FR2503809A1 - Immersed bearing for water meter - has channel between inside of tube containing axle and surrounding fluid to avoid deposits - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un palier immergé et compteur pour liquides, tel que compteur à eau, équipé d'un tel palier. The present invention relates to a submerged bearing and meter for liquids, such as a water meter, equipped with such a bearing.
I1 existe de multiples dispositifs et, en particulier, des compteurs à eau qui comportent des paliers immergés dans un liquide contenant en solution des composés susceptibles de devenir insolubles dans certaines conditions, par exemple par suite d'une variation de température ou d'une augmentation de la concentration en composés, par effet physico-chimique. There are multiple devices and, in particular, water meters which include bearings immersed in a liquid containing in solution compounds capable of becoming insoluble under certain conditions, for example as a result of a temperature variation or an increase the concentration of compounds, by physicochemical effect.
En effet, dans de tels paliers, il s'établit à la longue un gradient de concentration entrarnant une saturation et, par suite, la formation de dépôts à l'intérieur du palier. In fact, in such bearings, a concentration gradient is established over time, resulting in saturation and, consequently, the formation of deposits inside the bearing.
I1 peut également se produire que de minuscules particules en suspension dans le liquide, arrivent dans le palier et constituent des germes de sédimentation (effet d'accrétion). Ce dernier effet existe notamment dans le cas de paliers verticaux formant crapaudines, dans lesquels les particules peuvent arriver par gravité. It can also occur that tiny particles in suspension in the liquid, arrive in the bearing and constitute germs of sedimentation (accretion effect). This last effect exists in particular in the case of vertical bearings forming crapaudines, in which the particles can arrive by gravity.
Les inconvénients de tels dép8ts, soit au niveau des parois latérales du palier, au contact avec l'axe, soit au niveau de la surface formant crapaudine, sont gênants car ils augmentent les frottements et réduisent les mouvements de translation de l'axe par rapport à la crapaudine dans le cas de certains paliers spéciaux, notamment ceux de compteurs à eau. The disadvantages of such dep8ts, either at the level of the side walls of the bearing, in contact with the axis, or at the level of the bearing plate surface, are troublesome because they increase the friction and reduce the translational movements of the axis relative to in the case of certain special bearings, in particular those of water meters.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de créer un palier et notamment un palier à crapaudine fonctionnant dans un liquide pouvant libérer des composés insolubles, évitant dans ce palier tout risque de dépôt susceptible de perturber le mouvement de l'axe. The present invention proposes to remedy these drawbacks and to create a bearing and in particular a bush bearing operating in a liquid capable of releasing insoluble compounds, avoiding in this bearing any risk of deposition liable to disturb the movement of the axis.
Lt invention se propose notamment de créer un tel palier destiné à un compteur à eau. The invention proposes in particular to create such a bearing intended for a water meter.
A cet effet, l'invention concerne un palier immergé du type ci-dessus, caractérisé en ce que le fond du tube formant le coussinet est muni d'un moyen de mise en communication de l'intervalle subsistant entre l'axe et la paroi intérieure du tube avec le liquide extérieur dans lequel est immergé le palier. To this end, the invention relates to a submerged bearing of the above type, characterized in that the bottom of the tube forming the bearing is provided with a means of communicating the gap remaining between the axis and the wall. inside the tube with the external liquid in which the bearing is immersed.
Suivant une autre caractéristique, le moyen de mise en communication est constitué par un orifice débouchant dans le palier sensiblement au niveau de I'extrémite de l'axe. According to another characteristic, the means of communication is constituted by an orifice opening into the bearing substantially at the level of the end of the axis.
Gracie à la mise en communication de l'intérieur du palier avec le liquide extérieur dans lequel est immergé le palier, on évite qutil ne s'établisse un gradient de concentration à l'intérieur du palier et, par suite, les dépôts dus à une saturation ou à un effet d'accrétion. Thanks to the communication between the interior of the bearing and the external liquid in which the bearing is immersed, it is avoided that a concentration gradient is established inside the bearing and, consequently, the deposits due to a saturation or an accretion effect.
