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" Perfectionnements apportés aux systèmes stabilisateurs pour régulateurs."
La présente invention concerne des systèmes stabilisa- teurs pour régulateurs du type général exposé au brevet des Etats-Unis de Wünsch N 1. 959.889 et,parmi d'autres buts, elle vise à fournir un moyen perfectionné pour faire fonctionner un stabilisateur hydraulique ou à fluide, en combinaison avec un ré- gulateur par un orifice variable dans une des conduites de fluide aboutissant au cylindre de fonctionnement ou de commande.
L'invention vise à fournir des moyens fonctionnant sous l'effet d'une pression différentielle à travers des orifices variables et des moyens actionnés par des moyens fonctionnant sous la pression différentielle pour rétablir un mécanisme de relais dans sa position neutre.
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Le brevet ? 1.959.889 montre un stabilisateur hydrau- lique "Askania" standard, dans lequel les principes fondamentaux consistent à mesurer la course du piston de commande au moyen d' un moteur à déplacement positif (représenté sous la forme d'un piston dans un cylindre) qui est intercalé dans une des conduites d'huile aboutissant au cylindre de commande. Ceci est représenté également au brevet des Etats-Unis N 2.172.315. La course du moteur est par conséquent directement proportionnelle à celle du piston de commande et constitue une mesure de la course du piston.
Un perfectionnement à ce système est exposé au brevet des Etats- Unis ? 2.227.170. En outre, dans les cas où une grande vitesse de commande est désirée, une soupape-pilote peut être employée en combinaison avec le tuyau de jet et dans ce système le circuit d'huile pour faire fonctionner l'hydrolysateur hydraulique reste le même. En général, l'invention du présent brevet réside dans l'application d'une pression différentielle à un piston pour obtenir un mouvement d'un ressort sous l'effet de la pression différentielle à travers un rétrécissement d'une des conduites d'huile aboutissant au piston de commande.
Plus particulièrement, l'invention réside dans la dis- position d'un orifice variable dans le système, orifice dont la dimension varie avec différentes vitesses du piston, cet orifice étant pratiquement fermé pour la position neutre, lorsque la vi- tesse du piston est ulle. On obtient ce résultat en réglant un rétrécissement variable proportionnellement au déplacement d'une soupape-pilote.
Suivant cette invention, un régulateur hydraulique fonctionnant par impulsion comprend des moyens de réglage action- nés par un piston dans un cylindre, deux conduits aboutissant au cylindre, un de chaque côté du piston, une soupape-pilote, des
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moyens fonctionnant sous l'effet de changements dans l'état à régler pour déplacer cette soupape-pilote à partir d'une position donnée, laquelle soupape est établie de façon à introduire du fluide hydraulique sous pression par l'un ou l'autre de ces con- duits dans le cylindre d'un côté du piston et à permettre au fluide de sortir du cylindre par l'autre conduit du côté du piston opposé à celui par lequel il a été admis, un orifice va- riable dans un des conduits, commandé par le trajet ou le dépla- cement de la soupape-pilote,
des moyens fonctionnant sous l'ef- fet de la chute de pression à travers l'orifice variable, des- tinés à remettre la soupape-pilote dans sa position donnée, à une vitesse dépendant de la chute de pression, et des moyens de rappel pour ramener dans la position neutre les moyens fonction- nant sous l'effet de la chute de pression.
On peut prévoir des moyens pour faire varier la vitesse de l'action de rappel de ces moyens de rappel.
Les moyens fonctionnant sous l'effet de la chute de pression peuvent comprendre un organe déplaçable à une vitesse dépendant de la grandeur de la chute de pression et des mcyens peuvent être prévus pour régler le taux de circulation de cet organe par rapport à la chute de pression.
Ces moyens pour régler le taux de circulation de cet organe par rapport à la chute de pression peuvent être établis de façon à fournir des taux différents de circulation pour une chute de pression donnée suivant la direction du déplacement de l'organe.
Cet organe peut comprendre un piston à double effet soumis à la pression différentielle provenant des deux côtés de l'orifice variable, et les moyens de rappel comprennent un res- sort disposé de façon à ramener ce piston à double effet dans sa position neutre et un conduit de contournement entre les deux extrémités du cylindre.
