Brevet FR2985810A1 — publié le 20130719

B12-0904FR 1 Compteur volumétrique L'invention concerne un compteur volumétrique, et plus particulièrement un compteur d'eau, avec un espace de mesure dans lequel débouchent des tubulures d'admission et de sortie pour le fluide à mesurer et avec une unité de mesure volumétrique située dans l'espace de mesure et pouvant être actionnée par le fluide. De tels compteurs volumétriques sont connus et sont fabriqués, par exemple, sous la forme de compteurs d'eau avec un corps en laiton ou en matière plastique entourant l'espace de mesure, l'espace de mesure présentant une ouverture qui est destinée à introduire l'unité de mesure volumétrique et que l'on ferme ensuite au moyen d'un couvercle étanche aux liquides. Sur cette unité qui comprend l'espace de mesure logeant l'unité de mesure volumétrique est alors normalement posée une partie supérieure dans laquelle se trouvent la mécanique de comptage à proprement parler et le dispositif d'affichage, un couplage à l'unité de mesure volumétrique étant réalisé à travers le couvercle par l'intermédiaire d'aimants, par exemple. L'inconvénient de ces compteurs volumétriques de forme éprouvée est le fait que l'utilisation de laiton ou d'autres matières métalliques pour réaliser le boîtier entraîne un coût élevé lié aux matières premières tandis que l'utilisation de matières plastiques, notamment, impose le respect de spécifications de conception strictes afin de permettre la fabrication par le procédé de moulage par injection. En outre, la fabrication à base de matières plastiques impose également de recourir à des matières premières coûteuses qui sont autorisées à être mises en contact avec l'eau potable et qui doivent, par ailleurs, présenter une résistance élevée à l'hydrolyse et une bonne résistance au chlore. Enfin, tous les compteurs volumétriques précités ont l'inconvénient que, en raison de la nécessité de fermer l'espace de mesure avec un couvercle, ils peuvent être rouverts ultérieurement de sorte qu'ils sont susceptibles d'être manipulés. S'il est possible de souder le couvercle dans sa position de fermeture de l'espace de mesure, il n'empêche que cela constitue une opération supplémentaire et représente d'autant plus de dépenses liées à la fabrication. Enfin, les compteurs volumétriques connus n'ont qu'une durée de vie limitée et doivent être recyclés à grands frais au terme de leur durée de vie. Le problème à la base de l'invention est de proposer un compteur volumétrique du type mentionné en introduction, dont la fabrication soit particulièrement rationnelle et permette une grande liberté de conception, qui offre une protection maximale contre les manipulations et qui soit en outre facilement recyclable. L'invention propose de constituer l'espace de mesure avec les tubulures d'admission et de sortie à partir de deux demi-coques fabriquées par le procédé de moulage par injection d'une matière plastique thermoplastique et que l'on assemble en y logeant l'unité de mesure volumétrique, puis qu'on enrobe conjointement par projection d'une couche extérieure de matière plastique thermoplastique. On réalise ainsi de manière étonnamment simple les objectifs recherchés de l'invention. D'une part, la fabrication de l'espace de mesure, avec lequel les tubulures d'admission et de sortie viennent de moulage, à partir de deux demi-coques obtenues par le procédé de moulage par injection d'une matière plastique thermoplastique assure la possibilité de fabriquer celles-ci de manière très rationnelle à partir d'une matière plastique thermoplastique appropriée. En outre, la fabrication de demi-coques par le procédé de moulage par injection ne pose aucun problème même lorsque le compteur volumétrique assemblé ultérieurement à partir de ces deux demi-coques présente des formes géométriques compliquées, de sorte qu'il est également possible de fabriquer sans difficulté des compteurs volumétriques de forme spéciale, en particulier au regard de la disposition et de l'orientation des tubulures d'admission et de sortie. Étant donné que l'espace de mesure logeant l'unité de mesure volumétrique est réalisé par l'assemblage de deux demi-coques suivi de l'enrobage par projection d'une couche extérieure, le compteur