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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS MESUREURS DISTRIBUTEURS DE
DE FLUIDE.*,
La distribution d'une quantité, déterminée. d'un fluide au moyen d'un appareil mesureur est généralement réa- lises en deux phases.
Au cours de la première phase, l'appa- rail débite la plus grande partie de la quantité de fluide à distribuer à une vitesse qui sera désignée comme vitesse normale sous le contrôle d'une soupape, placée dans le conduit de distribution.de l'appareil, Au cours de la seconde phase, la distribution s'achève par une dérivation court- circuitant la soupape précitée sous le contrôle d'un clapet disposé dans cette dérivation à une vitesse suffisamment réduite pour que les erreurs sur l'instant précis où il faut arrêter le débit soient sans influence pratique sur la quantité effectivement distribuée.
La soupape est équipée de manière à être sensible au débit du fluide dans la dérivation de telle sorte que la qoupape s'ouvre uand la dérivation débite normalement et que la soupape se ferme quand le débit de cette dérivation est soit réduit par étranglement en aval du clapet, soit arrêté par fermeture de ce dernier.
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Dans ces conditions, l'opérateur en agissant sur un dispositif tel que par exemple celui décrit dans le brevet N 449.583 déclencha la fin de la première phase et le début de la seconde en provoquant volontairement en aval de ladite soupape et de sa dérivation, une fermeture du conduit de distribution, partielle, mais suffisante pour provoquer la fermeture automatique de la soupape.
Dans les appareils au moins partiellement automati ques de ce type, un mécanisme indicateur contrôle le clapet précité et permet à la fermeture de ce dernier chaque fois que la quantité effectivement distribuée atteint un multiple d'une unité de volume prédéterminée.
Comme ce clapet est soumis à des dispositifs qui tendent constamment à la fermer, la fermeture de ce clapet peut donc se produire pour chaque multiple de l'unité définie dans le paragraphe précédant et pourrait entrainer la fermeture de la soupape précitée et par suite l'arre^t du débit.
On a cherché a empêchai cette fermeture anticipée de es clapet mais les solutions trouvées à ce problème nécessitent l'emploi de moyens mécaniques compliqués et encombrante,
La présente invention permet de donner une solution satisfaisante à ce problème et constate à maintenir pendant la première phase de la distribution la débit sensiblement constant en empêchant la fermeture de ladite soupape pendant cette phase par l'emploi de moyens intérieurs à l'ensemble formé par le conduit de distribution et les éléments qui lui sont solidaires.,
De préférence, ces moyens seront commandés par la vitesse du débit de l'appareil et neutraliseront l'action des dispositifsqui tendent à amener le clapet dans sa position de fermeture.
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Dans une première réalisation on utilisera la soupape elle-même qui, par exemple, dans sa position ouverte maintiendra le clapet ouvert.
Dans une seconde réalisation, le olapet sera maintenu ouvert pendant la période d'ouverture de la soupape par l'action d'un venturi traversé par le fluide débité.
Dans une troisième réalisation, un dash-pot peut retarder la fermeture de.la soupepe de telle sorte que le débit soit pratiquement maintenu constant,
En particulier, dans le cas où l'appareil comporte une fuite court-circuitant ladite soupape et la dérivation de cette dernière, on prévoiera des moyens pour fermer ladite fuite pendant un certain temps après la fermeture de la soupape, ces moyens consistant par exemple en un dash- pot contrôlant 'un obturateur susceptible de fermer ladite fuite.
A titre d'exemple seulement, on a représenté au dessin annexé :
Figure 1, une vue schématique d'un appareil mesureur distributeur de liquide d'un des types susceptibles d'être équipée conformément à la présente invention.
Figures 2 à 4, trois exemples de réalisation de la partie de l'appareil représenté figure 1, faisant l'objet particulier de la présente invention,
Comme on peut le voir figura 1, l'appareil mesureur distributeur de liquide comporte un moteur 1, actionnant une pompe 2, laquelle refoule le liquide à débiter prove- nant d'un réservoir non représenté tout d'abord dans un' dispositif mesureur 3, puis dans un conduit de distribution 4. Ce conduit peut être fermé par une soupape 10 disposée dans une boite à soupape 20 .et par un organe d'étranglement actionné par l'opérateur et placé dans une buse 5 disposée à l'extrémité du conduit de distribution 4. La soupape 20 est contrôlée par un mécanieme indicateur 8 par l'intermé-
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diaîx6 d'une oame 80 et d'un levier 90.
