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 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.

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 certain 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.

On pourra se reporter notamment au document EP 0 128 838 pour comprendre le principe de fonctionnement d'un tel compteur de gaz à membranes à entraînement de distribution rotatif.

Dans les diverses solutions connues, l'élément ou tiroir de distribution est posé sur le couvercle de distribution, et l'étanchéité entre le tiroir et le couvercle est assurée par le seul poids du tiroir et par la différence de pression du gaz entre l'intérieur du tiroir et l'extérieur de celui-ci.

On s'intéresse aux problèmes de fraude auxquels est confronté ce type de compteurs. Une technique de fraude communément pratiquée consiste à déconnecter le compteur de gaz du réseau et à le reconnecter en inversant l'entrée et la sortie. Le compteur devient donc susceptible de décompter car le mécanisme intérieur est techniquement capable de tourner dans l'autre sens.

Plusieurs dispositifs peuvent être mis en œuvre pour pallier cette tentative de fraude.

Une première solution connue consiste à sceller le compteur sur les canalisations d'entrée et/ou de sortie du gaz. Le scellement peut être fait de plusieurs manières, par exemple en utilisant un collier plastique sur les écrous, ou bien un fil plombé tiré entre une patte trouée sur le compteur et l'un des deux écrous de raccordement, ou encore un fil plombé tiré entre les deux écrous de raccordement troués. L'inconvénient de cette solution est qu'elle nécessite une opération supplémentaire lors de l'installation du compteur. En outre, les scellements restent exposés et donc sujets eux-mêmes à la fraude. Par ailleurs, toutes les canalisations existantes ne comportent pas forcément des écrous qui peuvent être scellés.

Une deuxième solution connue consiste à intégrer un système anti-retour au mécanisme interne de comptage. Différents principes sont possibles, qui reposent tous en général sur l'utilisation d'une pièce « anti-retour >> du mécanisme qui se déplace ou se déforme à chaque tour pour laisser passer une autre pièce faisant partie de la chaîne cinématique, quand le mécanisme tourne dans le sens de rotation normal. Lorsque le mouvement s'inverse sous l'action d'un flux de gaz contraire, cette pièce anti-retour bloque la cinématique et donc le mécanisme entier. De tels systèmes anti-retour n'éliminent cependant pas totalement le flux de gaz quand ils bloquent le mécanisme de comptage. En effet le tiroir de distribution doit être libre de toutes contraintes (excepté pour son guidage en rotation ou translation) pour s'appliquer librement sur le couvercle ou boîte de distribution afin d'obtenir l'étanchéité du contact tout en limitant les forces de frottement. Il n'est donc maintenu verticalement vers le bas contre le couvercle que par son poids et la différence de pression, la partie supérieure du tiroir étant exposée à la pression d'entrée et la partie inférieure essentiellement à la pression de sortie qui lui est inférieure. Vers le haut, des butées sont prévues pour empêcher le démontage du tiroir au cas où le compteur est retourné verticalement. Cependant, ces butées sont éloignées d'un jeu typiquement de un à plusieurs millimètres. Ainsi, lorsque le gaz est injecté dans le sens opposé à la normale dans le compteur, le mécanisme tourne en sens inverse et se bloque grâce au dispositif anti-rotation inverse. Cependant,

la pression de part et d'autre du tiroir est inversée par rapport à la normale et vient soulever le tiroir qui vient en contact sur les butées supérieures, laissant un passage entre sa face inférieure et le couvercle ou boîte de distribution. Cet espace est suffisant pour permettre un débit non négligeable de gaz de passer, suffisant pour une certaine utilisation.

Une troisième solution connue consiste à utiliser un système anti-flux, du type clapet anti-retour. Ces systèmes sont intégrés à l'intérieur de l'enveloppe du compteur, à l'entrée ou à la sortie, et peuvent prendre plusieurs formes, comme par exemple un clapet souple en caoutchouc, une balle glissant dans une cage, ou encore un volet rigide, qui s'appliquent sur un siège et obturent le passage du gaz si celui-ci s'inverse. Les systèmes anti-flux peuvent donc atteindre en fermeture, due à l'inversion du sens du gaz, des étanchéités nettement meilleures que les dispositifs anti-retour. Cependant, leur inconvénient réside essentiellement dans le surcoût qu'ils représentent, la perte de charge qu'ils génèrent en sens de fonctionnement normal et leur durabilité parfois limitée, du fait de l'encrassement du siège, de l'encrassement ou grippage des surfaces de guidage des parties mobiles, ou de la rigidification des clapets en caoutchouc. Ces dégradations entraînent un blocage, une perte d'étanchéité, et/ou une augmentation de la perte de charge. Un autre de leur inconvénient est que de tels dispositifs sont typiquement placés à l'entrée ou à la sortie de l'enveloppe du compteur. Ils sont donc accessibles et sujets à la fraude par l'orifice du raccord correspondant.

