FR2718526A1 - Water meter - Google Patents
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Abstract
Description
Dans des compteurs d'eau comportant des roues à palettes conformément à l'art antérieur, l'axe de palier de la roue à palettes, qui se compose d'acier dans la plupart des cas, est monté dans un alésage formé dans le fond du boîtier du compteur d'eau. Pour obtenir une précision de mesure aussi bonne que possible avec le compteur d'eau, l'axe de palier doit être orienté le plus possible verticalement. Ce résultat ne peut cependant être obtenu que très difficilement conformément à l'art antérieur. I1 se pose quelques problèmes du point de vue des techniques de fabrication. En outre, il se pose au cours du temps des problèmes galvaniques dans la zone de joint entre l'axe de palier et le boîtier car l'axe de palier est formé d'acier et le boîtier est habituellement constitué de laiton. Les corrosions électrochimiques et les produits de corrosion qui se forment peuvent après un certain temps réduire la précision du compteur d'eau. In water meters with vane wheels according to the prior art, the bearing axis of the vane wheel, which is made of steel in most cases, is mounted in a bore formed in the bottom of the water meter housing. To achieve the best possible measurement accuracy with the water meter, the bearing axis must be oriented as vertically as possible. This result, however, can only be obtained with great difficulty in accordance with the prior art. There are some problems from the point of view of manufacturing techniques. In addition, galvanic problems arise in the connection zone between the bearing axis and the housing over time because the bearing axis is made of steel and the housing is usually made of brass. The electrochemical corrosions and the corrosion products that form may, after a certain time, reduce the accuracy of the water meter.
Des compteurs d'eau connus comportant un accouplement magnétique entre la partie-eau et le mécanisme de comptage (mécanisme opérant à sec > sont agencés de telle sorte que la roue à palettes soit disposée avec une partie de l'accouplement magnétique dans la partie-eau. En arrière d'une paroi étanche à l'eau est disposé à l'extérieur le mécanisme de comptage qui porte l'autre partie de l'accouplement magnétique dans son premier étage de transmission. L'association du mécanisme de comptage avec la partie hydraulique, c'està-dire également l'association des axes de rotation pour les deux parties de l'accouplement magnétique, est effectuée indirectement en relation avec les tolérances de fabrication et de jonction de ces compteurs mécaniques. Known water meters having a magnetic coupling between the water part and the counting mechanism (dry-operated mechanism) are arranged in such a way that the vane wheel is arranged with part of the magnetic coupling in the part- In the back of a watertight wall is disposed outside the counting mechanism which carries the other part of the magnetic coupling in its first transmission stage. hydraulic part, that is to say also the association of the axes of rotation for the two parts of the magnetic coupling, is carried out indirectly in relation to the manufacturing and junction tolerances of these mechanical counters.
Pour assurer une transmission optimale du couple de rotation de la roue à palettes du capteur hydraulique au mécanisme de comptage, les impératifs suivants doivent être satisfaits, notamment lorsqu'il s'agit de très petits appareils et également lors de la mesure de petit débits
- alignement exact des axes de rotation des aimants situés côté-eau et côté-mécanisme de comptage,
- force de traction uniforme des deux paires de pôles situées dans des positions opposées,
- composante de force de traction ayant un ordre de grandeur déterminé, suffisamment puissante pour assurer l'entraînement en rotation pour les débits maximaux, mais non trop puissante pour ne pas solliciter inutilement les paliers axiaux des aimants de roue à palettes et de mécanisme de comptage,
- le couple antagoniste du mécanisme de comptage doit être réduit au minimum, ce qui peut être influencé dans l'essentiel par l'agencement du premier étage de transmission.To ensure optimal transmission of the rotational torque of the vane wheel from the hydraulic sensor to the counting mechanism, the following requirements must be satisfied, especially for very small equipment and also when measuring small flows.
exact alignment of the axes of rotation of the magnets located on the water side and the counting mechanism side,
- uniform tensile force of the two pairs of poles in opposite positions,
- tensile force component having a fixed order of magnitude, sufficiently powerful to provide the rotational drive for the maximum flow rates, but not too powerful not to unnecessarily stress the axial bearings of the vane wheel magnets and counting mechanism ,
the counter torque of the counting mechanism must be reduced to a minimum, which can be influenced essentially by the arrangement of the first transmission stage.
Les solutions techniques connues prévoient, pour les aimants d'accouplement, des blocs magnétiques, des aimants cylindriques ou des aimants annulaires multipolaires, qui sont utilisés le cas échéant avec appariage et classification en groupes. La relation mécanique entre les axes de rotation, la forme exacte des champs magnétiques et également les forces d'accouplement et les forces transversales en résultant ne peuvent être contrôlées technologiquement que très difficilement et font intervenir des frais importants dans le cas de compteurs très précis (classes métrologiques supérieures). The known technical solutions provide, for the coupling magnets, magnetic blocks, cylindrical magnets or multipolar annular magnets, which are used where appropriate with pairing and classification in groups. The mechanical relationship between the axes of rotation, the exact form of the magnetic fields and also the coupling forces and the transverse forces resulting from them can not be controlled technologically with great difficulty and involve significant costs in the case of very accurate meters ( higher metrological classes).
