Régulateur hydraulique de la pression d'un gaz par rapport<B>à</B> une pression témoin La présente invention a pour objet un régu lateur hydraulique de la pression d'un gaz, susceptible de fonctionner comme régulateur d'admission ou détendeur ou comme régulateur d'échappement.
Un tel régulateur comporte deux enceintes étanches reliées entre elles<B>à</B> la façon de vases communicants<B>;</B> l'une des deux enceintes reçoit une pression étalon ou témoin qui détermine la pression qui doit régner dans la seconde en ceinte.
L'extrême sensibilité de ce genre d'appareil rend son réglage<B>d</B> élicat et le fonctionnement très incertain et nécessite une constante sur veillance. La présente invention a pour but de remédier<B>à</B> cet inconvénient.
Selon la présente invention, le régulateur hydraulique de la pression d'un gaz par rapport <B>à</B> une pression témoin est caractérisé par le fait qu'il comprend une première enceinte dans la quelle règne la pression témoin et une deuxième enceinte ayant deux orifices, respec tivement d'admission et d'échappement du gaz dont la pression est<B>à</B> régler, ces enceintes par tiellement remplies de liquide étant étanches et reliées entre elles<B>à</B> leur base par un conduit, et, dans chacune de ces enceintes, un flotteur se déplaçant en même temps que le niveau du liquide de l'enceinte correspondante lorsque celui-ci varie sous l'effet de la différence exis- tant entre les pressions régnant dans ces en ceintes, chaque flotteur actionnant un dispositif d'obturation qui, pour la première enceinte,
commande l'admission du gaz<B>à</B> la pression té moin dans la seconde enceinte, et, pour la se conde enceinte, le passage du gaz dont la pres sion est<B>à</B> régler<B>à</B> travers l'un de ses deux ori fices.
Un tel régulateur hydraulique de pression peut, après avoir été réglé sur un circuit donné, fonctionner automatiquement et s'arrêter de même, dès l'ouverture ou la fermeture du cir cuit dont il assure le contrôle.
Les dessins annexés représentent,<B>à</B> titre d'exemple, des formes d'exécution de l'inven tion.
La fig. <B>1</B> est une coupe longitudinale d'un régulateur de pression de gaz, coupe faite selon la ligne I-I de la fig. 2.
La fig. 2 est une vue de dessus du régula teur avec une coupe par la ligne II-H de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est une coupe faite par la ligne III-III de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe longitudinale d'une variante du régulateur représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> fonctionnant en détendeur, coupe analogue<B>à</B> celle de cette fig. <B>1.</B> La fig. <B>5</B> est une coupe du régulateur repré senté<B>à</B> la fig. 4, analogue<B>à</B> la coupe de la fig. <B>3.</B>
La fig. <B>6</B> est une vue schématique d'une autre forme d#exécution de l'invention. Comme on le voit sur la fig. <B>1,</B> le régula teur représenté est agencé de manière<B>à</B> laisser échapper l'excès de pression d'un gaz contenu dans une enceinte, la pression<B>à</B> maintenir étant déterminée comparativement<B>à</B> une pression témoin d'un gaz contenu dans une seconde en ceinte. L'appareil comporte deux chambres<B>1</B> et 2 communicantes et constituées respective ment par des manchons la et 2a dont les tran ches sont appliquées sur des joints d'étanchéité prévus respectivement dans un flasque supé rieur<B>A</B> et dans un flasque inférieur B.
Ces flas ques<B>A</B><I>et</I> B sont maintenus serrés l'un vers l'autre par des entretoises boulonnées<B>32.</B> Les enceintes<B>1</B> et 2 renferment jusqu'à une cer taine hauteur un liquide<B>3</B> dans lequel plon gent deux flotteurs 4 et<B>5</B> en forme de cuvettes. Ces flotteurs commandent, par leurs mouve ments de montée et descente, des moyens d'ob turation. Ces moyens d'obturation sont consti tués par la coopération de fourreaux<B>6, 7</B> soli daires des fonds des flotteurs et coulissant de façon<B>-</B> étanche sur des guides creux<B>8, 9</B> soli daires du flasque<B>A.</B>
Les mouvements de montée ou de descente du liquide<B>3,</B> sous l'effet de la différence des pressions exercées dans chacune des chambres <B>1</B> et 2, auront pour résultat d'entrahier chaque flotteur 4 et<B>5</B> dans un mouvement analogue<B>à</B> celui du liquide et, par ce mouvement, des ori fices<B>10</B> et<B>11,</B> prévus radialement dans les gui des<B>8, 9,</B> et débouchant dans l'âme desdits gui des, seront découverts ou maintenus obturés, permettant ainsi aux pressions régnant dans les enceintes<B>1</B> et 2 d'être transmises<B>à</B> l'inté rieur des guides. L'ouverture des orifices<B>10</B> et <B>11</B> a lieu<B>à</B> la descente des flotteurs lorsque les tranches supérieures des fourreaux<B>6</B> et<B>7</B> af fleurent lesdits orifices.
