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"Perfectionnement aux dispositifs de régulation"
La présenta invention due à Mr. Pierre AUDEMAR concerne les appareils dans lesquels on cherche à maintenir constante une fonction déterminée (telle que par exemple un débit, une pres- sion, une vitesse, etc...) et dans lesquels une force propor- tionnelle à la valeur de la fonction précitée agit contre des moyens élastiques, à chaque position d'équilibre entre ladite force et les dits moyens élastiques correspondant une valeur déterminée d'une caractéristique variable de l'appareil.
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Dans lesappareils de ce type, si la fonction qu'on cherche à maintenir constante est susceptible de subir des varia- tions rapides, il faut, pour que la régulation se fasse sans oscil- lations, qu'à un faible déplacement de la position d'équilibre cor- responde une variation importante de la force agissant contre les moyens élastiques, précités et, par conséquent de la fonction à règ- ler. Les doyens élastiques subissant des variations en fonction de leur déformation, il résulte que la position d'équilibre, entre la force précitée et ces moyens élastiques, correspond, après chaque déplacement, à une valeur de cette force différente de celle à la- quelle on cherche à la maintenir.
Cette force étant proportionnelle à la fonction à régler, il en résulte des variations de cette der- nière.
La présente invention a pour but d'éviter cet in- eonvénient et de pormettre le maintien de la fonction à régler à la valeur désirée.
Suivant l'invention, les moyens élastiques'agis- sant contre la force proportionnelle a la fonetion à régler sont agencés de telle manière que, tout en répondant rapidement à toute variation brusque de la fonction à régler, ils reprennent, avec un retard déterminé, leur tension initisle.
Suivant une caractéristique de l'invention, les moyens élastiques prennent appui sur un support, susceptible de recevoir des déplacements, des moyens étant prévue pour déterminer, avec un certain retard, âpre'.''! chaque déplacement de la position d' équilibre précitée, un déplacement égal dudit support.
Suivant une aute caractéristique de ''.'invention, la position du support mobile est déterminée par un distributeur qui coutrôle la circulation d'un fluide nous pression, les dépla- @ements de ce distributeur étant déterminés par les déplacementz de la position d'équilibre entre la force proportionnelle à la fonc- tion à régler et les moyens élastiques, le retard du déplacement du support étant obtenu par une perle de charge réalisée, par
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exemple, par un l':Jl1,;.le!l(jnt prévu duns le a1rcuH de circulation
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du fluide sous pression.
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Suivant encore une ancre carscberisbique de l'inven (ion, 1. r,tran;lemenf: précité est rc18ble!ce'q,ui permet, do d6terilli- De:±' à volonbe le l.'8al'd du deplacesient du support.
Suivant encore une autre caraotéristique du l'inven- tion, les moyens élastiques sont constitues par un piston entoura par au moins un l'essor!; prenant appui, d'une part, ofbntre la face postérieure de If 1Ùè au piston, et, d'autre part, contre un sur- port fnobilc forll11:'.nt corps ci'un distributeur, dont la tige du piston préc1t forme le tiroir, chaque déplacement de l'extrémité du piston determinsnc l'ouverture (Jü distributeur, lequel, à son. bour, déter- mine un dp1acemen ¯1, avec le retard désire dt8oin par un él;:r:an.;;18inent, du corps e 1 ±> t.,;h tùa support.
Suivent encore une autre caractéristique de l'inven- (;ion, les deplaoesjents de la position d'équilibre entre la force proportionnelle à lE LOr?C:j.OlW , relier eb les moyens elasbiques u à=1. x >s en ly;,;).::anic:!.uI:1:iltmt sur la p <J s 1 1 1 on d'un distributeur qui con- tr6le circu1atio:- cl'un flLÜc1e sot=s pression tlans au c:j.<cL1i.t trôle circulation d'un fluide sous pression dans circuit
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dans lequel est branchée une capacité recevant un pister, qui forme
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le support arrière; d'un re:3.1or!;, qui eonatibue les moyens '2las- biquen ç.rÎ6>Jitô>i, un 1)(;1.'Hn.:;10::;en(;, de préférence, réglable, déter- crinant le l'0tal'd dans la oircalabion entre la capacité et le c:l.1'8'
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cuit précises.
Il doit être bien entendu, que l'invention n'est
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nullement limitée à ulic p7.icatioïi particulière quelconque et qu' on peut réaliser, conformément à l'invenbion, des appareils de bout type, permettant de maintenir constante toute fonction désirée
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en agissant sur une caractéristique variable quelconque de l'ap- pareil.
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L'invention sera toutefois mieux comprise à 1'
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aide des dessins annexés sur lesquels on a représente à titre d'
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exemple et pour mieux fixer les idées quelques ,'10:': 0 de l'é.llisal;1oJl
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de 1 'invention.