L'invention a pour but de créer un compteur d'eau avec capteur hydraulique qui satisfasse à des conditions optimales aussi bien pour un comptage magnétique avec action mécanique que pour un comptage électronique. The object of the invention is to create a water meter with a hydraulic sensor which satisfies the optimum conditions for both magnetic counting with mechanical action and for electronic counting.
Conformément à l'invention, ce problème est résolu en ce que l'axe de palier est fixé dans une plaque supérieure de recouvrement du boîtier du compteur e s'étend à travers cette plaque de recouvrement. De cette manière, il est possible de réaliser les paliers de la roue à palettes d'une manière bien plus simple du point de vue des techniques de fabrication. Cela permet une reproductibilité bien meilleure de la disposition verticale de l'axe de rotation dans la chambre de mesure hydraulique. En conséquence, la précision du compteur peut être sensiblement augmentée. On évite de prévoir plusieurs zones de support pour la roue à palettes. According to the invention, this problem is solved in that the bearing axis is fixed in an upper cover plate of the meter housing e extends through this cover plate. In this way, it is possible to realize the bearings of the vane wheel in a much simpler way from the point of view of the manufacturing techniques. This allows a much better reproducibility of the vertical arrangement of the axis of rotation in the hydraulic measuring chamber. As a result, the accuracy of the meter can be substantially increased. It is avoided to provide several support zones for the vane wheel.
Il est particulièrement avantageux de réaliser en matière plastique la plaque supérieure de recouvrement: qui sépare la partie-eau et la partie sèche du compteur. It is particularly advantageous to make plastic the upper cover plate: which separates the water part and the dry part of the counter.
Ainsi, l'axe de palier, habituellement en acier, est isolé électriquement par rapport au boîtier qui est forme habituellement de laiton. On peut ainsi éviter une corrosion électrochimique.Thus, the bearing pin, usually made of steel, is electrically insulated from the housing which is usually formed of brass. It is thus possible to avoid electrochemical corrosion.
En outre il est particulièrement avantageux à cet égard de pourvoir l'axe de palier, dans sa partie centrale, de plusieurs rainures annulaires et, lors de la fabrication de la plaque de recouvrement, d'encastrer cet axe de rotation par injection de façon étanche à l'eau dans cette zone, comme une pièce rapportée. Furthermore, it is particularly advantageous in this regard to provide the bearing pin, in its central part, with several annular grooves and, during the production of the cover plate, to embed this rotation axis by sealing injection. to water in this area, as a patch.
Avantageusement, la roue à palettes est pourvue d'un bossage central de forme hémisphérique, qui peut s'appuyer de façon tournante sur le fond du boîtier du compteur et qui constitue ainsi le second palier pour la roue à palettes. On obtient ainsi un montage optimal de la roue à palettes avec peu de frottement et par conséquent une grande précision de mesure. Advantageously, the vane wheel is provided with a central boss of hemispherical shape, which can bear rotatably on the bottom of the meter housing and which thus constitutes the second bearing for the vane wheel. This results in an optimal assembly of the vane wheel with little friction and therefore high measurement accuracy.
En outre il est judicieux de réaliser le coussinet de palier et le bossage en une seule pièce, qui est montée dans un trou traversant formé dans la roue à palettes. I1 est ainsi possible de simplifier considérablement la fabrication. In addition it is advisable to make the bearing bush and boss in one piece, which is mounted in a through hole formed in the vane wheel. It is thus possible to simplify the manufacture considerably.
En outre il est particulièrement avantageux de réaliser le coussinet de palier et le bossage en un polyamide renforcé par fibres de carbone. Les propriétés de ce matériau en ce qui concerne l'usure et le frottement sont particulièrement optimales dans le but considéré. In addition, it is particularly advantageous to make the bearing bushing and boss in a carbon fiber reinforced polyamide. The properties of this material with regard to wear and friction are particularly optimal for the purpose under consideration.
Egalement il est particulièrement avantageux de réaliser au moins la surface du coussinet de palier qui est dirigée vers l'axe de palier et la surface du bossage comme une pellicule formée par injection et non usinée. Also, it is particularly advantageous to provide at least the surface of the bearing bushing which is directed towards the bearing axis and the boss surface as an injection-molded and unmachined film.
I1 est ainsi possible d'obtenir des propriétés de résistance à l'usure encore plus favorables et par conséquent une très longue durée de service du palier et une précision de mesure optimale. It is thus possible to obtain even more favorable wear resistance properties and consequently a very long service life of the bearing and an optimum measurement accuracy.