L'organe d'étrangle. ment peut être amené par l'opérateur au moyen d'une gachstte
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6, notamment dans trois positions ; la première corrasion-- dant au. débit normal, la seconde aorresponàent à un débit réduit, sous l'effet duquel la soupape 20 se ferme et la
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troisième oorrespondant à l'arrêt du débit.
Dans tous les dispositifs mesureurs, on a désigné par 10 la soupape qui oontrôle le débit de l'appareil, par 20 la boîte dana laquelle se trouve cette soupape, par 23 le raccord par lariusl le liquide pénètre dans la boite 20, par 24 le raccord par lequel le liquide sort de cette boite,
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par 50 un organe sensible à la pression caag3.ssant avec la soupape 10 et divisant l'intérieur de la boite 20 en deux ahambrex, l'une 21, dans laquelle passe le liquide frenahiz- sant la soupape 10 et l'autre 22 située de l'aut6 côté de l'orgene 50, par 51 un orifiae de faible diamètre mettant en communication les deux faces dudit organe 50, par 30 une boite à clapet, par 60 un conduit reliant la chambra 82 à la boite à clapet 30,
par 61 un conduit reliant cette dernière à la partis du conduit 4 située en aval de la sou- pape 10, par 70 un olapet susceptible d'obturer la dérive- tion formée par l'orifice 51 et les conduits 60 et 61 et reliant les parties de la conduite 4 situées en amont et en aval de la soupape 10, par 80 la came du mécanisme indica-
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teur, par 81 une encoche de cette aame et oorrespondant au passage du mécanisme indicateur 8 dans la position dite
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position zéro, par 90 le levier coagissant avec ladite came 80 et avec la queue du clapet 70 et par 11 un ressort pre- Dent appui sur une partie solidaire de la boite 20 et ten- dant à amener la soupape 10 dans sa position de fermeture.
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Dans le cas de la figure 2, le fonotionnement est le suivant :
a) Position de non débit la soupape 10 et la clapet 70 sont fermée, Les parties en amont et en aval de la soupape 10 communiquent cependant par une fuite formée par l'orifice
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51, l'orifioe 73, la chambre 25, les orifices 62 et le conduit 61. b) Quverture de la buse 5 : Dans ce ces, le liquide s'écoule par la fuite précitée, Ce débit provoque la mise en marche du mécanisme indicateur 8 et en particulier la rotation de la came 80. La levier 90 est, par suite, écarté de la posi- tion représentée au dessin, oe qui a pour effet de soulever le olapet 70. Ce dernier mouvement provoque l'ouvert ure d'une dérivation formée par l'orifice 51, le conduit 60, la chambre 25, les orifices 62 et le conduit 63.
Le débit augmente. A un moment donné, la différence des pressions régnant entre les deux faces de l'organe 50 atteint une valeur telle que celui-ci se soulève et provoque l'ouverture de la soupape 10.
Le débit de l'appareil atteint alors sa valeur normale. Le- soulèvement de la soupape 10 déplace l'extrémité du conduit 61 qui vient pousser la queue du levier 90, c)Passage du zéro du mécanisme indicateur - Le levier 99 ne peut tomber, dans l'encoche 81, étant donné qu'il est main- tenu écarté de la oame 80 par le conduit 61, solidaire de la soupape 10. Il ne se produit donc aucune modification du débit. d) Etranglement partiel de l'ouverture de la buse 5 : Cet étranglement n'a d'effet par construction que si le débit de l'appareil descend au-dessous d'une certaine valeur prédé- terminée.
Si tel est le cas, l'action du ressort 11 sur l'en- semble (organe 50, soupape 10) est suffisante pour fermer la àoupape 10. A ce moment, le levier 90 peut venir s'appuyer sur la périphérie de la came 80, le clapet 70 est toujours maintenu ouvert. par le levier 90, le liquide continue donc à s"écouler par la dérivation 51,60, 25, 62 et 63 jusqu'au moment où le levier 90 tombe dans l'encoche 81. A ce moment là, le clapet 70 n'étant plus maintenu ouvert, se ferme sous l'action du courant.
