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.PERFECTIONNEMENTS A DES APPAREILS. MESUREURS DE.DEPLACEMENT POSITIF-DE -LIQUIDES.
L'invention est relative à des perfectionnements à des appareils demesure de déplacements positifs de liquides.
On connaît des appareils de mesure de liquides dans lesquels des pistons cylindriques sont entièrement supportés par leurs tiges de pistons.
Les pistons ne sont pas en contact avec les alésages de leurs cylindres et ils portent également des lumières dans leurs parois permettant ainsi à cha- que piston d'agir comme sa propre soupape,, Les pistons effectuent leurs manoeuvres de soupape en vertu de mouvements combinés alternatifs et oscil- lants angulaireso
Ces mesureurs offrent :L'inconvénient que la vitesse maximum de l'oscillation angulaire des pistons impose une limite à la vitesse maximum à cause des forces d'inertie.
La présente invention a pour but de surmonter cet inconvénient en construisant un mesureur dans lequel ces forces d'inertie ne peuvent pas se produire.
Dans ce but. l'invention crée un mesureur de déplacement positif de liquide qui comprend au moins deux pistons à double effet pouvant être animés d'un mouvement alternatif dans des cylindres du mesureur sous l'ac- tion de la pression du liquide traversant le mesureur, et un mécanisme qui raccorde entre eux les pistons de telle manière que les pistons ne soient pas seulement animés d'un mouvement alternatif mais tournent également continuel- lement dans le même sens au cours de leurs mouvements alternatifs, le mouve- ment alternatif de tous les pistons se communiquant continuellement au méca- nisme de comptage du mesureur, et des moyens sont prévus pour le réglage du
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débit de liquide de l'entrée du mesureur à travers les cylindres et de ceux- ci jusqu'à la sortie du mesureur.
Le mesureur peut comprendre deux ou plusieurs pistons à double effet pouvant être animés de mouvements alternatifs dans des cylindres du me- sureur sous la pression du liquide qui traverse le mesureur depuis son entrée jusqu'à sa sortie, et un mécanisme qui raccorde les pistons de telle manière que non seulement les pistons.sont animés d'un mouvement alternatif mais tournent également de fagon continue dans le même sens dans leurs cylindres au cours de leurs mouvements alternatifs, les pistons se déplaçant angulàire- ment les uns par rapport aux autres dans leurs cylindres et étant construits de manière à agir comme soupapes qui règlent le débit de liquide à travers les cylindres du mesureur entre l'entrée et la sortie du mesureur,
et assu- rent que la pression du liquide qui s'écoule à travers le mesureur agit de manière à animer les pistons de mouvements alternatifs dans leurs cylindres de façon continue aussi longtemps que du liquide s'écoule à travers le mesu- reur.
Le mouvement alternatif des.pistons-se communique au mouvement de comptage du mesureur,et on utilise leur mouvement de rotation pour ou- vrir ou fermer les lumières et régler ainsi le débit du liquide qui entre et qui sort des cylindres mesureurs.
Les pistons sont munis de lumières espacées angulairement-qui, en coopération avec des lumières espacées angulairement dans les cylindres, au cours des mouvements continus alternatifs et rotatifs des pistons 'et en fonction du temps, règlent le débit de liquide qui traverse le-mesureur dans les cylindres depuis le passage d'entrée dans le mesureur- et hors des cylin- dres dans le passage de sortie du mesureur, ces passages étant séparés l'un de l'autreo Le dispositif est tel qu'on admet simultanément du liquide dans chaque cylindre et qu'on l'en enlève, de manière que quand la pression du liquide agit pour pousser le piston vers le bas, par exemple, le liquide an- térieurement introduit dans le cylindre pour pousser le piston vers le haut, peut en même temps s'écouler hors du cylindre.
Dans un mesureur comprenant deux cylindres mesureurs, le mécanis- me utilisé pour le raccordement des pistons, peut comprendre un arbre coudé ou un dispositif équivalento Si on utilise un arbre coudé, on peut le racçor- der aux tiges de piston des pistons par des tiges de connection, et des en- grenages qui accouplent l'arbre coudé aux tiges des pistons de-manière que celles-ci tournent au cours de leur mouvement alternatif. Les 'deux boutons de manivelle sont décalés angulairement, de 90 par exemple, de sorte que le piston qui modifie la position angulaire de ses lumières à un de ses points morts est commandé par l'autre piston qui est dans sa position de demi-cour- se et est ainsi apte à développer l'effort maximum.
Dans une forme de construction de l'invention qui comprend deux cylindres de mesurage et qui est décrite dans la suite, l'engrenage cité comprend un pignon de synchronisation commandé par l'arbre coudé et comman- de, à la moitié de sa vitesse, la synchronisation de roues d'engrenage fi- xées aux tiges des pistons. Chaque piston tourne par conséquent de 90 en effectuant une coursée
Chaque cylindre comprend une lumière d'admission, communiquant avec le passage d'entrée du mesureur, et une lumière d'échappement qui commu- nique avec le passage de sortie du mesureur. Chaque piston est creux et com- prend quatre lumières espacées angulairement, dont chacune débouche dans un compartiment du piston, et les quatre compartiments sont séparés,les uns des autres.
Deux des compartiments sont ouverts vers le fond du cylindre mais non à son sommet, et les deux autres compartiments soni ouverts au sommet mais non au fond. Le but de ce dispositif est décrit dans la suite.
Le mécanisme de comptage du mesureur est commandé par l'arbre cou- dé et des moyens sont prévus pour le réglage du mesureur de manière à obtenir une précision volumétrique.
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Ainsi, chacun des boutons de manivelle peut être monté excen- triquement sur son bras de manivelle de sorte que le coude effectif de l'arbre coudé, et par conséquent la course du piston, peut être réglée en faisant tourner l'arbre coudé sur sa monture.
Ou bien, on peut utiliser une des tiges de piston, ou bien chaque tige, ou une tige qui y est reliée comme piston d'une pompe de cali- brage ou de compensation, et qui peut dans ce but glisser dans un cylindre de pompe portant des lumières d'admission qui sont ouvertes et fermées par le piston et communiquent avec l'échappement du mesureur. L'échappement du cylindre de pompe est réglé par une soupape qui, écartée de son siège, per- met au liquide refoulé du cylindre par le piston de passer à l'entrée du me- sureur. Le cylindre de la pompe peut être réglé suivant son axe, de manière que la position des lumières d'admission puisse être réglée par rapport au piston, pour faire varier la quantité de liquide admise au cylindre de la pompe de la sortie du mesureur et déchargée à l'entrée du mesureur.
Les dessins en annexe représentent, à titre d'exemple, une forme de construction de l'invention appliquée à un mesureur de déplacement posi- tif possédant deux cylindres mesureurs.
Sur les dessins
La fig. 1 est une coupe du mesureur en élévation; la figo 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 1; la fige 3 est une vue en élévation de profil, partielle, en par- tie en coupe, du mesureur; la fig. 4 est une vue en perspective d'un des pistons mesureurs; la fig. 5 est une coupe suivant les plans B-B et C-C de la fig.
4; la fig. 6 est une élévation en coupe d'une pompe de calibrage ou de compensation utilisée pour le réglage du mesureur au point de vue de la précision volumétrique; et la fig. 7 est une élévation en coupe partielle du mesureur muni de moyens modifiés pour le raccordement des boutons de manivelle aux roues d'engrenage de synchronisation fixées aux'tiges de piston du mesureur.