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Pour commander la vitesse d'action des moyens de rap- pel, le conduit en dérivation peut être pourvu d'une soupape ré- glable.
Si on a à l'esprit les buts qui précèdent et d'autres encore,l'invention sera mieux comprise si on se reporte à la description considérée conjointement avec le dessin annexé dans lequel:
La fige 1 montre une forme de réalisation,à titre d' exemple,en vue schématique.
La fig. 2 est une coupe d'un détail à plus grande échelle.
Le conduit 2 est parcouru par un fluide dans la direc- tion de la flèche et l'écoulement du fluide est commandé par une soupape ou un organe de commande 3. La position de la soupape 3 est commandée par un piston 4 dans le cylindre 5 et ce cylindre est en communication avec un fluide hydraulique au moyen des con- duits 6 et 7 dont l'un aboutit chaque fois à une extrémité du cylindre.
Une soupape-pilote 8 est commandée par un piston récep- teur 9 d'un relais 10 à tuyau d'injection, lequel refoule de 1' huile sous pression dans un côté du piston 9 suivant la position du tuyau d'injection, comme c'est bien connu. Le tuyau d'injec- tion est commandé par un boîtier à diaphragme 11, d'un côté, et par un ressort 12 de l'autre côté. Le boîtier à diaphragme 11 est sous l'influence de la pression dans le conduit 2 au moyen du conduit 13 et la tension du ressort 12 est modifiée par un pis- ton 14 qui est normalement maintenu dans sa position intermédiai- re par des ressorts 15.
Un fluide sous pression tel que de l'huile est fourni, par exemple à partir d'un réservoir 16 par une pompe 17,à la soupape-pilote 8 au moyen d'un conduit 18, le conduit de retour étant indiqué en 29. Une soupape à piston 19, à orifice variable,
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est fixée à la soupape-pilote 8 et se meut avec elle, et cette soupape 19 commande l'écoulement d'huile dans les conduits 20 et 21 qui aboutissent également au cylindre 22 du piston 14, le cy- lindre 22 étant pourvu d'un contournement 23 dans lequel est con- tenue une soupape 24 actionnable à la main. Le conduit 21 com- porte également une soupape à pointeau 25 actionnable à la main avec un conduit de contournement 26, également pourvu d'une sou- pape à pointeau 27 actionnable à la main et d'une soupape.de retenue 28.
La fig. 2 montre la soupape 19 à orifice variable sous la forme d'une soupape qui renferme le boîtier 19c, les lumières 19a et 19b et le piston 19.
Comme la soupape à piston 19 à orifice variable change de dimension par rapport aux ouvertures de lumière 19a et 19b vers les conduits 20 et 21, avec le mouvement de soupape-pilote 8,et que l'écoulement d'huile à travers la soupape à orifice 19 va du conduit 20 au conduit 21 avec le piston 4 au repos, le mou- vement du piston 14 est entièrement sous la commande du contour- nement 23 et la soupape à pointeau 25 commande donc la vitesse du piston 14 par rapport au piston 4.
La soupape de retenue 28 autour de la soupape à pointeau 25 et la soupape à pointeau 27 dans le contournement 26 permettent un réglage d'une vitesse différente de réajustement du ressort 12 pour la même vitesse du piston 4-ppur une direction différente du mouvement du piston 4 ; ceci est un réglage désirable si,par exemple,,il faut compen- ser une différence de retardement de temps.
Dans le cas de réglage de la température de locaux, par exemple, il y a une différence dans le taux de changement de tem- pérature pour un accroissement de température et une diminution de température, qui dépend dans beaucoup de cas du type de ra- diateurs utilisé ainsi que de la circulation de l'air dans le local. Il est par conséquent nécessaire ou désirable de faire
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une compensation plus forte pour une diminution de température que pour un accroissement de température. De même, dans les couplages hydrauliques de ventilateurs, il y a habituellement une grande différence dans le taux d'accélération ou de ralentissement, et, en concordance avec la présente invention il est possible de compenser cette variation en établissant par réglage différents taux de compensation.
Il est par conséquent désirable d'avoir une stabilisation moindre pour une augmentation de charge que pour la diminution de charge. Antérieurement, il était nécessai- re de faire un compromis et de considérer la condition la moins défavorable.
