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Perfectionnement aux dispositifs de retour pour régulateurs.
Dans certains réglages, en particulier pour le ré- glage de pressions, mais également aussi dans le réglage de vitesses de rotation et autres, il est absolument nécessaire de provoquer le retour à sa position de départ de l'élément de réglage mis en action par l'impulsion donnée aux régulateurs, par exemple lorsque, en raison des masses à déplacer, ou pour d'autres motifs, un temps relativement long s'écoule jusqu'à ce que, par l'action du régulateur, une nouvelle mise au point soit obtenue,
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laquelle,pour sa part, pourra servir au retour de l'élément de réglage à sa position de départ.
La présente invention est relative à un dispositif de retour de ce genre pour régulateurs, lequel a pour avantage qu'il amortit instantanément l'impulsion de commande, tout en permettant cependant l'accomplissement intégral du processus de réglage.
De préférence, le dispositif conforme à l'invention s'applique au réglage de pressions, mais il est toutefois utilisable également au réglage de vitesses de rotation, en vue de provoquer toujours la mise en action du régula- teur à la même vitesse de rotation, indépendamment de la puissance de la machine à régler.
Le dessin annexé montre deux exemples schématique de réalisation de l'invention.
Dans ce dessin:
La figure 1 montre un dispositif de réglage de pres- sions,
La figure 2 montre un dispositif de réglage de vitesses de rotation.
Dans la figure 1, D montre un tube quelconque, par- couru par un fluide sous pression, et dont la pression doit être réglée; en vue d'obtenir une impulsion de réglage, la pression dans le tube D est détournée dans une chambre de mesure 2, par un tuyauterie 1. La membrane de la chambre de mesure 2 agit, par l'intermédiaire d'un tirant 14, sur un tube-tuyère 40
Le tube-tuyère 4 est susceptible d'osciller, de manière connue, sur l'axe 4a, et est continuellement parcouru par un fluide sous pression, par exemple du gaz compressé, de l'air comprimé, de l'huile sous pression ou autre.
L'orifice du tube-tuyère 4 se trouve en vis-à-vis de celui
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de deux tubes 5 et 17. Le tube 17 aboutit directement au cylindre 19; le tube 5, par contre, traverse le dispositif de retour que l'on décrira plus en détail par la suite, et communique avec le cylindre 19 par le tube 18, lequel abou- tit également au cylindre 19, à l'extrémité opposée du point d'aboutissement du tube 17. Le piston 20 placé dans ce cylindre agit sur la vanne 21. Selon la position du tube tuyère 4, la pression sur l'une ou l'autre face du piston sera, par conséquent, modifiée, et, selon que cette pres- sion sera plus ou moins élevée, et selon la façon dont elle agira sur l'orientation du tube-tuyère, la pression dans la conduite D sera plus ou moins modifiée. Jusqu'à présent le dispositif est connu, et ne constitue pas l'objet de l'invention.
Le tube de refoulement 5 aboutit, comme on 1 La indiquée à un cylindre 6, et débouche sur l'une des faces d'un piston 9, lequel est maintenu à sa position médiane par l'action de deux ressorts 7 et 8 agissant sur ses deux faces. Sur l'autre côté du piston 9 vient aboutir le tube 18, lequel conduit vers le cylindre 19.
Les deux côtés du cylindre 6 sont encore reliés par une canalisation d'équilibrage, dans laquelle es.t intercalée une vanne de précision, de préférence un clapet à aiguille 10. Enfin, le piston possède encore deux petites soupapes, de préférence des soupapes à bille 22 et 23, lesquelles faisant office de clapet de retour agissent su l'une et l'autre face du piston. Aux billes de ces soupapes se raccordent des tiges de guidage 24 et 25 autour desquelles sont montés les ressorts de ces soupapes. L'extrémité des tiges de guidage dépasse le bord du piston, de sorte que, lorsque celui-ci se déplace soit dans un sens soit dans l'autre, la tige de la soupape vient en contact avec le
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fond du cylindre avant que le piston ait atteint son point mort.