Lorsqu'un compteur d'eau opérant par comptage électronique est utilisé avec une électrode centrale disposée sur la plaque de recouvrement en correspondance à l'axe de rotation de la roue à palettes, il est particulièrement judicieux que l'axe de palier fasse partie de l'électrode centrale. On obtient ainsi une simplification importante de construction. When a water meter operating by electronic counting is used with a central electrode disposed on the cover plate corresponding to the axis of rotation of the vane wheel, it is particularly appropriate that the bearing axis is part of the central electrode. This provides a significant simplification of construction.
Lorsque la présente invention est appliquée à un compteur d'eau mécanique opérant à sec et comportant un accouplement magnétique, il est particulièrement judicieux que l'axe de palier serve simultanément d'axe de palier pour la partie de l'accouplement magnétique qui est située du côté du mécanisme de comptage. On obtient ainsi, d'une manière très simple en ce qui concerne les techniques de fabrication, une association axiale optimale des deux parties de l'accouplement magnétique. When the present invention is applied to a mechanical water meter operating dry and having a magnetic coupling, it is particularly advisable that the bearing axis simultaneously serve as a bearing axis for the part of the magnetic coupling which is located on the side of the counting mechanism. Thus, in a very simple manner with regard to manufacturing techniques, an optimal axial association of the two parts of the magnetic coupling is obtained.
I1 est particulièrement judicieux que les aimants soient disposés sur une première roue dentée qui constitue la partie, située côté-sec, de l'accouplement magnétique, et qu'au moins une partie des aimants soit montée de façon à pouvoir être déplacée axialement e fixée dans ou sur la première roue dentée. It is particularly advisable that the magnets are arranged on a first gear which constitutes the dry-side portion of the magnetic coupling, and that at least a portion of the magnets is axially and fixedly movable. in or on the first gear.
I1 est particulièrement judicieux que les aimants puissent être engagés avec possibilité de translation dans des évidements prévus dans la première roue dentée et puissent être fixés par collage. Ainsi, le réglage correct de la force de traction des aimants peut être effectué d'une manière simple et on peut ensuite faire en sorte, au moyen du collage, que la force de traction des aimants ne change plus pendant le service. It is particularly advisable that the magnets can be engaged with the possibility of translation in recesses provided in the first gear and can be fixed by gluing. Thus, the correct setting of the tensile force of the magnets can be carried out in a simple manner and it can then be ensured, by means of gluing, that the tensile force of the magnets no longer changes during service.
I1 est également très judicieux d'agencer les aimants comme des vis-pointeaux comportant extérieurement un filetage et de les déplacer par vissage ou dévissage dans des trous correspondants, formés avec des filetages intérieurs adaptés dans la première roue dentée, et de les fixer dans lesdits trous. Avec cette forme avantageuse de réalisation, on obtient la possibilité, à la différence de la forme de réalisation précitée, d'effectuer èn cas de besoin un réglage correctif de la force de traction, par exemple lorsque le compteur d'eau a subi un nouvel étalonnage. It is also very advisable to arrange the magnets as screw-pins having externally threaded and to move them by screwing or unscrewing into corresponding holes, formed with suitable internal threads in the first gear, and to fix them in said holes. With this advantageous embodiment, the possibility exists, unlike the above-mentioned embodiment, to carry out, if necessary, a corrective adjustment of the tensile force, for example when the water meter has undergone a new calibration.
Egalement il est avantageux de prévoir dans sur la première roue dentée deux aimants décalés de 1800 autour de l'axe de rotation. Cela correspond à la forme de réalisation la plus simple et la plus légère de l'accouplement magnétique selon l'invention. Du fait qu'il s'agit pour l'accouplement magnétique d'un composant tournant rapidement, un poids peu élevé est particulièrement important pour que l'inertie pondérale de cet accouplement magnétique ne crée pas d'erreurs de mesure. Also it is advantageous to provide in the first gear two magnets offset by 1800 about the axis of rotation. This corresponds to the simplest and lightest embodiment of the magnetic coupling according to the invention. Since it is a matter of magnetic coupling of a rapidly rotating component, a low weight is particularly important so that the weight inertia of this magnetic coupling does not create measurement errors.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de a description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 représente en coupe verticale un compteur d'eau mécanique comportant un accouplement magnétique optimisé,
la figure 2 représente de façon détaillée en coupe verticale une première forme de réalisation de la partie sèche de l'accouplement magnétique, les aimants étant engagés dans des évidements avec possibilité de translation,
la figure 3 est une vue de détail de la partie sèche d'une autre forme de la réalisation de l'accouplement magnétique, où les aimants sont agencés comme des vis-pointeaux qui sont disposées dans des trous filetés correspondants de l'accouplement magnétique,
la figure 4 représente en vue en plan la partie sèche de l'accouplement magnétique de la figure 2, et
la figure 5 représente en vue en coupe verticale un compteur d'eau comportant un système de comptage électronique.Other features and advantages of the invention will be demonstrated in the following description, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:
FIG. 1 represents in vertical section a mechanical water meter comprising an optimized magnetic coupling,
FIG. 2 is a vertical cross-sectional representation of a first embodiment of the dry part of the magnetic coupling, the magnets being engaged in recesses with the possibility of translation,
FIG. 3 is a detailed view of the dry portion of another form of the embodiment of the magnetic coupling, where the magnets are arranged as needle-screws which are arranged in corresponding threaded holes of the magnetic coupling,
FIG. 4 is a plan view of the dry part of the magnetic coupling of FIG. 2, and
FIG. 5 is a vertical sectional view of a water meter comprising an electronic counting system.
