CH345185A - Régulateur de pression pour fluide, notamment pour les installations de métrologie pneumatique - Google Patents

Description

Itegulateur de Pression pour fluide, notamment pour les installations de metrologie pneumatique L'invention est relative aux regulateurs de Pres sion pour fluides, c'est-ä-dire aux appareils propres ä debiter un fluide ä une Pression pratiquement cons- tante (superieure ou inferieure ä la Pression atmo- sph6rique), quelles que soient les variations, entre certaines limites, du debit de 1'appareil et de sa Pres sion d'alimentation ; et eile concerne plus particu- lierement, parce que c'est dans ce cas que son appli- cation semble devoir presenter 1e plus d'interet, mais non exclusivement, parmi ces appareils, ceux destines ä eire incorpores aux installations de metrologie pneumatique devant etre alimentees en air ä Pres sion constante.

Elle a pour but, surtout de rendre tels, lesdits appareils, qu'ils repondent mieux que jusqu'ä present aux divers desiderata de la pratique, notamment en raison de leur simplicite et de leur sürete de fonc- tionnement.

Le regulateur de Pression selon 1'invention est caracterise par 1e fait qu'il comprend une chambre reliee par une conduite presentant un etranglement ä une enceinte oü regne une Pression Pe telle, que la Pression constante ä etablir dans ladite chambre soit comprise entre la Pression atmospherique et ladite Pression Pe, la chambre communiquant avec Fune des extremites d'un Passage de detente en forme d'en- tonnoir dont 1'autre extremite communique avec Fat- mosphere, ledit Passage toumant sa grande extremite vers 1e haut et contenant un ecran propre ä y flotter librement, Fensemble etant agence de maniere teile que cet ecran soit souleve, contre 1'action de la gra- vite, par les effets conjugues de la Pression regnant dans ladite chambre qui agit sur l'une de ses faces et de la Pression atmospherique qui agit sur la face opposee et cet ecran portant, vers 1e bas, un pro- longement dispose partiellement dans une cuve con- tenant un liquide propre ä amortir les deplacements de 1'ecran, de fagon-que ledit ecran se place dans une Position d'equilibre pour laquelle la Pression regnant Jans la chambre presente une valeur constante.

Le dessm annexe represente, schematiquement et ä titre d'exemple non limitatif, deux formes d'ex6cu- tion particulieres du regulateur objet de 1'invention.

La fig. 1 de ce dessin represente, en coupe ver- ticale, la Premiere forme d'execution, constituant un regulateur de Pression pour air comprime.

La fig. 2, enfin, represente, semblablement ä la fig. 1, laRTI ID="0001.0270" WI="14" HE="4" LX="1251" LY="1937"> deuxieme forme d'execution constituant un regulateur de depression. La Premiere forme d'execution est destinee ä alimenter en air ä une Pression constante pr6d6ter- minee superieure ä la Pression atmospherique, une installation de metrologie pneumatique.

Elle est constituee, ainsi que montre par la fig. 1, par un corps vertical 1 comportant interieurement une chambre 2, dans laquelle debouche un Passage d'entree 3 muni d'un orifice restreint ou calibre 4 et alimente en air comprime par une source 5 d6bi- tant, ä volonte, de Fair ä une Pression d'alimentation superieure ä la Pression constante predeterminee precite. Cette Pression d'alimentation n'a pas ä etre constante mais, bien entendu, an s'arrangera n6an- moins pour que ses variations soient aussi reduites que pratiquement possible. Des moyens sont prévus à l'intérieur de la cham bre 2, pour briser le jet d'air entrant par le passage 3. Dans l'exemple décrit, ces moyens consistent en un déflecteur 6, situé en regard du débouché dudit passage. On pourrait aussi, en variante, faire débou cher ledit passage obliquement dans la capacité 2. Sur la chambre 2 est tranché un conduit 7 menant l'air à la pression constante à un orifice de sortie 8 au-delà duquel peut régner une pression inférieure ou égale à la pression constante prédéterminée.

La chambre 2 communique avec la petite extré mité d'un passage de détente 9 en forme d'entonnoir, de préférence de révolution et à axe vertical, tour nant vers le haut sa grande extrémité par laquelle il communique avec l'atmosphère. Avantageusement, on donne à ce passage une forme tronconique et on le dispose coaxialement au-dessus de la chambre 2 qui peut alors être en forme de cylindre à axe ver tical.

Dans ledit passage 9 est disposé un écran dont la forme générale en vue en plan est semblable à celle des sections horizontales du passage (circulaire dans l'exemple envisagé), cet écran est agencé de telle manière qu'il puisse flotter librement dans l'enton noir constitué par le passage 9, soulevé sous l'effet de la pression régnant dans la chambre 2, pression qui agit sous ledit écran contre l'action de la gravité tendant à le rappeler vers le bas.

