Brevet FR2514496A1 — publié le 19830415

L'invention se rapporte à un compteur de liquide comprenant un rotor cylindrique circulaire dont la section parallèle à l'axe est, de chaque c 8 té de l'axe, en forme de U dont les extrémités des jambes sont étanches contre une plaque d'extrémité plate, de sorte qu'un espace annulaire de mesure est formé, deux ouvertures diamétralement opposées dans la plaque d'extrémité et débouchant dans l'espace annulaire de mesure, une des ouvertures servant d'ouverture d'admission à travers laquelle est fourni le liquide vers l'espace de mesure et l'autre ouverture servant d'ouver- ture de décharge à travers laquelle le liquide est déchargé de l'espace de mesure, une pluralité de palettes dirigées radialement, qui sont guidées par des fentes dans le rotor et sont déplacées radialement par un méca- nisme de commande de telle sorte que, en fonction de la position du rotor et à chaque révolution du rotor, une quantité prédéterminée de liquide est enfermée et transférée de l'ouverture d'admission vers l'ouverture de décharge, des moyens de séparation placés à l'intérieur de l'espace de mesure en une position opposée à celle o la quantité prédéterminée de liquide est enfermée. Un compteur de liquide de ce type est connu par le brevet allemand 2 009 879 Un avantage de ces compteurs de liquide avec une admission et une décharge axiales du liquide à mesurer est que le compteur est construit de manière entièrement concentrique et n'a pas de faces cylindriques non circulaires Cependant, ce montage connu a l'inconvénient que des exigences élevées sont posées quant aux tolé- rances de géométrie pour obtenird'une part, une étanchéité suffisante entre les différents espaces et donc une précision suffisante de mesure et, d'autre part,un couple de frottement acceptable et une faible usure e Il est ainsi affirmé, dans le brevet mentionné ci-dessus, que le diamètre extérieur du rotor et le diamètre intérieur du boîtier sont "égaux" De l'expérience et des calculs, il résulte que l'interstice entre le rotor tournant et le boîtier fixe peut seulement se monter à quelques centièmes de millimètre Ceci signifie que, dans ce faible jeu, il doit y avoir place pour la non-rotondité du boîtier, la non-rotondité du rotor, l'excentricité du logement depalier,l'excentricité de la bague de palier, l'excentricité du rotor et le jeu du palier Dans la mesure o il est possible de remplir toutes ces exigences de tolérance, c'est certainement très coûteux Une augmentation similaire peut être faite en ce qui concerne les exigences de tolérance de la géométrie des moyens de séparation qui, d'une part, sont rigidement liés au boîtier et, d'autre part, ont à être bien étanches-contre, entre autres choses, les faces cylindriques du rotor tournant. Un objet de l'invention est d'améliorer la construction d'un compteur de liquide de telle sorte que les exigences à émettre sur la géométrie, pour obtenir des résultats identiques quant à la précision de mesure et à l'usure, peuvent être considérablement diminuées Ceci est obtenu selon l'invention, en omettant l'étanchéité entre le stator et le coté intérieur cylindrique circulaire du boîtier, par le fait que le rotor lui-même est monté complètement étanche en direction radiale. En outre, les moyens de séparation ne sont pas liés rigidement au boîtier mais arrangés en condition d'auto-ajustement. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: la figure 1 représente un compteur de liquide selon l'invention en coupe axiale; la figure 2 représente une coupe perpendiculaire à l'axe; et la figure 3 est une vue en élévation de l'intérieur des moyens de séparation. Sur la figure 1, est représentée la plaque de base I du compteur de liquide, plaque qui est liée de manière étanche à un boitier 2 Un manchon allongé 3, lié rigidement à la plaque de base 1, supporte deux paliers 4 et 5 par l'intermédiaire desquels le rotor 6 est monté pour un mouvement de rotation dans le bottier 2 Un anneau 7 est relié rigidement au rotor 6 au moyen de rayons (non représentés). Le rotor comprend une partie en forme de disque et deux parties annu- laires concentriques 8 et 9 qui sont engagées de manière mobile mais sensiblement étanche avec la plaque de base 1 De cette manière, est formé un espace annulaire de mesure 10 Le rotor 6 est fixé en direction axiale par le fait qu'il est retenu entre la plaque de base 1, des écrous Il et un palier de poussée 12 Une armature 13 forme la connexion mécaniquement rigide entre le rotor 6 et un arbre 14 qui passe vers l'extérieur pour entraîner par exemple un dispositif indicateur. L'arbre est supporté par un palier 15 Dans l'espace annulaire de mesure 10, il est prévu des moyens de séparation 16 qui sont maintenus par une cheville 17 qui s'étend avec un certain jeu à travers un trou 18 dans les moyens de séparation La cheville 17 est rigidement reliée à la plaque