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"AGil.I3 A CONSIGNE VARIABLE"
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Certains appareil basculeurs A Pluideu PoHCirioD)H<rttt lorsque lu pression A l'orifice d'ontrie dépasse un ce<t.'1Jn 'nw..u.. déterminé une rois pour toutes, par leur. caractéristiques dimpri" .tonnvl1a. Mole, dans le applications de ce* appareil$,# on ne dispose pus toujours d'un(' pression dincto du signal a-yant 'l'tin- tonsité voulu", D'autre part, t'utte pression do signai peut atteindre 1A valeur de basculement du façon lente ut tr1" progrentive, provo- quant Aînai de* h6' tKtion d na le déc lonchewont si 17*xpp*rwil n'a pas une sensibilité poussée.
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Pour rM6diur à ces inconvénients, on intercale sur la circuit dlfintrév du appareils bn8cu]uur8 une bascule A consigne variable. Ct8t un appareil Bible qui bascule franchement des qutt iM pression A .on entrée atteint la valeur précise déterminée pour lAquvllu il nat réglé ot qui ouvre ou .interrompt nettement alors 1a circuit qu'il commande. î,a pression A Ingluollu n lieu le basculement 08t lu pression du conMignu. Quelle tiuli suit 1A Pormu de l'onde de 1"-"l'4fl1.\11\ d'untréll7 on fonction du temps, {'titI' do la pru8ign de sortit ont rvctangul1ru.
On appc.U'rn svnoi b 1 1 i té du l'apporoll, l'écart maximum tu16J'. entre lit vnluur ')<.' in /"(\nM1m' )'t la valeur do 1. prcufion orrLfc:t1V qui provoque lu baecuturont On a aouvunt utilisé dans co but du* appareils i bune-polotte fonctionnant par cuntrv-r6nctiop dans 'c8qu18 un début du déplacwmont du la palette est uut0-nlrctonu et 10 poursuit dans le mtmc sens juSqu'd la fermeture totale do la buse, Cette contre-r6oetiQn peut aussi Gtre exercée, sur In buau qui vient alors à la rencontre de la palette., ca appareil% ne sont ni très rapides, ni très saneiblout Ils ne conviennent pas pour la constitution du circuits logiques MiniaturiftÓ8 z, réponse rapide.
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La présente invention, due Aux travaux de Messieurs André
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Sftint-JOANtS at George LORIOT, concerne une bascule A consigne variable z bU6d-plrttv z1 hnutoa perrormantes.
- Cette bascule comporte un équipage mobile qui forme le fond défor- mitble étanche d'une chambre où règne la pression d'entrée et qui est soumis d'autre part à la forco antagoniste d'un ressort il tare rlA glablo prônant appui sur le corps dv l'appareil, ledit équipage
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portant une palette associée- à une buse fixe alimentée en fluide
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sous pression par l'intermôdïnire d'une restriction qui débouche
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on amont de la buse dans une chambre do pression dont le fond
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d4formdblo actionne le clapet A deux position* du circuit do sortie, Pour une aon"1bi11t6 donnée, une surface d'action de la
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pression d'entrée ut un système buse-palette déterminée, on choisit
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un ressort de caractéristiques mécaniques telles que l'amplitude do sa déformation, s'il était libre,
lorsque la pression qui cons- titue le signal d'entrée franchit, dans un sens quelconque, la plage do sensibilité do l'appareil autour de la valeur de consigne, est au moins égale à la courue totale de la palette du système buse-palette. La restriction est choisie do telle sorte qu'elle ne laisse passer qu'un débit du même ordre que celui que peut passer en aval dans la buse totalement ouvertes
La fonctionnement de la bascule est alors le suivant,
Par ajustement de la tension ou de la compression du res- sort, on rgle la consigne à une valeur qui dépend dos caractéris- tiques de pression du circuit d'entrée.
Tant quo la force de la pression dans la chambre d'entrée appliquée a l'équipage mobile n'atteint pas la valeur do la consigne, le ressort no bouge pas et la palette reste en position fixe.