volumétrique selon l'invention n'a pas besoin de couvercle de sorte qu'il ne peut plus être ouvert ultérieurement et offre ainsi une protection maximale contre les manipulations. Le compteur volumétrique selon l'invention réalise enfin une séparation stricte entre les matériaux qui entrent en contact avec le fluide et les matériaux qui n'entrent pas en contact avec le fluide de sorte que des matières plastiques appropriées et de grande qualité ne doivent être prévues que dans les zones entrant en contact avec le fluide et qu'il est possible d'utiliser d'autres matières plastiques dans les autres zones. Par exemple, pour réaliser le compteur volumétrique conforme à l'invention et destiné à être utilisé en tant que compteur d'eau, il suffit de fabriquer à partir d'une matière plastique thermoplastique appropriée les demi-coques formant l'espace de mesure avec les tubulures d'admission et de sortie et entrant de ce fait en contact avec l'eau en tant que fluide à mesurer. On mentionnera, à titre d'exemples, le polypropylène, le polyoxyméthylène, le polyphthalamide ou le polyphénylsulfone, non renforcés, remplis ou renforcés fibres de verre. Il est toutefois à noter que l'invention n'est pas limitée à ces matières plastiques. La couche extérieure, en revanche, peut être fabriquée en une matière plastique thermoplastique qui ne convient pas pour être mise en contact avec l'eau potable, mais présente d'autres propriétés avantageuses. Par exemple, il est possible de réaliser la couche extérieure en une matière plastique recyclée, ceci permettant de réduire efficacement le pourcentage de matière plastique neuve et coûteuse. Par ailleurs, il est également possible de réaliser la couche extérieure censée assurer, d'une part, la nécessaire résistance à la pression du compteur volumétrique et, d'autre part, sa stabilité mécanique, en matières plastiques qui ont fait leurs preuves en tant que matériaux de substitution de métaux, et plus particulièrement en matières plastiques thermoplastiques hautement renforcées. On mentionnera, à titre d'exemples, le polypropylène rempli de fibres de verre longues, ensuite, par exemple, le polyamide, le polyoxyméthylène, le polybutylentéréphthalate, le polyphthalamide, le polyphénylsulfide remplis de fibres de verre et présentant une grande stabilité du fait du remplissage avec des fibres de verre, ou encore, le polyphénylsulfone ou le polyétherétherkétone ou des polymères cristallins liquides appropriés. Ces matières plastiques ne sont également que des exemples et l'invention n'est pas limitée à celles-ci. Selon l'utilisation prévue, il peut être prévu de poser les demi- coques l'une sur l'autre de manière amovible uniquement et de les enrober ensuite par projection de la couche extérieure constituée de la matière plastique thermoplastique appropriée ou encore, il peut être prévu d'assembler solidairement les demi-coques par soudage, collage ou encliquetage avant de les enrober par projection de la couche extérieure. L'unité de mesure volumétrique du compteur volumétrique selon l'invention peut se présenter sous la forme d'une roue à aubes, d'une roue de turbine ou d'un piston annulaire, par exemple, qui sont couplés par exemple magnétiquement à un compteur. Les demi-coques et la couche extérieure utilisée pour constituer leur enrobage par projection peuvent être réalisées dans la même matière, ce qui permet d'obtenir un compteur volumétrique dans lequel les demi-coques et la couche extérieure d'enrobage appliquée par projection font monobloc, c'est-à-dire qu'un assemblage par liaison de matière entre les demi-coques et la couche extérieure est possible, lequel peut être utile pour la mécanique de la totalité du sous-ensemble. Il convient toutefois de souligner qu'il n'est pas impérativement prévu, dans le cadre de l'invention, que les demi- coques et la couche extérieure soient réalisées dans la même matière et s'assemblent par liaison de matière. Dans ce qui suit, on va décrire l'invention plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation et en référence au dessin dans lequel : - la figure 1 est une représentation de principe d'un compteur volumétrique selon l'invention ; - la figure 2 montre un compteur volumétrique réalisé comme compteur d'eau