Brevet FR2255584A1 — publié le 19750718

L'invention concerne les débitmètres et, notamment, des boîtiers et les dispositifs de mesure qu'ils renferment L'invention concerne divers types de débitmètres et, notamment, des appareils de mesure du débit de l'eau, à usage domestique, comportant un dispositif de mesure placé dans un bottier. Ces appareils sont montés sur la conduite d'arrivée d'eau. Le dispositif mesure commande un indicateur permettant d'observer visuellement la quantité de liquide passant dans l'appareil. L'indicateur est généralement protégé contre tout contact avec le liquide en étant monté dans un bottier séparé de celui du dispositif de mesure. L'entratnement de cet indicateur par le dispositif de mesure peut comprendre classiquement un presse-étoupe ou un accouplement magnéTique. L'appareil selon l'invention, qui comporte un dispositif de mesure du type à disque exécutant un mouvement de nutation et d'autres éléments de mesure, peut également comporte ter d'autres dispositifs de mesure. par exemple des pistons, des roues dentées, etc. Les appareils antérieurs de mesure comprennent un bot- tier, normalement moulé en métal ou en matière plastique, puis usiné pour loger une chambre dé mesure, des conduits, un cadran et d'autres éléments. Ces pièces moulées sont relativement lourdes afin qu'elles présentent la résistance nécessaire à la rupture et à la déformation. Cependant, ces appareils présentent certains inconvénients tels sue leur prix élevé de made main-d'oeuvre tière,/et de fabrication. De plus, les moules et le materiel de fonderie nécessaires à leur réalisation sont coûteux et limitent donc leur utilisation. L'invention concerne un boftier d'appareil de mesure. Ce bottier est résistant et permet une diminution du prix -des appareils classiques L'invention concerne un débitmètre comportant une champ bre de mesure qui flotte dans le bottier. Ce dernier comporte deux éléments emboutis, de forme semblable , reliés l'un-à l'åutre. Une simple bande destinée à-être -arrachée ou une retient les deux éléments emboutis assemblés et permet, -lors- qu'elle est retirée, l'accus au dispositif de mesure. Le fond du bottier de l'appareil de mesure selon l1in- vention est concave pour pouvoir se déformer et, par conse- quent, supporter une augmentation du volume, par exemple due au gel du liquide renfermé dans ce bottier. Les risques de détérioration des éléments principaux de l'appareil sont ainsi réduits. L'appareil de mesure selon 11 invention peut etre fabriqué en grande série et de manière fiable, afin que son prix d'achat et de remplacemenz-soit réduit. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en plan de i'appareil de mesure selon l'invention la figure 2 est une coupe axiale partielle de l'appareil et représente la chambre de mesure, le cadran et d'autres éléments la figure 3 est une vue en perspective d'un demi-boM- tiér avant l'assemblage de l'appareil ; et la figure 4 est une élévation, avec arrachement partiel, qui montre les déformations successives, dues au gel, du bottier. Les figures 1 et 2 représentent le débitmètre 1 selon l'invention qui comporte un bottier 2 constitué de deux éléments complémentaires et hémisphériques 3 et 5. Ces éléments sont réalisés dans uné mince tôle , par exemple par emboutissage profond. Ils sont initialement idèntiques. Cependant, après avoir subi d'autres opérations de fabrication, différentes pour chacun d'entre eux, ils peuvent prendre les positions auxquelles ils sont destinés et devenir ainsi les éléments supérieur 3 et inférieur 5 du bottier 2. Ces éléments sont reliés hermétiquement l'un à l'autre suivant un plan incliné sur l'axe horizontal de l'appareil.Cette orientation du joint permet un montage aisé et hermétique de la chambre de mesure sur le conduit extérieur, comme décrit ci-après. Des conduits 7 et 9, alignés horizontalement l'un sur l'autre, sont destinés à ltentrée et à la sortie du fluide passant dans l'appareil 1 Ces conduits 7 et 9 sont . fixés mécaniquement aux éléments 3 et 5, par exemple par soudage, brasage, ou tout autre procédé classique. Ils peuvent être de toute longueur convenable ou nécessaire pour os branchements. -Un bottier Il de cadran, réalisé classiquement dans une tôle convenable, est fixé hermétiquement sur le sommet de l'élément hémisphérique 3. Ce bottier 11, de forme cylindrique, loge un