Brevet FR2611269A1 — publié le 19880826

Compteur d'eau combiné La présente invention concerne un compteur d'eau combiné, constitué d'un compteur principal monté dans une conduite principale, notamment un moulinet de Woltmann de mode de construction allongé, pour la couverture des gros débits, et d'un compteur auxiliaire monté dans une conduite auxiliaire pour la couverture des petits débits, le compteur principal étant équipé d'une valve de commutation rapportée montée derrière ledit compteur, ouvrant ou fermant le passage à travers la conduite principale à l'atteinte d'une pression différentielle prédéterminée, et présentant un obturateur chargé par ressort et axialement coulissant, et d'un dispositif de mesure rapporté complet insérable dans une ouverture du boîtier de compteur qui peut être fermée par un couvercle de boîtier. On connaît par exemple de tels compteurs d'eau combinés par les documents DE-A-34.29.007 ou US-A-3.203.238. La combinaison d'un compteur principal et d'un compteur auxiliaire permet de couvrir, avec une précision accrue, une plage de mesure beaucoup plus étendue que celle possible avec des compteurs individuels. Ce faisant, la valve de commutation rapportée a pour fonction, par une commutation précise entre le compteur principal et le compteur auxiliaire, d'assurer que chacun des deux compteurs étalonnés puisse devenir opérationnel dans ses limites de plage de mesure. C'est pourquoi les processus d'ouverture et de fermeture de la valve de commutation rapportée doivent s'effectuer au moment correct et très rapidement. Sinon, les compteurs individuels travailleront également en dehors de leurs limites de plage de mesure, avec, pour consequence inévi- table, des mesures erronées. Dans les compteurs d'eau combinés précités comme état de la technique, le compteur principal se présente sous la forme d'un moulinet de Woltmann. Le boîtier du compteur est muni d'un prolongement de boîtier s'étendant dans le sens d'écoulement, qui sert de chambre réceptrice pour la valve de comutation rapportée. Pour cela, la valve de commutation rapportée doit être introduite par une ouverture dans le boîtier de compteur principal avant la mise en place du dispositif de mesure rapporté, puis être enfoncée latéralement vers la sortie du compteur dans le prolongement du boîtier, et être fixée de manière étanche dans un guide annulaire dJ prolongement de boîtier par au moins une bride annulaire. Avec ce mode de construction connu, il n'est certes pas nécessaire de prévoir, pour la valve de commutation rapportée, un boîtier séparé que l'on 26 1 1269 briderait sur le boîtier du compteur. Mais d'autre part, l'inconvénient est ici que l'usinage du guide annulaire recevant la valve de commutation rapportée est relativement difficile, car le guide est monté dans le prolongement de boîtier du côté de sortie, et présente un diamètre supérieur aux sections nominales de passage respectives des deux brides de raccordement du boîtier. L'usinage est encore plus difficile lorsqu'on doit monter dans un boîtier de faible section nominale une valve de commutation rapportée destinée à un groupe de sections nominales supérieures, par exemple une valve de commutation rapportée de section nominale 100 mm dans. un boîtier de section nominale 50 mm. La dépose de la valve de commutation rapportée est souvent encore plus difficile que sa pose. Au bout d'un temps d'installation assez long de la valve de commutation rapportée, elle est souvent très solidement fixée dans son guide annulaire par suite des inévitables dépôts, et ne peut donc être démontée sur place que très difficilement, voire pas du tout. Un autre inconvénient de la construction connue apparaît en matière de contrôle de l'étanchéité de la fixation de la valve de commutation rapportée dans le boîtier. Elle doit être montée en position d'installation de manière absolument étanche et sans que l'eau à mesurer puisse la contourner, sinon, les erreurs de mesure sont inévitables. Les mesures de contrôle nécessaires à cet effet engendrent des dépenses non négligeables, qui augmentent le coût de fabrication. La présente invention a pour but de configurer un compteur d'eau combiné du type mentionné en introduction de telle sorte que la fabrication soit simplifiée, le coût de fabrication réduit, le contrôle simplifié et accéléré, et les difficultés de montage et de démontage réduites d'une manière décisive. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le dispositif de mesure rapporté du compteur principal présente, à l'extrémité de sortie de sa chambre de mesure, un prolongement tubulaire auquel est fixée, de manière étanche, la valve de commutation rapportée complète. Attendu que la valve de commutation rapportée n'est maintenant plus logée dans le boîtier du compteur principal mais est directement accouplée au dispositif de mesure rapporté du compteur principal, on peut se passer de la multiplicité des usinages mécaniques de l'intérieur du boîtier qui étaient jusqu'alors nécessaires. Le boîtier est ainsi simplifié et moins coûteux. La valve de commutation rapportée est maintenant fixée de manière pratique à l'extérieur du boîtier du compteur, sur le prolongement arrière du dispositif de mesure rapporté. Ce faisant, l'étanchéité de l'assemblage entre le dispositif de mesure et la valve de commutation rapportée peut être contrôlé sans problèmes. Il suffit de placer en position verticale l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté et de la valve de commutation rapportée et de le remplir d'eau. Mais l'avantage essentiel de la présente invention réside en ceci que l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté et de la valve de commutation rapportée peut être étalonné ou encore homologué en tant que tel, c'est-à-dire sans le boîtier de compteur correspondant. De même, il peut aussi être stocké et transporté au lieu d'utilisation sans le boîtier, ce qui permet, en outre, de réaliser des économies d'argent et de place considérables. Selon une configuration supplémentaire de l'invention, l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté du compteur principal et de la valve de commutation rapportée est accroché sur le dessous du couvercle de boîtier. Le montage et le démontage de l'ensemble dans le boîtier de compteur en sont considérablement simplifiés. Selon une configuration particulière de l'invention, l'ouverture et le couvercle de boîtier présentent une forme allongée correspondant aux dimensions extérieures de l'ensemble précité. L'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté et de la valve de commutation rapportée, accroché librement au couvercle de boîtier, peut être introduit dans le boîtier du compteur ou sorti de ce dernier en étant actionné à la manière d'un volet. Afin de supprimer toutes vibrations indésirables de l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté et de la valve de commutation rapportée, le dispositif de mesure rapporté, son prolongement tubulaire et/ou la valve de commutation rapportée sont renforcés et soutenus vis-à-vis du moyen d'accrochage sur le couvercle de boîtier ou encore vis-à-vis du couvercle de boîtier lui-même au moyen d'au moins une nervure de soutien. On obtient ainsi, même dans le cas d'une exécution en matière plastique, un ensemble très stable qui, sans autres dispositifs de soutien, ne peut être influencé défavorablement par le flux d'eau qui le traverse. Selon une configuration supplémentaire avantageuse de l'invention, un canal annulaire axialement ouvert entoure la valve de commutation rapportée dans la région de l'obturateur, canal dont l'ouverture annulaire forme, avec le bord de l'obturateur, une zone d'étranglement, le canal annulaire étant raccordé de manière étanche à l'ouverture d'admission provenant de la conduite auxiliaire dans le boîtier de compteur principal. Cette configuration permet de se servir en complément du flux d'eau traversant le compteur auxiliaire pour soutenir la brusque ouverture et fermeture de l'obturateur, comme cela est décrit plus en détails dans le brevet allemand DE-30 35 047. L'étanchéfication entre l'ouverture d'admission et le canal annulaire s'effectue avantageusement au moyen d'un joint torique. L'unique point d'étanchéité entre le boîtier du compteur et le dispositif de mesure rapporté qui est encore présent avec la solution selon l'invention présente une certaine importance. Selon une première forme de réalisation, on emploie ici un joint torique. Selon une deuxième forme de réalisation, le dispositif de mesure rapporté est étanchéifié à l'aide d'un joint d'étanchéité rond à deux lèvres, avec une lèvre flexible radialement vers l'intérieur et une lèvre flexible radialement vers l'extérieur. Grâce à leur mobilité et leur élasticité, les lèvres flexibles remplissent très aisément l'écartement entre les deux pièces à étanchéifier l'une par rapport à l'autre, et compensent les