Brevet FR2099552A1 — publié le 19720317

La présente invention a pour objet des compteurs volumétriques pour des fluides en écoulement, avec deux pistons rotatifs qui tournent chacun autour de son axe dans une chambre de mesure, en s'engrenant mutuellement par une denture composée d'un petit nombre de grosses dents. Dans les compteurs à pistons rotatifs de ce genre des pistons en rotation forcent toujours à l'endroit où les dents s'engrènent, une partie du fluide qui parcourt le compteur à entrer entre le sommet des dents de l'un des pistons et le fond de l'entredent de 1' autre. Cette mise sous pression du fluide-ne provoque pas seulement un effet de freinage sur la marche du compteur mais influence aussi le manière désavantageuse la précision de mesure. Plus particulièrement la partie du fluide qui est emprisonnée exerce une pression sur les axes des pistons rotatifs et y provoque une forte friction puisque les fluides sont pratiquement incompressibles. Un autre frottement intervient du fait du contact entre les dents engrenées pendant la rotation des pistons. La présente invention a pour objet de réduire au minimum le frottement et l'effet de freinage dans de tels compteurs à pistons rotatifs et d'augmenter leur précision. Selon l'invention, la solution de ce problème est trouvée du fait que les dents, de préférence cycloidales, de la denture des mistons rotatifs présentent au milieu du pied de chaque dent un alésage paralltle à l'axe de rotation du piston, dans lequel débouchent d'une part plusieurs alésages qui traversent la dent verticalement et d'autre part plusieurs alésages qui prennent origine à un des entredents adjacents, ces deux sortes d'alésages étant prévus tout le long de la largeur du piston. Ces alésages dans les dents des pistons rotatifs permettent au fluide emprisonné dans les grands entredents lors de l'engrène- ment, de refluer simplement, sans passer d'un c8té du compteur à 1' autre. On obtient ainsi une détente au point d'engrenage qui annule l'effet de freinage et de frottement. Lorsque les dents sont cyclot- dales, de sorte quelles possèdent à l'opposé d'autres profils une ligne d'engrènement en forme d'arc de cercle, on peut réaliser pour le transport du fluide passant par le compteur un nombre particulièrement réduit de dents avec de grands entredents.En outre, les dents cycloidales s'engrènent de manière particulièrement étanche de sorte qu'il ne peut y avoir de glissement entre les dents, susceptible de mener à des erreurs de mesure. Glace à la disposition pédale des alésages de détente, la force motrice exercée par le fluide de passage se répartit presque en parties égales sur les deux pistons rotatifs, ce qui assure une marche régulière du compteur avec un minimum de frottement0 Un compteur à pistons rotatifs réalisé de cette façon offre, en comparaison des constructions connues, l'avantage qu'il n'y a pas d'irrégularités de marche. I1 permet aussi une rotation sensiblement plus vite et, gracie aux grands entredents, le passage d'une plus grande quantité de fluide. I1 y a aussi lieu de souligner la moindre sensibilité à l'encrassement qui s'ensuit.On n'a pas besoin de machines spéciales pour la fabrication des pistons rotatifs, ils peuvent titre produits sur des machines normales à tailler les engrenages, si l'on ne préfère d'utiliser des profils étirés pour leur fabrication. Dans une forme de réalisation plus évoluée de l'invention, lei pistons rotatifs tournent dans une chambre de mesure, dont les coques présentent des deux côtés, vers la tubulure d'entrée et vers la tubulure de sortie, un rétrécissement en forme de toit, et au milieu un segment d'arc de cercle, et qui comportent au centre de la tubulure d'entrée, parallèlement aux axes des pistons rotatifs, une chicane en équerre, dont le sommet est dirigé en amont et qui partage le fluide qui s'écoule à travers le compteur en deux cou rants qui sont admis aux couronnes dentées des deux pistons rotatifs en tangente, du côté extérieur. Cette division du fluide en deux écoulements partiels qui agissent en tangente sur les couronnes dentées des deux pistons rotatifs, et qui est obtenue par la forme spéciale de la chambre de mesure et l'incorporation d'un organe directeur en équerre, a pour effet que le fluide touche les pistons retatifs directement dans le sens périphérique, si bien que la perte de pression dans le compteur est extrtmement faible, grâce à la faible déflection que subit le fluide, ce qui accélère la rotationdes pistons rotatifs. En association avec la détente obtenue par les alésages au point d'engrènement des dentures, cette manière spéciale d'amenée du fluide sous forme d'écoulements partiels, permet de réaliser un compteur très sensible