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MANOMETRE DIFFERENTIEL A CONTACTS
La présente invention concerne les manomètres différentiels, spécialement ceux qui servent à la protection des transformateurs à refroidissement par eau.
On lait que, dans les transformateurs de ce type, on doit se prémunir contre le danger d'une fuite éventuelle dans l'échangeur eau-huile qui pourrait conduire à l'intro- duction d'eau dans la cuve de transformateur. Afin de parer à cette éventualité, on maintient, dans l'échangeur la pression de l'huile toujours supérieure en tous les pointa à la
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pression de l'eau et on contrôle 1'écart des pression@ au . moyen d'un manomètre différentiel à contacte qui, lorsque cet écart tombe en dessous d'une certaine valeur, provoque la mise hors service du transformateur.
Les manomètres différentiels connue sont généralement constitués par deux chambres consistant en soufflets métalliques, soumises respectivement aux pressions à comparer et qui agissent en sens inverses our une pièce de liaison actionnant des contacts par sa translation longitudinale.
Ces appareils ne donnent pas entière satisfaction! ils sont notamment affectés par les vibrations magnétiques du transformateur et par des fluctuations passagères des pressions d'huile et d'eau pouvant se traduire par un fonctionnement intempestif de la protection. Ces inconvénients sont inhérente à la conception de ces manomètres et sont dûs notamment à la faible course de la pièce d'actionnement des contacte, laquelle course exige des efforts de plus en plue grande à mesure qu'elle grandit, en raison de l'élasticité des soufflets métalliques, ce qui fait qu' aux diverses valeurs de l'écart des pressions correspondent des positions de l'équipage mobile qui se resserrent autour du point de fonctionnement des contacts.
Le manomètre différentiel suivant l'invention est exempt de ces inconvénients principalement par le fait que son organe mobile d'actionnement des contacts possède une grande course et part à fond vers l'une ou l'autre extrémité de celle-ci suivant que l'écart des pressions est en deçà ou au-delà de la valeur prescrite, et également par le fait que
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cet organe produit brusquement, en un point de sa course, le changement de position des contacts, celle-ci restant cons- tante de part et d'autre de ce point, Les résistances passi- ves au déplacement de l'organe mobile sont très réduites et celui-ci est isolé des vibrations par un milieu amortisseurs
Le manomètre suivant l'invention, qui comprend deux chambres dilatables,
noumlaes respectivement aux preanions à contrôler, agissant en sens inverses sur un organe mobile actionnant des contacts, est caractérisé en ce que ces deux chambres dilatables sont constituées chacune par une membrane souple en forme de cylindre dont la surface latérale &'appuye contre la surface interne d'une cavité cylindrique, ces deux cavités étant disposées suivant un même axe vertical, les fonds de ces membranes étant disposés vis-à-vis l'un de l'autre à une certaine distance et recevant les extrémités cylindriques, de l'organe mobile, de poids et de longueur convenables,
lesdites extrémités jouant le râle de pistons dans les cavités cylindriques et ayant un diamètre suffisamment plus faible que celles-ci pour que chaque membrane forme un repli mobile entre la surface latérale du piston et la surface intérieure de la cavité, le dit or- gant mobile ayant sa partie intermédiaire aux deux pistons constituée de deux portions cylindriques successives, de diamètres différents, sur la surface desquelles peut s'appuyer un galet dont le déplacement latéral, au changement de diamètre, actionne les contacts.
La description ci-après et le dessin annexé se rapportent A un exemple particulier de réalisation d'un
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manomètre différentiel à contacts suivant l'invention.
La figure représente une coupe verticale dont l'appareil dont le corps 1 présente un alésage cylindrique 2 qui le traverse de part en part et aux extrémités duquel sont emboîtées deux membranes "Bellofram" 3 et 4 dont les collerettes sont pressées par des brides 5 et 6 contre la surface extérieure du corps 1. Ces membranes forment des chambres 7 et 8 où sont admises respectivement les pressions d'eau et d'huile à comparer, par des raccords 9 et 10 débouchant 4 travers les brides 5 et 6.
Un organe mobile est disposé entre les deux membranes et possède deux têtes cylin- driques 11 et 12 formant pistons qui s'enfoncent dans les fonds des membranes en s'engageant dans les cavités cylin- driques constituées par les extrémités de l'alésage 2 de telle façon que les membranes forment un repli entre celui* ci et les têtes 11 et 12. L'organe mobile est représenté dans la position correspondant & l'absence de pressions et repose par son poids sur une butée inférieure 13.
Une butée Il.1- laire 14 est prévue à la partie opposée Une cavité cylin- drique 15, partiqués dans le corps 1 perpendiculairement à l'axe de l'alésage 2, détermine dans ce dernier une lumière latérale par où un galet 16 commandant les contacts d'un interrupteur à action brusque 17, est susceptible de venir en contact avec la partie de l'organe mobile reliant les têtes 11 et 12 qui comprend deux portions cylindriques de diamètres différeras lE t
Si c suppose que les pressions d'eau et d'huile sont appliquées respectivement dans les chambres 7 et 8,
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elles déterminent sur les têtes de l'organe mobile des efforts opposée dont la résultant@ se combine avec le poids du dit organe. Comme d'une part, il n'existe aucun élément élastique de rappel et que, d'autre part, les frottements des membranes et du galet 16 sont très faibles, l'organe mobile n'a d'au- trou positions d'équilibre que ses tint de course, soit vers le haut, soit vers le bas,
suivant le sono de l'effort résul- tant et il suffit de proportionner le poids de l'organe mobi- le pour qu'il se trouve en fin de cour.. haute dans les con- ditions normales et redescende dès que l'écart entre la pres- sion de l'huile et celle de l'eau atteint la valeur que l'on . atout fixée comme critique. Il est visible que le déplacement ' de l'organe mobile provoque un fonctionnement net de l'in- terrupteur 17.
