Brevet FR2218553A1 — publié le 19740913

L'invention concerne un appareil-pour la mesure de fluide et constituant par exemple un débitmètre ou un densimètre. On connait déjà des appareils de mesure de débit de fluide qui se composent d'un corps à l'intérieur duquel tourne une hélices ce corps étant destiné à entre fixé, par exemple par vissage, sur une conduite d'écoulement de fluide. Dans le cas d'une mesure de débit de fluide, I'hélice est pourvue d'au moins un aimant, qui se déplace au cours de la rotation de l'hélice devant le noyau d'un bobinage, de manière que, à chaque rotation d' hélice, une impulsion soit produite, le nombre de rotations par unité de temps permettant alors de déterminer le débit du fluide stécoulant dans cette turbine. D'autres dispositifs capteurs, connus en euxmêmes, peuvent être prévus sur le corps de cette turbine afin d'en faire un densimètre ou un débitmètree Dans ce genre d'appareil, la section de l'ajutage à l'intérieur duquel tourne 1' hélice doit autre réglable par exemple afin d'adapter le volume du fluide s'écoulant de la turbine par tour d'hélice, pour que ce volume corresponde à une fraction précise d'unité, de volume. Concernant ces ajutages à section variable, divers modes de réalisation ont déjà été prévus, et particulièrement l'un de ces modes de réalisation consiste à utiliser des segments indépendants, placés les uns à coté des autres pour former un cylindre, de manière telle qu'en déplaçant ces divers segments radialement on puisse faire varier la section de 1 'ajutage. Dans cette réalisation connue, les segments d'ajutage comportent des extrémités inclinées, de manière à former un cylindre d'ajutate à extrémités évasées, ces extrémités évasées étant alors en appui sur des bagues annulaires extérieures, de telle manière qu'en déplaçant axialement ces bagues annulaires on puisse rétrécir ou élargir la section de l'ajutage. Dans ce cas, des ressorts sont accrochés aux extrémités. des segments afin de tendre à les appliquer constamment contre les bagues annulaires. Cependant, une telle réalisation est défectueuse en ce sens que, si l'écartement axial des bagues annulaires commande positivement les segments afin de réduire la section de l'ajutage, par contre, lors du rapprochement des bagues annulaires, pour aboutir à une augmentation de la section de l'ajutage, des coincements peuvent se produire, Si bien que les ressorts peuvent ne pas être suffisants pour maintenir en permanence certains de ces segments contre des bagues annulaires. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne,à cet effet, une turbine pour la mesure de l'écoulement d'un fluide, se composant d'un corps, à l'intérieur duquel tourne au moins une hélice, et de moyens capteurs prévus sur le corps pour la mesure de l'écoulement de ce fluide, ce corps comportant un ajutage intérieur à section variable composé de segments indépendants, turbine caractérisée en ce que les segments sont inclines vers l'extérieur à leurs extrémités pour former un ajutage à extrémités évasées et que ces extrémités évasées des segments sont logées de manière coulissante dans des ouvertures prévues dans des bagues mobiles axialement, ces ouvertures guidant les segments par leurs parois intérieures et extérieures lors du déplacement des bagues. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les bagues se composent d'un élément annulaire extérieur, sur la paroi intérieure duquel s'applique la paroi extérieure des extrémités inclinées de l'ajutage, des lames radiales séparant les divers segments les uns des autres étant prévues pour relier mécaniquement un manchon intérieur à l'élément annulaire extérieur. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints , dans lesquels - la figure 1 est une coupe axiale partielle d'un mode de réalisation de l'invention, cette coupe étant établie suivant la ligne A-A de la figure 2 - la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure i - la figure 3 est une coupe suivant C-C de la figure 1, - la figure 4 est une vue en perspective éclatée, partiellement coupée, des moyens de support des segments de l'ajutage. La turbine représentée sur les dessins ci-joints se compose d'un corps 1,à l'intérieur duquel tournent plusieurs hélices 2, dont l'une d'entre elles est-pourvue d'aimants 3 se déplaçant en regard du noyau d'une bobine 4 reliée, par des conducteurs 5, à un boitier de capteurs 6,dans le.quel apparaissent ainsi les impulsions engendrées par le déplacement de l'aimant 3 devant le noyau de la bobine 4. Le corps 1 de cette turbine comporte également et éventuellement d'autres moyens capteurs 7, assurant par exemple la mesure de la densité du fluide s'écoulant dans la turbine. A hauteur des hélices 2 son-t disposées des lames radiales 8 destinées à guider le fluide lors de son écoulement et de son passage au contact des pales des hélices. Cette turbine comporte en outre des segments 9 disposés annulairement