Mesureur de liquide.
La présente invention est relative à un mesureur de liquide; elle a pour but de créer un mesureur de construction simple dont les parties puissent être usinées facilement et avec soin et dont le calibrage puisse s'effectuer de la manière la plus simple.
L'invention a pour objet un mesureur de liquide e comportant au moins deux cylindres à pistons rotatifs décalés angulairement l'un par rapport à l'autre; ce mesureur est caractérisé en ce que chaque piston est muni d'une aube radiale coopérant avec la paroi du cylindre et en ce que chaque cylindre comporte une cloison oscillante qui coopère avec la surface du piston et sépare les côtés d'admission et de décharge du cylindre; des ouvertures d'admission ouvrant du côté de l'admission de chaque cylindre et des ouvertures d'évacuation ouvrant du côté de la décharge de chaque cylindre; des moyens étant prévus pour régler le volume effectif du cylindre pour calibrer le mesureur.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du mesureur faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en montre une coupe longitu finale,
la fig. 2 une coupe transversale;
la fig. 3 est une coupe transversale du bloc intérieur montrant les clapets et les com- partiments d'entrée et de sortie, et
la fig. 4 est une coupe longitudinale d'un dispositif dle calibrage et de réglage en dépendance de la température.
Dans la forme d'exécution représentée, sur les deux faces opposées d'un bloc central 10 est fixée une paire de cylindres 11 et 12.
Le bloc central 10 est muni de compartiments d'admission 13 et de sortie 14 et de conduites correspondantes 15 et 16. Le compartiment d'admission 13 débouche dans deux conduits latéraux 17 et 18, tandis que le compartiment d'évacuation 14 est muni de conduits latéraux 19 et 20. Ces conduits sont disposés de façon appropriée dans les parois latérales 21 du bloc central.
Les cylindres individuels sont munis de compartiments 22, 23 à section circulaire qui ouvrent d'un côté dans les chambres 24, 25 en forme de croissant, délimitées par des cloisons oscillantes 26, 27. Les conduits d'admission 17 et 18 conduisent respectivement aux chambres 24 et 25, tandis que les conduits d'évacuation 19 et 20 ouvrent respectivement dans les cylindres 22 et 23. Des plaques terminales ou couvercles 32 et 33 ferment les extrémités des cylindres et en forment les parois.
Les cloisons 26 et 27 sont montées librement de façon à pouvoir osciller sur un axe 28 traversant de part et d'autre le bloc cen- tral par un alésage 29.
Chaque cloison est constituée par un plateau avec des brides terminales 30 et est munie d'une partie en forme de nez 31 destinée à coopérer avec la surface du piston.
La cloison et la pièce en forme de nez s'avancent complètement en travers du cylin- dre de fanon à toucher les parois du cylindre formé par les parois 21 et les couvercles 32, 33.
Les cloisons sont munies d'un appendice 34 coopérant avec la paroi d'une cavité 35 ouvrant dans la boîte de soupape.
Les cylindres sont munis de rotors ou pistons rotatifs fixes a à un axe commun 36 passant à travers une ouverture 38 ménagée dans la partie centrale du bloc et supporté par les paliers 37. Chaque piston est composé de deux parties 39 et 40, la partie 39 porte un manchon 39a, grâce auquel le piston est claveté sur l'arbre 36: l'autre partie il) est montée sur le manchon 39a et peut tourner par rapport à celui-ci; un écrou 41, vissé sur l'extrémité filetée du manchon 39a, maintient I'ensemble.
La section transversale du piston est circulaire et, montée à l'extérieur de chaque côté du piston se trouve une paire de cames 42 formant une aube radiale. Chaque came occupe l'entier alésage du cylindre. Le piston est disposé concentriquement à l'intérieur du cylindre et la came 42 est dirigée radialement par rapport à la paroi du cylindre.
Ces cames ou aubes 42 ont une surface cor respondante à la surface courbe du piston et sont fixées à celle-ci par des boulons 43 traversant la paroi du piston: des rondelles 44 de forme appropriée sont prévus à l'intérieur du piston pour assurer la tenue des boulons.