Sur ces dessins :
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La fig 1 montre :tCîl rraticiueoent un dispositif de
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régulation, suivant l'invention;
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La fig 2 est une vue parbielle du disposibif de la fig 1, dans une autre position; La fié; 3 montre un régulateur du d0bii:ï comportant un. dispositif de régulation suivant 7.'invert3cn; La fig 4 Montre une 1)o:1'pe à (l,bil:i variable compor- tant un dispositif de regulabion suivsnb l'invenbion permetbant de maintenir une pre: ='iUri constante dans le circuit alimente par la pompe, cette figure constitusnb une coupe par la 11:;ne brisée 4-4 de la fig 5, laquelle contre en coupe ve.ixticx<3.3 axiale ladite pompe.
En se référant aux figs i. et ,Z, on voib en 1 un champignon qui oonstibue, en combinaison avec un ressort; .3, les rioyens é1;astiques du dispositif. Le rassort 1j prend appui, d'une part, contre la face posbéricure du (h8;'<pib11NJ 1, et, d'aubre part, contre la face d'un corps 3, iz.avei<s6 par la t16c 4. Le corps 3 forme, en combinaison avec la tige 4, un distribubeur à tiroir ali- mené en 5 en fluide sou pression. On voit; en 6 l'évacuation du
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fluide. Le corps 5 est monte, à son tour, à l'intérieur d'un cylin- dre 7 dont l'espace 8 communique avec l'intérieur du corps 5 par
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un passage étranglé 9.
Dans cet exemple s,1h(;m[.d;ique, la pression initiale du ressort 2 est représentée par le vecteur R, tandis que la force proportionnelle à la fonction que l'on cherche à maintenir constante est représentée par le vecteur F, la posibion d'équilibre entre ces deux forces déterminant, suivant les conditions extérieures; la position N'un levier 10 arliiculé sur un axe fixe 11 et qui règle, par son exbràuiité 12, la carac!;=ristictur-; variable de l'appareil destinée à maintenir la fonci:iion 0. relier à la valeur constante
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indépendamment des condibions extérieures.
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Le fonsbiennen.enb du dispositif est facile à comp- rendre:
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On suppos8rH,par exemple, qu'au moment o les or- occupent la position représentée sur la fig 1, les conditions
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extérieures changent;. La fonction. M régler change alors également (par exemple ayniente) et, par conséquent, la force F qui lui e3t; proporbioimene augienLe aufisi. Le champignon 1 se déplace de bas en haut: et le ressort: . dor:t Il:! longueur, ù la 1 en s 1 on initiale, est égale à L, agit énergiquemenb pour rétablir l'équilibre en etfnortia- sant; les oscill/;!tio:1s. Simultanément;, le levier 10 pivote, et son extrémité 12 fait varier la caractéristique variable de l'appareil de manière à l'adapter automatiquement aux nouvelles conditions.
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Suivant l'invent1on, l'organe o se déplace d'une valeur égale à celle du cl=rrjiiron 1, de manière a maintenir la longueur du res- sort; à lavaleur 1.
Ce résultat est obtenu par le fait que le dépla- cernent de bas en haut de.) la tige 4 détermine l'ouverture de la
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lumière 13, ce qui l11e l' 0cLlappeOlent l'intérieur du cylindre 5., Le fluide sous pression qui se trouve dans la chambre 8 tend donc à s'échapper, avec un retard déterminé par l'étranglement 9.
Aussitôt; qu'une quantité suffisante de fluide s'est échappé, le corps 5 sous l'action du ressort 2 se déplace également de bas en haut jusqu'à ce que la lumière 13 se soit refermée. Il est facile de comprendre que le déplacement du corps 3 sera égal à celui du champignon 1.
Sur la fig 2, on voit les organes dans une nouvelle position d'équilibre entre les forces égales F et R.
On comprendra facilement que si le champignon 1 se déplace de haut en bas c'est la lumière 14 qui sera ouverte et le fluide sous pression passera, avec le retard voulu dans la chambre 8, en déterminant ainsi un déplacement égal et de même sens du corps 3.
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Sur la fig 3, on a représente l'application d'un dispositif suivant l'invention, du type représentesur la fig 1 à un régulateur de débit.
Sur cette figure les mêmes organes que ceux de la fig 1 sont indiqués par les mêmes chiffres de référence.
Dans cet exemple, le dispositif a pour but de main- tenir un débit constant quelles que soient les pressions en amont (en 15) et en aval (en 16 de l'appareil. On voit en 17 en étrangle- ment. La pression en amont; de cet étranglement agit sur la face in- férieure du piston 18, tandis que la pression en aval de l'étrangle- ment; agit sur la face supérieure de ce piston. La différence de ces
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pressions, proportionnelle au débita brsvers 1'appareil détermine la force F qui agit sur le champignon 1 contre la force élastique du ressort 2. La caractéristique variable du l'appareil est le passage
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entre le cône 19 et 1,'obturateur mobile 20.