Comme suivant une caractéristique particulièrement avantageuse, dans le cas d'un palier formant également crapaudine, il est prévu que le moyen de communication soit constitué par un orifice traversant le palier et débouchant au niveau de la surface d'appui formant la crapaudine. Cette disposition offre le double avantage d'éviter ltétablissement d'un gradient de concentration susceptible d'entraSner des dépôts par saturation ou par accrétion, mais assure à la fois une circulation de liquide à ltintérieur du palier et un lavage de la surface de la crapaudine en contact avec l'axe. On libère ainsi l'intérieur du palier et cette surface de la crapaudine de toutes les particules qui peuvent ssy accumuler. As according to a particularly advantageous characteristic, in the case of a bearing also forming a bearing, it is provided that the communication means is constituted by an orifice passing through the bearing and emerging at the level of the bearing surface forming the bearing. This arrangement offers the double advantage of avoiding the establishment of a concentration gradient capable of causing deposits by saturation or accretion, but ensures both a circulation of liquid inside the bearing and a washing of the surface of the basket. in contact with the axis. This frees the inside of the bearing and this surface of the basket from all the particles that can accumulate there.
Cette solution est, en particulier, intéressante si le palier est d'axe vertical car les risques de pénétration de particules et de dépôt par accrétion sont considérablement augmentés.This solution is, in particular, advantageous if the bearing is of vertical axis because the risks of penetration of particles and of deposit by accretion are considerably increased.
I1 est particulièrement important dans le cas de compteurs à eau, que le palier permette un fonctionnement aussi régulier que possible du rotor et que les frottements soient réduits au minimum. It is particularly important in the case of water meters that the bearing allows the rotor to operate as smoothly as possible and that friction is reduced to a minimum.
De plus, dans certains cas de compteurs à eau, le rotor effectue un mouvement de rotation au débit faible en s'appuyant par son extrémité inférieure pointue sur une crapaudine alors que pour les débits importants, le rotor se soulève et se dégage de la crapaudine. In addition, in certain cases of water meters, the rotor performs a rotational movement at a low flow rate, relying by its pointed lower end on a crapaudine whereas for large flows, the rotor lifts and disengages from the crapaudine. .
Or, si la crapaudine est encombrée par des particules et des dépôts de sédimentation, cela gêne considérablement la faible rotation qui existe au faible débit. Or, de façon générale, le comptage des très faibles débits est extrêmement difficile et l'une des conditions essentielles est que le rotor puisse tourner avec des frottements aussi réduits que possible, notamment au niveau de la pointe sur la crapaudine. However, if the basket is cluttered with particles and sedimentation deposits, this considerably hinders the low rotation which exists at low flow. However, in general, counting very low flow rates is extremely difficult and one of the essential conditions is that the rotor can rotate with as little friction as possible, in particular at the point on the base plate.
L'invention permet de remédier à ces inconvénients et s'applique également à un compteur pour fluides notamment un compteur à eau comportant un capteur muni dtun rotor à ai lettes entratné par la vitesse du fluide, une transmission pour transmettre le mouvement du capteur et un mécanisme de comptage et d'affichage pour compter et afficher les grandeurs mesurées, le rotor étant muni d'un axe dont une extrémité se termine par une pointe utilisée uniquement pour les petites vitesses et dont l'autre extrémité se termine par une -surface aplatie et robuste utilisée uniquement pour les grandes vitesses, chacune des extrémités du rotor étant susceptible de coopérer avec une butée correspondante, la distance entre les extrémités du rotor étant légèrement plus faible que la distance entre les butées, le fond de la chambre du rotor étant constitué par une plaque présentant une partie centrale relevée délimitant une cheminée dont le fond est garni d'une crapaudine, la cheminée recevant ltextrémité inférieure de l'axe du rotor dont la pointe coopère avec la crapaudine. The invention makes it possible to remedy these drawbacks and also applies to a meter for fluids, in particular a water meter comprising a sensor fitted with a letted rotor driven by the speed of the fluid, a transmission for transmitting the movement of the sensor and a counting and display mechanism for counting and displaying the measured quantities, the rotor being provided with an axis one end of which ends with a tip used only for low speeds and the other end of which ends with a flattened surface and robust only used for high speeds, each of the ends of the rotor being capable of cooperating with a corresponding stop, the distance between the ends of the rotor being slightly less than the distance between the stops, the bottom of the rotor chamber being constituted by a plate having a raised central part delimiting a chimney the bottom of which is furnished with a crapaudine, the chimney receiving the end lower tee of the rotor axis, the tip of which cooperates with the bearing plate.