La présente invention a pour but de proposer une solution permettant d'empêcher la rotation du tiroir dans un sens anormal, tout en garantissant l'élimination totale du flux de gaz lorsque le mécanisme est bloqué.

Pour ce faire, la présente invention a pour objet un compteur de gaz à membranes à entraînement de distribution rotatif comprenant plusieurs chambres de mesure et un élément de distribution monté rotatif sur la surface supérieure d'un couvercle de distribution dans lequel 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.

Le compteur de gaz selon l'invention comprend en outre au moins un élément anti-retour solidaire, via une zone de solidarisation, d'une structure support fixe disposée au-dessus de l'élément de distribution, chaque élément anti-retour coopérant avec des moyens bloquants de l'élément de distribution, de façon à autoriser la rotation de l'élément de distribution dans un sens, dit sens de fonctionnement, et à bloquer l'élément de distribution lors de sa rotation en sens inverse, chaque élément anti-retour étant en outre apte à prendre appui sur l'élément de distribution lors de sa rotation en sens inverse, de façon à empêcher un soulèvement de l'élément de distribution sous l'action de la pression du gaz.

Pour une meilleure coopération des éléments anti-retour et des moyens bloquants, les moyens bloquants sont de préférence disposés sur le pourtour de l'élément de distribution.

Pour favoriser le blocage de l'élément de distribution en sens inverse et l'appui de l'élément anti-retour sur l'élément de distribution en sens inverse, l'élément anti-retour est avantageusement de forme allongée et est de longueur supérieure à la distance verticale entre la zone de solidarisation et l'élément de distribution.

L'élément anti-retour est de préférence réalisé en un matériau rigide, de préférence résistant à la flexion et à la traction. On peut notamment utiliser des matériaux en matière plastique rigide, comme par exemple le polyoxyméthylène (POM). L'élément anti-retour et les moyens bloquants peuvent coopérer par friction.

Dans ce cas, les moyens bloquants peuvent comprendre une zone rugueuse, disposée par exemple sur la surface supérieure de l'élément de distribution. Les moyens bloquants peuvent également comprendre des dents, des rainures ou des nervures. Les moyens bloquants peuvent ainsi coopérer par

friction avec les moyens anti-retour et/ou comprendre des dents, des rainures ou des nervures.

L'élément anti-retour est avantageusement en liaison pivot à rotation limitée avec la structure support. La rotation limitée de l'élément anti-retour dans la structure support permet de faciliter le blocage de l'élément de distribution en sens inverse et l'appui de l'élément anti-retour sur l'élément de distribution en sens inverse.

La rotation est de préférence limitée à un angle inférieur ou égal à 60° , et encore de préférence à un angle inférieur ou égal à 30° . L'angle est de préférence symétrique par rapport à la verticale.

La structure support peut comprendre une butée s'étendant en direction de l'élément de distribution, et apte à limiter la rotation de l'élément antiretour lors de la rotation de l'élément de distribution en sens inverse. Une telle butée permet d'éviter un soulèvement brusque de l'élément de distribution. La structure support peut également comprendre une butée s'étendant en direction de l'élément de distribution, et apte à limiter la rotation de l'élément anti-retour lors de la rotation de l'élément de distribution dans le sens de fonctionnement. Une telle butée permet de favoriser le contact des moyens anti-retour avec l'élément de distribution. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 est une vue d'une partie d'un compteur de gaz selon l'invention, conformément à un premier mode de réalisation, - la figure 2 est une vue du compteur selon une variante de ce premier mode de réalisation,

- la figure 3 est une vue d'une partie d'un compteur de gaz selon l'invention, conformément à un deuxième mode de réalisation,

- la figure 4 est une vue du compteur selon une première variante de ce deuxième mode de réalisation, et

- la figure 5 est une vue du compteur selon une deuxième variante de ce

deuxième mode de réalisation.

