Brevet FR2361634A1 — publié le 19780310

On a souvent besoin de mélanger à un courant liquide, par exemple d'eau, un liquide auxiliaire dont le débit doit être proportionnel a relui du courant liquide. La présente invention a nour-objet un compteur d'eau qui convient particulièrement bien pour assurer le-dosage du liquide auxiliaire. Le compteur d'eau selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend deux paires de chambres à volume variable comportant chacune une paroi mobile, un clapet d'admission relié à une conduite d'admission et un clapet d'échappement relié à une conduite d'échappement, la conduite d'admission et la conduite d'échappement étant communes à toutes les chambres1 les parois mobiles des chambres d'une même paire étant solidaires l'une de l'autre ou confondues, de sorte que lorsque l'une des chambres de la paire a son volume maximal, l'autre chambre a son volume minimal, et des moyens commandés par l'arrivée en fin de course de la ou des parois mobiles de chaque paire de chambres pour commuter la position des clapets des chambres de l'autre paire de façon qu'à tout moment, le clapet d'admission de l'une des chambres de cette autre paire soit fermez alors que son clapet d'échappement est ouvert, et que le clapet d'admission de l'autre chambre de cette même paire soit ouvert alors que son clapet d'échappement est fermé. En fonctionnement, les parois mobiles d'une première paire de chambres se déplacent alors que celles de la seconde paire sont dans une position de fin de course et imtn.obîles. Quand les parois mobiles des chambres de la première paire arrivent en fin de course, elles assurent la commutation de la distribution des chambres de la seconde paire de sorte que les parois mobiles de ces chambres se déplacent a leur tour pendant qué celles des chambres de la première restent dans leur position de fin de course. Les parois mobiles de chacune des paires se déplacent ainsi successivement, alternativement dans un sens puis dans l'autre. On obtient ainsi une circulation continue du liquide de la conduite d'admission à la conduite d'échappement et le nombre d'allers et retours des parois mobiles est représentatif du débit du liguide qui circule. Les chambres d'une même paire sont, de préférence, constituées par un cylindre dans lequel se déplacent deux pistons reliés l'un à l'autre par un élément de liaison Cet élément de liaison étant en dehors du circuit du liquide permet une commande facile de la commutation de la' distribution. Cet élément de liaison peut, par exemple, être relié par des liaisons à mouvement perdu à deux barrettes coulissantes correspondant 1'une à l'admission et l'autre 5 l'échappement et portant chacune deux surfaces de came propres à commander cha cune le clapet d'admission ou d'échappement de l'une des chambres de 1'autre paire de chambres. Dans une application particulièrement intéressante, un élément solidaire des parois mobiles des chambres de l'une des paires, par exemple, l'élément de liaison des pistons, est relié au piston d'une pompe doseuse propre à refouler un liquide -auxi- liaire dans la conduite d'échappement du compteur. En effet, le fonctionnement du compteur ne présente pas de temps mort de sorte que le volume refoulé d2ns la conduite d'échappement à chaque course est parfaitement défini et que le rapport du débit du liguide auxiliaire à celui du liquide principal traversant le comp- teur reste constant avec une très grande précision. De plus, la vitesse du déplacement des parois mobiles peut être importante de sorte qu'on peut obtenir un débit élevé avec des volumes de chambre relativement faible. On a décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du compteur de liquide selon l'invention et de son application au dosage d'un liquide auxiliaire, avec -réfé- rence au dessin annexé dans lequel La Pig. 1 est une vue en coupe transversale du compteur, au droit de l'échappement ; La Fig. 2 en est une coupe Suivant II-II de la Fig. 1 La Fig. 3 montre l'application du compteur au dosage du liquide auxiliaire. Tel qu'il est représenté au dessin, le compteur de liquide selon l'invention comprend deux cylindres la et lb, d'axes parallèles, dans chacun desquels sont montés coulissants deux pistons 2a-2'a et 2b-2'b délimitant aux extrémités des cylindres des chambres à volume variable 3a, 3'a,; 3b et 3'b Les deux pistons 2a et 2'a sont reliés l'un à l'autre par une tige 4a de sorte qu'ils se déplacent en synchronisme , les deux pis- tons 2b et 2'b sont également reliés l'un d l'autre par une tige 4h. Chacune des chambres 3a, 3'a, 3b et 3'b communique avec un conduit d'admission 5 par