Brevet FR2368617A1 — publié le 19780519

L'invention concerne un compteur à disque en nutation servant de débitmètre à liquides et, en même temps, d'entraînement d'une pompe doseuse mécanique adjointe. On utilise des débitmètres ou des compteurs de liquide, entre autres lorsqu'il s'agit d'introduire dans le liquide mesuré, par exemple l'eau, d'autres liquides, tels que des agents chimiques en petites quantités mazais en un rapport de dosage déterminé, à l'aide d'une pompe doseuse. Etant donné que le débitmètre et sa vitesse de rotation indiquent directement la quantité du liquide à traiter, il est avantageux d'entraîner directement la pompe doseuse à litai de du débitmètre. Le rapport de dosage - rapport de la quantité de liquide dosé à la quantité du liquide à traiter - peut alors être choisi à l'avance, sans difficulté, par réglage du volute de déplacement de la pompe doseuse. Jusqutà présent, les dispositifs doseurs de ce genre deviennent couteux quand la quantité du liquide à traiter qui traverse le débitmètre varie fortement dans le temps. Ainsi, quand il s'agit d'additionner d'agents dosés un liquide qui s'écoule en quantités relativement grandes par unité de temps, il faut que le débitmètre qui entraîne la pompe doseuse soit de dimension d'autant plus grande, notamment parce qu'il doit fournir la force -d'entraînement nécessaire à la pompe doseuse. Or, les débitmètres suffisamment grands ne réagissent qu' à un certain écoulement minimal de liquide. Par suite, ces débitmètres pouvant être adjoints à une pompe doseuse de liquide ne peuvent pas servir dans la gamme inférieure de débits de liquide. Un débitmètre qui a donné satisfaction pour de forts courants de liquide est le compteur dit à disque en nutation. Toutefois, cet instrument, robuste grâce à sa construction simple, n'a pas pu servir jusqu'ici d'entraînement à une pompe doseuse mécanique étant donné les pertes dans l'interstice qui sont relativement grandes quand la force diminue, s'il s'agit de traiter, par des agents dosés, des courants de liquide aussi bien forts que faibles. En effet, T entraînement classique par disque à nutation ne démarre pas, étant donné ses pertes dans l'interstice qui augmentent relativement dans la gamme inférieure de débit. Etant donné que, d'autre part, les débitmètres qui réagissent exactement à des quantités relativement petites de liquide en écoulement ne peuvent pas être en même temps agencés, avec une dépense raisonnable, pour de grands débits et éventuellement pour l'entraînement de pompes doseuses de capacité correspondante, on a déjà tenté d'adjoindre en principe en parallèle, au compteur prévu dans chaque cas pour le grand débit, par exemple au compteur à disque en nutation, un débitmètre approprié à une gamme de moindres débits, par exemple un compteur à piston annulaire.Une disposition de ce genre est décrite dans le DT OS 2 456 389. I1 est vrai que ce dispositif doseur, déjà proposé, comportant deux compteurs de liquide qui réagissent à des débits différents, fonctionne de façon satisfaisante mais, étant donné les éléments structuraux supplémentaires pour les deux gammes de débit, il nécessite une dépense que l'on voudrait diminuer. L1 invention a pour but de donner au compteur à disque en nutation, qui a donné satisfaction pour de forts courants de liquide, une structure telle qu'il convienne à l'entraînement dlune pompe doseuse mécanique adjointe, y compris lorsqu'il s'agit de traiter, par un agent dosé, des quantités de liquide dont l'écoulement varie fortement entre un débit relativement grand et un débit relativement petit.La solution réside dans le fait qu'afin de diminuer les pertes dans l'interstice dans la gamme inférieure de débit de liquide, le disque en nutation est muni d'un segment de piston qui le rend étanche vis-à-vis de la surface sphérique de glissement associée et que la broche de nutation (broche menée du disque en nutation) qui entraîne l'élément de transmission (arbre d'en traînement) du disque en nutation est poussée élastiquement en direction du cône de nutation correspondant, à l'aide d'un doigt presseur sollicitE par ressort et monté sur l'élément de transmission. Il est avantageux que le segment de piston, par exemple assujetti contre la rotation à la circonférence du disque en nutation à l'aide de goupilles limitatrices, soit formé d'une matière synthétique antifriction, telle que le polytétrafluoréthylène. Il est avantageux, en outre, que la précharge de ressort du doigt presseur soit réglable car, alors, on peut tenir compte, d'une part, d'un degré de pureté variable du liquide à traiter et, d'autre part, d'un vieillissement éventuel du ressort. Grâce à l'invention, le compteur ou entraînement à disque en nutation démarre même dans la gamme inférieure de débit du liquide qu'il s'agit de mesurer et d'additionner d'agent dosé, car les pertes dans l'interstice que présentaient les compteurs à disque en nutation antérieurs sont pratiquement éli- minées à l'aide du segment de piston incorporé au disque en nutation et du doigt presseur à ressort. Le doigt presseur lui-même, en effet, par l'intermédiaire de la broche de nutation, empêche le disque en nutation de d'écarter du cône de nutation car, selon l'invention, la broche de nutation est maintenue constamment dans son mouvement extrême de pivotement, c'est-à-dire sur son rayon maximal de pivotement. On expliquera d'autres détails de l'invention à propos d'un exemple d'exécution représenté schématiquement par les dessins sur lesquels - la figure 1 est une élévation latérale schématique du compteur à disque en nutation - la figure 