<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF DE REGULATION AUTOMATIQUE .DES .FLUIDES DANS .LES CIRECUITS FONC-
TIONNANT SOUS .DES .DRESSIONS ,ET .DES .CHARGES VARIABLES.
La vitesse d'écoulement des fluides est fonction de la pression ou de la dépression crée par l'engin moteur et de la résistance propre du circuit. Lorsque le circuit est destiné à assurer le transport des produits granuleux ou pulvérulents, la résistance varie suivant le poids et la nature de ces derniers. La charge utile du circuit n'étant pas constante, le réglage du débit ne peut être mesuré convenablement par un vannage préalable fixe.
Pour supporter une surcharge, même accidentelle, le débit d'air doit être réglé avec une marge excédentaire entraînant inévitablement une aug- mentation, dans une proportion relativement importante, de l'énergie mise en oeuvre.
Cet inconvénient est particulièrement sensible lorsque plusieurs circuits transportant des charges variables sont branchés en dérivation sur une même canalisation générale. Le réglage initial est alors excessivement dé- licat et l'on ne peut éviter que le fluide ne s'écoule de préférence par le circuit qui offre le moins de résistance c'est-à-dire le moins chargé, alors que ce débit d'air serait au contraire utile dans le circuit le plus résistant par ce que le plus chargé.
L'objet de l'invention consiste en un dispositif auto-régulateur de la vitesse des fluides dans les circuits fonctionnant sous des pressions voisines de la pression atmosphérique.
Il se caractérise par la coordination d'un appareil pilote enre- gistrant les augmentations ou les diminutions de débit autour du débit opti- mum désiré, et d'un appareil récepteur utilisant la pression statique' du flui- de controlé pour créer passagèrement et mécaniquement une résistance complé- ' mentaire de la résistance utile du circuit lorsqu'elle n'atteint pas le ma- ximum désiré.
Ainsi la résistance totale reste constantemalgré les variations de charge, et le turbo-ventilateur n'est jamais surchargé par les augmenta-
<Desc/Clms Page number 2>
tions de débit résultant des diminutions passagères de la charge utile du circuit.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limita- tif, d'une forme de réalisation de l'invention:
La fige 1 montre schématiquement, à une échelle réduite la dis- position des appareils dans le circuit.
La fig. 2 montre à une plus grande échelle, vus en coupe longi- tudinale, les divers éléments composant l'appareil pilote.
La fig. 3 représente dans les mêmes conditions, une variante d'application pour la réalisation de l'appareil pilote.
La fig. 4 est une vue en coupe transversale de l'appareil récep- teur de débit.
L'appareil pilote, fig. 2, est disposé dans le conduit I muni de déflecteurs aérodynamiques 2 et 3 guidant la veine d'air, sa direction et sa poussée. Un fractionneur 4 divisant le fluide et homogénéisant sa den- sité est placé à sa partie antérieure.
Il est constitué par une surface 5 ayant un profil aérodynami- quep ouvant être comparé une aile d'avion, et supportée par un ou plusieurs bras 6 mobiles, dont les extrémités situées en arrière du centre de poussée sont traversées par un arbre de pivotement 7.
Le bord d'attaque de l'aile 5 se prolonge en avant par une pla- quette 8 solidaire d'un pointeau 9 profilé, pénétrant dans le conduit 10 for- mant son siège, et relié à une tige II. Cette tige traversant la conduite 10 est reliée à un second pointeau 12 symétriquement disposé à son extrémité su- périeure 13 venant obturer la partie supérieure du tube 10. Les pointeaux 12 et tige 13 sont filetés et peuvent ainsi régler l'amplitude du mouvement vertical de la tige, et par conséquent celle du déplacement de l'aile. Une canalisation 14 est prévue en dérivation entre les deux ouvertures supérieu- res et inférieures de la conduite 10.
Un contre-poids équilibreur 15 avec règle graduée et masse mobile permet de régler le point de déclanchement du dispositif, il est placé à la partie supérieure de la conduite et peut être manipulé de l'extérieur.
Le même dispositif, fig. 3, peut être utilisé avec ses éléments inversés et comporte les mêmes organes, à part le pointeau 16 placé sur la canalisation 10 avec limitateur d'amplitude 17 et clapet d'obturation. Un contre-poids réglable 18 est disposé sur le bras 6. La canalisation 14 est placée à la partie inférieure.
Le conduit 14 est relié au soufflet 19 comportant une paroi fixe 20 et une paroi mobile 21 maintenues et reliées par un support 22 coulissant dans le bras mobile 23 articulé sur l'arbre 24. Cette tige coulissante est reliée par son extrémité extérieure 25 à une biellette 26 par l'arbre 27.
