Dispositif à relais
Dans la revendication du brevet principal N 307366, on a défini un dispositif à relais comprenant un organe moteur sensible à un changement de condition à l'intérieur d'un récipient, un organe de soupape commandant l'alimentation de liquide dans ledit récipent, et deux pièces de relais disposées de manière à tre respectivement déplacées par l'organe moteur et par l'organe de soupape, le tout étant agencé de manière qu'une modification de la position relative de ces deux pièces provoque un déplacement de l'organe de soupape et de la pièce déplacée par cet organe dans le sens voulu pour ramener lesdites pièces dans leur position relative initiale,
ce dispositif étant caractérisé en ce que ladite pièce de relais déplacée par l'organe de soupape est un chariot portant des moyens servant à commander le déplacement de l'organe de soupape et destinés à tre actionnés magnétiquement par la pièce déplacée par l'organe moteur. Ce dispositif est particulièrement approprié à coopérer avec un appareil dans lequel l'organe moteur est un flotteur sensible au niveau d'un liquide contenu dans le récipient. Un tel dispositif peut tre utilisé pour la commande d'alimentation d'eau à un bouilleur à vapeur.
Dans la forme d'exécution de ce dispositif décrite dans ledit brevet, la transmission magnétique comprend des aimants permanents, deux éléments montés sur le chariot comprenant chacun un aimant monté de façon à pivoter de manière brusque par suite de la répulsion magnétique produite par un pôle d'un aimant qui se déplace selon une trajectoire rectiligne quand l'organe moteur, qui est constitué par un flotteur, se déplace. On a trouvé en pratique que l'emploi d'aimants pour assurer la répulsion n'est pas toujours satisfaisant.
En effet, si le bouilleur est vide pour une raison quelconque et si le flotteur tombe sur une distance considérable, la pièce magnétique portée par ce flotteur peut passer complètement audessous de l'aimant inférieur et, par suite de la relation polaire existant entre cet aimant inférieur et la pièce magnétique, la soupape peut fonctionner exactement de la manière inverse à celle désirée.
Il existe une autre raison, encore plus importante, rendant non satisfaisant l'emploi d'aimant pour la répulsion. Lorsque les aimants ont fonctionné pour changer le débit d'alimentation d'eau au bouilleur,
I'étendue de ce changement, avant que les aimants ne reviennent dans leur position initiale, est plus grande qu'il n'est nécessaire pour restaurer l'équilibre entre l'évaporation et l'alimentation d'eau au bouilleur. Le niveau de l'eau dans un bouilleur peut varier de 4 cm dans un temps très court sans qu'il se produise un changement effectif quelconque dans la vitesse à laquelle la vapeur est soutirée. Le dispositif à relais magnétique peut répondre à un tel changement, mais dans ce cas le mouvement de l'organe de soupape doit tre arrté presque immédiatement après qu'il a commencé.
Il est donc nécessaire d'avoir un dispositif très sensible dans lequel le mouvement de l'organe de soupape soit rapidement arrté. Si, en fait, le mouvement n'a pas été suffisant, par exemple à la suite d'une augmentation soudaine du soutirage de vapeur hors du bouilleur, l'organe de soupape doit tre déplacé ensuite à nouveau très rapidement.
Une autre difficulté provient du fait que seul l'emploi d'une action magnétique peut donner pratiquement la puissance nécessaire pour rassurer le fonctionnement d'un interrupteur.
Le problème est donc de disposer d'un dispositif à relais qui satisfasse à ces diverses conditions et soit de construction et de fonctionnement simples.
