FR2921483A1 - DISTRIBUTION DRAWER FOR MEMBRANE GAS METER WITH ROTARY DISTRIBUTION DRIVE. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un compteur de gaz à membranes à entraînement de distribution rotatif comprenant plusieurs chambres de mesure, et un tiroir (2) de distribution monté rotatif autour d'un axe de rotation sur la surface supérieure d'un couvercle (1) de distribution dans lequel sont ménagés plusieurs ouvertures qui sont reliées chacune à une chambre de mesure, le tiroir (2) de distribution permettant au gaz d'entrer et de sortir alternativement des chambres de mesure au cours de son mouvement de rotation autour de l'axe de rotation, et le couvercle (1) de distribution comportant une couronne d'étanchéité externe (15a), sensiblement concentrique par rapport à l'axe de rotation, sur le bord supérieur plan duquel glisse la surface de contact externe (25) du tiroir de distribution formant une interface (28) de glissement entre la couronne d'étanchéité externe (15a) et la surface de contact externe (25), caractérisé en ce que le compteur de gaz comporte en outre une jupe de protection (30) entourant de manière étanche tout le pourtour de la surface de contact externe (25) et présentant une paroi périphérique s'étendant en direction du couvercle (1) de manière à recouvrir ladite interface (28) de glissement.The present invention relates to a rotary distribution drive diaphragm gas meter comprising a plurality of measuring chambers, and a distribution slide (2) rotatably mounted about an axis of rotation on the upper surface of a cover (1) of distribution in which are formed several openings which are each connected to a measuring chamber, the distribution drawer (2) allowing the gas to enter and exit alternately measuring chambers during its rotational movement about the axis of rotation, and the dispensing cover (1) comprising an external sealing ring (15a), substantially concentric with respect to the axis of rotation, on the upper plane edge of which slides the external contact surface (25) of the drawer dispenser forming a sliding interface (28) between the outer sealing ring (15a) and the outer contact surface (25), characterized in that the gas meter comprises in a protective skirt (30) sealingly surrounding the entire outer contact surface (25) and having a peripheral wall extending towards the cover (1) so as to cover said sliding interface (28) .
Description
TIROIR DE DISTRIBUTION POUR COMPTEUR DE GAZ A MEMBRANES A ENTRAINEMENT DE DISTRIBUTION ROTATIF La présente invention concerne le domaine des compteurs de gaz à membranes déformables comprenant plusieurs chambres de mesure, et un élément ou tiroir de distribution monté rotatif autour d'un axe de rotation sur la surface supérieure d'un couvercle ou d'une boîte de distribution dans laquelle sont ménagées plusieurs ouvertures qui sont reliées chacune à une chambre de mesure, l'élément de distribution permettant au gaz d'entrer et de sortir alternativement des chambres de mesure au cours de son mouvement de rotation autour de l'axe de rotation. L'entraînement en rotation de l'élément de distribution est réalisé en synchronisme avec le mouvement des membranes grâce à un dispositif de transmission comprenant un certains nombre de leviers, ainsi qu'une pièce appelée manivelle. Lors des mouvements de translation alternés des membranes, les leviers transforment ces mouvements de translation en un mouvement de rotation imprimé à la manivelle. La manivelle transmet alors son mouvement de rotation d'une part à l'élément de distribution, et d'autre part, à une série d'engrenages qui actionnent eux-mêmes un totalisateur de volume. The present invention relates to the field of gas meters with deformable membranes comprising a plurality of measuring chambers, and a distribution element or spool mounted rotatably about an axis of rotation on a spindle. the upper surface of a lid or a dispensing box in which are formed several openings which are each connected to a measuring chamber, the dispensing element allowing the gas to enter and exit alternately measuring chambers at during its rotational movement around the axis of rotation. The rotational drive of the dispensing element is performed in synchronism with the movement of the membranes by means of a transmission device comprising a certain number of levers, and a part called crank. During the alternating translation movements of the membranes, the levers transform these translational movements into a rotational movement printed on the crank. The crank then transmits its rotational movement on the one hand to the distribution element, and on the other hand, to a series of gears which themselves operate a volume totalizer.