Dans ce cas, la cheminée de la plaque inférieure est munie dtun perçage aligné sensiblement dans le sens général de ltécoulement du fluide et passant au niveau de la crapaudine et de l'extrémité inférieure de l'axe du rotor en étant traversant de part en part. In this case, the chimney of the lower plate is provided with a bore aligned substantially in the general direction of the flow of the fluid and passing at the level of the clamp and of the lower end of the axis of the rotor while being traversed right through. .
La présente invention sera décrite plus en détails à l'aide des dessins annexés dans lesquels
- la figure l est une vue en coupe schématique d'un palier selon un premier mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 est une vue en coupe d'un palier selon un second mode de réalisation de l'invention
- la figure 3 est une vue en coupe dtun compteur pour fluides muni d'un premier mode de réalisation d'un palier selon l'invention
- la figure 4 est une vue en coupe partielle d'un palier vertical, notamment d'un compteur selon un autre mode de réalisation de l'invention.The present invention will be described in more detail with the aid of the accompanying drawings in which
- Figure l is a schematic sectional view of a bearing according to a first embodiment of the invention
- Figure 2 is a sectional view of a bearing according to a second embodiment of the invention
- Figure 3 is a sectional view of a meter for fluids provided with a first embodiment of a bearing according to the invention
- Figure 4 is a partial sectional view of a vertical bearing, in particular of a counter according to another embodiment of the invention.
Selon la figure 1, l'axe I tourne dans un palier 2 en s'appuyant éventuellement sur le fond 3 du palier 2. Ltensemble du palier et de l'axe est immergé dans un liquide, par exemple de liteau contenant des composés susceptibles de devenir insolubles suivant les conditions de température ou par suite d'un effet physico-chimique de concentration ou d'accrétion sur des particules formant germes, et qui parviennent dans l'intervalle 4. According to FIG. 1, the axis I rotates in a bearing 2, possibly resting on the bottom 3 of the bearing 2. The whole of the bearing and the axis is immersed in a liquid, for example of a strip containing compounds capable of become insoluble according to the temperature conditions or as a result of a physicochemical effect of concentration or accretion on particles forming germs, and which arrive in the interval 4.
Selon l'invention, il est prévu un moyen de mise en communication de l'intervalle 4 avec le liquide d'immersion, autrement que par l'orifice 5 par lequel l'axe l pénètre dans le palier 2. Ce moyen de mise en communication est constitué par un passage 6. Ce passage 6 qui, dans l'exemple représenté, est traversant, débouche au niveau du fond 3 formant crapaudine. According to the invention, there is provided a means of communicating the interval 4 with the immersion liquid, other than through the orifice 5 through which the axis l enters the bearing 2. This means of setting communication is constituted by a passage 6. This passage 6 which, in the example shown, is through, opens out at the bottom 3 forming a basket.
Cette mise en communication de l'intervalle 4 avec le liquide extérieur permet d'éviter qu'il ne s'établisse un gradient de concentration en composés à l'intérieur de l'intervalle 4.This communication of the interval 4 with the external liquid makes it possible to prevent a compound concentration gradient from being established inside the interval 4.
De plus, cette mise en communication combinée au mouvement de rotation de l'axe 1 permet une certaine circulation de liquide dans l'intervalle 4 évitant également la formation d'un gradient de concentration.In addition, this communication combined with the rotary movement of the axis 1 allows a certain circulation of liquid in the interval 4 also avoiding the formation of a concentration gradient.