Le dash-pot 40, qui avait été amené dans sa position haute par le courant passant dans la dérivation,
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descend plus lentement que le clapet 70, de telle sorte que la sphère 41, obturant le logement intérieur 72 au-dessus de l'orifice 73, le liquide ne peut plus continuer à s'écou- ler par la fuite formée par cet orifice 73. Ce n'est que lorsque le dash-pot 40 sera revenu dans sa position inférieu- re que la sphère 41 étant venue se placer au-dessous de l'orifice 73, la fuite rétablira la communication entre les parties de la conduite 4 situées en aval et en amont de la soupape 10.
Deux cas peuvent alors se présenter:
1 - La buse 5 eat entièrement fermée. Il ne se passe alors rien, on se trouve dans la position de non débit décrite ci-dessus.
2 - La buse 5 est partiellement ou complètement ouverte Les phénomènes décirts précedemment sous le titre ouverture de la buse se produisant à nouveau et le débit recommence,.
Dans le cas de la figure 3, le fonctionnement est le suivent a) position de non débit - La soupape 10 et le olapet 70 sont -fermés. Les parties du conduit 4 se trouvant en amont et en aval de la soupape 10, communiquent par la fuite formée ici par des orifices 52 et 12 qui se trouvent alors l'un en face de -l'autre,, b) Ouverture de la buse - La fonctionnement est le même que dans le cas précédent, saut les différences suivantes.
La dérivation eat formée ici par l'orifice 51, la ohambre 22, les conduits 60 et 61. Le soulèvement de la soupape 10, sous l'action de l'organe 50 qui, par suite de l'augmenta- tion de pression a glissé sur la queue de la soupape 10 et est venue buter contre l'épaulement de cette queue, n'a pas d'action mécanique positive sur le levier 90, maia provoque le soulèvement d'un dash-pot 13 qui lui est solidaire malgré l'aotion du ressort 11.
a) Passage du zéro du mécanisme indicateur - Le levier 90 ne ae trouvant pas lei maintenu par la soupape 10 ouverte,
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tombe dans l'encoche 81 et amène positivement le clapet 70 dans sa position d'obturation et, par suite, l'arrêt du débit par la dérivation 51, 22, 60, 61, La différence des pressions régnant sur les deux faces dé l'organe 50 tend donc à diminuer, oe qui a pour effet de'la faire descendre sans entrainer la soupape 10 sur la queue de laquelle il peut coulisser.
Le ressort 11 dont l'action n'est plus con- trariée par celle de l'organe 50, repousse le dash-pot 13 et par suite, tend à amener la soupape 10 dans sa position de fermeture, Mais par suite de la présence du dash-pot 13, le mouvement de fermeture de la soupape 10 est suffisamment ralenti pour que la aoapape 10 soit encore ouverte quand le levier 90 a dépassé l'encoche 81 et, par suite, à provoqué la réouverture du clapet 70 et de la dérivation 51, 22 60 61. Le débit revient alors à un niveau normal, Il y a donc eu un simple ralentissement du débit, d) Btranglement partiel de l'ouverture de la buse 5 fil Tout se passe comme dans le cas précédent. Toutefois, la fermeture de la soupape 10 est progressive par suite de la présence du dash-pot 13 et est sans action sur la position du clapet 70.
Le liquide continue à s'écouler par la dériva- tion 51, 22, 60, 61. jusqu'au moment où le levier 90 tombe dans l'encoche 81 et arrête ainsi tout débit par cette dérivation. La communication entre les parties du conduit 4 situées en amont et en aval de la soupape 10 est complète- ment interrompue jusqu'au moment où, par suite de la descente de l'organe 50, faisant lui-même dash-pot. sous l'action du ressort 53, les orifices 12 et 52 se retrouvent à nouveau en présence l'un de l'autre. La fuite rétablit la communica- tion entre les parties de la conduite se trouvant en amont et en aval de la soupape 10 et l'alternative prévue au cas précédant, se représente ici.