les uns à côté dés s autres afin de déterminer la section de l'ajutage de passage du fluide dans la turbine. Ces segments 9 ont leur paroi intérieure 91 et extérieure '92 parallèles au voisinage de leurs extrémités et, en outre, les extrémités de ces segments sont inclinées vers l'extérieur de manière à former un cylindre d'ajutage dont les extrémités sont évasées. Afin de faire varier la section de l'ajutage par déplacement radial des segments 9, il est prévu sur le corps de la turbine 1 un bottier 10, dans lequel sont prévues une vis sans fin 17 et une roue tangente 12, la rotation de la vis sans fin 11 pouvant etreobtenue de l'extérieur du bot- tier 10 par l'intermédiaire d'une tête 13, pourvue par-exemple d'une fente destinée à recevoir un tournevis. ta roue tangente 12 est solidaire d'un axe 13 pourvu d'un pignon 14 qui engrène avec deux crémaillères latérales 15 & 16. Ces crémaillères 15 & 16 sont chacune solidaire à leur extrémité d'un élément annulaire extérieur 17 de manière telle que ces éléments puissent être déplacés axialement par rotation de la vis 11-13. L'élément annulaire extérieur 17 comporte une surface d'appui intérieur 171 sur laquelle s'appuie la face extérieure 92 des segments 9. Sur cet élément annulaire extérieur 17 sont également fixés, par l'intermédiaire de vis 18, une première pièce annulaire 19 et une seconde pièce annulaire 20 formant entretoise entre la pièce 19 et l'élément 17. L'entretoise 20 est pourvue d'un rebord intérieur 21 (voir notamment figure 3) comportant des fentes 22 à l'intérieur desquelles viennent se loger les lamelles radiales 23 prévues sur la paroi extérieure inclinée 241 d'un manchon 25, dit manchon intérieur. Ce manchon intérieur 25 est donc assemblé mécaniquement à l'élément annulaire extérieur 17 par l'intermédiaire des lamelles 23, logées dans les fentes 22 et maintenues dans ces fentes par la pièce 19 et les vis 18. On constate donc que, par cette-construction les divers segments 9 sont maintenus annulairement les uns à c3té des autres par les lames radiales 23, la paroi extérieure 241 du manchon 25 et la surface d'appui 171 de l'élément annulaire 17. Par cette construction, lorsqu'on entraine en rotation la vis sans fin, on déplace axialement l'élément annulaire 17, de manière telle que les segments 9 puissent être déplacés radialement. En outre, étant donné que ces segments 9 sont en appui, par leurs faces intérieure et extérieure, respectivement sur les faces 241 et 171, ces segments 9 sont guidés positivement dans les deux sens de déplacement de ltélément annulaire 17, ce qui permet d'obtenir une grande précision dans le déplacement de ces segments , et donc dans les variations de section de l'ajutage. On constate en outre que, conformément à l'invention, les surfaces d'appui 241 du manchon 25 sont décalées axialement par rapport aux surfaces d'appui 17 de l'élément annulaire 17, si bien que le réglage du passage des segments 9 peut aisément hêtre réalisé par modification de l'épaisseur de la pièce entretoise 20. Egalement, dans la construction représentée, les guides 8 pour l'écoulement du fluide sont disposés dans un manchon 26, lui-m8me centré dans le corps 1 par une pièce annulaire 27. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir ducadre de l'invention. REVENDICATIONS 10/ Turbine pour la mesure de l'écoulement d'un fluide, se composant d'un corps, à l'intérieur duquel tourne. au moins une hélice, et de moyens capteurs prévus sur le corps pour la mesure de l'écoulement de ce fluide, ce corps comportant un ajutage intérieur à section variable composé de segments indépendants, turbine caractérisée en ce que les segments sont inclinés vers l'extérieur à leurs extrémités, pour former un ajutage à extrémités évasées et que ces extrémités évasées des segments sont logées de manière coulissante dans des ouvertures prévues dans des-bagues mobiles axialement, ces ouvertures guidant les segments par leurs parois intérieures et extérieures lors du déplacement des bagues. 20/ Turbine conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les bagues se composent d'un élément annulaire extérieur, sur la paroi intérieure duquel s'applique la paroi ex.térieure des extrémités inclinées de l'ajutage, des lames radiales séparant les divers segments les uns des autres étant prévues pour relier mécaniquement un manchon intérieur à ltélé- ment annulaire extérieur. 30/Turbine conforme à la revendication 2, caractérisée en ce que le manchon intérieur comporte des surfaces d'appui pour les segments, qui sont décalées axialement par rapport aux surfaces de l'élément annulaire extérieur recevant en appui lesdits segments. 4 / Turbine conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce les éléments radiaux guidant latéralement les segments et reliant mécaniquement le manchon intérieur à l'élément annulaire extérieur sont reliés à cet élément annulaire extérieur par une entretoise annulaire.