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Régulateur de vitesse pour ventilateurs utilisés pour le réglage de chaudières et autres buts analogues.
La présente invention est relative en ordre principal à l'utilisation de ventilateurs à deux vitesses ou à vitesses mul- tiples pour la régulation de chaudières à tirage forcé ou induit; elle est toutefois évidemment applicable dans n'importe quels cas analogues où il est désirable de faire tourner un ventilateur une vitesse moindre aussi longtemps qu'une vitesse réduite réa- lisera de façon stable, les conditions requises pendant une pério- de suffisante, Par exemple, lorsqu'un ventilateur à deux vites- ses est utilisé, le but est de tourner à la vitesse réduite jusqu'à ce que la charge monte à un point qui est trop élevé pour être soutenu avec une vitesse réduite, même avec les aubes de registres régulateurs de ventilateur complètement ouverts.
Lorsque, dans le cas d'une chaudière, le tirage est auto-
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manquement contrôlé par le réglage des aubes ou registres ou par d'autres moyens désignés ci-après comme aubes, le mécanisme de réglage automatique comprend généralement des commutateurs appropriés pour le changement de vitesse du ventilateur, comme il peut se raire que la charge demeure stable pendant une pério- de considérable juste aux environs du point auquel une vitesse plus grande du ventilateur devient désirable, la disposition est telle que le changement à la grande vitesse se produit avec une charge plus élevée que le changement en arrière avec la charge réduite. Le décalage est rendu réglable et assure la stabilité de fonctionnement lorsque la charge est à peu près stable au point ou près du point où la vitesse varie.
Il y a toutefois, une possibilité que le ventilateur soit maintenu inutilement en rotation à la plus grande vitesse pendant de longues périodes.
Lorsque dans une période de charge extrême les ventilateurs étaient amenés à la grande vitesse et que la charge était alors diminuée une valeur laquelle elle aurait pu être maintenue avec les ventilateurs à petite vitesse, il est arrivé que la grande vitesse était maintenue pendant des heures par suite du décalage et l'ampleur du décalage ne pouvait être réduite sans provoquer une chasse entre la grande et la petite vitesse sous d'autres conditions de fonctionnement.
La présente invention est destinée à éviter cette chasse et en même temps à assurer que la grande vitesse ne soit pas inutilement maintenue pendant de longues périodes. Ceci est réalisé en prévoyant des moyens pour rétablir la vitesse rédui- te avec un dispositif de décalage disposé de façon telle qu'a- prés que la position de l'aube est restée suffisamment près de la fermeture pendant une période suffisante pour correspondre à une condition déterminée au préalable, le rétablissement se produira, Cette condition est, de préférence, l'atteinte d'une pression pneumatique prédéterminée, laquelle sera graduellement
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approchée lorsque l'aube est dans une position proche de la fer- meture prédéterminée et rétrograde si elle reprend une position plus ouverte.
D'autres parties de l'invention sont incorporées dans une disposition typique et préférée qui sera décrite ci-après à ti- tre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale à travers un régulateur;
Fig. 2 est une vue d'extrémité du régulateur montré à la Fig.l, le côté étant enlevé.
Fig. 3 est une vue de sommet en coupe partielle du régula- teur montré à la Fig.l.
Fig. est une représentation schématique de la disposition des raccordements de tuyau et des soupapes pour 1'actionnement d'un des commutateurs du régulateur.
Fig. 5 est une vue schématique de l'un des leviers à bascu- lement montrés à la Fig. 2 en même temps que ses parties cnnju- guées.
Fig. 6 est une vue schématique d'un autre des leviers à basculem montrés à la Fig, 2 en même temps que ses pièces conju- guées.
Fig. 7 est une vue schématique d'un autre des leviers à basculement montrés à la Fig. 2 en même temps que ses pièces conjuguées.
Fig. 8 est une vue schématique d'un autre des leviers à basculement montrés à la Fig. 2 en même temps que ses pièces conjuguées.
Pour les besoins de la présente description, on supposera que l'appareillage est employé en conjonction avec un système de réglage automatique de chaudière dans lequel la position de l'au- be de ventilateur est automatiquement fixée pour concorder avec la charge.
L'appareil régulateur de la vitesse du ventilateur est
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raccordé de façon appropriée au mécanisme actionnant l'aube de sorte qu'un bras de levier régulateur 1 oscille lorsque le ré- gulateur d'aube avance vers ses positions d'ouverture et de fermeture.
L'arbre 2 est claveté ou attaché fermement de toute autre façon au levier 1. L'arbre 2 est pourvu à ses extrémités ex- ternes d'un manchon de graissage 3 et est foré pour permettre le passage du lubrifiant à des rainures longitudinales 4 ména- gées dans l'arbre.
L'arbre 2 est tourilloné à une extrémité dans la plaque de couverture 6 du carter 7 et vers le centre dans un chapeau 5.
