Régulateur de la pression d'un fluide gazeux L'invention a pour objet un régulateur de la pression d'un fluide gazeux, c'est-à-dire un appareil propre à débiter un fluide gazeux à une pression pratiquement constante (supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique), malgré les variations du débit de l'appareil et de la pression d'alimentation. Le régulateur est, par exemple, destiné à être incor- poré aux installations de métrologie pneumatique devant être alimentées en air à pression constante.
Le régulateur de pression selon l'invention est constitué par une capacité communiquant par un orifice restreint avec une enceinte où, par rapport au milieu ambiant, l'écart de pression est plus grand, mais de même sens, que celui de la pression cops- tante à maintenir, par un clapet tendant à mainte nir fermé un passage reliant ladite capacité au milieu ambiant,
ce clapet tendant à être ouvert par l'effetde l'écart de la pression existant entre l'intérieur de la capacité et le milieu ambiant et caractérisé par le fait qu'au moins une membrane déformable supporte librement ledit clapet.
Les dessins ci-annexés représentent, à titre d'exemple, deux formes, d'exécution de l'objet de l'invention, présentées chacune avec une variante.
La fig. 1 représente, en coupe verticale schéma tique, un régulateur de pression pour air comprimé. La fig. 2 représente, semblablement à la fig. 1, un régulateur de dépression.
Les fig. 3 et 4, enfin, sont relatives à des va riantes des deux susdits régulateurs.
Le régulateur de pression représenté par la fig. 1, destiné à alimenter en air à une pression constante prédéterminée P supérieure à la pression atmosphé rique une installation de métrologie pneumatique, est constitué par un corps vertical 1 fermé par deux pièces de fond 2 et 3 de manière à constituer une capacité 4 dans le corps 1 et dans laquelle débouche un passage d'entrée 5 muni d'un orifice restreint ou calibré 6 et alimenté en air comprimé par une source 7 débitant, à la demande, de l'air à une pres sion d'alimentation supérieure à la pression cons, tante P.
Cette pression d'alimentation n'a pas à être constante mais, bien entendu, on s'arrangera néan moins pour que ses variations soient aussi réduites que pratiquement possible.
Sur le corps 1 de ladite capacité 4 est branché un conduit 8 menant l'air à pression constante à un orifice de sortie 9 débouchant dans un milieu à pres sion inférieure ou égale à la pression constante pré déterminée.
Dans la paroi supérieure de la pièce de fond supérieure 2 de la capacité 4 est ouvert un passage 10 s'ouvrant vers le milieu ambiant, passage bordé d'un siège circulaire horizontal plan et à arête vive pour un clapet 11 lui-même plan et de diamètre un peu plus. grand que son siège, ce clapet étant guidé de manière telle qu'il puisse se déplacer verticale ment sans frottement.
Le clapet 11 est fixé à l'extrémité supérieure d'une tige 12 soutenue et centrée à l'intérieur de la capacité 4 par deux membranes annulaires 13 et 14 au centre desquelles est fixée la tige 12 et dont les bords sont serrés entre le corps 1 et les pièces de fond 2 et 3 de la capacité 4.
La membrane supérieure 13 est percée d'au moins une ouverture 15 permettant à l'air de circu ler pratiquement sans perte de charge d'un côté à l'autre de ladite membrane, donc de passer de la capacité 4 vers le passage de sortie 10.
Ainsi, ledit clapet 11 est soumis aux effets oppo- sés des pressions, agissant sur ses deux faces ; lors que la pression régnant dans la capacité 4 atteint une certaine valeur, il tend à se soulever contre l'effet de la gravité et à prendre une position d'équilibre assu rant le réglage de la pression régnant dans, la capa cité 4.
La membrane inférieure 14 est disposée de telle manière qu'elle délimite, dans la pièce de fond infé rieure 3 de la capacité 4, une petite chambre 16 de volume variable ne communiquant avec la capacité 4 que par un orifice 17 de section réduite telle que ladite petite chambre exerce un effet de dash-pot sur le clapet 11, par l'intermédiaire de la tige 12, cet orifice 17 étant percé au travers de la base même de la tige 12 comme montré par la fig. 1.
Enfin, ladite tige 12 porte, un peu au-dessus de la membrane 14, un déflecteur 18 propre à diri ger les condensations, ainsi que l'huile et les petits corps étrangers pénétrant par l'orifice 6, vers une rigole 19 supportée vers la base du corps 1 et 'com muniquant avec l'extérieur par un exutoire d'évacua tion 20 de faible section.
Les membranes 13 et 14 sont avantageusement réalisées en tissu enduit ou en caoutchouc naturel ou synthétique, de manière à présenter une grande sou plesse dans les, limites de déformation qui leur sont imposées par le fonctionnement de l'appareil.
