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La présente invention a pour objet un dispositifrégulateur asservi à un appareil de mesure.
On connaît des dispositifs régulateurs comportant un circuit pneumatique à pression modulée, et dans lesquels la position d'un organe de réglage de la grandeur à régler dépend de la valeur de la pression modulée, elle-même fonction du degré d'ouverture d'un organe de décharge, qui inséré dans le circuit de pression modulée, doit être influencé par les variations de la grandeur à régler.
Une des principales difficultés dans ce'type de régulateurs ré- side dans l'asservissement de l'organe de décharge aux variations de la grandeur à régler, du fait que ces variations, dans de nombreux cas, ne pro- duisent que des couples nuls ou très faibles, et qu'il est alors assez néces- saire de prévoir, afin de disposer d'un couple assez élevé pour actionner un organe de décharge capable d'un débit important du fluide moteur dont la pression est modulée, un ou plusieurs étages amplificateurs qui compli- quent l'installation et en diminuent la précision et la vitesse de réponse.
Dans le dispositif conforme à l'invention, le circuit à pression modulée est utilisé en combinaison avec un appareil de mesure capable de fournir un couple suffisant pour agir directement ou indirectement sur 1' organe de décharge, dont le degré d'ouverture est asservi mécaniquement par l'intermédiaire dun système de leviers articulés, d'une part à la position d'un index déplaçable dont chaque'position correspond à un point de réglage, d'autre part aux déplacements, par rapport audit index, de l'index mobile de l'appareil de mesure, et enfin à un dispositif d'asservissement et de com- pensation directement soumis à la pression modulée et qui, à chaque modifica- tion du degré d'ouverture de l'organe de décharge consécutive au déplacement de l'un des deux'index,
rétablit le degré d'ouverture à la valeur qui corres- pond à la position du premier index.
Dans le dessin annexé on a représenté, et ci-après on a décrit, à titre d'exemple, un mode particulier de réalisation d'un dispositif con- forme à l'invention, appliqué à la régulation d'une température, et utilisant un appareil de mesure constitué par un potentiomètre.
La fig. 1 est un ensemble schématique du dispositif.
La fig. 2 représente la disposition des deux index de concordance.
Dans la fig. 1, le repère 1 désigne un organe de décharge inséré dans un circuit d'air comprimé alimenté sous pression constante par la ca- nalisation 2. L'organe de décharge 1 comporte une tuyère 3 dont l'orifice est contrôlé par un clapet 4 articulé en 5.
Le clapet 4 est relié, par une tige 6, à un levier 7 dont une ex- trémité est reliée, par une articulation 8, à un levier 9 lui-même articulé en 10 sur le fond mobile commun d'un système à deux soufflets 12 et 13, mon- tés en opposition et respectivement soumis, dans le sens de leur extension, à l'action des ressorts 14 et 15.
Le soufflet 12 est directement alimenté par le fluide souspresr. sion en aval de l'organe de décharge 1, tandis que l'alimentation du souf- flet 13 par cette même pression est différée par l'interposition d'un tem- porisateur 16 et se trouve en outre influencée par une capacité 17.
Le levier 9 est en outre articulé en 18 sur le pivot 19 dontla position est réglable à l'aide du volant 20.
L'autre extrémité du levier 7 est attelée en 21 à un levier 22 lui- même relié,d'une part à un écrou 23 monté sur une vis 24, et d'autre part,
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par l'intermédiaire d'une tige 25, à un levier,26 dont une extrémité est ar- ticulée sur un pivot fixe 27, l'autre sur un écrou 28 monté sur une vis 29.
La tige 25, dont la longueur est réglable grâce à l'insertion d'un mécanis- me à filets de pas contraires 43, commandé par un bouton 44, est en outre guidée par son extrémité inférieure 45 sur un axe fixe 46.
La vis 24 est munie d'un tambour 30 sur lequel s'enroule un câble 31 guidé par deux poulies 32 et attelé à l'index mobiles 33 du chariot du potentiomètre (non représenté).
De même, la vis 29 est munie d'un tambour 34 sur lequel s'enroule un câble 35 guidé par deux poulies 36 et attelé à un index 37 dont la posi- tion peut être modifiée en faisant tourner le tambour 34 à l'aide du volant 38.
Les deux index 33 et 37 se déplacent devant la graduation 41 de 1appareil de mesure..
La canalisation 42 relie le circuit à pression modulée à un ou plusieurs organes de réglage non représentés.
Deux manomètres 39 et 40 permettent respectivement de lire la pression qui existe dans les soufflets 12 et 13.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant
Lorsque le dispositif est stabilisé dans une position d'équilibre pour laquelle les deux index 33 et 37 sont en coïncidence, une même pression, définie par le degré d'ouverture de l'organe de décharge 1, règne dans les deux soufflets 12 et 13.
Le degré d'ouverture de l'organe de décharge 1 peut d'une part être modifié par une action sur le volant 38 qui a pour effet, en plus du déplacement de l'index 37, de déplacer l'écrou 28,entraînant par le levier 26, la tringle 25 et le levier 22 articulé sur l'écrou 23 immobile, le le- vier 7 et par conséquent le clapet 4.