Le fonctionnement du système est le suivant:
Si la pression dans la conduite 13 augmente, le dia- phragme 11" fait tourner le tuyau d'injection 10 en sens inverse du sens des aiguilles d'une montre contre l'action du ressort 12.
L'huile crée ainsi momentanément une pression différentielle sur les côtés opposés du piston 9, et ces côtés sont reliés en croix aux deux tuyères réceptrices adjacentes en face de la tubulure 10 du tuyau d'injection. Si par exemple le tuyau d'injection se meut vers la gauche comme on l'a supposé, la pression dans la tuyère réceptrice de gauche augmente et par conséquent la pres- sion du côté droit du piston 9 augmente. Ceci refoule le piston 9 vers la gauche jusqu'à ce que les deux orifices soient de nou- veau directement en face de la tuyère d'injection 10, et que les deux pressions soient sensiblement les mêmes dans les deux tuyè- res réceptrices. Le piston 9 suit donc tous les mouvements de la tuyère du tuyau d'injection comme s'il était relié mécani- quement à celle-ci.
On a relié au piston 9 une soupape à quatre voies 8, et on a attaché directement à cette soupape 8 la sou- pape 19 à orifice variable. De l'huile est fournie à la soupape- pilote 8 au moyen de la pompe 17 à l'intervention du conduit 18, et, ensuite, par le tuyau 7 et le tuyau 20 conjointement avec
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le tuyau 6, elle est fournie à l'un ou l'autre des côtés du pis- ton 4 à double effet. La soupape-pilote 8 est de construction usuelle, l'huile retournant par le tuyau 29 au réservoir 16.
Comme la quantité d'huile se rendant au cylindre 5 et venant de celui-ci est une mesure de l'amplitude de la circula- tion de la soupape 3, la vitesse d'écoulement de l'huile est mesurée par le rétrécissement 19 qui est intercalé entre les tuyaux 20 et 21.
Si l'on suppose alors que l'élément 19 est un rétrécis- sement fixe et n'est pas relié, comme on l'a représenté, à la soupape-pilote 8, la chute de pression à travers ce rétrécisse- ment varie avec la vitesse d'écoulement, (relation de deuxième puissance) et cette chute de pression peut être employée pour faire fonctionner un dispositif qui s'oppose à la pression accrue provenant du diaphragme 11' et ramène ainsi le tuyau d'injection 10 dans sa position neutre.
Deux connexions mesurant la pression différentielle se branchent par conséquent en amont et en aval du rétrécissement 19, c'est-à-dire à partir des conduits 20 et 21, et appliquentala pression créée différentiellement au piston 14 maintenu par les deux ressorts 15 dans sa position médiane. Lorsque le piston com- mence à circuler vers la gauche par suite de la pression plus forte dans le tuyau 20, il comprime le ressort 12 et ramène le tuyau d'injection 10 et par conséquent la soupape à quatre voies 8 dans la position neutre. Le piston 4 vient ainsi au repos et la pression a le temps de se réajuster dans le tuyau 13. Pour ramener la prise de position du ressort 12 lentement à la nor- male, on a prévu un contournement entre la soupape 24 et le tuyau 23 qui permet aux ressorts 15 de ramener le piston 14 dans sa po- sition neutre.
Le piston 14 peut être considéré comme un intégrateur de l'impulsion de vitesse de fluide transmise des tuyaux 20 et
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21, et il devient ainsi apparent que le piston 14 se meut pro- portionnellement au piston 4.
On a supposé jusqu'à présent que l'élément 19 est un rétrécissement fixe, c'est-à-dire un orifice dans la liaison entre les tuyaux 20 et 21. Un semblable rétrécissement présente- rait l'inconvénient qu'il est très efficace aux grandes vitesses d'écoulement, et répond très peu aux petites vitesses d'écoule- ment (actionnement à la seconde puissance). En outre, une ouver- ture fixe entre les tuyaux 20 et 21 ouvrirait un contournement entre la soupape 24 et le tuyau 23 et,de cette mahière, la sou- pape d'étranglement dans le contournement ne pourrait plus déter- miner la vitesse avec laquelle le piston 14 et par conséquent le ressort 12 sont ramenés dans la position médiane.
