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M E M O I R E D E S C R I P T I F déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INTENTION AKTIEBOLAGET A. EKSTROMS MASKINAFFAR "Moyen de contrôle avec dispositif de servomoteur et avec retour doux" Priorité d'une demande de brevet déposée en Suède le 13 novem bre 1943.
Pour l'ajustement automatique de soupapes, de rhéostats, etc.. pour le contrôle des liquides, des gaz, des températures, des courants électriques, etc.., il faut souvent un dispositif de retour, afin d'éviter que l'élément de contrôle (soupape, etc...) soit ajuste plus que nécessaire et pour retourner l'appareil de contrôle à la position d'équilibre (la position initiale) particulièrement dans les cas où un certain temps se passe depuis l'ajustement de l'élément de contrôle et jusqu'à ce que le changement de cet ajustement se soit fait sentir dans le membre qui reçoit l'impulsion des variations (l'élément 6'impulsion)
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il est ri'importance que l'élément de contrôle ne soit pas ajusté plus que Y'.ô,oesS8ire pour rétablir l'équilibre [JAns la procédure ;
e contrôle pour éviter un excès de contrôle et une oscillation.
La présente invention se rapporte '- un dispositif t[: con%j trolle de ce genre rvmc retour doux et avec un élément d'impulsion qui er. est indépendpnt et qui eu moyen de pression r ga ou de liquide actionne un reluis dans '.1.1;'''' rijrection, relais qui actionne un dispositif à servomoteur consistnnt, par exemple, en un cylindre de pression avec piston, moteur réversible, membra-
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ne, etc..
pour l'actionnèrent de moyens do contrôle qui sont substartiellement caractérisés en ce que le relais, qui consiste en un dôme d'air ou autre pourvu d'un flotteur et d'une ou de
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olusieurs chambres de retour ouvertes, communiquant avec le dôme d'air, est destine à être actionne par un fluide liquide dans la direction opposée à le dite pression de az ou de liquife, fluide qui est actionné directement ou indirectement et re- çoit son mouvement d'un dispositif servoémoteur, la chambre de retour, de préférence par l'intermédiaire d'une soupape contrô- lable, communiquant avec un récipient avec des moyensJour y conserver un niveau de liquide substantiellement constant.
Une forme d'exécution choisie comme exemple d'un disposi-
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tif ce contrôle suivant la nrésente invention est illustrée schématique'tient dans le dessin ci-joint.
1 est un récipient d'huile, 2 une pompe à huile (pompe
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d'enbren8:ie) débitant de l'huile a l'appareil, 3 le tuyau aspi- reteur de la pompe d'engrenage et 4 le tuyau de pression de la pompe par lequel l'huile est conduite à une soupape. La dite
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soupape consiste en une boite à soupape 5, un mabhon rotatif 6 qui est formé dans une des fusées de la pompe et entre ainsi en rotation, ct ure glissière ronde 7 consistant en deux parties
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de piston 8 connectées avec une partie intermédiaire étrojtët Comme la glissière 7,8 est disposée dans un manchon rotptif 6, la résistance à la friction est réduite au déplacement de la 0.
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glissière. Un canal annulaire 9 dans la botte à soupape et des ouvertures 10 dens le manchon rotatif communiquent avec la pompe par la canalisation 4.
Un autre canal annulaire 21 dans la botte à soupape et des ouvertures 22 dans le manchon rotatif communiquent avec un tuyau de sortie d'huile 23. Un canal annulaire 11 dans la boite à soupape et des ouvertures 12 dans le manchon rotatif communiquent avec un servomoteur par une canalisation 13, ledit servomoteur consistant, dans la forme de réalisation montrée, en un cylindre à pression 14 avec un piston 15 coninecté avec une tige 16 qui au moyen d'un fil métallique 17 est connectée avec l'élément de contrôle, dans ce cas une soupape de contrôle 19 qui est chargée d'un contrepoids 20. 24 est une soupape de trop-plein chargée d'un ressort, montée dans le tuyau de pression de la pompe pour y introduire la pression désirée.
Le surplus de l'huile montée par le pompage, c'est-à-dire de l'huile qui ne coule pas dans le cylindre de pression 14, coule par une canalisation 25 vers un récipient à niveau constant 26. 27 est un ventilateur qui presse de l'air par une canalisation 28.Ladite canalisation est pourvue d'une partie res- serrée 29 qui est, de préférence, dimensionnée de manière que la pression d'air dans la canalisation devient environ la moitié de ce qu'il était auparavant .
