Régulateur centrifuge. La présente invention a pour objet un régulateur centrifuge du type comprenant des masses entraînées par un arbre -et sustep- iibles de s'écarter de -celui-ci sous l'effet de <B>la</B> force centrifuge, des moyens exerçant des forces antagonistes qui s'opposent<B>à</B> l'écarte ment desdites masses, et un organe de eom- mande actionné par celles-ci pour être déplacé axialement par rapport audit arbre, de telle façon, qu'à une vitesse de rotation déterminée corresponde une position déterminée des masses et de l'organe de commandé par rap port audit arbre.
les Dans maffle,% les sont régulateurs rappelées centrifuges vers Farbre connus' par la gravité ou par un ressort, et prennent, par mpport <B>à</B> l'arbre, une position déterminée différente, pour ahaque vitesse de rotation.
Elles entraînent un organe de commande, avec lequel elles sont reliées ou sur lequel elles s'appuient, et provoquent un déplace ment axial de cet organe, dont la position par rapport<B>à</B> l'axe est, par conséquent, également fonction de la vitesse de rotation du ré,(Yula,- leur.
Pour un certain taux de variation des forces qui s'opposent<B>à</B> l'écartement des maesffl, le régulateur est isochrone, c'est- à-dire qu'il est en équilibre pour une seule vitesse de rotation déterminée.
Dans ces wn- ditions, le -déplacement complet de l'organe de commande dans un sens ou dans l'autre,<B>à</B> partir d'une position d'équilibre instable, est obtenu pour une modification infiniment petite de la vitesse de rotation du ré-ulateur. Dans la pratique, afin que le régulateur soit si-able, on est obligé de choisir un taux de variation des forces antagonistes notablement plus élevé que celui correspondant<B>à</B> Piso-chronisme du régulateur.<B>Il</B> en résulte une sensibilité réduite.
Selon des dispositions connues, on accon- ple deux régulateurs dont l'un, très, sensible, est presque isochrone et est fortement amorti et dont l'autre, relativement peu sensible, est très lieu amorti. On obtient ainsi un dispositif qui joint une grande sensibilité<B>à</B> une bonne el stabilité.
L'invention vise<B>à</B> fournir un régulateur présentant tous les avantages. d'un tel di##po- s s itif, constitué par deux régulateurs de ca- rattéristiques différentes, accouplés l'un<B>à</B> l'autre.
Dans ce but, -dans le régulateur objet de l'invention, les moyens exerçant des forces antagonistes comprennent deux organes élasti ques accouplés mécaniquement l'un<B>à</B> l'autre, l'un de ces organes étant freiné par un organe, amortis,sieur qui ralentit le déplacement du point d'accouplement desdits organes 61asti- ques, de telle façon que ledit régulateur soit 'très sensibkaux écarts de vitesse de rotation qui subsistent pendant un temps relativement long, et qu'il soit relativement peu sensible aux variations instantanées de la vitesse de rotation.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemples, deux formes d'exécution du É6gu- lateur centrifuge selon l'invention.
La fig. <B>1</B> est une vue -en coupe axiale, d'une première forme, d'exécution destinée<B>à</B> être utilisée quand l'axe du rotor -est prati quement vertical.
La fig. 2 est une vue en coupe axiale d'une seconde forme #d'exëcutiun qui peut être utilisée avec l'axe dit rotor horizontal ou même avec le régulateur placé dans une posi tion renversée, s'il est fait quelques petites modifications dans la disposition du réservoir.
Dans le régulateur représenté par la, fig. <B>1, à</B> l'extrémité d'un arbre entraîné<B>-A,</B> se trouve un cylindre B, #coaxial avec cet arbre, dont une extrémité B', reliée<B>à</B> cet arbre, est fermée, l'extrémité opposée de -ce cylindre étant ouverte.