On pourra se reporter notamment au document EP 0128 838 pour comprendre le principe de fonctionnement d'un tel compteur de gaz à membranes à entraînement de distribution rotatif. On s'intéressera plus particulièrement dans la suite à la coopération de l'élément ou tiroir de distribution avec le couvercle ou boîte de distribution. Reference can be made in particular to EP 0128 838 to understand the operating principle of such a rotary distribution drive membrane gas meter. We will focus more particularly later on the cooperation of the element or dispensing drawer with the cover or distribution box.
Les figures la à 1d illustrent la boîte de distribution et la boîte de distribution utilisées dans le compteur commercialisé par la Demanderesse sous la marque enregistrée GALLUS 2000. Plus précisément, la figure 1a illustre une perspective assemblée d'une boîte de distribution 1 et d'un tiroir 2 de distribution, la figure 1 b illustre une vue de dessus de la boîte de distribution 1 seule, la figure 1c représente une vue de dessous du tiroir 2 de distribution seul, et la figure 1d représente une vue schématique partielle en coupe de la boîte de distribution 1 assemblée avec le tiroir 2 de distribution. FIGS. 1a-1d illustrate the distribution box and the distribution box used in the meter marketed by the Applicant under the registered trademark GALLUS 2000. More specifically, FIG. 1a illustrates an assembled perspective of a distribution box 1 and of FIG. a distribution drawer 2, FIG. 1b shows a view from above of the distribution box 1 only, FIG. 1c represents a bottom view of the distribution drawer 2 alone, and FIG. 1d represents a partial schematic sectional view of the distribution box 1 assembled with the distribution drawer 2.
Comme visible plus particulièrement sur les figures la, lb et 1d, le couvercle ou boîte de distribution 1 comporte une première couronne circulaire externe 15a délimitant extérieurement quatre ouvertures 10 à 13 ayant chacune la forme d'un quart de secteur de cercle, réparties concentriquement et séparées par des barrettes radiales 14 d'étanchéité. Chaque ouverture 10 à 13 est apte à communiquer avec une chambre de mesure correspondante du compteur pour permettre l'admission du gaz dans ladite chambre de mesure. Le couvercle ou boîte 1 de distribution comporte également une deuxième couronne circulaire 15b, concentrique avec la première couronne 15a, mais de diamètre inférieur. Cette deuxième couronne circulaire définit, avec trois autres barrettes radiales 16, trois autres ouvertures destinées à être mises en communication avec un canal de communication du compteur permettant l'évacuation du gaz. Enfin, une troisième couronne circulaire interne 15c, concentrique avec les deux premières, délimite l'ouverture centrale 17 centrée sur l'axe de rotation et destinée à recevoir notamment le moyeu d'une manivelle (non représentée) permettant d'entraîner en rotation le tiroir 2 de distribution autour de cet axe de rotation. Comme visible plus particulièrement sur les figures 1 a, 1c et 1d, l'élément ou tiroir 2 de distribution comporte des secteurs de cercle aménagés de manière à former un orifice 20 et une zone bombée 21 séparés par deux zones planes 22, 23, chaque zone couvrant un angle d'environ 90°. Le tiroir 2 comporte également une zone centrale évidée 24 formant palier destinée à être placée concentriquement en regard de l'ouverture centrale 17 du couvercle de distribution 1. L'orifice 20 défini par le tiroir 2 a pour but de mettre successivement chaque ouverture 10 à 13 en communication avec une chambre de mesure pour faire pénétrer le gaz. La zone bombée 21 délimitant un espace intérieur et la zone centrale évidée 24 ont pour but de mettre en communication successivement les chambres de mesure avec la sortie. Les deux zones planes 22, 23 obturent successivement les ouvertures restantes. As can be seen more particularly in FIGS. 1a, 1b and 1d, the cover or distribution box 1 comprises a first external circular ring 15a externally defining four openings 10 to 13 each having the shape of a quarter sector of a circle, distributed concentrically and separated by radial strips 14 sealing. Each opening 10 to 13 is able to communicate with a corresponding measuring chamber of the meter to allow admission of the gas into said measuring chamber. The lid or dispensing box 1 also comprises a second circular ring 15b, concentric with the first ring 15a, but of smaller diameter. This second circular ring defines, with three other radial bars 16, three other openings intended to be placed in communication with a communication channel of the meter allowing the evacuation of the gas. Finally, a third internal circular ring 15c, concentric with the first two, delimits the central opening 17 centered on the axis of rotation and intended to receive in particular the hub of a crank (not shown) for driving in rotation the distribution drawer 2 around this axis of rotation. As can be seen more particularly in FIGS. 1a, 1c and 1d, the distribution element or drawer 2 comprises circular sectors arranged so as to form an orifice 20 and a convex zone 21 separated by two plane zones 22, 23, each area covering an angle of about 90 °. The drawer 2 also comprises a central recessed area 24 forming a bearing intended to be placed concentrically facing the central opening 17 of the dispensing cover 1. The orifice 20 defined by the drawer 2 is intended to successively put each opening 10 to 13 in communication with a measuring chamber for penetrating the gas. The convex zone 21 delimiting an interior space and the recessed central zone 24 are intended to put in communication successively the measurement chambers with the exit. The two planar zones 22, 23 successively close off the remaining openings.