Deux disques d'entraînement 8 et 9 sont clavetés à l'arbre; ces disques sont chacun rainurés vers leur bord externe pour suppor- ter une paire d'éléments réglables 10, 11 (dont seul le membre 10 est représenté) lesquels peuvent être verrouillés dans les positions choisies à l'aide de vis.
Au chapeau fixe 5 sont tourillonées deux plaques de came 12, 13. Celles-ci sont disposées entre une paire de colliers filetés 14, 15 lesquels sont vissés sur les extrémités du cha- peau fixe 5, et chaque came porte un maneton 16, 17.
Entre les bords internes des plaques de came et un collier central situé sur le chapeau 5 sont disposées des rondelles 18, 19 fixées aux moyeux des plaques de came et capables d'un dé- placement axial.
Entre les plaques de came 12,13 et les rondelles 18, 19 sont disposés des ressorts de compression 20,21; ces ressDrts pressent les rondelles 18, 19 contre les faces du collier cen- tral situé sur le chapeau 5 et ainsi tendent à retenir les pla- ques de came 12,13 contre la rotation.
Sur le moyeu du disque d'entraînement 9 est monté un bras 22 lequel est fixé dans la position désirée à l'aide d'un écrou et d'une rondelle.
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Une plaque 23 est fixée à l'intérieur du carter 7 et porte sur son côté inférieur des paliers 24, 25.
Les paliers 24, 25 portent un axe 26 sur lequel sont montés quatre leviers à basculement 27, 28, 29, 30. sur le côté supérieur de la plaque 23 sont montés trois com- mutateurs à changement brusque 31,32, 33 disposés pour être ac- tionnés par les leviers à basculement 28, 29 et 30 respectivement. sur le côté supérieur de la plaque 23 sont également montés un excitateur 34 commandé par la pression, lequel actionne le levier d'avance 28 et une soupape d'échappement 35 commandée par la pression.
A l'intérieur du carter 7 sont montés deux éléments 36,37 pourvus de ressorts de compression lesquels sont ajustables à l'aide de vis 38, 39 et qui effectuent une poussée vers le haut à l'une des extrémités des leviers à basculement 27 et 28 respec- tivement.
A la base du carter 7 est attachée une soupape de distribu- tion et de dégagement 40. La tige 41 de cette soupape est con- nectée à l'extrémité opposée du levier à basculement 27 c'est-à- dire celui qui est pressé à ressort par l'élément 36 et comprend un amortisseur à ressort 42 qui retient la soupape 40 contre son siège supérieur lorsque le bras 27 est levé.
L'air sous pression est distribué aux diverses parties du régulateur par les tuyauteries représentées schématiquement à la Fig.4, l'admission s'effectuant à travers la soupape 40.
Un réservoir de capacité déterminée est établi selon les besoins à l'extérieur du carter du régulateur, ainsi qu'indiqué en 43 à la Fig.4.
La fonction et l'opération des pièces ci-dessus ressortiront de la description ci-après qui montre le fonctionnement du régu- lateur.
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Si l'on considère le cas où le ventilateur est arrêté et les aubes sont ouvertes en vue de faire démarrer le ventilateur il est nécessaire de placer les aubes dans la position fermée de manière à ce qu'il n'y ait pas de charge sur le ventilateur lors- qu'il acquiert de la vitesse. Pour assurer que le démarrage ne peut pas être effectué sans que les aubes soients fermées, le com- , mutateur 33 est disposé dans un des conduits du relais de démar- rage. Ce n'est uniquement que lorsque les aubes sont fermées et que le levier 1 se trouve dans la position correspondante que la commutateur 33 est fermé par le bras 22.
Une fois que le ventilateur tourne, le relais de réglage des aubes et le régulateur maintiendront la pression d'air telle qu'elle est requise.
En supposant que le ventilateur tourne à vitesse réduite les aubes étant situées près de la position fermée et qu'un flux d'air accru est nécessaire pour satisfaire les conditions de la charge de la chaudière, la première action sera que le relais de réglage d'aube ouvrira les aubes de ventilateur et déplacera le levier 1 dans la, direction des aiguilles d'une montre (ainsi que représenté aux Figs. 2 et 7); ce déplacement est transmis au disque d'entrainement 9 par l'arbre 2. L'élément supérieur des deux membres 11 (Fig.2) tournera et rencontrera le maneton 17 ; un déplacement subséquent du dusque 9 entraîne alors la came 13 dans la direction des aiguilles d'une montre et à la position ou près de la position de complète ouverture de l'aube le levier à basculement 29 ferme le commutateur à action brusque 32.
Ce- lui-ci est le commutateur de grande vitesse dont la fermeture provoque le circuit du relais électrique destiné à fournir une plus grande vitesse.
Le décalage nécessaire pour éviter la chasse entre les grandes et petites vitesses est procuré en partie par l'espace-
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ment des éléments 11 sur le disque 9 et l'espacement des éléments 10 sur le disque 8 et en partie par le dispositif de relais pneu- matique pour revenir à la vitesse réduite, dont le fonctionnement sera décrit ci-âpres.
