Brevet FR2312062A1 — publié le 19761217

La présente invention concerne un doseur pour injecter en continu un additif liquide dans un liquide à traiter circulant dans une tuyauterie. la manière la plus simple d'introduire un additif dnns un liquide est de verser une quantité connue et mesurée de cet additif dans un réservoir contenant une quantité noue du liquide à traiter. Mais il se pose immédiatement un problème de mélange, surtout si la proportion d'additif injectée est faible. D'autre part, toujours dans le cas d'une addition en faible quantité, on est conduit à traiter une quantité importante de liquide dont on peut ne pas avoir l'usage immédiat. On a cherché à remédier à ces inconvénients en assurant l'injection dans la tuyauterie où circule le liquide à traiter, de façon continue. On réalise ainsi un mélange convenable et on ne s'impose pas de stock encombrant. Mais il faut alors asservir deux débits entre eux et cette opération n' est réalisable de façon simple que si ces débits sont assez importants pour pouvoir être mesurés sans erreur notable à l'aide d'organe déprimogènes. Si l'un au moins de ces débits est faible, ce qui est le cas notamment dans l'addition de produit anti-glace à un carburant d'aviation, la technique connue consiste à recouvrir à une pompe doseuse, dont on sait qu'elle constitue un mécanisme complexe, comateux et devant être constamment surveillé. Dans l'exemple indiqué du carburant d'aviation, on a cherché à simplifier un tel dispositif, en vue notamment de l'embarquer à bord. On a ainsi mis au point des pompes entraînées par un moteur hydraulique dont l'énergie est fournie par une dérivation du liquide à traiter, de manière à assurer la proportionnalité désirée. Nais il s'agit, là encore de dispositifs relativement compliqués. la présente invention vise à réaliser un doseur de construction simple et économique qui permette l'injection en continu d'un additif liquide, mdme en très faible proportion. Suivant l'invention, le doseur pour injecter en continu un additif liquide dans :un liquide circulant dans une tuyauterie, notamment pour injecter un produit anti-glace dans un carburant, comprend un réservoir pour l'additif, et il est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour équilibrer,dans ce réservoir, la pression statique régnant dans la tuyauterie, un organe dé primogène monté sur la tuyauterie pour aspirer l'additif du réservoir par l'intermédiaire d'une canalisation, et des moyens montés sur cette canalisation pour régler la proportion d'additif à une valeur prédéterminée. "e système d'injection est donc essentiellement statique et, par suite, simple et peu coûteux. En outre, il est particulièrement fiable et d'un faible encombrement, qualités particulièrement appréciées dans le domaine aéronautique. Suivant une réalisation particulière de l'invention, les moyens d'équilibrage de la pression statique comprennent une membrane flottante fixée sur son pourtour à l'intérieur du réservoir pour séparer celui-ci de façon étanche en deux chambres dont l'une, destinée à contenir l'additif, est reliée à l'organe ddprimogène par la canalisation précitée, et dont l'autre est reliée à la tuyauterie de circulation du liquide à traiter en amont de l'organe déprimogène. L'additif dans le réservoir est donc soumis à la pression statique régnant dans la tuyauterie du liquide à traiter et, par conséquent, la dépression dynamique créée par l'organe déprimogène suffit dans tous les cas à aspirer l'additif vers cette tuyauterie. De préférence, la membrane est agencée pour pouvoir venir se plaquer sur l'une ou l'autre des parois des chambres qu'elle délimitez de manière à permettre le remplissage intégral du réservoir, ainsi que son vidage intégral. D'autres particularités de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif la figure 1 est une coupe en élévation, partiellement schématique, d'un doseur conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe partielle suivant II-II de la figure 1. Le doseur conforme à l'invention décrit ici à titre d'exemple est particulièrement destiné à injecter un liquide anti-glace dans un carburant d'aviation et il est prévpour être embarqué à bord d'un avion. son référence aux figures 1 et 2, ce doseur comprend un réservoir 1, de forme générale sphérique, comprenant deux calottes 2, 3 coopérant