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BREVET D'INTUITION " Dispositif régulateur "
La présente invention se rapporte à an dispositif régalatear, c'est-à-dire à un'dispositif qui,soas l'in- flaence d'une impulsion, règle la position d'un clapet, d'au contact électrique oa d'un autre organe analogue.
L'invention est caractérisée par le fait que le disposi- tif régulateur est pourvu d'an organe flexible et élas- tique,qui supporte une charge généralement verticale)dans le sens de son axe) tendant à provoquerr la flexi.on dadit organe, an mouvement de flexion généralement variable étant exercé en outre sar cet organe élastique,
On a constaté que, lorsque la charge dans le sens axial atteint une certaine valeur, il suffit d'une très légère modification du moment de flexion pour provoquer r des modifications relativement très importantes dans la flexion de l'élément élastique.
Dans des circonstances déterminées, on peut avec de trés faibles modifications da moment provoquer an fléchis- sement complet dans le sens où ont lieu ces modifications.
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Lorsqu'on empêche le fléchissement de dépasser cer- taines limites on atteint, dans les positions extrêmes, des)valéurs élevées poar la pression aa point de con- tact. On réalise ainsi an dispositif régulateur qui,même poar des impulsions très faibles, donne lieu à des dépla- cements considérables et à des pressions élevées aa point de contact. Peci est important surtout pour la constrac- tion d'appareils de réglage bien que* la présente inven- tion ne soit pas limitée à cette application.
La position initiale da dispositif régalatear peat s'obtenir par la flexion initiale de l'organe élastique et ,par exemple, aa moyen d'un organe ou. d'un dispositif qui. provoque, an moment de flexion distinct dans ledit organe.
Le moment de l'impulsion peat avoir aie cause exté- rieare ou intérieare.
Le premier cas se présente par exemple poar le ré- galateu.r de pression représenté sur la figure 1 da des- sin annexé et le deaxième cas dans les autres exemples d'exécation, la modification intérieure du moment étant dae aa fait que l'organe élastique est constitué par une bande bimétallique apposée à des variations de tempéra- tare. Toatefois d'aatres causes intérieuressont encore atilisables par exemple, des variations de pression à l'intérieur d'une tige creusè à section non circulaire.
La présente invention sera expliquée avec plas de détails en se reportant aax emples représentés sar le dessin annexé.
La figure 1 est une vae schématique d'an régalatear de pression exécuté conformément à l'invention.
On voit sar cette figaro qu'on a désigné par 1 an organe élastiqae constitaé par une bande d'acier flexi- ble, serrée, entre an châssis 2 et ans pièce 4: pivotant en 3, grâce à an ressort 5. A la bande 1 est fixé an le-
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vier 6 qui, grâce à une pièce 7, transforme la force . exercée sur le diaphragme 8 en un moment appliqué sur la bande 1 surlaquelle est fixée, en outre, une tige 9 qui applique la soapape 10. dans la position représentée contre le siège 11, ce qui empêche la sortie d'au flai- de qui entre par 12 .
Lorsque la pression exetrée au- dessoas du. diaphragme augmente jusqu'à valeur déter- minée, la bande s'infléchit brusquement vers la droite dans le cas où le ressort 5 est correctement réglé (dans le cas présént aa moyen d'une vis et à une valeur dé- passant la charge provoquant le fléchissement) grâce à quoi la soupape s'applique avec force sur le siège 11 pour le fermer, cette action pouvant se répétera On peut encore modifier le réglage en modifiant la tension du ressort 13 par le déplacement d'un écrou 14 portant une cuvette destinée à recevoir le ressort 13.
Sar la figure 2 on a représenté an coape cireuit à maxima exécuté conformément à l'invention. On a dési- gné par 15 une bande élastiqae bimétallique qui,lors- qa'elle s'échauffe,prend la position infléchie repré- sentée.La bande porte an élérrent de contact 16 qui dans l'antre position de la bande,s'appuie sur un ;on- tact isolé 17 réglable au moyen d'une vis 18. La bande 15 est serrée, dans le sens de son axe,entre le châssis 2 et le levier 4: grâce au ressort 5 qui, ici encore,est téglable au moyen d'une vis. une vis 19 qui traverse le levier 4 et s'appâte sur le châssis 2 détermine la course de la bande.