Cet écran est constitué par un disque ou clapet circulaire 10 fixé, en son centre, perpendiculairement à une tige 11 qui, lorsque le disque est situé horizon talement coaxialement à l'entonnoir, se prolonge au- dessous et au-dessus de ce disque.

Le prolongement inférieur de cette tige passe li brement par l'ouverture reliant le passage 9 à la chambre 2, puis se prolonge vers le bas, au travers d'une ouverture 12, jusque dans une cuve 13 par tiellement remplie d'un liquide dans lequel plonge une masselotte 14 assujettie au bas de la tige 11. On choisit un liquide de préférence un peu volatil et à viscosité relativement élevée, tel qu'une huile mi nérale ou synthétique (par exemple une huile de silicone).

Le prolongement supérieur de la tige 11 est enfilé avec jeu dans un anneau 15 (qu'il ne touche pas), fixé au haut du passage 9, cet anneau servant aussi de butée vers le haut au disque 10.

L'ensemble est agencé de telle manière que l'équi page mobile 10, 11, 14 puisse librement se déplacer verticalement sans frottement appréciable (seuls exis tent des frottements solide-liquide ou solide-gaz) sous les effets opposés de son poids apparent (compte tenu de la poussée d'Archimède s'exerçant sur la masse- lotte 14) et de la poussée exercée sous le disque 10 par l'air à la pression régnant dans la chambre 2.

Au-dessus de l'anneau 15 et autour de la tige 11 est monté un tube transparent .16 protégeant la tige contre les chocs. Il est prévu, sur lesdits tube et tige, un jeu de repères constitués, par exemple, par un trait fixe 17 sur le tube et par deux traits 18, 19 sur la tige.

Le tout est agencé de façon telle que, lorsque la masselotte repose au fond de la cuve 13, un léger jeu subsiste entre le disque 10 et la paroi du passage 9, le trait supérieur 18 étant alors, par exemple, au niveau du trait fixe 17, ou mieux, légèrement au dessous, tandis que, lorsque le disque 10 bute contre le guide 15, la masselotte soit encore complètement immergée, le trait inférieur 19 se trouvant alors, par exemple, au niveau du trait fixe 17, ou mieux, lé gèrement au-dessus.

Le fonctionnement de l'appareil est le suivant, l'ensemble étant disposé verticalement et la cuve 13 emplie au niveau voulu.

Si l'on suppose, tout d'abord, qu'à l'orifice la pression d'alimentation soit nulle, la masselotte 14 repose dans le fond de la cuve 13, le trait 18 se trou vant alors au-dessous du trait fixe 17.

Si l'on augmente progressivement la pression d'alimentation, le disque 10 se soulève et le trait 18 passe au-dessus du trait 17. Lorsque la pression d'alimentation continue à croître, le disque 10 se soulève de plus en plus jusqu'à ce que le trait 19 passe au-dessus du trait 17 et que le disque 10 vienne au contact de l'anneau 15. A partir de cet instant, si la pression d'alimentation croit encore, la pression dans la chambre 2 n'est plus constante, pas plus qu'elle ne l'était d'ailleurs tant que la masselotte 14 reposait au fond de la cuve 13. Par contre, pendant toute la portion de la course où les traits 18 et 19 encadrent le trait fixe 17, la pression dans la chambre 2 est pratiquement constante.

Ceci nécessite toutefois que l'on prenne certai nes précautions. C'est ainsi notamment que la por tion de la tige 11 immergée dans le liquide 13 doit avoir une section aussi faible que possible, par exem ple quelques mm2, de façon que l'immersion varia ble de la tige ne modifie pas sensiblement le poids apparent de l'équipage mobile 10, 11, 14.

En outre, le diamètre moyen du passage 9 doit être suffisamment grand pour que l'air débité ne subisse, ni en amont ni en aval du disque 10, de va riation appréciable de perte de charge lorsque ledit disque se déplace entre ses positions limites.

Si ces précautions ont été prises, la pression ré gnant dans la chambre 2 est telle que, s'exerçant sur la face inférieure du disque 10, elle équilibre exactement le poids apparent de l'équipage 10, 11, 14, compte tenu de l'immersion de la masselotte 14 et d'une partie de la tige 11. L'équilibrage 10, 11, 14, ayant un poids apparent sensiblement constant (aux variations d'immersion de la tige 11 près), il en résulte que la pression dans la chambre 2 est pratiquement constante.

Il est bien évident que si, au lieu d'agir sur la pression d'alimentation, on avait agi sur la variation de section de l'orifice de sortie 8, les résultats au raient été les mêmes, le disque 10 se déplaçant tou jours de façon telle que la pression régnant dans la chambre 2 équilibre le poids apparent de l'équipage mobile.