En se référant aux dessins
Dans la forme de construction de l'invention représentée, le me- sureur comprend un corps 1- possédant une entrée de liquide 2 à une extrémité et une sortie de liquide 3 diamétralement opposée à l'autre extrémité. Comme on le voit sur les fig. 1 et 2, le corps est muni intérieurement de deux sé- ries de quatre culées ou nervures verticales 4,5, 6 et 7 et 8, 9,10 et 11, dont les culées de chaque série sont décalées à angle droit les unes des au- treso Les culées de chaque série sont façonnées de manière à former quatre sièges pour un cylindre vertical, les deux cylindres 12 et 13 étant espacés à distances égales du centre du corps et parallèles l'un à l'autre.
La culée 4 est placée au voisinage de l'entrée de liquide 2 et forme une pièce unique avec une cloison verticale 4a, De même, la culée 10 est placée au voisinage de la sortie de liquide 3 et forme pièce unique avec une cloison verticale 10a. Les deux cloisons 4a et 10a en conjonction avec les cylindres servent à séparer un passage d'entrée 14 coulé dans la masse entre les faces du som- met et du fond, d'un passage de sortie 15 également coulé dans la masse entre ses faces supérieure et inférieure.
Comme on le voit sur la fig. 2, le passa- ge d'entrée 14 s'étend de l'entrée 2 autour des cylindres 12 et 13 d, un cô- té des centres de ces derniers jusqu'à la cloison 10a voisine de la sortie de liquide 3 et le passage d'échappement 15 passe autour des cylindres sur la face opposée des centres de ces derniers jusqu'à la cloison 4a voisine de l'entrée du liquide. Entre les cylindres, les passages d'entrée et de sor- tie sont séparés l'un de l'autre par les culées 6 et 8 formées d'une pièce.
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Les cylindres sont munis respectivement de lumières d'admission verticales allongées 16 et 17, dont chacune soustend un angle de 45 par rapport au centre de son cylindre et est apte à créer une communication en- tre le passage d'entrée 14 et l'intérieur du cylindre. Les cylindres sont é- galement munis respectivement de lumières d'échappement allongées 18 et 19 de même hauteur et placées au même endroit par rapport aux sommets et aux fonds des cylindres que les lumières 16 et 17, chacune d'elles sous-tendant un angle de 45 au centre de son cylindre et étant apte à créer une communi- cation entre le passage de sortie 15 et l'intérieur du cylindre. Les centres des deux lumières 16 et 18 et des lumières 17 et 19 sont espacés de 90 l'un de l'autre.
Les extrémités supérieures des cylindres 12 et 13 sont fermées par des couvercles 20 et 21 portant des saillies centrales 22 et 23 forées de manière à former des guides pour deux tiges de piston 24 et 25, dont on parle dans la suite, en adaptant des joints étanches 26 et 27 dans chaque - saillie autour de la tige de piston respective, pour éviter des fuites de li- quide du cylindre le long de la tige. Les extrémités inférieures des cylin- dres sont fermées respectivement par des couvercles 28 et 29, formant pièce unique avec des saillies creuses 30 et 31 dépassant vers le haut,munies respectivement de trous de guidage des extrémités inf érieures des tiges de piston 24 et 25 et d'ouvertures 32 formant communication entre l'intérieur des saillies et l'intérieur des cylindres.
Des couvercles 33 et 34, munis de saillies creuses 35 et 36 dépassant vers le bas, sont fixées aux couver- cles du fond et ferment les extrémités inférieures des trous des saillies 30 et 31 mentionnées plus haut sur les couvercles de fond. Les ouvertures 32 servent de clapets pour. des pressions s'établissant à l'intérieur des sail- lies 35 et 36.
A l'intérieur du cylindre 12, un piston creux 37 est fixé à la tige de piston 24 et à l'intérieur du piston 13, un piston creux 37a est fixé à la tige de piston 25. Le piston 37 comprend une paroi extérieure ou manchon pouvant glisser dans le cylindre 12 et une saillie-centrale fixée ; par exem- ple par une goupille, à la tige de piston 24. Le manchon est raccordé à la saillie centrale par quatre éléments d'âmes radiaux verticaux 38, 39, 40 et -
41 disposés perpendiculairement l'un à l'autre et qui servent à diviser la section horizontale du piston en quatre compartiments 42,43, 44 et 45.
Des lumières verticales 46, 47, 48 et 49 sont prévues dans les parties du manchon du piston placées.respectivement entre les éléments d'âme 41, 38; 38, 39 ;
39, 40; et 40, 41, chacune de ces lumières sous-tendant un arc de 45 au . centre du piston. Les lumières, séparées les unes des autres par quatre piè- ces non perforées 50, 51. 52 et 53 du manchon qui sous-tend également un arc de 45 au centre du piston, communiquent ainsi respectivement avec les com- partiments 42,43, 44 et 45.
Les extrémités supérieures de compartiments 42 'et 44 dans le pis- ton 37 placées de côtés opposés du centre du piston, sont fermées par des cloisons ou diaphragmes 54 et 55, fig. l, inclinés vers le bas, qui raccor- dent le manchon du piston à la saillie centrale et forment respectivement u- ne pièce unique avec les éléments d'âme 38., 41 et 39, 40. Les extrémités in- férieures des deux autres compartiments 45 et 43 dans le piston, sont égale- ment fermées par des cloisons ou diaphragmes analogues inclinés vers le haut, dont un, désigné par 56, est représenté sur les fig. 4 et 5, qui raccordent également le manchon du piston à la saillie du centre et forment pièce unique respectivement avec les âmes 38, 39 et 40, 41.
Les deux diaphragmes supérieurs
54 et 55 séparent les compartiments 42 et 44 en dessous d'eux de l'espace cy- lindrique situé au-dessus d'eux, mais les compartiments sont ouverts vers les espaces cylindriques situés en dessous d'eux. D'après la description qui précède, on voit que le liquide ne peut pas s'écouler vers le haut ou vers le bas à travers le piston.
Le piston 37a comprend une paroi extérieure ou manchon, pouvant glisser dans le cylindre 13, et une saillie centrale fixée, par exemple par goupille, à la tige de'piston 25. Le manchon est relié à la saillie centrale par quatre éléments d'âmes radiaux verticaux 58, 59,60 et 61 (fig. 2) dis- posés perpendiculairement l'un à l'autre et qui servent à diviser la section
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horizontale du piston en quatre compartiments 62, 63, 64 et 65. Des lumiè- res verticales 66, 67, 68 et 69, sont prévues dans le .manchon du piston respectivement entre les éléments d'âmes, chacune de ces lumières sous-ten- dant un arc de 45 vu du-centre du piston.
Les lumières, qui sont séparées les unes des autres par quatre pièces perforées 70, 71, 72 et 73 du manchon qui sous-tendent également des arcs de 45 au centre du piston, communiquent ainsi respectivement avec les compartiments 62, 63, 64 et 65.
Les extrémités inférieures des compartiments 62 et 64 du piston sont fermées par des cloisons ou diaphragmes 74 et 75 inclinés vers le bas analogues aux cloisons ou diaphragmes 54 et 55 du piston 37, fig. 1 et les extrémités supérieures des deux autres compartiments 63 et 65, sont également fermées par des diaphragmes analogues inclinés vers le haut, qui ne sont pas représentés. Les deux diaphragmes inférieurs 74 et 75 séparent les com- partiments 62 et 64 au-dessus d'eux de l'espace de cylindre situé en des- sous d'eux, mais les compartiments sont ouverts vers l'espace de cylindre situé au-dessus d'eux.