entre elles suivant un plan sensiblement équatorial. Un bord épais 4 d'une membrane flottante 5 est serré entre deux brides biseautées 6, 7 prévues sur les calottes et forme joint d'étanchéité. La membrane 5 est agencée pour pouvoir s'appliquer complètement sur la calotte 3 (comme représenté sur la figure 1) aussi bien que sur la calotte 2. antre ces deux positions extrêmes, la membrane 5 définit dans le réservoir 1 deux chambres isolées qu'on appelera dans ce qui suit "chambre inférieure" et "chambre supérieure" relativement à la figure 1. Les brides 6, 7 sont maintenues serrées l'une contre l'autre par une ceinture 8 d'un type connu elle-même serrée et bloquée par des moyens de verrouillage d'un type également connu non représentés. Un orifice 9 est pratiqué dans une plaque de fond 3a de la calotte 3 pour mettre en communication la chambre inférieure avec un élément de tuyauterie 11 par l'intermédiaire d'une canalisation 12 représentée schématiquement et d'un ajutage 13. L'élément 11 fait partie d'une tuyauterie non représentée où circule le carburant suivant la flèche P. Cet élément comprend un tube de Venturi au col 14 duquel est relié, par l'intermédiaire d'un ajutage 15 et d'une canalisation 16, un ajutage 17 fixé sur une rehausse 18 surmontant la calotte 2, de. sorte que le col 14 est en communication avec la chambre supérieure du réservoir 1. antre le col 14 du tube de Venturi et l'ajutage 15 est placé un diaphragme 19. Le calcul de l'orifice de ce diaphragme est à la portée de l'homme de I'art, à partir des caractéristiques de fonctionnement du doseur. Entre le diaphragme 19 et l'ajutage 15 se trouvent encore une pastille filtrante et un clapet antiretour d'un type connu. Ce clapet anti-retour est disposé de manière à autoriser la circulation dans le sens indiqué par les flèches portées sur la canalisation 16. La rehausse 18 de la calotte 2 porte un ajutage 21 (figure 2) de remplissage muni d'un clapet anti-retour 22, et susceptible de recevoir un bouchon, non représenté. À l'intérieur de la rehausse 18 se trouve un flotteur 23 agencé pour venir, en position haute, obturer un clapet 24 d'un ajutage 25 de mise à l'air. A sa base, le flotteur 23 porte un aimant permanent 26 disposé pour coopérer avec un interrupteur à lame flexible 27 logé dans un voile 28 de la rehausse 18, de manière que l'interrupteur se ferme quand le flotteur 23 est enposition basse, pour provoquer l'allumage d'un voyant 29 représenté schématiquement. Dans sa partie centrale, la membrane 5 porte deux aimants permanents 31, 32. l'aimant 31, situé au-dessus, est disposé pour coopérer avec l'interrupteur à lame flexible 27 et provoquer l'allumage du voyant 29 quand la membrane est plaquée sur la calotte 2. L'aimant 32, situé au-dessous, est disposé pour coopérer avec un interrupteur à lame flexible 33 logé dans la plaque de fond 3a et pour provoquer l'allumage d'un voyant 34 représenté schématiquement quand la membrane 5 est plaquée contre la calotte 3. La plaque de fond 3a comporte encore un bouchon de purge 35 permettant de vider complètement la chambre inférieure pour laisser la membrane 5 se plaquer sur la calotte 3. "e fonctionnement du doseur ainsi décrit est le suivant. Le réservoir 1 étant supposé vide, on purge la chambre inférieure par le bouchon 35 pour s'assurer que la membrane 5 est plaquée sur la calotte 3, la chambre supérieure présentant son volume maximal. En raison de la position basse des aimants 26 et 32, les voyants 29 et 34 sont allumés. On remplit alors la chambre supérieure d'antiglace par l'ajutage 21, l'air s'échappant par l'ajutage de mise à l'air 25. La fin du remplissage est signalée par 1' extinction du voyant 29 provoquée par la levée du flotteur 23 qui vient en m8me temps obturer le clapet 24 et empecher tout débordement. On procède alors au remplissage des réservoirs de l'avion en admettant le carburant dans la tuyauterie dont fait partie l'élément 11. Dès lors, la pression statique du carburant s'exerce en équilibre sur les deux faces de la membrane 5, la chambre inférieure étant en relation avec l'élément de tuyauterie 11 par la canalisation 12, et la chambre supérieure étant en relation avec le même élément par la canalisation 16. Lorsque le carburant circule dans le sens oe la flèche F, la dépression dynamique au col 14 du tube de Venturi provoque l'aspiration