Ainsi, en fonctionnement, le tiroir 2, et plus précisément les trois surfaces concentriques 25, 26 et 27 qui sont en contact avec le bord supérieur plan respectivement de la première, deuxième et troisième couronne 15a, 15b, 15c du couvercle de distribution 1, glissent sur la surface de ce couvercle, et plus précisément sur le bord supérieur de chacune desdites couronnes. Par ailleurs, il convient de noter que, dans le cas du compteur commercialisé sous la marque GALLUS 2000, la couronne d'étanchéité intérieure 15c est rendue nécessaire par le fait que l'axe d'entrainement en rotation traverse le tiroir de distribution. D'autres solutions existent, par exemple celle décrite dans le document FR 2 778 981, dans lesquelles aucun axe ne traverse le tiroir de distribution, de sorte que le couvercle ne peut disposer que des deux couronnes 15a et 15b. Dans tous les cas, l'étanchéité entre le tiroir 2 et le couvercle 1 est assurée par le seul poids du tiroir 2 et par la différence de pression du gaz dans 15 le tiroir et à l'extérieur de celui-ci. Pour obtenir une bonne étanchéité, et par conséquent, une bonne précision de comptage du volume de gaz utilisé, il est nécessaire que les surfaces en contact d'une part, du tiroir et d'autre part, du couvercle soient les plus lisses possibles. 20 Or, les réseaux de distribution du gaz peuvent être pollués par des agents contaminants provenant par exemple d'agents gras de type glycol qui peuvent être présents dans les distributeurs de gaz, ou de particules telles que de la limaille de fer ou de la terre provenant des canalisations. Ces agents contaminants se déposent principalement au niveau de 25 l'interface 28 de glissement, telle que représentée sur la figure 1d, située entre d'une part, le bord supérieur plan de la première couronne circulaire externe 15a et d'autre part, la surface concentrique externe 25, augmentant ainsi le coefficient de friction lors de la rotation du tiroir sur le couvercle. Il en résulte une altération de la précision de comptage du compteur. Thus, in operation, the drawer 2, and more precisely the three concentric surfaces 25, 26 and 27 which are in contact with the upper plane edge respectively of the first, second and third ring 15a, 15b, 15c of the distribution cover 1, slide on the surface of this lid, and more precisely on the upper edge of each of said crowns. Furthermore, it should be noted that, in the case of the meter marketed under the trademark GALLUS 2000, the inner sealing ring 15c is made necessary by the fact that the rotational drive shaft passes through the distribution spool. Other solutions exist, for example that described in document FR 2 778 981, in which no axis passes through the distribution drawer, so that the lid can have only two rings 15a and 15b. In all cases, the seal between the spool 2 and the lid 1 is ensured by the weight of the spool 2 alone and by the gas pressure difference in the spool and outside thereof. To obtain a good seal, and therefore a good accuracy of counting the volume of gas used, it is necessary that the surfaces in contact on the one hand, the drawer and on the other hand, the lid are as smooth as possible. However, the gas distribution networks can be polluted by contaminants originating, for example, from glycol-type fatty agents that may be present in the gas distributors, or particles such as iron filings or soil. from the pipes. These contaminants are deposited mainly at the sliding interface 28, as shown in FIG. 1d, situated between the flat top edge of the first outer circular ring 15a and the second one. outer concentric surface 25, thus increasing the coefficient of friction during rotation of the drawer on the lid. This results in an alteration of the counting accuracy of the meter.