et conforme à l'état de la technique ; volumétrique selon l'invention. La figure 2 montre schématiquement un compteur volumétrique 1 réalisé comme compteur d'eau et conforme à l'état de la technique. Les principaux composants du compteur volumétrique 1 sont ce qu'on appellera une partie inférieure 2 avec un couvercle 3 ainsi qu'une partie supérieure 4 posée dessus et servant d'unité de lecture. La partie inférieure 2 est fabriquée, par exemple, par le procédé de moulage par injection d'une matière plastique hautement renforcée, un mélange de PPA renforcé fibres de verre, par exemple, et comprend une tubulure d'admission 21 et une tubulure de sortie 22 qui débouchent dans un espace de mesure 20. L'unité de mesure volumétrique 6, qui se présente par exemple sous la forme d'une roue à aubes, est posée sur un tourillon de logement 23 en saillie dans la zone de fond 24, et, ensuite, l'espace de mesure 20 contenant l'unité de mesure volumétrique 6 est fermé au moyen du couvercle 3 qui peut être soudé, ou assemblé d'une manière qui n'est pas représentée plus précisément, dans la zone repérée par la référence 7, par exemple. La partie supérieure 4 servant d'unité de lecture est alors posée sur le couvercle 3 et couplée, par exemple magnétiquement, à la roue à aubes de l'unité de mesure volumétrique 6. Lorsque le fluide à mesurer, de l'eau, en l'occurrence, afflue par la tubulure d'admission 21 - la figure 3 montre une autre réalisation du compteur volumétrique selon l'invention ; - la figure 4 montre une autre réalisation du compteur volumétrique selon l'invention ; - la figure 5 montre une autre réalisation du compteur conformément à la flèche E, il entraîne la roue à aubes de l'unité de mesure volumétrique 6 et sort du compteur volumétrique 1 via la tubulure de sortie 22 conformément à la flèche A. Il s'agit d'une forme de construction en principe éprouvée ; pour pouvoir être réalisée par le procédé de moulage par injection, elle ne peut toutefois pas s'écarter sensiblement du type de réalisation décrit. Par exemple, telle que représentée sur la figure 3, la forme de réalisation d'un compteur volumétrique dans lequel les tubulures d'admission et de sortie 21, 22 se terminent parallèlement entre elles du même côté de la chambre de mesure 20 ne peut pas être obtenue par le procédé de moulage par injection étant donné que le tracé de tubulures d'admission et de sortie 21, 22 ainsi orientées ne peut pas être formé par des tire-noyau. On pourrait envisager, à la rigueur, ce qu'il est convenu d'appeler un procédé à noyau perdu, dont le coût est toutefois disproportionné et qui est en outre susceptible de nuire à l'environnement. Par ailleurs, le compteur volumétrique connu selon la figure 2 a l'inconvénient que le couvercle 3 posé après coup peut être retiré dans une intention d'abus de sorte qu'il y a risque de manipulation. La représentation de la figure 1, en revanche, montre un compteur volumétrique, un compteur d'eau, par exemple, qui est fabriqué selon l'invention. Dans cette représentation selon la figure 1, l'unité de mesure volumétrique 6 et la partie supérieure 4 ne sont pas représentées ; elles sont toutefois mises en oeuvre de manière comparable à l'état de la technique, ainsi qu'on va l'expliquer plus en détail dans ce qui suit. On voit, pour l'essentiel, la partie inférieure 2 d'un compteur volumétrique, composée d'une tubulure d' admission 21, d'une tubulure de sortie 22 ainsi que de l'espace de mesure 20 qui est en communication avec la tubulure d'admission 21 et la tubulure de sortie 22. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 1 montre uniquement une demi-coque 200 dont la surface d'assemblage se trouve dans le plan du dessin. Dans ce cas, on a également, au lieu d'une ouverture servant à introduire l'unité de mesure volumétrique dans l'espace de mesure 20 et qui doit ensuite être fermée par un couvercle 3, une zone de couvercle 25 faisant monobloc vis-à-vis de la zone de fond 24 avec le tourillon de logement 23 qui vient de moulage avec celle-ci. Il est donc évident que, du fait de l'assemblage de deux telles demi-coques 200 tel que la surface d'assemblage se trouve dans le plan du dessin, on obtient une partie inférieure 2 d'un compteur volumétrique avec un espace de mesure 20 fermé qui est accessible uniquement via la tubulure d'admission 21 et la tubulure de sortie 22. Par analogie à la figure 2, une partie supérieure 4 peut alors être posée sur les zones de couvercle assemblées 25 des demi-coques 200. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, de telles demi-coques 200 peuvent être fabriquées sans problème par le procédé de moulage par injection de matière plastique thermoplastique. On réalise l'assemblage des deux demi-coques 200 après avoir introduit l'unité de mesure volumétrique 6, ici non représentée, dans la première demi-coque représentée sur la figure 1 et l'avoir posée sur le tourillon de logement 23 dont on ne voit que la moitié. La demi-coque 200 peut être fabriquée par le procédé de moulage par injection d'un mélange de polyamide ou de polyphthalamide, par exemple, non renforcé ou avec un pourcentage de jusqu'à 70 % de fibres de verre, et les deux demi-coques 200 sont soit posées l'une sur l'autre de manière amovible soit préassemblées, par exemple, par soudage aux ultrasons, soudage au gaz chaud ou par assemblage par encliquetage avec insertion d'un joint d'étanchéité. Le corps de base ou la partie inférieure 2 ainsi créés par assemblage de deux demi-coques 200 conviennent pour servir de cellule de mesure et sont également autorisés pour le passage de l'eau potable en raison du choix des matériaux. Sur le plan mécanique, un tel corps de base serait toutefois trop instable pour pouvoir satisfaire aux exigences mécaniques, en particulier aux exigences en matière de pression d'éclatement et aux contrôles des coups de bélier. Pour cette raison, on applique ensuite, comme repéré par la référence 5 sur la figure 1, une couche extérieure consistant en une matière plastique appropriée en enrobant par projection les deux demi-coques 200 assemblées. Plus précisément, les deux demi-coques 200 sont entièrement enrobées par projection de la couche extérieure 5 à l'exception de l'orifice d'entrée de la tubulure d'admission 21 et de l'orifice de sortie de la tubulure de sortie 22 de sorte qu'on obtient une partie inférieure 2 réalisée d'une seule pièce, laquelle loge l'unité de mesure volumétrique préalablement mise en place et ne peut plus être ouverte par après. Un couvercle 3 comme dans l'état de la technique représenté à la figure 2 n'est plus nécessaire. Étant donné que la matière plastique thermoplastique destinée à constituer la couche extérieure 5 n'entre pas en contact avec le fluide, il est possible, dans son cas, de recourir à une matière bon marché de stabilité appropriée ; il est notamment possible de traiter de la matière plastique recyclée. Dans la mesure où ce produit recyclé est également obtenu à partir de matière recyclable de compteurs d'eau arrivés au terme de leur durée de vie, on réalise un circuit de production largement fermé. Étant donné que l'assemblage du compteur volumétrique à partir de deux demi-coques, suivi de l'enrobage des deux demi-coques assemblées par projection d'une couche extérieure, permet d'obtenir un élément monopièce qui ne présente aucun orifice à l'exception des tubulures d'admission et de sorties 21, 22, on obtient une protection maximale contre les manipulations. Par ailleurs, la proposition conforme à l'invention, consistant à fabriquer le compteur volumétrique 1 à partir de deux demi-coques 200 que l'on pose l'une sur l'autre, permet également la réalisation de géométries qu'il n'était jusqu'à présent pas possible d'obtenir de manière rationnelle, telles que celles de la figure 3, par exemple. La figure 4 montre une forme de construction modifiée par rapport aux compteurs volumétriques de forme conventionnelle, laquelle est rendue possible par la mise en oeuvre, conformément à l'invention, de demi-coques 200 qui sont fabriquées par le procédé de moulage par injection, puis assemblées et enrobées par projection d'une couche extérieure 5. Partant de la tubulure d'admission 21, on reconnaît ainsi un corps approximativement en forme de U qui se termine dans la tubulure de sortie 22 et qui définit approximativement dans la zone centrale de la voie d'écoulement l'espace de mesure 20, lequel se présente toutefois uniquement en tant que zone partielle de l'espace tubulaire