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" Perfectionnements aux robinets régulateurs "
La présente invention vise des perfectionnements aux disposi tifs destinés à régler simultanément deux ou plusieurs courants, par exemple aux robinets régulateurs.
Ainsi par exemple dans les foyers ou brûleurs à gaz il est nécessaire de prévoir des robinets régulateurs permettant de régler simultanément l'arrivée de gaz et d'air, de façon à obtenir les proportions désirées pour le fonctionnement du foyer ou du brûleur.
De tels robinets régulateurs sont également néces- saires dans les foyers ou brûleurs à combustible liquide.
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Dans ce cas, un organe du robinet peut régler l'écoulement du liquide, tandis qu'un autre organe règle l'écoulement du gaz ou de l'air.
Lorsqu'on utilise des robinets régulateurs de ce type, on a remarqué que les limites de réglage dans les- quelles les deux organes du robinet maintiennent une pro- portion correcte de l'écouelement des deux fluides sont relativement rapprochées, comparées avec les limites de règlage général. Ceci est dû à un grand nombre de raisons.
Tout d'abord, la quantité de fluide passant par un orifice dépend de la différence entre la pression en amont et en aval de cet orifice, cette différence de presssion variant avec chaque variation de l'orifice.
En portant les différentes positions d'ouverture de l'orifice du robinet situées entre la position de fer- meture et d'ouverture complète en abscisse et les quantités de fluides qui passent par une unité de temps par l'orifice avec chaque ouverture de celui-ci en ordonées, on obtient des courbes qui indiquent les caractéristiques de chaque élément du robinet en fonctionnement.
Ces courbes coïncident sur une courte partie seu- lement rie leur longueur totale, ce qui explique, d'un point de vue, pourquoi deux éléments d'un dispositif,de dimensions ou de type différents ou encore fonctionnant avec des flui- des différents ou dans des conditions dissemblables ne peuvent pas assurer une proportion correcte de courants respectifs lorsqu'ils sont commandés d'une manière semblable par les mêmes organes de commande.
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D'après la présente invention un robinet distri- buteur du type indiqué comprend des moyens de commande comportant un mécanisme modificateur à fonctionnement différentiel(déterminé au préalable par des calculs ou par des tâtonnements) agissant sur les éléments du robinet, grâce à, quoi, dans toute la marge de règlage, les diverses ouvertures du robinet sont réglées les unes par rapport aux autres de manière à assurer la. proportion correcte néces- saire dans un robinet de ce type.
Pour mettre en oeuvre la présente invention, les dispositifs de commande du fonctionnement simultané des divers robinets peuvent comprendre une ou ulusieurs cames pour chaque robinet, lesdites cames ayant un contour déter- miné par calibrage. Ainsi on peut donner à chaque came un contour tel qu'il suive exactement la courbe obtenue de la manière indiquée plus haut et donnant les valeurs des cou- rants en fonction des degrés d'ouverture des orifices du robinet.
Comme exemple, on Deut supposer' qu'on désire faire passer, par un robinet double, deux fluide A et B dans les proportions de 4 à 1. On Fait une lecture de l'écoulement du fluide A pour chaque rotation d'un volant qui commande le fonctionnement simultané des deux éléments du robinet.
Pour chaque règlage du volant on effectue un rè- glage indépendant de 1'élément du robinet qui commande l'écoulement du fluide B jusqu'à ce que cet écoulement
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s'effectue dans la proportion voulue par rapport à l'écou- lement du fluide A.
Le calibrage est effectué pour toute la marge du réglage, de telle manière qu'il soit possible d'obtenir une came pouvant être introduite dans le mécanisme de con- tr8le, de façon à agir sur le robinet du fluide B pour obtenir une ouverture correcte de celui-ci pour toute ouverture donnée du robinet A.
Il est évident qu'on peut utiliser des systèmes de bielles et d'engrenage appropriés pour obtenir le même effet mécanique que celui donné 'par la came ci-dessus indiquée.
Sur les dessins annexés on a représenté, à titre d'exemple, quelques modes de réalisation d'après l'inven- tion.
Les figures 1-8-11 sont des vues partiellement en coupe verticale faite par l'axe de l'appareil et partielle- ment en élévation de divers modes de construction d'après l'invention.
La figure 2 est une coupe faite par le ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue partiellement en coupe faite par la ligne III-III de la figure 1 et partiellement en plan vu d'en bas.