Une enveloppe, dont la, partie prine,ipale cylindrique<B>C,</B> 'est d'un diamètre notablement p-lus, grand que celui du,ryli-ndre B, est reliée<B>à</B> ce cylindre et tourne avec lui. <B>A</B> l'extrémité de, l'enveloppe<B>C,</B> opposée<B>à</B> celle<B>où</B> cette, enveloppe est reliée au cylin-- dre B, se trouvent des consoles<B>C',</B> auxquelles sont fixées, pour pivot-or en C', des masses <B>D.</B> Un 'bras<B>D'</B> dechaque masse s'appuie sur un collier<B>E,</B> porté par une tige de réglage F,
dont l'axe coïncide avec celui de l'arbre -en traîné<B>A</B> et qui sort par un manchon<B>C',</B> porté par une extrémité<B>C'</B> de l'enveloppe<B>C.</B> La ti-e F peut glisser dans le -manchon<B>C',</B> de façon<B>à</B> effectuer le réglage désiré.
Le collier <B><I>E</I></B> est formé<B>à</B> lextrémité d'un manchon<B>E'</B> et -est relié<B>à</B> la. tige F par une, chevillé<B>G</B> qui traverse l'extrémité de la tige et le man- chan E' eA passe, dans des fentes longitudi nales<B>C'</B> du manchon<B>C'.</B> L'arrangement est tel que, quand lenveloppe <B>C</B> tourne, avec les masses<B>D</B> et le collier<B>E,</B> une rotation est im primée aussi<B>à</B> la tige<B>à</B> réglage F, tout en perm,ettaat <B>à</B> eette dernière de se mouvoir dans le sens de son axe,
par rapport<B>à</B> l'enve- lappe C.
Dans le cylindTe B se trouve un piston H, portant une partie cylindrique évidée H', et pouvant glisser librement<B>à</B> l'intérieur du -cylindre B. Le piston H est percé d'au moins un petit trou H2, servant de passage, par lequel du fluide peut passer d'un côté<B>à</B> l'autre du piston, c'est-à-dire de la partie inférieure du cylindre B, au-dessous du piston,<B>à</B> la partie supérieure dece cylindre, qui débouche,
dans l'envéloppe <B>C.</B> Entre la face supérieure du piston H -et lecollier <B>E</B> est enroulé un ressort <B>J</B> -constituant le premier ressort du réoula#- teur. Entre la face inférieure -du piston H<I>et</I> l'extrémité intérieure fermée B' du cylindre <I>B se</I> trouve un autre ressort<B>J'</B> qui constitue le second ressort. Les deux ressorts<B>J</B><I>et</I><B>J'</B> ont des caractéristiques semblables, mais des longueurs différentes. Le cylindre B est rem pli d'huile et la dimension du petit trou H:" du piston H -détermine l'action d'amortisse ment du piston.
Ce petit trou de passage peut être placé ailleurs que dans, le piston -et son débit pleut être ajusté par une -soupape régla ble, comme indiqué<B>à</B> la fig. 2 par exemple.
L%nsemble du rotor, -comprenant le<B>cy-</B> lindre B et l'enveloppe<B>C,</B> avec les masses<B>D</B> <B>à</B> l'intérieur de cette dernière, est enfermé dans une enveloppe extérieure fixe K.
Le régulateur représenté -en fig. <B>1</B> fone- tionne de la façon suivante: Lorsque la vi tesse de rotation du régulateur s'écarte de la vitesse de régime qu'il est chargé de maintenir, par exemple lorsqu'elle dépasse cette vit#esse, les masses<B>D</B> ont tendance<B>à</B> s'écarter de l'axe de rotation du régulateur, sous l'effet<B>de</B> la force centrifuge.
