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" Perfectionnements apportés aux compteurs de liquide, en @ particulier aux compteurs d'eau."
La présente invention concerne les compteurs d'eau ou de liquide, du type à volume positif, à piston rotatif, fréquem- ment désignés sous le nom de compteurs positifs.
Ces compteurs comportent une chambre de travail cylin- drique, présentant dans sa base ou sole un orifice d'admission et munie à sa partie supérieure d'une plaque-couvercle comportant un orifice de sortie. Un moyeu creux en forme de couronne, com- portant un godet concentrique, s'élève verticalement sur la base de la chambre de travail et est entouré par un piston ou rotor af- fectant la forme d'un corps cylindrique présentant, en un point intermédiaire de sa hauteur, une paroi horizontale comportant une fente en forme de poire qui coopère avec un volet ou cloison s'é- levant rigidement du fond de la chambre de travail sur un côté de l'orifice d'admission susmentionné.
Le liquide entrant dans le compteur traverse l'orifice d'admission et fait tourner le piston autour du moyeu central jusqu'à ce que l'orifice de sortie soit découvert, de sorte qu'à chaque tour du piston, une quantité déterminée de liquide passe à travers le compteur.
Le mouvement de rotation du piston est guidé par la coo- pération de la fente prévue dans sa paroi horizontale avec le vo- let ou cloison susmentionné.
Des compteurs de ce type se sont montrés très efficaces en fonctionnement, parce qu'ils sont en mesure d'enregistrer avec précision le débit de liquides circulant pratiquement à toutes les vitesses, qu'elles soient faibles ou élevées. Cependant, à la suite d'études et d'expériences, on a trouvé qu'il est possible d'améliorer encore leur efficacité et deréduire leurs frais d'en- tretien, de même que de supprimer ou de réduire au minimum le bruit en cours de fonctionnement; la présente invention a pour objet des moyens simples, peu coûteux et pratiques permettant d'obtenir les résultats cherchés.
On a constaté, au cours des recherches qui ont conduit @
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à l'invention, que le bruit produit au cours du fonctionnement des compteurs du type positif est dû, tout au moins en partie, à ce qu'il se produit un choc entre l'un ou l'autre des côtés de la fente pratiquée dans la paroi du piston et le volet ou la cloison, à chaque course ou tour du piston. Le bruit produit par ce choc peut être en lui-même relativement faible, mais il est sujet à être aplifié et transmis à une distance relativement grande le long de l'un ou de l'autre des tuyaux reliés au compteur ou le long de ces deux tuyaux.
En dehors de ce bruit nuisible, les chocs mentionnés tendent à c auser une usure excessive des surfaces de rencontre de la fente pratiquée dans la paroi du piston et du volet ou cloi- son rigide, cette usure pouvant, au cours du temps, nuire au fonc- tionnement efficace et à la précision de l'enregistrement efficace du compteur.
Afin de remédier aux défauts signalés ci-dessus et à ceuxqui en découlent, conformément à l'invention, le volet ou cloison susmentionné est monté de manière à osciller autour d'un axe vertical en synchronisme avec le mouvement de rotation du pis- ton, de façon qu'à tous moments le volet se trouve en position radiale par rapport au piston, ledit axe vertical étant placé en un point intermédiaire de la longueur du volet et de préférence sensiblement au milieu de sa longueur.
De plus, conformément à l'invention, la fente ménagée dans la paroi du piston n'est pas en forme de poire, comme dans les constructions connues jusqu'à présent, mais elle présente des côtés rectilignes et parallèles, la largeur de cette fente étant telle que ses côtés soient en contact coulissant avec les faces opposées du volet oscillant, sensiblement sur toute la longueur de la fente.
On a trouvé qu'en adoptant la disposition indiquée dans ce qui précède, le volet oscille complètement en harmonie avec les mouvements du piston et évite ainsi tous chocs entre les piè- ces, quelle que soit la vitesse à laquelle fonctionne le compteur.
En conséquence, le piston fait moins de bruit et, en même temps, l'usure entre les surfaces en contact est réduite au minimum.
