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REGULATEUR DE PRESSION'A MEMBRANE.
On connaît des régulateurs de pression à membrane, dont les systè- mes de soupape en forme de corps creux se déplacent en flottant sur des membra- nes vers le plateau de la soupape, en créant ainsi la contre-pression désirée.
Ces régulateurs présentent l'inconvénient que, à cause des guida- ges spéciaux des parties mobiles et d'autres dispositifs qui nuisent à l'écou- lement régulier du courant, il se produit une perte de pression interne relati- vement élevée,qui pour des valeurs faibles de la pression donne de mauvais ré- sultats au point de vue du réglage (faible rendement pour certaines contre-pres- sions ou bien de trop faibles contre-pressions pour un rendement donné)Un gui- dage du système de soupape présente en outre l'inconvénient que lors de la fer- meture de la soupape, il se produit des résistances par la friction des éléments de guidage entre eux et par contact éventuel du plateau de la soupape contre le siège de celle-ci,ce qui fait monter considérablement la pression pour une consommation de 0 m /heure. De plus, dans les régulateurs connus,
on prévoit des dispositifs de sécurité et autres qui ne rendent pas possible le passage en direction verticale, souvent nécessaire, du fluide à régler, ou ne le permet qu'avec difficulté.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients.
L'invention consiste en ce que le siège de la soupape est mobile de manière à flotter librement sans un guidage spécial, vers un plateau de soupape.
Avantageusement le plateau de la soupape est monté à basculement et le siège de la soupape présente de préférence la forme d'une tuyère de Ven- turi.
En=dessous de la sortie de la tuyère se trouve disposé, de préfé- rence, un diaphragme ayant une collerette. Le bord supérieur de la tuyère de soupape est avantageusement suspendu au-dessus de la membrane de compensation,
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i9autres détails de 1?invention seront expliqués ci-après.
Grâce à la tuyère de soupape, mobile et guidée uniquement par les membranes sans autre guidage, pouvant se mouvoir librement vers un pla- teau de soupape., la perte de pression interne est tellement diminuée que plus spécialement pour les pressions ne dépassant la pression normale requise que de très peu, on obtient un rendement relativement grand.
Grâce à la disposi- tion basculante du plateau de la soupape, la position de celui-ci s'adapte pendant le fonctionnement du régulateur à la position de travail de la tuyè- re de soupape,, en évitant ainsi des pressions élevées pour une consommation nulleo
Grâce à la disposition du diaphragme d'aspiration avec colleret- te, on atteint pour un faible écoulement (avec soupape presque fermée) une
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pression d?arrêt dans 1?espace compris entre le diaphragme d-aspiration et la membrane de travail.
Cette pression, lors d'un écoulement plus grand (soupape ouverte) se transforme dans l'espace situé à la partie inférieure du carter en une sous-pression qui est créée par l'aspiration entre la
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collerette de la tuyère et la tuyère de la soupape pour des vitesses deécou- lement plus grandes. Il se forme ainsi suivant la hauteur de la levée de la membrane et diaprés le mode de construction connu en soi de la membrane de compensation et de la partie supérieure de la tuyère de soupape, une contre-pression presque uniforme sans variations de la pression., et cela jusqu?au rendement maximum.
Grâce à la prévision d'un dispositif de sécurité (membrane de
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sécurité avec tuyère pour 1?êvacuation de Pair) et d'autres parties qui sont importantes au point de vue du fonctionnement du régulateur,, on réalise dans la partie moyenne opératoire du carter une sous-division du régulateur en une partie supérieure de carter, une partie opératoire moyenne et une par- tie inférieure de carter, ce qui rend possible Inadaptation du régulateur aux diverses conditions de fixation sans la nécessité; d'une modification de
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la partie opératoire moyenne, ma-s uniquement par échange des parties supé- rieure ou inférieure du carter.
Un mode de réalisation de 1?invention est montré dans les dessins ci-joints, dans lesquels -
Fig. 1 montre un régulateur suivant la présente invention en cou- pe verticale.
Figsa 2 à 5 montrent divers modes de fixation du régulateur,
Figso 6 et 7 montrent la courbe de réglage du régulateur sui-
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vant 1-9invention par comparaison avec les régulateurs connus, et Fig. 8 montre un détail du diaphragme d'aspiration en connexion avec la tuyère de la soupape
Le régulateur suivant l'invention consiste en une partie supérieu-
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re de carter a. ayant nn.