La chambre<B>1</B> est pourvue<B>à</B> sa partie supé rieure d'un canal 14 traversant le flasque<B>A</B> et recevant un raccord 12 permettant sa liaison par une tuyauterie<B>à</B> l'enceinte dans laquelle règne la pression témoin.
Ce raccord comporte un clapet<B>à</B> bille de sécurité<B>13</B> dont le siège<B>33</B> surmonte la bille. De cette façon, le mouvement du fluide sous la pression témoin n'est nullement gêné dans le sens de l'admission<B>à</B> la chambre<B>1.</B> Dans le sens inverse, si ce fluide, par suite d'une brus que chute de pression dans le canal 12, venait <B>à</B> tendre<B>à</B> sortir brusquement de cette cham bre<B>1,</B> un jet de fluide dirigé par des canaux 34 de la grille de retenue<B>35</B> de la bille<B>13</B> serait appliqué sous cette bille, la soulevant immédiatement et l'appliquant sur son siège, empêchant alors toute fuite.
Le flasque<B>A</B> comporte, pour la chambre 2, un canal<B>17</B> recevant également un raccord<B>15</B> <B>à</B> clapet<B>à</B> bille<B>16</B> de sécurité identique au pré cédent.
L'âme du guide<B>8</B> communique<B>à</B> sa partie supérieure avec un clapet<B>à</B> bille<B>19</B> reposant par gravité sur son siège<B>18.</B> La chambre de ce clapet communique avec une canalisation 20 qui se prolonge par une canalisation 21, elle-même prolongée par un orifice 22 débou chant dans la chambre 2<B>à</B> la partie supérieure de cette dernière.
Cet ensemble, bille<B>19,</B> cana lisations 20, 21 et 22, constitue un dispositif d'automaticité et de sécurité qui, ainsi qu'indi qué ci-aprùs dans la description du fonctionne ment du régulateur, permet<B>à</B> la fois<B>à</B> ce régu lateur de se mettre en marche automatique ment pour rétablir dans l'enceinte 2, en cas de manque de pression, une pression égale<B>à</B> la pression témoin de l'enceinte<B>1,</B> et interdire au liquide, même très mobile, de passer intempes tivement dans une seule des deux chambres par la canalisation<B>27</B> sous l'action d'une pression excédentaire régnant dans l'autre chambre.
De son côté, le guide<B>9</B> communique par sa partie creuse avec une chambre<B>23</B> du flas que<B>A,</B> chambre dans laquelle peut pivoter, de façon étanche, un fourreau borgne 24,<B>à</B> tête moletée. Ce fourreau est pourvu d'une perfora tion radiale<B>25,</B> destinée<B>à</B> être placée en regard d'un orifice<B>26</B> ménagé dans le flasque<B>A</B> et<B>dé-</B> bouchant<B>à</B> l'extérieur. Par la modification de la position donnée au fourreau 24, il est possi ble de régler la section de l'orifice d'échappe ment.
Quand la pression, arrivant dans la chambre 2 par la tubulure<B>15,</B> augmente, elle refoule le liquide<B>3</B> qui entreine dans sa des cente le flotteur<B>5</B> et le fourreau<B>7</B> qui décou vre les orifices<B>11,</B> ce qui permet<B>à</B> l'excédent de pression<B>de</B> s'échapper par l'orifice<B>26.</B>
La communication entre les deux chambres <B>1</B> et 2 s'effectue par une canalisation<B>27</B> amé nagée tangentiellement<B>à</B> la paroi de deux cuvettes circulaires pratiquées dans le flasque B au fond des chambres<B>1</B> et 2. Cette disposi tion force le liquide de la chambre réceptrice <B>à</B> un mouvement<B>de</B> rotation qui affecte le flot teur correspondant. Le flotteur subit de ce fait un mouvement de rotation qui favorise les<B>dé-</B> placements du fourreau par rapport au guide et évite les usures localisées. D'ailleurs, la lu brification entre le guide fixe et le fourreau est assurée par un orifice capillaire<B>28</B> faisant com muniquer le fond de chaque guide et sa surface extérieure. Une réserve d'huile fine est placée dans la partie borgne du guide et cette huile suinte entre le guide et le fourreau.