Le volet oscillant peut être établi pour osciller autour d'un axe déterminé par un arbre de pivotement vertical ou par deux picots verticaux alignés. A titre de variante, ce ou ces pivots, ou, en fait, tout élément établissant un axe déterminé, peut être supprimé et le volet peut former lui-même son propre axe. En tout cas, la surface intérieure de la paroi latérale de la chambre de travail et la surface extérieure du moyeu placé à l'intérieur de cette chambre peuvent comporter des évidements courbes complémentaires des bords verticaux du volet.
L'invention a également pour objet la constitution d'un dispositif simple et efficace pour amortir ou combattre la poussée latérale qui est usuellement exercée sur le godet placé dans la chambre de travail, par la tige de guidage assujettie au piston rotatif, cette poussée étant souvent une cause d'usure et de dé- térioration des pièces, et affectant la précision d'enregistrement du compteur, en particulier lorsque celui-ci travaille à des vi- tesses de courant relativement élevées.
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Le dessin annexé représente un exemple de réalisation de l'invention. Dans ce dessin : fig. 1, 2 et 3 sont des vues en plan de la chambre de travail d'un compteur positif de liquide montrant le piston rota- tif et un volet oscillant conforme à l'invention, respectivement dans une position intermédiaire et dans deux positions extrêmes; fige 4 est une vue en perspective de la chambre de travail montrant l'axe vertical servant de pivot au volet oscil- lant; fig. 5 et 6 sont des vues en perspective illustrant di- verses caractéristiques de construction du volet; fig. 7 comporte une vue en perspective et une vue de champ d'une autre réalisation du volet; fig. 8 est une coupe verticale de,la chambre de travail et du piston, suivant VIII-VIII de fig. 3, montrant une autre ca- ractéristique de l'invention.
Dans le dessin annexé, on suppose que la chambre de tra- vail 2 présente une forme habituelle et comporte un orifice d'ad- mission 3 dans son fond, un moyeu 4 s'élevant concentriquement dudit fond et comportant un godet 5 servant de guide aux mouve- ments de rotation du piston 6. La chambre de travail est, comme à l'habitude, munie d'un couvercle ou élément de fermeture à sa partie supérieure, couvercle qui comporte l'orifice de sortie usuel ou autre. Il est possible d'inverser les positions des ori- fices d'admission et de sortie, ceci n'ayant pas d'importance au point de vue de l'invention.
Ainsi qu'il a été indiqué dans ce qui précède, la prin- cipale caractéristique de l'invention réside dans le fait que le volet 7 n'est pas fixé ou monté rigidement comme auparavant, mais qu'il est susceptible d'osciller à l'unisson avec les mouvements de rotation du piston, de manière qu'il se trouve à tout moment en position radiale par rapport à ce dernier, l'axe d'oscillation étant placé en un point Intermédiaire de la longueur du volet, de préférence au milieu ou près du milieu de sa longueur. Ceci appa- rait clairement sur les fig. 1, 2 et 3.
Au surplus, la fente à volet 6b ménagée dans la paroi transversale 6a du piston n'est pas, comme auparavant, en forme de poire, mais elle présente des côté$ rectilignes et parallèles, la largeur de la fente étant telle que ses côtés viennent en con- tact coulissant avec les faces opposées du volet oscillant, sen- siblement sur toute la longueur de la fente.
Si on le désire, un axe de pivotement déterminé peut être prévu pour le volet. Ainsi, comme le montre la fige 4, un pivot 8 peut s'élever verticalement du fond de la chambre de travail et passer dans un alésage vertical 9 (fig. 5) pratiqué dans le volet.
@ Suivant une variante, représentée à la fig. 6, le volet
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comporte en haut et en bas des pivots ou goujons alignés 11 des- tinés à s'engager dans des ouvertures ou évidements de portée pratiqués respectivement dans le fond de la chambre de travail et dans son couvercle, Tout dispositif convenable peut être adop- té pour réduirele frottement au minimum; par exemple, les extré- mités des axes 11 peuvent être coniques, ainsi qu'il est repré- senté, et s'engager dans des trous complémentaires (non représen- tés) prévus dans le fond et le couvercle de la chambre de travail.
Cependant, des pivots tels que ceux mentionnés dans ce qui procède ou tous autres organes définissant l'axe ne sont pas essentiels, mais peuvent être supprimés (comme aux fig. 1,2, 3 et 7), les pertes et l'usure par frottement étant ainsi réduites au minimum.
