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" RéGULATEUR DE PRESSION "
L'invention se rapporte à un régulateur de pression, ser- vant à arrêter automatiquement les machines fournissant la pression ou autres dispositifs générateurs de pression dès qu'une pression maximum a été atteinte, et à les remettre au tomatiquement en marche dès que la pression dans le collecteur est descendue en dessous d'une limite pouvant être fixée à volonté. En outre, le dispositif peut servir comme dispositif de sécuritépour les réservoirs de pression, pour permettre à toute surpression se produisant après qu'une pression maxi- mum a été atteinte, de s'échapper à l'atmosphère et fermer cet échappement dès que la pression est descendue à une valeur pouvant être fixée à volonté.
L'objet de la présente invention présente vis-à-vis des régulateurs de pression connus, l'avantage d'une grande sim- plicité de construction, étant donné la suppression des
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membranes avec leurs désavantages bien connus ainsi que la suppression des ressorts de poussée dont le désavantage con- siste à produire une poussée latérale, d'où coincement provo- quant des frictions. Ce dispositif ne présente, par contre qu'un seul ressort travaillant comme ressort de traction et permettant de régler à volonté les limitas de connexion et de déconnexion séparément et indépendamment l'unede l'autre.
L'objet de l'invention est essentiellement caractérisé par une soupape en forme de piston creux présentant sur cha- cune de ses deux faces, une surface d'étanchéité, ces derniè- res surfaces étant établies suivant des calculs différents.
Afin de prévenir le coincement qui.résulterait inévitablement de l'emploi de ressorts de poussée, un ressort de traction est suspendu au piston, sa traction agissant dans le sens de l'axe du corps de la soupape. La course dudit corps de soupa- pe peut être réglée à volonté par une butée réglable se trou- vant au dessus de celui-ci et pourvue d'une surface d'étan- chéité et d'une sortied'échappement pour le fluide de pression.
Le susdit piston-soupape règle l'admission et le désaérage pour la manoeuvre du piston de connexion, connu en soi, mais il peut également provoquer directement la fermeture ou l'ou- vert@re du circuit d'alimentation de moteurs électriques ou analogues en vue de connecter ou de déconnecter ceux-ci.
L'objet de l'invention est représenté dans le dessin en Fig. 1 en coupe longitudinale.
Fig. 2 est une Fig. auxiliaire en vue de faciliter la compréhension du fonctionnement du régulateur.
Fig. 3 représente une forme particulière d'une partie du régulateur, en vue de son application à des moteurs électri" ques ou analogues.
Le boîtier a. du régulateur est réuni au collecteur de pression par'une tubulure de raccordement b,c est un corps
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de soupape en forme de piston creux, présentant à son extrémi- té inférieure une surface d'étanchéité d d'undiamètre déterminé et à son extrémité supérieure, la surface annulaire d'éten- chéoité e beaucoup plus grande que la précédente et qui, pen- dant la levée du corps de soupape c. s'applique contre la sur- face d'étanchéité f, de grandeur égale, de la vis de réglage g agencée utilement dans le prolongement de l'axe du corps de soupape g. Le corps de soupape c. est monté à jeu dans une partie cylindrique du boîtier à de manière à laisser un espace annulaire libre.
La vis de réglage g sert à régler la hauteur de la levée du corps de soupape g. La grandeur de la surface limitée par le bord supérieur a. de la soupape doit être cal- culée de telle manière que la pression venant du réservoir et agissant sur une surface, de grandeur égale, du corps da sou- pape soit, au moment de la pression maximum sur la soupape, un peu supérieure à la tension maximum exercée en ce moment par le ressort. Dans un autre espace cylindrique, relié par le canal h à celui destiné à la soupape g, se trouve le pis- ton de connexion i, connu en soi, avec la surface d'étanchéité k. s'appliquant, pendant le mouvement de déconnexion, contre une rondelle de bourrage agencée dans le fond l.
Le corps de soupape c ayant la forme d'un piston creux reçoit dans son creux un dispositif d'attache m, passant à travers un prolon- gement tubulaire n et dépassant de ce dernier, ce dispositif étant attaqué par un ressort de traction o attaquant également à l'aide de l'attache p, la douille q pourvue d'un filet ; cettedernière sert à régler la tension du ressort et par suite la pression à laquelle se produit le mouvement de déconnexion.
L'écrou de calage r. est vissé sur cette douille q. La surface extérieure du prolongement tubulaire n est établie de telle manière que les variations de l'espace d'air autour de ce prolongement pendant la course de levée du piston restent dans un rapport déterminé avec la tension du ressort o, laquelle tension augmente avec la levée de la soupape.
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Le fonctionnement du dispositif sera compris à l'aide de la Fig. 2.
Dans le cylindre un piston c est guidé à jeu, lequel piston ne remplit pas complètement l'espace intérieur du cylin- dre mais laisse subsister un espace annulaire étroit suffisam- ment grand pour laisser passer la quantité d'air nécessaire à l'actionnement du piston de connexion. Le piston c est appli- qué par la tension d'un ressort, contre un siège présentant un diamètre portant moyen d. La tension exercée à ce moment par le ressort o est représenté par Z1. A cette force Z1 s'oppose une force P1 laquelle représente la pression du fluide de pression accumulé dans le réservoir B.