en U entre la tubulure d'admission et la tubulure de sortie 21, 22. Dans cette zone, l'unité de mesure volumétrique 6 est disposée rotative sous la forme d'une roue de turbine et, dans un espace cellulaire voisin 80, on a un capteur correspondant 8, par exemple un capteur d'écho, et/ou, le cas échéant, un émetteur pour la transmission électronique de données de mesures. Dans la mesure où un tel compteur volumétrique est réalisé à partir de deux telles demi-coques 200 et est ensuite enrobé par projection de la couche extérieure commune 5 après assemblage et réception de l'unité de mesure volumétrique 6, il ne se compose plus, pour l'essentiel, que d'un coude tubulaire dont la fabrication est particulièrement simple et qui offre la protection contre les manipulations que l'on cherche à obtenir selon l'invention. Les vitesses d'écoulement étant, dans la zone du coude tubulaire, différentes au niveau des différents diamètres intérieurs et extérieurs de l'espace de mesure 20, l'unité de mesure volumétrique 6 est également actionnée par le fluide à mesurer avec un sens de rotation prédéterminé. Une autre version d'un compteur volumétrique dont l'architecture est encore plus simplifiée est représentée sur la figure 5. Dans ce cas, le compteur volumétrique se compose uniquement d'une section tubulaire droite qui s'étend entre la tubulure d'admission 21 et la tubulure de sortie 22, l'espace de mesure 20 dans lequel est située l'unité de mesure volumétrique 6 qui se présente sous la forme d'une roue à aubes ou d'une roue de turbine étant situé approximativement dans la zone centrale entre les deux embouts 21, 22. L'espace cellulaire 80 destiné à recevoir le capteur 8 est surmoulé d'un côté et ce compteur volumétrique est également réalisé à partir de deux demi-coques 200 de même forme qui sont d'abord assemblées l'une sur l'autre en recevant l'unité de mesure volumétrique 6, puis sont enrobées conjointement par projection de la couche extérieure 5. Pour obtenir, dans cet exemple de réalisation également, un sens de rotation prédéfini de l'unité de mesure volumétrique 6 suite à l'écoulement du fluide à mesurer, il peut être prévu de monter des éléments 9 qui assurent un gradient de la vitesse d'écoulement, lequel prescrit le sens de rotation souhaité de l'unité de mesure volumétrique 6. L'homme de métier reconnaîtra que d'autres agencements et géométries quelconques sont bien évidemment possibles dans le cas de tels compteurs volumétriques pour autant que ceux-ci soient fabriqués à partir de deux demi-coques puis enrobés par projection d'une couche extérieure. REVENDICATIONS1. Compteur volumétrique (1), en particulier compteur d'eau, avec un espace de mesure (20) dans lequel débouchent une tubulure d'admission et une tubulure de sortie (21, 22) pour le fluide à mesurer et avec une unité de mesure volumétrique (6) située dans l'espace de mesure (20) et pouvant être actionnée par le fluide, caractérisé en ce que l'espace de mesure (20) avec les tubulures d'admission et de sortie (21, 22) est constitué à partir de deux demi-coques fabriquées par le procédé de moulage par injection d'une matière plastique thermoplastique et que l'on assemble en y logeant l'unité de mesure volumétrique (6), puis qu'on enrobe conjointement par projection d'une couche extérieure (5) de matière plastique thermoplastique. 2. Compteur volumétrique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-coques (200) sont assemblées par soudage, collage ou encliquetage. 3. Compteur volumétrique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de mesure volumétrique (6) se présente sous la forme d'une roue à aubes, d'une roue de turbine ou d'un piston annulaire. 4. Compteur volumétrique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les demi-coques (200) sont fabriquées en une matière plastique propre à être mise en contact avec l'eau potable. 5. Compteur volumétrique (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche extérieure (5) est formée à partir d'une matière plastique hautement renforcée ou d'une matière plastique recyclée. 6. Compteur volumétrique (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les demi-coques (200) et la couche extérieure d'enrobage appliquée par projection font monobloc.