Suivant la présente invention, le rétrécissement varia- ble 19 est relié mécaniquement à la soupape-pilote 8 et peut con- sister en un piston cylindrique 19 qui ferme sans recouvrement les lumières dans les tuyaux 20 et 21 dans sa position médiane.
Lorsque la soupape-pilote 8 est dans sa position neutre, les lu- mières vers les tuyaux 20 et 21 sont fermées, les pressions des deux côtés du piston 14 sont égalisées et les ressorts 15 ramè- nent le piston 14 dans sa position médiane à une vitesse qui dé- pend principalement de l'effet d'étranglement de la soupape 24.
Une petite déviation du jet 10 et par conséquent de la soupape-pilote 8 modifiera seulement légèrement les positions du rétrécissement 19 et offrira donc une grande résistance d'écou- lement à l'huile qui déplace le piston 4. Par conséquent, malgré le mouvement relativement lent du piston 4, une pression diffé- rentielle suffisamment élevée s'établit pour déplacer le piston 14. La disposition convenable des lumières vers les tuyaux 20 et 21 et du piston 19 permet les variations de pression différentiel- le par rapport à la vitesse du cylindre.
La vitesse de circulation du piston 14 et par consé-
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@ quent sa course totale pour un temps donné dépend non seulement de la pression différentielle mais également de son volume et de la résistance des conduites d'huile allant du rétrécissement 19 vers ses deux côtés. La soupape à pointeau 25, qui agit dans les deux directions de circulation du piston, vu que la même quantité d'huile doit la traverser pour le mouvement du piston 14 dans l'une ou l'autre direction, permet un réglage du facteur de proportionnalité entre la circulation des pistons 4 et 14 et par conséquent de l'amplitude de la remise en position (stabili- sation).
Il y a des conditions dans lesquelles des degrés diffé- rents de stabilisation sont désirables suivant les conditions contrôlées. Si par exemple un ventilateur fonctionne contre une pression, toute inertie de la masse dans l'accélération est re- lativement amortie par l'augmentation de charge. Si;d'autre part, la charge du ventilateur diminue, la diminution de résistance augmente le temps qui s'écoule jusqu'à ce qu'une nouvelle vitesse stable soit obtenue. Une semblable commande de ventilateur devrait avoir une plus grande valeur de remise en position pour la dimi- nution de charge en comparaison de l'augmentation de charge.
Ceci est réalisé au moyen du branchement 28, 26 et 27 qui com- prend la soupape d'étranglement 27 et la soupape de retenue 28.
Dans une direction, la soupape de retenue 28 est ouverte et 1' huile peut passer à travers les soupapes 25 et 27, mais dans 1' autre direction elle passe seulement à travers la soupape 25 parce que la soupape de retenue 28 est fermée. On obtient donc des vitesses différentes de rappel du ressort 12 pour la même circulation du piston 4, suivant sa direction de circulation.
Il est évident que l'invention rend possible d'em- ployer les mêmes dimensions du piston 14 pour différentes di- mensions et courses du piston 4.
L'invention n'est évidemment pas limitée à la forme
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particulière de réalisations représentée et décrite. De plus, il n'est pas indispensable que toutes les caractéristiques de l'in- vention soient utilisées conjointement, vu qu'elles peuvent avan- tageusement être employées en combinaisons et sous-combinaisons variées.
REVENDICATIONS.
1. Un régulateur hydraulique actionné par impulsion, comprenant un moyen de réglage actionné par un piston dans un cylindre, deux conduits aboutissant au cylindre, un de chaque côté du piston, une soupape-pilote, des moyens répondant aux changements de la condition à régler pour déplacer ladite sou- pape-pilote à partir d'une position donnée, laquelle soupape est établie de façon à admettre le fluide hydraulique sous pres- sion par l'un ou l'autre de ces conduits vers le cylindre sur l'un des côtés du piston et à permettre au fluide de sortir du cylindre par l'autre conduit de l'autre côté du piston dans le- quel il a été admis, un orifice variable situé dans l'un des conduits et commandé par la circulation ou le déplacement de la soupape-pilote,
des moyens fonctionnant sous l'effet de la chute de pression à travers l'orifice variable et destinés à ramener la soupape-pilote dans sa position donnée à une vitesse dépendant de la chute de pression, et des moyens de rappel pour ramener danslaun position neutre lesdits moyens répondant à la chute de pression.