tolérances de fabrication. Pour l'étanchéification à l'intérieur d'un compteur conventionnel, on connaît un joint d'étanchéité avec uniquement une lèvre flexible vers l'intérieur. Mais comme on souhaite depuis déjà de nombreuses années se protéger également contre un retour d'eau, suite par exemple à une rupture de la tuyauterie en amont du compteur, cette attente est remplie par la deuxième lèvre flexible vers l'extérieur proposée dans le présent exemple de réalisation. Cette action est encore renforcée par le fait que les lèvres élastiques du joint d'étanchéité à lèvres sont précontraintes en position d'installation. En utilisation, l'étanchéification est considérablement renforcée par la pression de l'eau sur les lèvres. Selon une configuration supplémentaire de l'invention, la valve de commutation rapportée possède une bague de guidage ronde et est guidée en position centrale, étanchéifiée et maintenue dans au moins un réceptacle adapté du dispositif de mesure rapporté ou encore de son prolongement tubulaire. Ce faisant, elle est avantageusement assemblée, par une bride annulaire et des vis, au dispositif de mesure rapporté, lequel est équipé d'un pendant d'assemblage correspondant. Cette forme de réalisation est notamment décrite pour les valves de commutation rapportées selon le document DE-C-31 24 731. L'exposé qui suit explicite l'invention à l'aide d'exemples de réalisation 26 1 1269 représentés sur le dessin annexé, dans lequel Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation d'un compteur d'eau combiné; Figure 2 est une vue de dessus partiellement en coupe du compteur d'eau combiné de la figure I; et Figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une deuxième forme de réalisation d'un compteur d'eau combiné. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation d'un boîtier de compteur principal 1 muni d'un compteur principal 2. Le boîtier de compteur principal I possède, à droite et à gauche, une bride de raccordement respective 11, 12. Une ouverture supérieure allongée de boîtier 17 est fermée par un couvercle de boîtier 8, un joint torique 81 servant à l'étanchéification et des vis 80 à la fixation. Le dispositif de mesure rapporté proprement dit 5 est accroché sur le dessous du couvercle 8 par l'intermédiaire d'une partie de tête 22 vissée sur le couvercle 8 et de nervures de soutien 23. Le dispositif de mesure rapporté est constitué d'un moulinet de Woltmann 53 qui est accroché à l'aide d'entretoises radiales 52 et possède une roue à ailettes 54. La vitesse de rotation de la roue à ailettes 54 est transmise par un arbre 24 au mécanisme de mesure 21, et affichée dans le compteur principal 2. Le compteur 2 est recouvert d'un couvercle 25. Le dispositif de mesure rapporté 5 ou encore sa chambre de mesure tubulaire 50 est inséré hermétiquement dans le boîtier de compteur 1 à l'aide d'un joint torique 55. On comprendra que l'étanchéification doit être prévue non seulement dans la région de la bride d'entrée 11, mais aussi dans la région de la bride de sortie 12. La chambre de mesure 50 du dispositif de mesure rapporté 5 possède, à son extrémité arrière, un prolongement tubulaire 51, dans lequel est monté hermétiquement une valve de mesure rapportée complète 6. La valve de mesure rapportée 6 correspond à la construction du document DE-C-30 35 047. Elle comprend un axe coulissant central 60, sur lequel un obturateur 61 est poussé sur le siège de valve 63 sous l'action d'un ressort 62. l'étanchéification étant obtenue par des joints toriques 65. Un corps de moyeu central 64 assure conjointement avec l'obturateur 61 le fonctionnement de la valve de commutation rapportée 6. Un canal annulaire axialement ouvert 66 entoure la valve de 2 6 1 1 2 6 9 commutation rapportée 6. Il est assemblé par l'intermédiaire d'une tubulure de raccordement 67 munie d'un joint d'étanchéité torique 69 à l'ouverture d'admission 14 provenant de la conduite auxiliaire 3. Ce faisant, la chambre annulaire 66 forme conjointement avec la périphérie extérieure de l'obturateur 61 une zone d'étranglement 68, qui est traversé par le flux auxiliaire et renforce le brusque soulèvement ou abaissement de l'obturateur 61 lors du passage au dessous ou au dessous des différentiels de pression prédéterminés en amont et en aval de la valve de commutation rapportée 6. Comme le montre la figure, l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté 5 et de la valve de commutation rapportée 