En supposant que le ventilateur tourne à grande vitesse avec les aubes de réglage près de la position fermée, en raison du décalage nécessaire dont il est question ci-dessus, il est possible que le flux d'air requis pourrait être maintenu par le ventilateur tournant à vitesse réduite avec une grande ouverture d'aube et avec une économie correspondante de consommation de courant.
Lorsque les aubes arrivent vers la position fermée le ven- tilateur tournant à grande vitesse, l'arbre 2 et avec lui le disque 8 sont entraînés dans la direction inverse des aiguilles d'une montre (ainsi que représenté à la Fig.2). En un point déterminé préalablement un des éléments 10 rencontre le maneton 16 et déplace ensuite la came 12 également dans la direction inverse des aiguilles d'une montre (voir Figs. 4 et 5). Ce dé- placement soulève le levier à basculement 27 à l'encontre de la pression du ressort situé dans l'élément 36, lequel est disposé au moyen de la vis 38 pour retenir la soupape 40 sur son siège inférieur lorsque le ventilateur tourne à grande vitesse.
La levée du levier à basculement 27 soulève la soupape 40 contre son siège supérieur et admet le fluide sous pression d'une source située extérieurement vers la tuyauterie 44 (Fig.4).
La pression dans la conduite 44 est appliquée au sommet de la soupape d'échappement 35 et ferme celle-ci, une tubulure de dispersion 45 d'un diamètre interne étroit approprié étant disposée dans le corps de la tuyauterie 44 au-delà de l'admis- sion de la soupape 35.
Une fois la soupape 35 fermée la pression augmente dans
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le réservoir 43 et le conduit 46 (Fig.4) et finalement la pres- sion au-dessus de l'excitateur 34 surmonte la compression du res- sort situé dans l'élément 37, âpres quoi le levier à basculement 28 établit le contact du commutateur 31 de vitesse réduite.
Ce faisant le commutateur 31 coupe le circuit de relais de grande vitesse et le ventilateur revient à la vitesse réduite, le régulateur d'aubes ouvrant automatiquement les aubes suffisam- ment pour maintenir le flux d'air requis.
Il apparaîtra que le temps pris pour revenir à la vitesse réduite dépend essentiellement de la compression du ressort dis- posé dans l'élément 37; celui-ci est rendu ajustable à l'aide de la vis 39 sur laquelle est disposé un indicateur 47 fonction- nant contre un cadran 48 (Fig.l).
Si pendant le temps où le régulateur retourne à la vitesse réduite, il est nécessaire d'atteindre à nouveau la grande vites- se, le processus ci-dessus est renversé : lorsque les aubes de ventilateur approchent la position d'ouverture complète la came 12 est tournée dans la direction des aiguilles d'une montre (Figs. 4 et 5), le levier à basculement 27 descend et la soupape 40 est pressée contre son siège inférieur. Ceci ferme la pres- sion du fluide provenant du conduit 44 qui s'échappe rapidement à travers le passage ménagé autour de la tige de soupape 41.
Lorsque la pression dans le conduit 44 est suffisamment diminuée, la valve d'échappement 35 s'ouvre et la pression dans le réser- voir 43 et dans le conduit 46 est rapidement dissipée. Ceci li- bère l'excitateur 34 de la pression et le commutateur 31 n'est en fait jamais actionné, la,issant par conséquent, tourner le ventilateur à grande vitesse.
Il doit être noté qu'il n'y a pas de danger sérieux de chas- se étant donné que les conditions pour la vitesse réduite doi- vent être suffisamment maintenues pour que la pression augmente
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avant que la vitesse réduite soit en fait rétablie; d'autre part l'action pneumatique possède l'avantage de permettre rapidement une suppression au cas où la charge change avant que ses condi- tions n'aient été réalisées.
Il est évident que des modifications peuvent être apportées à l'appareillage décrit par lesquelles trois ou plusieurs ac- tions peuvent être contrôlées en réplique à un seul mouvement de réglage, un temps de décalage adéquat étant ménagé sur un ou plusieurs relais pneumatiques du genre décrit. Par exemple, lorsque pour le réglage du tirage de chaudières,.des ventilateurs à trois vitesses sont utilisés, le renversement de la grande vi- tesse à la vitesse intermédiaire et de la vitesse intermédiaire à la vitesse réduite peut être aménagé en prévoyant la suppres- sion du changement si les conditions se modifient après leur début.
Revendications.
1. Un régulateur pour le réglage de la vitesse d'un ven- tilateur en proportion de l'ouverture d'aube ou de régistre en concordance avec les exigences du foyer comprenant un relais pneumatique par lequel une vitesse plus réduite est rétablie lorsque les conditions sont telles que la vitesse réduite suffi- ra pour maintenir le flux d'air requis par le foyer et procurant un décalage suffisant pour éviter une chasse entre la plus grande vitesse et la vitesse plus réduite.