un orifice 6 et par un clapet 7a 7'a, 7b et 7'b dont on voit en 8 le siège, les clapets 7a et 7b n'étant pas visibles au dessin ; chacun de ces clapets est soumis à l'action d'un ressort 9 tendant à l'appliquer sur son siège. De même, chacune des chambres peut communiquer avec un conduit d'échappement 10 par un orifice 11 et par un clapet l2a, 12'a, 12b ou 12'b dont on voit en 13 le siège , un ressort 14 tend à appliquer chacun de ces clapets sur son siège.La tige 4a est solidaire d'une traverse 15a qui passe dans des lumieres 16a prévues dans la paroi du cylindre la. L'une des extrémités de cette traverse est reliée à un palonnier l7a portant deux doigts 18 qui sont chacun engagés dans un logement 19 ménagé dans une barrette 20b ou 21b montée coulissante dans des paliers 22, parallèlement aux axes des cylindres ; un jeu important est prévu entre le doigt 18 et le logement 19 dans la direction longitudinale de la barrette, ce qui assure une liaison à mouvement perdu entre la traverse 15a et la barrette ; lorsque l'ensemble formé par les deux pistons 2a et 2'a et la tige 4a se déplace dans le cylindre 1, le palonnier 17a déplace en fin de course les deux barrettes 20F et 21b dans le sens dans lequel se dépla- ce ledit ensemble. tra barrette 2Cb comporte deux surfaces formant cames 23b et 23'h avec chacune desquelles coopère nne tige 24 solidaire de l'un des clapets d'échappement 12b et 12'b et qui sont propres à repousser les clapets contre lelsrs ressorts de rappel 14 ; la disposition est telle que, lorsque la barret te est déplacée du côté de l'un des clapets, @e @lapet puisse s'appliquer sur son siège 13 alors que l'autre clapet est, immédiatement après, écarté de son siège par la came 23b et 23'b correspondant. ta barrette 2lb est agencxe comme la barrette 20b et permet de cornander les clapets d'admission 7b et 7'b : la disposition est inverse de celle de la barrette 20b, c'est à dire que, lorsque la barrette olb est déplacée du caté de l'un des clapets, ce clapet est écarté de son siège par la came correspondante alors que le clapet opposé est appliqué sur son siège.Ainsi, lorsque l'ensemble formé par les deux pistons 2a et 2'a et par la tige 4a se déplace vers la chambre 3b, par exemple, et arrive à proximité de cette chambre, il entraîne vers la gauche à la Fig. 2 les barrettes 20b et 21b de sorte que le clapet d'échappement de cette chambre 12b se ferme, son clapet d'admission 7b s'ouvrant ensuite ; en même temps, le clapet d'admis sion 7'b de la chambre 3'b se ferme, puis son clapet d'échappement l2'b s'ouvre. De manière analogue, la tige 4b est solidaire d'une traverse 15b qui passe dans les lumières 16b prévues dans la paroi du cylindre 1b. L'une des extrémités de cette traverse est reliée par un palonnier 17b à deux doigts 18 qui sont chacun engagés dans un logement 19 ménagé dans une barrette coulissante 20a ou 21a. Ces barrettes commandent les clapets 7a, 7'a, 12a et 12'a du cylindre grâce à des cames 23a et 23'a, de la même manière que les barrettes 20b et 21b commandent les clapets du cylindre lb. Le fonctionnement du compteur de liquide qui vient d'être décrit est le suivant. Dans la position représentée au dessin, les clapets d'admission 7a et 7b sont fermés alors que les clapets d'admission 7a et 7'b sont ouverts; de même, les clapets d'échappement 12a et 12'b sont fermés alors que les clapets d'échappement 12'a et 12b sont ouverts. La chambre 3a étant reliée à l'admission alors que la chambre 3'a est reliée à l'échappement, les deux pistons 2a et 2'a ne peuvent se déplacer et sont maintenus en position de fin de course.Par contre, la chambre 3'b étant reliée à l'admission alors que la chambre 3b est reliée à l'échappement, l'ensemble formé par les deux pistons 2b et 2'b et par la tige 4b se déplace vers la gauche à la Fig. 1 ; le liquide contenu dans la chambre 3b est refoulé dans la conduite d'échappement 10 alors que la chambre 3'b se remplit de liquide. Quand il arrive à proximité de sa fin de course, les doigts 18 de la traverse 15b entraient vers la gauche les barrettes 20a et 21a de sorte que, lorsque ledit ensemble est dans sa position de fin de course, les clapets 7a et 12'a se ferment alors que les clapets 7'3 et 12a s'ouvrent. L'ensemble formé par les pistons 29 et 2'a et par la tige 4a se met alors à se déplacer vers la gauche alors que les pis- tons 2b et 2'b restent maintenus dans leur position de fin de course ; le liquide contenu dans la chambre 3a est refoulé dans la conduite d'admission 10 alors que la chambre 3'a se remplit de liquide. Quand les pistons 2a et 2'a arrivent en fin de course, les barrettes 20a et 