Dans tous les cas, les bords latéraux du volet peuvent avantageusement présenter une courbure convexe, comme il est in- diqué en 7a, tandis que la surface intérieure de la paroi montante de la chambre de travail 2 et la surface extérieure du moyeu 4 meuvent présenter des évidements concaves complémentaires 2a et 4a.
Si on le désire, les bords latéraux de l'obturateur peuvent présenter des rainures verticales 12 (fig. 6) pour former des joints hydrauliques entre le volet et les évidements 2a et 4a. Des canaux 13 ouverts à leurs extrémités peuvent aller de ces rainures jusqu'à la surface latérale du volet, ce qui permet d'é- vacuer par lavage le sable qui pourrait être entratné par l'eau entre les surfaces de contact du volet et de la chambre de travail.
La fig. 7 représente une construction dans laquelle le corps principal du volet est relativement mince. A cet égard, l'on estime qu'un volet relativement mines est avantageux pour conser- ver la précision-d'enregistrement à de faibles vitesses du courant.
Les parties supérieure et inférieure du volet relativement mince peuvent présenter une plus grande largeur, comme il est indiqué en 7b, pour renforcer ce volet.
Le volet oscillant peut être simplement en ébonite, métal ou autre matière rigide analogue mais, dans certains cas, il peut être construit en plusieurs éléments. Par exemple, ainsi qu'il est représenté à la fig. 5, le corps 7d peut être en métal, tandis que les parties supérieure et inférieure 72-peuvent être en ébonite ou autre matière analogue et être de façon connue en elle-même fixées au corps métallique.
Dans des compteurs à liquide positifs, une broche 4a (fig. 8) s'élève d'habitude au centre du fond de la chambre de travail et est étroitement entourée par un godet 5, tandis qu'un axe 6c assujetti au centre de la paroi transversale 6a du piston vient en prise avec la surface extérieure dudit godet et se déplace autour de cette surface en étroit contact avec elle. La broche et le godet affectent habituellement une forme cylindrique et on a trouvé que, lorsque le compteur travaille à des vitesses de cou- rant relativement élevées, une poussée latérale considérable est exercée sur le godet par la tige du piston, ce qui est souvent la cause d'usure et de détérioration des pièces, et affecte la préci- sion d'enregistrement du compteur.
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Ce défaut est écarté, conformément à la présente in- vention, en donnant à la broche 4a une conicité ayant pour effet que son diamètre diminue progressivement du bas vers le haut et en pratiquant dans le godet 5 un alésage présentant une conicité complémentaire de celle de la broche conique. La surface exté- rieure du godet peut être cylindrique comme d'habitude.
En fonctionnement, la conformation conique de la broche du moyeu et de l'alésage du godet permet à ce dernier de s'élever suffisamment le long de la broche conique, comme il est indiqué à la fi. 8, pour absorber de ce fait ou combattre, ou tout au moins réduire au minimum, la poussée latérale de la broche de piston, de façon que le compteur puisse fonctionner à de grandes vitesses de courant, sans perte d'efficacité et sans causer d'u- sure ou de détérioration au piston ou au godet.
- REVENDICATIONS -
1. Compteur à liquide du type dit à piston rotatif ou à volume positif, caractérisé en ce que le volet ou cloison que comporte ce compteur est disposé de façon à osciller autour d'un axe vertical en synchronisme avec le mouvement de rotation du piston, le volet se trouvant ainsi à tous moments en position ra- diale par rapport au piston, ledit axe état placé en un point inter- médiaire de la longueur du volet, de préférence sensiblement en son milieu, et, d'autre part, la paroi transversale du piston comporte une fente présentant des côtés rectilignes et parallèles, dont la largeur est telle que ses côtés soient en contact coulissant avec les faces opposées du volet oscillant, sensiblement sur toute la longueur de la fente.
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"Improvements made to liquid meters, in particular to water meters."
The present invention relates to water or liquid meters, of the positive volume, rotary piston type, frequently referred to as positive meters.
These meters include a cylindrical working chamber, having in its base or sole an inlet orifice and provided at its upper part with a cover plate comprising an outlet orifice. A crown-shaped hollow hub, comprising a concentric cup, rises vertically from the base of the working chamber and is surrounded by a piston or rotor in the form of a cylindrical body having, at one point intermediate its height, a horizontal wall comprising a pear-shaped slot which cooperates with a shutter or partition rising rigidly from the bottom of the working chamber on one side of the aforementioned inlet orifice.