Sur la figure 1 est représenté le capteur hydraulique d'un compteur d'eau, comportant un accouplement magnétique optimisé. Le capteur hydraulique se compose du boîtier 1, qui est fermé en haut de façon étanche par une plaque de recouvrement 2. La plaque de recouvrement 2 porte un axe de palier 3, incorporé au moulage de façon étanche à la pression et qui est orienté perpendiculairement à la direction d'écoulement de l'eau en s'étendant à travers la plaque de recouvrement 2. Sur l'axe de palier 3 est montée de façon tournante une roue à palettes 4, qui porte à l'extrémité supérieure de son moyeu un aimant annulaire 5. Elle comporte au milieu un trou traversant dans lequel est engagé un coussinet de palier 6. La roue à palettes 4 est formée avantageusement d'une matière plastique et le coussinet de palier 6 est formé d'un polyamide renforcé par fibres de carbone. L coussinet de palier 6 dépasse par son extrémité inférieure de la roue à palettes 4 et il se prolonge en bas par un bossage 5 disposé de façon centrée et d'une forme hémisphérique. Ce bossage peut s'appuyer sur le fond du boîtier 1 et constituer ainsi en bas le support de la roue à palettes 4. En haut, la roue à palettes 4 est maintenue par engagement de l'axe de palier 3 dans le coussinet de palier 6. Egalement, le maintien radial de la roue à palettes 4 est assuré par l'axe de palier 3 et le coussinet de palier 6. Au moins la surface du coussinet 6 dirigée vers l'axe de palier 3 et la surface du bossage 15 sont avantageusement réalisées comme une pellicule formée par injection et non usinée, comme cela est produit lors de la fabrication du coussinet de palier 6. Lorsque de l'eau (symbolisée par les flèches) s'écoule à travers la chambre de mesure du capteur hydraulique, la roue à palettes 4 est entraînée en rotation. In Figure 1 is shown the hydraulic sensor of a water meter, having an optimized magnetic coupling. The hydraulic sensor consists of the housing 1, which is sealed at the top by a cover plate 2. The cover plate 2 carries a bearing shaft 3, incorporated in the mold in a pressure-tight manner and which is oriented perpendicularly. to the flow direction of the water extending through the cover plate 2. On the bearing pin 3 is rotatably mounted a paddle wheel 4, which carries at the upper end of its hub an annular magnet 5. It comprises in the middle a through hole in which is engaged a bearing bushing 6. The vane wheel 4 is advantageously formed of a plastic material and the bearing bushing 6 is formed of a fiber-reinforced polyamide of carbon. The bearing bushing 6 protrudes at its lower end from the paddle wheel 4 and is extended downwards by a boss 5 arranged centrally and of a hemispherical shape. This boss can be supported on the bottom of the casing 1 and thus constitute at the bottom the support of the vane wheel 4. At the top, the vane wheel 4 is held by engagement of the bearing pin 3 in the bearing bushing 6. Also, the radial maintenance of the vane wheel 4 is provided by the bearing pin 3 and the bearing bushing 6. At least the surface of the bearing 6 directed towards the bearing axis 3 and the surface of the boss 15 are advantageously made as a film formed by injection and not machined, as is produced during the manufacture of the bearing pad 6. When water (symbolized by the arrows) flows through the measuring chamber of the hydraulic sensor , the vane wheel 4 is rotated.
Pour garantir une liaison étanche à la pression entre le boîtier 1 et la plaque de recouvrement 2, il est prévu entre ces éléments une bague taurique 7. Celle-ci est maintenue par une bague filetée 8, vissée dans un filetage intérieur formé dans la partie supérieure du boîtier 1 de façon à pousser la plaque de recouvrement 2 vers le bas. To ensure a pressure-tight connection between the housing 1 and the cover plate 2, there is provided between these elements a tauric ring 7. This is held by a threaded ring 8, screwed into an internal thread formed in the part upper case 1 so as to push the cover plate 2 down.