Si le piston cont&nue sa course, la soupape, sous l'action de la pression exercée par le piston, s'ouvre sur la face opposée, afin de provoquer un équi- librage de la pression dans le cylindre. Le piston s'ar- ticule, par l'intermédiaire d'un bielle 26, avec l'extré- mité d'un levier double 11, lequel oscille autour d'un point fixe 27, et est relié au ressort 3 par son autre extrémité libre. Le ressort 3 se raccorde lui-même au tube-tuyère 40
Le fonctionnement du dispositif est parconséquent le suivant:
On admettra que la pression dans le tube D augmente.
Cette pression augmente également parconséquent dans la chambre de mesure 2, et le tube-tuyère 4, en conséquence, est repoussé vers la gauche sous l'action du tirant 14.
Par suite, la pression dans le conduit 5 sera plus élevée que celle régnant dans la conduite 17, et le fluide sous pression s'échappant du tube¯tuyère 4 s'écoulera par la canalisation 5 jusque sur la faoe du piston 9 placé dans le cylindre 6 tournée vers la droite sur le dessin. n Ainsi le piston 9 sera repoussé vers la gauche. Par l'actif de la vanne 10, on réalise déjà un certain passage du fluide sous pression jusqu'au côté gauche du piston 9, de sorte qu'on réalise un accroissement de la pression sur cette face. Ainsi, on obtient de la aorte un accroisse- ment de la pression sur la face gauche du piston 20, si bien que celui-ci commence à fermer la vanne 21, en vue de ramener la pression à sa valeur normale. La quantité de fluide s'écoulant par le clapet à aiguille 10 est cepen- dant relativement très minime.
En raison du déplacement du piston 9 vers la gauche, déplacem ent qui provoque @@
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à son tour un accroissement de la pression dans la tuyau- terie 18, le renvoi 11 est également mis en action, et com- presse de la sorte le ressort 3. Celui-ci exerce une action antagoniste sur le tube-tuyère, et tend à repousser celui-ci jusqu'à sa position médiane.
Si, entre temps, et par l'action de la compression de l'huile dans la cylindre 19, réalisée par le déplacement du piston 9, un réglage suffi sant de la Tanne 21 a été provoqué, en vue de réduire dans la proportion convenable la pression dans le tube D, le tube-tuyère 4 reste à sa position médiane, et le piston 9, sous l'action du ressort 7, et en raison également de l'équilibrage provoqué par la vanne 10, retourne progressive- ment lui-aussi à sa position médiane. En tous cas, le dis- positif que l'on vient de décrire permet une action pro- gressive de l'impulsion de réglage, évite des actions de réglage dépassant le nécessaire, et, par suite, un mouve- ment pendulaire de la vanne de réglage 21.
Si la pression amenée par le conduit 5 devient trop forte, de sorte -que le piston 9 approche de la fin de sa course, la soupape à bille correspondante 22 est mise en action, et permet un équilibrage de la pression entre les deux faces du piston. De la sorte, on peut alors procéder à un réglage plus énergique de la vanne 21, jusqu'à ce que le piston 9, sous l'action du ressort 7, soit retourné assez en arrière pour que la soupape 22 se soit fermée, après quoi le dis- positif fait alors office d'amortisseur pour le retour du tube-tuyère à sa position de départ, de la manière que l'on a exposée si-dessus.
Dans la forme de réalisation montrée à la figure 2, on a représenté un dispositif de réglage de vitesses de rotation.
Dans ce dessin, tous les éléments correspondant à ceux
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montrés à la figure 1 portent les mêmes repères que ceux-ci.
Parmi les éléments nouveaux,A montre une machine motrice quelconque à régler, par exemple une turbine à vapeur. En vue de produire une impulsion de réglage, une pompe 101 est accouplée à la turbine. Cette pompe tourne à la même vitesse que celle-ci, et fournit une pression transmise à la chambre de mesure 102. La membrane de cette chambre de mesure agit sur le tube-tuyère 4 par l'intermédiaire d'un levier 114 et d'organes intermédiaires appropriés, représentés seulement par une ligne 115 dans le dessin. Contre la pression s'exerçant dans la chambre de mesure vient agir un contre-poids 116 fixé à un levier 114.