De même, les diaphragmes cités inclinés vers le haut séparent les compartiments 63 et 65 de l'espace cylindrique situé au-dessus d'eux, mais ces compartiments sont ouverts vers l'espace cylindrique situé en dessous d'eux, Un support 76 portant deux bras dépassant vers le haut, 77 ' et 78, fig. 1 et 3, est monté sur le sommet du corps du mesureur 1 et un arbre coudé 79 est monté de manière à pouvoir tourner dans des roulements à billes 80 dont un seulement est représenté, prévus dans les bras. A chaque extrémité, l'arbre coudé. est muni d'une tige de manivelle 81 munie d'un trou cônique 82 dans lequel s'adapte de façon réglable la tête conique 83 d'un bouton de manivelle 84, les deux tiges de manivelle étant décalées de 90 l'une par rapport à l'autre.
Un pignon conique 85 est fixé à l'arbre coudé et engrène avec un second pignon cônique 86 fixé à l'extrémité supérieure d'un arbre vertical 87 monté de manière à pouvoir tourner dans le support 76 placé symétriquement entre les deux cylindres de mesurage 12 et 13 au-des- sus du centre du corps du mesureur. Les deux pignons coniques ont le même nombre de dents. Un pignon droit profond 88 est fixé sur l'arbre vertical 87 et les dents de deux roues droites 89 et 90 de grands diamètres engrènent avec celles du pignon droit aux côtés opposés de ces derniers. Dans cette construction particulière, chaque roue droite a deux fois autant de dents que le pignon droit. Les extrémités supérieures des tiges de piston 24 et 25 sont fixées respectivement dans des saillies fendues 91 et 92 sur la face inférieure des roues droites 89 et 90.
La tige du:piston 24 est accouplée au bouton de manivelle 84 représenté à gauche de la fig. 1 au moyen d'une tige de connection 93, et la tige de piston 25 est accouplée au bouton de manivelle 84 de droite au moyen d'une tige de connection 94. L'extrémité supérieure de chaque tige de connection est montée sur un roulement à billes 95 (seul celui de gauche de la fige 1 est représenté) placé sur la tige du bouton de manivelle 84, un collier 96 étantplacé entre le dos du roulement à billes et la face adja- cente de la tige de manivelle 81.
L'extrémité extérieure de la tige du bou- ton de manivelle est filetée et la tête conique 83 du bouton de manivelle est fixée dans son siège conique 82 au moyen d'un contre-écrou 97 vissé sur l'extrémité filetée de la tige et s'appuyant contre une rondelle 98 interca- lée entre le contre-écrou et la face intérieure du roulement à billes. L'axe de la tête conique 83 du bouton de manivelle est décalé par rapport à celui de la tige 84 de manière qu'en desserrant le contre-écrou 97 et faisant tourner le bouton de manivelle, le coude de cette dernière peut varier sui- vant les besoins dans un but qui sera renseigné dans la suite.
L'extrémité opposée de chaque tige de cormection est vissée dans l'encoche d'une crapaudine 99 munie d'un bout sphérique 100 qui, dans le but de former un joint sphérique, est placé entre la paroi inclinée d'une encoche' 101 des saillies 91 ou 92 des roues droites 89 ou 90 et un siège conique 102 formé dans un goujon 103 qui est vissé à l'intérieur d'une pièce supérieure parallèle de l'encoche 101 dans les saillies 91 ou 92.
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Comme on le voit sur les fig. 1 et 3, le mécanisme de comptage du mesureur (non représenté) est raccordé à l'arbre coudé par un arbre 104 muni d'un pignon conique 105 qui engrène sur le pignon conique 85 fixé sur l'arbre coudé.
En se référant à la fig. 3, tout le mécanisme extérieur au corps du mesureur peut être recouvert d'un couvercle 106 fixé au sommet du corps et muni d'une ouverture fermée par un couvercle détachable 107. Ce dernier est muni d'une saillie 107a dépassant vers l'intérieur dans lequel l'arbre 104 peut tourner.
Le pignon conique 85 sur l'arbre coudé ayant le même nombre de dents que le pignon 86 sur l'arbre vertical 87, il s'ensuit que ce dernier et le pignon haut .88 tournent à la même vitesse¯que l'arbre coudé 79. De mê- me, puisque les roues droites 89 et 90 ont deux fois plus de dents que le pignon haut 88, il en résulte que les roues droites avec les tiges de pis- tons qui y sont rattachées et les pistons fixés aux tiges tournent à la moitié de la vitesse de l'arbre coudé, c'est-à-dire que pour une double course de chaque piston (vers le haut et vers le bas), la roue droite cor- respondante 89 ou 90 tourne d'un demi-tour, et pour une course simple (vers le haut ou vers le bas), elle tourne d'un angle de 90 . En outre, les deux pistons tournent dans le même sens.
Si l'arbre coudé tourne dans le sens des aiguilles d'une montre quand on le regarde de la gauche comme il est représenté sur la fig. 1, et si la manivelle de droite est décalée de 90 en arrière de l'autre manivelle, les deux pistons tourneront en sens inverse des aiguilles d'une montre quand on les regarde du dessus.
En supposant que le piston de gauche 37 soit au sommet de sa course comme on le représente sur la fig. 1, et que les lumières d'admis- sion et d'échappement 16 et 18 sur le cylindre de gauche 12 soient instan- tanément fermées par les pièces non perforées 51 et 52 du manchon du pis- ton, comme on le représente sur la fig. 2, le piston de droite 38 est à la moitié de sa course montante et les lumières d'admission et d'échappement 17 et 19 du cylindre de droite 13 sont entièrement ouvertes. La lumière d'ad- mission 17 communique, par la lumière 68 du piston 37a de droite et le com- partiment de piston 63 avec lequel elle communique, avec l'extrémité infé- rieure du cylindre, puisque le sommet du compartiment est fermé comme on le mentionne antérieurement.
L'extrémité supérieure du cylindre communique par la lumière¯69 du piston et le compartiment 64 avec lequel il communique, avec le passage de sortie 15. Le débit d'entrée de liquide à l'extrémité inférieure du cylindre de droite 13 pousse le piston 37a vers le haut dans le cylindre, et.le piston refoule le liquide qui se trouve dans l'extrémité supérieure du cylindre à travers la lumière 69 et la lumière d'échappement' 19 du cylindre dans le passage de sortie 15.
Pendant que le piston de droite 37a monte, il tourne en même temps en sens inverse des aiguilles d'une montre et au moment où il atteint le som- met de sa course, les lumières d'admission et d'échappement 17 et 19 du cy-' lindre sont instantanément fermées. Dans l'entretemps,- le piston de gauche 37 s'est déplacé de sa position au point mort supérieur représenté sur la fig. 1, et a également tourné en sens inverse des aiguilles d'une montre, en ouvrant ainsi les lumières d'admission et d'échappement 16 et 18 de son cylindre 12 et permettant l'introduction du débit de liquide à la partie su- périeure du cylindre, et le refoulement du liquide de la partie inférieure du cylindre.
Les mouvements continus combinés alternatifs et rotatifs des pistons se poursuivant aussi longtemps que du liquide s'écoule à travers le mesureur depuis l'entrée 2 jusqu'à la sortie 3.