Cette biellette 26 est fixée sur la canalisation 1 par un arbre solidaire de la vannette 29. Sa partie supérieure 30 est reliée à un ressort de rappel 31 monté 'sur un support de tension réglable 32.
Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant: les appareils pi- lotes étant placés entre les filtres et le tube ventilateur, commun à tous les circuits, seront traversés uniquement par l'air épuré ce qui évitera toute cause d'arrêt de fonctionnement par obturation ou engorgement, voire même pénétration des poussières dans les parties mobiles.
Les vannes régulatrices au contraire seront placées avant les fil- tres, à la fin du circuit de transport et agiront sur la veine d'air chargée du produit transporté.
Le conduit 1 est traversé dans le sens de la flèche 0 par le flui- de moteur passant à travers le diviseur 4 à une pression statique légèrement inférieure à la pression atmosphérique.
<Desc/Clms Page number 3>
La course de la tige II a été préalablement réglée par le vis- sement ou le dévissement du pointeau supérieur 12. De même l'action du con- tre-poids sur la tige II a été réglée par son avancement ou son recul sur la tige basculante 15.
La surface 5 qui est maintenue par le bras 6 et la tige II, con- serve, par rapport à la veine d'air l'incidence convenable pour subir le ma- ximum de poussée verticale et le minimum. de traînée à la mise en marche et tant que le poids constant de ce dispositif (pièces 5.6.9.11.12'.13) augmen- té de la pression variable qu'exerce la réglette 15 à l'extrémité de la tige II est prépondérant sur la poussée exercée par l'air sur l'aile, celle-ci reste suspendue au pointeau 9 ainsi maintenu dans sa position d'ouverture.
En raison de la dépression statique qui règne dans l'ensemble du conduit 1 une succion se produit dans le tube 10 .et se transmet par la tubulure 14 jusqu'au soufflet 19. La pression interne du soufflet est ainsi ramenée au- dessous de la pression externe. Sous l'action de cet écart de pression la paroi mobile 21 tend à se rapprocher de la-paroi fixe 29 dès que la valeur de l'écart de pression est suffisante pour vaincre l'action inverse du res- sort de rappel 31. Dans ce mouvement la tige 25 a entraîné la biellette 26 qui, en pivotant autour de son axe, a provoqué l'ouverture totale de la vanne 29 à l'intérieur de la canalisation la.
A ce moment, ce dernier se remplissant d'air atmosphérique se dé- tendra dans le sens de la flèche E, aidé dans ce mouvement par son support coulissant 22 et l'effet du ressort de rappel 31. Il actionnera la biellette dans le sens de la flèche H. A ce moment la vanne 29 tendra à prendre une po- sition oblique dans le conduit 1 et jouera son rôle de frein ou d'obturateur automatique. Dans son mouvement d'extension le soufflet 19 oscillera dans le sens de la flèche C par pivotement de son support 25 sur son arbre 24. Par contre lorsque la puissance de la veine motrice sera diminuée, ses effets se feront sentir d'une façon moindre sur l'aile 5.
A ce moment elle sera automatiquement sollicité par son propre poids et celui de la réglette 15 dans le sens de la flèche B.
Par cemouvement le pointeau 9 quittera son siège à savoir l'ex- trémité inférieure de la canalisation 16 et le pointeau 12 viendra à son tour obturer l'extrémité supérieure du conduit 10 en communicaton avec l'air extérieur.
Par ce mouvement coordonné la canalisation 14 sera en contact avec l'aspiration de la veine d'air motrice traversant le conduit 1 dans le sens de la flèche 0.
Le soufflet 19 subira alors une aspiration égale et se déplace- ra dans le sens de la flèche F entraînant dans sa réaction la biellette 26 dans le sens de la flèche G.
La vannette 29 tendra à prendre la position horizontale dans le conduit 1, c'est-à-dire sa position d'ouverture.
Le support 23 sera sollicité dans le sens de la flèche D et le ressort de rappel 31 se tendra.
Ces deux cycles se reproduiront automatiquement avec des varia- tions d'amplitude et de rapidité proportionnelles avec la vitesse des flui- des moteurs et à des réglages pouvant varier suivant la nature et la contex- ture des produits aéro-portés.
Les mouvements du soufflet s'effectuent avec une certaine lenteur par suite du débit limité de l'air sous l'effet des pointeaux, le mouvement de rétraction et de dilatation du soufflet perdant de l'amplitude tandis que l'aile partiellement soulevée maintient les pointeaux dans la position d'ou- verture suffisante pour entretenir la dépression convenable à l'intérieur du soufflet.
