d'un appareil suivant l'invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'un appareil suivant l'invention, dans le cas où cet appareil doit assurer un débit constant du liquide.
La figure 2 est une coupe verticale d'un appareil suivant
<Desc/Clms Page number 4>
l'invention, dans le cas où celui-ci doit assurer un débit de li- quide proportionnel au débit d'un autre liquide.
La figure 3 est une coupe verticale de l'appareil suivant la figure 2 montrant certains de ses éléments dans une autre posi- tion.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
A la figure 1, on a représenté un appareil qui doit assurer,, sous une charge constante, un débit constant de liquide en faisant sortir celui-ci à travers une tuyère calibrée 2 disposée à l'ex- prieur d'un réservoir 3. Cette tuyère est portée par un flotteur 4 par l'intermédiaire d'une liaison mécanique en dehors du liquide 5 dans lequel ce flotteur baigne. La tuyère calibrée 2 est reliée à l'intérieur du réservoir 3 par une tuyauterie souple 6.
Afin de permettre le réglage du débit constant s'écoulant par la tuyère 2, celle-ci est de position réglable en hauteur par rapport au niveau supérieur 7 du liquide dans lequel le flotteur est immergé.
Dans le forme de réalisation représentée, la tuyère calibrée 2 est de position réglable en hauteur par rapport au flotteur 4 grâce au fait qu'une tige 8 à laquelle elle est suspendue peut être déplacée verticalement par rapport à un support 9 solidaire du flotteur 4 et être immobilisé dans n'importe quelle position par rapport à ce support. Celui-ci est articulé en 10 par rap- port à un bras 11 pivotant en 12. Le flotteur est réalisé de façon que le centre de poussée et le centre de gravité de l'ensemble des pièces solidaires du flotteur soient sur la même verticale que celle passant par le point d'articulation 10, le centre de pous- sée étant situé au-dessus du centre de gravité.
La tige 8 peut être graduée et peut porter une graduation repérée par rapport au support 9.=Cette graduation peut être., soit une difféfence de hauteur entre le niveau 7 du liquide et l'orifice d'écoulement de la tuyère calibrée 2, soit un débit si celui-ci n'est pas fonction d'un autre facteur que l'orifice
<Desc/Clms Page number 5>
de la tuyère 2. Parmi ces autres facteurs, on peut citer la tem- pérature ou la concentration du liquide.
Au lieu de faire varier la différence de niveau entre ltori @ fice de la tuyère calibrée 2 e la surface supérieure 7 du lique de 5 par le déplacement de l'orifice par rapport au flotteur on peut aussi faire varier la profondeur d'immersion du flotteur 4 dans le liquide. A cet effet, on peut charger différemment le flotteur,par exemple en déversant un liquide à l'intérieur de celui-ci après avoir enlevé un bouchon se trouvant sur sa face supérieure.
L'appareil représenté à la figure 2 est destiné à assurer le débit d'un liquide 13 contenu dans un récipient 14 et dénommé ci-après premier liquide, proportionnellement au débit variable d'un autre liquide 15 dénommé ci-après deuxième liquide.
Cet appareil comprend deux réservoirs µ chasse 16 et 17 pour- vus chacun d'un flotteur désigné respectivement par 18 et 19.
Le flotteur 18 est solidaire d'une tige 20 guidée verticalement dans des guides 21 et 22. Cette tige porte une traverse 23 soli daire d'une tige 24 à laquelle est suspendue une capacité mesu- reuse 25.
Lorsque le flotteur 18 occupe la position représentée en traits pleins, cette capacité mesureuse plonge dans le liquide 13 oontenu dans le récipient 14. Pendant la montée de ce flot.. teur jusque dans la position représentée en traits mixtes, la capacité mesureuse 25 évacue son contenu à travers un tuyau souple 26 passant à un niveau 27 constamment au-dessus du pre- mier liquide 13.
Le réservoir à chasse 16 est pourvu d'un robinet d'échappe-- ment d'air 28 disposé en dérivation sur la branche d'entrée 29 d'un siphon de décharge 30. Ce robinet 28 est relié par une liaison mécanique constituée par un bras 31 et une tringle 32 à un des bras 33 d'un balanoier basnulant autour d'un point 34 et solidaire d'un déversoir 35.
<Desc/Clms Page number 6>
La tige 20 porte une butée 36 par laquelle le flotteur 18 peut, lors de sa montée, repousser un levier à trois branches 37 pivotant en 38. Une des branches 39 de ce levier pivotant est connectée en 40 à un ressort 41 fixé d'autre part en 42 à un des bras 43 du balancier susdit.
En dérivation sur la branche d'entrée 44 du siphon de d écharge 45 du réservoir 17, est également monté un robinet d'échappement d'air 46 relié par un bras 47 et une tringle 48 à un bras 49 du balancier susdit. Dans la position des bras 31 et 47 représentée dans la figure 2. le robinet 28 est fermé et le robinet 46 est ouvert.
Le flotteur 19 est solidaire d'une tige 50 guidée en 51 et 52 et contrôlant les mouvements d'une capacité mesureuse semblable à la capacité susdite, Cette deuxième capacité mesureuse peut également déverser son contenu lorsqu'elle monte hors du liquide 53 contenu dans le récipient 54.
