Régulateur de pression pour liquides. La présente invention concerne un régula teur de pression pour liquides, intercalé entre une conduite d'amenée de liquide à haute pression et une conduite de distribution à pression plus basse, comportant un organe obturateur, placé sous la dépendance d'une membrane souple dont une face est exposée <B>à</B> la pression de distribution du régulateur et dont l'autre est refoulée par un organe élastique.
L'invention consiste en ce que l'obtura teur comprend deux éléments dont l'un, dis posé en aval, est une soupape et dont l'autre, placé en amont, est un tiroir équilibré et en relation permanente avec la haute pression, une chambre intermédiaire étant ménagée entre la soupape et le tiroir.
Une forme de réalisation du régulateur conforme à l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 est une coupe longitudinale du régulateur; La fig. 2 est une vue extérieure de l'ob turateur.
Sur la fig. 1, 10 est le boîtier .du r6gu- lateur qui reçoit, d'une part, une tubulure 11, le raccordement d'une conduite d'amenée (non représentée) à haute pression et, d'autre part, en 12, la tubulure de raccordement d'une conduite de distribution à basse pres sion (également non représentée).
A sa partie supérieure, le boîtier 10 forme une chapelle 13, recouverte par un chapeau 14, maintenu par des vis l'5. En travers de la chapelle 13 est disposée une membrane souple 17 dont le bord est pincé par les vis 15 entre le boîtier 10 et le chapeau 14; cette membrane se trouve ainsi soumise par la face inférieure à la pression régnant dans la chapelle, c'est-à-dire dans la tubulure de distribution 12.
Sur l'autre face de la membrane 16 ap puie, par l'intermédiaire d'une plaque mé tallique 17, un ressort 18 qui est retenu par une rondelle filetée 19 vissée à l'intérieur du chapeau 14. Cette rondelle présente en son centre une portée carrée 20 susceptible de recevoir une clé qui permet de faire tourner à volonté la rondelle et, par suite, de serrer ou desserrer le ressort 18, grâce à quoi l'ac tion de ce ressort sur la membrane 16 peut être déterminée à volonté.
Un bouchon supérieur 21 obture complè tement le chapeau 14 et évite des fuites<B>à -</B> l'extérieur do l'appareil en cas de perforation accidentelle de la membrane. Àu centre de la membrane 16 est enfin fixée, à l'aide d'une rondelle d'appui 22 et un écrou 23, une tige 24 s'étendant vers le bas et portant l'obtu rateur du régulateur.
L'obturateur du régulateur se compose de deux éléments dont l'un est réalisé sous forme de soupape et comprend une cuvette 25 mu nie d'une pastille d'étanchéité 26.
Cette cuvette coopère avec un siège 27 qui entoure un passage 28 aboutissant dans la chapelle 13.
En second lieu, l'obturateur comprend un élément en forme .de tiroir cylindrique 29, susceptible -de coulisser à frottement doux, d'abord dans une ouverture 30, de même dia mètre que celui du tiroir cylindrique et pra tiquée à l'intérieur du boîtier 10, et limitant un espace annulaire 31 qui est en liaison di recte avec la tubulure d'amenée de liquide à haute pression 11.
Ensuite, le tiroir s'engage dans une por tée inférieure cylindrique 32 que forme le boîtier 10 et qu'obture un bouchon inférieur à vis 33.
Le tiroir 29 est surmonté d'un certain nombre d'ailettes (trois dans l'exemple repré senté) désignées par 34, destinées à guider ce tiroir lorsque la partie principale 29 se trouve, comme le montre d'ailleurs la fig. 1, en dehors de l'ouverture 30.
Entre les ouvertures 28 et 30 se trouve une chambre intermédiaire 35 que, par con séquent, doit traverser le liquide pour aller de la tubulure 11 à la tubulure 12.
De plus, au-dessus des ailettes 34, c'est- à-dire en permanence dans la chambre inter médiaire 3,5 débouchent des canaux 36 qui aboutissent à un conduit central 37 pratiqué dans le tiroir 29 prolongé lui-même par un tube 38 muni de perforations 39 et ouvert à ses extrémités.
Les perforations 39 et l'ouverture infé rieure du tube 38 débouchent dans une cham bre auxiliaire 40, principalement formée à l'intérieur du tiroir 29, et limitée à sa partie inférieure par le chapeau à vis 33.
Enfin, la chambre auxiliaire 40 est pres que entièrement garnie d'un bloc 41, établi en caoutchouc, ou autre matière élastique à l'intérieur -de laquelle se trouvent emprison nées, par un procédé industriel bien connu, une multitude de petites bulles de gaz ou d'air, ce qui a pour effet de rendre le bloc compressible au plus haut point.
Le fonctionnement du régulateur ainsi décrit est le suivant: En supposant que la pression régnant dans la tubulure de distribution 12 soit un minimum, ce qui peut survenir si tous les appareils d'utilisation sont en position d'ou verture, la pression sur la face inférieure de la membrane 16 est insuffisante pour vaincre la contre-pression -due au ressort 18; la mem brane se trouve donc affaissée, comme le montre la fig. 1.