L'extrémité supérieure de l'axe de palier 3 sert simultanément d'axe de palier pour une roue dentée 9, qui porte les aimants 10, 11 associés à la partie supérieure de l'accouplement magnétique. The upper end of the bearing pin 3 serves simultaneously as a bearing pin for a toothed wheel 9, which carries the magnets 10, 11 associated with the upper part of the magnetic coupling.
Sur la figure 1, on a en outre représenté la partie inférieure du mécanisme de comptage associé. Ce mécanisme de comptage comporte une plaque inférieure de support 12. Celle-ci garantit, au moyen d'un point de centrage, la disposition correcte de la seconde roue dentée 13 par rapport à la première roue dentée 9 et elle constitue au-dessus de la première roue dentée 9 le contre-appui axial pour cette roue dentée 9. La seconde roue dentée 13 est montée, comme toutes les autres roues dentées non représentées, dans le mécanisme de comptage et elle porte, à l'extrémité supérieure de l'axe, l'étoile de captage (non représentée). La disposition de la seconde roue dentée 13 dans la partie supérieure du mécanisme de comptage a été schématisé en 14. In Figure 1, there is further shown the lower part of the associated counting mechanism. This counting mechanism comprises a lower support plate 12. This ensures, by means of a centering point, the correct disposition of the second toothed wheel 13 with respect to the first toothed wheel 9 and constitutes above the first toothed wheel 9 against axial support for this toothed wheel 9. The second toothed wheel 13 is mounted, like all other toothed wheels not shown, in the counting mechanism and carries, at the upper end of the axis, the capture star (not shown). The arrangement of the second gear 13 in the upper part of the counting mechanism has been schematized at 14.
La première roue dentée 9 fait ici partie du capteur hydraulique. Lors de la mise en place de l'ensemble constitué par le mécanisme de comptage, les dents de la première et de la seconde roue dentée 9, 13 entrent en prise et le mécanisme de comptage est engagé dans une zone dépouillée de la bague filetée 8. The first gear 9 is here part of the hydraulic sensor. When the assembly constituted by the counting mechanism is put into place, the teeth of the first and second gear wheels 9, 13 come into engagement and the counting mechanism is engaged in a zone stripped of the threaded ring 8 .
L'axe de palier 3 est pourvu dans une zone centrale de plusieurs rainures annulaires. Dans cette zone, il est encastré solidement et de façon étanche à l'eau dans la plaque de recouvrement 2. La partie supérieure de l'axe de palier 3 représente simultanément la zone principale d'appui de la première roue dentee 9. The bearing axis 3 is provided in a central zone with a plurality of annular grooves. In this zone, it is embedded firmly and in a watertight manner in the cover plate 2. The upper part of the bearing axis 3 simultaneously represents the main bearing zone of the first toothed wheel 9.
Comme matériau pour la première roue dentée 9, on choisit une matière plastique qui possède simultanément des propriétés avantageuses de palier et qui confère la résistance mécanique nécessaire à la roue dentée. Cette première roue dentée 9 est pourvue, dans une zone inférieure, de deux trous parallèles à l'axe de rotation, espacés mutuellement de 1800 et dans lesquels sont disposés deux aimants 10 et 11 ayant des polarités alternées. As a material for the first toothed wheel 9, a plastic material is selected which simultaneously has advantageous bearing properties and which gives the necessary mechanical strength to the toothed wheel. This first toothed wheel 9 is provided, in a lower zone, with two mutually spaced apart holes parallel to the axis of rotation of 1800 and in which two magnets 10 and 11 are arranged having alternating polarities.
Lors du montage de la première roue dentée 9, les deux aimants 10, 11 sont adaptés par rapport aux pâles de l'aimant annulaire 5 prévu dans la roue à palettes 4 de telle sorte qu'à chaque fois des pôles différents soient situés l'un en regard de l'autre. L'accouplement magnétique opère avec cette disposition polaire. During the mounting of the first gear 9, the two magnets 10, 11 are adapted relative to the blades of the annular magnet 5 provided in the paddle wheel 4 so that each time different poles are located one next to the other. The magnetic coupling operates with this polar arrangement.
Avantageusement, les supports d'aimants situés côté-eau et côté-sec sont montés sur le même axe de palier 3, dont les deux extrémités servent de zones d'appui axial. On obtient ainsi une association axiale optimale des deux supports d'aimants de l'accouplement magnétique, de sorte que l'efficacité de l'accouplement magnétique est optimisée et que la précision de mesure est maximale. Advantageously, the magnet supports located on the water side and on the dry side are mounted on the same bearing axis 3, the two ends of which serve as axial bearing zones. This results in an optimal axial association of the two magnet supports of the magnetic coupling, so that the efficiency of the magnetic coupling is optimized and the measurement accuracy is maximum.