La disposition est telle que les cames 42 peuvent s'écarter de façon à pouvoir régler la capacité effective du cylindre et effectuer ainsi le calibrage du mesureur. Considérant la construction relativement simple du cylindre et du piston, il est à prévoir que l'ajustage nécessaire pour le calibrage sera minime.
L'ajustage des cames l'une par rapport à l'autrc s'effectue au moyen d'un excentrique 45 monté sur la partie 39 du piston et logé à l'intérieur d'une ouverture 46 de l'autre partie. Une rotation de l'excentrique 45, après desserrage de l'écrou 41, communique un mouvement de rotation aux parties du piston et il en résulte un espacement des cames ou un mouvement relatif de celles-ci.
Après ajustement, on resserre l'écrou 41, ainsi que l'écrou de l'excentrique.
La partie eireonférentielle de l'aube 49 ±st telle que lorsque le piston tourne de 180 par rapport à la position illustrée dans : la fig. 2 cette aube bouche l'ouverture entre le cylindre et la boîte de soupape de sorte que la pression provenant du conduit d'admission 17 est supprimée dans le cylindre.
Comme le piston tourne sous la pression du liquide, veinant du conduit d'admission 17 agissant sur l'aube, le liquide du côté de l'échappement s'écoulera par l'ouverture 19.
Sous ces conditions. la cloison 26 sera soumise à une pression plus élevée du côté de l'ouverture d'admission, ce qui la retient en contact avec le piston pour diviser l'espace cylindrique.
En agissant avec de basses pressions, il peut se produire que la différence de pression, ou la position du mesureur soit telle que la cloison tende à ne pas rester en conta et avec le piston; pour obvier à ces condi tions, on munit la cloison d'un ressort rela tivement léger 146 (fig. 2) qui a maintient dans la position désirée. Ce ressort est relié à une tige réglable 47 permettant de régler sa tension.
Les pistons sont disposés sur l'arbre 36 de façon à ce que les aubes 42 de l'un des pistons soient décalées de 180 par rapport à celles de l'autre, de sorte que, lorsque les aubes d'un piston sont en position de séparer la chambre de refoulement de son cylindre, l'aube de l'autre piston sera sous pression du fluide, de sorte que le premier piston sera entraîné au delà du point mort.
Les couvercles 32, 33 qui constituent les parois des cylindres et des compartiments de refoulement sont munis d'ouvertures 48 qui sont fermées par des chapes 49 que l'on peut enlever pour le calibrage.
L'une des chapes 49 porte un axe 50 pour un mecanisme indicateur ou enregistreur placé dans un carter 51; des moyens sont prévus pour accoupler l'axe 50 à l'arbre 36 des pistons.
En service, les parties étant dans la position indiquée dans la fig. 2, le liquide mis sous pression par une pompe ou autrement passe par le conduit d'admission 17, pénètre dans le cylindre et exerce un effort sur l'aube radiale 42, obligeant le piston à tourner et à expulser le liquide de l'autre côté de l'aube par le conduit d'écbappement 19. Lorsque l'aube s'approche de l'ouverture d'échappement, elle entraîne la cloison et la fait osciller. Lorsque le piston à aubes arrive au point mort, la pression est supprimée dans le cylin- dre, c'est-à-dire lorsque l'aube e dépasse l'angle 66 du compartiment Ide refoulement.
Le mouvement de l'aube continue au delà du point mort à cause de l'autre piston, de sorte que l'aube dépassera la cloison, ce qui aura pour effet que la pression du liquide jointe à la force du ressort de la eloison obligera la cloison à suivre le contour de l'aube.
il est à considérer que la dis, position des conduits d'entrée et de sortie et les dimensions de la cloison et des aubes sont telles que, lorsque l'aube dépasse l'ouverture de sortie et entraîne la cloison, il n'y a pas de
communication entre les conduits d'admission
et de sortie.
Les conduits de sortie comportent une
partie qui s'étend à l'intérieur du comparti
ment de séparation et n'est jamais fermée
par les aubes, grâce à quoi on évite un blo-
cage du liquide du côté de la sortie entre les
aubes et la cloison. Selon une variante, cha
que piston peut être fait en une pièce avec
une aube de dimensions fixes, le calibrage
étant obtenu par d'antres moyens.