En outre, lorsque le moyen de mise en communication est constitué par un passage traversant 6 comme représenté à la figure 1, le courant de liquide selon la flèche A permet de laver le fond 3 formant crapaudine pour en enlever les particules qui auraient pu y tomber par effet de gravité en descendant le long de l'axe 1. In addition, when the communication means is constituted by a through passage 6 as shown in FIG. 1, the current of liquid according to arrow A makes it possible to wash the bottom 3 forming a crapaudine to remove the particles which could have fallen there. by gravity effect descending along axis 1.
Cette disposition du passage traversant 6 dirigé vers le fond 3 est particulièrement importante lorsque l'axe est vertical et que le fond du palier joue le r8le d'une crapaudine. This arrangement of the through passage 6 directed towards the bottom 3 is particularly important when the axis is vertical and the bottom of the bearing plays the role of a basket.
Cette figure montre également un autre moyen de mise en communication constitué par un perçage 7 réalisé dans la paroi latérale du palier 2. This figure also shows another means of placing in communication constituted by a bore 7 made in the side wall of the bearing 2.
Ce moyen de mise en communication peut être un complément du passage ou du moyen de communication 6 prévu au niveau de l'extrémité de l'axe 1. This communication means can be a complement to the passage or the communication means 6 provided at the end of the axis 1.
La figure 2 montre une variante du mode de réalisation de la figure I. Dans cette variante, l'extrémité inférieure ' de l'axe I est arrondie pour réduire son frottement sur le fond 5. Les autres éléments de ce mode de réalisation sont identiques à ceux du mode de réalisation de la figure 1. Figure 2 shows a variant of the embodiment of Figure I. In this variant, the lower end 'of the axis I is rounded to reduce its friction on the bottom 5. The other elements of this embodiment are identical to those of the embodiment of FIG. 1.
Il s'agit en particulier du passage traversant 6 qui débouche également au niveau de la surface 5 formant crapaudine.This is in particular the through passage 6 which also opens at the level of the surface 5 forming a crapaudine.
Une application de l'invention telle que décrite aux figures 1 et 2 sera faite ci-après à l'aide des figures 3 et 4. An application of the invention as described in Figures 1 and 2 will be made below using Figures 3 and 4.
En effet, dans le cas de compteurs à eau, notamment de petits compteurs à eau, il faut réduire au maximum la masse du rotor. Cela se traduit en particulier par une réduction de la section de l'axe qui devient très fragile et qu'il faut tenir et guider par un palier relativement long formant une cheminée dont le fond est occupe par une crapaudine. Indeed, in the case of water meters, in particular small water meters, the mass of the rotor must be reduced as much as possible. This results in particular in a reduction in the section of the axis which becomes very fragile and which must be held and guided by a relatively long bearing forming a chimney whose bottom is occupied by a crapaudine.
Selon la figure 3, un compteur connu pour fluide tel que celui décrit au brevet NO 75 39 701, notamment destiné à compter des liquides tels que de l'eau, se compose d'un capteur muni d'un rotor 41 muni d'un axe 410 dont une extrémité se termine par une pointe 411 et dont l'autre extrémité se termine par une surface aplatie non référencée. La pointe 411 coopère avec une crapaudine 316 uniquement lorsque le rotor 41 tourne à faible vitesse. La distance entre les extrémités de l'axe 410 du rotor 41 est légèrement plus faible que la distance séparant la butée inférieure ou crapaudine 316 à la butée supérieure de façon que les deux extrémités de l'axe ne puissent coopérer simultanément avec leur butée respective. According to Figure 3, a known meter for fluid such as that described in patent NO 75 39 701, in particular intended to count liquids such as water, consists of a sensor provided with a rotor 41 provided with a axis 410, one end of which ends in a point 411 and the other end of which ends in a flat surface not referenced. The tip 411 cooperates with a plate 316 only when the rotor 41 rotates at low speed. The distance between the ends of the axis 410 of the rotor 41 is slightly less than the distance separating the lower stopper or bushing 316 from the upper stopper so that the two ends of the axis cannot cooperate simultaneously with their respective stopper.