La figure 2 représente de façon détaillée la partie sèche d'une première réalisation de l'accouplement magnétique. La figure 4 représente en vue en plan la même partie sèche. Cette partie sèche se compose d'un corps sensiblement cylindrique, qui comporte intérieurement un trou axial servant à recevoir l'axe de palier. Dans sa moitié inférieure, il est prévu sur ce corpS les dispositifs de fixation correspondants des aimants 10a et lia. Dans sa partie supérieure, le corps cylindrique pénètre dans la première roue dentée 9 du mécanisme de comptage. Les aimants 10a et lia sont engagés dans des trous correspondants de telle sorte qu'ils puissent etre déplacés vers le haut ou vers le bas axialement par rapport à l'axe de rotation de l'accouplement magnétique. Figure 2 shows in detail the dry part of a first embodiment of the magnetic coupling. Figure 4 shows in plan view the same dry part. This dry portion consists of a substantially cylindrical body, which has internally an axial hole for receiving the bearing axis. In its lower half, there is provided on this body corresponding fixing devices of the magnets 10a and 11a. In its upper part, the cylindrical body enters the first toothed wheel 9 of the counting mechanism. The magnets 10a and 11a are engaged in corresponding holes so that they can be moved up or down axially with respect to the axis of rotation of the magnetic coupling.
Après le réglage correspondant, ils sont fixés par collage par injection d'un adhésif correspondant dans les trous associés. Dans le cas considéré, il est possible de prévoir à la place des trous également des évidements ayant une autre section, par exemple des évidements rectangulaires, mais il faut alors utiliser en correspondance des aimants ayant une section rectangulaire.After the corresponding adjustment, they are fixed by adhesive bonding of a corresponding adhesive in the associated holes. In the case considered, it is possible to provide holes instead of recesses having another section, for example rectangular recesses, but it is then necessary to use in correspondence magnets having a rectangular section.
La figure 3 représente une autre forme de réalisation de la partie sèche de l'accouplement magnétique. La figure 3 correspond dans sa structure de principe à celle de la figure 2. Les trous qui reçoivent les aimants 10b et llb sont cependant pourvus d'un filetage intérieur. Les aimants lob et llb sont réalisés comme des vis-pointeaux comportant un filetage extérieur correspondant. Avantageusement, les aimants 10b et llb comportent en outre des évidements permettant l'engagement d'un outil, par exemple des fentes pour des tournevis normaux ou à fentes croisées ou bien des évidements pour recevoir une clé à embout. Cette forme de réalisation présente l'avantage que l'accouplement magnétique peut subir à tout moment un réglage correctif. Figure 3 shows another embodiment of the dry portion of the magnetic coupling. Figure 3 corresponds in its structure in principle to that of Figure 2. The holes which receive the magnets 10b and 11b are however provided with an internal thread. Magnets lob and llb are made as screw-needles having a corresponding external thread. Advantageously, the magnets 10b and 11b further comprise recesses allowing the engagement of a tool, for example slots for normal screwdrivers or with crossed slots or recesses for receiving a bit wrench. This embodiment has the advantage that the magnetic coupling can be corrected at any time.
Avantageusement on utilise dans cette invention un axe de palier spécial qui est agencé aux deux extrémités comme une partie d'appui axial pour aussi bien la roue à palettes que pour la première roue dentée associée aux aimants du mécanisme de comptage. Au milieu de cet axe de palier, celui-ci est pourvu de plusieurs encoches et, dans cette zone, il est encastré par injection de façon étanche à l'eau, comme une pièce rapportée, dans la plaque supérieure de recouvrement du capteur hydraulique. Du côté-eau et également du côté du mécanisme de comptage, l'axe de palier sort de la plaque de recouvrement et il sert des deux côtés de zone d'appui principal pour la roue à palettes ou pour la roue dentée comportant les aimants. Le coussinet de palier ainsi que la roue dentée portant les aimants peuvent être fabriqués sans difficulté par le fait que les écarts de rotondité des aimants dans ces zones d'appui sont peu importantes. Advantageously, a special bearing pin is used in this invention which is arranged at both ends as an axial bearing part for both the paddle wheel and the first gear wheel associated with the magnets of the counting mechanism. In the middle of this bearing axis, it is provided with several notches and, in this area, it is embedded by watertight injection, as an insert, into the upper cover plate of the hydraulic sensor. On the water side and also on the counting mechanism side, the bearing pin exits the cover plate and serves on both sides of the main bearing area for the paddle wheel or for the gear wheel with the magnets. The bearing bushing and the gear wheel carrying the magnets can be manufactured without difficulty by the fact that the magnitudes of magnitudes in these bearing zones are small.
On est ainsi assuré de l'alignement des axes de rotation lors du montage de la roue à palettes et de la roue dentée portant les aimants.It is thus ensured the alignment of the axes of rotation during assembly of the paddle wheel and the toothed wheel carrying the magnets.