cadran 13 destiné à indiquer classiquement, au moyen d'une aiguille 131, le débit de liquide passant dans l'appareil.Un couvercle 14 > qui pivote sur un support 15, assure la protection du verre 17 du cadran 13. La figure 2 représente un ensemble 19 comprenant une chambre 21 de mesure constituée d'une moitié supérieure 23 et d'une moitié inférieure 25. Un disque 27, passant par le centre d'une sphère 29 et réalisé d'une seule pièce avec cette dernière, exécute un mouvement de nutation lors du passage d'un fluide dans la chambre 21 pour faire tourner classiquement un axe 31 de commande. Cet axe entraîne un cliquet 33 fixé à une première extrémité d'un arbre 37 qui, lorsqu'il tourne, fait tourner simultanément un aimant 35 fixé à son autre extrémité. L'arbre 37 tourne dans un support cylindrique 38 centré au-dessus du disque 27 et de la sphère 29 et fixé à la moitié supérieure 23 de la chambre 21 par des vis 40. Un aimant mené 39 (non représenté), logé dans le boîtier du cadran 13, à proximité de 1'aimant menant 35, forme avec ce dernier une transmission magnétique classique.Par conséquent, lorsque le liquide passe dans la chambre 21, il fait tourner l1aimant menant 35 qui lui-mAeme fait tourner l'aiguille 13' du cadran 13 par son accouplement avec l'aimant mené 39. Un conduit 7 dépasse de l'élément hémisphérique et supérieur 3 qui est incliné sur l'axe horizontal de l'appareil (figure 2 ). L'extrémité de ce conduit peut être filetée, comme représenté, pour pouvoir être reliée à une source de liquide, ou bien lisse si ce conduit doit être soudé, suivant les caractéristiques de l'installation. Un collet 8, réalisé horizontalement par extrusion sur ltélément 3, loge hermétique ment l'extrémité du conduit 7. L'elém.ent 3 comporte également une ouverture 10 centrée sur l'axe vertical de l'appareil et destinée au passage d'un tronçon du cadran 13 contenant l'aimant mené 39 qui est donc placé à prûximite im- médiate de l'aimant menant 35.Une cloison 41, recouvrant l'ouverture 10 et fixée hermétiquement à l'élément 3, emnê- che le fluide passant dans le bottier 2 de pénétrer dans le bottier 11 du cadran. Cette cloison 41 permet aux aimants 35 et 39 d'être placés à proximité immédiate l'un de l'autre et d'être soumis ainsi mutuellement à une forte attraction magnétique. De plus, un palier de -butée 43 est monté sur cette cloison 41 pour réduire les frottements entre certains éléments et pour offrir une surface d'appui à une extrémité de l'arbre 37. Cette cloison 41 est plus épaisse que -les éléments hémisphériques 3 et 5 afin qu'elle soit peu sensible aux déviations. Cependant, la forme sphérique du bottier 2 lui apporte une résistance mécanique maximale pour une quantité minimale de matière. De meme que pour l'élément 3, un conduit 9 dépasse de l'élément inférieur et hémisphérique 5, également incliné sur l'axe horizontal de l'appareil. Ce conduit 9 de sortie dépasse suffisamment dans l'élément hémisphérique 5 pour aboutir dans la chambre 21 de mesure (figure 2) à laquelle il est relié hermétiquement, comme décrit ci-après. Un collet 12, qui dépasse de l'élément 5, entoure hermétiquement le conduit 9. Les moitiés supérieure 23 et inférieure 25 de la cham- bre 21 de mesure sont reliées l'une à l'autre et au conduit 9 de sortie par un anneau 14 de retenue. Un tronçon du conduit 9 est logé dans un orifice 16 de sortie délimité par les moitiés 23 et 25 de la chambre 21. L'anneau 14 assure également la fixation de cette chambre 21 sur le tronçon du conduit 9 situé à l'intérieur de cette dernière. Un joint 18 assure i 'étanchéité entre le conduit 9 et les moitiés 23 et-25 de la chambre 21. Ce joint comporte un collet 18' qui, le cas éché ant, assume la fonction de tampon entre la chambre 21 et l'élément 5. Cette fonction s'ajoute donc à celle de joint axial -lassique. Des ergots 20 et 22, qui dépassent d'un filtre 24 et portent sur des épaulements 23' et 25' des moitiés 23 et 25, erro-illent ces dernières à proximité du conduit 7 d'arrivée. Un cadre 24', monté sur la face intérieure du bottier et entourant le filtre, empêche ce dernier de se déplacer. lie b & ti 24' est réalisé d'une seule pièce avec le filtre et empe- che la rotation de l'ensemble 19 sur le conduit 9 de sortie, car cet ensemble ne pivote pas sur le centre du bottier 2. Par conséquent, toute rotation de l'ensemble 19 sur le conduit 9 