Le rotor 41 se compose d'un moyeu 414 portant des ailettes radiales 415. Le compteur comporte également dans sa partie gauche un injecteur 7 en forme de tuyère placée en amont de la chambre du capteur et l'axe de cet injecteur 7 correspond au plan médian du rotor 41. The rotor 41 consists of a hub 414 carrying radial fins 415. The counter also includes in its left part an injector 7 in the form of a nozzle placed upstream of the sensor chamber and the axis of this injector 7 corresponds to the plane rotor 41.
Le fond de la chambre dans laquelle tourne le rotor 41 est occupé par une plaque inférieure 310 qui remonte au-dela du bord inférieur des ailettes 415 du rotor 41 en direction du moyeu 414 de façon à soutenir l'axe 410 du rotor très près du point d'application de la composante radiale de la force exercée sur les ailettes et, par suite, sur le rotor. The bottom of the chamber in which the rotor 41 rotates is occupied by a lower plate 310 which rises beyond the lower edge of the fins 415 of the rotor 41 in the direction of the hub 414 so as to support the axis 410 of the rotor very close to the point of application of the radial component of the force exerted on the fins and, consequently, on the rotor.
La plaque intermédiaire 310 comporte également des nervures radiales 312 dont le r8le est connu.The intermediate plate 310 also includes radial ribs 312, the role of which is known.
L'entrée de l'injecteur 7 débouche au niveau de l'entrée du compteur et la sortie de l'injecteur au niveau de la chambre du capteur proprement dit, c'est-à-dire la chambre dans laquelle tourne le rotor 41. The inlet of the injector 7 opens at the level of the inlet of the counter and the outlet of the injector at the level of the chamber of the sensor proper, that is to say the chamber in which the rotor 41 rotates.
La présente invention concerne la réalisation de la plaque inférieure 310 et de la pointe ou extrémité inférieure 411 de l'axe 410 du rotor. The present invention relates to the production of the lower plate 310 and the tip or lower end 411 of the axis 410 of the rotor.
Pour éviter que, comme dans le mode de réalisation connu, l'eau ne stagne dans l'intervalle subsistant entre la paroi latérale inférieure de l'axe 410 du rotor 41 et la surface intérieure de la partie de la cheminée 311 formant le coussinet sur la plaque inférieure 310, on a réalisé un perçage 500 dans la cheminée 311. Ce perçage qui, suivant le cas, peut être droit ou incliné, débouche au niveau de la surface de la crapaudine 316 pour y diriger un jet d'eau destiné à nettoyer cette surface des particules qui peuvent s'y trouver ou sty déposer éventuellement. To avoid that, as in the known embodiment, water does not stagnate in the interval remaining between the lower side wall of the axis 410 of the rotor 41 and the inner surface of the part of the chimney 311 forming the bearing on the bottom plate 310, a hole 500 has been made in the chimney 311. This hole which, depending on the case, may be straight or inclined, opens out at the level of the plate 316 to direct there a jet of water intended for clean this surface of particles which may be there or sty possibly deposit.
Dans cet exemple, les deux parties du perçage 500 ne sont pas coaxiales mais communiquent entre elles. In this example, the two parts of the bore 500 are not coaxial but communicate with each other.
Selon le mode de réalisation de la figure 4, le perçage 500, réalisé dans la plaque inférieure 310, est traversant et son axe est parallèle à la direction de l'écoulement du liquide (en négligeant les mouvements tourbillonnaires créés éventuellement par les ailettes 415 du rotor 41). According to the embodiment of FIG. 4, the hole 500, produced in the lower plate 310, is through and its axis is parallel to the direction of the flow of the liquid (neglecting the swirling movements possibly created by the fins 415 of the rotor 41).
Cet orifice traversant 500 communique avec l'inter- valle 501 qui subsiste entre la surface intérieure de la cheminée 311 et la paroi latérale de l'axe 410. This through hole 500 communicates with the interval 501 which remains between the interior surface of the chimney 311 and the side wall of the axis 410.