En se référant à la fig. 4 du dessin, un
piston à course libre 52 est monté dans un
cylindre 53, dont les chambres terminales 54
et 55 sont réunies par les ouvertures de sor
ties 56, 57 aux compartiments cylindriques
mesureurs 22, 23 respectivement.
X chaque extrémité, du piston calibreur
52 est prévu un écrou creux 58 qui coopère
avec une butée réglable 59 vissée dans la
chape 60 du cylindre. En réglant la butée ou
les butées 59, on fait varier la course du
piston 52, réglant ainsi le volume des com
partiments cylindriques mesureurs 22, 23.
On obtient ainsi un calibrage du mesureur.
Le cylindre de calibrage 53 et le piston
52 peuvent servir de dispositif de réglage
en dépendance de la température susceptible
de faire varier automatiquement le volume
des compartiments cylindriques mesureurs
22, 23 en dépendance des variations de tem
pérature dans le liquide à mesurer.
Dans ce but, le piston calibreur 52 est
muni de deux têtes 52a, 52b réglables l'une
par rapport à l'autre. Ces têtes de piston sont
creuses et sont munies d'organes en forme de
godet 160 reliés ! ensemble par un siphon à
soufflet 61 et ayant des ouvertures 62 de
sorte que l'intérieur du soufflet communique
avec l'espace annulaire ménagé entre le godet
160 et la tête du piston.
Les espaces annulaires et l'intérieur du
soufflet sont remplis d'une quantité du même liquide que celui à mesurer. L'espace 63 entre
les têtes de piston qui s'étend entre le souf
flet et les godets 160 communique par la
sortie 64 avec le côté d'admission du bloc
central 10 du mesureur, de sorte que le liquide à mesurer a accès à ces espaces et que la température du liquide se communi quera au liquide enfermé dans le soufflet et les têtes de piston. Selon les variations de température, le soufflet s'allonge ou se raccourait et déplace les têtes de piston l'une par rapport à l'autre et fait varier la course du piston, grâce à quoi le volume effectif des compartiments cylindriques mesureurs 22, 23 varie en dépendance des variations de température.
Si l'on désire mesurer des liquides chauds, on prévoit une seconde communication jusqu'au côté d'alimentation du bloc central 10; c'est l'ouverture 65 dans le cylindre 53; on obtient ainsi une circulation du liquide chaud. Pour mesurer des liquides de température normale, l'ouverture 65 est fermée par un bouchon.
Le cylindre calibreur peut être monté en toute position appropriée sur le bâti du mesureur.
Le le mesureur est prévu pour travailler surtout à basse pression, mais on peut aussi bien, en dimensionnant convenablement ses parties pour leur permettre de résister aux pressions désirées, l'adapter à un travail à pression relativement élevée.
On peut l'employer pour toutes sortes de liquides, tels que des huiles lubrifiantes des pétroles, des liquides alimentaires, tels que le lait ou l'huile, etc. Dans le cas de liquides alimentaires, ses parties doivent être exécutées en matières telles que l'acier inoxydable et les couvercles seront montés de façon à pouvoir les retirer facilement pour le nct- toyage de l'appareil. Ces couvercles peuvent être par exemple fixés au moyen de boulons à charnières.
Le mesureur décrit possède une grande capacité de mesurage par rapport à ses dimensions et, travaillant à bas régime, il est tout indiqué pour l'aviation, ainsi que pour les wagons de distribution de pétrole et d'huile Diesel.
Bien que la description ci-dessus ne parle que d'une paire de pistons, on peut prévoir trois cylindres ou même plus, chacun ayant son piston rotatif accouplé à un arbre com- mun.
Liquid meter.
The present invention relates to a liquid meter; its aim is to create a measuring device of simple construction whose parts can be easily and carefully machined and whose calibration can be carried out in the simplest way.
The object of the invention is a liquid meter e comprising at least two cylinders with rotary pistons angularly offset with respect to one another; this meter is characterized in that each piston is provided with a radial vane cooperating with the wall of the cylinder and in that each cylinder has an oscillating partition which cooperates with the surface of the piston and separates the intake and discharge sides of the cylinder; intake openings opening from the intake side of each cylinder and exhaust openings opening from the discharge side of each cylinder; means being provided for adjusting the effective volume of the cylinder to calibrate the meter.
The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the meter forming the subject of the invention.