A cet effet, le dispositif à relais selon la présente invention, dans lequel ledit organe moteur est constitué par un flotteur sensible au niveau d'un liquide contenu dans ledit récipient et comportant une tige verticale qui porte un aimant permanent ou une armature, ce dispositif comprenant un aimant suiveur permanent sensible aux mouvements de l'aimant ou de l'armature porté par ladite tige, ledit organe de soupape étant agencé de manière à commander l'alimentation de liquide au récipient sur un domaine déterminé de débits différents, un interrupteur électrique porté à pivot par ledit chariot qui est susceptible de se déplacer verticalement, cet interrupteur étant agencé de manière à tre basculé par l'aimant suiveur, une liaison mécanique entre l'organe de soupape et le chariot de manière que ce dernier effectue des mouvements correspondants à ceux de l'organe de soupape,
et des moyens commandés par ledit interrupteur et agencés de manière à déplacer l'organe de soupape, est caractérisé en ce que l'aimant suiveur entoure l'aimant ou l'armature porté par ladite tige de manière à le suivre dans ses mouvements verticaux, et en ce qu'il comprend une came ou un galet solidaire de l'aimant suiveur et coopérant respectivement avec un galet ou une came solidaire de l'interrupteur afin de faire basculer ce dernier.
En utilisant un aimant suiveur qui entoure l'aimant permanent ou l'armature porté par la tige du flotteur, on a trouvé qu'on obtient un couplage magnétique donnant la puissance voulue pour agir par attraction magnétique. I1 est essentiel que l'aimant suiveur puisse se déplacer librement, et par conséquent il devra tre aussi léger que possible et ne porter que les parties mobiles indispensables. C'est pourquoi on a été conduit à ne pas réunir l'aimant suiveur et l'interrupteur en une seule unité, mais à fixer une came ou un galet à l'aimant suiveur, et à utiliser un galet ou une came qui coopère avec la came ou le galet qui est solidaire de l'interrupteur porté à pivot par le chariot.
On a ainsi l'avantage de la sensibilité produite par l'emploi d'une attraction magnétique, d'une puissance adéquate par suite de l'emploi de l'aimant suiveur qui entoure l'aimant actionné par le flotteur, et d'une facilité relative à assurer un libre déplacement vertical de l'aimant suiveur par le fait qu'il est solidaire seulement de la came ou du galet.
Cette construction présente en outre l'avantage suivant: si le flotteur présente une course considérable, le dispositif à relais reste encore actif si on utilise dans ce but une came comportant une face de la longueur voulue pour rester en contact avec le galet pour tous les mouvements possibles du flotteur.
L'aimant suiveur peut tre annulaire, c'est-à-dire d'une pièce, mais il peut tre composé aussi de deux ou plus de deux aimants permanents élémentaires qui entourent ensemble l'aimant actionné par le flotteur.
L'interrupteur peut tre interrupteur à mercure présentant deux paires d'électrodes, une à chaque extrémité, les deux électrodes de chaque paire étant disposées transversalement à la longueur de l'interrupteur de manière que le mercure fasse contact simultanément avec les deux électrodes ou quitte ces dernières également simultanément.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention et une variante.
La fig. 1 est une vue schématique de cette forme d'exécution qui sert à commander l'alimentation en eau d'un bouilleur.
La fig. 2 est une vue en perspective partielle, avec arrachements, d'une partie de cette forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue schématique d'un détail.
La fig. 4 est une vue schématique d'un autre détail.
La fig. 5, semblable à la fig. 3, montre la variante.
La plus grande partie du dispositif représenté à la fig. 1 est de construction et de fonctionnement semblables à ceux du dispositif décrit dans le brevet
No 307366 et sa description va tre faite brièvement.
L'eau est envoyée dans un bouilleur 2 à travers une soupape 4 comprenant un organe de pompage 10 et un tuyau 6. Le dispositif est agencé de manière que, lorsque le niveau de l'eau s'élève, la soupape 4 se ferme progressivement, tandis que lorsque le niveau d'eau s'abaisse la soupape s'ouvre progressivement.
Le bouilleur 2 communique à travers une conduite d'eau 12 et une conduite de vapeur 14 avec une chambre 16 à flotteur d'où part verticalement vers le haut un tube non magnétique 18. Un flotteur 20 monté dans la chambre 16 porte une tige 22 à l'extrémité supérieure de laquelle est monté un aimant permanent 24.