de base 1 Le rotor 6 est monté étanche dans la direction radiale par un carter 18 ' tournant avec le rotor. Sur la figure 2, est représenté le raccord 19 pour l'admission de liquide, raccord qui est en communication, à travers le canal 20 formé dans la plaque de base 1, avec la fente d'admission 21 qui débouche dans l'espace de mesure 10 De la même manière, le raccord 22 pour la décharge de liquide est en communication, à travers un canal 23 formé dans la plaque de base 1, avec une fente de décharge 24 qui débouche dans l'espace de mesure 10 Quatre palettes 25 sensiblement carrées sont montées à coulissement dans les parties de rotor 8 et 9, ces palettes pouvant enfermer par paires un volume prédéterminé à l'intérieur de l'espace de mesure. Les mouvements corrects de coulissement vers l'intérieur et l'extérieur des palettes sont assurés par un mécanisme de commande comportant un disque 26,monté de façon fixequi est entouré par les côtés plats de plateaux 27, 28, 29, 30 fixés aux palettes 25 du côté de celles- ci tourné vers l'arbre Deux plateaux diamétralement opposés-27, 28 et 29, 30 respectivement sont maintenus à la distance d'étanchéité, qui correspond au diamètre du disque 26, par des ponts 31 et 32 respec- tivement Ce dernier n'est pas représenté pour des raisons de clarté sur la figure 2 La ligne en pointillé 33 représente le trajet décrit par les extrémités des palettes quand le rotor tourne Sur cette figure, sont aussi représentés les moyens de séparation 16 fixés dans leur position avec un certain jeu par la cheville 17 Les moyens de séparation sont munis d'un trou 34 et, du c 6 té adjacent à la plaque de base, d'une rainure 35. Sur la figure 3,sont de nouveau représentés les moyens de séparation On voit sur cette figure que la plaque de base 1 est elle aussi munie d'une rainure 36 dont la situation correspond à celle de la rainure 35 dans les moyens de séparation Dans ces deux rainures, est reçue une bande d'étanchéité 37 en matériau élastique. Le fonctionnement va être décrit ci-dessous La pression d'entrée du liquide à mesurer, qui entre au raccord 19, exerce une force dans l'espace de mesure 10,sur la palette représentée sur les dessins à droite en bas,et crée ainsi un couple de rotation agissant sur le rotor 14496 dans le sens des aiguilles d'une montre Ce couple n'est pas compensé par un couple de rotation inverse en raison de l'action d'étanchéité des moyens de séparation Aussi, le rotor va tourner vers la droite, le mécanisme de commande, comportant essentiellement le disque fixe 26, les plateaux 27 à 30 et les ponts 31 et 32, assurant les mouvements de coulissement vers l'intérieur et l'extérieur des palettes 25 Le diagramme des mouvements est choisi de telle sorte qu'il y ait toujours, entre deux palettes, un volume constant prédéterminé (sur la figure 2, le quart inférieur) enfermé dans l'espace de mesure et transféré du raccord d'admission 19 vers le raccord de sortie 22 De cette manière, on obtient un rapport fixe entre un tour du rotor et la quantité de liquide transférée, ce qui permet la mesure. Pour permettre une mesure précise, il faut diminuer autant que possible les fuites du raccord d'admission vers le raccord de sortie qui sont en dérivation de l'espace de mesure Pour empêcher des fuites du rotor en direction radiale vers l'extérieur, l'extérieur cylindrique du rotor est rendu étanche Ceci peut être réalisé en adaptant un carter 18 ' autour du rotor Ainsi, les rainures dans la partie extérieure du rotor peuvent s'étendre jusqu'à l'extérieur, ce qui facilite leur formation. Il est aussi possible de limiter le carter à des bandes de couverture, s'étendant parallèlement à l'axe et prévues seulement aux endroits des rainures,et-de rendre étanches les rainures entièrement vers l'extérieur. Une autre possibilité est de former les rainures dans la partie de rotor externe à partir de l'intérieur et sans qu'elles s'étendent jusqu'à la face cylindrique extérieure Un autre trajet sur lequel des-fuites affectant la précision peuvent se produire, est le trajet par les moyens de séparation 16 Dans des moyens de séparation fixés rigidement à la plaque de base 1, ces fuites seront relativement élevées car le jeu entre les moyens de séparation et le-rotor est relativement grand, aussi bien en direction radiale qu'axiale Ceci est provoqué par les problèmes de tolérance mentionnés plus haut En conséquence, les moyens de sépa- ration ne sont pas fixés rigidement à la plaque de basemais montés pour un mouvement en choisissant le diamètre du trou 18 dans les moyens de séparation un peu plus grand que celui de la cheville 17 rigidement fixée à la plaque de base 1 Ainsi,les moyens de séparation deviennent autoajustables Les moyens de séparation sont pressés, à la partie de leur c 6 té cylindrique extérieur située du côté admission, contre l'intérieur de la partie durotor 9 par la pression d'admission