Les figures 4-5-6-7 montrent les diverses positions du robinet distributeur de la figure 1. Les figures 9-10 montrent des détails du robinet
Les figures 12-13-14 sont des vues en perspective de modes de construction modifiés.
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En se référant d'abord aux figures de 1 à 3, on voit en a une tige cylindriaue munie de deux ouvertures diamètrales b et c de section différents (figures de 4 à 7) La tige a peut se déplacer longitudinalement et peut tour- ner dans un corps d.
L'orifice b détermine une communication entre un tuyau d'arrivée de gaz et des passages de distribution bl et b2. L'orifice c détermine une communication entre le tuyau d'arrivée d'air et les passades de distribution c1 et c2. De cette manière chaque fluide passe par une partie ou un élément séparé du dispositif.
Chaque passage de distribution b2 et c2 conduit le fluide à une soupape de retenuf respectivement e et el.
Chacune de ces soupapes est montée dans le corps de robi- net d au moyen d'un organe e2 dont les extrémités fourchues e6 entourent chacune des soupapes en s'appuyant contre un rebord e5 de celles-ci. L'organe e2 est fixé au corps d au moyen d'un boulon f. Chacune des soupapes el est constituée par une chambre e3 munie d'un certain nombre d'ouvertures e4 destinées à être fermées par des lames g pivotant à l'in- térieur de la chambre e3 autour de vis g1.
Les lames g s'ouvrent sous la pression du fluide qui arrive en permettant le passage de ce fluide à travers les ouvertures b2 ou c2,les ouvertures e4 et les orifices de sortie h ou hl-. L'air ou les gaz passent à travers ces orifices dans un dispositif' mélangeur d'ou le mélange est introduit dans le foyer ou le brûleur, tel que par exemple un brûleur immergé,
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Le réglage de la tige a destiné à modifier l'écou-' lement des fluides à travers les orifices b et c est com- mandé par des dispositifs sur lesquels on agit à volonté.
Comme on le voit sur les dessins, on prévoit des dispositifs de liaison i il pour l'admission et la' sortie d'un liquide sous l'action d'un organe de réglage actionné à la main et placé dans un cylindre monté sur la partie supérieure du dispositif. Le liquide agit sur un piston j¯ relié à la tige a au moyen d'une tige de piston k.
La tige a est munie d'une rainure came 1 dont le contour est destiné à suivre une courbe calibrée appropriée.
Un manchon m. monté rigidement dans le corps d du robinet est muni d'une broche radiale n portant un galet anti-friction n1 qui roule dans la rainure came 1.
Ainsi lorsque la tige a est poussée vers le bas, la réaction entre la tige n et la rainure came 1 détermine un réglage de la tige a dans le sens angulaire. Ce mouve- ment combiné longitudinal et circulaire de la tige est utilisé pour maintenir la proportion correcte entre les courants de fluides dans les limites de réglage situées entre le commencement dé l'ouverture et la position de l'ouverture complète de la manière qui sera maintenant décrite en se référant plus particulièrement aux figures de 4 à 7.
Sur ces figures les vues supérieures A et les vues inférieures B représentent respectivement les régla- ges du distributeur de gaz b et du distributeur d'air c.
Les vues inférieures C représentent les réglages dans le sens longitudinal des deux distributeurs b et c.
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Grâce à la différence des sections des orifices h et c, le règlage circulaire de la position de la figure 4 à la position de la figure 5 n'affecte que l'orifice b.
Pendant le règlage de la position de la figure 5 à la posi- tion de la figure 6, l'effet d'étranglement des deux ori- fices b et c est augmenté aussi bien nar le règlage axial que par le règlage circulaire de la tige a. Ainsi pour chaque règlage axial une correction est effectuée sur le distributeur de gaz b en raison de la modification de l'ouverture de ce distributeur' déterminée par le mouvement circulaire, fonction de la forme de la rainure came cali- brée 1.
Cette correction a pour effet de maintenir dans toute la marge de règlage la proportion correcte de l'écou- lement des deux fluides. Sur la figure 7 les deux distri- buteurs sont fermés.