Fig. 1 shows a final longitu cut,
fig. 2 a cross section;
fig. 3 is a cross section of the inner block showing the valves and the inlet and outlet compartments, and
fig. 4 is a longitudinal section of a device for calibrating and adjusting in dependence on the temperature.
In the embodiment shown, on the two opposite faces of a central block 10 is fixed a pair of cylinders 11 and 12.
The central block 10 is provided with inlet 13 and outlet 14 compartments and corresponding conduits 15 and 16. The inlet compartment 13 opens into two side conduits 17 and 18, while the discharge compartment 14 is provided with side conduits 19 and 20. These conduits are suitably disposed in the side walls 21 of the central block.
The individual cylinders are provided with compartments 22, 23 of circular section which open on one side into the crescent-shaped chambers 24, 25, delimited by oscillating partitions 26, 27. The intake ducts 17 and 18 lead respectively to the chambers 24 and 25, while the discharge conduits 19 and 20 respectively open into the cylinders 22 and 23. End plates or covers 32 and 33 close the ends of the cylinders and form their walls.
The partitions 26 and 27 are mounted freely so as to be able to oscillate on an axis 28 passing through the central block on either side through a bore 29.
Each partition is formed by a plate with end flanges 30 and is provided with a nose-shaped part 31 intended to cooperate with the surface of the piston.
The partition and the nose piece protrude completely across the dewlap cylinder to contact the walls of the cylinder formed by the walls 21 and the covers 32, 33.
The partitions are provided with an appendage 34 cooperating with the wall of a cavity 35 opening into the valve box.
The cylinders are provided with rotors or fixed rotary pistons a with a common axis 36 passing through an opening 38 made in the central part of the block and supported by the bearings 37. Each piston is composed of two parts 39 and 40, the part 39 carries a sleeve 39a, thanks to which the piston is keyed on the shaft 36: the other part ii) is mounted on the sleeve 39a and can rotate relative to the latter; a nut 41, screwed onto the threaded end of the sleeve 39a, maintains the assembly.
The cross section of the piston is circular, and mounted on the outside of each side of the piston is a pair of cams 42 forming a radial vane. Each cam occupies the entire bore of the cylinder. The piston is arranged concentrically inside the cylinder and the cam 42 is directed radially with respect to the wall of the cylinder.
These cams or vanes 42 have a surface corresponding to the curved surface of the piston and are fixed to the latter by bolts 43 passing through the wall of the piston: washers 44 of appropriate shape are provided inside the piston to ensure the holding bolts.
The arrangement is such that the cams 42 can move apart so as to be able to adjust the effective capacity of the cylinder and thus perform the calibration of the meter. Considering the relatively simple construction of the cylinder and piston, it is expected that the adjustment required for calibration will be minimal.
The cams are adjusted relative to each other by means of an eccentric 45 mounted on part 39 of the piston and housed inside an opening 46 of the other part. Rotation of eccentric 45, after loosening of nut 41, imparts rotational movement to the piston parts and results in cam spacing or relative movement thereof.
After adjustment, the nut 41 is tightened, as well as the eccentric nut.
The eireonferential part of the vane 49 ± is such that when the piston rotates 180 with respect to the position illustrated in: fig. 2 this vane closes the opening between the cylinder and the valve box so that the pressure coming from the intake duct 17 is removed in the cylinder.
As the piston rotates under the pressure of the liquid, flowing through the intake duct 17 acting on the vane, the liquid on the exhaust side will flow through the opening 19.
Under these conditions. the partition 26 will be subjected to a higher pressure on the side of the intake opening, which retains it in contact with the piston to divide the cylindrical space.
By acting with low pressures, it can happen that the pressure difference, or the position of the gauge is such that the partition tends not to remain in contact with the piston; to obviate these conditions, the partition is provided with a relatively light spring 146 (fig. 2) which has maintained in the desired position. This spring is connected to an adjustable rod 47 making it possible to adjust its tension.
The pistons are disposed on the shaft 36 so that the vanes 42 of one of the pistons are offset 180 from those of the other, so that when the vanes of one piston are in position to separate the delivery chamber from its cylinder, the blade of the other piston will be under fluid pressure, so that the first piston will be driven beyond neutral.