Dans chacune des chambres<B>1</B> et 2 sont disposées des tiges<B>29</B> vissées dans le flasque <B><I>A,</I></B> ces tiges s'étendant sur toute la hauteur des- dites chambres. Le retrait de l'une ou plusieurs de ces tiges fait varier dans la chambre intéres sée la section offerte<B>à</B> la pression intérieure<B>;</B> les sections respectives des deux chambres peu vent ainsi être réglées de façon différentielle avec une haute précision. Ce réglage peut d'ail leurs être rendu encore plus fin par insertion de tiges de diverses sections. Selon les dimen sions du régulateur, les tiges peuvent être rem placées par des segments de volume déterminé qui permettent des différences de section plus importantes.
Ce dispositif ne comporte aucun risque de déréglage et ne nuit en rien<B>à</B> la sen sibilité du régulateur.
Le liquide<B>3</B> a avantage<B>à</B> posséder une très forte densité.
Le fonctionnement du régulateur ainsi<B>dé-</B> crit est le suivant<B>:</B> Le régulateur est intercalé dans un circuit de gaz dont la pression ne doit pas dépasser une valeur donnée par rapport<B>à</B> une pression étalon, cette dernière régnant dans la chambre <B>1</B> où elle est amenée par la tubulure 12, tandis que le fluide dont la pression est<B>à</B> contrôler est admis dans la chambre 2 par la tubulure <B><I>15</I> ;</B> si la disposition générale des circuits est telle que les deux fluides sous pression arrivent simultanément dans le régulateur, celui-ci est immédiatement en fonction.
Dès que, dans la chambre 2, la pression<B>à</B> contrôler atteint une valeur supérieure<B>à</B> la va leur de réglage, le liquide<B>3</B> est refoulé vers la chambre<B>1,</B> entraînant le flotteur<B>5</B> dont le fourreau<B>7</B> découvre les orifices<B>11.</B> Le fluide sous pression supérieure<B>à</B> la pression étalon s'échappe par l'orifice<B>26.</B> La pression diminue dans la chambre 2, le liquide<B>3</B> remonte dans cette chambre, entraînant le flotteur<B>5</B> dont le fourreau<B>7</B> obture les orifices<B>11</B> lorsque cette pression est égale<B>à</B> la pression étalon.
Si la pression dans la chambre 2 est peu supérieure<B>à</B> la pression étalon et si le manchon 24 est disposé de façon<B>à</B> laisser<B>à</B> l'orifice d'échappement<B>26</B> sa pleine ouverture, le réta blissement de la pression dans la chambre 2<B>à</B> la valeur de la pression étalon est très rapide, les orifices<B>11</B> sont obturés dans un temps très court, puis la pression remonte dans cette cham bre, les orifices<B>11</B> sont<B>à</B> nouveau découverts, et ainsi de suite tant que le fluide arrivant dans la chambre 2 aura cette pression peu- supé rieure<B>à</B> la pression étalon. Dans ce cas, l'échappement est intermittent.
Pour le rendre continu, il suffit de disposer le manchon 24 de façon<B>à</B> diminuer suffisamment la section de passage de l'orifice d'échappement<B>26</B> pour que la chute de pression créée dans la chambre 2 par l'ouverture des orifices<B>Il</B> soit sensible ment égale<B>à</B> la différence existant entre la pression du fluide pénétrant dans cette cham bre et la pression étalon.
Si la pression étalon est admise en premier lieu, dès son arrivée dans l'enceinte<B>1,</B> par la tubulure 12, elle fait jouer le dispositif de sé curité et d'automaticité formé par la bille<B>19</B> et les canalisations 20, 21 et 22. Sous l'action de la pression étalon, le li quide<B>3</B> est refoulé vers la chambre 2, entraî nant le flotteur 4 dont le fourreau<B>6</B> découvre les orifices<B>10.</B> Le fluide soulève la bille<B>19</B> et, par les canalisations 20, 21 et 22, établit dans la chambre 2 une pression égale<B>à</B> la pression étalon.
Lorsque la pression dans les deux cham bres est égale<B>à</B> la pression étalon, le liquide<B>3,</B> chassé de cette chambre 2, remonte dans la chambre<B>1,</B> entraînant le flotteur 4 dont le four reau<B>6</B> obture les orifices<B>10.</B> L'appareil est prêt<B>à</B> recevoir la pression<B>à</B> contrôler. Dès son admission dans la chambre 2, le fonctionne ment reprend comme ci-dessus décrit.