Le manchon m disposé entre une paroi intérieure d2 du corps d du robinet et le couvercle vissé d3 de celui-ci est règlable dans le sens de la rotation au moyen d'un vo- lant o. La tige ol de ce volant est montée dans une partie élargie d4 du corps d. Cette tige est munie d'une vis sans fin o2 en prise avec une roue à pas hélicoïdal o3 solidaire du manchom m.
Ainsi on peut faire tourner ce manchon de manière à modifier la position 0 de la tige n pour modifier la marge de correction pendant le réglage axial. Le réglage de ce manchon m permet de modifier la ouantité de gaz admi- se avec une quantité donnée d'air sans modifier la rainure came, par exemple lorsque la nature de gaz change.
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Le mancon m porte des repaires r1 visibles travers une ouverture pratiquée dans le corps d du robinet, ces repères permettant de contrôler le réglage du manchon m.
Lorsqu'on agit à la main sur le dispositif qui sup- prime la pression dans le cylindre dl, un ressort de com- pression p, placé entre le piston j¯ et le couvercle d2, fait revenir la tige a dans la position de la figure 1.
Un autre ressort p1 placé entre l'extrémité infé- rieure de la tige a et la partie inférieure du corps d du robinet est mis sous tension par le mouvement circulaire de la tige a, de façon à produire une rotation dans le sens inverse lorsque la pression hydraulique est supprimée.
De by-pass q commandés par un pointeau (figure 3) permettent le passage de faibles quantités d'air au-delà du distributeur c. Des by-pass semblables peuvent être prévus dans le distributeur à gaz b.
Sur la figure 8 on prévoit deux distributeurs s et s1 placés côte à côte. Ces distributeurs peuvent être par exemple constitués par des pointeaux de forme conique ou par tous autres organes de forme apprppriée. Ils sont destinés à commander le passage des divers fluides arrivant par les orifices s2 pour se diriger dans les passages s3.
L'ouverture de ces pointeaux est commandée par des cames t, dont la forme correspond aux courbes caractéristiques des deux pointeaux. Des pistons u constituant les tiges des pointeaux sont placés dans des cylindres v et sont munis de segments ou de garnitures destinés à les rendre étanches.
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Ces pistons sont munis de bras 2! portant des prolongements latéraux x. Des ressorts -le compression y sont placés entre ces prolongements x et le corps vl du distributeur. Les ressorts tendent constamment à ouvrir les pointeaux s et s1. Toutefois, leur action est commandée par le réglage des cames t. Ces cames sont actionnées par un volant engrenant avec l'axe tl des cames t par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin 1. Les cames peuvent être fixées sur l'axe tl de manière amovible au moyen d'écrous 4. Ces cames peuvent agir sur les pistons u par 1'intermédiaire de galets anti-friction appropriés (voir figure 6). Un contour de came approprié est indiqué à titre d'exemple sur la fi- gure 10.
Sur les figures 9 et 10 la vis sans fin est placée horizontalement au lieu de l'être verticalement.
En se référant à la figure 11,on voit une varian- te de construction dans laquelle les tigesbdes pointeaux 7 sont munies de rainures cames de forme appropriées 8. Dans ces rainures cames pénètrent des galets anti-friction 9 montés sur des axes 10 fixés au carter 11. Des roues den- tées 12 montées sur les tiges 6 engrènent avec une roue dentée commune 13 solidaire d'un volant 14. De cette ma- nière la réaction entre les rainures cames 8 et les ga- lets 9 provoque un soulèvement des pointeaux 7, ce soulè- vement étant déterminé par le contour des rainues carnes calibrées.
La proportion correcte des courants de fluides à travers les orifices commandés par les pointeaux et arri- vant par les orifices 7, se trouve ainsi maintenue dans -4 toutes les conditions de fonctionnement.
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En se référant à la figure 12 on voit en 15 et
16 deux distributeurs cylindriques munis d'ouvertures appropriées. Ces distributeurs sont commandés par une tige 17 mobile dans le sens axial et pouvant être comman- dée volonté.
Le premier distributeur 15 est relié à la tige 17 d'une manière rigide; par contre le deuxième distribu- teur 16 est relié au premier distributeur 15 par l'inter- médiaire d'un manchon T8 qui est fileté intérieurement à
1.'une de seÇ extrémités et par l'intermédiaire d'une vis à pas rapide 19.
La vis 19 est formée sur une tige 15b portée par le distributeur 15. D'autre part le manchon 18 est relié de manière à pouvoir tourner par rapport au distributeur
16 au moyen d'une vis de réglage 188 pénétrant dans une entaille circulaire 19a d'une tige 16b du distributeur 16.