The liquid entering the meter passes through the inlet port and rotates the piston around the central hub until the outlet port is uncovered, so that with each revolution of the piston a specified amount of liquid passes through the meter.
The rotational movement of the piston is guided by the cooperation of the slot provided in its horizontal wall with the aforementioned flap or partition.
Meters of this type have been shown to be very efficient in operation, because they are able to accurately record the flow rate of liquids circulating at virtually all speeds, whether low or high. However, as a result of studies and experiments, it has been found that it is possible to further improve their efficiency and reduce their maintenance costs, as well as to suppress or minimize noise by during operation; The present invention relates to simple, inexpensive and practical means making it possible to obtain the desired results.
It was found, during research which led @
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to the invention, that the noise produced during the operation of meters of the positive type is due, at least in part, to a shock occurring between one or the other of the sides of the slot made in the wall of the piston and the damper or bulkhead, with each stroke or revolution of the piston. The noise produced by this shock may in itself be relatively small, but it is liable to be amplified and transmitted a relatively large distance along one or the other of the pipes connected to the meter or along these. two pipes.
Apart from this harmful noise, the shocks mentioned tend to cause excessive wear of the meeting surfaces of the slot made in the wall of the piston and of the rigid shutter or partition, this wear being able, over time, to adversely affect the efficient operation and accuracy of efficient meter registration.
In order to remedy the faults indicated above and those which result therefrom, in accordance with the invention, the aforementioned shutter or partition is mounted so as to oscillate about a vertical axis in synchronism with the rotational movement of the piston, so that at all times the shutter is in a radial position relative to the piston, said vertical axis being placed at an intermediate point along the length of the shutter and preferably substantially in the middle of its length.
In addition, according to the invention, the slot formed in the wall of the piston is not pear-shaped, as in the constructions known hitherto, but it has rectilinear and parallel sides, the width of this slot. being such that its sides are in sliding contact with the opposite faces of the oscillating flap, substantially over the entire length of the slot.
It has been found that by adopting the arrangement indicated in the foregoing, the shutter oscillates completely in harmony with the movements of the piston and thus avoids any impact between the parts, whatever the speed at which the counter is operating.
As a result, the piston makes less noise and at the same time the wear between the contacting surfaces is reduced to a minimum.
The swing shutter can be set to swing about an axis determined by a vertical pivot shaft or by two aligned vertical pins. As a variant, this or these pivots, or, in fact, any element establishing a determined axis, can be omitted and the shutter can itself form its own axis. In any case, the inner surface of the side wall of the working chamber and the outer surface of the hub placed inside this chamber may include curved recesses complementary to the vertical edges of the shutter.
The invention also relates to the constitution of a simple and effective device for damping or combating the lateral thrust which is usually exerted on the bucket placed in the working chamber, by the guide rod secured to the rotary piston, this thrust being often a cause of wear and deterioration of parts, and affecting the recording accuracy of the meter, especially when the latter is operating at relatively high current rates.
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The accompanying drawing represents an exemplary embodiment of the invention. In this drawing: fig. 1, 2 and 3 are plan views of the working chamber of a positive liquid meter showing the rotary piston and an oscillating flap according to the invention, respectively in an intermediate position and in two extreme positions; Fig. 4 is a perspective view of the working chamber showing the vertical axis serving as a pivot for the oscillating shutter; fig. 5 and 6 are perspective views illustrating various construction features of the shutter; fig. 7 comprises a perspective view and a field view of another embodiment of the shutter; fig. 8 is a vertical section through the working chamber and the piston, along VIII-VIII of FIG. 3, showing another feature of the invention.
In the accompanying drawing, it is assumed that the working chamber 2 has a usual shape and comprises an inlet orifice 3 in its bottom, a hub 4 rising concentrically from said bottom and comprising a cup 5 serving as a guide. to the rotational movements of the piston 6. The working chamber is, as usual, provided with a cover or closure element at its upper part, which cover has the usual outlet orifice or the like. It is possible to reverse the positions of the inlet and outlet ports, this being unimportant from the point of view of the invention.