De plus, la pointe 411 de l'axe 410 présente deux zones 411a, 411b à deux conicités différentes. L'extrémité formant la pointe proprement dite 411a coopère avec la crapaudine 416 alors que la partie de jonction 411b qui relie la pointe 411a proprement dite au corps cylindrique de l'axe 410 s'détend sur une hauteur relativement importante. Cette forme conique de la zone de transition 411b permet de faciliter l'écoulement du liquide (eau) à travers le conduit 500j tout en aspirant ou en refoulant suivant les conditions de circulation le liquide dans l'intervalle 501. In addition, the tip 411 of the axis 410 has two zones 411a, 411b with two different conicities. The end forming the point itself 411a cooperates with the clamp 416 while the junction part 411b which connects the point 411a itself to the cylindrical body of the axis 410 extends over a relatively large height. This conical shape of the transition zone 411b makes it possible to facilitate the flow of the liquid (water) through the conduit 500j while aspirating or discharging according to the conditions of circulation the liquid in the interval 501.
Ce mouvement du liquide à compter se traduit par un effet mécanique et un effet physico-chimique. This movement of the liquid to be counted results in a mechanical effect and a physico-chemical effect.
Effet mécanique réside dans un lavage direct des impuretés qui peuvent se déposer par gravité sur la crapaudine 316 ainsi que par création d'un léger courant ascendant (ou descendant) le long de l'axe 410 du rotor dans l'intervalle 501 pour éviter la stagnation de l'eau dans ce coussinet. Mechanical effect lies in a direct washing of the impurities which can be deposited by gravity on the bushing 316 as well as by creation of a light ascending (or descending) current along the axis 410 of the rotor in the interval 501 to avoid the stagnation of water in this bearing.
L'action physico-chimique découle de la communication directe et de l'échange du liquide se trouvant dans le palier et du liquide ambiant, ce qui supprime toute concentration en composés solubles susceptibles de précipiter en composés insolubles et, par suite, le risque d'entartrage. En effet, contrairement au mode de réalisation connu, les ions calcium, magnésium, etc. contenus dans le cylindre d'eau de l'intervalle 501 ne peuvent plus staccumuler par l'action de
- la gravitation,
- l'effet de lame d'eau et l'effet de pointe de la turbine.The physicochemical action results from direct communication and the exchange of the liquid in the bearing and the ambient liquid, which eliminates any concentration of soluble compounds likely to precipitate into insoluble compounds and, consequently, the risk of 'scaling. Indeed, unlike the known embodiment, calcium ions, magnesium, etc. contained in the water cylinder in the interval 501 can no longer accumulate by the action of
- gravitation,
- the water blade effect and the peak effect of the turbine.
Comme la concentration en ions n'augmente pas dans cet intervalle, on ne risque pas la libération de corps dissous sous la forme de produits insolubles tels que des carbonates. As the ion concentration does not increase in this interval, there is no risk of the release of dissolved bodies in the form of insoluble products such as carbonates.
Selon l'invention, la crapaudine 316 qui coopère avec l'extrémité inférieuré 411a de la pointe 411 est prévue dans une pièce 502, montée sur un élément d'axe 503 réalisé dans le fond 504 du bottier du compteur. According to the invention, the clamp 316 which cooperates with the lower end 411a of the tip 411 is provided in a part 502, mounted on an axis element 503 produced in the bottom 504 of the case of the meter.
Cette variante montre également que lton forme un élément d'étanchéité 505 pour éviter que le liquide qui peut circuler sous le fond 310 ne remonte le long de la pièce 502 et ne dérange ou ne bloque la circulation du liquide de lavage et du liquide passant le long de l'axe 410 du rotor. This variant also shows that lton forms a sealing element 505 to prevent the liquid which can circulate under the bottom 310 from going up along the part 502 and does not disturb or block the circulation of the washing liquid and the liquid passing the along the axis 410 of the rotor.
Claims (6)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2503809B1 (en) | 1985-01-04 |
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