Dans le cas de la figure 4, le fonctionnement est le suivant :
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a) position de non débit '- Corame dans la cas de la figure 3, les parties du conduit 4 se trouvant en amont et en aval da la soupape 10 communiquent par la fuite 25. b) Ouverturede labuse - Le fonctionnement est'la même que dans le ces de la figure 2.
Toutefois, iai la dérivation est formée par l'orifice 51 ; la chambre 22 et l'orifice 14 et les conduits 60 et 61, et le soulèvement de la soupape 10 est sana action mécanique aux la queue du leviez 90. c) Passage du zéro du mécanisme indicateur - Le levier 90 tombe dans l'encoche 81, mais le clapet 70 est maintenu ouvert par la dépression formée en aval dans le conduit 61 par le passage du liquide dans le raccord 24 en forme de venturi,, Le débit ne se trouve donc pas modifié par le passage du mécanisme indicateur 4 au réro. d) Etranglement partiel de l'ouverture de la buse 5 ..
La fermeture de la soupape 10 est sana action mécanique sur le levier 90, qui s'appuie déjà eux la périphérie de la came 80. Le clapet 70 se ferme sous l'action de son ressort 71 dans le levier 90 tombe dans l'encoche 81. La dash-pot 13 ferme alors la lutta 25. Tout débit de liquide est alors errêté jusqu'au moment où l'orifice 14 du daah-pot 13 arrive devant l'ouverture de la fuite 25 et rétablit alors la communication antro les faces amont et aval de la soupape 10.
L'alternative prévue dans le oaa de la figura 3 se reproduit également ici.
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IMPROVEMENTS TO MEASURING EQUIPMENT DISTRIBUTORS OF
OF FLUID. *,
The distribution of a quantity, determined. of a fluid by means of a measuring device are generally carried out in two phases.
During the first phase, the apparatus delivers the greater part of the quantity of fluid to be dispensed at a speed which will be designated as normal speed under the control of a valve, placed in the distribution duct. 'apparatus, During the second phase, the distribution ends with a bypass bypassing the aforementioned valve under the control of a valve placed in this bypass at a sufficiently low speed so that errors at the precise instant when the flow must be stopped without any practical influence on the quantity actually dispensed.
The valve is fitted to be responsive to the flow of fluid in the bypass such that the valve opens when the bypass is delivering normally and the valve closes when the flow from that bypass is either reduced by throttling downstream of the bypass. valve, or stopped by closing the latter.
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Under these conditions, the operator by acting on a device such as for example that described in patent N 449,583 triggered the end of the first phase and the start of the second by deliberately causing downstream of said valve and its bypass, a partial closing of the distribution duct, but sufficient to cause the valve to close automatically.
In at least partially automatic devices of this type, an indicator mechanism controls the aforementioned valve and allows the latter to close each time the quantity actually dispensed reaches a multiple of a predetermined volume unit.
As this valve is subjected to devices which constantly tend to close it, the closing of this valve can therefore occur for each multiple of the unit defined in the preceding paragraph and could result in the closing of the aforementioned valve and consequently the flow stop.
We tried to prevent this early closing of the valve but the solutions found to this problem require the use of complicated and cumbersome mechanical means,
The present invention makes it possible to give a satisfactory solution to this problem and observes to maintain during the first phase of the distribution the flow rate substantially constant by preventing the closing of said valve during this phase by the use of means inside the assembly formed by the distribution duct and the elements attached to it.,
Preferably, these means will be controlled by the speed of the flow rate of the device and will neutralize the action of the devices which tend to bring the valve into its closed position.
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In a first embodiment, the valve itself will be used which, for example, in its open position will keep the valve open.
In a second embodiment, the valve will be kept open during the opening period of the valve by the action of a venturi through which the flowed fluid passes.
In a third embodiment, a dash-pot can delay the closing of the valve so that the flow is kept practically constant,
In particular, in the event that the device comprises a leak bypassing said valve and the bypass of the latter, means will be provided for closing said leak for a certain time after the valve has been closed, these means consisting for example of a dash-pot controlling a shutter capable of closing said leak.
