Régulateur de pression. Ira présente invention a pour objet un ré gulateur de pression destiné à maintenir la pression d'un fluide dans une enceinte reliée à une source de fluide sous pression autour d'une valeur déterminée.
Ce régulateur est caractérisé en ce qu'il comprend un corps pré sentant des passages d'entrée et de sortie pour le fluide destiné à ladite enceinte, un dispo sitif -de diaphragme monté dans ledit corps, une chambre, en communication avec le côté sortie du régulateur, étant ménagée sur un côté du diaphragme, un mécanisme de sou pape monté dans ledit corps et mobile entre des positions fermée et ouverte pour comman der l'écoulement du fluide entre les passages d'entrée et de sortie, ledit mécanisme compre nant un siège fixe de soupape et un organe mobile de soupape,
un second mécanisme de soupape porté par le diaphragme, ce dispositif comprenant un siège fixe de soupape et un organe mobile de soupape associés, des moyens grâce auxquels le mouvementdu dispositif de diaphragme dans un sens à partir d'une posi- tion intermédiaire contre la pression dans la dite -chambre,
sert à actionner le mécanisme de soupape mentionné en premier lieu à partir de la position fermée pour permettre l'écoule ment de fluide entre les passages d'entrée et de sortie, lesdits moyens.
comprenant une partie fiée au diaphragme et formant une surface de butée immobile par rapport au dia phragme, destinée à venir en prise avec l'or gane mobile de soupape mentionné en premier lieu et à le déplacer, un ressort .de compres sion disposé sur l'autre côté du diaphragme et dont une extrémité s'appuie sur le dia- phragme, et un organe de -commande à main,
susceptible de tourner autour d'un axe pas sant par le centre du -diaphragme, pour le réglage de la tension dudit ressort, cet organe de commande étant monté de manière à pou voir tourner par rapport au corps du. régu lateur autour dudit axe, sans se rapprocher ni s'éloigner du diaphragme,
de moyens agissant entre ledit -organe de commande et 1è ressort de compression, en vue de régler la force exercée par ce ressort sur le dia- phragme, et des moyens destinés à ouvrir le deuxième mécanisme de soupape pour évacuer ainsi du fluide à partir du côté sortie du régulateur lorsque le diaphragme est fléchi de ladite position intermédiaire par la pres sion de fluide dans ladite chambre, :
ces moyens comprenant une butée portée par l'or gane de commande à main et coopérant avec un organe de soupape du mécanisme de sou pape porté par le :diaphragme, la butée étant réglable longitudinalement par rapport à d'or gane de commande à main, de manière à s'ap procher ou à s'éloigner :du dispositif de dia phragme.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du @régula- teur selon l'invention.
Fig. 1 est une vue latérale en élévation de cette forme .d'exécution.
Fig. 2 en est une vue en bout.
Fiig. 3 est une vue en coupe axiale de cette forme d'exécution.
Fig. 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un détail.
A la fig. 1, le régulateur de pression 10 est représenté fixé sur -un panneau 12 au moyen de boulons 111 et comprend un organe 13 d'actionnement à la main situé en avant du panneau. Un manomètre 14 est également monté sur le panneau 12 et, comme il sera décrit plus loin, ce manomètre peut être uti lisé pour indiquer la pression sur le côté -de sortie du régulateur principal.
Le régulateur 10 est destiné à maintenir une pression désirée à l'intérieur d'une,cham- bre de gaz fermée (non représentée) et est relié à cette :chambre par un conduit 42 Ce régulateur 10 comprend un corps 44 présentant des pas=sages d'entrée et de s=ortie 46 et 47 (fi,. 3. et 4).
A l'intérieur du corps est monté un dispositif de diaphragme 48 comprenant un organe flexible 49, ou dna- phragme proprement dit, un disque 51 recou vrant le :
diaphragme et un boulon prisonnier 52 de fixation s'étendant à travers le disque 51 et un orifice central du diaphragme. Le bord du diaphragm=e flexible 49 est serré entre un épaulement annulaire 53 formé dans le corps 44 et le côté inférieur d'un anneau fixe 54 placé dans un évid ,ment annulaire 56 formé dans ledit corps. Le bord de l'orifice central du diaphragme 49 est, maintenu entre un épaulement annulaire 57 formé sur le bou lon 52 et la face adjacente du disque 51. La partie du boulon 52 qui s'étend à travers le disque 51 est filetée et reçoit un écrou 58.
Une enveloppe 59, dont une extrémité s'appuie sur l'anneau 54, est fixée au corps 44 par un manchon 61. La chambre 62 pré vue d'un côté du diaphragme est en commu nication avec le côté de sortie du régulateur de charge par un conduit 63. Pour réaliser unie :charge réglable agissant sur l'autre côté du diaphragme, on prévoit un ressort 64 dont une extrémité s'appuie sur le disque 51. L'autre extrémité du ressort 64 s'appuie sur un organe de butée 66 vissé sur une tige creuse 67. Une extrémité de :la tige 67 se ter mine près du dispositif de diaphragme et l'autre extrémité s'étend à travers un orifice central 68 ménagé dans l'enveloppe 59.