Le jeu entre la masselotte 14 et la paroi de la cuve 13 est, bien entendu, choisi, ainsi que le fluide, de façon à obtenir l'amortissement désiré.

L'appareil régulateur de dépression faisant l'objet de la fig. 2 comporte, désignés par les mêmes chiffres de référence, les mêmes éléments que celui repré senté par la fig. 1, à ceci près que c'est avec la grande extrémité, donc avec l'extrémité supérieure du passage de détente 9 en forme d'entonnoir, et non avec la petite extrémité dudit passage, que commu nique la chambre 2 à laquelle sont raccordés le pas sage 3 et le conduit 7, la petite extrémité du susdit passage communiquant alors avec l'atmosphère par une lumière 20 située au-dessus de l'ouverture 12.

Un couvercle plein 21 ferme la partie supérieure de la chambre 2, ce couvercle étant traversé par un passage axial 22 jouant le rôle de l'anneau 15, la base du tube 16, lequel est fermé à son extrémité supérieure, étant raccordé, de préférence de façon étanche, au pourtour dudit passage 22.

Le fonctionnement de ce second appareil est pra tiquement identique à celui du premier, à ceci près que c'est la dépression régnant au-dessus du disque 10 qui provoque le soulèvement de ce dernier jus qu'au point d'équilibre.

D'autres formes d'exécution sont possibles, no tamment celles où la masselotte 14 serait remplacée par une simple plaque horizontale ; et celles où le fluide mis en oeuvre dans la cham bre 2 serait un fluide gazeux autre que l'air dont il n'a été question ici qu'à titre d'exemple.

Claims (8)

1. REVENDICATION Régulateur de pression pour fluide, notamment pour installation de métrologie pneumatique, carac térisé par le fait qu'il comprend une chambre (2) reliée par une conduite présentant un étranglement (4) à une enceinte (5) où règne une pression Pe telle, que la pression constante à établir dans ladite cham bre (2) soit comprise entre la pression atmosphé rique et ladite pression Pe, la chambre (2) commu niquant avec l'une des extrémités d'un passage de détente (9) en forme d'entonnoir dont l'autre extré mité communique avec l'atmosphère, ledit passage (9) tournant sa grande extrémité vers le haut et con tenant un écran (10) propre à y flotter librement, l'ensemble étant agencé de manière telle que cet écran soit soulevé, contre l'action de la gravité, par les effets conjugués de la pression régnant dans ladite chambre (2) qui agit sur l'une de ses faces et de la pression atmosphérique qui agit sur sa face opposée et cet écran (10) portant, vers le bas, un prolonge- ment (11, 14) disposé partiellement dans une cuve (13) contenant un liquide propre à amortir les dé placements de l'écran, de façon que ledit écran se place dans une position d'équilibre pour laquelle la pression régnant dans la chambre (2) présente une valeur constante. SOUS-REVENDICATIONS 1. Régulateur de pression selon la revendication, caractérisé par le fait que la chambre (2) comporte un conduit (7) présentant un étranglement (8) ser vant à prélever la pression constante.
2. 2. Régulateur de pression selon la revendication, à pression supérieure à la pression atmosphérique, caractérisé par le fait que la chambre (2) communi que avec la petite extrémité du passage (9), lequel est ouvert à l'atmosphère par son autre extrémité (fig. 1).
3. 3. Régulateur selon la sous-revendication 2, ca ractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (6) pour briser le jet de fluide entrant dans la chambre (2) en provenance de l'enceinte (5).
4. 4. Régulateur de pression pour fluide selon la revendication, à pression inférieure à la pression at mosphérique, caractérisé par le fait que la chambre (2) communique avec la grande extrémité du passage (9) lequel est ouvert à l'atmosphère par son autre extrémité (20), (fig. 2).
5. 5. Régulateur pour fluide selon les sous-reven- dications 1 et 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (6) pour briser le jet de fluide entrant dans la chambre (2) par le conduit (7).
6. 6. Régulateur selon la revendication, caractérisé par le fait que le prolongement (11-14) est constitué par une masselotte (14) plongeant entièrement dans le liquide contenu dans la cuve (13) et reliée à l'écran par une tige (11) de faible section.
7. 7. Régulateur selon la sous-revendication 6, ca ractérisé par le fait que la tige (11) est prolongée vers le haut au-delà de l'écran (10), est disposée verticalement, et passe à distance des parois du corps de l'appareil.
8. 8. Régulateur selon la sous-revendication 6, ca ractérisé par le fait que l'ensemble mobile formé par l'écran (10), la tige (11) et la masselotte (14) com porte des butées limitant son déplacement vers le haut et vers le bas et des moyens (17, 18, 19) per mettant de repérer s'il se trouve au voisinage de ses butées.