2 est une coupe par le milieu du compteur de la figure 1, parallèlement au plan de celle-ci et - la figure 3 est une coupe par le milieu du compteur de la figure 1, perpendiculairement au plan du dessin. D'après la figure 1, on peut voir la coquille supérieure 1, la coquille inférieure 2 et la cloison 3 du compteur ou entraînement à disque en nutation . Dans le haut du compteur représenté dépasse ltélément de transmission 4 ou l'arbre d'entraînement du disque en nutation. L'élément de transmission 4 est maintenu dans une bague de palier 5, montée sur le compteur à disque en nutation. A l'élément de transmission 4, on peut accoupler l'entraînement d'une pompe doseuse non représentée. Des détails du compteur à disque en nutation sont représentés schématiquement sur les figures 2 et 3. Le disque en nutation 6 est fixé sur une boule 8 montée dans une cuvette sphérique 7. Le liquide, par exemple l'eau, dont il s'agit de mesurer à l'aide du compteur la quantité par unité de temps, afflue par l'entrée 9 et ressort en direction radiale par la sortie 10 (Figure 33. Pendant ce processus, selon la figure 2, le disque 6 est mis en mouvement de nutation.La broche de nutation 11 (broche menée du disque en nutation), reliée rigidement à la boule 8, effectue un mouvement de pivotement qui est transformé, sur 1' élément de transmission 4 (arbre mené) en un mouvement continu de rotation de telle sorte que l'élément de transmission peut servir d'entraînement à une pompe doseuse (non représentée). Selon l'invention, dans le bord du disque en nutation 6 est inséré un segment de piston 12 en matière synthétique antifriction, par exemple en polytetrafluorethylène, qui rend étanche le disque 6 vis-à-vis d'une surface - rique de glissement 13 qui lui est adjointe. Le segment de piston 12 est assujetti contre la rotation à l'aide de deux goupilles limitatrices 14. En outre, selon l'invention, la broche de nutation 11 est maintenue constamment sur son cer cle extrême de pivotement à l'aide d'un doigt presseur 16 sollicité par un ressort de compression 15. Grâce à cela, le disque en nutation 6, qui est accoupléà la broche de nutation 11 par l'intermédiaire de la boule 8, s'applique constamment contre les deux cônes de nutation 17 et 18. Il ne peut donc pratiquement pas se produire de pertes dans l'interstice. Dans l'exemple d'exécution, le doigt presseur 16 est soutenu contre la vis de réglage 19 par l'intermédiaire du ressort de compression 15. En réglant la vis 19, on peut augmenter ou diminuer la force de poussée du doigt presseur 16 sur la broche de nutation 11, ou la réajuster. La vis de réglage 19 elle-meme est insérée dans une douille filetée 20 qui loge également le ressort de compression 15 et - dans un col de guidage plus étroit 21 - le doigt presseur 16, et qui est reliée rigidement à l'élément de transmission 4. Le doigt presseur 16 et la broche de nutation 11, sont accouplés au moins assez fermement pour que, lors du mouvement de pivotement de la broche de nutation, le doigt presseur ne puisse pas glisser de celle-ci. Un point essentiel au fonctionnement satisfaisant de l'entraîne ment à disque de nutation selon l'invention, adjoint à une pompe doseuse, est que le doigt presseur 16 soit monté sur l'élement de transmission 4, non pas rigidement, mais avec précharge élastique. En effet, dans le cas contraire, un corps étranger pénétrant entre le disque en nutation 6 et le cône de nutation 17 ou 18 interromprait l'entraînement car, vu l'absence de souplesse, la broche de nutation 1l et donc le disque en nutation 6 ne pourraient pas s'effacer devant le corps étranger. Selon l'invention, cet effacement est rendu possible par le fait que le disque en nutation 6 peut tourner élastiquement un tel obstacle. Toutefois, étant donné qu'une trop grande souplesse de la broche de nutation 11 peut entraîner certaines pertes dans l'interstice, il est avantageux de prérégler le ressort de compression 15, à l'aide de la vis de régla- ge 19, en fonction de la pureté du liquide qui traverse le compteur et de la grosseur des corps étrangers à prévoir éventuellement. Des essais comparatifs du compteur ou entraînement à disque en nutation selon l'invention et de dispositifs classiques de ce genre ont montré qu'un disque en nutation selon l'invention démarre déjà à un débit de 70 litres/ heure, tandis qu'un dispositif classique démarre seulement à 450 litres/heure. REVENDICATIONS 1.- Compteur à disque en nutation, servant de débitmètre à liquides et en même temps d'entraînement d'une pompe doseuse mécanique adjointe, caractérisé par le fait qu'afin de diminuer les pertes dans l'interstice dans la gamme inférieure de débit de liquide, le disque en nutation est muni d'un segment de piston qui le rend étanche vis-à-vis de la surface sphérique de glissement associée et que la broche de nutation (broche menée du disque en nutation) qui entraîne l'élément de transmission (arbre d'entraînement) du disque en nutation est poussée élastiquement en direction du cône de nutation correspondant, à l'aide d'un doigt presseur sollicité par ressort et monté sur l'élément de transmission. 2.- Compteur selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'il comporte un segment de piston en matière synthétique antifriction, en particulier en polytétrafluoréthylène. 3.- Compteur Belon la revendication 1, caractérisé par le fait que le segment de piston est assujetti contre la rotation, en particulier à l'aide de goupilles limitatrices. 4.- Compteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le doigt presseur est soumis à une sollicitation réglable de ressort.