The covers 32, 33 which constitute the walls of the cylinders and the discharge compartments are provided with openings 48 which are closed by yokes 49 which can be removed for calibration.
One of the yokes 49 carries a pin 50 for an indicator or recording mechanism placed in a housing 51; means are provided for coupling the axis 50 to the shaft 36 of the pistons.
In service, the parts being in the position shown in fig. 2, the liquid pressurized by a pump or otherwise passes through the intake duct 17, enters the cylinder and exerts a force on the radial vane 42, causing the piston to rotate and expel the liquid from the other side of the vane through the exhaust duct 19. As the vane approaches the exhaust opening, it drives the bulkhead and causes it to oscillate. When the vane piston reaches neutral, the pressure is released in the cylinder, that is to say when the vane e exceeds the angle 66 of the discharge compartment I.
The movement of the vane continues beyond neutral because of the other piston, so that the vane will pass the bulkhead, which will cause the pressure of the liquid together with the force of the spring of the bulkhead. the partition to follow the contour of the dawn.
it should be considered that the position of the inlet and outlet ducts and the dimensions of the partition and of the vanes are such that, when the vane exceeds the outlet opening and drives the partition, there is no no
communication between intake ducts
and exit.
The outlet ducts have a
part that extends inside the comparti
separation and is never closed
by the blades, thanks to which a blockage is avoided.
liquid cage on the outlet side between the
vanes and bulkhead. Alternatively, cha
that piston can be made in one piece with
a blade of fixed dimensions, the calibration
being obtained by other means.
Referring to fig. 4 of the drawing, a
free-stroke piston 52 is mounted in a
cylinder 53, whose end chambers 54
and 55 are joined by the openings of sor
ties 56, 57 with cylindrical compartments
measurers 22, 23 respectively.
X each end of the calibrating piston
52 is provided a hollow nut 58 which cooperates
with an adjustable stop 59 screwed into the
yoke 60 of the cylinder. By adjusting the stopper or
the stops 59, the stroke of the
piston 52, thus adjusting the volume of the
cylindrical measuring sections 22, 23.
This results in a calibration of the meter.
The calibration cylinder 53 and the piston
52 can be used as an adjustment device
depending on the temperature likely
automatically vary the volume
cylindrical measuring compartments
22, 23 depending on variations in tem
temperature in the liquid to be measured.
For this purpose, the calibrator piston 52 is
fitted with two adjustable heads 52a, 52b one
compared to each other. These piston heads are
hollow and are provided with
160 connected bucket! together by a siphon
bellows 61 and having openings 62 of
so that the inside of the bellows communicates
with the annular space between the bucket
160 and the piston head.
The annular spaces and the interior of the
bellows are filled with an amount of the same liquid as that to be measured. Space 63 enters
the piston heads extending between the souf
flet and buckets 160 communicate by the
outlet 64 with the inlet side of the block
central 10 of the measurer, so that the liquid to be measured has access to these spaces and that the temperature of the liquid will be communicated to the liquid enclosed in the bellows and the piston heads. Depending on the temperature variations, the bellows lengthens or shortens and moves the piston heads relative to each other and varies the piston stroke, whereby the effective volume of the measuring cylindrical compartments 22, 23 varies in dependence on temperature variations.
If it is desired to measure hot liquids, a second communication is provided to the supply side of the central block 10; it is the opening 65 in the cylinder 53; circulation of the hot liquid is thus obtained. To measure liquids of normal temperature, the opening 65 is closed by a stopper.
The calibrating cylinder can be mounted in any suitable position on the measurer frame.
The measurer is designed to work especially at low pressure, but it is also possible, by suitably dimensioning its parts to enable them to withstand the desired pressures, to adapt it to work at relatively high pressure.
It can be used for all kinds of liquids, such as lubricating oils, oils, food liquids, such as milk or oil, etc. In the case of edible liquids, its parts must be made of materials such as stainless steel and the lids must be mounted so that they can be easily removed for cleaning the appliance. These covers can for example be fixed by means of hinged bolts.
The meter described has a large measuring capacity in relation to its dimensions and, working at low speed, it is ideal for aviation, as well as for petroleum and diesel oil distribution wagons.
Although the above description speaks only of a pair of pistons, three or even more cylinders can be provided, each having its rotary piston coupled to a common shaft.