Lorsque celle-ci est froide,elle toache l'élérrent de contact 17. Lorsqu'on relie à 20 et à 21 le circuit qui passe par un appareil de consommation, le coarant passe par les éléments de contact 17 et 16,par la bande 15 et par le châssis 2. lorsque la consommation devient exagérée la température de la bande 15 dépasse ane certaine limite de le moment intériear atteint la
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valeur critique et la bande s'infléchit brusquement, à partir de la position représentée et il en résulta l'inte rruption instantanée da courant. Par un réglage convenable de la vis 19 et da ressort 5 on peut empê- chela bande de reprendre brusquement sa pos ition ini- tiale après refroidissement.
Alors que, das les circonstances normales l'inflé- chissement d'une bande bimétallique est très minime pour les xx élévations de température tolérées,cet in- fléchissement est, par l'application de la présente in- vention, plusieurs centaines de fois plus grand et, si on le désire, on peut aassi rendre brusque cet infléchisse- ment, ce qui permet d'en tirer parti pour les régulateurs
Les figures 3et 5 représentent an thermostat élec- @ trique exécute conformément à l'invention, les deux premières étant des coupes longitudinales normales l'une par rapport à l'antre et la dernière une coupe transver- sale .
La bande élastique bimétalliqae 15 est calée et fixée sur un petit bloc de matière isolante 22; elle porte à son extrémité non calée, un ressort contacteur 23 qui n'est écarté que d'une très faible quantité d'une 'bâtée 24. Lorsqae la température est trop basse, il s'é- tablit an contact avec une vis contactrice 25 tandis que dans une aatrc position la bande est arrêtée par una vis qui fait office de batée et qui est pourvue d'an ca- pachon isolant.
Deux ressorts latéraux 27 tendas entre des étriers 28 et 29 ont poar fonction d'appliquer une charge sur la bande15 dans le sens axial tandis qu'au ressort 31, dont la tension doit être réglée au noyen d'un boaton rotatif 30 (voir fig. 5) sert à régler la température à laquelle se produit l'interruption. Ce ressort saisit une pièce profilée fixée à demeure sur la bande 15 grâce à quoi un moment s'applique à ladite
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bande. Les conductears sont fixés au moyen de vis de contact 32-33. Par le choix exact des grandeurs détermi- nantes on peut réaliser la mise en circuit ou l'interrup- tion du circuit instantanées pour un écart de tempéra- ture de 0,01 centigrade.
La figure 6 représente un thermostat à gaz exécuté conformément à la présente invent ion.
La bande bimétallique 15 est ualée ou mise en ten- sion au moyen du châssis 2 et du levier 4 grâce au res- sort 5 dont la tension peut être réglée au moyen d'une vis 33. La bande 15 déplace, àl'side d'une tige 34. ane soupape 35. Le dispositif entier est plongé dans une cellule remplie de liquide du vaisseau dont il s'a- git/de régler la tempélature. de façon que le tube 36 s'enfonce un peu plus profondément dans le liquide ce qui correspondrait à la pression da gaz-. On réalise ainsi un joint étanche sans frottement.
Dans ce cas,on règle le ressort de manière que la première partie de la période de fermeture s'écoale très rapidement lorsque la températare de réglage est atteinte et que la derniè- re partie de cette période s'écoule graduellement; il en résulte que la fermeture , prise dans son ensemble,s'ef- fectue très rapidement et, en outre, qudon règle exacte- ment la température au moyen d'une petite flamme, sai- vant les pertes de chaleur vers l'extérieur. On atteint ce résultat en réglant la tension da ressort 5 dans le voisinage immédiat du point où la charge provoque le fléchissement de la bande et en munissant la soupape 35 d'une surface élastique,plus ou moins égales inéga- le, destinée à réaliser l'étanchéité.
Lorsqu'on règle l'appareil pour l'ouverture brusque, on réalise dans les positions correspondant aux deux extrémités de la cour- se, l'étanchéité sur les sièges 37 et 38. On a enfin désigné par 59 an ressort de réglage et une vis de régla-
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ge/40 qui servent à appliquer un monent de flexion à la bande 15.
Les figures 7 et 8 sont descoupes longitudinales d'un autrethermostat à gaz, de construction tabulaire.
