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La présente invention concerne un régulateur de pression du type régulateur pour abonnés ou pour moyens consommateurs et comportant une membrane de travail combinée avec une soupape de réglage.
, Il existe déjà de nonbreux types de régulateursde pression comportant la combinaison d'une soupape de travail et d'une soupape de réglage.
La présente invention se différencie des dispositifs exis- tant par le fait : 1) que le dispositif s'applique à des régulateurs à tarage par ressort, à l'exception des régulateursà tarage par poids 2) d'une disposition spéciale de la soupape de réglage dont le siège et le clapet sont mobiles-tous deux; la pression amont agis- sant sur la face amont du clapet de réglage, le siège étant à
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1.' amont du clapet.
Les figures 1 et 2 représentent, à titre non limitatif de l'invention, un exemple de réalisation, la figure 1 étant une coupe de l'ensemble d'un régulateur connu et la figure 2 une coupe dc la soupape de réglage suivant l'invention.
Sur la fig. l, représentant un régulateur connu, l'on voit la.chambre de mesure A munie de ses tubulures d'entrée et de sortie B et C.; la membrane de travail D, fixée sur la chambre de mesure, est maintenue par le corps supérieur E, cette membrane étant tarée à l'aide du ressort F. Sur la membrane est fixé un téton G qui, par l'intermédiaire d'un ergot H, actionne le levier J mobile autour de l'axe K et transmettant son mouvement grâce à l'ergot L au clapet de soupape M.
Sur la fig. 2, représentant l'objet de l'invention, le clapet de soupape M comporte un corps coulissant muni de rainures
N pour le passage du fluide et sur lesquelles est monté le clapet proprement dit P qui s'appuie sur le siège Q de la. soupape. Ce siège est lui-même monté sur la membrane R fixée dans l'orifice d'entrée
B du régulateur, cette membrane étant butée à l'amont par une bague fixe et rigide T qui est ajourée pour assurer l'influence de la . pression sur la membrane.
Cette membrane R, et c'est là l'objet principal de l'inven- tion,est flexible, son mouvement provenant de la différence de pression entre la pression amont règnent en B et la pression aval régnant dans la chambre de mesure. L'on voit, diaprés cette figure et la description, que le siège de soupape est en amont de son clapet.
Le fonctionnement d'un régulateur normal est le suivant :
Si,partant d'un étant d'équilibre, la consommation de gaz diminue à 1-'aval C, la pression dans la chambre de mesure tend à augmenter.
La membrane D se soulève légèrement en comprimant le ressort F, elle entraîne dans. son mouvement le levier J qui' pousse le clapet M-P vers l'orifice d'admission Q et l'obture davantage ; le débit d'air
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diminue et un nouvel équilibre @e crée entre cette position du cla- ,-et, 'la position de la membrane et la longueur du ressort.
Si S est la surface active de la membrane,
Pi la pression de la chambre de nesure à un instant donnée
Fi la force du ressort à cet instant ,
Pa la pression du. gaz à l'amont du détendeur, s la section de l'orifice d'admission en Q,
K étant le rapport des bras des leviers, on peut écrire :
Pi.S= Fi + K P s (1) 1) Si la pression pa à l'amont est constante, lorsque le débit augmente, la. membrane D descend pour augmenter l'admission de gaz.
Le ressort s'allonge et sa force Fi diminue ; dans ces conditions,, l'équilibre est obtenu pou.r une nouvelle val'eur de la pression dans la chambre de mesure p Pi. Ce phénomène, déjà connu., explique dans une large mesure l'aspect descendant des courbes caractéris- tiques débit-pression lorsque les débits croissent.
2) Si la pression pa du gaz à l'amont varie, il se produit deux phénomènes : a) la pression dans la chambre de mesure varie en fonction de la relation (1) ; b) en. outre, à débit égal, les ouvertures d'admission sont d'autant plus faibles que les pression à l'amont sont élevées, c'est-à-dire que pour un. débit donnée la membrane D occupe une posi- tion d'au.tant plus élevée que la pression à l'amont est for te, ce qui se traduit par une action accrue du ressort.
Les actions a et b, étant de même sens, ont pour effet, dans les régulateurs ordinaires, d'éloigner les courbes caractéris- tiques débit-pression en fonction des pressions amont, ce qui présen' te un désavantage. Ce désavantage est d'autant plus grand que la sur face S de la membrane D pst plus petite, ce qui a normalement lieu dans les régulateurs d'atonnés.
Par contre, le dispositif faisant l'objet de l'invention
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permet au siège de soupape, du fait qu'il est mobile et non plus fixe,' de se déplacer vers le clapet obturateur lorsque les pressions croissent à l'amont.
Dès lors, pour réaliser le débit, le clapet recule davanta- ge ?t l'équilibre à lieu pour une position de membrane plus basse, c'est-à-dire pour un ressort moins comprimé.
Il en résulte une pression Pi plus faible dans la chambre de mesure et un écartement beaucoup moins important des courbes caractéristiques.
Cette solution permet d'obtenir sur des petits régulateurs des performances réservées jusque là uniquement aux grands.
On ne sort pas du domaine de l'invention si l'on réalise par tout autre moyen équivalent un siège de soupape mobile en fonction de la pression amont, le clapet étant lui-même mobile en fonction de la pression dans la chambre de mesure, le siège étant à l'amont du clapet, lui-même mobile.
Par exemple : la forme du corps de mesure et de son dôme de soupape peuvent être quelconque ainsi que la membrane et le ressort. Le système de transmission d'un mouvement de la membrane peut être également quelconque, soit que. les deux mouvements soient orthogonaux ou non.
Le clapet de soupape en deux parties est composé de maté- riaux tels que la partie coulissant et la partie clapet susceptible d'assurer une étanchéité suffisante aient une résistance à l'usure indispensable.
Le siège de soupape est décrit composé de deux pièces : un siège proprement dit et une membrane élastique. La membrane élas- tique peut être remplacée, par exemple, par un. ressort ou autre, . solidaire du siège mobile, les conditions d'étanchéité étant réali- sées d'une manière quelconque, le siège et sa membrane pouvant être constitués' d'une seule pièce adéquate.
Les màtériaux utilisés peuvent être les mêmes ou différents, à condition que la pièce siège ait les qualités normales des sièges
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et la pièce meIi1br:Tc(-: &it les qu u' s normales G '1me iJ.eT.1)rê:ne, sous réserve eue cette me..z3r.ue soit suX'fis8.DlID.ent solide pour résister à le. pression amont.