Les, leviers<B>Y</B> exercent al-ors, sur <B>le</B> collier<B>E du</B> manchon<B>E',</B> une pression plus forte que la force antagoniste développée par compression du ressort<B>J.</B> Le manchon<B>E</B> se déplace vers le bas, entraînant la tige -de commande F qui aetionnera un dis- positif,de réglage de la, machine<B>à</B> laquelle le régulateur est accouplé, par exemple un dis positif de réglage de l'admission de la va-peur dans une<B>-</B> turbine<B>à</B> vapeur, ri,#duisant ainsi l'énergie fournie<B>à</B> la machine -et,
par cansé- #D quence, sa vitesse de rotation. L'équilibre des forces entre les ressorts-<B>J</B> et<B><I>J'</I></B> est alors rompu: le ressort<B>J</B> ayant été comprimé tend, <B>à</B> son tour,<B>à</B> comprimer le ressort<B>J'.</B> Celui-ci est ±reine par le piston H-H:
' qui ne peut se déplacer qu'à, mesure que le liquide cou- I##nii dans le eylindre P) s'icoule <B>à</B> travers le troit IP' vers la partie ,upi#rieure du cylindre <I>B.</I> Si l'excès (le vite:
#se persiste. le piston Il se (Mplacera lentement vers<B>le</B> bas, compri- inatil <B>le</B> ressort<B>J',</B> la force antawoniste exer- eè(# par <B>le</B> ressort,<B>J</B> sur le manchon<B>E'</B> dimi- iiiiera alors, et les niasses<B>D</B> s'écarteront da- entraînant le manchon<B>E'</B> et la tige <B>F</B> vers le bas,
jusqu'it ce que l'accroissement <B>de la</B> force aiiia--oniste de Fensemble des res- ,sort#; <B>J<I>et</I> J'</B> suffise<B>à</B> compenser l'accroisse- nient des forces ceiitrifu,#'es, dû<B>ù</B> l'excès (le <B>la</B> viles'e subsislant après le réglage et <B>à</B> l'accroissement de la distance<B>à</B> l'axe des centres (le -raviié des ma#sse-s, <B>D.</B>
r-Al, s(Insîl,)ilii#é du ré-ulateur <B>à</B> des écarts (1t, vitesse persistant pendant un certain lemps est déterminée par le taux de varia- lion de la force aiiit,,,oniste développée par l'ensemble de ressorts J-J. Cette sensibilité peut être choisie très grande, le ré-ulateur Mant presque isochrone.
La. sensibilité aux variations de vites_;#e instantanées lest au con traire déterminée par le taux de variation de <B>la</B> foi-ce anta--oniste développée par<B>le</B> ressort <B>J</B> seul, le piston H pouvant, dans ce cas, être assimilé<B>il</B> un point d'appui fixe dec,e ressort. Ce taux de variation est nécessairement plus élevé. le rbgulateur est donc loin d'être iso- elirone par rapport aux variations de vitesse instantanées, et il peut être dimensionné de façon<B>à</B> être très stable.
Dan,,<B>la</B> seconde forme d'exécution du ré- o-Ulateur, représentée<B>à</B> la fi-.<B>9,</B> une tige de <B>MI</B><I>n</I> régia'-e <I>F,</I> par l'intermédiaire de laquelle des mouvements de réglage sont tran#smis <B>à</B> partir de masses<B>D,</B> est disposée pour coulisser dans un arbre creux<B>-J'</B> qui est entraîné et qui porte un rotor constitué par une enveloppe<B>C</B> dans laquelle sont montées des masses,<B>D.</B> L'ar bre,
creux<B>A'</B> tourne dans des paliers L et M portés par des parois transversales K' et K2 d'une enveloppe extérieure fixe K'. Autour <B>de</B> l'arbre<B>A'</B> se trouve un ressort divisé en deux partie:
# <B>J</B><I>et</I><B>J'.</B> L'une (les extrémités de la, première partie<B>J,</B> qui n'est pas amortie, bute contre un collier<B>E</B> que porte un maii- elion coulissant<B>E'</B> et sur lequel s'appuient des bras<B>D'</B> des masses<B>D.</B> Ce manchon est relié par une cheville transversale<B>G à</B> la tige de réglage<B>F,</B> la cheville passant dans des fentes <I>en n</I> _j 2# ménagées dans le sens de la longueur, n dans la.