Le compteur de gaz 1 , tel qu'illustré à la figure 1 , est du type à membranes déformables comprenant plusieurs chambres de mesure. Il comprend un élément de distribution 2 monté rotatif autour d'un axe de rotation fictif sur la surface supérieure d'un couvercle de distribution dans lequel sont ménagées plusieurs ouvertures qui sont reliées chacune à une chambre de mesure, l'élément de distribution 2 permettant au gaz d'entrer et de sortir alternativement des chambres de mesure au cours la rotation autour de l'axe de rotation. L'élément de distribution 2 comprend une face supérieure 9. Pour simplifier, les membranes, les chambres de mesure et le couvercle de distribution n'ont pas été représentés.

L'entraînement en rotation de l'élément de distribution 2 est réalisé en synchronisme avec le mouvement des membranes grâce à un dispositif de transmission comprenant des leviers 3,4, ainsi qu'une manivelle 5. Lors des mouvements de translation alternés des membranes, les leviers 3,4 transforment ces mouvements de translation en un mouvement de rotation imprimé à la manivelle 5. La manivelle 5 transmet alors son mouvement de rotation d'une part à l'élément de distribution 2 et d'autre part à une roue intermédiaire 6 qui actionne elle-même un totalisateur de volume, non représenté. La manivelle 5 est soutenue par une structure support 7 munie d'une partie supérieure 10.

Sur les figures 1 à 5, la flèche indique le sens de rotation, dans le sens de fonctionnement, de l'élément de distribution 2.

Au moins un élément anti-retour 8 en polyoxyméthylène (POM) est monté en liaison pivot avec la structure support 7 au niveau de la partie supérieure 10 de la structure support 7 via une zone de solidarisation. La liaison pivot est assurée grâce à un cylindre 11 muni d'un évidement, le cylindre 11 constituant la zone de solidarisation (ou l'élément de solidarisation). L'élément anti-retour 8 comprend une partie supérieure 12, de forme épousant l'intérieur du cylindre 11 , et qui est insérée dans le cylindre 11. La liaison pivot est limitée en rotation à l'aide de deux butées 13,14 délimitant l'évidement du cylindre 11. Les deux butées 13, 14 délimitent de préférence un angle de rotation inférieur ou

égal à 30° , plus précisément de 15° de part et d'autre de la verticale entre la zone de solidarisation 11 de l'élément anti-retour 8 et la surface supérieure 9 de l'élément de distribution 2. Un doigt 15 solidaire du cylindre 11 est inséré dans un évidement de l'extrémité supérieure 12 de l'élément anti-retour 8, de façon à empêcher un glissement de l'élément anti-retour 8 dans le cylindre 11.

L'élément anti-retour 8 coopère avec la surface supérieure 9 de l'élément de distribution 2. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1 , l'élément anti-retour 8 et la surface 9 coopèrent par friction. L'élément antiretour 8 peut se présenter sous la forme d'une came, qui est sous la forme d'un élément allongé muni d'une partie inférieure de largeur supérieure à celle de la partie supérieure. La longueur de la came 8, dans un plan vertical, est supérieure à la distance verticale entre la zone de solidarisation 11 , située dans la partie supérieure 10 de la structure support 9, et l'élément de distribution 2. Ainsi, en cas d'inversion du sens de rotation de l'élément de distribution 2, chaque élément anti-retour 8 va s'arc-bouter sur l'élément de distribution 2, ce qui va simultanément empêcher la rotation de l'élément de distribution 2 en sens inverse et tout soulèvement vertical de l'élément de distribution 2 sous l'action d'une pression de gaz.

La coopération entre l'élément anti-retour 8 et la surface supérieure 9 de l'élément de distribution 2 peut être renforcée en rendant la surface 9 rugueuse, par exemple à l'aide d'un mauvais état de surface du moule lors du moulage de l'élément de distribution 2.

Le compteur de gaz 1 comprend au moins un élément anti-retour 8, et de préférence de deux à quatre éléments anti-retour 8, pour garantir un maintien efficace de l'élément de distribution 2. Les éléments anti-retour 8 sont de préférence disposés de façon symétrique et régulière par rapport à l'axe de l'élément de distribution 2 pour appliquer un effort homogène et éviter un soulèvement partiel de l'élément de distribution 2 si la pression de gaz s'inverse. Dans une variante, tel qu'illustré à la figure 2, sur laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références, l'élément anti-

retour 8 en polyoxyméthylène se présente sous la forme d'un élément allongé de section longitudinale sensiblement rectangulaire, et muni d'une extrémité inférieure arrondie. L'élément anti-retour 8 est en liaison pivot à rotation limitée avec la structure support 7, comme décrit ci-dessus. L'élément anti- retour 8 est en outre de longueur supérieure à la distance verticale entre la zone de solidarisation 11 de l'élément anti-retour 8 et la surface supérieure 9 de l'élément de distribution 2.