Un palier de butée 69 .à roulement à billes est interca=lé entre la tige 67 et l'enveloppe 59, qui reçoit la poussée du ressort 64. L'extré mité extérieure de la tige 67 porte un organe 13 d'actionnement à la main ayant la. forme d'un chapeau. L'extrémité de la tige 67 est filetée et le chapeau 13 vissé sur cette tige est maintenu en place au moyen d'un :écrou de serrage 71, sur lequel vient se visser une ca; lotte de fermeture 72.
En faisant subir une rotation au chapeau 13, la tige 67 tourne de telle manière que l'organe de butée 66 se dé place longitudinalement par rapport à la tige et modifie la tension du ressort de compres sion 64. Pour empêcher la rotation de l'or gane 66, celui-ci comporte un ga=let 73 s'éten dant dans une rainure longitudinale de gui dage 74 formée dans l'enveloppe 59.
Le dispositif de diaphra;g'me 48 :comporte un mécanisme de so=upape -servant à décharger du gaz du côté de sortie lorsque la pression due au gaz contenu .dans la chambre 62 dé place 1e diaphragme contre l'action du ressort 64. Ce mécanisme de soupape, représenté en détail à la fig. 4, comprend une bille 76 coopérant avec un siège annulaire 77 en une matière appropriée, telle que, par exemple, du caoutchouc durci.
La bille 76 est montée dans un bouchon 78 vissé dans le boulon 52, et ce bouchon sert également à serrer et à retenir le siège 77. Le bouchon 78 présente un alésage intérieur 79, dans lequel est monté un organe coulissant & 0 portant la bille 76 et poussé par un léger ressort hélicoïdal 81.
L'organe coulissant 8,0 est prévu de manière à s'appuyer :contre la bille 76 et peut se -dé placer librement à l'intérieur de l'alésage 79. Le ressort 81 retient la bille normalement fermée sur son siège. Sur l'autre côté du siège 77, le boulon 52 comporte un alésage 82 à l'intérieur duquel est monté un piston 813. Une cheville 84 s'étend de l'extrémité exté rieure de ce plongeur de manière à venir en prise avec la bille 76.
Une autre cheville 86 s'étend' à partir de l'extrémité opposée .du pis ton 83 et vient en prise avec une extrémité d'une tige fixe 87. Cette tige constitue une butée dont la position peut être réglée.
Elle est logée à l'intérieur @de la tige creuse 6.7 et son extrémité éloignée du dispositif de dia phragme comporte une partie filetée 88 qui s'étend à travers l'extrémité extérieure de la tige 67 et est vissée dans celle-ci. L'extrémité extérieure de la partie filetée 88 comporte une tête fendue.
89, de sorte qu'en enlevant la calotte 72, la tige 87 peut être tournée pour modifier son ajustage. Un ressort die compres- sion 90, disposé au-dessous de la tête $9, per met d'obtenir un frottement suffisant pour maintenir un ajustage donné.
Le piston 83 comporte une petite rainure 92 permettant l'écoulement -du fluide qui passe à travers le siège 77, lorsque la bille 76 est écartée de son siège. Le bouchon 78, pré sente également un conduit 93, pour le pas sage du gaz contenu dans la chambre 62@, .de sorte -que 1a pression de ce gaz est appliquée à la bille 76.
Un mécanisme die soupape supplémentaire est porté par le corps 44 et sert à comman- der l'écoulement de gaz ,entre les passages d'entrée 46 et de sortie 47. Ce mécanisme comprend un anneau de siège 96 maintenu en place à l'intérieur du corps par un bou chon à vis 97.
Une bille 98, est poussée contre cet anneau par un organe coulissant<B>99</B> et un ressort 10,1, La cavité dans laquelle est mon tée la bille 98 communique avec le passage d'entrée 46 à travers un conduit 1.0,2. Sur l'autre côté de l'anneau de siège 96, le 'bou chon à vis 97 comporte un alésage 103 à l'intérieur duquel est monté un piston 104.
Une cheville 1015 s'étend à partir d'une extré mité de ce piston, de manière à venir en prise avec la bille 98, et une cheville 106 s'étend à partir de l'extrémité opposée du piston dans une position dans laquelle elle vient en prisse avec la face extérieure .du bouchon 78.
Le piston 104 comporte une rainure 1017 et le bouchon 97 comporte un -conduit 1,08, de telle sorte que, ,lorsque la bille 98 est soulevée, du gaz s'écoule -du passage d'entrée 46 -à travers le conduit 102, le siège de soupape 96 et, de là, à travers les conduits 107 et 108 dans la chambre 62.
Lorsque le dispositif de diaphragme 48 se déplace d'une petite quantité vers la gauche, la bille 76 est écartée de son siège, ce qui a pour résultat de décharger du gaz :dans l'atmosphère .à partir de la .chambre 6i2 et du passage de sortie 47.
