<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF POUR LE REGLAGE AUTOMATIQUE INDIRECT DE GRANDEURS
COMME LA TEMPERATURE, LA PRESSION, L'HUMIDITE
La technique de la régulation repose essentiellement sur trois grandeurs qui se concurrencent âprement et dont chacune présente des avantages sur l'autre.
Le système de régulation pneumatique présente l'avanta- ge de permettre une régulation permanente et exacte, mais il y a l'inconvénient d'avoir recours à l'air qui est un milieu de commande compressible.
Le système de régulation hydraulique a pour avantage d'avoir recours, comme milieu de commande, à l'eau ou à l'huile qui ne sont pas compressibles, mais a pour inconvé-
<Desc/Clms Page number 2>
nient que ces agents nécessitent des canalisations spéciales et qu'il y a toujours danger de fuite.
Le système de régulation électrique a l'avantage sur les deux autres de ne nécessiter aucune installation spécia- le de compression ni aucun service, mais jusqu'à présent la régulation au moyen de ce système n'était possible ordinaire- ment que d'une manière intermittente par l'intermédiaire de contacts (thermostats à contact, régulateurs à bascule).
Lorsqu'on envisage une régulation par l'électricité, il est nécessaire de faire appel à des tubes électroniques. A la rigueur, une régulation permanente pourrait être réalisée au moyen d'un montage Leonardt. Des régulateurs de ce genre ne sauraient réaliser en pratique la régulation de grandeurs de conditionnement comme la température, la pression ou l'humi- dité.
La présente invention a donc pour but de créer un nou- veau système qui réunit les avantages des trois systèmes de régulation sans en avoir les inconvénients.
On a déjà essayé de faire déplacer en permanence l'orga- ne de réglage par l'intermédiaire d'un mécanisme régulateur actionné par deux moteurs électriques tournant dans des sens différents. Ces essais ont échoué en principe parce que le montage prévu ne permet pas à l'organe de réglage de suivre fidèlement les impulsions qui lui sont transmises.
L'invention intervient donc pour réaliser une régulation permanente aussi simple que soignée, à l'aide d'un moteur agissant sur un mécanisme de réglage au moyen duquel la vi- tesse, conditionnée par l'agent de puissance, de deux roues tournant dans un même sens sous l'action du moteur, est cons- tamment réduite, de sorte que lorsque la vitesse d'une des roues vient à varier, l'élément régulateur se déplace et un arbre situé dans un axe commun aux deux roues se déplace suivant son axe en couplage mobile avec l'une d'elles et est @
<Desc/Clms Page number 3>
en prise avec l'autre.
Il importe pour l'invention que pendant la marche de l'installation, le moteur unique de réglage ne travaille que s'il se produit une variation d'impulsion et si l'organe de réglage doit se déplacer. Le moteur de régulation tourne donc pratiquement à vide pendant la marche continue et par suite n'exige que peu d'énergie.
Pour matérialiser l'objet de l'invention on pourra pré- voir que la variation de vitesse de l'une des deux roues s'effectue de manière que pour une variation d'impulsion dans un sens, l'une des roues sera freinée alors que c'est l'autre qui le sera pour une variation d'impulsion dans le sens inverse.
Dans ce but, il y a donc avantage à ce que le freinage des roues soit effectué à l'aide d'une sorte de frein à ru- ban dont la capsule de la membrane se dégage lorsqu'inter- vient une différence de pression produite par une variation d' impulsion.
On peut également prévoir que l'impulsion fait varier la position d'un levier dont l'extrémité est agencée entre deux ajutages s'opposant pour produire la différence de pres- sion par la retenue du milieu de commande sortant des ajuta- ges.
Afin d'éviter l'effet pendulaire, l'invention prévoit en outre un ressort agissant sur le levier et dont l'autre extrémité est en liaison avec un axe dont le déplacement fait varier sa tension, de sorte.qu'après une certaine course dé- terminée par la caractéristique du ressort, le levier revient au centre entre les ajutages.
Il s'ensuit que l'effet pendulaire se trouve évité du fait qu'à chaque variation d'impulsion correspond une posi- tion déterminée de l'organe de réglage. Il est donc en prin- cipe nécessaire soit de faire varier la pesanteur, qui comme
<Desc/Clms Page number 4>
on l'a vu est utilement un ressort, soit de déplacer la po- sition du centre de rotation du levier. On a ainsi la possi- bilité d'adapter le soulèvement total de l'organe de réglage à toute position voulue.
Une disposition particulièrement simple consiste à fai- re entrainer en même temps par le moteur de régulation, une pompe à pression pour la production de la pression destinée au milieu de commande (air, huile).