By way of example only, there is shown in the accompanying drawing:
Figure 1, a schematic view of a liquid dispensing measuring device of one of the types capable of being equipped in accordance with the present invention.
Figures 2 to 4, three exemplary embodiments of the part of the apparatus shown in Figure 1, forming the particular subject of the present invention,
As can be seen in figure 1, the liquid dispensing measuring apparatus comprises a motor 1, actuating a pump 2, which delivers the liquid to be discharged from a reservoir, not shown first of all into a measuring device 3. , then in a distribution duct 4. This duct can be closed by a valve 10 arranged in a valve box 20. and by a throttling member actuated by the operator and placed in a nozzle 5 arranged at the end of the valve. distribution duct 4. The valve 20 is controlled by an indicator mechanism 8 through the
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diaîx6 of an oame 80 and a lever 90.
The strangling organ. ment can be brought by the operator by means of a gachstte
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6, in particular in three positions; the first corrasion - before. normal flow, the second responds to a reduced flow, under the effect of which the valve 20 closes and the
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third o corresponding to stopping the flow.
In all the measuring devices, 10 has been designated by the valve which controls the flow rate of the apparatus, by 20 the box in which this valve is located, by 23 the connection through the lariusl the liquid enters the box 20, by 24 the fitting through which the liquid leaves this box,
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by 50 an organ sensitive to the pressure caag3.ssant with the valve 10 and dividing the interior of the box 20 into two ahambrex, one 21, in which the liquid passes through the valve 10 and the other 22 located on the other side of the organ 50, through 51 a small diameter orifiae placing the two faces of said member 50 in communication, through a valve box 30, through 60 a conduit connecting the chamber 82 to the valve box 30,
by 61 a duct connecting the latter to the part of the duct 4 located downstream of the valve 10, by 70 a valve capable of closing off the bypass formed by the orifice 51 and the ducts 60 and 61 and connecting the parts of the pipe 4 located upstream and downstream of the valve 10, by 80 the cam of the indicating mechanism
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tor, by 81 a notch of this blade and corresponding to the passage of the indicator mechanism 8 in the so-called position
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zero position, by 90 the lever coacting with said cam 80 and with the stem of the valve 70 and by 11 a pre-dent spring resting on a part integral with the box 20 and tending to bring the valve 10 into its closed position .
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In the case of figure 2, the function is as follows:
a) No-flow position valve 10 and valve 70 are closed, The upstream and downstream parts of valve 10, however, communicate by a leak formed by the orifice
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51, orifice 73, chamber 25, orifices 62 and duct 61. b) Quverture of the nozzle 5: In this, the liquid flows through the aforementioned leak, This flow causes the starting of the mechanism indicator 8 and in particular the rotation of the cam 80. The lever 90 is therefore moved away from the position shown in the drawing, which has the effect of lifting the valve 70. This latter movement causes the opening of the valve. 'a bypass formed by the orifice 51, the duct 60, the chamber 25, the orifices 62 and the duct 63.
The flow increases. At a given moment, the difference in pressures prevailing between the two faces of the member 50 reaches a value such that the latter rises and causes the opening of the valve 10.
The flow rate of the device then reaches its normal value. The lifting of the valve 10 moves the end of the duct 61 which pushes the tail of the lever 90, c) Zero crossing of the indicator mechanism - The lever 99 cannot fall into the notch 81, since it is kept away from the oame 80 by the conduit 61, integral with the valve 10. There is therefore no change in the flow rate. d) Partial throttling of the opening of the nozzle 5: This throttling only has an effect by construction if the flow rate of the device falls below a certain predetermined value.
If this is the case, the action of the spring 11 on the assembly (member 50, valve 10) is sufficient to close the valve 10. At this moment, the lever 90 can come to rest on the periphery of the valve. cam 80, the valve 70 is always kept open. by the lever 90, the liquid therefore continues to flow through the bypass 51, 60, 25, 62 and 63 until the moment when the lever 90 falls into the notch 81. At this time, the valve 70 does not being no longer kept open, closes under the action of the current.