provoque un cintrage- du cadre 24' et fait porter l'ensemble 19 sur le bottier 2. De plus, la partie supérieure du support 38 porte sur la cloison 41 pour empêcher toute rotation de la chambre sur son axe horizontal.Cependant, le joint du conduit de sortie permet un léger déplacement axial de cette chambre 21. Le filtre 24 peut être de forme sphérique pour s'appliquer étroitement contre la face intérieure de la paroi de l'élément 3 et il peut etre moulé ou constitué d'une plaque ajourée de métal ou d'un tamis de fils métalliques. Bien que l'entrée de la chambre 21 de mesure ne soit pas représentée, il est évident qu'elle est placée à proximité de la sortie et isolée de cette dernière par une cloison classique 26. Les moitiés 23 et 25 de la chambre 21 peuvent etre assemblées d'une manière différente de celle représentée, par exemple par des vis, et el- les doivent être suffisamment serrées l'une contre l'autre pour empêcher toute fuite de liquide entre elles.L'élément inférieur 5 comporte un tronçon concave 32 qui supporte les pressions normales d'essai et de fonctionnement auxquelles l'appareil est soumis, mais qui peut être déformé pour prendre une forme moins concave que celle représentée, convexe ou sphérique lorsque le liquide renfermé dans le bottier 2 gèle. Le tonna des appareils de mesure antérieurs comporte généralement une plaque qui se brise lorsque le liquide gèle. Ces appareils doivent donc etre réparés avant d'entre remis en service. Le tronçon concave du fond de l'appareil selon l'invention se déforme progressivement pour devenir sphérique à la suite de gels ré.étés. Par conséquent, le bottier de l'appareil selon l'invention peut supporter plusieurs gels avant de se rompre. Les lignes mixtes a, b et c indiquert les positions progressives du tronçon du fond du bottier pour les trois premiers gels.Il est évident que ces positions ne sont données qu'à titre d'exemple et qu'il est possible que le fond du bottier de l'appareil supporte de nombreux gels sup plémentaires Le bord circulaire de l'élément hémisphérique 3 co- porte un rebord 4 réalisé avec un épaulement 6 pour tenir une bague ou joint annulaire 50 à l'aide d'un rebord complémentaire 4' et d'un épaulement 6' de l'élément hémisphérique 5 (figure 2). Bien que les épaulements 6 et 6' portent llun sur l'autre autour du joint 50 , il, est ' évident qu'ils peuvent également se recouvrir ou qu'ils peuvent être réalisés de manières différentes de celle représentée pour assurer un joint étanche entre les éléments 3 et 5. Une bride 52 retient les éléments hémisphériques 3 et 5 fixés l'un à l'autre et applique une compression convenable sur le joint 50 pour éviter toute fuite de liquide du bottier. La bride 52 peut comprendre une bande de métal sertie sur les rebords et épaulements à l'aide d'outils classiques, ou bien un collier fixé par des vis ou par d'autres organes convenables de verrouillage. La bride 52 peut comporter une bande 54 d'arrachement, délimitée par des lignes parallèles 54' d'enteilles. qui forent une zone d'affaiblissement, et qui peut être tirée par une patte 56 pour couper classiquement cette bride et permettre son élimination. Bien que-dans sa forme décrite, le bottier de l'appa- reil selon l'invention soit en métal embouti, il est également possible qu'il soit constitué de deux parties moulées dans lesquelles d'autres éléments de l'appareil, tels que la chambre flottante de mesure, peuvent se loger. Le montage de l'appareil selon l'invention consiste à assembler quatre sous-ensembles principaux, à savoir le cadran, la partie hémisphérique supérieure, la partie hémisphérique inférieure et la chambre de mesure. Les éléments hémisphériques 3 et 5, réalisés par emboutissage profond, sont llitiulement identique s et comportent chacun un collet destiné au montage du conduit correspondant. La figure 3 représente l'un de ces éléments auxquels le conduit est fixé. Une ouverture 10 est ensuite réalisée par poinçonnage dans l'élément 3, puis la cloison 41 et le conduit 7 sont fixés hermétiquement à ce dernier. Le bottier il du cadran est ensuite monté de manière étanche sur l'élément 3. Le fond 32 de l'élément inférieur et hémisphérique 5 est déformé, et le conduit 9 est monté de manière étanche. Les demi-chambres 23 et 25, le disque 27 et la sphère 29 de l'ensemble 19 sont verrouillés les uns aux autres par les ergots 