Cette pompe ne saurait en aucun cas être confondue avec une pompe à air comprimé ni avec un compresseur à huile que nécessitent les systèmes pneumatique ou hydraulique mention- nés au début de cet exposé. Comparé à ces systèmes, celui de l'invention constitue une innovation absolue puisque l'ac- tionnement d'un frein à ruban exige une force auxiliaire que peut fournir très simplement le moteur de régulation lui- même comme on l'a mentionné.
La force auxiliaire peut donc être, en général, très faible puisqu'il n'est nullement nécessaire d'arrêter la roue considérée pour des variations d'impulsion. Un gros avantage du système préconisé par l'invention réside précisément dans le fait que la valeur du retard au freinage peut s'adapter aux exigences momentanées dans des limites très étendues.
On a donc une possibilité absolue de se passer de moyens pneumatiques et hydrauliques si, conformément à un autre ob- jet de l'invention, on a prévu une résistance de réglage dont le déplacement est commandé par l'impulsion et qui fait varier le courant d'excitation d'un aimant constituant l'ex trémité libre du frain à ruban.
On peut utiliser à d'autres fins, suivant l'emploi qui en est prévu, la résistance variable conforme à l'invention.
On va maintenant procéder à une description détaillée d'un exemple d'exécution de l'invention à l'aide des dessins annexés, dans lesquels : @
<Desc/Clms Page number 5>
La figure 1 représente schématiquement un exemple d'ap plication de l'invention à l'actionnement d'un clapet,
La figure montre un détail du dispositif de freinage de la figure 1.
En particulier, 1 est la canalisation dont il s'agit de surveiller la pression. L'indicateur de pression 3 est en liaison avec la canalisation par une conduite 2 et consiste en une bande à ressort. Le dispositif de l'invention a pour but de placer l'organe de réglage 4 du clapet 5 de manière à corriger le plus vite et le plus exactement possible une va- riation de pression se produisant dans la canalisation 1.
Dans l'exemple d'exécution représenté, on a disposé à cet effet à l'extrémité libre de la bande à ressort 3 un le- vier pouvant tourner autour du point a. Ainsi qu'on peut le remarquer, le point a se trouve être le point milieu d'une membrane 5' constituant la fermeture de l'enveloppe en forme angulaire 6 d'une résistance variable constituée par un fil 7 dont la valeur peut varier du fait que sa longueur peut pénétrer plus ou moins profondément dans le bain de mercure 8 dans la mesure où il est influencé par les impulsions.
La résistance 7 se trouve dans le circuit d'un courant prélevé sur une résistance variable 11 entre les bornes 9, 10. En parallèle sur la résistance 7 se trouve le fil chauf- fant 12 qui, dans le cas considéré, sert de générateur pro- prement dit d'impulsions et dont une des extrémités est fixe en b, le fil en U passant une ou plusieurs fois sur un galet 13, son, autre extrémité c étant reliée au levier 14 articu- lé en d. Ainsi qu'on peut le voir, on a donné au levier 14 une forme angulaire constituant un bras perpendiculaire 15 dont l'extrémité est agencée entre les ajutages 16, 17 s'op- posant.
Lorsque la pression diminue à l'intérieur de la cabali- sation 1, le levier 15 appuie contre l'ajutage 16 de manière
<Desc/Clms Page number 6>
à augmenter la pression agissant sur la membrane 18, ce qui freine la vitesse de rotation de la roue 19. La conséquence de ce freinage est que l'arbre 20 qui se déplace suivant son axe avec l'alésage longitudinal 21, se visse dans la roue 22 et fait tourner l'organe de réglage 4. En même temps la ten- sion normale du ressort augmente, de sorte que lorsque l'or- gane de réglage 4 atteint un certain soulèvement, le levier 15 revient à sa position moyenne, ce qui met fin à la com- mande. On obtient de cette façon un soulèvement limité dont l'amplitude peut être conditionnée par la tension du ressort 23 pris comme exemple.
Lorsque la pression augnente à l'intérieur de la cana- lisation 1 le levier 15 vient obturer l'ajutage 17, ce qui augmente la pression sur la membrane 24 et freine la vitesse de rotation de la roue 22 Ce freinage a pour conséquence de découpler l'arbre 20 qui se sépare de la roue 22 et redes- cend en entrainant l'organe de réglage 4.
Comme on le voit par la figure 1, les roues 19 et 23 sont entrainées par la roue 25 par l'intermédiaire des roues coniques 26 et 27 La roue 25 est en liaison avec le mécanis- me 28 qui est fixé sur l'arbre 29 du moteur de régulation 30.
Sur cet arbre se trouve en outre un excentrique 31 qui actionne la pompe 32 chargée d'alimenter en pression, par exemple en air comprimé, les membranes 18 et 24.
