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" Régulateur de débit de fluides sous pression variable ".
La présente invention a pour objet un régulateur de débit de fluides tels, par exemple, que l'eau ou l'huile, arrivant sous une pression susceptible de varier entre des limites connues, cet appareil étant conçu de façon à assurer un débit sensiblement constant du fluide considéré, malgré de très larges écarts de la pression sous laquelle se trouve celui-ci à son arrivée.
A cet effet, l'appareil suivant l'invention est ba- sé sur le principe de la cuve à niveau constant et il comprend essentiellement une cuve munie à sa partiinférieure d'un
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robinet-vanne raccordé à la conduite de départ du fluide, et dans laquelle est disposé un flotteur, de préférence cylindrique, qui est relié par une articulation à l'un des bras d'un levier oscillant à deux bras dont l'autre bras agit sur un pointeau commandant l'ouverture d'un ajutage calibré ménagé dans une cuve annexe communiquant avec la cave à flotteur, ajutage auquel aboutit 1a conduite d'ar- rivée du fluide sous pression.
Dans ces conditions, lorsqu'il se produit une va- riation de la pression du fluide arrivant dans l'appareil, le niveau du fluide dans la cuve tend à varier dans le sens de cette variation, déterminant un déplacement correspondant du flotteur qui, par l'intermédiaire du levier à deux bras, agit sur le pointeau de manière à faire varier la section de passage libre offerte par l'orifice calibré au fluide en sens inverse de la variation de pression.
On conçoit alors qu'il soit possible, - par un calcul convenable, dans chaque cas particulier, des dimensions de la cuve et du flotteur, du rapport des bras du levier oscillant et des dimensions de l'ajutage calibré et du pointeau-, d'obtenir que les variations de niveau du fluide dans la cuve soient très faibles même pour des variations relativement impor- tantes de la pression du fluide à l'arrivée, de sorte que le débit du fluide s'écoulant par le robinet-vanne placé à la partie inférieure de la cuve reste pratiquement cons- tant.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif aux dessins ci-annexés, dans lesquels :
Fig 1 est une vue en coupe axiale verticale de
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l'ensemble de l'appareil; en
Fig. 2/est une vue en élévation de face, et
Fig. 3 en est une vue en plan avec arrachement partiel.
Tel qu'il est représenté dans cet exemple, le dis- positif suivant l'invention comprend une cuve cylindrique lprésentant à sa partie supérieure une extension latérale la qui est séparée d'elle par une cloison 1b dont le bord supérieur forme déversoir, l'ensemble étant fermé par un couvercle 2 assujetti àu moyen de vis 3. A la partie la de la cuve est reliée, par un raccord vertical 4, la tuyau- terie 5 d'arrivée du fluide sous pression, tandis que la partieinférieure de la dite ouve est conformée de manière à constituer le corps 6 d'un robinet-vanne auquel vient se raccorder en 7 le tuyau de départ du fluide.
Dans la cuve 1 est placé un flotteur cylindrique 8 qui est suspendu, par l'intermédiaire d'une chape 9 et d'un axe 10, à un levier à deux bras 11 oscillant librement au- tour d'un axe 12 fixé à la partie la de la cuve. L'extré- mité libre lla du levier 11 présente un profil convenable- ment arrondi et appuie sur un pointeau 13 qui est guidé verticalement dans un guide 14 vissé à l'extrémité supé- rieure du raccord 4 de la tuyauterie 5 d'arrivée, et qui commande un ajutage calibré 4a ménagé dans ce raccord. Ce dernier est pourvu par ailleurs d'orifices latéraux 4b qui permettent au fluide passant l'ajutage calibré 4a d'entrer dans la cuve.
Le robinet-vanne disposé à la base de la cuve 1 comprend un boisseau 15 qui commande un orifice de sortie 16 ménagé dans le fond de la cuve, dételle façon qu'un
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demi-tour par exemple dudit boisseau permette soit de fermer totalement, soit d'ouvrir totalement l'orifice 16. La lu- mière 15a du boisseau 15 présente une forme progressive de façon à assurer une ouverture de l'orifice 16 et par suite une évacuation du fluide contenu dans la cuve 1 rigoureuse- ment proportionnelle au degré d'ouverture de la vanne. Le boisseau 15 porte une poignée de manoeuvre 17 munie d'un index 18 qui se déplace devant un vernier 19 fixé sur le devant du robinet 6 afin de permettre de régler à volonté l'angle d'ouverture du robinet selon le débit désiré pour le fluide.
A la base de la cuve 1 sont prévues deux brides latérales 20 percées de trous 20a pour la fixation de l'en- semble sur un support approprié.
Le fonctionnement du dispositif ainsi constitué ressort clairement de la description ci-dessus : Le fluide sous pression arrivant à travers l'ajutage 4a remplit la partie la de la cuve et déborde dans la partiecylindrique 1 où elle soulève le flotteur 8. Celui-ci agit sur le levier 11 - dont les deux bras sont convenablement calculés pour chaque cas particulier - suivant la hauteur du niveau du fluide dans la cuve 1. Le robinet-vanne 6-15 étant ouvert à un degré déterminé, selon le débit désiré, laisse passer une partie également déterminée du fluide, tendant ainsi à maintenir un niveau constant dans la cuve.
Si la pression du fluide passant à travers l'aju- tage 4a vient à augmenter, le niveau dans la cuve augmente immédiatement d'une valeur correspondante, ce qui entraîne une augmentation de la poussée du flotteur 8 sur le levier 11. Le bras 11a du levier est donc sollicité vers le bas
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par une poussée accrue et tend, en abaissant le pointeau 13, à réduire la section de l'ajutage et par conséquent à maintenir une même quantité de fluide admis dans l'appareil, bien que la pression du fluide ait augmenté. Le phénomène inverse se produit lorsque la pression du fluide diminue.
Si les dimensions du flotteur 8 sont convenablement déterminées, les variations du niveau dans la cuve 1 peu- vent être très faibles, le niveau maximum et le niveau mi- nimum correspondant respectivement à la pression maxima et à la pression minima du fluide arrivant en 4a Etant donné que ce fluide détendu dans la cuve s'écoule à travers le robinet-vanne 15 suivant une fonction égale à 2 gh (h correspondant au niveau du fluide dans la cuve 1), il en résulte une très faible variation du débit à la sortie du robinet-vanne, malgré des variations relativement impor- tantes de la pression du fluide. Les coefficients du contrac- tion des orifices d'écoulement n'entrent pas en ligne de compte, puisqu'on peut les considérer comme constants, quel- les que soient les pressions.
A titre d'indication, avec un calcul convenable des dimensions de la cuve 1 et du diamètre du flotteur 6, la variation volumétrique dans le debit du fluide peut être limitée à 3% pour des écarts de pression du simple au tri- ple par exemple, du fluide admis dans l'appareil. Ainsi. qu'on le conçoit, il y aura intérêt, d'une manière générale, à. ce que le diamètre du. flotteur soit le plus grand possible pour que les variations du niveau du fluide dans la cuve soient le plus réduites possible.