Les conduibs s ,e;,1 et .;., servent à équilibrer l'ap- pareil.
Le fonctionnement est facile Li comprendre : On supposera que la pression en 16 diminue, pour
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maintenir un débit constant; il faut que In pression en a#1oiit de 17 diminue également. En effet, la différence de pression en anont et en aval (le 17 étant augmentée, le piston 18 sera poussée de bas en
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haut, et l'ébrsnleent variable TQ-,10 fere djj:LnIJ0r proportionnel lement la pression en ai=ùo>ii= de 17. Le l'u'Osort évibera les oscil- lations, mais, suivanb l'invention, il re,pT.'8i (Ira 'pOllY la nouvelle position du piston 18 sa valeur initiale. Dai"s ce but le corps se déplaccrs de bas en haut, de la ù;êne dixl:ài;ce, corsée on l'f expliqué en flé référanb aux Tijào 1 et .'3.
Four une auvent ab ion. de pression en 16 on une diminution de pression en 15 le for;tionuetr,eni: sera inversé, comme il est facile de comprendre.
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Dans l'exemple des fj,;;,s 4 el; 5, l'appareil à 1'8[1(::1' est constitua par une pompe a débib variable qui est
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q. 06- " - représentée sous forme d'une pompe du type décrit dans les demandes'
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de brevets du même irvenleur déposées le 13 ;.ARS 1941 pour IIPERFECr10ENI:EHl'i3 AUX APPAREILS ROrAI'1F. TELS QUE POMPES, MOTEURS,.
1I'C...." et le 18 MAI 1946 pour " PERFECTIOm#î-JT AUX VARIATEURS DE VII E::;).:;E DU TY1;L: F-YDR.t7L IrwL.TE".
Toutefois il doit être bien entendu que cette pompe particulière n'est choisie que purement à titre d'exemple.
La fonction à relier est dans ce cas la pression dans le circuit alimente par la pompe et, par exemple, en particu- lier dans le moteur hydraulique alimente par cette pompe. La carac- téristique variable est, dans cet exemple , le débit de la pompe.
Sur les dessins, on voit en 25 un bras articulé sur un axe 24 (qui est par exemple celui du moteur hydraulique ali-
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mente par la pompe), la position de ce bras ùétet':'lÍlüJ.11t 10 débit de la pompe dont on voiten 25 le corps, en les pistons et en 28-47 le distributeur. Lorsque le bras 23 pivote autour de l'axe 24 le débit de la pompe change.
Le bras est soumis, d'une part, à l'action d'une force proportionnelle à la pression, en aval de la pompe et remuant dans la chambre 29 et, d'autre part, à l'action d'un report 30 prenant appui une butée 51, solidaire d'un piston 32 coulis-
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sant ùaàis une capacité 33. La tension initiale du ressort 30 déter- aine ainsi la pression de débit de la pompe.
Le fonctionnement du dispositif de régulation est; le suivant; :
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La oapacibé 5J est reliée par un tuyau 34, com- portant un étranglement réglable 35, avec un distributeur 56 ali- menté en fluide sous pression on 37 et mis à 1'échappement en 36. Le
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tiroir 39 de ce diabribubeur un axe d'articulation sur lequel pivote l'extrémibé d'un levier 40, dont l'autre extrémité est arbi- culée en zit u un levier 4:, arbiculé a on tour, par son autre extr'3:nit,, 1: <im axe port! par la pompe. Le levier 40 présente, par ailleurs, llL1l' funbe 45 mH3 laqu-jlle s'engage un doigb 44 t (¯t 2' ! ,f par
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lu f)i3Lor: a-.
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On supposera que le bras 23 pivote de la gauche vers la droite. L'extrémité inférie ure du levier 4:0 pivotera également au- tour de l'axe 44 de gauche à droite, tandis que son extrémité supé- rieure pivotera de droite à gauche. Le tiroir 39 sera donc déplacé dans le même sens et mettra la capacité 33 (avec le retard désiré)' à l'échappement. Le piston 32 se déplacera donc, avec le même retard vers la droite, et le ressort 30 reprendra sa valeur initiale.
Pour un pivotement du bras 23 dans le sens opposé, la capacité 33 sera mise en pr ession et le piston 32 se déplacera vers la gauche, avec lemême retard et de la même distance.
Il doit être bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, qui permettent simplement de mieux faire comprendre l'invention et que le type d' appareils, les fonctions à régler, le;! caractéristiques variables' et ainsi de suite, de même que les diverses ions constructi@es, peuvent varier dans les plus limites, sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.