Plus particulièrement, le bord supérieur plan de la première couronne circulaire externe 15a coopère avec la surface concentrique externe 25 au niveau d'une zone de contact 28, telle que représentée sur la figure 1d. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités en offrant notamment une géométrie particulière du tiroir de distribution. La solution selon la présente invention est de proposer un compteur de gaz à membranes à entraînement de distribution rotatif comprenant plusieurs chambres de mesure, et un tiroir de distribution monté rotatif autour d'un axe de rotation sur la surface supérieure d'un couvercle de distribution dans lequel sont ménagés plusieurs ouvertures qui sont reliées chacune à une chambre de mesure, le tiroir de distribution permettant au gaz d'entrer et de sortir alternativement des chambres de mesure au cours de son mouvement de rotation autour de l'axe de rotation, et le couvercle de distribution comportant une couronne d'étanchéité externe, sensiblement concentrique par rapport à l'axe de rotation, sur le bord supérieur plan duquel glisse la surface de contact externe du tiroir de distribution formant une interface de glissement entre la couronne d'étanchéité externe et la surface de contact externe, caractérisé en ce que le compteur de gaz comporte en outre une jupe de protection entourant de manière étanche tout le pourtour de la surface de contact externe et présentant une paroi périphérique s'étendant en direction du couvercle de manière à recouvrir ladite interface de glissement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description d'un exemple non limitatif de réalisation d'un tiroir de distribution, faite en référence aux figures annotées, dans lesquelles : - la figure 1a illustre une perspective assemblée d'un tiroir de distribution et d'un couvercle de distribution pour un compteur de gaz de l'état de la technique ; - la figure 1 b représente une vue de dessus du couvercle de distribution du 30 compteur de l'état de la technique ; - la figure 1c représente une vue de dessous du tiroir de distribution du compteur de l'état de la technique ; - la figure 1d représente une vue schématique partielle en coupe d'un tiroir de distribution assemblé avec un couvercle de distribution pour un compteur de gaz 5 de l'état de la technique ; - la figure 2 représente une vue schématique partielle en coupe d'un tiroir de distribution assemblé avec un couvercle de distribution pour un compteur de gaz conforme à la présente invention ; - la figure 3 représente une vue schématique de dessous en perspective du tiroir 10 de distribution tel que représenté partiellement sur la figure 2. Les figures la à 1 d ont déjà été décrites précédemment, et pour faciliter la compréhension, les éléments communs entre la présente invention et l'art antérieur portent les mêmes références. Les figures 2 et 3 illustrent différentes vues d'un mode de réalisation 15 conforme à la présente invention d'un compteur de gaz comportant un couvercle 1 de distribution et un tiroir 2 de distribution. Le tiroir 2 de distribution présente une jupe de protection 30 faisant partie intégrante du tiroir 2 de distribution. En d'autres termes, la jupe de protection 30 forme avec le tiroir 2 de 20 distribution une seule et même pièce. Les tiroirs de distribution de l'art antérieur sont obtenus typiquement par un procédé bien connu de l'homme du métier, tel que par exemple la compression à chaud d'un polymère thermodurcissable dans un moule de forme approprié. 25 Une fois ledit polymère thermodurci (ou réticulé) et après démoulage, on obtient le tiroir 2 de distribution par exemple identique ou similaire à celui représenté sur les figures la à Id. Toutefois, il est nécessaire d'effectuer une étape supplémentaire afin de pouvoir utiliser le tiroir de distribution dans un compteur de gaz à membranes 30 déformables. 6 More particularly, the flat upper edge of the first outer circular ring 15a cooperates with the outer concentric surface 25 at a contact area 28, as shown in Figure 1d. The present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks including providing a particular geometry distribution drawer. The solution according to the present invention is to provide a rotary distribution drive membrane gas meter comprising a plurality of measuring chambers, and a distribution spool mounted rotatably about an axis of rotation on the upper surface of a dispensing cover. in which are provided several openings which are each connected to a measuring chamber, the distribution valve allowing the gas to enter and exit alternately measurement chambers