6 est accroché librement sous le couvercle de boîtier 8, et peut être rentré ou sorti sans problèmes du boîtier I avec le couvercle 8, actionné à la manière d'un volet. Le boîtier I ne doit être usiné que dans la région des joints 55, 69, 81. L'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté 5 et de la valve de commutation rapportée 6 constitue une unité autonome en matière de flux et de mesure, qui peut être indépendamment étalonnée et homologuée, et insérée dans un boîtier de forme pratiquement quelconque. La figure 2 est une vue de dessous partiellement en coupe du compteur combiné de la figure 1. On distingue le boîtier de compteur principal I avec son couvercle 8, le compteur d'eau principal 2 et son couvercle 25, ainsi que les brides de raccordement 11, 12. Le couvercle 8 est vissé sur le boîtier I à l'aide des vis 80, et étanchéifie ainsi la section de boîtier 16, dont la taille est adaptée à celle de l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté 5 et de la valve de commutation rapportée 6. Une partie de l'eau à mesurer est dirigée comme flux auxiliaire par l'intermédiaire d'une ouverture de sortie 13 hors du boîtier de compteur principal 1, et réintroduite dans le boîtier I ou encore le canal annulaire 66 par l'intermédiaire de la conduite auxiliaire 3 munie du compteur auxiliaire 4, d'un clapet antiretour 30 et d'une ouverture d'admission 14. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation d'un compteur d'eau combiné, utilisant une valve de commutation rapportée selon le brevet allemand DE-31 34 371. Ici, le dispositif de mesure rapporté 5 possède à l'extrémité de sortie de sa chambre de mesure 50 ou encore du prolongement tubulaire 51 qui y est prévu un dispositif de montage 9 pour la valve de commutation rapportée 7. Cette dernière est ainsi assemblée hermétiquement à un réceptacle 91 du dispositif de mesure rapporté 5 au moyen d'une bride annulaire 92, de vis 93 et d'un joint 2 6 1 1 2 6 9 d'étanchéité annulaire 94. Pour l'étanchéification entre le dispositif de mesure 5 et l'intérieur 10 du boîtier, on utilise ici un joint à deux lèvres circulaire 46 monté entre la paroi transversale 15 du boîtier et l'entrée 42 du dispositif de mesure. Ce joint possède une lèvre d'étanchéité tournée radialement vers l'intérieur et une lèvre tournée radialement vers l'extérieur (47, 48), et est réalisé en caoutchouc ou matériau similaire. Dans cette forme de réalisation, le flux auxiliaire dérivé à l'ouverture de sortie 13 est à nouveau réintroduit dans le boîtier I à l'ouverture d'admission 14. Mais cette dernière se trouve en aval de la valve de commutation rapportée 7 et ne sert donc pas au déplacement de l'obturateur 71. Dans les deux exemples de réalisation, la fabrication de l'ensemble du dispositif de mesure 5 et de la valve de commutation 6, 7 est tout aussi simple. Habituellement, tous les éléments du boîtier, le prolongement tubulaire, le dispositif de montage, etc. sont moulés en une pièce par injection de matière plastique, de sorte que les coûts excédentaires de matériau sont faibles. Ces derniers sont en outre compensés par le fait que les usinages du boîtier pour étanchéifier la valve de commutation sont entièrement supprimés. Le dispositif de mesure 5 et la valve de commutation 6, 7 sont alignés l'un derrière l'autre, de sorte que l'écoulement n'est pas entravé, et donc que la perte de pression est faible. Cet avantage est particulièrement sensible à la charge nominale du compteur combiné. On notera, en outre, que le dispositif de mesure 5 muni de son prolongement tubulaire 51 peut aussi être employé sans valve 6, par exemple comme pièce de rechange dans des compteurs combinés existants. L'ouverture du compteur se déroule comme suit: la valve 6, 7 étant fermée et la roue à ailettes du moulinet de Woltmann 54 à l'arrêt, l'eau à mesurer passe par l'ouverture de sortie 13 vers le compteur auxiliaire 4 et revient à l'ouverture d'admission 14. Lors de la traversée du compteur auxiliaire 4, il se produit une chute de pression d'environ 0,2 à 0,4 bars, de sorte qu'il règne dans la chambre 10 en aval de la valve 6, 7 une pression plus faible que dans le prolongement tubulaire 51 en amont de la valve 6, 7. Si cette différence de pression est suffisamment importante, elle ouvre l'obturateur 71, 61 à l'encontre de la force du ressort 72, 62. L'eau s'écoule alors principalement en passant par le moulinet de Woltmann 54, et est mesurée dans le compteur principal 2. Une petite quantité d'eau continue à s'écouler par le compteur auxiliaire 4. La fermeture se déroule comme suit: Quand le débit diminue, l'obturateur 61, 71 coulisse à contre-sens de l'écoulement jusqu'à ce que son ressort 62, 72 le repousse à nouveau contre le siège de valve 63, 73 à l'encontre de la pression différentielle apparaissant lors du contournement de l'obturateur 61, 71. A ce moment, le moulinet de Woltmann 54 s'immobilise. La quantité d'eau qui continue encore à s'écouler est mesurée uniquement par le compteur auxiliaire 4. 