L'écoulement de l'air depuis la canalisation à l'ajutage d'écoulement 50a est plus ou moins empêché par une soupape 30 qui est actionnée par un thermostat 31 monté dans un récipient 32 dans lequel la température doit être contrôlée. Du liquide froid est fourni au récipient par une canalisation 33 et du liquide chaud par une canalisation contrôlée par la soupape de contrôle 19. La nanalisation 28 communique avec un d8me d'air 35 dans un relais intermédiaire, qui, dans cet exemple, consiste non seulement en le dôme d'air, mais encore dans un flotteur 36, une chambre de retour 37, le joint 38 qui empêche l'écoulement de l'air et de l'huile par l'ouverture pour la tige du flotteur 38 qui s'étend à travers
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le fond du dôme d'air.
Le flotteur H6 est connecta bi la glissiùre 7 au moyen d la tio 39 et d'un 0PP en f:le 40 pivotant en 41. Un contrepoids 4: :1'3jr>ti8Y't l'8(luil.l1oTE' du flotteur. Lia chambre de retour 57 et le dôme d'air 35 cO.GJ1lUJJi r:neTlt l'un avec l'a1,rt',:,(' et -vc:c le ;-écLpi<n1= n niveau constant lÉ ')FT 1 soupape ':' r3cloce 18. La chambre 4) au-dessous du pistou dcus le cylindr 14 est remplie d'un liquide non compressible et C0111.munique avec 1s chambre ce retour et le dôme d'air 7c,r la cana- lisation de, retour 44.
Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante.
Quand la glissière 7 prend la position montrée dans le
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dessin, les ouvertures 10 et 8:;; CI ans le i;:anchon rotatif sont coupées par les parties du oiston 8 de le glissière. La soupape prend cette position quand la température dans le récipient 32 est normale (la température désirée).
L'huile aspirée par le pompe à travers le tuyau 5 de la réserve d'huile dans la bôîte 1 et conduite la canalisation 4 ne peut pas passer, de cette
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sisniere, par la glissière 7 et lei ouverturs.s 10, maïs elle quitte par la soupape de trop-plein 24 qui s'ouvre une certaine limite de pression de sorte que l'huile va par la canalisation 25 au récipient à niveau constant 26, d'où elle descend dans le récipient à huile. L'huile ne peut pas non plus quitter le cylindre 14 par le manchon et la glissière, et par conséquent l'appareil a une position stable, c'est-.-dire une position d'équilibre. Le niveau dans la chambre deretour 57 est alors le même que dans le compartiment 26.
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Si la température? au thermostat 31 dans le récipient 32 monte, l'ajutage de sortie50a est bouché jusqu'à un certain point par la soupepe 30 qui est en connexion avec le thermostat, ce qui augmente la résistance à la sortie de l'air du tuyau 28, La pression d'air monte alors dans le dame d'air 35, ce qui fait descendre le niveau dans le dôme d'air et, par
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conséuBnt, également le flotteur, et ce dernier déplace la
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glissière 7 au moyen de la transmission du levier.
Les ouver- tures 10 dans le manchon tournant sont maintenant dégagées de sorte que l'huile coule dans le cylindre de pression 14, le piston 15 étant un peu/ déplacé vers le bas, ce qui a pour résultat que la soupape de contrôle 19 est un peu bouchée de sorte que l'écoulement du liquide chaud au récipient 32 est ré- duit ce qui fait descendre la température.
Pedant que le piston 15 est déplacé vers le bas, de l'huile coule de la chambre du cylindre 43 à travers la canalisation 44 vers la chambre de retour 37, ce qui fait monter le niveau dans cette chambre et ainsi également le niveau et le flotteur dans le dôme d'air de sorte qu'ils arrivent à la position normale ou position d'équi- libre, la glissière étant déplacée également à sa position d'é- quilibre de sorte que les ouvertures 10 dans le manchon tour- nant sent fermées.
Si la température dans le récipient 32 conti nue à monter, l'ajutage de sortie 30a est encore plus bouché par la soupape du thermostat 30, ce qui fait encore monter la pression d'air dans le dôme d'air 35 de sorte que le niveau qui y règne et le flotteur descendent au-dessous de la position d'équilibre.