du liquide anti-glace par la canalisation 16 et son mélange avec le carburant. Le débit d'anti-glace est fonction à la fois du débit de carburant et de ltouverture du diaphragme 19. On doit donc calculer l'ouverture de ce diaphragme pour obtenir la proportion voulue d'anti-glace. Dès le début de cette opération, la membrane 5 se décolle de la calotte 3, du carburant étant admis par la canalisation 12 dans la chambre inférieure en volume équivalent au volume d'anti-glace aspiré de la chambre supérieure. Le soulèvement de l'aimant 32 provoque alors l'extinction du voyant 34. Le volume du réservoir 1 est prévu pour correspondre è la capacité normale des réservoirs d'avion. Il est toutefois prévu de signaler l'instant où la chambre supérieure est vide d'antiglace. La membrane 5 étant alors plaquée contre la calotte 2, l'approche de l'aimant 31 provoque la fermeture de l'interrupteur 27 et l'allumage du voyant 29. Le doseur ainsi décrit pourrait évidemment s'appliquer à toute opération de dosage autre que celle envisagée, et en particulier à toute injection en continu d'additif liquide en faible proportion, en conservant les avantages d'un dispositif statique, simple, fiable, et peu encombrant. L'invention ne se limite pas à la réalisation décrite et l'on pourrait concevoir de nombreuses variantes constructives sans sortir de son cadre. REVENDICAXIONS 1. Doseur pour injecter en continu un additif liquide dans un liquide à traiter circulant dans une tuyauterie, notamment pour ittoter un produit anti-glace dans un carburant, ce doseur comprenant un réservoir pour l'additif et étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour équilibrer, dans ce réservoir, la pression statique régnant dans la tuyauterie, un organe déprimogène monté sur la tuyauterie pour aspirer l'additif du réservoir par l'intermédiaire d'une canalisation, et des moyens montés sur cette canalisation pour régler la proportion d'additif à une valeur prédéterminée. 2. Doseur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'équilibrage de la pression statique comprennent une membrane flottante fixée sur son pourtour à l'intérieur du réservoir pour séparer celui-ci de façon étanche en deux chambres dont l'une, destinée à contenir l'additif, est reliée à l'organe déprimogène par la canalisation précitée, et dont l'autre est reliée à la tuyauterie de circulation du liquide à traiter en amont de l'organe déprimogène. 3. Doseur conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane flottante est agencée pour pouvoir venir se plaquer sur l'une ou l'autre des parois des chambres qu'elle délimite, en réduisant à zéro le volume de la chambre correspon dante. 4. Doseur conforme à 1' une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe déprimogène est un tube de Venturi. 5. Doseur conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens pour régler la proportion d'additif comprennent un diaphragme calibré d'alésage prédéterminé. 6. Doseur conforme à l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour signaler que la membrane est plaquée sur la paroi de la chambre reliée à la tuyauterie de liquide à traiter, la chambre destinée à l'additif offrant le volume maximum. 7. Doseur conforme à l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour signaler que la chambre destinée à l'additif est remplie. 8. Doseur conforme à l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour signaler que la membrane est plaquée sur la paroi de la chambre destinée à recevoir l'additiX, le réservoir ne contenant plus d'additif en fin de cycle. 9. Doseur conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de signalisation comprennent une lampe alimentée par l'intermédiaire d'un interrupteur à lame souple sensible à l'effet d'un premier aimant permanent fixé sur la membrane. 10. Doseur conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de signalisation comprennent une lampe alimentée par l'intermédiaire d'un interrupteur à lame souple sensible à l'effet d'un second aimant permanent fixé sur un flotteur situé à la partie supérieure de la chambre destinée à recevoir l'additif. 11. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de signalisation comprennent une lampe alimentée par l'intermédiaire d'un interrupteur à lame souple sensible à l'effet d'un troisième aimant permanent fixé sur la membrane.