Le mesureur peut être calibré de manière à fournir la quantité correcte exacte de liquide, à la fois par le réglage de la position des bou- tons de manivelle et par un moyen de pompage qui va être décrit dans ce qui suit, Comme on le décrit plus haut, chaque bouton de manivelle est monté excentriquement sur sa tête conique 83, et après que le contre-écrou 97 sur le bouton de manivelle 84 a été desserré, on fait tourner le bouton de mani- velle, et on modifie ainsi le coude de la manivelle et par conséquent la
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course du pistono Quand on resserre à nouveau le contre-écrou, on empêche le bouton de manivelle de tourner autour de l'axe de sa tête conique.
En se référant à la fig. 6, dans l'autre procédé mentionné plus haut de calibrage du mesureur, on s'arrange pour que 1''extrémité inférieure d'une ou de chacune des tiges de piston agisse comme piston de pompe de compensation.
Dans cette construction modifiée, l'extrémité inférieure de la tige de piston 108 est guidée de manière à pouvoir glisser dans un cylindre de pompe ou manchon 109 vissé dans le couvercle du fond 28 du.cylindre-du me- sureur, et l'extrémité supérieure du cylindre est guidée de manière à pou- voir glisser dans un collet 110 adapté dans l'extrémité supérieure d'une saillie creuse 111 dépassant vers le haut du couvercle du fondo L'extrémité inférieure 112 du cylindre de la pompe est guidée de manière à pouvoir tour- ner dans une bride 113 dépassant vers le haut formée dans une saillie creuse 114 s'étendant vers le.bas du couvercle de fond.
En dessous de la.bride 113, la saillie s'étendant vers le bas est fraisée et filetée en 115 et les fuites de liquide le long de la partie inférieure du cylindre de la pompe sont empê- chées par un joint étanche 116 qui entoure la partie inférieure et qui est bloqué entre un presse-étoupe 117 vissé dans le.fraisage fileté et la bride 113.
En dessous du collier de guidage 110, la partie supérieure du cy- lindre de pompe est munie de lumières d'admission 118 qui communiquent avec un espace annulaire 119 existant dans la saillie 111 autour du cylindre, et cet espace'annulaire est raccordé à un passage 120 dans le couvercle du fond relié à la sortie du mesureur L'extrémité inférieure du cylindre de pompe est fraisée de manière à former une chambre de soupape 121 dans laquelle une soupape d'échappement à bille 122 est maintenue par un ressort 123 contre un siège de soupape 124 à l'extrémité inférieure de l'alésage du cylindre dans lequel la tige du piston peut glisser.
La saillie 114 dépassant vers le bas sur le couvercle du cylindre est renfermée dans un chapeau 125 fixé au couvercle et muni d'une conduite d'échappement 126 raccordée à l'entrée du mesureur.
Pendant que la soupape d'échappement 122 est maintenue sur son siège par son ressort, un vide se forme dans le cylindre de la pompe par la tige de piston pendant sa course de levée et quand, vers la fin de sa course, la tige de piston découvre les lumières d'admission 118, du liquide du pas- sage de 'sortie du mesureur passe dans le cylindre de la pompe.
Lors de la course suivante vers le bas de la tige du piston, aus-. sitôt que les lumières d'admission 118 sont obstruées par la tige, le liqui- de emprisonné est déchargé par la soupape d'échappement 122 dans la chambre 121 d'où il passe par la conduite 126 dans le passage d'entrée du mesureur.
On peut faire varier la quantité de liquide ainsi refoulée en réglant le cy- lindre de pompe 109 vers le haut ou vers le bas et réglant ainsi la position des lumières d'admission 118 par rapport à la course de la tige 108 et ren- dant effective une plus ou moins grande partie de cette course.
Le mesureur est construit de telle manière qu'il passe une quan- tité de liquide légèrement supérieure à celle qui est enregistrée sur le compteur du mesureur, et la pompe de compensation décrite ci-dessus retourne la quantité de liquide en excès vers l'entrée du mesureur, et fournit ainsi un moyen réglable de correction.
Il est à remarquer que, comme la pression du côté de sortie de mesureur est toujours inférieure à la pression du côté de l'entrée (d'une quan- tité qui représente le frottement du mesureur), il ne peut jamais avoir de tendance quelconque à ce que la soupape d'échappement 122 soit légèrement é- cartée de son siège et donne lieu à une fuite non mesuréeo
D'autre part, il faut également remarquer que, puisque les com- partiments mentionnés plus haut 42, 44 et 63, 65 dans les pistons du mesu- reur, sont toujours en communication l'un avec l'autre à travers les parties inférieures des cylindres mesureurs 12 et 13, et puisque les deux autres
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compartiments 43, 45 et 62, 64 communiquent également entre eux par les par- ties supérieures des cylindres, il en résulte que quelque soit la pression,
à l'entrée ou à la sortie, qui puisse être appliquée aux pistons, les ef- forts latéraux qui en résultent sont toujours égaux et opposés et par consé- quent les pistons sont toujours en équilibre latéralement et aucune résis- tance de frottement ne peut se produire due au fait qu'ils s'appuient contre l'un ou l'autre côté du cylindre. Le mesureur est par conséquent pratique- ment exempt de frottement et la différence de pression entre l'entrée et la sortie sera toujours excessivement faible.
La fig. 7 représente un autre procédé de liaison des extrémités inférieures des tiges de connection 93 et 94 aux roues droites 89 et 90. Com- me on le représente sur la fig. 7, l'extrémité inférieure de la tige de rac- cordement 93 peut être montée sur pivot sur une cheville-tourillon 126 dispo- sée dans des trous transversaux diamétralement opposés dans un coussinet 127, les trous communiquant avec une fente centrale 128 du coussinet.
Dans cette construction, la saillie fendue 92 fixée à l'extrémité supérieure de la tige de piston 24, est munie d'une encoche 129 dans laquelle la bague extérieure 130 d'un palier à billes s'appuie sur un épaulement 131, le coussinet étant placé dans la bague intérieure du roulement à billeso La roue droite 89 est munie d'une saillie 132 dirigée vers le haut, dont le sommet est muni d'une ouverture 133 et est munie d'une encoche circulaire 134 dans laquelle s'ap- puie la bague extérieure 130 du palier à billes, Le palier à billes est ain- si empêché de se déplacer suivant l'axe entre l'épaulement 131 de la saillie 92 et un épaulement parallèle 135 dans la saillie 132. L'extrémité inférieure du coussinet 127 est munie d'une tête 136 et l'extrémité supérieure du cous- sinet est filetée extérieurement pour recevoir un contre-écrou.
Le coussinet est ainsi empêché de se déplacer axialement dans la bague intérieure du pa- lier à billes par engagement de la bague intérieure entre la tête 136 et le contre-écrou 137.
Le dispositif permet à la roue droite 89 de tourner pendant que le coussinet conserve son orientation déterminée par la cheville en forme de tourillon 126.
En se référant à la fige 7, la totalité du mécanisme de réglage des mouvements des pistons peut être enfermée dans une enveloppe 138, dont le fond est fermé par une plaque de base 139 portant une saillie 140, forée pour recevoir l'extrémité supérieure de la tige de piston,24 ou 25 dépas- sant vers le haut à travers la saillie de guidage centrale 22 ou 23, fig. 1, du couvercle du cylindre 20 ou 21. Les joints étanches 26 et 27 sont disposés de manière à former des presse-étoupes autour de chaque tige de piston à l'en- droit où la tige traverse le couvercle du cylindre, et un autre joint étanche 141 est placé autour du piston dans la saillie 140 de la plaque de base.
On remarquera que le corps du mesureur et l'enveloppe 138 sont placés de manière à former deux unités séparées raccordées uniquement par les extrémités supérieures des tiges de piston, excepté en ce qui concerne une enveloppe protectrice dont on parle dans la suite.