during its rotational movement about the axis of rotation, and the dispensing cover comprising an outer sealing ring, substantially concentric with respect to the axis of rotation, on the upper plane edge of which slides the external contact surface of the distribution spool forming a sliding interface between the sealing ring external and external contact surface, characterized in that the gas meter further comprises a skirt of pro sealingly surrounding the entire periphery of the outer contact surface and having a peripheral wall extending towards the cover so as to cover said slip interface. Other features and advantages of the present invention will emerge in the light of the description of a non-limiting embodiment of a dispensing drawer, made with reference to the annotated figures, in which: FIG. 1a illustrates an assembled perspective a dispensing spool and a dispensing cover for a gas meter of the state of the art; - Figure 1b shows a top view of the metering distribution cover of the state of the art; - Figure 1c shows a bottom view of the dispenser of the counter of the state of the art; - Figure 1d is a partial schematic sectional view of a distribution valve assembled with a distribution cover for a gas meter 5 of the state of the art; - Figure 2 shows a partial schematic sectional view of a distribution valve assembled with a distribution cover for a gas meter according to the present invention; FIG. 3 represents a diagrammatic perspective bottom view of the distribution drawer 10 as partially shown in FIG. 2. FIGS. 1a to 1d have already been described above, and for ease of understanding, the elements common to the present invention and the prior art have the same references. Figures 2 and 3 illustrate different views of an embodiment according to the present invention of a gas meter having a dispensing lid 1 and a dispensing drawer 2. The dispensing drawer 2 has a protective skirt 30 forming an integral part of the dispensing drawer 2. In other words, the protective skirt 30 forms with the drawer 2 of distribution one and the same piece. The dispensing drawers of the prior art are typically obtained by a method well known to those skilled in the art, such as for example the hot pressing of a thermosetting polymer in a mold of appropriate shape. Once said thermoset polymer (or crosslinked) and after demolding, the distribution drawer 2 is obtained, for example identical or similar to that shown in Figures la to Id. However, it is necessary to perform an additional step in order to be able to use the dispensing spool in a deformable membrane gas meter. 6
Cette étape supplémentaire consiste à roder le tiroir 2 de distribution au niveau de ses surfaces de contact 25, 26, 27 pour obtenir la planéité nécessaire (surface lisse) à une étanchéité suffisante entre le couvercle de distribution 1 et le tiroir 2 de distribution. This additional step consists of honing the distribution drawer 2 at its contact surfaces 25, 26, 27 to obtain the necessary flatness (smooth surface) to a sufficient seal between the distribution cover 1 and the distribution drawer 2.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, il n'est plus nécessaire d'effectuer cette étape de rodage supplémentaire sur le tiroir 2 de distribution. En effet, le tiroir 2 de distribution ensemble avec la jupe de protection 30 sont obtenus par injection-moulage d'un polymère thermoplastique dans un 10 moule de forme appropriée. Préalablement à l'étape d'injection-moulage, les surfaces du moule destinées à être en contact avec les surfaces de contact 25, 26, 27 dudit tiroir sont déformées de sorte à obtenir, après démoulage, un tiroir de distribution avec la planéité nécessaire (surface lisse) à une étanchéité suffisante entre le 15 couvercle de distribution 1 et le tiroir 2 de distribution. A titre d'exemple, le moule est usiné par électroérosion préalablement à l'étape d'injection-moulage. Par conséquent, le tiroir 2 de distribution ensemble avec la jupe de protection 30 (pièce en polymère thermoplastique injectée-moulée) sont ainsi 20 réalisés en évitant avantageusement toute étape supplémentaire de rodage. En outre, l'intégration de la jupe de protection dans le tiroir de distribution permet d'assurer que ladite jupe entoure bien de manière étanche tout le pourtour de la surface de contact externe 25 dudit tiroir. Une variante de réalisation non représenté conforme à la présente 25 invention consiste à prévoir non pas une jupe de protection intégrée au tiroir, mais une jupe de protection sous forme d'une pièce additionnelle que l'on vient fixer sur le tiroir de