Le fonctionne ment de ce thermostat est analogue à celai de l'appareil représenté' sar la figure 4; toutefois la charge dans le sens axial s'obtient ici par l'action d'un ressort 41 sur un étrier42, 43. La bande bimétalli- que 15 soutenue à l'une de ses extrémités se trouve, à son autre extrémité, sous l'influence d'un ressort 44, pourvu d'un tendeur 45 servant à exercer le moment qui agit sur ladite bande. En outre, celle-ci porte directe- ment, dans le cas présent, une soupape 46 qui coopère avec un siège 47 placvis-à-vis d'une ouverture 48 desti- née au passage du gaz. Le dispositif entier est placé dans une xxxxx enveloppe tabalaire 49 grâce à quoi on réalise une construction très ramassée.
On a constaté également que la paissancè susceptible d'être eave développée par une bande bimétallique dans le cas d'une faible différence de températureest beaucoup plas considérable lorsqu'on se conforme à la présente inven- tion que lorsqu'il n'y a pas de charge dans le sens axial.
Sur cet effet repose la construction d'un moteur thermiqae exécuté conformément à la présente invention. On peut par exemple, grâce à cet effet, faire manoeuvrer une soupape ou des soupapes en faisant dépendre la manoeuvre de réchauf- fements et de refroidissements périodiques de la bande. Si la manoeuvre supprime sa cause déterminante (dans le cas de l'échauffement ou du refroidissement) l'e moteur sus-visé fonctionnera automatiquement. On peut appliquer cette orga- nisation par exemple . un dispositif pour le retond de liqai- des dans l'appareil à évapore
Les figures 9, 10 et 11 montrent une 'application de cet-
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te organisation à un purgeur d'eau condensée.
La figaro 9 ast ans coape verticale, la figure 10 une coape horizontale et la figure 11 une coupe transversale dadit purgeur.
La bande bimétallique 15 est mise sous tension dans le châssis 52 au moyen d'étriers 50 fixés sur ladite bande et de ressorts 51. La bande porte la tige d'une soupape 53 qui assure l'étanchéité d'an siège 54 fixé d'aile façon réglable dans an corps 55 rendu étanche lat éralement par des flasques
56 portant le châssis 52. La tige et sa soupape 53 soulèvent vers l'intérieur , pendant la dernière partie du mouvement d'ouverture, une cuvette à ressort 57, malgré là résistance exercée par an ressort tendu 58, qui d'autre part, prend appai sur une cuvette à ressort 59, ce qui permet de régler la tension da ressort aa moyen d'une vis 60 logée dans une boîte 61.
Lorsque de la vapeur pénètre par 62 dans la purgeur, elle réchauffe la bande et la fait s'infléchir brusquement vers le bas à ane température déte rminée (par exemple à 100 C et ferme la soupape 53 en l'appliquant sur son siège 54. La vapeur ne peut donc pas s'échapper. Lorsque l'eau de con- densation s'accumule, la température de l'ensemble s'ébais- se et, à une tempé ratare déterminée (par exemple à 90 ) la soupape est soulevée et ouverte, malgré la pression qui rè- gne dans le purgeur , L'eau est évacuée et la scupape se re- ferme de nouveau brusquement dès que la vapeur atteint la bande 15.
Le grand avantage de cette construction est que la soupape est soit complètement ouverteou entièrement fermée et qu'elle ne se trouve pas, comme dans la plapart des par- ge ars. dans une position où se prodait un laninage qui fait -perdre rapidement l'étanchéité à ladite soupape. Le ressort 58 sert à recevoir la charge transversale qu'exerce la pression de la vapeur aa monent de l'ouverture et il en ré- salte une plus grande sensibilitéde l'appareil.
On peut
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adjoindre encore à l'appareil an organe de réglage Pour exercer un moment initial variable sur la bande, comme par exemple dans les régalateurs représentés sur la figure 3 (ressort 31) , sur la figure 6 (ressort 39) et sur la figaro 7 (ressort 44) .
Aa lieu d'utiliser le ressort 58 on peut aussi donner au siège une forme telle que, lorsque la soupape permet la décharge, il s'établisse une différence de pression entre' la partie supérieace et la partie inférieure de la soupape, de façon qu'une pression dirigée vers le bas continue à exister pendant la période d'évacuation,cette pression étant à, peu pr ès égale. à celle qui s'exerce sur la soupape lorsqu.8 celle-ci se trouve dans sa position de fermeture ,
Les constructions quiviennent d'être décrites ne doi- vent être considérées que comme des exemples de mise en oeu- vre dE) l'invention. Le champ d'application de ladite in- vent ion est évidemment beaucoup plus étendu.