Les tiges de piston sont formées de manière qu'il existe une sec- tion (désignée dans la suite comme section neutre) de chaque tige qui ne pé- nètre à aucun moment dans le corps du mesureur ou l'enveloppe 138 comprenant la totalité du mécanisme de contrôle des mouvements des pistons.
Le but de cette forme de construction est d'empêcher tout grim- page des contenus liquides du mesureur le long de la section de la tige du piston qui pénètre dans le corps du mesureur, qui abîmeraient le mécanisme de contrôle du mouvement des pistons, et de même pour empêcher que le liqui- de contenu dans le corps du mesureur ne soit contaminé par le lubrifiant em- ployé pour le mécanisme de contrôle du mouvement du piston.
La section neutre d'une tige de piston peut comprendre un accou- plement à libération rapide 142, fig. 7 du genre à mâchoires tel que le pis- ton du mesureur puisse être retiré de son cylindre pour être nettoyé sans déranger le mécanisme de commande. Cet accouplement à débrayage rapide doit
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avoir un diamètre tel quil n'augmente pas le diamètre de la tige de pis- ton au point d'attache, et permette ainsi à. la tige de piston d'être enle- vée à travers le presse-étoupe.
On retire la tige du piston en enlevant le couvercle du cylin- dre éloigné du mécanisme de commande.
Chacune des extrémités supérieures des tiges de piston dépassant vers le haut à travers leurs couvercles de cylindre, comme on le décrit plus haut, on peut les renfermer sans avoir besoin d'enveloppe de protection rac- cordant le corps du mesureur à l'enveloppe contenant le mécanisme de contrô- le du mouvement du piston.
REVENDICATIONS.
1.- Mesureur de déplacement positif de liquide caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pistons à double effet pouvant être animés d'un mouvement alternatif dans des cylindres à l'intérieur du mesureur, sous l'action de la pression du liquide qui s'écoule à travers le mesureur, et un mécanisme qui relie les pistons de manière que les pistons ne regoi- vent pas seulement un mouvement alternatif, mais tournent également continuel- lement dans le même sens au cours de leurs mouvements alternatifs, le mouve- ment alternatif de tous les pistons étant communiqué de façon continue au mécanisme de comptage du m.esureur et des moyens étant prévus pour le contrôle du débit de liquide depuis le côté d'entrée du mesureur à travers les cylin- dres et de ces derniers au côté de sortie du mesureur.
2.- Mesureur de déplacement positif de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pistons à double effet pouvant être animés de mouvements alternatif'dans des cylindres à l'intérieur du mesureur, sous l'action de la pression du liquide qui s'écoule à travers le mesureur depuis son côté d'entrée jusqu'à son côté de sortie, et un mécanisme qui relie les pistons de telle manière que les pistons ne soient pas seulement animés d'un mouvement alternatif mais tournent également continuellement dans le même sens dans leurs cylindres au cours de leurs mouvements alternatifs, les pistons étant décalés angulairement l'un par rapport à l'autre dans leurs cylindres et étant construits de manière à agir comme soupapes,
qui contrôlent l'écou- lement du liquide à travers les cylindres du mesureur depuis le côté d'entrée jusqu'au côté de sortie du mesureur, et assurent que la pression du liquide qui traverse le mesureur agisse de manière à communiquer continuellement aux pistons un mouvement alternatif dans leurs cylindres aussi longtemps que du liquide s'écoule à.. travers le mesureur.
3.- Mesureur suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le mouvement alternatif des pistons est communiqué au mécanisme de comp- tage du mesureur, et qu'on utilise leur mouvement de rotation pour ouvrir et fermer des lumières et contrôler ainsi l'écoulement de liquide à l'inté- rieur et hors des cylindres de mesurage.
4.- Mesureur suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pistons sont munis de pièces. espacées angulairement qui, en coopérant avec des lumières espacées angulairement dans les cylindres, au cours des mou- vements continus alternatifset rotatifsdes pistons et en fonction du temps, contrôlent l'écoulement du liquide qui traverse le mesureur dans les cylindres depuis un passage d'entrée dans le mesureur et hors des cylindres dans un pas- sage de sortie dans le mesureur, ces passages étant isolés l'un de l'autre, la disposition étant telle que du liquide est simultanément admis dans et re- foulé de chaque cylindre, de manière que la pression de liquide agissant pour pousser chaque piston dans l'un ou l'autre sens ne soit pas diminuée.
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. IMPROVEMENTS TO APPLIANCES. POSITIVE-LIQUID-DISPLACEMENT MEASURERS.
The invention relates to improvements to devices for measuring positive movements of liquids.
Liquid measuring devices are known in which cylindrical pistons are fully supported by their piston rods.
The pistons are not in contact with the bores of their cylinders and they also carry lumens in their walls thus allowing each piston to act as its own valve, The pistons perform their valve operations by virtue of combined movements alternative and angular oscillating
These gauges offer: The disadvantage that the maximum speed of the angular oscillation of the pistons imposes a limit on the maximum speed due to inertia forces.
The object of the present invention is to overcome this drawback by constructing a measurer in which these forces of inertia cannot occur.
For this purpose. the invention provides a positive liquid displacement meter which comprises at least two double-acting pistons which can be reciprocated in cylinders of the meter under the action of the pressure of the liquid passing through the meter, and a mechanism which connects the pistons together in such a way that the pistons are not only reciprocated but also continuously rotate in the same direction during their reciprocating movements, the reciprocating motion of all pistons is continuously communicating to the metering mechanism of the measurer, and means are provided for the adjustment of the
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flow rate of liquid from the inlet of the meter through the cylinders and from them to the outlet of the meter.
The meter may include two or more double-acting pistons which can be reciprocated in cylinders of the meter under the pressure of the liquid which passes through the meter from its inlet to its outlet, and a mechanism which connects the measuring pistons. such that not only are the pistons reciprocating but also continuously rotate in the same direction in their cylinders during their reciprocating motions, the pistons moving angularly with respect to each other in their cylinders and being constructed to act as valves which regulate the flow of liquid through the cylinders of the meter between the inlet and the outlet of the meter,
and ensure that the pressure of the liquid flowing through the meter acts to reciprocate the pistons in their cylinders continuously as long as liquid is flowing through the meter.
The reciprocating motion of the pistons is imparted to the counting motion of the meter, and their rotational motion is used to open or close the ports and thereby regulate the flow of liquid entering and exiting the metering cylinders.
The pistons are provided with angularly spaced lumens - which, in cooperation with angularly spaced lumens in the cylinders, during the continuous reciprocating and rotating movements of the pistons' and as a function of time, regulate the flow of liquid which passes through the meter in the cylinders from the inlet passage in the measurer and out of the cylinders in the outlet passage of the measurer, these passages being separated from each other o The device is such that liquid is admitted simultaneously into each cylinder and removed, so that when the pressure of the liquid acts to push the piston down, for example, the liquid previously introduced into the cylinder to push the piston upwards, can at the same time time to elapse out of the cylinder.
In a measuring device comprising two measuring cylinders, the mechanism used for connecting the pistons may include an elbow shaft or an equivalent device. If an elbow shaft is used, it can be connected to the piston rods of the pistons by rods connection, and gears which couple the elbow shaft to the piston rods so that the latter rotate during their reciprocating motion. The 'two crank knobs are angularly offset, by 90 for example, so that the piston which changes the angular position of its lights at one of its dead points is controlled by the other piston which is in its half-court position. - is and is thus able to develop the maximum effort.