Par 14496 suite de la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du rotor, un coin liquide se forme, entre la partie du côté cylindrique extérieur des moyens de séparation vers l'extérieur et le côté intérieur lui faisant face de la partie de rotor 9, ce coin de liquide pressant, du côté sortie, les moyens de séparation contre l'extérieur de la partie de rotor 8 par leur c 8 té intérieur Grâce aux deux pressions sensi- lement opposées diamétralement qui s'exercent sur les moyens de sépa- ration, est obtenue une étanchéité auto-ajustée qui s'améliore lorsque les pressions s'accroissent En outre,les tolérances sur les différentes dimensions peuvent être augmentées considérablement par l'étanchéité autoajustée, ce qui facilite la fabrication des pièces et diminue leur coût. Le principe de l'action auto-ajustée des moyens de séparation peut aussi être utilisé en direction radiale Par la présence de la bande d'étanchéité 37, les fuites entre la plaque de base et les moyens de séparation sont directement bloquées A cause de cette étanchéité, il s'établit, dans la fenteentre les moyens de séparation et la plaque de base, une pression qui dépasse la pression d'admission, ce qui entraîne que les moyens de séparation sont pressés de l'autre côté contre la face du rotor s'étendant radialement,de sorte qu'une bonne étanchéité est obtenue. Dans le cas o on doit doser un liquide ayant de mauvaises propriétés de lubrification, on peut former dans les moyens de sépa- ration un trou 34 avec une section convenablement choisie Grâce à cela, on obtient qu'un film de liquide suffisant soit aussi formé entre le côté cylindrique intérieur des moyens de séparation et le côté cylin- drique extérieur de la partie de rotor 8. Bien entendu,l'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention. REVENDICATIONS 1 Compteur de liquide comprenant un rotor cylindrique circulaire dont la section parallèle à l'axe est, de chaque côté de l'axe, en forme de U dont les extrémités des jambes sont étanches contre une plaque d'extrémité plate, de sorte qu'un espace annulaire de mesure est formé, deux ouvertures diamétralement opposées dans la plaque d'extrémité et débouchant dans l'espace annulaire de mesure, une-des ouvertures servant d'ouverture d'admission à travers laquelle est fourni le liquide vers l'espace de mesure et l'autre ouverture servant d'ouver- ture de décharge à travers laquelle le liquide est déchargé de l'espace de mesure, une pluralité de palettes dirigées radialementqui sont guidées par des fentes dans le rotor et sont déplacées radialement par un méca- nisme de commande de telle sorte que, en fonction de la position du rotor et à chaque révolution du rotor, une quantité prédéterminée de liquide est enfermée et transférée de l'ouverture d'admission vers l'ouverture de décharge, des moyens de séparation placés à l'intérieur de l'espace de mesure en une position opposée à celle o la quantité prédéterminée de liquide est enfermée, caractérisé en ce que le côté cylindrique extérieur du rotor ( 6) est rendu étanche à l'aide de parties ( 18 ') tournant avec le rotor et en ce que les moyens de séparation ( 16) sont montés pour une action d'auto-ajustement. 2 Compteur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coté cylindrique extérieur du rotor est muni d'un carter ( 18 ') tournant avec le rotor ( 6). 3 Compteur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le côté cylindrique extérieur du rotor est muni à l'endroit des rainures ou fentes de bandes de couverture étanches. 4 Compteur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor ( 6) est formé de pièces, les rainures dans le côté intérieur de l'anneau extérieur ( 9) étant disposées de telle sorte qu'elles ne s'étendent pas jusqu'au coté extérieur de l'anneau extérieur. 5 Compteur de liquide selon l'une quelconque des revendi- cations I à 4, caractérisé en ce que les moyens de séparation ( 16) sont montés pour une action d'auto-ajustement au moyen d'une 14496 cheville ( 17) fixée rigidement s'étendant dans un trou large ( 18) formé dans les moyens de séparation, en ce que les moyens de séparation sont en forme de segment et en ce que les moyens de séparation ont une longueur au moins quatre fois supérieure à la dimension radiale de l'espace de mesure ( 10). 6 Compteur de liquide selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de séparation ( 16) sont munis, du côté faisant face à la plaque de base ( 1), d'une rainure ( 35), en ce que la plaque de base est munie d'une rainure correspondante ( 36), en ce que les rainures s'étendent sensiblement dans la direction radiale, en ce qu'elles sont disposées près du trou ( 18) correspondant à la cheville ( 17) et sont décalées légèrement par rapport à ce trou dans la direction de rotation du rotor et en ce qu'une bande en matériau élastique ( 37) est disposée dans les rainures correspondantes ( 35, 36).