Un chariot 27 mobile verticalement est relié à la tige de la soupape 10 par une tige 23, un câble 44 et un levier 42.
La soupape 4 est fermée par l'admission d'un fluide hydraulique sous pression dans une chambre 50 et qui agit sur un piston 52 monté sur l'organe de soupape 10. La soupape est ouverte par un ressort 54 quand le fluide est retiré de la chambre 50.
L'admission et la libération du fluide sont commandées par deux soupapes 56 et 58 actionnées par des solénoïdes.
Ces solénoïdes sont commandés par un interrupteur à mercure 29 porté par un support 25 monté par un pivot 31 sur le chariot 27. Un bras de levier 33 solidaire du support 25 porte un galet 35 qui coopère avec une came 37 solidaire d'un aimant suiveur permanent 39 qui entoure le tube 18 et suit le mouvement de l'aimant 24. Pour permettre ce mouvement, L'aimant 39 est fixé entre des plateaux d'extrémité 43 qui sont agencés pour glisser sur deux montants verticaux 45 qui constituent également des guides pour le chariot 27.
L'interrupteur 29 comprend deux paires de contacts 55 et 57 et il est construit de telle façon que dans sa position moyenne aucun contact ne se produit et que le mouvement angulaire à partir de cette position moyenne nécessaire pour fermer un circuit à travers l'une ou l'autre des paires de contacts est beaucoup plus grand que le mouvement dans le sens inverse assurant ensuite la rupture de ce circuit.
L'interrupteur 29 comporte un tube de verre 63 courbe présentant une dépression 51 à sa partie moyenne et destiné à recevoir une goutte de mercure.
Les deux contacts de chaque paire 55 ou 57 sont disposés dans un plan transversal à l'arc de courbure du tube, de sorte que le mercure vient en contact avec les deux électrodes simultanément ou quitte celles-ci également simultanément. L'unité composée du support 25 et du bras 33 est sollicitée autour du pivot 31 de manière à pousser le galet 35 en contact avec la came, celle-ci présentant une face comprenant une partie verticale et deux parties inclinées. Le galet est en contact avec la partie verticale de cette face (fig. 3 et 4) quand l'interrupteur 29 est dans sa position centrale, le mercure n'assurant aucun contact avec l'une ou l'autre de ces paires de contacts, et par conséquent il tourne dans un sens ou dans
L'autre quand la came s'élève ou s'abaisse.
Le mouvement vertical du chariot, dû au mouvement de l'organe de soupape 10, implique un mouvement vertical semblable du pivot 31 de l'interrupteur et par conséquent du galet 35.
L'aimant annulaire 39 et la came qui se déplace avec lui sont connectés par un levier à pivot 47 à un poids d'équilibrage 49 destiné à soulager le couplage magnétique entre les aimants 24 et 39 de la charge asymétrique due au poids de l'aimant 39.
Le dispositif produit un signal d'alarme de niveau inférieur lorsqu'un interrupteur à mercure 59 est basculé par une came 61 solidaire du chariot 27.
Dans la variante représentée à la fig. 5, on utilise à la place d'une came une barre à encoche 65 portée par l'aimant annulaire 39, et le galet 35 est monté à une extrémité d'un levier à pivot 53 et pénètre dans l'encoche. L'autre extrémité du levier est solidaire du pivot 31 de l'interrupteur à mercure 29.
Dans une autre variante non représentée, l'interrupteur à mercure est remplacé par deux interrupteurs ordinaires comprenant chacun un galet, les deux galets coopérant avec deux faces de came inclinées portées par l'aimant annulaire, les faces de came étant décalées l'une par rapport à l'autre et agencées de manière qu il existe une position du chariot par rapport à la came dans laquelle les deux interrupteurs sont ouverts.
Dans une autre variante encore, la connexion entre l'aimant 39 et le contrepoids 49 est assurée au moyen de deux rubans métalliques flexibles passant sur des poulies montées sur le levier 47 et les parties associees.