La figure 2 reproduit une vue latérale des roues 19, 22 et des cuvettes de membranes 18, 24, et montre les leviers 32' sur lesquels les bandes de freinage 33 agissant sur les roues 19, 22 sont articulées en e. La pression des cuvettes de membranes 18 ou 24 est transmise en f aux leviers 32' tou- rillonnés en g. On obtient ainsi un freinage correspondant à la pression exercée sur la cuvette de la membrane. Le ressort de traction 34 sert à dégager le frein dès que la pression a cessé d'agir sur la cuvette de la membrane.
<Desc/Clms Page number 7>
On a en outre prévu un autre ressort 35 qui tend en per- manence le fil chauffant 12
Le dispositif conforme à l'invention peut évidemment subir quelques modifications de détail. Le levier 15 peut par exemple être un registre se déplaçant transversalement devant deux ajutages.
En outre l'extrémité de la bande flexible 3 peut atta- quer directement le point c ; dans ce cas la bande flexible
3 n'est pas seulement un élément sensible, mais en même temps un générateur d'impulsions.
En outre, on peut employer un générateur d'impulsions quelconque.
Grâce au dispositif de l'invention il est possible d'a- ménager l'élément sensible 3 et la résistance réglable direc- tement sur l'objet à surveiller, alors qu'à la centrale on installe la résistance réglable Il étalonnée sur la grandeur à régler (pression, température). Un ampèremètre peut alors servir d'indicateur car dans ce cas l'intensité de courant constitue une mesure des variations de la grandeur à règler.
<Desc / Clms Page number 1>
DEVICE FOR INDIRECT AUTOMATIC ADJUSTMENT OF SIZES
LIKE TEMPERATURE, PRESSURE, HUMIDITY
The technique of regulation is essentially based on three quantities which compete fiercely and each of which has advantages over the other.
The pneumatic control system has the advantage of allowing permanent and exact control, but there is the disadvantage of using air which is a compressible control medium.
The hydraulic regulation system has the advantage of having recourse, as the control medium, to water or oil which is not compressible, but has the disadvantage
<Desc / Clms Page number 2>
deny that these agents require special piping and that there is always a danger of leakage.
The electric regulation system has the advantage over the other two that it does not require any special compression installation or service, but until now regulation by means of this system has usually only been possible once. intermittently through contacts (contact thermostats, rocker regulators).
When considering regulation by electricity, it is necessary to use electron tubes. Strictly speaking, permanent regulation could be achieved by means of a Leonardt assembly. Regulators of this type cannot in practice regulate conditioning variables such as temperature, pressure or humidity.
The object of the present invention is therefore to create a new system which combines the advantages of the three regulation systems without having the drawbacks thereof.
An attempt has already been made to make the regulating organ move permanently by means of a regulating mechanism actuated by two electric motors rotating in different directions. These tests failed in principle because the planned assembly does not allow the control member to faithfully follow the impulses transmitted to it.
The invention therefore intervenes to achieve permanent regulation that is as simple as it is careful, with the aid of a motor acting on an adjustment mechanism by means of which the speed, conditioned by the power agent, of two wheels rotating in the same direction under the action of the motor, is constantly reduced, so that when the speed of one of the wheels comes to vary, the regulating element moves and a shaft located in an axis common to the two wheels moves along its axis in mobile coupling with one of them and is @
<Desc / Clms Page number 3>
engaged with each other.
It is important for the invention that during the operation of the installation, the single adjustment motor works only if there is a variation in impulse and if the adjustment member must move. The regulating motor therefore runs almost empty during continuous operation and therefore requires little energy.
To materialize the object of the invention, it will be possible to provide that the variation in speed of one of the two wheels takes place so that for a variation of impulse in one direction, one of the wheels will then be braked. that it is the other which will be it for a variation of impulse in the opposite direction.
For this purpose, it is therefore advantageous for the braking of the wheels to be effected by means of a sort of band brake, the capsule of the membrane of which is released when a pressure difference occurs. by a variation of impulse.
Provision can also be made for the pulse to vary the position of a lever, the end of which is arranged between two opposing nozzles to produce the pressure difference by retaining the control medium exiting the nozzles.
In order to avoid the pendulum effect, the invention further provides a spring acting on the lever and the other end of which is in connection with an axis whose movement varies its tension, so that after a certain stroke determined by the characteristic of the spring, the lever returns to the center between the nozzles.
It follows that the pendular effect is avoided because each pulse variation corresponds to a determined position of the adjustment member. It is therefore in principle necessary either to vary the gravity, which as
<Desc / Clms Page number 4>
as we have seen, it is useful to use a spring, ie to move the position of the center of rotation of the lever. It is thus possible to adapt the total lift of the adjustment member to any desired position.
A particularly simple arrangement consists in having the regulating motor drive at the same time a pressure pump for the production of the pressure intended for the control medium (air, oil).