Alors qu'on utilise pour la roue à palettes un aimant annulaire à quatre pôles, la première roue dentee du mécanisme de comptage est pourvue de deux aimants individuels, qui sont disposés avec le même espacement et dans des positions mutuellement opposées par rapport à l'axe de rotation, en étant tous deux déplaçables par translation axiale. While a four-pole annular magnet is used for the vane wheel, the first gearwheel of the counting mechanism is provided with two individual magnets, which are arranged with the same spacing and in mutually opposed positions with respect to each other. axis of rotation, both being displaceable by axial translation.
Ces deux aimants individuels (ayant une grande puissance énergétique) peuvent être maintenant apparies avec un aimant de la roue à palettes de telle sorte que, par la translation axiale des deux aimants ou bien d'un aimant correspondant, il soit possible de corriger l'asymétrie des champs magnétiques appariés ou bien de pouvoir régler dans une plage déterminée de tolérances la composante de force de traction, qui détermine la force d'appui axial. Après que le réglage des deux aimants a été effectué, ceux-ci sont fixés dans leurs positions (par exemple par collage). These two individual magnets (having a great energetic power) can now be connected with a magnet of the paddle wheel so that, by the axial translation of the two magnets or a corresponding magnet, it is possible to correct the asymmetry of the matched magnetic fields or to be able to adjust in a given range of tolerances the tensile force component, which determines the axial bearing force. After the adjustment of the two magnets has been performed, they are fixed in their positions (for example by gluing).
Dans cette solution proposée, l'interface mécanique entre le capteur hydraulique et le mécanisme de comptage n'est pas constitué par l'accouplement: magnétique, comme dans des compteurs conventionnels, mais par le premier appariage de roues dentées du mécanisme de comptage. Le capteur hydraulique contient ainsi toujours la première roue dentée associée aux aimants et le mécanisme de comptage commence avec la seconde roue dentée. In this proposed solution, the mechanical interface between the hydraulic sensor and the counting mechanism is not constituted by the coupling: magnetic, as in conventional counters, but by the first pairing of toothed wheels of the counting mechanism. The hydraulic sensor thus always contains the first gear wheel associated with the magnets and the counting mechanism starts with the second gear wheel.
La roue dentée portant les aimants a une masse et des dimensions qui sont réduites au minimum. Des couples minimaux de la roue à palettes sont ainsi également transmis de façon plus favorable dans le mécanisme de comptage et, avec des rapports correspondants de transmission pour les roues dentées, on obtient pratiquement une insensibilité dans les autres étages de transmission. Pour ces raisons, on a également transféré l'étoile de captage (pour des travaux en banc d'essai) sur la seconde roue dentée. Le nouveau mécanisme de comptage est agencé comme un ensemble qui peut, par l'intermédiaire d'un collet coaxial, être mis en place et emboîté exactement au milieu dans la plaque supérieure de recouvrement du capteur hydraulique de telle sorte qu'il se produise un engrènement de la roue dentée portant les aimants avec la première roue dentée du mécanisme de comptage et qu'on obtienne un entr'axe défini. La possibilité de rotation de 3600 du mécanisme de comptage par rapport au capteur hydraulique est ainsi conservée. The gear wheel carrying the magnets has a mass and dimensions that are reduced to a minimum. Minimum torques of the vane wheel are thus also more favorably transmitted in the counting mechanism and, with corresponding transmission ratios for the gears, practically insensitivity is obtained in the other transmission stages. For these reasons, the capture star (for bench test work) was also transferred to the second gear wheel. The new counting mechanism is arranged as an assembly which can, by means of a coaxial collar, be put in place and fitted exactly in the middle in the upper cover plate of the hydraulic sensor in such a way that a meshing of the toothed wheel carrying the magnets with the first gear of the counting mechanism and that a defined center distance is obtained. The possibility of 3600 rotation of the counting mechanism with respect to the hydraulic sensor is thus preserved.
Le mécanisme de comptage est maintenu en position permet également un déroulement optimal du travail dans le cas de dispositions verticales du banc d'essai (analyse de l'étoile au moyen d'un coupleur optique).The counting mechanism is maintained in position also allows an optimal workflow in the case of vertical provisions of the test bench (analysis of the star by means of an optical coupler).
Le palier tournant et également un palier axial sont créés par le coussinet de la roue à palettes ou bien le trou aveugle de la roue dentée avec aimants sur l'axe de palier. Le second palier axial, qui est réalisE pour les deux éléments par un embout de forme sphérique et centré par rapport à une surface plane du capteur hydraulique ou du carter du mécanisme de comptage entre en action seulement lorsque la force magnétique agissant axialement et tirant l'une vers l'autre la roue à palettes et la roue dentée avec aimants est contrebalancée par d'autres forces (par exemple des forces hydrauliques engendrées dans le capteur hydraulique). The rotating bearing and also an axial bearing are created by the bearing of the vane wheel or the blind hole of the toothed wheel with magnets on the bearing axis. The second axial bearing, which is carried out for both elements by a spherical shaped endpiece and centered with respect to a flat surface of the hydraulic sensor or the counting mechanism casing, comes into action only when the magnetic force acting axially and pulling the towards each other the vane wheel and the gear wheel with magnets is counterbalanced by other forces (eg hydraulic forces generated in the hydraulic sensor).