In one form of construction of the invention which comprises two measuring cylinders and which is described below, the cited gear comprises a synchronization pinion controlled by the bent shaft and controlled, at half its speed, the synchronization of gear wheels attached to the piston rods. Each piston therefore turns 90 while making a stroke
Each cylinder includes an intake port, communicating with the meter inlet passage, and an exhaust port, which communicates with the meter outlet passage. Each piston is hollow and includes four angularly spaced apertures, each of which opens into a compartment of the piston, and the four compartments are separate from each other.
Two of the compartments are open towards the bottom of the cylinder but not at its top, and the other two compartments are open at the top but not at the bottom. The purpose of this device is described below.
The meter counting mechanism is controlled by the bent shaft and means are provided for adjusting the meter so as to obtain volumetric precision.
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Thus, each of the crank knobs can be mounted eccentrically on its crank arm so that the effective elbow of the crank shaft, and hence the stroke of the piston, can be adjusted by rotating the crank shaft on its. mount.
Alternatively, one can use one of the piston rods, or each rod, or a rod which is connected to it as the piston of a calibration or compensation pump, and which can for this purpose slide in a pump cylinder. carrying intake ports which are opened and closed by the piston and communicate with the exhaust of the measurer. The exhaust of the pump cylinder is regulated by a valve which, moved away from its seat, allows the liquid discharged from the cylinder by the piston to pass to the inlet of the measurer. The pump cylinder can be adjusted along its axis, so that the position of the intake ports can be adjusted relative to the piston, to vary the amount of liquid admitted to the pump cylinder from the meter outlet and discharged at the entrance of the measurer.
The accompanying drawings show, by way of example, one form of construction of the invention applied to a positive displacement measurer having two measuring cylinders.
On the drawings
Fig. 1 is a section of the measurer in elevation; fig 2 is a section taken along line A-A of fig. 1; Fig. 3 is a side elevational view, partial, partly in section, of the measurer; fig. 4 is a perspective view of one of the measuring pistons; fig. 5 is a section taken along the planes B-B and C-C of FIG.
4; fig. 6 is a sectional elevation of a calibrating or compensating pump used for the adjustment of the meter for volumetric accuracy; and fig. 7 is a partial sectional elevation of the measurer provided with modified means for connecting the crank knobs to the timing gear wheels attached to the piston rods of the measurer.
With reference to the drawings
In the construction form of the invention shown, the gauge comprises a body 1- having a liquid inlet 2 at one end and a diametrically opposed liquid outlet 3 at the other end. As seen in Figs. 1 and 2, the body is provided internally with two sets of four vertical abutments or ribs 4,5, 6 and 7 and 8, 9,10 and 11, the abutments of each series of which are offset at right angles to each other. Other The abutments of each series are shaped to form four seats for a vertical cylinder, the two cylinders 12 and 13 being spaced at equal distances from the center of the body and parallel to each other.
The abutment 4 is placed in the vicinity of the liquid inlet 2 and forms a single piece with a vertical partition 4a, Likewise, the abutment 10 is placed in the vicinity of the liquid outlet 3 and forms a single piece with a vertical partition 10a . The two partitions 4a and 10a in conjunction with the cylinders serve to separate an inlet passage 14 cast in the mass between the faces of the top and the bottom, from an outlet passage 15 also cast in the mass between its faces. upper and lower.
As seen in fig. 2, the inlet passage 14 extends from the inlet 2 around the cylinders 12 and 13 d, one side of the centers of the latter up to the partition 10a adjacent to the liquid outlet 3 and the exhaust passage 15 passes around the cylinders on the opposite face from the centers of the latter to the partition 4a adjacent to the liquid inlet. Between the cylinders, the inlet and outlet passages are separated from each other by the integrally formed abutments 6 and 8.
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The cylinders are provided respectively with elongated vertical intake ports 16 and 17, each of which subtends an angle of 45 with respect to the center of its cylinder and is adapted to create communication between the inlet passage 14 and the interior. of the cylinder. The cylinders are also provided respectively with elongated exhaust ports 18 and 19 of the same height and placed in the same place with respect to the tops and bottoms of the cylinders as the ports 16 and 17, each of them subtending an angle 45 in the center of its cylinder and being adapted to create a communication between the outlet passage 15 and the interior of the cylinder. The centers of the two lumens 16 and 18 and the lumens 17 and 19 are spaced 90 from each other.
The upper ends of the cylinders 12 and 13 are closed by lids 20 and 21 carrying central projections 22 and 23 drilled so as to form guides for two piston rods 24 and 25, which will be discussed below, by adapting seals seals 26 and 27 in each protrusion around the respective piston rod, to prevent fluid leakage from the cylinder along the rod. The lower ends of the cylinders are closed respectively by covers 28 and 29, forming a single piece with hollow projections 30 and 31 protruding upwards, provided respectively with guide holes for the lower ends of the piston rods 24 and 25 and openings 32 forming communication between the interior of the projections and the interior of the cylinders.
Lids 33 and 34, with hollow protrusions 35 and 36 projecting downwardly, are attached to the bottom covers and close the lower ends of the holes of the above-mentioned protrusions 30 and 31 on the bottom covers. The openings 32 serve as valves for. pressures being established inside the projections 35 and 36.
Inside the cylinder 12, a hollow piston 37 is attached to the piston rod 24 and inside the piston 13, a hollow piston 37a is attached to the piston rod 25. The piston 37 includes an outer wall or sleeve slidable in cylinder 12 and a fixed central projection; for example by a pin, to the piston rod 24. The sleeve is connected to the central projection by four vertical radial web elements 38, 39, 40 and -
41 arranged perpendicular to each other and which serve to divide the horizontal section of the piston into four compartments 42, 43, 44 and 45.
Vertical slots 46, 47, 48 and 49 are provided in the portions of the piston sleeve placed respectively between the core members 41, 38; 38, 39;
39, 40; and 40, 41, each of these lights subtending an arc of 45 au. center of piston. The slots, separated from each other by four non-perforated parts 50, 51, 52 and 53 of the sleeve which also underlies an arc of 45 in the center of the piston, thus communicate respectively with the compartments 42, 43, 44 and 45.
The upper ends of compartments 42 'and 44 in the piston 37 placed on opposite sides of the center of the piston, are closed by partitions or diaphragms 54 and 55, fig. 1, inclined downwards, which connects the piston sleeve to the central protrusion and respectively form a single piece with the core elements 38., 41 and 39, 40. The lower ends of the other two compartments 45 and 43 in the piston, are also closed by partitions or similar diaphragms inclined upwards, one of which, designated by 56, is shown in FIGS. 4 and 5, which also connect the sleeve of the piston to the projection in the center and form a single piece respectively with the cores 38, 39 and 40, 41.
The two upper diaphragms
54 and 55 separate compartments 42 and 44 below them from the cylindrical space above them, but the compartments are open to the cylindrical spaces below them. From the above description, it can be seen that the liquid cannot flow up or down through the piston.
The piston 37a comprises an outer wall or sleeve, slidable in the cylinder 13, and a central projection fixed, for example by a pin, to the piston rod 25. The sleeve is connected to the central projection by four core elements. vertical radials 58, 59, 60 and 61 (fig. 2) arranged perpendicular to each other and which serve to divide the section
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horizontal of the piston into four compartments 62, 63, 64 and 65. Vertical lights 66, 67, 68 and 69, are provided in the sleeve of the piston respectively between the core elements, each of these lights underpinning - with an arc of 45 seen from the center of the piston.