Suivant cette position, l'obturateur est à la position de pleine ouverture, c'est-à-dire que la soupape 25 est écartée au maximum de son siège 27, et que le tiroir 29 est descendu pour dégager complètement l'ouver ture 30. Dans ce cas, le liquide provenant de la conduite d'amenée ne subit aucune con trainte et traverse le régulateur avec son dé bit maximum.
Si, pour une raison quelconque, telle que l'arrêt d'un appareil d'utilisation, la pression dans la tubulure 12 tend à remonter, la membrane 16 recevant une pression plus forte comprime dans une certaine mesure le ressort 18, ce qui a pour résultat de faire remonter l'obturateur, c'est-à-dire de provo quer un étranglement au droit de l'ouverture 30, puisque le tiroir 29 s'en approche quelque peu. En même temps, la soupape 25 se rap proche de la même quantité du siège 27, mais cet étranglement est moins apparent, car, comme le montre la fig. 1, la soupape 25 est au début très écartée de son siège.
Ces étranglements des sections de passage du liquide produisent un ralentissement du débit qui, forcément, tend à faire diminuer la pression dans. la tubulure 12, de sorte qu'un équilibre peut s'établir pour une va leur de pression de distribution quelconque. Si la consommation des appareils d'utilisa tion cesse, même brusquement, la pression s'établit à. son maximum dans la chapelle 13 et la membrane 16 repoussée comprime le ressort 18 et soulève l'obturateur.
Le tiroir 29 vient occuper l'ouverture 30, ce qui interrompt pratiquement le passage du liquide, cependant, sans que l'ouverture 28 soit obturée par la pastille 26. Ensuite, le jeu existant entre le piston 29 et les- sur faces contre lesquelles il porte fait qu'un minimum de liquide à haute pression passe et que la pression dans la, chambre 35 et au delà monte peu à peu; la membrane 16 continue à être repoussée et, finalement, la soupape 25 applique lentement la pastille obturatrice<B>2'6</B> sur le siège 27.
La fermeture se produit donc sans coup de bélier appré ciable d'autant plus que le bloc 41 se com prime par suite d'une certaine quantité du liquide sous pression qui pénètre dans la chambre auxiliaire 40 à mesure que la pres sion croit.
A partir -de la fermeture de l'ouverture 28, la haute pression s'établit dans la cham bre intermédiaire 35 et applique énergique ment la soupape contre le siège, ce qui assure une excellente étanchéité.
Si un appareil d'utilisation est alors mis en jeu, une chute de pression prend nais sance dans la tubulure 12, de sorte que le ressort 18 repousse dans une certaine mesure la membrane 16, ce qui a pour effet de dé coller en premier lieu la soupape 25 de son siège 27; cependant, cet écartement de la soupape a lieu bien avant que le tiroir 29 ne dégage l'ouverture 30. Il en résulte .que la pression de la cham bre intermédiaire 35 tombe brusquement, .mais cette décompression brutale ne produit aucune irrégularité dans le fonctionnement, car à ce moment, sous l'effet de la chute de pression, le bloc 41 augmente de volume et une certaine quantité de liquide est chassee par les canaux 36 dans la chambre 35.
Comme aucun débit de liquide ne résulte de ce début de mouvement de la soupape 25, la pression continue à tomber dans la tubu lure 12. et la membrane s'affaisse sous l'ac tion du ressort 18.
Il est à remarquer que ce mouvement s'effectue sans être contrarié par la haute pression qui règne dans la tubulure 11; en effet, les faces supérieure et inférieure du tiroir 29 sont à la pression de la chambre intermédiaire 3-5 et la haute pression n'agit que sur la surface latérale. Ainsi, à plus forte raison, le fonctionnement du régulateur est indépendant des variations que peut subir la haute pression régnant dans la conduite d'amenée.
Finalement, le tiroir 29 découvre l'ou verture 30 et l'on se retrouve dans les con ditions indiquées au début -du présent exposé.
A l'ouverture du régulateur, le ressort 18 doit non seulement vaincre la basse pres sion, mais encore l'action sur la soupape 25 de la haute pression régnant dans la chambre 35. Au contraire, à -la fermeture, la réaction du liquide sur la soupape 2.5 est négligeable ainsi qu'il a été dit ci-dessus, de sorte que cette fermeture a lieu pour une pression sen siblement inférieure à la pression -d'ouver ture.
Grâce à cette propriété, même pour un très faible débit, le régulateur ne montre aucune tendance à provoquer des "batte- ments", c'est-@à-.dire à s'ouvrir et à se fermer périodiquement, ce qui donne toujours. nais sance à des coups de béliers et des. bruits désagréables.
Non seulement le régulateur ne provoque la formation d'aucun coup de bélier, mais encore, grâce à l'amortisseur que forme le bloc 41, un coup de bélier provenant soit de l'amont, soit de l'aval, ne peut traverser le régulateur en cours de fonctionnement, car la compression brusque du bloc 41 amène l'amortissement voulu de l'onde de choc.