Le degré d'ouverture de l'organe de décharge 1 est d'autre part modifié par une variation de la température, qui a pour effet de déplacer l'index 33, et par conséquent de faire tourner la vis 24 qui, en déplaçant l'écrou 23, fait pivoter le levier 22, lequel, articulé sur la tringle 25 alors immobile, agit sur le levier 7 relié au clapet 4.
Bien entendu, les deux opérations précitées peuvent se superposer.
En cas d'augmentation, par exemple, de la température, le dépla- cement de l'index 33 vers la droite aura pour effet d'écarter le clapet 4 de la tuyère, et il en résulte une diminution de la pression dans le souf- flet 12. Le point d'articulation 10 du levier 9, en se déplaçant vers le haut, exercera sur le clapet 4 une action de sens contraire à celle qu'il avait subie au début du déséquilibre,. Pendant cette opération, très limitée dans le temps, le régulateur est à action proportionnelle, et la tempéra- ture s'est écartée momentanément de sa valeur de réglage.L'action propor- tionnelle du régulateur peut être réglée en faisant varier la position du pivot 19.
Du fait de l'action différée dans le temps, due à l'étranglement du temporisateur 16, la pression dans le soufflet 13 diminue. Le point d' articulation se déplace vers le bas, et le clapet 4 s'écarte de la tuyère 3 jusqu'au moment où il vient occuper la position pour laquelle l'organe de réglage de la température ramène cette dernière à la valeur de réglage définie par la position de l'index 37.
Cette action du régulateur, qui détruit l'action proportionnelle
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intervenue au début du déséquilibre, est elle-même réglable à l'aide du tem- porisateur 16 pour les réglages courants, et éventuellement, pour le régla- ge initial, par une modification du volume de la capacité 17.
Il suffit, pour obtenir le point de réglage désiré, de placer l'in- dex 37 devant la graduation correspondante.
Le dispositif régulateur ainsi réalisé peut être adapté à tout appareil de mesure fournissant lui-même (appareil à dilatation, par exemple), ou grâce à une source extérieure de puissance (potentiomètre)., le couple nécessaire pour la commande du clapet qui contrôle la pression modulée.
Bien entendu, le mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple pourrait être modifié, ou complété par tout organe acces- soire utile, sans que pour cela on sorte du cadre de l'invention.
C'est ainsi que la commande de l'index 37. au lieu d'être manuel- le, pourrait être elle-même automatique, par un asservissement soit aux va- riations par exemple d'une grandeur telle qu'une pression, un débit,etc... soit encore aux mouvements d'une came, par exemple pour la réalisation d'un programme prédéterminé.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif régulateur asservi à un appareil de mesure, dans lequel l'organe de réglage de la grandeur à régler est commandé par une pres- sion modulée par un organe de décharge, caractérisé en ce que le degré d'ou- verture dudit organe de décharge est asservi mécaniquement, d'une part aux déplacements d'un index mobile dont chaque position correspond au point de réglage à obtenir, d'autre part aux déplacements, par rapport audit in- dex, de l'index mobile de l'appareil de mesure, les déplacements des deux index définissant la position de l'un des points d'articulation d'un levier flottant auquel est relié l'organe de décharge, la position de l'autre point d'articulation dudit levier flottant étant définie par les déplacements du fond mobile commun de deux soufflets montés en opposition dans lesquels agit,
différée dans le temps pour l'un des soufflets par un organe temporisateur, la pression réglée par l'organe de décharge.
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The present invention relates to a regulating device slaved to a measuring device.
Regulating devices are known comprising a pneumatic circuit with modulated pressure, and in which the position of an adjustment member of the quantity to be adjusted depends on the value of the modulated pressure, itself a function of the degree of opening of a discharge device, which inserted in the modulated pressure circuit, must be influenced by the variations of the quantity to be regulated.
One of the main difficulties in this type of regulator lies in the slaving of the discharge member to the variations of the quantity to be regulated, because these variations, in many cases, only produce zero torques. or very low, and which it is then quite necessary to provide, in order to have a sufficiently high torque to actuate a discharge member capable of a high flow rate of the working fluid, the pressure of which is modulated, one or more amplifier stages which complicate installation and reduce its precision and response speed.
In the device according to the invention, the modulated pressure circuit is used in combination with a measuring device capable of providing sufficient torque to act directly or indirectly on the discharge member, the degree of opening of which is mechanically controlled. by means of a system of articulated levers, on the one hand to the position of a movable index whose each position corresponds to an adjustment point, on the other hand to the displacements, relative to said index, of the mobile index of the measuring apparatus, and finally to a servo and compensation device directly subjected to the modulated pressure and which, at each modification of the degree of opening of the discharge member following the displacement of the 'one of the two' index,
restores the degree of openness to the value corresponding to the position of the first index.
In the appended drawing there is shown, and hereinafter described, by way of example, a particular embodiment of a device in accordance with the invention, applied to the regulation of a temperature, and using a measuring device consisting of a potentiometer.
Fig. 1 is a schematic assembly of the device.
Fig. 2 represents the arrangement of the two concordance indexes.