Si, au contraire, par suite d'une fausse ma- n#uvre, la pression<B>à</B> contrôler est lancée dans le régulateur sans que la pression étalon soit admise dans la chambre<B>1,</B> la chambre 2 fonc tionne seule. Sous l'action de la pression<B>à</B> contrôler, le liquide<B>3</B> est refoulé vers la chambre<B>1,</B> entraî nant le flotteur<B>5</B> dont le fourreau<B>7</B> découvre les orifices<B>11 ;</B> la chambre 2 est ainsi mise en position de fuite libre par l'orifice<B>26</B> jusqu'au moment de l'envoi de la pression étalon. Le liquide<B>3</B> descend dans la chambre 2<B>à</B> un ni veau plus bas et monte dans la chambre<B>1 à</B> un niveau plus élevé que dans le cas du fonc tionnement normal décrit ci-dessus.
Lorsque la pression étalon est envoyée dans la chambre<B>1,</B> le liquide<B>3</B> descend dans cette chambre, entraî nant le flotteur 4. Le fourreau<B>6</B> de ce flotteur découvre ou non les orifices<B>10</B> et, par suite, fait jouer ou non le dispositif de sécurité et d'automaticité précité, suivant que la pression étalon est supérieure ou non<B>à</B> la pression<B>à</B> contrôler.
Dans le cas où une pression seule est ad mise dans la chambre correspondante, tout en voi intempestif du liquide<B>3</B> dans l'autre cham bre<B>à</B> travers la canalisation<B>27</B> est empêché, en raison, d'une part, de la fuite créée dans la chambre recevant la pression, soit par le dispo sitif de sécurité et d'automaticité précité dans le cas de la chambre<B>1,</B> soit par échappement <B>à</B> travers l'orifice<B>26</B> dans le cas de la chambre 2, et, d'autre part, par l'augmentation de la pression dans la chambre non encore reliée<B>à</B> la source de pression correspondante. Le lî- quide <B>3</B> est avantageusement un liquide<B>à</B> forte densité.
En cas de chute brusque de pression, se produisant, par exemple, par rupture d'une des tubulures 12 ou<B>15,</B> l'une des billes<B>13</B> ou<B>16</B> obture la canalisation correspondante isolant le régulateur de la partie défaillante jusqu'à ré paration de celle-ci.<B>A</B> ce moment, la bille<B>13</B> ou<B>16,</B> recevant une pression égale sur ses deux faces, retombe sur sa grille de retenue<B>35</B> ou <B>36</B> et rétablit le fonctionnement normal. L'appareil qui vient d'être décrit constitue un régulateur d'échappement ou de surpres sion. Les fig. 4 et<B>5</B> représentent un régulateur du même genre agencé comme détendeur.
Cet appareil Mère de l'appareil illustré aux fig. <B>1</B> <B>à 3,</B> en ce qui concerne la chambre<B>lb</B> corres pondant<B>à</B> la chambre<B>1,</B> par le fait qu'on a supprimé les barres de réglage<B>29</B> et par le fait qu'on a diminué la capacité de cette chambre, le manchon lab ayant un diamètre plus faible que le manchon la.
En ce qui concerne la chambre<B>2b</B> qui rem place la chambre 2, certains organes contenus dans cette chambre ont subi des modifications.