Dans cette combinaison, les champs magnétiques se forment de façon spécifique par rapport à l'appareillage, c' est-à-dire que toutes les tolérances de fabrication et les formes de champs magnétique produisent, dans une relation de combinaison complexe, les forces qui déterminent la qualité de cet accouplement magnétique. In this combination, the magnetic fields are formed specifically with respect to the apparatus, that is, all manufacturing tolerances and magnetic field shapes produce, in a complex combination relation, the forces which determine the quality of this magnetic coupling.
L'accouplement magnétique est alors d'une grande qualité lorsque les forces transversales résultantes sont aussi petites que possible afin qu'aucun frottement additionnel ne soit exercé dans les paliers.The magnetic coupling is then of a high quality when the resulting transverse forces are as small as possible so that no additional friction is exerted in the bearings.
Les forces de traction agissant axialement doivent également être seulement suffisamment grandes pour que, lors d'une accélération maximale ou bien lors de débits maximaux, le mécanisme de comptage soit encore entraîné de façon sure par la roue à palettes. Des forces plus grandes augmentent le frottement et l'usure dans les paliers axiaux. Ce réglage complexe de l'accouplement magnétique peut être réalisé par déplacement axial de l'un ou des deux aimants dans les trous de la première roue dentée 9, ce qui permet également le réglage des forces axiales de traction dans une plage optimale. Après que le réglage a été effectué1 les aimants sont fixés par une goutte d'adhésif. The axially acting tensile forces should also be only large enough that, during maximum acceleration or at maximum flow rates, the counting mechanism is still safely driven by the vane wheel. Higher forces increase friction and wear in the axial bearings. This complex adjustment of the magnetic coupling can be achieved by axial displacement of one or both magnets in the holes of the first gear 9, which also allows the adjustment of the axial forces of traction in an optimum range. After the adjustment has been made, the magnets are fixed by a drop of adhesive.
Sur la figure 5 est représenté à titre d'exemple un compteur d'eau électronique. Dans tous les compteurs d'eau électroniques de ce genre, la roue à palettes 4 porte un appendice en forme de virole cylindrique, disposé coaxialement, constitué d'un matériau électriquement isolant et s'étendant vers le haut à partir de la roue à palettes 4, et elle entoure une électrode centrale 23 disposée coaxialement par rapport à elle d'une manière classique. Cet appendice en forme de virole cylindrique comporte, en fonction du type de compteur, une ou plusieurs découpures en forme de secteurs. A l'extérieur de cet appendice en forme de virole cylindrique, deux ou plus de deux électrodes latérales 24 s'étendent à partir de la plaque de recouvrement 2 également dans la chambre de mesure du boîtier 1. L'axe de palier 3 s'étend vers le bas à partir du milieu de l'électrode centrale 23. A cet égard, il forme avantageusement une seule et même pièce avec l'électrode centrale 23. L'autre palier et les autres constituants de la partie-eau du compteur électronique de la figure 5 correspondent dans l'essentiel aux parties représentées sur la figure 1. Elles sont par conséquent désignées par les mêmes références numériques et on ne refera pas en particulier une description desdites parties. In Figure 5 is shown by way of example an electronic water meter. In all electronic water meters of this type, the vane wheel 4 carries a cylindrical ferrule-shaped appendage, arranged coaxially, made of an electrically insulating material and extending upwardly from the vane wheel. 4, and surrounds a central electrode 23 arranged coaxially with it in a conventional manner. This appendage in the form of cylindrical shell comprises, depending on the type of meter, one or more cutouts in the form of sectors. Outside this cylindrical shell-shaped appendage, two or more lateral electrodes 24 extend from the cover plate 2 also into the measuring chamber of the housing 1. The bearing pin 3 is extends downwards from the middle of the central electrode 23. In this respect, it advantageously forms a single piece with the central electrode 23. The other bearing and the other constituents of the water part of the electronic counter of Figure 5 correspond in essence to the parts shown in Figure 1. They are therefore designated by the same reference numerals and will not be repeated in particular a description of said parts.
Toutes les particularités et avantages de l'invention, mis en évidence dans la description, des revendications et des dessins, y compris des détails de construction et des dispositions spatiales, peuvent être importants pour une invention aussi bien séparément que dans une combinaison quelconque. All the features and advantages of the invention, highlighted in the description, claims and drawings, including construction details and spatial arrangements, may be important to an invention both separately and in any combination.
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