La tige 50 porte également une butée 55 jouant le même rôle que la butée 36 et actionnant par conséquent le levier à trois branches susdit lorsque le flotteur 19 monte.
Supposons que les éléments de l'appareil suivant l'invention soient dans la position représentée en traits pleins à la figure 2. Le liquide déversé dans le réservoir 16 par le déversoir basculant 35 fait monter le flotteur 18 et fait sortir la capacité mesureuse 25 du liquide 13. Lorsque ce flotteur atteint la position représentée en traits mixtes, le levier à trois branches 37 occupe une position telle que celle également représentée en traits mixtes/. Poui cette position, la branche 39 est dans une position telle que le ppint d'attache 40 est dans l'alignement déterminé par le point de pivotement 34 du balancier susdit et par le point d'attache 42 de ce balanoier au ressort 41.
Si le flotteur 18 monte encore légèrement par rapport à la
<Desc/Clms Page number 7>
position représentée en traits mixtes, le ressort 41 provoque un basoulement brusque du balanoier susdit dans le sens des aiguil- les d'une montre autour du point de pivotement 34. Il provoque en même temps un pivotement du levier.à trois branches en sens in- verse des aiguilles d'une montre autour du point de pivotement 38.
Les différents éléments sont ainsi amenés dans la position repré... sentée en traits pleins à la figure 3. Pour cette position, le robinet 28 est ouvert tandis que le robinet 46 est fermé. L'ou.- verture du robinet 28 permet à l'air contenu dans la branche d'entrée 29 du siphon 30 de s'échapper dans l'atmosphère, ce qui amorce la décharge du réservoir 162. En même temps, le déversoir 35 est amené par basculement xxxxxx autour du point de pivotement 34 dans la position par laquelle il remplit le réservoir 17.La vidange du réservoir 16 est beaucoup plus rapide que le remplis- sage du réservoir 17, de sorte que la butée 36 s'écarte rapide- ment du levier à trois branches 37.
De ce fait, ce levier peut basculer librement dans le sens des aiguilles d'une montre lors- que la butée 55 le repousse par suite de la montée du flotteur 19.
Lorsque celui-ci atteint la position représentée en traits mixtes, le levier à trois branches 37 est également dans la posi- tion représentée en traits mixtes. Il en est de même du ressort 41.
Si le flotteur 19 monte légèrement au-dessus de la position représentée en traits mixtes, le ressort 41 provoque un bascu- lement brusque du balancier susdit en sens inverse des siguil- les d'une montre et un pivotement brusque du levier à trois branches 37 dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à ce que ces organes occupent une position telle que celle représentée en traits pleins à la figure 2.
Le mouvement brusque du balancier susdit provoque l'ouvertu- re du robinet 46 et la fermeture du robinet 28 avec,comme consé- quence que le réservoir 17 se vide rapidement pendant que le
<Desc/Clms Page number 8>
réservoir 16 commence à se remplir.
A la figure 3. on a supposé que la vidange du réservoir 17 venait d'être terminée tandis que le remplissage du réservoir 16 n'avait pratiquement pas encore fait monter le flotteur 18.
La montée du flotteur 19 a eu comme conséquence d'évacuer par la capacité mesureuse correspondant à la capacité 25 une quantité de liquide 53 proportionnelle à la quantité de liquide 15 qui est ensuite évacuée par le siphon 45.
Il résulte des explications qui précèdent à propos du fonctionnement de l'appareil représenté aux figures 2 et 3 que le robinet d'échappement d'air 28 ou 46 est monté de façon à être ouvert par une liaison mécanique lorsque le flotteur qui monte dans le réservoir correspondant atteint un niveau déterminé et à être fermé quand le flotteur qui monte dans l'autre réservoir atteint ce même niveau. Il apparaît également de ces explications que les deux réservoirs sont alimentés alternativement, chacun à partir du moment où l'autre réservoir commence à se vider et que l'alimentation du réservoir en vidange est supprimée à partir du commence" ment de la vidange.
On comprend aisément que l'alimentation alternée des deux réservoirs puisse être réalisée autrement que par un déversoir commun qui bascule de l'un à l'autre au moment où le flotteur qui monte dans l'un ou l'autre des réservoirs atteint le niveau pour lequel il provoque la manoeuvre des robinets 28 et 46.
L'appareil suivant l'invention peut servir à contrôler l'écoulement de liquides 13 et 53 différents. Un de ces deux liquides pourrait d'ailleurs ne pas exister. Dans ce cas, l'appareil pourrait ne pas comprendre une des cuves 14 et 54 ainsi que la capacité mesureuse correspondante et la liaison mécanique entre cette capacité et le flotteur correspondant.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux deux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la dispo-
<Desc/Clms Page number 9>
sition, et la oonstitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. Appareil de contrôle de l'écoulement d'un liquide dans lequel le fonctionnement du dispositif d'écoulement est contrôlé par un flotteur, caractérisé en ce que le dispositif d'écoulement est réuni au flotteur par une liaison mécanique en dehors du liquide dans lequel baigne le flotteur.