Si la force P1 aug- mente d'une petite valeur par rapport à la force Z1, le cylin dre c srea soulevé de son siège d En même temps un espace annulaire de forme autour du prolongement inférieur n du pis- ton c, lequel espace doit être calculé exactement de telle manière que le fluide de pression qui le parcourt puisse exer- cer sur la surface additionnelle 3 une pression supplémentaire s'ajoutant à la force P1 et qui tend à soulever davantage le piston c, Si, en ce moment, le passage était complètement libre, le piston d'un diamètre suffisamment grand serait pro- jeté immédiatement dans sa position finale. Après une chute suffisante de la pression, le piston commencerait son mouvement de retour.
Ce mouvement s'effectuerait lentement, au fur et à mesure de la chute de la pression, si l'admission au piston n'était pas entravée c'est-à-dire, si la section de passage du fluide de pression était suffisamment grande et restait invariable. A la chute de pression initiale nécessaire pour commencer le mouvement de retour du piston devrait s'ajouter une chute supplémentaire considérable pour que le mouvement de retour du piston puisse s'accomplir jusqu'au bout. Afin de provoquer une fermeture instantanée du piston-soupape, dans le dispositif formant l'objet de l'invention, l'admission au
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piston-soupape est réglée par le prolongement da forme particu- lière de ce dernier.
Ce prolongement fait varier les sections de passage pour chaque position de levée, de telle manière, que malgré les variations dans la résistance du ressort, le piston sera presque équilibré pour chaque position de levée, c'est-à-dire aux tension Z1,Z2, Z3,etc.. s'opposent chaque
1 2 3 fois des forces P ,P , P , etc... qui, chaque fois, dépassent
1 2 3 d'une petite valeur les tensions correspondantes du ressort.
La pression à laquelle la soupape peut retomber sur son siège dépend de la différence entre P et Z.
En supposant le piston dana la position II, le prolongement n laisse un espace libre permettant le passage d'une telle quantité du fluide de pression que la pression résultante (pression statique + pression dynamique) P1 + P2 sera,un peu supérieure à la tensian Z1 + Z2 du ressort.
En supposant que le piston dans une position nouvelle III, le prolongement laisse un passage d'une section plus grande de sorte qu'à la résistance du ressort, augmentée de Z3 et étant maintenant égale à Z1 + Z2 + Z3, correspond une pression égale à P1 + P2+ P3. En tenant compte de toutes le positions possibles du piston et des sections de passages correspondan- tes à ces positions, on obtient la forme à donner au prolonge- ment, forme très difficile à obtenir par des calculs théori- ques. Par contre, ell e s'obtient facilement à l'aide d'expé- rience pratiques.
Dès que le piston dans sa position finale, touchera la butée g, il sera maintenu en place par la pression désormais statique venant du réservoir et agissant contre la tension du ressort.
Supposons que la pression de déconnexion du réservoir B 6 atm. et la surface de la partie du piston enfermée par le siège e = 5cm2; la pression statique maintenant le piston dans la position finale est alors =30 kg. Dans cette position
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de levée la tension du ressort est = 29 kg. Dans ce cas le mouvement de retour s'opère dès qu'il y a chute de pression de 0,2atm. D'après ce qui précède l'ouverture de passage du fluide de pression est, pendant le mouvement de retour du pis- ton, étranglée de telle manière, que l'action du fluide de pression sur le piston diminue'plus rapidement que la tension du ressort. Il en résulte que le piston retombe d'un trait sur son siège.
Le fluide de pression se trouvant dans l'espa- ce cylindrique destiné au piston de connexion s'échappe par le canal h, autour du piston c et par le anal't conduisant à l'atmosphère. Le retour du piston de connexion a pour effet de rétablir le courant. Si l'on change la position de la butée g en la plaçant plus bas par exemple, tout en gardant une pression de déconnexion de 6 atm. la tension du ressort correspondant à la levée complète du piston-soupape devien- dra naturellement plus petite et sera par exemple de 25 kg.
Pour provoquer maintenant le rétablissement de la connexion il faut que la pression dans le réservoir baisse de 1 atm.
A l'aide des exemples choisis, on voit qu'il est possible, proportions dans les / limitées par les moyens employés, d'obtenir toute différence de pression voulue.
Le canal à (Fig. 2) peut être dimensionné de telle manière que le fluide de pression, que laisse passer le piston pen- dant soi mouvement de levée, puisse s'échapper facilement.
D'autre part, pendant le mouvement de retour du piston c, la fluide de pression entrant en supplément par le canal h, peut provoquer une accumulation produisant une pression auxiliaire minime dans le sens de la fermeture, ce qui compense, au point de vue de l'usinage, les inexactitudes du ressort et du piston.
Afin de pouvoir provoquer direct.ment la rupture et le rétablissement du courant électrique, le piston soupape peut être pourvu, suivant Fig. 3 d'une tige de contact isolée qui; pour la rupture se dégage de deux lames de contact S, et se
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pose sur celles-ci en vue du rétablissement du courant.
Une autre simplification substantielle du dispositif con- sisterait en un agencement où le piston - aurait lui-même assuré le contact, ensemble avec le boîtier; au moment où ce piston se trouve donà la position de fermeture par rapport à la pression du réservoir, ce même piston assurant la rupture du courant au moment d'être soulevé par la pression du réser- voir, tandis que le fluide de pression s'échappant au dehors aurait pour effet d'empêcher ou d'affaiblir la formation d'étincelles.