Ceci a pour résultat que les ouvertures 10 sont ouvertes et plus d'huile coule dans le cylindre de pression$ de sorte que le piston qui s'y trouve est encore pressé plus bas et la soupape de contrôle 19 est bouchée davantage. Main- tenant, une plus grande quantité d'huile coule de la chambre du cylindre 43 à la chambre de retour 37, et le piston conti- nue à descendre jusqu'à ce que tant d'huile soit entrée dans la chambre de retour que le niveau et le flotteur dans le dôme d'air montent à la position d'équilibre, le niveau dans la cham- bre de retour montant en même temps assez pour qu'il soit en équilibre avec la pression d'air plus élevée qui règle dans le d8me d'air.
Quand la soupape de contrôle 19 a été bouchée assez pour que la température ne monte plus au thermostat, mais qu'elle est encore plus élevée que la température normale
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correspondant à une pression d'air plus élevée dans le dôme d'air, le niveau d'huile dans la chambrede retour est ainsi encore plus élevée que normalement (il y a de l'équilibre entre
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cette prE: SS:: 0;1 d'air et la colonne G'huile). 13ien que le tpmpér< <ur soit encore trop élevée=;, 01.lCUne huile ne coule dans le cylindre c.e pression.
Par suite de la réduction de la fourniture du liquide plus chaud au récipient 2, la t.nnc,t'atzrc descend graduellement au thermostat, de sorte que la c ist anee est auxmentée entre la soupape 30 et l'8juts:;e de sortie 30a, ce qui a pour résultat un arrêt continuellement réduit de l'écoulement de l'air de la canalisation, la pression dans le dôme d'air descendant de plus en plus.
Ceci continue jusqu'à ce que la température soit à nouveau normale, quand la distance entre la soupape et l'ajutage d sortie est également à nouveau normale.
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2:1ntretem.ps de l'huile 3'est écoulée de la chambre de retour à travers le soupape de rég;lage 18 vers le récipient à niveau constant, de sorte que les niveaux à=ns la chaikre de retour et dans le dit récipient seront en équilibre,
La vitesse de retour est réglée par la soupape de réglage l8 et est conforme aux conditions de fonctionnement. Sa position est correcte quand le niveau dans la chambre de retour et la pression d'air dans la canalisation 28 et le dôme d'air
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res,)eeti ve':ient sont en même temps en équilibre après que le dispositif de contrôle a erg fonction.
'uand la température dans le récipient "';, descend sous la valeur normale, la même procédure est répétée, bien que ce poit en acns opposé. La pression d-ris la canalisation 3!'' desceud alors nous 1 valeur normale, de sorte que le flotteur montr et, àùplùc<-, la ;L1.s:Ji0Tc 7 vers 1: ;,,",üi1Cl1l'\, de l'huile sortant alors du cylindre de pression par les ouvertures 32 et la callalisation 23, lepiston. 15 étant déplacé vers le haut et le niveau d'huile dans la chambre de retour descendant,
La forme de réalisation décrite ci-Cossus est unique,
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ment citée à titre d'exemple. Ainsi, d'autres dispositifs peuvent être employés, tels que des servomoteurs, par exemple, un moteur électrique réversible, le relais actionnant les contacts électriques ducit moteur.
Dans ce cas, le liquide pour le mouvement de retour hydraulique peut être actionné par un piston, une membrane ou quelque chose de similaire qui est en connexion avec, par exemple, un levier pour l'élément de con- tr8le 19 ou un élément quelconque pour la transmission du mouvement depuis le servomoteur à l'élément de contrôle.
Au lieu de la soupape 19, on peut employer d'autres élé- ments de contrôle, par exemple, des rhéostats ou des interrupteurs électri ques quand un courant électrique doit être contrô- lé.
Du fluide de pression pour les cylindres de pression, les membranes, etc.., peut être pris d'une autre source de pression qu'une pompe. Au lieu de la soupape à glissière montrée, on peut employer une autre soupape ou quelque autre élément.
Le liquide dans la chambre de retour peut également être actionné indirectement par un cylindre séparé, une membrane, etc.., en connexion avec le servomoteur, l'élément de contrôle 19 ou quelque élément qui transmet le mouvement entre le servomoteur et l'élément de contrôle.
Un piston, une membrane, un soufflet, etc.. peut être employé dans le relais au lieu d'un flotteur. Un autre liquide peut être employé à la poace d'huile.
Différents éléments d'impulsion sont employés suivant les objets à contrôler, par exemple un aiment électrique, un tube Bourdon, un flotteur, des éléments d'impulsion pour vitesse, humidité, etc.,
Les détails peuvent également être modifiés sous beaucoup d'autres rapports en comparaison de ce qui a été décrit ci-dessus et expliqué sur le dessin, sans sortir du cadre de l'invention.