Lorsque les produits à transporter se présentent en plus grande abondance à l'entrée de la canalisation pneumatique la résistance qu'ils op- posent à la circulation de l'air amène -une chute de débit, plaçant la vanne
<Desc/Clms Page number 4>
dans sa position d'ouverture.
Par contre lorsque le produit à transporter se raréfie le débit de l'air augmente par suite de la diminution de la résistance ce qui provo- quera la fermeture de la vanne.
Par l'application montrée à la fig. 3 ce sera le ralentissement de l'air qui provoquera âlors la fermeture du pointeau et la biellette du soufflet aura un effet inverse sur la vanne de freinage. L'ouverture du soufflet s'opérant lorsque le clapet 19p obture la canalisation 10 et sa rétraction s'effectue lorsque ce même clapet la libère, entraîné par le sou- lèvement de l'aile dans le sens B-A.
L'on obtiendra ainsi un réglage proportionnel automatique, tou- jours égal à la perturbation qui l'a provoqué et l'on atteint le résultat recherché.
Toutefois les formes, dimensions, dispositions des divers orga- nes, ainsi que les matières employées pour leur fabrication pourront varier sans changer pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'elle décrite.
<Desc / Clms Page number 1>
AUTOMATIC .FLUID REGULATION DEVICE IN. DARK WAXES
TUNING UNDER .DRESSIONS, AND .VARIABLE .CHARGES.
The fluid flow speed is a function of the pressure or depression created by the motive power unit and of the proper resistance of the circuit. When the circuit is intended to ensure the transport of granular or powdery products, the resistance varies according to the weight and the nature of the latter. As the payload of the circuit is not constant, the flow rate adjustment cannot be properly measured by a fixed preliminary valve.
To withstand an overload, even accidental, the air flow must be regulated with an excess margin inevitably leading to an increase, in a relatively large proportion, in the energy used.
This drawback is particularly noticeable when several circuits carrying variable loads are branched off on the same general pipe. The initial adjustment is then excessively delicate and it is not possible to prevent the fluid from flowing preferably through the circuit which offers the least resistance, that is to say the least loaded, while this flow d air would on the contrary be useful in the most resistant circuit because of the most loaded.
The object of the invention consists of a self-regulating device for the speed of the fluids in the circuits operating at pressures close to atmospheric pressure.
It is characterized by the coordination of a pilot apparatus recording the increases or decreases in flow around the desired optimum flow, and of a receiving device using the static pressure of the controlled fluid to temporarily and mechanically create a resistance complementary to the useful resistance of the circuit when it does not reach the desired maximum.
Thus the total resistance remains constant despite the load variations, and the turbo-fan is never overloaded by the increases.
<Desc / Clms Page number 2>
flow rate resulting from temporary reductions in the circuit payload.
In the accompanying drawings, given by way of non-limiting example, of one embodiment of the invention:
Fig. 1 shows schematically, on a reduced scale, the arrangement of the devices in the circuit.
Fig. 2 shows on a larger scale, seen in longitudinal section, the various elements making up the pilot apparatus.
Fig. 3 shows under the same conditions, an application variant for the realization of the pilot device.
Fig. 4 is a cross-sectional view of the flow-receiving apparatus.
The pilot apparatus, fig. 2, is disposed in the duct I provided with aerodynamic deflectors 2 and 3 guiding the air stream, its direction and its thrust. A fractionator 4 dividing the fluid and homogenizing its density is placed at its front part.
It consists of a surface 5 having an aerodynamic profile that can be compared to an airplane wing, and supported by one or more mobile arms 6, the ends of which situated behind the center of thrust are crossed by a pivot shaft 7. .
The leading edge of the wing 5 is extended forward by a plate 8 integral with a profiled needle 9, penetrating into the duct 10 forming its seat, and connected to a rod II. This rod passing through the pipe 10 is connected to a second needle 12 symmetrically disposed at its upper end 13 which closes the upper part of the tube 10. The needles 12 and rod 13 are threaded and can thus adjust the amplitude of the vertical movement of the rod, and consequently that of the displacement of the wing. A pipe 14 is provided as a bypass between the two upper and lower openings of the pipe 10.
A balancing counterweight 15 with graduated rule and movable mass makes it possible to adjust the trigger point of the device, it is placed at the top of the pipe and can be manipulated from the outside.
The same device, fig. 3, can be used with its elements reversed and comprises the same elements, apart from the needle 16 placed on the pipe 10 with amplitude limiter 17 and shutter valve. An adjustable counterweight 18 is disposed on the arm 6. The pipe 14 is placed at the lower part.