As indicated in the foregoing, the main characteristic of the invention lies in the fact that the shutter 7 is not fixed or mounted rigidly as before, but that it is capable of oscillating at in unison with the rotational movements of the piston, so that it is at all times in a radial position relative to the latter, the axis of oscillation being placed at an intermediate point of the length of the shutter, preferably at or near the middle of its length. This appears clearly in Figs. 1, 2 and 3.
In addition, the shutter slot 6b formed in the transverse wall 6a of the piston is not, as before, pear-shaped, but it has straight and parallel sides $, the width of the slot being such that its sides come together. in sliding contact with the opposing faces of the swing shutter, substantially over the entire length of the slot.
If desired, a determined pivot axis can be provided for the shutter. Thus, as shown in fig 4, a pivot 8 can rise vertically from the bottom of the working chamber and pass through a vertical bore 9 (fig. 5) made in the shutter.
@ According to a variant, shown in FIG. 6, the shutter
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comprises at the top and bottom of the aligned pivots or studs 11 intended to engage in openings or bearing recesses made respectively in the bottom of the working chamber and in its cover. Any suitable device can be adopted for reduce friction to a minimum; for example, the ends of the pins 11 may be conical, as shown, and engage in complementary holes (not shown) provided in the bottom and the cover of the working chamber.
However, pivots such as those mentioned in what proceeds or any other members defining the axis are not essential, but can be omitted (as in fig. 1,2, 3 and 7), losses and wear by friction is thus reduced to a minimum.
In all cases, the lateral edges of the shutter can advantageously present a convex curvature, as indicated at 7a, while the internal surface of the rising wall of the working chamber 2 and the external surface of the hub 4 move. complementary concave recesses 2a and 4a.
If desired, the side edges of the shutter can have vertical grooves 12 (Fig. 6) to form hydraulic seals between the shutter and the recesses 2a and 4a. Channels 13 open at their ends may extend from these grooves to the side surface of the shutter, which allows washing out the sand which could be entrained by water between the contact surfaces of the shutter and the shutter. the working chamber.
Fig. 7 shows a construction in which the main body of the shutter is relatively thin. In this regard, it is believed that a relatively thin shutter is advantageous in maintaining recording accuracy at low current speeds.
The upper and lower portions of the relatively thin flap may have a greater width, as indicated at 7b, to reinforce this flap.
The swing flap may simply be of ebonite, metal or other similar rigid material, but in some cases it may be constructed in several parts. For example, as shown in FIG. 5, the body 7d may be made of metal, while the upper and lower parts 72 may be made of ebonite or other similar material and be in a manner known per se attached to the metal body.
In positive liquid meters, a pin 4a (Fig. 8) usually rises in the center of the bottom of the working chamber and is closely surrounded by a cup 5, while a pin 6c secured to the center of the chamber. transverse wall 6a of the piston engages with the outer surface of said cup and moves around this surface in close contact with it. The spindle and the bucket usually assume a cylindrical shape and it has been found that when the meter is operated at relatively high current speeds, considerable lateral thrust is exerted on the bucket by the piston rod, which is often the problem. cause of wear and deterioration of parts, and affects the recording accuracy of the meter.
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This defect is removed, in accordance with the present invention, by giving the spindle 4a a taper having the effect that its diameter gradually decreases from bottom to top and by making in the cup 5 a bore having a taper complementary to that of the conical spindle. The outer surface of the bucket can be cylindrical as usual.
In operation, the conical conformation of the hub spindle and bucket bore allows the latter to rise sufficiently along the taper spindle, as shown in fi. 8, to thereby absorb or combat, or at least minimize, the lateral thrust of the piston pin, so that the meter can be operated at high current speeds, without loss of efficiency and without causing d Wear or damage to the piston or cup.
- CLAIMS -
1. Liquid meter of the type known as rotary piston or positive volume, characterized in that the shutter or partition that this meter comprises is arranged to oscillate about a vertical axis in synchronism with the rotational movement of the piston, the shutter thus being at all times in a radial position with respect to the piston, said pin being placed at an intermediate point of the length of the shutter, preferably substantially in its middle, and, on the other hand, the wall The transverse piston has a slot having rectilinear and parallel sides, the width of which is such that its sides are in sliding contact with the opposite faces of the oscillating flap, substantially over the entire length of the slot.