L'organe mobile est Isolé des vibration* par les coussins d'huile et d'eau formée autour des tttes par les membranes, de aorte qu'elles n'affectent pas l'interrupteur 17.Celui-ci, grâce à son attaque latérale par changement de diamètre de l'organe mobile est également insensible à des déplacements de ce dernier d'une certaine amplitude, lesquels peuvent survenir momentanément lors des fluctuations de pres- sions. Il est bien entendu que l'invention ne se imite pas à la forme de réalisation décrite et que des variantes peuvent être envisagées sans sortir de son cadre.
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DIFFERENTIAL PRESSURE GAUGE WITH CONTACTS
The present invention relates to differential pressure gauges, especially those which serve for the protection of water-cooled transformers.
It is assumed that, in transformers of this type, one must guard against the danger of a possible leak in the water-oil exchanger which could lead to the introduction of water into the transformer tank. In order to deal with this eventuality, the oil pressure in the exchanger is maintained always higher at all points at the
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water pressure and the pressure difference is checked. by means of a contact differential pressure gauge which, when this deviation falls below a certain value, causes the transformer to be shut down.
Known differential pressure gauges generally consist of two chambers consisting of metal bellows, subjected respectively to the pressures to be compared and which act in opposite directions for a connecting part actuating contacts by its longitudinal translation.
These devices are not entirely satisfactory! they are particularly affected by the magnetic vibrations of the transformer and by transient fluctuations in oil and water pressure which may result in untimely operation of the protection. These drawbacks are inherent in the design of these manometers and are due in particular to the short stroke of the actuating part of the contacts, which stroke requires greater and greater efforts as it grows, due to the elasticity metal bellows, which means that the various values of the pressure difference correspond to the positions of the moving part which tighten around the operating point of the contacts.
The differential pressure gauge according to the invention is free from these drawbacks mainly by the fact that its movable member for actuating the contacts has a large stroke and goes fully towards one or the other end thereof depending on whether the pressure deviation is below or above the prescribed value, and also by the fact that
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this member suddenly produces, at one point of its stroke, the change in the position of the contacts, the latter remaining constant on either side of this point. The passive resistances to the displacement of the movable member are very reduced and it is isolated from vibrations by a damping medium
The manometer according to the invention, which comprises two expandable chambers,
noumlaes respectively to the preanions to be checked, acting in opposite directions on a movable member actuating contacts, is characterized in that these two expandable chambers are each constituted by a flexible membrane in the form of a cylinder, the lateral surface of which presses against the internal surface a cylindrical cavity, these two cavities being arranged along the same vertical axis, the bottoms of these membranes being arranged vis-à-vis each other at a certain distance and receiving the cylindrical ends of the organ mobile, of suitable weight and length,
said ends playing the rale of pistons in the cylindrical cavities and having a sufficiently smaller diameter than the latter so that each membrane forms a movable fold between the lateral surface of the piston and the inner surface of the cavity, the said movable member having its intermediate part to the two pistons consisting of two successive cylindrical portions, of different diameters, on the surface of which can rest a roller whose lateral displacement, when the diameter changes, actuates the contacts.
The following description and the accompanying drawing relate to a particular example of the production of a
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differential pressure gauge with contacts according to the invention.
The figure shows a vertical section of which the apparatus whose body 1 has a cylindrical bore 2 which passes right through it and at the ends of which are fitted two "Bellofram" membranes 3 and 4, the flanges of which are pressed by flanges 5 and 6 against the outer surface of the body 1. These membranes form chambers 7 and 8 where the water and oil pressures to be compared are respectively admitted, by fittings 9 and 10 opening 4 through the flanges 5 and 6.
A movable member is disposed between the two membranes and has two cylindrical heads 11 and 12 forming pistons which sink into the bottoms of the membranes by engaging in the cylindrical cavities formed by the ends of the bore 2 of such that the membranes form a fold between it * and the heads 11 and 12. The movable member is shown in the corresponding position & the absence of pressure and rests by its weight on a lower stop 13.
A stop 11.1- lar 14 is provided at the opposite part A cylindrical cavity 15, parted in the body 1 perpendicular to the axis of the bore 2, determines in the latter a lateral slot through which a roller 16 controlling the contacts of a snap-action switch 17, is capable of coming into contact with the part of the movable member connecting the heads 11 and 12 which comprises two cylindrical portions of different diameters lE t
If c assumes that water and oil pressures are applied in chambers 7 and 8 respectively,
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they determine the opposing forces on the heads of the movable member, the result of which is combined with the weight of said member. As, on the one hand, there is no elastic return element and, on the other hand, the friction of the membranes and of the roller 16 is very low, the movable member has no other positions of. balance that its tint of race, either up or down,
according to the sound of the resulting effort and it suffices to proportion the weight of the moving organ so that it is at the end of the run .. high in normal conditions and goes down again as soon as the gap between the pressure of the oil and that of the water reaches the value that one. asset set as critical. It can be seen that the movement of the movable member causes a clean operation of the switch 17.
The mobile organ is isolated from vibrations * by the cushions of oil and water formed around the heads by the membranes, so that they do not affect the switch 17. The latter, thanks to its lateral attack by changing the diameter of the movable member is also insensitive to movements of the latter of a certain amplitude, which may occur momentarily during pressure fluctuations. It is understood that the invention is not imitated with the embodiment described and that variants can be envisaged without departing from its scope.