paroi de l'arbre creux<B>A',</B> de façon que la tige F soit, libre de coulisser<B>à</B> l'inté rieur de l'arbré'A'. L'autre extrémité de la première partie<B>J</B> du ressort bute contre un collier ilil, dîsposé <B>à</B> l'extérieur #d'un second manchon M', coulissant sur l'arbre<B>A'.</B> La se- co,nd,c# partie<B>J'</B> du ressort, qui est amortie, se trouve entre le #colli-er Jl de ce second man chon J'I' et une extrémité adjacente<B>C'</B> de l'enveloppe<B>C</B> du rotor.
Le manchon JI' est relié par une aheville transversale<B>G',</B> qui passe dans des fentes<B>A'</B> de la, paroi de Par- bre #.F, <B>à</B> l'une des extrémités d'une ti-,e <B><I>N,</I></B> disposée pour coulisser<B>à</B> l'intérieur de Par- bre, creux<B>A',</B> l'autre extrémité de cette tige<B><I>N</I></B> kant reliée<B>à</B> un amortisseur.
Dans, cette forme d'exécution, l'amortisseur est fixe et la liaison entre lui et l'extrémité de la tige ,coulissante<B><I>N</I></B><I> se</I> fait par l'intermédiaire d'un palier<B>a,</B> billes<B>0,</B> monté dans une coupe<B>0',</B> fixée sur la. face extérieure d'un diaphragme souple P, qui ferme de façon étanche l'une des extrémités d'un cylindre B2, disposé sur l'enveloppe extérieure K'. L'extrémité du<B>cy-</B> lindre opposée au diaphragme est fermée par une paroi rigide B'.<B>A</B> l'intérieur du cylin dre<I>B'</I> se trouve un piston H' qui est relié <B>à</B> la face intérieure du diaphragme P !et, au travers de ce dernier,<B>à</B> la partie extérieure<B>0'</B> du palier<B>à</B> billes<B>0,</B> de façon que les mouve ments de la.
tioe <B>N</B> soient communiqués au piston IP, dont les mouvements sont amortis par un liquide qui remplit le cylindre B2. Sur un<B>côté</B> du cylindre B' se trouve un réser voir<B>Q,</B> avec lequel le cylindre commuuique par l'intermédiaire de passages<B>B</B> et<B>B',</B> par lesquels le liquide se trouvant dans le cylin dre peut couler.
de, chaque côté du piston H', dans et hors du réservoir.<B>Il</B> convient que le passage R ait un diamètre plutôt plus grand qu,e celui du passage R' et que le débit de ce dernier passage puisse être réglé par une vis réglable, dont l'extrémité fonetionne# comme une soupape:<B>à</B> l'extrémité du passage e. Le piston H' fonctionne ainsi tomme un amortisseur dans le cylindre, B.
Le fonctionnement de -ce régulateur est identique<B>à</B> celui du régulateur représenté<B>à</B> la fig. <B>1.</B>
La forme d'exécution représentée<B>à,</B> la fig. 2, est plus particulièrement destinée<B>à</B> être utilisée en position horizontale de l'axe du rotor et, dans ce -cas.,<B>le</B> réservoir<B>Q</B> peut être placé, comme il a été représenté, sur un c'ôté du eylindre B', de façon qu'il se trouve au-dessus du cylindre. Toutefois, le réservoir peut etre, placé autrement, par exemple<B>à</B> l'extrémité du cylindre, avec un passage con duisant du réservoir aux extrémités opposées du cylindre. Le régulateur peut alors être utilisé en position renversée, Parbre <B>A'</B> étant dirigé vers le bas.
Dans la forme d'exécution représentée par <B>la</B> fig. 2, il ne peut<B>y</B> avoir d'éclaboussure du liquide contenu dans le cylindre amortis seur, l'amortisseur est étanché.