Comme on le voit sur les fig. 4 et<B>5,</B> un raccord<B>31</B> est substitué au manchon 24. Le fourreau<B>7b</B> est pourvu d'une couronne d'orifi ces<B>30</B> destinés<B>à</B> communiquer avec les orifi ces<B>1<I>1 b</I></B> du guide<B>9b ;</B> ce dernier communique par son âme avec le raccord<B>3 1.</B> Ce raccord<B>3 1</B> reçoit le gaz dont la pression est<B>à</B> détendre, le raccord<B>15</B> recevant la pression détendue. Les canaux<B>37</B> de la grille de retenue<B>36</B> de la bille <B>16</B> sont déterminés pour laisser<B>le</B> fluide passer <B>à</B> la pression détendue, la bille<B>16</B> n'agissant, pour fermer son siège, qu'en cas de forte et brusque augmentation du débit qui ne pourrait être due qu'à une chute anormale de pression en aval de cette bille<B>16.</B>
Le fonctionnement de la chambre<B>2b</B> dans laquelle se produit la détente est inversé par rapport au fonctionnement de la chambre 2 du régulateur d'échappement illustré aux fig. <B>1 à 3.</B> La pression<B>à</B> détendre est admise par la tubulure<B>31</B> et ne peut pénétrer dans la chambre<B>2b</B> que lorsque la pression du gaz contenu dans l'enceinte<B>2b</B> décroît de façon<B>à</B> laisser remonter le liquide<B>3.</B> Le flotteur<B>5</B> et le fourreau<B>7b</B> remontent jusqu'à coïncidence des orifices<B>30</B> avec les orifices<B>11b.</B> La pres sion<B>à</B> détendre est alors admise dans la cham bre<B><I>2b</I></B> où la pression intérieure augmente,
ce qui refoule<B>à</B> nouveau le liquide<B>3</B> vers la cham bre<B>lb.</B> Le flotteur<B>5</B> et son fourreau<B>7b</B> re descendent et les orifices<B>30</B> cessent de coïnci der avec les orifices<B>11,</B> coupant l'arrivée du fluide<B>à</B> haute pression, si bien que ce dernier ne pourra prendre dans la chambre<B>2b</B> que la valeur d'équilibre prévue, par rapport<B>à</B> la pression étalon exercée dans la chambre<B>lb.</B>
Pour le régulateur d'échappement, comme pour le régulateur détendeur, les valeurs res pectives des pressions dans les chambres<B>1</B> ou <B><I>1 b</I></B> et 2 ou<B>2b</B> sont déterminées dans chaque cas par la grandeur des surfaces sur lesquelles agissent les pressions<B>;</B> le rapport entre les deux surfaces peut être l'égalité ou tout autre rap port si les surfaces sont prévues différentes par construction. On peut modifier ce rapport en utilisant des barres de réglage<B>29</B> ou des seg ments mobiles analogues. La fig. <B>6</B> représente schématiquement une autre forme d'exécution de l'invention compor tant des soupapes.
Ce régulateur comporte deux chambres le et 2c communicantes renfer mant jusqu'à une certaine hauteur un liquide 3c dans lequel plongent deux flotteurs 4c et<I>5c.</I> Ces flotteurs commandent, par leur mouvement de montée et descente, des moyens d'obtura tion constitués par des soupapes. Le flotteur 4c est relié par une tige 40<B>à</B> l'extrémité de l'un des bras d'un levier coudé 41 articulé en 42 et dont l'extrémité de l'autre bras est reliée<B>à</B> une soupape 43 obturant un orifice 44 pratiqué dans la paroi commune aux chambres le et 2c.
Pareillement, le flotteur 5c est relié par une tige 45<B>à</B> l'extrémité de l'un des bras d'un levier coudé 46 articulé en 47 et dont l'extrémité de l'autre bras est reliée<B>à</B> une soupape 48 obtu rant un canal d'échappement 49. Un conduit <B>50</B> permet la liaison de la chambre le avec une enceinte dans laquelle règne l'a pression té moin, et un conduit<B>51</B> permet de relier la chambre 2c avec l'organe générateur de la pression qui doit être réglée.
Le fonctionnement du régulateur ainsi<B>dé-</B> crit est le suivant<B>:</B> Le régulateur est intercalé dans un circuit de gaz dont la pression ne doit pas dépasser une valeur donnée par rapport<B>à</B> la pression étalon régnant dans la chambre le et amenée dans cette chambre par le conduit<B>50.</B> Dès que dans la chambre 2c la pression<B>à</B> contrôler at teint une valeur supérieure<B>à</B> la valeur de ré glage, le liquide 3c est refoulé vers la chambre le entraînant le flotteur 5c qui, par le levier 46, ouvre la soupape 48, le fluide en excédent s'échappe par le canal 49. Si la pression étalon est admise en pre mier lieu, dès son arrivée dans l'enceinte le par la tubulure<B>50,</B> elle fait jouer le dispositif constitué par la soupape 43 égalisant les pres sions dans les enceintes<B>le</B> et 2c.
L'appareil est prêt<B>à</B> recevoir la pression<B>à</B> contrôler.
L'appareil illustré<B>à</B> la fig. <B>6</B> pourrait com porter des moyens pour faire varier les sections de liquide sur lesquelles agit la pression inté rieure dans les chambres le et 2c tels que, par exemple, des tiges analogues<B>à</B> celles utilisées dans l'appareil illustré aux fig. <B>1 à 3.</B>