Pour le reste, le dispositif concorde avec celui repré- senté à la figure 1. Cependant, le piston 20, dans la figure 2, sert à la manoeuvre d'une vanne 121, laquelle règle l'alimentation en vapeur de la turbine A. Le fonc- tionnement de ce dispositif est par conséquent le même que celui qui a été décrit en relation avec la première forme de réalisation. Toutefois, dans cette seconde forme de réalisation krsque, par exemple par suite d'une ré- duction de la vitesse de rotation de la turbine A la pression baisse dans la pompe 101. - La membrane de la chambre de mesure 102 s'élève et par suite le tube-tuyère est repoussé vers la gauche sous l'action du levier 114.
La pression de commande ainsi fournie est alors transmise au piston 20 par le dispositif d'amortissement décrit, lequel piston 20 permet la manoeuvre de la vanne de ré- glage 121.
L'invention n'est naturellement pas utilisable seulement avec des dispositifs du genre représenté aux deux formes de réalisation données,, au contraire elle est relative, en général, à tous autres réglages nécessitant
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une impulsion de retour. Un avantage de l'invention est encore que le dispositif de réglage est indépendant de l'organe commandé, par exemple, dans le cas précédent, indépendant de la vanne 121, de sorte que ce dispositif de réglage peut être disposé lui-même en tous endroits désirés.
Le dispositif de réglage peut naturellement être construit de manière quelconque, par exemple, on peut également n'envisager d'une seule tuyauterie, mise plus ou moins sous pression par l'action du tube-tuyère, c'est- à-dire que, par exemple on peut n'envisager que la tuyau- terie 5 et supprimer complètement la tuyauterie 17, auquel cas on devra prévoir un ressort pour permettre le déplace- ment du piston 20 dans l'autre direction. De même, au lieu du réglage par tube-tuyère, on pourra prévoir un dispositif de réglage de tout autre genre, par exemple une .membrane, un piston, une vanne plus ou moins ouverte, ou autre dispositif, par l'action duquel un fluide sous pression, provoquant les mouvements de réglage, sera plus ou moins libéré.
Dans ce cas, le ressort 3, ou le piston 9, devra servir au retour du piston ou de la membrane, ou bien alla fermeture de la vanne ou autre dispositif.
Au cas d'une impulsion se manifestant dans la direction opposée à celle admise dans l'example décrit, le tube- tuyère 4 se déplacera au contraire vers la droite. L'ac- croissement de pression sera alors directement transmis à la face opposée du piston 20, alors que l'amortissement Sera obtenu, dans ce cas, par le fluide sous pression re- poussé par la face antérieure du piston 20, et passant par le cylindre 6, lequel agira en même temps en direction opposée, en vue du retour du tube-tuyère 4 à sa position de départ.
Le dispositif est également susceptible /d'être utilisé en liaison avec des organes de réglage électriques, au lieu
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du fluide s'écoulant par la tuyauterie 5 ou 18, et dont - la pression est augmentée au réduite. On sera alors en présence d'un courant électrique amplifié ou réduit par l'impulsion de réglage, et qui, à l'aide d'un solénoide ou autre organe, provoquera le déplacement du piston * 9 dans l'un ou l'autre sens, ce déplacement provoquant le retour de l'élément de commande, de manière analogue.
Si le dis- positif de commande ne doit agir que dans un sens, il est naturellement possible d'établir le piston 9 de telle manière qu'il ne peut agir que dans une certaine direction, auquel cas il ne sera pourvu que d'un seul des deux ressorts 7 ou 8, lequel le repoussera dans la position que l'on considérera comme sa position de repos.
Au lieu du piston 9 et due cylindre 6, on peut na- turellement utiliser une membrane déplacée dans les deux sens par la pression s'appliquant sur ses deux faces, ou une soupape, ou autre organe, susceptible de s'ouvrir plus ou moins. Les ressorts 7 et 8 peuvent également être rem- placés par des moyens équivalents, par exemple des poids, lesquels agiront sur des bras de levier variables.