In fig. 1, the reference 1 designates a discharge member inserted in a compressed air circuit supplied under constant pressure by the pipe 2. The discharge member 1 comprises a nozzle 3, the orifice of which is controlled by an articulated valve 4 in 5.
The valve 4 is connected, by a rod 6, to a lever 7, one end of which is connected, by an articulation 8, to a lever 9 itself articulated at 10 on the common movable base of a system with two bellows. 12 and 13, mounted in opposition and respectively subjected, in the direction of their extension, to the action of springs 14 and 15.
The bellows 12 is directly supplied by the fluid souspresr. Zion downstream of the discharge member 1, while the supply of the bellows 13 by this same pressure is delayed by the interposition of a timer 16 and is further influenced by a capacitor 17.
The lever 9 is also articulated at 18 on the pivot 19, the position of which is adjustable using the handwheel 20.
The other end of the lever 7 is coupled at 21 to a lever 22 which is itself connected, on the one hand to a nut 23 mounted on a screw 24, and on the other hand,
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by means of a rod 25, to a lever, 26, one end of which is articulated on a fixed pivot 27, the other on a nut 28 mounted on a screw 29.
The rod 25, the length of which is adjustable by means of the insertion of a counter-pitch thread mechanism 43, controlled by a button 44, is further guided by its lower end 45 on a fixed axis 46.
The screw 24 is provided with a drum 30 on which is wound a cable 31 guided by two pulleys 32 and coupled to the movable index 33 of the potentiometer carriage (not shown).
Likewise, the screw 29 is provided with a drum 34 on which is wound a cable 35 guided by two pulleys 36 and coupled to an index 37, the position of which can be modified by rotating the drum 34 with the aid. of the steering wheel 38.
The two indexes 33 and 37 move in front of the graduation 41 of the measuring device.
Line 42 connects the modulated pressure circuit to one or more adjustment members, not shown.
Two manometers 39 and 40 respectively make it possible to read the pressure which exists in the bellows 12 and 13.
The operation of the device is as follows
When the device is stabilized in a position of equilibrium for which the two indexes 33 and 37 are in coincidence, the same pressure, defined by the degree of opening of the discharge member 1, prevails in the two bellows 12 and 13 .
The degree of opening of the discharge member 1 can on the one hand be modified by an action on the flywheel 38 which has the effect, in addition to the displacement of the index 37, of moving the nut 28, resulting in the lever 26, the rod 25 and the lever 22 articulated on the immobile nut 23, the lever 7 and consequently the valve 4.
The degree of opening of the discharge member 1 is furthermore modified by a variation of the temperature, which has the effect of moving the index 33, and consequently of turning the screw 24 which, by moving the 'nut 23 rotates lever 22, which, articulated on rod 25 then stationary, acts on lever 7 connected to valve 4.
Of course, the two aforementioned operations can be superimposed.
In the event of an increase, for example, in the temperature, the displacement of the index 33 to the right will have the effect of moving the valve 4 away from the nozzle, and this results in a decrease in the pressure in the breath. - flet 12. The articulation point 10 of the lever 9, by moving upwards, will exert on the valve 4 an action in the opposite direction to that which it had undergone at the start of the imbalance. During this operation, which is very limited in time, the regulator has a proportional action, and the temperature has momentarily deviated from its set value. The proportional action of the regulator can be adjusted by varying the position of the regulator. pivot 19.
Due to the action delayed in time, due to the throttling of the timer 16, the pressure in the bellows 13 decreases. The articulation point moves downwards, and the valve 4 moves away from the nozzle 3 until it comes to occupy the position for which the temperature regulating member returns the latter to the setting value. defined by the position of the index 37.
This action of the regulator, which destroys the proportional action
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occurring at the start of the imbalance, is itself adjustable using the timer 16 for the current settings, and possibly, for the initial setting, by modifying the volume of the capacity 17.
To obtain the desired adjustment point, it suffices to place the index 37 in front of the corresponding graduation.
The regulator device thus produced can be adapted to any measuring device providing itself (expansion device, for example), or thanks to an external power source (potentiometer), the torque necessary for the control of the valve which controls the modulated pressure.
Of course, the embodiment which has just been described by way of example could be modified, or supplemented by any useful accessory member, without departing from the scope of the invention for this.
This is how the control of the index 37. instead of being manual, could itself be automatic, by a slaving or to the variations for example of a quantity such as a pressure, a flow, etc ... or even to the movements of a cam, for example for the realization of a predetermined program.
CLAIMS.
1. Regulator device slaved to a measuring device, in which the adjustment member of the quantity to be adjusted is controlled by a pressure modulated by a discharge member, characterized in that the degree of opening of said member discharge is mechanically slaved, on the one hand to the displacements of a mobile index, each position of which corresponds to the adjustment point to be obtained, on the other hand to the displacements, with respect to said index, of the mobile index of the measuring device, the movements of the two indexes defining the position of one of the articulation points of a floating lever to which the discharge member is connected, the position of the other articulation point of said floating lever being defined by the movements of the common movable bottom of two bellows mounted in opposition in which acts,
deferred in time for one of the bellows by a timing device, the pressure set by the discharge device.