Le fonctionnement du régulateur décrit est alors le suivant Si l'on suppose qu'à l'origine la pression d'ali- mentation est nulle, le clapet plan 11 repose sur le bord du passage 10.
Si l'on augmente progressivement le débit de la source 7, dés que la pression dans la capacité 4 aura atteint une certaine valeur, le clapet 11 se soulè vera sous l'effet de cette pression qui agit sur ledit clapet sur une section égale à la section du passage 10 tandis que le reste du clapet et son autre face sont soumis à la pression ambiante. Le clapet 11 est ainsi sollicité, dans le sens de son ouverture, par une force qui équilibre exactement l'action de la gravité sur le clapet et les éléments qui en sont solidaires.
Une partie de l'air à la pression P régnant dans la capacité 4 s'échappe par l'exutoire 20, entraînant les condensations ; une autre partie de cet air sert à alimenter l'orifice 9 et la partie excédentaire s'échappe entre le bord du passage 10 et le cla pet 11.
Les variations, soit dans la pression d'alimenta tion, soit dans le débit de l'orifice 9 (débit pouvant varier soit par variation de section dudit orifice, soit par variation de la pression de l'enceinte dans la quelle il débite), se traduisent simplement par une levée plus ou moins grande du clapet 11.
Bien entendu, grâce à l'orifice 17, les deux faces de la membrane inférieure 14 sont normalement soumises à la même pression. Mais, dans le cas de brusques variations, soit de pression d'alimentation, soit de section de l'orifice 9, les deux faces de la membrane 14 sont soumises pendant un temps très court, du fait du déplacement du clapet et par con séquent de la variation de volume de la chambre 16,à des pressions différentes qui ne se rétablissent que lorsqu'une quantité d'air suffisante a pu passer par l'orifice 17.
Or, ce dernier étant relativement petit, la résistance au passage de l'air est assez grande pour que les conditions d'apériodicité soient atteintes et éviter ainsi l'amorçage de vibrations.
L'appareil régulateur de dépression représenté à la fi-. 2 comporte, désignés par les mêmes chiffres. de référence, les éléments homologues de ceux de la fig. 1, les seules différences étant que le passage 10 est situé dans le plat de la pièce de fond inférieure 2 de la capacité 4, le clapet 11 étant alors situé inté rieurement à ladite capacité ; que la membrane 13, percée de l'ouverture 15, est la membrane infé rieure; que la membrane 14 délimitant la chambre 16 est la membrane supérieure et que le déflecteur 18, la rigole 19 et l'exutoire d'évacuation 20 ont été supprimés.
Le fonctionnement de ce régulateur de dépres sion est corrélatif de celui du régulateur de pres sion.
Selon les fig. 3 et 4, pour permettre le réglage de la pression pratiquement constante P à mainte nir dans. la capacité 4, un orifice 21 de mise à l'air libre de section réglable entre le milieu ambiant et la petite chambre 16 de volume variable, a été percé à travers la paroi de la chambre 16, orifice réglable par un pointeau 22 monté à l'extrémité d'une vis de réglage 23, l'air s'écoulant entre l'orifice 21 et le pointeau 22 s'échappant dans le milieu ambiant par un orifice 24.
On conçoit que, si le pointeau 22 obture com plètement l'orifice 21, on se trouve ramené au cas des fig. 1 et 2, la pression étant normalement la même sur les deux faces de la membrane 14.
Mais, si l'on ouvre le pointeau 22, la pression dans la chambre 16 diminue par rapport à la pres sion P qui règne dans la capacité 4. Il faut donc que ladite pression P croisse pour que le clapet soit sou levé.
On voit ainsi que l'on peut choisir la valeur de la pression à maintenir en agissant sur le pointeau 22, le réglage ainsi réalisé pouvant être, soit un sim ple ajustement, le poids voulu de l'ensemble soli daire du clapet étant difficile à réaliser rigoureuse ment, soit un véritable réglage permettant d'obtenir une pression P différente de celle prédéterminée que donne l'effet de la seule gravité sur l'ensemble soli daire du clapet.
Le régulateur de pression représenté à la fig. 4 comporte, désignés par les mêmes chiffres de réfé rence, les éléments homologues de ceux représentés par la fig. 3, les seules différences étant que le pas sage 10 est situé dans la pièce de fond inférieure 2 de la capacité 4, le clapet 11 étant alors situé inté rieurement à ladite capacité, que la membrane 13, percée de l'ouverture 15, est la membrane inférieure, que la membrane 14 délimitant la chambre 16 est la membrane supérieure, que l'orifice 21, avec son pointeau 22, est prévu dans la paroi de la pièce de fond supérieure 3, et que le déflecteur 18,
la rigole 19 et l'exutoire d'évacuation 20 ont été supprimés.