Lorsque la pression d'entrée subit une variation telle que la force corrospondantu franchit, dans un sens ou dans l'autre, la plage do sensibilité do l'ensemble détecteur ressort-équipage mobile palette, autour do la valeur de consigne, l'extrémité mobile du res- sort bouge et la palette parcourt la totalité de sa course, puisque l'amplitude do son mouvement est au plus égale 4 celle do la défor- mation du ressort.
Le système buse-palette fonctionne donc en tout ou rien au moment où la pression d'entrée franchit un seuil déterminé et indé- pondamment do la forma do la varration de cette pression en fonction du temps,
Cet ensemble détecteur, du fait du l'inertie ut de la course très faibles du système buse-pâlotte, est très sensible dès lors quo le ressort à une raideur adaptée à 1'appareil. Il a aussi une rapidité de réponse très grande* Lorsque, par exemple, la palette obture totalement la buse, la pression dans la chambre inforieure augmente jusqu'à atteindre la pression régnant dans lu circuit d'alimentation de la buse.
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Du fait de la restriction en mont de la chambre, la va- riation de pression est notable et suffisante pour que l'obturateur du circuit de sortie bascule d'une position à l'autre, changeant ainsi le signal do sortie,
Plus la variation de pression dans la chambre a été .grande, plus la réponse de l'obturateur est nette .
Cette réponse est par ailleurs d'autant plus rapide que la surface d'action de la pression dans la chambre inférieure *et grande. En effet, la force nécessaire au basculement de l'obtura- tour eet alors atteinte bien avant que la pression se soit établie non niveau maximum,
Noua avons décrit le fonctionnement de ces appareils lors- qu'ils sont soumis A une pression d'entrée variable - ils basculent alors, . la sensibilité près, pour une pression égale A la valeur de consigne* On les emploie aussi dans les séquences logiques,
où le signal d'entrée est une pression qui ne prend que deux valeurs extrêmes* On choisit alors une valeur de consigne telle quo la plage de sensibilité au basculement dans chaque aune soit contenue entié- rement entre les doux pressions de signal.
L'avantage de l'appareil est alors de basculer nettement et rapidement même lorsque l'onde du pression de signal d'entrée n'a pas en fonction du temps un diagramme rectangulaire,
La réalisation d'un appareilconforme A l'invention compor- te due variantes dont nous donneront) quelques exemples non limitatifs.
Le circuit d'alimentation de la buse est en général pria en dérivation sur le circuit d'alimentation de la sortie.
Mais il peut être intéressant d'alimenter la buse dé façon indépendante ,
Dans certaine appareils, l'équipage mobile de la première
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chambre ont Constitué d'une membrane fixée sur son pourtour au roept de l'appareil,
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Dans d'autres réalisation*, cfout un piston glissant de façon étanche dans une partie spécialement usinée du corps de l'appareils
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nntin, dans d'autre* réalisations c'est un ensemble d'une membrane fixée sur 10 pourtour de la chambre de pression et d'un levier de transmission de la force de pression,
Un premier exemple particulier de réalisation d'une telle bascule à consigne variable à action négative est représenté figure I.
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lo corps extérieur (t) du l'appareil reçoit en (2) la pression de signal d'entrée, on (17) la pression d'alimentation,
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à sortie se fuit en (1),
Une membrane (3) serrée à sa périphérie entre une partie usinée sur le corps (i) et une partie usinée sur la pièce annulaire (4) reçoit la pression d'entrée, Dans l'axe de cette membrane et lié à elle, est monté un équipage mobile qui comprend une pièce cylin-
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drique (5), une controplaque (7) et un obturateur réglable (palette) (8). Un ressort (9) est tendu entre l'équipage mobile et une bague
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(IU) dont la position ont réglée par la rotation de la tige filetée (11) qui ou visse dans le capuchon (la).
Ceci permet d'ajuster la tension du ressort*
La buse (15) placée sous la palette (8) reçoit l'air comprimé d'alimentation (17) par l'intermédiaire de l'étranglement
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(16) et l'évacué par Ituririuu fin, (1-4), L'étranglement (16) envoie -aussi l'air d'alimentation au-dessus de la membrane (19) qui forme le fond déformable de la deuxième chambre (18) et qui commande par le piston (6) le clapet
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à trois bille. 1, B2, fi, lequel fait communiquer l'alimentation (17) avec la sortie (21).