distribution. Dans ce cas, il faut prévoir une fixation qui permette à la jupe de protection d'entourer de manière étanche tout le pourtour de la surface de 30 contact externe 25 du tiroir de distribution. In the embodiment shown in Figures 2 and 3, it is no longer necessary to carry out this additional burn-in step on the distribution drawer 2. Indeed, the distribution drawer 2 together with the protective skirt 30 are obtained by injection-molding a thermoplastic polymer into a mold of appropriate shape. Prior to the injection-molding step, the surfaces of the mold intended to be in contact with the contact surfaces 25, 26, 27 of said drawer are deformed so as to obtain, after demolding, a distribution drawer with the necessary flatness. (Smooth surface) to a sufficient seal between the dispensing lid 1 and the dispensing drawer 2. For example, the mold is machined by electroerosion prior to the injection-molding step. Therefore, the dispensing spool 2 together with the skirt 30 (injected-molded thermoplastic polymer part) are thus made by advantageously avoiding any further step of running-in. In addition, the integration of the protective skirt in the distribution drawer ensures that said skirt tightly surrounds all the periphery of the outer contact surface 25 of said drawer. An alternative embodiment not shown in accordance with the present invention is to provide not a protection skirt integrated in the drawer, but a protective skirt in the form of an additional piece that is fixed on the dispensing drawer. In this case, it is necessary to provide a fastening which allows the protective skirt to surround all around the outer contact surface 25 of the distribution drawer in a sealed manner.
Ainsi, la jupe de protection peut être avantageusement adaptée aux tiroirs de distribution selon l'art antérieur décrits ci-avant, par exemple identiques ou similaires à ceux des figures la à 1 d. Bien entendu, le tiroir de distribution selon la variante de réalisation non représentée peut être également obtenu par un procédé d'injection-moulage d'un polymère thermoplastique dans un moule préalablement érodé de forme appropriée, tel que décrit ci-avant. Après avoir obtenu le tiroir de distribution par l'un ou l'autre de ces procédés, la jupe de protection est fixée, par exemple par collage, emmanchage ou vissage, sur le pourtour de la surface de contact externe 25 du tiroir 2 de distribution. Ainsi, la jupe de protection entoure bien de manière étanche tout le pourtour de la surface de contact externe 25 du tiroir 2 de distribution, comme dans le mode de réalisation décrit sur les figures 2 et 3. Thus, the protective skirt can be advantageously adapted to the distribution drawers according to the prior art described above, for example identical or similar to those of Figures la to 1 d. Of course, the dispensing spool according to the embodiment variant not shown can also be obtained by a method of injection-molding a thermoplastic polymer in a previously eroded mold of appropriate shape, as described above. After obtaining the dispensing spool by one or other of these methods, the protective skirt is fixed, for example by gluing, wrapping or screwing, around the outer contact surface 25 of the distribution drawer 2 . Thus, the protective skirt tightly surrounds all the periphery of the external contact surface 25 of the distribution drawer 2, as in the embodiment described in Figures 2 and 3.
La paroi périphérique de la jupe de protection obtenue selon les deux modes de réalisation décrits précédemment, s'étend en direction du couvercle 1 de manière à recouvrir l'interface 28 de glissement. Cette paroi périphérique est de préférence concentrique par rapport à l'axe de rotation, et peut être de forme cylindrique (voir figures 2 et 3) lorsqu'elle s'étend parallèlement à l'axe de rotation, ou de forme tronconique. La jupe de protection permet ainsi avantageusement de limiter, voire d'éviter, toute contamination extérieure au niveau de l'interface 28 de glissement. The peripheral wall of the protective skirt obtained according to the two embodiments described above extends in the direction of the cover 1 so as to cover the interface 28 of sliding. This peripheral wall is preferably concentric with respect to the axis of rotation, and may be of cylindrical shape (see FIGS. 2 and 3) when it extends parallel to the axis of rotation, or of frustoconical shape. The protective skirt thus advantageously makes it possible to limit or even avoid any external contamination at the level of the sliding interface 28.
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