20 et 22 du tamis 24 sur un côté de la chambre, et par l'anneau 14 de retenue sur l'autre conté. Le cliquet 33 èt l'aimant menant 35 sont fixés sur l'arbre 37 qui tourne sur le support 38. Ce dernier est ensuite monté sur la moitié supérieure 23 de la chambre 21 par des vis 40. La chambre de mesure, ainsi achevée, peut être disposée dans le bottier de appareil. La mise en place de cette chambre dans ltélément 5 s'effectue en disposant le joint 18 sur le tronçon extrême du conduit 9 aboutissant dans l'élément hémisphérique 5. L'ensemble 19 est ensuite placé dans cet élément de manière que I'ouverture 16 de la chambre s'emboîte sur le tronçon du conduit 9 et que le joint assure l'étanchéité entre cette ouverture et le conduit. Ce joint est également positionné pour que son épaulement 18 soit placé entre la chambre 21 et l'élément 5. L'élément inférieur, qui supporte alors l'ensemble 19, est ensuite placé contre l'élément supérieur 3 pour être verrouillé à ce dernier par la bride 52. Le cadran est logé dans son bottier 11, puis le verre 17 est monté à l'aide 'une bague ou par repli du bord du bottier sur ce verre. Le couvercle 14 est ensuite fixé sur son support 15 pour achever le montage de l'appareil. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure pour fluides, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments hémisphériques qui délimitent un boîtier sphérique et dans chacun desquels aboutit un conduit constituant une entrée ou une sortie de l'appareil, le conduit de sortie aboutissant dans une ouverture de sortie d'une chambre de mesure qui est disposée dans le boîtier et qui comporte éga- liement une ouverture d'entrée qui, de meme que l'ouverture de sortie est alignée sur la sortie du bo4-ticr, est alignée sur L'entrée de ce boîtier, l'appareil comportant également un a- dran indiquant la quantité de fluide passant dans la chambre, un dispositif d'assemblage étanche des éléments l'un à l'autre, et un joint disposé entre la sortie du boîtier et l'orifice de sortie de la chambre et permettant un déplacement entre cette dernière et le conduit de sortie. 2. Appareil selon la revendication 1, caracterisé en ce qu'un premier des éléments hémisphériques comporte un tronçon concave conçu pour être déformé progressivement et pour prendre une forme hémisphérique lorsque le fluide renfermé dans le boî- tier est soumis à des gels répétés. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en e que le joint comporte un épaulement destiné à assumer la fonotion d'un tampon entre la chambre de mesure et un élément hémi- sphérique. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre destiné à supporter et à positionner un filtre contre le boîtier, à proximité de son entrée, des organes du filtre supportant la chambre. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé sn ce que les organes supportant la chambre sont des ergots qui dé passent du filtre et qui sont destinés à entre disposes au-dessus de cette chambre et à ia verrouiller. 6. Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte un support fixé au sommet de la cbambre de mesure et assumant da lo@ction de butée pour empêcher toute rotation de cette chambre sur le conduit de sortie. 7. Appareil selon là revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à assembler de manière étanche les éléments entre eux comprend un rebord solidaire du bord circulaire de chacun des éléments hémisphériques et un organe de verrouillage qui entoure ces rebords pour fixer les éléments l'un à l'autre et de manière étanche. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage comprend une bande sertie sur les rebords et comportant une patte d'arrachement par laquelle elle peut être retirée pour permette l'accès à la chambre de mesure. 9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage comprend une bande et des élérente destinés au serrage de cette bande sur les rebords. 10. Appareil selon ia revendication 1, caractérisé en ce que le joint entoure le conduit de sortie, est placé entre ce conduit de sortie et la chambre, et comporte un épaulement faisant corps avec lui, s'étendant extérieurement entre la sortie de la chambre et l'élément hémisphérique correspondant, le joint étant destiné à permettre un déplacement et à assumer la fonction d'un tampon entre la sortie de ia chambre, le conduit sortie et l'élément hémisphérique