plateau 12 basculant autour dune articulation sphé- rique, une partie inférieure de carter .± et une partie moyenne d prévue
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avec une tuyère n et à laquelle se trouvent fixées toutes les autre parties importantes au point de vue fonctionnel Ces parties comprennent la membra-
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ne de compensation e, la membrane de travail ¯f9 la membrane de sheté g avec la tuyère h d'évacuation dla5-i4 le diaphragme d9aspiration i avec sa colle- reste.2, la tuyère de ebupape 1$ 19anneau d9espacement m déterminant l'écar- tement entre la membrane de compensation e et la membrane' de travail f, et !l'écrou.!\- de la tuyère de soupape,
qui tient ensemble les parties fixées sur la tuyère k et porte le poids la L'espace interne de la partie supérieure a du carter est désigné par A, l'espace entre le diaphragme 1 et la membrane f est désigné par B, 1-'espace interne de la partie inférieure du carter est désigné par C, 1?espace entre la membrane.! et la membrane de sûreté g et la membrane de compensation e est désigné par D, et lespace d'aspiration
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au-dessus de la membrane g est désigné par Eo Le régulateur fonctionne de la manière suivante
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Le fluide à régler arrive avec une pression initiale pouvant ê- tre modifiée entre certaines limites, à la partie supérieure a du carter et entre le plateau basculant .2 et,
-le siège de la tuyère! et passe entre ces éléments d'une manière connue en soi, par la partie inférieure c du carter, vers;les appareils d'utilisation. De cette manière, la tuyère.! est soule- vée en direction du plateau, dune manière connue en soi, par les composantes verticales de la contre-pression agissant sur la membrane 1:, et cela d'une hauteur telle que pour n'importe quelle consommation, le fluide qui passe par le jeu de la soupape crée chaque fois une contre-pression déterminée.
La caractéristique des régulateurs connus est que pour une pression ne dépas- sant que de très peu la contre-pression, .celle-ci diminue fortement même à faible rendement (courbe 6a, figo 6). Pour des pressions plus grandes, on laisse au contraire augmenter la pression normale pour compenser les pertes plus grandes d'écoulement aux vitesses plus grandes du fluide c'est-à-dire pour un rendement plus grand du régulateur (courbe 6b, figo 6). Cela s'ob- tient par exemple au .moyen de dispositifs d'écoulement connus dans la tech- nique, par exemple au moyen d'une tuyère Venturi, disque d'arrêt ou analo- gues insérés derrière le siège de la soupape.
L'inconvénient des régulateurs ayant une telle caractéristique est que, aux rendements élevés (figure 6, courbe 6c) les variations de pression qui se produisent occasionnellement exercent un effet-considérable sur la contre-pression, de sorte que le régu- lateur ne remplit plus dans cette région sa mission.
Par opposition à ces dispositifs connus, le'régulateur suivant l'invention a un rendement beaucoup plus élevé à dimensions égales, et la contrepression pour une consommation 0 reste presque la même jusqu'au rendement maximum, non influencée par les variations de la pression antérieure (figure 7). Cet effet est obtenu par la disposition suivant 1?invention et par la combinaison des éléments de cons- truction mentionnés. Pendant le fonctionnement du régulateur,,.1-'air se trou- vant dans l'espace E est comprimé en partie d'une manière connue en soi lorsqu?on ferme la soupape, par la tuyère p, tandis que lors de l'ouverture de la soupape, Pair extérieur est.
aspiré dans l'espace E par la tuyère p grâce à la sous-pression se produisant dans cet espace E, et bien entendu ce sont les dimensions de la tuyère p qui sont responsables de la vitesse de la suite des opérations de réglage. Les dispositifs empêchant une rupture de membrane consistent suivant l'invention en une membrane de sûre- té g suspendue obliquement dans 1?espace d'aspiration, et en une tuyère d9évacuation d'air h qui sépare 1?espace interne D de l'espace E. La membra- ne de sûreté g est placée avec son bord externe sur la membrane de travail f, et de cette manière elle peut suivre celle-ci sans résistance pendant la levée.
Lors d'une rupture éventuelle de la membrane ± ou de la membrane- e, l'espace interne D se remplit du fluide qui s'écoule; lequel fait gonfler la membrane de sûreté et peut ensuite passer par la tuyère p d'évacuation d'air dans l'espace libre. La tuyère h dévacuation d'air est suffisamment petite pour que le fluide (gaz par exemple) qui s'échappe serve d'indicateur d'un endommageaient éventuel du régulateur, sans être nuisible à la santé à cause de sa faible quantité.
Par le mode de suspension suivant l'invention de la membrane de sûreté g connue en soin dans l'espace d9aspiration, toutes les parties importantes au point de vue du fonctionnement du régulateur, peu- vent être introduites dans la partie médiane d du régulateur, et de cette manière on obtient non seulement une simplification de construction, par inter- changeabilité des parties supérieure a et inférieure c du carter, mais éga- lement les avantages de fixation du régulateur mentionnés ci-dessus.