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Tant que la pression d'entrée variable en (2) est intérieur@ A la valeur de la consigne, déterminée par la tare du res- tort, la palette (8) retenue par le ressort (9) est immobile dans
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In position représentée sur la figure, la buse (15) est ouverte en grand, le clapet est ouvert, l'air d'alimontation (17) sort on (21) à su pression maximum.
Au moment précis où la pression d'entrée en (2) dépasse la valeur de consigne, la tension du ressort se peut plus équilibrer la force do pression sur la membrane (3) qui se déforme, l'équipage mobile se déplace très légèrement et ceci suffit pour que la palette obture instantanément et complètement la buses le dimenionnement judicieux du système mobile inférieur fait que l'augmentation de pression dans la chambre (18) au-dessus de la membrane (19) provoque le déplacement instantané vers le bas du piston (6) et des billes$ La pression à la sortie (21) devient donc minimum.
Au moment précis où la pression d'entrée en (a) redescend au-dessous de la valeur de consigne, la tension du ressort ramène l'équipage mobile dans sa première position, et, par voie de consé- quence, la buse s'ouvre totalement et le système bascule dame l'autre sens.
La bascule à) consigne variable selon l'invention permet donc d'actionner un basculeur sensible aux variations brusque% et ample* de pression, maie qui serait Insensible aux variation. lentes ou faibles de la pression de signal d'entrée en (3) qui actionne la bascule*
Un deuxième exemple de réalisation est représenté figure 2.
Cette bascule à action positive est constituée par un corps divisé en 3 parties par le piston (23) et la membrane déformable (29). nana la chambre supérieure (35) règne la pression d'entrée.
La zone médiane est reliée d'une part par (27) au circuit d'alimentation par l'intermédiaire de la buse (26) et du fin canal {36) qui débouchent sur la chambre (28). d'autre part A un échappement (38).
La zone inférieure ont reliée A l'arrivée (34) et au départ (33) du circuit de sortie et A un échappement (37).
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Le roasort (39) fonctmnnant à la compression, taré grice au bouton (j2) &tappu10 en bas sur le corps de l'appareil, en haut aur la piston (23) qui glisse de façon *tanche le long de la paroi intérieure du corps, et qui porte la palette (25), lorsque la pression dans la chambre supérieure (35) augmente au-delà de la valeur do la consigne, la palette (25)
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obture la buou (< '), ce qui fait croître la pression dans la chambre (28). La mumbrnnu (29) ne déforme et pousse le piston (30) nul décolle la bille (31) du son siège (33). La pression en (34) au transmet alorw librumont à la sortie (33).
InYUrrcmant, lorsque lit pression dans la chambre supérieurs tombe UU-dd8HOU" de- lu valeur du consigna, la palette libère la buée, la pression diminue dans ils Xt-mu chambra et la pression de ( 4 j applique lu bille siir son uiège, mettant ainsi le circuit de ortie A l'atmsssplarr. par (37).
Un 3ème exemple do réalisation est représenté schématique- ment Figure 3. Ici, la palette fixée d'uno part' l'extrémité du
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ressort de t"ragu uut 1160, si'rrutr part à un point d'un levier, on un autre point duquel uest appliquée la force de la pression d'entrée,
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Lu luviur (41) ose mobile autour de l'axe (43). Il reçoit en (43) la force quo la pression d'entrée en @ exerce sur la surface d'action (44). Il reçoit aussi à son extrémité (47) opposée
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A l'axte, la rorru tlti ressort (4*)) réglable par un dispositif (46), par exemple à via. Cette Porte vat opposée A 'celle de la pression d'ontrèo.
Cette mdms3 <t!*<.'mjt6 porte la palette (48) associé A la buno (49) ; i rc3ttc hutte ont 2a sortie de la chambre (10) A fond deformabif (5), al.muntôu oti fluide d'alimentation par l'1nterm'- diairo de la restriction (SI) qui ne peut laisser passer qu'un
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débit du mdrnu ordre quo celui qui peut passer en aval par la buée totalumont csuYsrttr. Co fond (5M) agit sur la bille (63) qui obture ttiternntivomont Iteti deux 8na {r3Aj et (55).