The duct 14 is connected to the bellows 19 comprising a fixed wall 20 and a movable wall 21 held and connected by a support 22 sliding in the movable arm 23 articulated on the shaft 24. This sliding rod is connected by its outer end 25 to a rod 26 by shaft 27.
This rod 26 is fixed to the pipe 1 by a shaft integral with the valve 29. Its upper part 30 is connected to a return spring 31 mounted on an adjustable tension support 32.
The operation of the assembly is as follows: the pilot devices being placed between the filters and the fan tube, common to all the circuits, will be traversed only by the purified air, which will avoid any cause of stoppage of operation by blockage or clogging, or even penetration of dust into the moving parts.
On the contrary, the regulating valves will be placed before the filters, at the end of the transport circuit and will act on the air stream loaded with the product transported.
The duct 1 is traversed in the direction of arrow 0 by the motor fluid passing through the divider 4 at a static pressure slightly below atmospheric pressure.
<Desc / Clms Page number 3>
The stroke of the rod II has been previously adjusted by the screwing or unscrewing of the upper needle 12. Similarly, the action of the counterweight on the rod II has been adjusted by its advancement or retreat on the rod. tilting 15.
The surface 5 which is held by the arm 6 and the rod II, maintains, with respect to the air stream, the appropriate angle to undergo the maximum vertical thrust and the minimum. of drag when starting and as long as the constant weight of this device (parts 5.6.9.11.12'.13) increased by the variable pressure exerted by the strip 15 at the end of the rod II is preponderant on the thrust exerted by the air on the wing, the latter remains suspended from the needle 9 thus maintained in its open position.
Due to the static depression which reigns in the whole of the duct 1, suction occurs in the tube 10 and is transmitted through the tube 14 to the bellows 19. The internal pressure of the bellows is thus reduced below the bellows. external pressure. Under the action of this pressure difference, the mobile wall 21 tends to move closer to the fixed wall 29 as soon as the value of the pressure difference is sufficient to overcome the reverse action of the return spring 31. In this case, this movement the rod 25 has driven the rod 26 which, by pivoting about its axis, caused the total opening of the valve 29 inside the pipe 1a.
At this moment, the latter, filling with atmospheric air, will expand in the direction of arrow E, aided in this movement by its sliding support 22 and the effect of the return spring 31. It will actuate the rod in the direction of arrow H. At this moment, valve 29 will tend to take an oblique position in conduit 1 and will play its role of brake or automatic shutter. In its extension movement, the bellows 19 will oscillate in the direction of arrow C by pivoting of its support 25 on its shaft 24. On the other hand, when the power of the driving vein is reduced, its effects will be felt in a lesser way. on the wing 5.
At this moment it will be automatically requested by its own weight and that of the strip 15 in the direction of arrow B.
By this movement, the needle 9 will leave its seat, namely the lower end of the pipe 16 and the needle 12 will in turn close off the upper end of the pipe 10 in communication with the outside air.
By this coordinated movement, the pipe 14 will be in contact with the suction of the driving air stream passing through the pipe 1 in the direction of arrow 0.
The bellows 19 will then undergo an equal suction and will move in the direction of the arrow F causing in its reaction the rod 26 in the direction of the arrow G.
The valve 29 will tend to take the horizontal position in the duct 1, that is to say its open position.
The support 23 will be biased in the direction of arrow D and the return spring 31 will be stretched.
These two cycles will be reproduced automatically with variations in amplitude and speed proportional to the speed of the engine fluids and at settings that may vary according to the nature and context of the airborne products.
The movements of the bellows are effected with a certain slowness due to the limited flow of air under the effect of the needles, the retraction and expansion movement of the bellows losing amplitude while the wing partially raised maintains the needles in the open position sufficient to maintain the proper vacuum inside the bellows.
When the products to be transported are present in greater abundance at the inlet of the pneumatic pipe, the resistance they oppose to the circulation of air leads to a drop in flow, placing the valve
<Desc / Clms Page number 4>
in its open position.
On the other hand, when the product to be transported becomes scarce, the air flow rate increases as a result of the reduction in resistance, which will cause the valve to close.
By the application shown in fig. 3 it will be the slowing down of the air which will cause the needle to close and the bellows link will have the opposite effect on the brake valve. The opening of the bellows takes place when the valve 19p closes the pipe 10 and its retraction takes place when this same valve releases it, driven by the lifting of the wing in direction B-A.
An automatic proportional adjustment will thus be obtained, always equal to the disturbance which caused it, and the desired result will be achieved.
However, the shapes, dimensions, arrangements of the various parts, as well as the materials used for their manufacture may vary without thereby changing the general conception of the invention which has just been described.