The slots, which are separated from each other by four perforated pieces 70, 71, 72 and 73 of the sleeve which also underlie arcs of 45 in the center of the piston, thus communicate respectively with the compartments 62, 63, 64 and 65 .
The lower ends of the compartments 62 and 64 of the piston are closed by partitions or diaphragms 74 and 75 inclined downwards similar to the partitions or diaphragms 54 and 55 of the piston 37, FIG. 1 and the upper ends of the other two compartments 63 and 65, are also closed by similar diaphragms inclined upwards, which are not shown. The two lower diaphragms 74 and 75 separate the compartments 62 and 64 above them from the cylinder space below them, but the compartments are open to the cylinder space above. above them.
Likewise, the upwardly inclined diaphragms mentioned separate the compartments 63 and 65 from the cylindrical space located above them, but these compartments are open towards the cylindrical space located below them, A support 76 carrying two arms protruding upwards, 77 'and 78, fig. 1 and 3, is mounted on the top of the body of the measurer 1 and an elbow shaft 79 is mounted so as to be able to rotate in ball bearings 80 of which only one is shown, provided in the arms. At each end, the bent shaft. is provided with a crank rod 81 provided with a conical hole 82 in which the conical head 83 of a crank knob 84 fits adjustably, the two crank rods being offset by 90 from each other to the other.
A bevel gear 85 is fixed to the bent shaft and meshes with a second conical gear 86 fixed to the upper end of a vertical shaft 87 mounted so as to be able to rotate in the support 76 placed symmetrically between the two measuring cylinders 12 and 13 above the center of the measurer's body. Both bevel gears have the same number of teeth. A deep spur gear 88 is attached to the vertical shaft 87 and the teeth of two large diameter spur wheels 89 and 90 mesh with those of the spur gear on opposite sides thereof. In this particular construction, each spur gear has twice as many teeth as the spur gear. The upper ends of the piston rods 24 and 25 are respectively fixed in slotted projections 91 and 92 on the underside of the spur wheels 89 and 90.
The rod of: piston 24 is coupled to the crank button 84 shown to the left of FIG. 1 by means of a connecting rod 93, and the piston rod 25 is coupled to the right crank knob 84 by means of a connecting rod 94. The upper end of each connecting rod is mounted on a bearing ball 95 (only the one on the left of pin 1 is shown) placed on the rod of the crank button 84, a collar 96 being placed between the back of the ball bearing and the adjacent face of the crank rod 81.
The outer end of the crank button shank is threaded and the conical head 83 of the crank button is secured in its conical seat 82 by means of a lock nut 97 screwed onto the threaded end of the shank and resting against a washer 98 interposed between the locknut and the inner face of the ball bearing. The axis of the conical head 83 of the crank knob is offset from that of the rod 84 so that by loosening the locknut 97 and rotating the crank knob, the elbow of the latter can vary as follows. before the needs for a purpose which will be informed in the following.
The opposite end of each cormection rod is screwed into the notch of a crapaudine 99 provided with a ball end 100 which, for the purpose of forming a spherical joint, is placed between the inclined wall of a notch '101 projections 91 or 92 of the spur wheels 89 or 90 and a conical seat 102 formed in a stud 103 which is screwed inside an upper part parallel to the notch 101 in the projections 91 or 92.
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As seen in Figs. 1 and 3, the meter counting mechanism (not shown) is connected to the bent shaft by a shaft 104 provided with a bevel gear 105 which meshes with the bevel gear 85 fixed on the bent shaft.
Referring to fig. 3, the whole mechanism outside the body of the measurer can be covered with a cover 106 fixed to the top of the body and provided with an opening closed by a detachable cover 107. The latter is provided with a projection 107a projecting inwardly. in which the shaft 104 can rotate.
Since the bevel gear 85 on the crankshaft has the same number of teeth as the gear 86 on the vertical shaft 87, it follows that the latter and the high gear .88 rotate at the same speed as the crankshaft. 79. Likewise, since the straight wheels 89 and 90 have twice as many teeth as the high pinion 88, it follows that the straight wheels with the piston rods attached to them and the pistons attached to the rods turn at half the speed of the crankshaft, that is, for a double stroke of each piston (up and down) the corresponding right wheel 89 or 90 turns by half a turn, and for a single stroke (up or down) it turns at an angle of 90. In addition, both pistons rotate in the same direction.
If the elbow shaft rotates clockwise when viewed from the left as shown in fig. 1, and if the right crank is offset 90 back from the other crank, both pistons will rotate counterclockwise when viewed from above.
Assuming that the left piston 37 is at the top of its stroke as shown in FIG. 1, and that the intake and exhaust ports 16 and 18 on the left cylinder 12 are instantaneously closed by the non-perforated parts 51 and 52 of the piston sleeve, as shown in the figure. fig. 2, the right piston 38 is at half of its upstroke and the intake and exhaust ports 17 and 19 of the right cylinder 13 are fully open. The inlet port 17 communicates, through the port 68 of the right piston 37a and the piston compartment 63 with which it communicates, with the lower end of the cylinder, since the top of the compartment is closed as it has been mentioned previously.
The upper end of the cylinder communicates through the lumièrē69 of the piston and the compartment 64 with which it communicates, with the outlet passage 15. The flow of liquid inlet at the lower end of the right cylinder 13 pushes the piston 37a up into the cylinder, and the piston forces the liquid which is in the upper end of the cylinder through the port 69 and exhaust port '19 of the cylinder into the outlet passage 15.
As the right piston 37a rises, it simultaneously rotates counterclockwise and as it reaches the top of its stroke the intake and exhaust ports 17 and 19 of the cylinder are instantly closed. In the meantime, - the left piston 37 has moved from its position at the upper dead center shown in FIG. 1, and also turned counterclockwise, thus opening the intake and exhaust ports 16 and 18 of its cylinder 12 and allowing the introduction of the liquid flow to the upper part cylinder, and the discharge of liquid from the lower part of the cylinder.
The continuous combined reciprocating and rotary movements of the pistons continue as long as liquid is flowing through the meter from inlet 2 to outlet 3.
The measurer can be calibrated to provide the exact correct amount of liquid, both by adjusting the position of the crank knobs and by pumping means which will be described in the following, as will be described. higher, each crank knob is mounted eccentrically on its conical head 83, and after the lock nut 97 on the crank knob 84 has been loosened, the crank knob is rotated, and thus the elbow is modified. of the crank and consequently the
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piston stroke When the lock nut is tightened again, the crank knob is prevented from turning around the axis of its conical head.
Referring to fig. 6, in the other above-mentioned method of calibrating the meter, it is arranged that the lower end of one or each of the piston rods act as a compensating pump piston.
In this modified construction, the lower end of the piston rod 108 is guided so as to be able to slide into a pump cylinder or sleeve 109 screwed into the bottom cover 28 of the measuring cylinder, and the end upper end of the cylinder is guided so as to be able to slide in a collar 110 fitted in the upper end of a hollow projection 111 projecting upwards from the cover of the base. The lower end 112 of the pump cylinder is guided in such a way rotatable in an upwardly projecting flange 113 formed in a hollow projection 114 extending downwardly from the bottom cover.
Below the flange 113, the downwardly extending protrusion is countersunk and threaded at 115 and liquid leakage along the lower portion of the pump cylinder is prevented by a seal 116 which surrounds the cylinder. lower part and which is locked between a cable gland 117 screwed into the threaded milling and flange 113.