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A est l'orifice d'alimentation de l'appareil en fluide *ou* pression
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S est l'orifice de eortîo de Ilappareil 0 tint l'orifice du mine à la pression de références
La surface du fond déformable (52) de la chambre (60) est supérieure à la section principale de la bille (53) dans le en* où la pression maximale dans la chambre (50) n'est pas supérieure à la pression d'alimentation.
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Le runct10nnHmunL de la bascule est le suivant t Lorsquu la pression A l'entre H est supérieure à la
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valeur de consigne, le levier (41) comprime le ressort (5)* La buse (49) est ouverte. La pression dans la chambre (50) est assez faible pour (jute la pression d'alimentation en A repousse la bille (53) sur le siège (54) et s'établisse A la sortie 8 , (position
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ropresontéo sur lu figure).
Lorsque la pru8tun d'untrêu descend u-du8'ou. do la valeur de consigne, 10 ressort ropoubse le levier, la palette obture totalompnt la buse. La pression dans la chambre (50) augmonta aaacx pour que le fond cat3'armable (5U) rp'8'U la bille (53) sur le miègu (55 )t mettant ainsi un communication la %ortie S avec la pression de !'Ai*6fMncf 0, Le clapet à billes puut aussi Ptre agencé de façon à faire communitluur 3 pt A lorsque la pression un 8 est inr6rieure à la pression de coneignu, ut à Paire communiquer S et 0 dans l'autre cas
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Une tulle bascule pout 8tre convortie on bascule diffé- rentielle, capable de* comparer Ion intensité. de doux pressions d'entrée.
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Dana ou cils$ lit plus tortu doe doux pressions, Pli aura appliquée commu la pression d'ontréo do l'exemple précédent, La prussion ln plue faible, P. natra sur 10 levier dans un *une opposé A celui du la Fore* do Pl' cOent-A-dire que son action s'ajoutera A colle du ressort.
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Si Ivlj doux point d'application don force excercées nous l'action dos pri Ri nn p ut pli ur le leviur ont à la môme dit- tance du l'axa ut AI Iub tturPtROM d'action don prenaient! sont *gales, l'uppurutl Uhhcu lu nu moment Qù la valeur do la ditrérenco due pressions (p 1 - vu) franchit un Nouil donné, A l* tuntibilit prêt du l'apparut1.
Si CUti l'ote! it 3 ->ri * tu ttunt pas réaliedant l'appareil baftculo lorsqu la vqluur d'une Fonction linéaire de p. et p2e de la rormu (tip, - bpi), fr"nchtt un nouil d4tiirminêt lu MUMtl s1, C\It11I1W dans lu cas général, réglable par la roiduiir t't lit f'Mprt'ttMinn 1td.Uulu du ressort. n son L1 invinu.
ion un4t basculo A consigne variable qui comporte un 6ttupH,{f mub11u qui formw lu fond 416formable étanche d'une cha/l\bru Oi1 rt'j#.n4 lit {J1'(/fH.ion d'entrée et qui ont soumis d'au- tro part ù la V)et-t- unt./.\Jurd.fttlt d'un ressort A tare réglable prenant appui sur le curpn du ledit équipage portant une palette associée A unn hufto al1on\60 en fluide nous p'.8ion par l'inter- m6dtMiPx d'una r6LrJctton qui débouche en amont de la bu* dans une chambre 4m pr\''i l<1n dont le fond déformable actionne le clapet à deux positions du minuit da eurtte Le* pnv*ïiàr iHt tquns du ru&<sort et du 8Y8tt>mg bu...palette sont choitoittm <). f'sçon '1'1(' l'W ilerni4er fonctionne on tout ou rien lorsque la pru8ldn d'<.'ntf6t' Franchit la plage de sensibilité au VOltelnlt8u dqe In vah'u!* dt' (-()nMigw.
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La rr1cLtun nu ld18U yusrur qu'un débit ttunwiblemunt vqu1v.dt'nl: h t:ulu1 (m pout l'HU4I'1Ut" Anna la bU80 ouverte.