2 6 1 1 2 6 9 REVENDICATIONS 1. Compteur d'eau combiné, constitué d'un compteur principal (2) monté dans une conduite principale, notamment un moulinet de Woltmann de mode de construction allongé, pour la couverture des gros débits, et d'un compteur auxiliaire (4) monté dans une conduite auxiliaire (3) pour la couverture des petits débits, le compteur principal (2) étant équipé d'une valve de commutation rapportée (6, 7) montée derrière ledit compteur, ouvrant ou fermant le passage à travers la conduite principale à l'atteinte d'une pression différentielle prédéterminée, et présentant un obturateur (61, 71) chargé par ressort et axialement coulissant, et d'un dispositif de mesure rapporté (5) complet insérable dans une ouverture (17) du boîtier de compteur (1) qui peut être fermée par un couvercle de boîtier (8), caractérisé en ce que le dispositif de mesure rapporté (5) du compteur principal présente, à l'extré- mité de sortie de sa chambre de mesure (50), un prolongement tubulaire (51) auquel est fixée, de manière étanche, la valve de commutation rapportée (6) complète. 2. Compteur d'eau combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté (5) du compteur principal et de la valve de commutation rapportée (6) est accroché sur le dessous du couvercle de boîtier (8). 3. Compteur d'eau combiné selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ouverture (17) et le couvercle (8) de boîtier présentent une forme allongée correspondant aux dimensions extérieures de l'ensemble (5, 6). 4. Compteur d'eau combiné selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le dispositif de mesure rapporté (5), le prolongement tubulaire (51) et/ou la valve de commutation rapportée (6) sont renforcés et soutenus sur le couvercle de boîtier (8) au moyen d'au moins une nervure de soutien (23). 5. Compteur d'eau combiné selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté (5) du compteur principal et de la valve de commutation rapportée (6) est étanchéifié vis-à-vis du boîtier de compteur (1) au moyen d'un joint torique (55). 6. Compteur d'eau combiné selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que l'ensemble constitué du dispositif de mesure rapporté (5) du compteur principal et de la valve de commutation rapportée (6) est étanchéifié vis-à-vis du boîtier de compteur (1) au moyen d'un joint 26 1 1269 d'étanchéité rond à deux lèvres (46) avec une lèvre flexible radialement vers l'intérieur et une lèvre flexible radialement vers l'extérieur (47, 48), et en ce que les lèvres (47, 48) du joint d'étanchéité à lèvres (46) sont précontraintes en position d'installation. 7. Compteur d'eau combiné selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'un canal annulaire axialement ouvert (66) entoure la valve de commutation rapportée (6) dans la région de l'obturateur (61), canal dont l'ouverture annulaire forme, avec le bord de l'obturateur (61), une zone d'étranglement (68), et en ce que le canal annulaire (66) est raccordé de manière étanche à l'ouverture d'admission (14) de la conduite auxiliaire (3) dans le boîtier de compteur principal (1). 8. Compteur d'eau combiné selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un joint torique (69) est prévu pour l'étanchéification entre l'ouverture d'admission (14) et le canal annulaire (66). 9. Compteur d'eau combiné selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la valve de commutation rapportée (7) possède une bague de guidage ronde (70) et est guidée en position centrale, étanchéifiée et maintenue dans au moins un réceptacle adapté (91) du dispositif de mesure rapporté (5) ou encore de son prolongement tubulaire (51). 10. Compteur d'eau combiné selon l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisé en ce que la valve de commutation rapportée (7) est assemblée au dispositif de mesure rapporté (5) par une bride annulaire (92) et des vis (93).