Below the guide collar 110, the upper part of the pump cylinder is provided with intake ports 118 which communicate with an annular space 119 existing in the projection 111 around the cylinder, and this annular space is connected to an annular space. passage 120 in the bottom cover connected to the outlet of the meter The lower end of the pump cylinder is milled so as to form a valve chamber 121 in which an exhaust ball valve 122 is held by a spring 123 against a valve seat 124 at the lower end of the cylinder bore into which the piston rod can slide.
The protrusion 114 projecting downward on the cylinder cover is enclosed in a cap 125 attached to the cover and provided with an exhaust line 126 connected to the inlet of the meter.
While the exhaust valve 122 is held in its seat by its spring, a vacuum is formed in the pump cylinder by the piston rod during its lift stroke and when, towards the end of its stroke, the piston rod piston discovers inlet ports 118, liquid from the meter outlet passage passes into the pump cylinder.
On the next stroke down the piston rod, aus-. As soon as the intake ports 118 are obstructed by the rod, the trapped liquid is discharged through the exhaust valve 122 into the chamber 121 from where it passes through the line 126 into the inlet passage of the meter.
The quantity of liquid thus discharged can be varied by adjusting the pump cylinder 109 upwards or downwards and thereby adjusting the position of the inlet ports 118 with respect to the stroke of the rod 108 and returning effective a more or less large part of this race.
The meter is constructed in such a way that it passes a quantity of liquid slightly greater than that recorded on the meter of the meter, and the compensating pump described above returns the quantity of excess liquid to the inlet. of the measurer, and thus provides an adjustable means of correction.
Note that, as the pressure on the outlet side of the measurer is always less than the pressure on the inlet side (by an amount that represents the friction of the measurer), there can never be any tendency whatsoever. that the exhaust valve 122 is slightly removed from its seat and gives rise to an unmeasured leak.
On the other hand, it should also be noted that since the aforementioned compartments 42, 44 and 63, 65 in the pistons of the gauge, are always in communication with each other through the lower parts measuring cylinders 12 and 13, and since the other two
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compartments 43, 45 and 62, 64 also communicate with each other via the upper parts of the cylinders, it follows that whatever the pressure,
at the inlet or outlet, which can be applied to the pistons, the resulting lateral forces are always equal and opposite and therefore the pistons are always in lateral equilibrium and no frictional resistance can occur due to the fact that they are leaning against either side of the cylinder. The meter is therefore practically free from friction and the pressure difference between the inlet and the outlet will always be excessively small.
Fig. 7 shows another method of connecting the lower ends of the connecting rods 93 and 94 to the spur wheels 89 and 90. As shown in FIG. 7, the lower end of connecting rod 93 can be pivotally mounted on a journal pin 126 disposed in diametrically opposed transverse holes in a bushing 127, the holes communicating with a central slot 128 in the bushing.
In this construction, the split protrusion 92 fixed to the upper end of the piston rod 24 is provided with a notch 129 in which the outer ring 130 of a ball bearing rests on a shoulder 131, the bush being placed in the inner ring of the ball bearing o The right wheel 89 is provided with a projection 132 directed upwards, the apex of which is provided with an opening 133 and is provided with a circular notch 134 in which rests - throws the outer ring 130 of the ball bearing, The ball bearing is thus prevented from moving along the axis between the shoulder 131 of the projection 92 and a parallel shoulder 135 in the projection 132. The lower end of bush 127 is provided with a head 136 and the upper end of the bush is externally threaded to receive a lock nut.
The bush is thus prevented from moving axially in the inner ring of the ball bearing by engaging the inner ring between the head 136 and the lock nut 137.
The device allows the right wheel 89 to rotate while the bearing maintains its orientation determined by the journal-shaped pin 126.
Referring to pin 7, the entire mechanism for adjusting the movements of the pistons can be enclosed in a casing 138, the bottom of which is closed by a base plate 139 carrying a projection 140, drilled to receive the upper end of the piston. the piston rod, 24 or 25 protruding upwards through the central guide projection 22 or 23, FIG. 1, of the cylinder cover 20 or 21. The seals 26 and 27 are arranged so as to form cable glands around each piston rod at the place where the rod passes through the cylinder cover, and another seal 141 is placed around the piston in the projection 140 of the base plate.
It will be appreciated that the meter body and the casing 138 are placed so as to form two separate units connected only by the upper ends of the piston rods, except for a protective casing which will be discussed hereinafter.
The piston rods are formed such that there is a section (hereinafter referred to as the neutral section) of each rod which at no time enters the meter body or shell 138 comprising all of the piston movement control mechanism.
The purpose of this form of construction is to prevent any escalation of the liquid contents of the meter along the section of the piston rod that enters the meter body, which would damage the piston movement control mechanism, and likewise to prevent the liquid contained in the body of the meter from being contaminated by the lubricant used for the mechanism for controlling the movement of the piston.
The neutral section of a piston rod may include a quick release coupling 142, fig. 7 of the jaw type such that the meter piston can be removed from its cylinder for cleaning without disturbing the operating mechanism. This quick-release coupling must
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have a diameter such that it does not increase the diameter of the piston rod at the point of attachment, and thus allows. piston rod from being pulled out through the stuffing box.
The piston rod is removed by removing the cylinder cover away from the operating mechanism.
Each of the upper ends of the piston rods projecting upwardly through their cylinder covers, as described above, can be enclosed without the need for a protective casing connecting the body of the meter to the casing containing the mechanism for controlling the movement of the piston.
CLAIMS.
1.- Positive liquid displacement meter characterized in that it comprises at least two double-acting pistons which can be driven in a reciprocating motion in cylinders inside the meter, under the action of the pressure of the liquid which flows through the measurer, and a mechanism which connects the pistons in such a way that the pistons do not only reciprocate, but also continuously rotate in the same direction during their reciprocating motions, the motion - reciprocation of all pistons being continuously communicated to the metering mechanism of the meter and means being provided for controlling the flow of liquid from the inlet side of the meter through the cylinders and through the latter at the output side of the meter.
2.- Positive liquid displacement meter, characterized in that it comprises at least two double-acting pistons which can be driven by reciprocating movements in cylinders inside the meter, under the action of the pressure of the liquid which flows through the meter from its inlet side to its outlet side, and a mechanism which connects the pistons in such a way that the pistons are not only reciprocated but also rotate continuously in the same direction in their cylinders during their reciprocating movements, the pistons being angularly offset with respect to each other in their cylinders and being constructed to act as valves,
which control the flow of liquid through the gauge cylinders from the inlet side to the outlet side of the meter, and ensure that the pressure of the liquid passing through the gauge acts so as to continuously impart to the pistons a reciprocating motion in their cylinders as long as liquid is flowing through .. through the meter.
3. A measurer according to claims 1 and 2 characterized in that the reciprocating movement of the pistons is communicated to the measuring mechanism of the measurer, and that their rotational movement is used to open and close lights and thus control the flow of liquid in and out of the measuring cylinders.
4.- Measurer according to claims 1 to 3, characterized in that the pistons are provided with parts. angularly spaced which, by cooperating with angularly spaced openings in the cylinders, during the continuous reciprocating and rotary movements of the pistons and as a function of time, control the flow of liquid which passes through the meter into the cylinders from an inlet passage in the meter and out of the cylinders in an outlet passage in the meter, these passages being isolated from each other, the arrangement being such that liquid is simultaneously admitted into and returned from each cylinder, from so that the liquid pressure acting to push each piston in either direction is not lowered.
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