Le pourtour de l'élément de distribution 2 est muni d'une surface rugueuse 9. En cas d'inversion du sens de rotation de l'élément de distribution 2, chaque élément anti-retour 8 va s'arc-bouter sur l'élément de distribution 2, ce qui va simultanément empêcher la rotation de l'élément de distribution 2 en sens inverse et son soulèvement vertical.

On peut également envisager de munir de stries l'extrémité inférieure arrondie de l'élément anti-retour 8 pour assurer le blocage de l'élément de distribution 2 en sens inverse. Dans ce cas, on peut utiliser une surface supérieure 9 de l'élément de distribution 2 non rugueuse.

Dans un deuxième mode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 3, sur laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références, l'élément anti-retour 8 est un cliquet de longueur supérieure à la distance verticale entre la zone de solidarisation 11 de l'élément anti-retour 8 et l'élément de distribution 2. L'élément anti-retour 8 coopère avec des moyens bloquants sous forme de dents 16. Les dents 16 sont par exemple disposées sur le pourtour de l'élément de distribution 2, avantageusement de façon symétrique et régulière par rapport à l'axe de l'élément de distribution 2. On peut ainsi utiliser deux dents 16 diamétralement opposées. On peut également utiliser plus de deux dents 16. Les dents 16 sont de section triangulaire avec un côté sensiblement vertical 17 et un côté incliné 18. L'élément anti-retour 8 comprend avantageusement une partie inférieure biseautée, avec une arête sensiblement verticale et une arête sensiblement horizontale. La forme des dents 16 est telle que l'élément anti-retour 8 est soulevé en pivotant lorsque l'élément de distribution tourne dans le sens normal de

rotation, sans effort ni blocage.

Lorsque le sens de rotation s'inverse, la forme des créneaux est telle qu'elle ne permet pas à l'élément anti-retour 8 de se libérer, bloquant ainsi l'élément de distribution 2. En particulier, l'arête verticale de l'élément anti- retour 8 vient se mettre en opposition avec le côté vertical 17 de chaque dent

16, empêchant la rotation de se poursuivre. Simultanément, l'arête horizontale de l'élément anti-retour 8 vient se mettre en opposition avec la surface supérieure 9 de l'élément de distribution 2, ce qui empêche un soulèvement de l'élément de distribution 2. Pour renforcer l'appui de l'élément anti-retour 8 sur l'élément de distribution 2, on peut avantageusement ajouter de la matière sur la partie inférieure de l'élément anti-retour 8.

Dans une première variante de ce mode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 4, sur laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 3 portent les mêmes références, la partie inférieure de l'élément anti-retour 8 comprend une arête inclinée qui épouse la forme du côté incliné 18 des dents 16. L'élément anti-retour 8 est en outre de longueur supérieure à la distance verticale entre la zone de solidarisation 11 et l'élément de distribution 2.

L'élément de distribution 2 est ainsi bloqué lors de sa rotation en sens inverse par arc-boutement de l'élément anti-retour 8 sur les dents 16.

Simultanément, l'arc-boutement empêche l'élément de distribution 2 de se soulever.

Dans une deuxième variante, tel qu'illustré à la figure 5, la butée 13 destinée à limiter la rotation de l'élément de distribution 2 dans le sens inverse du sens de fonctionnement s'étend en direction de l'élément de distribution 2.

La présence de cette butée 13 permet de limiter davantage la rotation de l'élément anti-retour 8 en sens inverse, ce qui permet d'empêcher tout soulèvement brusque de l'élément de distribution 2.

On peut également envisager que la butée 14 destinée à limiter la rotation de l'élément de distribution 2 dans le sens de fonctionnement s'étende en direction de l'élément de distribution 2. Une telle butée 14 favorise la

reprise en contact de l'élément anti-retour 8 avec l'élément de distribution 2 après son soulèvement par les dents 16.

Le compteur à gaz 1 selon l'invention est ainsi muni d'un système antifraude qui est intégré au compteur à gaz 1 , et qui est donc non facilement accessible. Il est particulièrement simple et économique à mettre en œuvre et n'occasionne aucune perte de charge supplémentaire. Il permet d'empêcher la rotation de l'élément de distribution 2 dans un sens non souhaité, tout en empêchant le soulèvement de l'élément de distribution 2 lors de l'inversion du sens de la pression de gaz, ce qui conduit à un système étanche. Le système est en outre particulièrement résistant, car les surfaces d'étanchéité sont naturellement protégées de l'encrassement par leur géométrie.