This pump should in no way be confused with a compressed air pump or with an oil compressor required by the pneumatic or hydraulic systems mentioned at the beginning of this presentation. Compared to these systems, that of the invention constitutes an absolute innovation since the actuation of a band brake requires an auxiliary force which can be supplied very simply by the regulating motor itself, as has been mentioned.
The auxiliary force can therefore be, in general, very low since it is in no way necessary to stop the wheel in question for variations in impulse. A major advantage of the system recommended by the invention lies precisely in the fact that the value of the braking delay can be adapted to the momentary requirements within very wide limits.
There is therefore an absolute possibility of dispensing with pneumatic and hydraulic means if, in accordance with another object of the invention, an adjusting resistor is provided, the displacement of which is controlled by the pulse and which varies the current. excitation of a magnet constituting the free end of the ribbon grain.
The variable resistor according to the invention can be used for other purposes, depending on the intended use.
We will now proceed to a detailed description of an exemplary embodiment of the invention with the aid of the appended drawings, in which: @
<Desc / Clms Page number 5>
FIG. 1 schematically represents an example of application of the invention to the actuation of a valve,
The figure shows a detail of the braking device of figure 1.
In particular, 1 is the pipe whose pressure it is to monitor. The pressure indicator 3 is connected with the pipe by a pipe 2 and consists of a spring band. The object of the device of the invention is to position the adjustment member 4 of the valve 5 so as to correct as quickly and as exactly as possible a pressure variation occurring in the pipe 1.
In the exemplary embodiment shown, a lever capable of rotating around point a has been placed for this purpose at the free end of the spring strip 3. As can be seen, point a is found to be the midpoint of a membrane 5 ′ constituting the closure of the angular-shaped casing 6 of a variable resistor formed by a wire 7, the value of which may vary from that its length can penetrate more or less deeply into the mercury bath 8 insofar as it is influenced by the pulses.
Resistor 7 is in the circuit of a current taken from a variable resistor 11 between terminals 9, 10. In parallel with resistor 7 is the heating wire 12 which, in the case considered, serves as a pro generator. - Known as pulses and one end of which is fixed at b, the U-shaped wire passing one or more times over a roller 13, its other end c being connected to the lever 14 articulated at d. As can be seen, the lever 14 has been given an angular shape constituting a perpendicular arm 15, the end of which is arranged between the nozzles 16, 17 opposing each other.
When the pressure decreases inside the cabalization 1, the lever 15 presses against the nozzle 16 so
<Desc / Clms Page number 6>
to increase the pressure acting on the membrane 18, which slows down the speed of rotation of the wheel 19. The consequence of this braking is that the shaft 20 which moves along its axis with the longitudinal bore 21, is screwed into the wheel 22 and rotates the adjustment member 4. At the same time the normal tension of the spring increases, so that when the adjustment member 4 reaches a certain lift, the lever 15 returns to its middle position, which ends the order. In this way, a limited lifting is obtained, the amplitude of which can be conditioned by the tension of the spring 23 taken as an example.
When the pressure increases inside the pipe 1, the lever 15 closes the nozzle 17, which increases the pressure on the diaphragm 24 and slows down the speed of rotation of the wheel 22 This braking has the effect of decoupling the shaft 20 which separates from the wheel 22 and goes down again, driving the adjusting member 4.
As can be seen from figure 1, the wheels 19 and 23 are driven by the wheel 25 by means of the bevel wheels 26 and 27 The wheel 25 is connected with the mechanism 28 which is fixed on the shaft 29 regulating motor 30.
On this shaft is also an eccentric 31 which actuates the pump 32 responsible for supplying pressure, for example compressed air, the membranes 18 and 24.
Figure 2 shows a side view of the wheels 19, 22 and the diaphragm cups 18, 24, and shows the levers 32 'on which the brake bands 33 acting on the wheels 19, 22 are articulated in e. The pressure of the membrane cups 18 or 24 is transmitted at f to the levers 32 'twisted at g. Braking is thus obtained corresponding to the pressure exerted on the cup of the membrane. The tension spring 34 serves to release the brake as soon as the pressure has ceased to act on the diaphragm cup.
<Desc / Clms Page number 7>
In addition, a further spring 35 is provided which continuously tension the heating wire 12.
The device according to the invention can obviously undergo some modifications of detail. The lever 15 can for example be a register moving transversely in front of two nozzles.
In addition, the end of the flexible strip 3 can directly attack point c; in this case the flexible band
3 is not only a sensitive element, but at the same time a pulse generator.
In addition, any pulse generator can be employed.
Thanks to the device of the invention it is possible to arrange the sensitive element 3 and the adjustable resistor directly on the object to be monitored, while at the control unit the adjustable resistor II is installed, calibrated on the quantity to adjust (pressure, temperature). An ammeter can then be used as an indicator because in this case the current intensity constitutes a measure of the variations of the quantity to be adjusted.