et à haute précision de mesure. D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-dessous de deux exemples d'exécution, à l'aide du dessin annexé. Dans ce dessin, La fig. 1 est une vue en coupe dbn compteur volumétrique conforme à l'invention et, La fig. 2 montre le compteur volumétrique avec une chambre de mesure perfectionnée au point de vue de la technique des fluides. Comme le fait voir la fig. 1, deux pistons rotatifs 3 et 4, cylindriques et pourvus d'un petit nombre de grandes dents cyclot- dales 2, tournent autour de leurs axes 5 et 6 dans le sens indiqué par les flèches, dans la chambre I d'un corps de compteur non montré sur le dessin. La chambre de mesure 1 se compose de deux coques semicirculaires 7, 8. 3ans l'axe de la tubulure d'entrée 9 et de la tubulure de sortie 10, les dents des deux pistons rotatifs 3 et 4 s' engrènent profondément. Celà mène au fond des entredents Il à la délimitation d'espaces 12 dans lesquels une partie du fluide à mesu- rer se trouve enfermé.Pour que ce fluide emprisonné dans les espaces 12 n'exerce pas d'effet nuisible sur les axes 5, 6 des pistons et par conséquent sur le fonctionnement du compteur, les dents cy cloidales 2 sont percées selon l'invention au milieu de leur pied de part en part d'un alésage 13, parallèle à l'axe du piston, et dans cet alésage 13 débouchent plusieurs alésages 14 distribués sur toute la largeur du piston rotatif et traversant la dent 2 en verticale, du sommet au pied. De même, les alésages 15 provenant d'un des entredents ll adjacents sont mis en corrmunication avec l'alésage 13. Grâce aux alésages 13, 14 et 15, on obtient que le fluide forcé dans les espaces 12 des entredents Il puisse refluer sans entraves et sans s'écouler d'un côté à l'autre du compteur. l'étanchéité très sue au point d'engrènement entre les dents 2 est obtenue par les grandes dents cycloidales qui sont en contact étanche aux trois points 16, 17 et 18 des espaces 12. Dans la forme de réalisation selon la fleure 2, la chambre de mesure 1 perfectionnée au point de vue de la technique des fluides, se compose de coques présentant des deux côtés, - vers la tubulure d'entrée 9 et vers la tubulure de sortie 10 - un rétrécissement en forme de toit l9. Entre ces deux rétrécissements 19 se trouve au milieu des coques un segment d'arc de cercle 20, à la paroi intérieure de laquelle s'ap;-liquent toujours les sommets de deux dents adjacentes 2, de sorte que l'entredent ll entre les deux dents, qui est rempli du fluide à mesurer, forme une chambre close. En outre, une chicane en équerre 21 est montée en verticale au milieu de la tubulure d'entrée 9, le sommet 22 de l'équerre étant dirigé en amont de l'écoulement. Cette chicane 21 divise le fluide rentrant dans la tubulure 9 en deux écoulements partiels 23 et 24, qui sont dirigés en tangente vers la périphérie dentée respective des pistons rotatifs 3 et 4, par les rétrécissements 19. C'est ainsi qu'à la sortie de la tubulure d'entrée 9 le fluide est partage en deux écoulements 23,24, défléchis en douceur seulement, par l'intermédiaire de chicane 21 et les rétrécissements 19, et ces écoulements partiels font rapidement tourner les pistons rotatifs avec une perte de pression minimum et ils peuvent ensuite échapper par la tubulure de sorte 10, pratiquement sans perte. REVEIYDICATIONS 1. Compteur volumétrique pour des fluides en écoulement, avec deux pistons rotatifs qui tournent chacun autour de son axe dans une chambre de mesure, en s'engrenant mutuellemert par une denture composée d'un petit nombre de grosses dents, caractérisé en ce que les dents (2), de préférence cycloldales, de la denture des pistons rotatifs (3,4) présentent au milieu du pied de chaque dent un alésage (13) parallèle à l'axe de rotation (5,6) du piston, dans lequel débouchent d'une part plusieurs alésages (14) qui traversent la dent verticalement et d'autre part plusieurs alé sages (15) qui prennent origine à un des entredents adjacents, ces deux sortes d'alésages étant prévus tout le long de la largeur du piston. 2. Compteur volumétrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pistons rotatifs (3,4) tournent dans une chambre de mesure (1), dont les coques présentent des deux côtés, vers la tubulure d'entrée 9 et vers la tubulure de sortie (10), un rétrécissement (19) en forme de toit, et au milieu un segment d'arc de cercle (20), et qui comportent au milieu de la tubulure d'entrée (9), parallèlement aux axes (5,6) des pistons rotatifs, une chicane en équerre (21), dont le sommet 2) est dirigé en amont et qui par tage le fluide qui s'écoule à travers le compteur en deux cou rants (23,24) qui sont admis en tangente aux couronnes dentées des pistons rotatifs, du côté extérieur.