De 'même, lorsque le diaphragme se déplace d'une petite quantité vers la âroite, la bille 9-8 est écartée de son siège sous l'effet die la poussée du ressort 64, de sorte que -du gaz s'écoule à -travers le pas sage d'entrée 46, l'anneau de siège 96, dans la chambre 62 et, de là, à travers le conduit 63 vers le passage de sortie 47.
Puisque la pression de gaz dans la chambre 62 @dêtermine la pression de sortie, le diaphragme est dé placé et l'ouverture et la fermeture de la :sou pape 98 maintiennent ainsi une pression pTa- tâquement constante sitar 1e côté de sortie 47.
Si la pression sur le côté de sortie augmente au delà d'une valeur prédéterminée, le mouve ment ,du dispositif de diaphragme provoque alors l'ouverture de la soupape à bille 76 poux laisser échapper du gaz dans ré duisant ainsi la pression de sortie dans des limites définies.
La marge entre la pression pour laquelle la bille 98 est écartée de son siège et la pres sion pour laquelle la bille 76 est également écartée de son siège pour décharger du gaz peut- être relativement petite, telle que, par exemple, d'environ 0,7 kg/cm' (10 lbs : sq. in.) pour des pressions sur le côté de sortie de l'ordre de 35 kg/cm2 (500 lbs : sq. in.).
Cette mare entre des pressions minimum et maxi mum de sortie peut varier en changeant l'ajus tage de la butée 87 au moyen -d'un outil ap proprié que l'on applique à la tête 8,9. Le re trait de la butée par rapport au dispositif d e diaphragme sert à augmenter la marge entre les pressions de sortie minimum et maxi mum, tandis qu'en rapprochant la butée du diaphragme, cela tend à réduire cette marge.
La rotation de l'organe de commande 13 sert à modifier la force exercée par le ressort 64, de manière à régler la pression de sortie. Par suite de la combinaison des deux méca nismes de soupape, une modification dans l'ajustement de l'organe de commande 13 change non seulement la pression minimum maintenue sur le côté de sortie, mais égale ment la pression maximum.
En d'autres mots, si l'organe 13 est actionné de manière à chan ger la pression de sortie d'environ 28 à 42 kg/cm' (400 à 600 lbs, : sq. in.), un tel changement modifie non seulement la pression pour laquelle la bille 98 est écartée de son siège de manière à permettre Vécoulement de gaz de l'entrée vers le côté .de sortie, mais modifie 'egralement en même temps la pression maximum pour laquelle la bille 76 est écartée de :son siège -pour permettre une décharge de gaz dans l'atmosphère.
Le tube 112 (fig. 1) relie le -passage d'en trée 46 à une source de gaz sous pression, par exemple à une bouteille contenant du gaz sous pression. Le manomètre 14 est représenté relié à un tube 113 qui, à son tour, est relié à un point convenable du .côté de sortie d'un régu lateur- principal.
Le fonctionnement de l'appameil décrit est le suivant: En supposant que Von_ désire maintenir une pression donnée sur le côté de sortie d'un régulateur de pression principal, l'organe de commande 13 est ajusté par un opérateur jus qu'à ce que la pression désirée soit obtenue comme indiqué par le manomètre 14. Le ré gulateur de pression 10 maintient dans la chambre de gaz à laquelle il est relié par le conduit 42 la pression de charse requise pour maintenir la pression désirée de sortie.
Si la température de ladite chambre augmente, par exemple par suite d'une absorption de cha leur extérieure, ou d'un échauffement dû -au caractère du fluide devant être commandé, une augmentation de pression due à cette élévation de température ne peut apparaître que sur une gamme relativement petite car, au delà d'une va-leur prédéterminée, le régu lateur 10 décharge du gaz dans l'atmosphère.
Si la pression dans la. .chambre de gaz tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée due, par exemple, à une chute de température, le régulateur 10 admet alors du gaz additionnel à partir de la conduite à haute pression 112. Il en résulte qu'une pression pratiquement constante est maintenue dans ladite chambre de gaz indépendamment d'une variation de température et indépendamment de toute faible fuite qui peut apparaître.
Lorsqu'il n'y a ni fuite ni variation importante de température, il n'y a alors aucune consommation de gaz. puisque du gaz n'est ni admis, ni déchargé dans l'atmosphère. Si l'opérateur désire changer la pression maintenue sur le côté de sortie du régulateur principal, il .lui suffit de tourner l'organe de commande 13 et d'observer le manomètre 14. Comme il a déjà été expliqué, ceci sert .à faire varier la pression maintenue sur le côté de sortie du régulateur 10.
On remarquera que ce régulateur peut être placé à une distance considérable du régula- teur principal sans influencer la. souplesse de commande.
Bien que le régulateur décrit soit appelé à commander des volumes de gaz relativement petits, il est destiné à un réglage précis et doux. La douceur de réglage est attribuée en partie aux pistons 83 et 104. Lors du mouve ment d'ouverture initial de la bille 98, l'irrup tion de gaz contre le piston 104 provoque une force de réaction tendant à retirer la cheville 105.
Ceci tend à empêcher un mouvement d'ouverture trop brusque de la bille avec action de vibration résultante. hl en est .de même pour le fonctionnement du piston 88 par rapport à la bille 76.