21a assurent la commutation des clapets 7b 7'b, 12b et 12 'b, de sorte que les pistons 2b et 2'b reviennent vers leur position initiale vers la droite ; le liquide qui a précédemment rempli la chambre 3'b passe dans la conduite d'échappement 19 alors que la chambre 3b se renplit à son tour. En fin de course de ces pistons 2b et 2'b, les barrettes 20a et 20'a assurent la commutation des clapets 7a et 7'a, 12a et 12'a, et les pistons 2a et 2'a reviennent à leur tour vers la droite, le liquide ayant précédemment rempli la chambre 3'a étant refoulé dans la conduite 10.Quand ils arrivent dans leur position de fin de course représentée à la Fig. 2, les clapets "b, 7'b, 12b et l2'b sont à nouveau commutés et un nouveau cycle se produit. On voit ainsi que chaque ensemble de pistons tS, 2 'a et 2b-2'b se déplace alternativement vers la gauche et vers la droite pendant que l'autre ensemble est immobile, chacun des déplacements d'un ensemble étant suivi d'une période d'arrat pendant lequel l'autre ensemble se déplace. Pendant ces mouvements, le liquide est refoulé de manière continue dans la con duite 10 alors qu'un volume égal de liquide remplit l'une des chambres. Le débit de sortie est proportionnel au nombre de cycles de l'une des traverses 15a ou 15b de sorte que ce nombre est représentatif du débit. L'une des traverses peut, par exemple, porter un élément de commande qui actionne un compteur numérique. Dans l'application représentée au dessin, chacune des traverses 15a et 15b est reliée par une liaison à mouvement perdu à la tige 25a ou 25b dun piston 26a ou 26k monté coulissant dans un cylindre 27a ou 27b. Les cylindres 27a et 27b sont reliés par des clapets d'admission 28 à un conduit d'arrivée dd liquide auxiliaire 29 et par des clapets de refoulement 30 à la conduite 10. A chacun des déplacements des traverses 15a et 15b à la droite à la Fig. 2, une certaine quantité de liquide auxiliaire. est injectée dans la conduite 10. te débit de liquide :a.uxiliaire-- ainsi injecté pendant le fonctionnement du compteur est propor- tionnel à la fréquence du mouvement des traverses 15a et-l5b, donc au débit du liquide principal. En modifiant la course perdue de la liaison entre les traverses et les tiges des pistons on modifie le rapport du débit de liquide auxiliaire au débit de liquide principal. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVEND ICATIONS 1 - Compteur de liquido, caractérisé en ce qu'il comprend deux paires de chambres à volume variable comportant chacune une paroi mohile, un clapet d'admission relié à une conduite d'admission et un clapet d'échappement relié à une conduite d'échappement, la conduite d'admission et la conduite d'dchap- pement étant communes à toutes les chambres, les parois mobiles des chambres d'une même paire étant solidaires l'une de l'autre ou confondues, de sorte que lorsque l'une des chambres de ?a paroi a son volume maximal, l'autre chambre a son volume minimal, et des moyens commandés par l'arrivée en fin de course de la ou des parois mobiles de chaque paire de chambres pour com- muter la position des clapets des chambres de l'autre paire de façon qu'à tout moment le clapet d'admission de l'une des cham- bres de cette autre paire soir fermé alors qne son clapet d'é- clappement est ouvert, et que le clapet d'admission de l'autre chambre de cette même paire soit ouvert alors que son clapet d'échappement est fermé. 2 - Compteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chambres d'une même paire sont constituées par un cy- lindre dans lequel se déplacent deux pistons reliés l'un à l'autre par un élément de liaison. 3 - Compteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de liaison est relié par des liaisons à mouve- ment perdu à deux barrettes coulissantes correspondant l'une à l'admission et l'autre à l'échappement et portant chacune deux surfaces de came propres à commander chacune le clapet d'ad- mission ou d'échappement de l'une des chambres de l'autre paire de chambres. 4 - Application du compteur défini i l'une des revendications 1 à 3 à l'obtention d'un mélange de deux liquides dRne une proportion constante, caractérisé en ce qu'un élément solidaire des parois mobiles des chambres de l'une des paires, par exemple l'élément de liaison des pistons, est relié au piston d'une pompe doseuse propre à refouler un liquide auxiliaire dans la conduite d'échappement du compteur. 5 - Application selon la revenlication 4, caractérise en ce que les parois mobiles de chaque paire de chambres sont solidaires d'un élément relié à une pompe doseuse et en ce que les deux pompes doseuses sont branchées en parallèle.