La rotation des deux distributeurs est empêchée
Dar des tiges 20 portées par le corps 21 et pénétrant dans des guides 22 des distributeurs. Le manchon 18 porte un bras radial 23 portant un galet anti-friction 24 qui peut rouler dans une rainure came hélicoïdale 25 formée sur un cylindre 26. Le contour de cette came 25 est déterminé par calibrage comme on l'a déjà indiqué plus haut.
Lorsque la tige 17 est déplacée dans le sens lon- gitudinal pour effectuer un réglage de l'écoulement de fluides, le premier distributeur 15 et son ouverture 15a commandent l'ouverture d'un orifice d'admission 27 en fonction du déplacement de ce dispositif 15.
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Toutefois, le second distributeur 16 aura un mou- vement différent, puisque pendant le mouvement longitudinal transmis par la tige 17, le galet anti-friction 2+ se dé- placera dans la rainure came 25 de manière à imnrimer un mouvement de rotation au bras 23 et au dispositif 18. Ce dernier agissant sur la vis 19, déterminera soit une aug- mentation soit une diminution de la distance qui sépare les deux distributeurs, Ainsi le réglage de 1'ouverture 16a du deuxième distributeur se trouvera modifiée de manière maintenir la proportion correcte.
On peut faire tourner la manchon 26 pour modifier la position 0 du bras 23 dans la rainure came 25 de manière à modifier la proportion dans le réglage longitudinal.
En se référant maintenant la figure 13 on voit que le premier distributeur 29 est relié d'une manière rigide à, la tige 17, sa rotation étant empêchée par une clavette 31.
Par contre, le second distributeur 30 peut tourner.
Le distributeur 30 est muni d'un rnanchon 30a disposé dans l'axe du distributeur. Ce manchon entoure une tige 17a formant un prolongement du premier distributeur 29. Une vis a de réglage 32 portée par le manchon 30 pénètre dans une rainure 33 pratiquée dans la tige 17a. Un bras radial 32 porté par le manchon 30a porte un galet anti-friction 33a pénétrant dans une rainure came 34 semblable celle de la figure 12.
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Le contrôle de l'écoulement, à travers l'orifice 33 du distributeur, est dû uniquement au. déplacement longi- tudinal de la tige 17.
Le réglage de L'ouverture du second distributeur 30 est par contre dû, d'une part au déplacement longitu- dinal ci-dessus indiqué, et d'autre part à un mouvement circulaire déterminé par la came 34.
L'ouverture 36 du second distributeur peut avoir une longueur telle par rapport à l'ouverture de l'orifice d'admission que le mouvement longitudinal ne puisse pas provoquer la fermeture de cet orifice, le règlage dépen- dant uniquement de l'amplitude du mouvement circulaire déterminé par la forme de la came calibrée 34.
D'après la figure 14 un manchon 38 muni d'une rainure came 38a est placé dans un cylindre 39 dans lequel se trouve également un piston 40. Ce dernier est muni d'ou- vertures diamétrales 41 et 42 commandant la communication entre les orifices d'arrivée et de sortie 43 pratiqués dans le cylindre. L'extrémité du piston a un diamètre ré- duit et est munie d'une tige 44 qui pénètre dans une rai- nure 38a. De cette manière lorsque la tige 45 est déplacée dans le sens longitudinal, la réaction entre la tige 44 et la rainure 38a détermine un mouvement circulaire du piston 40 et par conséquent de ses ouvertures 41 et 42. Ces ouvertures peuvent avoir des dimensions différentes dans le sens circulaire.
Les dimensions de ces ouvertures peuvent être telles que le mouvement circulaire ne ferme que
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l'orifice 42 de manière à donner la correction désirée.
Il doit être entendu qu'on peut utiliser des lis- tributeurs d'autres types que ceux qui ont été décrits et représentés, tels que par exemple des distributeurs à tiroirs munis d'ouvertures appropriées et qu'on peut d'au- tre part commander l'ouverture des deux distributeurs par des vis sans fin, des 'cames cylindriques ou tous autres dispositifs dont la forme est propreassurer l'ouverture et la fermeture nécessaires des divers distributeurs en fonction d'un règlage à la main approprié d'un dispositif de commande unique, sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.
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