The dash-pot 40, which had been brought to its high position by the current flowing through the bypass,
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descends more slowly than the valve 70, so that the sphere 41, closing the internal housing 72 above the orifice 73, the liquid can no longer continue to flow through the leak formed by this orifice 73 It is only when the dash-pot 40 has returned to its lower position that the sphere 41 having come to be placed below the orifice 73, the leak will re-establish communication between the parts of the pipe 4 located downstream and upstream of the valve 10.
Two cases can then arise:
1 - Nozzle 5 is fully closed. Nothing happens, we are in the no-flow position described above.
2 - The nozzle 5 is partially or completely open The phenomena described previously under the heading opening of the nozzle occurring again and the flow starts again.
In the case of Figure 3, the operation is as follows a) non-flow position - The valve 10 and the valve 70 are -closed. The parts of the conduit 4 located upstream and downstream of the valve 10, communicate through the leak formed here by orifices 52 and 12 which are then located one opposite the other ,, b) Opening of the nozzle - Operation is the same as in the previous case, skip the following differences.
The bypass is here formed by the orifice 51, the chamber 22, the conduits 60 and 61. The lifting of the valve 10, under the action of the member 50 which, as a result of the increase in pressure has slipped on the tail of the valve 10 and came up against the shoulder of this tail, has no positive mechanical action on the lever 90, maia causes the lifting of a dash-pot 13 which is attached to it despite the aotion of the spring 11.
a) Zero crossing of the indicator mechanism - Lever 90 not being held by valve 10 open,
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falls into the notch 81 and positively brings the valve 70 into its closed position and, consequently, the stopping of the flow by the bypass 51, 22, 60, 61, The difference in pressures prevailing on the two faces of the The organ 50 therefore tends to decrease, which has the effect of bringing it down without causing the valve 10 on the tail of which it can slide.
The spring 11, the action of which is no longer opposed by that of the member 50, pushes back the dash-pot 13 and therefore tends to bring the valve 10 into its closed position, but as a result of the presence of the dash-pot 13, the closing movement of the valve 10 is sufficiently slowed down so that the valve 10 is still open when the lever 90 has passed the notch 81 and, consequently, has caused the reopening of the valve 70 and of the valve. bypass 51, 22 60 61. The flow then returns to a normal level. There has therefore been a simple slowing down of the flow, d) Partial restriction of the opening of the 5-wire nozzle Everything happens as in the previous case. However, the closing of the valve 10 is gradual as a result of the presence of the dash-pot 13 and has no action on the position of the valve 70.
Liquid continues to flow through the bypass 51, 22, 60, 61 until the lever 90 falls into the notch 81 and thus stops all flow through this bypass. The communication between the parts of the pipe 4 situated upstream and downstream of the valve 10 is completely interrupted until the moment when, following the descent of the member 50, itself making a dash-pot. under the action of the spring 53, the orifices 12 and 52 are again found in the presence of one another. The leak re-establishes communication between the parts of the pipe situated upstream and downstream of the valve 10 and the alternative provided for in the preceding case is represented here.
In the case of Figure 4, the operation is as follows:
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a) position of no flow '- Corame in the case of figure 3, the parts of the pipe 4 located upstream and downstream of the valve 10 communicate by the leak 25. b) Opening of the nozzle - The operation is the same than in these in figure 2.
However, the bypass is formed by the orifice 51; chamber 22 and port 14 and conduits 60 and 61, and the lifting of valve 10 is without mechanical action at the tail of lever 90. c) Zero crossing of the indicator mechanism - Lever 90 falls into the notch 81, but the valve 70 is kept open by the depression formed downstream in the conduit 61 by the passage of the liquid in the connection 24 in the form of a venturi ,, The flow rate is therefore not modified by the passage of the indicator mechanism 4 to the rero. d) Partial throttling of the opening of the nozzle 5 ..
The closing of the valve 10 is without mechanical action on the lever 90, which already rests on the periphery of the cam 80. The valve 70 closes under the action of its spring 71 in the lever 90 falls into the notch. 81. The dash-pot 13 then closes the lutta 25. Any liquid flow is then stopped until the orifice 14 of the daah-pot 13 arrives in front of the opening of the leak 25 and then re-establishes the communication antro les upstream and downstream faces of the valve 10.
The alternative provided for in the oaa of figure 3 is also reproduced here.