Brevet FR2228969A1 — publié le 19741206

L'invention concerne un diviseur de pression réglable, qui comporte deux diaphragmes en série raccordés à deux entrées de pression et une sortie de pression branchée entre les deux diaphragmes. De tels diviseurs de pression sont montés, par exemple dans la branche de rappel de régulateurs pneumatiques, dans lesquels la plage de proportionnalité ou d'amplificaticn du régulateur peut être ajustée par un changement du signal de rappel. De tels diviseurs de pression connus sont formés dlun diaphragme amont fixe, suivi d'un diaphragme réglable. Le signal de sortie est prélevé au point de jonction de ces deux diaphragmes (voir l'ou- vrage "Pneumatische Regeler de Kretzschmer, Dusseldorf 1958, pages 20/21, en particuliers figures 24 et 25).Dans de tels diviseurs la relation entre la pression de sortie et la course du diaphragme présente une non-linéarité marquée. Le diaphragme réglable est en général un diaphragme à aiguille, qui a lu -mXeme une caractéristique nonlinéaire, ce qui accentue encore la non-linéarité de la relation entre pression de sortie et course du diaphragme réglable. Dans l'application qui en est faite à un régulateur pneumatique, la graduation de réglage de la plage proportionnelle est de ce fait fortement nonlinéaire, d'une manière telle que le réglage se heurte à des difficultés dans les zones resserrées de la graduation.De plus, les soupapes à aiguille sont de structure mécanique compliquée et coûteu- se L'invention se propose de fournir un dIviseur de pression réglable, dont la pression de sortie est proportionnelle à la course du moyen d'ajustement dans la plage de réglage, ce qui fournit une graduation de réglage linéaire et assure une bonne faculté d'ajustement ainsi qu t une reproductibilité certaine des réglages. Ce problème est résolu par diverses formes de réalisation de l'in Invention dont un exemple préféré est décrIt ci-après en répé-X-nce au dessin annex fig. 1 représente le diviseur de pression formé d'une soupape à double clapet conique. Fig. 2 représente le schéma de branchement correspondant. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, un double cône 2 est monté coulissant à l'intérieur d'un corps 1 en forme générale de cylindre creux et peut autre déplacé en direction axiale au moyen d'une vis de réglage 4 guidée dans un couvercle 5. Le double c8ne-clapet 2 coopère d'un cté avec un siège de soupape 5 fixe dans le corps et du côté opposé avec un siège de soupage c mobile dans le corps. Le siège de soupape 6 est constitu i préféren- ce, par une bague filetée vissée dans ltextrémité inférieure du corps.L'enceinte 7 entre les deux sièges de la soupape est en com muni cati on avec une sortie de pression 8 tandis que, dans les enceintes opposées au double cAoneclapet derrière les sièges 5 et 6, débouchent des entrées de pression 9 et 10. Le double clapet 2 est muni d'une collerette de guidage périphérique 11, ou de doigts de guidage appropriés. Un ressort de rappel 12 prend appui,d1une part, sur le siège 6 de la soupape et,d'autre part, sur la collerette 11 du double clapet 2, qui est ainsi repoussé en direction du siège de soupape 5. Sur la vis de réglage 4 est monté un bouton de réglage 13, pourvu d'un index de lecture qui coopère avec une graduation 14 fixée sur le corps.Dans le présent exemple de réalisation, les raccords de pression 8, 9 et 10 sont constitués par des embouts pour flexIbles. Ils peuvent-8tre aussi bien des raccords vissés ou à bride. Du cEté opposé au bouton de réglage 13, le corps 1 est fermé par une vis de fond 15. Une membrane 16 sépare d'une manière étanche l'enceinte intérieure 7 du couvercle 3. L'étanchéité vers l'ex- térieur peut autre aussi assurée par une bague torique sur la vis de réglage 4 ou sur la tige du double clapet 2. En figure 2, on voit le schéma de branchement du diviseur de pression pneumatique de la figure 1 ; ia résistance variable à lté- coulement R2 est créée par le siège de soupape 5 et le cône lu fai- sant vis-à-vis du double clapet 2, tandis que la résistance variable également à l'écoulement R1 correspond à l'étranglement constitué par le siège de soupape 6 et le clapet inférieur du double cne-cla- pet 2. La pression de sortie PA est donnée par A K1 . P1 + K2 . P2 (I) = 1 (R2. P1 + R1 . P2) (II) R1 + R2 les deux coefficients K1 = 1 ; K2 = 1 1 +R1/R2 1+R2/R1 étant sur une grande plage aussi indépendants que possible de -a pres- sinon, et la somme R1 + R2 étant constante par suite de la variation simultanée et en sens inverse des deux résistances à l'écoulement R1 et R2. La somme R1 + R2 des deux résistances à l'écoulement t égale à la résistance totale Ra. I1 en résulte une relation proportionnelle entre la pression de sortie PA et l'angle de rotatIon du bouton de réglage 13. Si lton introduit dans l'équation (II) les valeurs R, + R2 = RG ainsi que R1 = RG - R2 on obtient PA = 1 [R2. P1 + (Ra - R2) . P2 ] (III) R2 = P2 + (P1 - P2) , RG ce qui signifie que, pour une résistance totale RG prédéterminée et pour des pressions d'entrée constantes P1 et P2 , la pression de sortie A est proportionnelle à la résistance à l'écoulement R2 et, par suite, à l'angle de rotation du bouton de réglage. On obtient une graduation de réglage linéaire. Le double clapet carne peut être remplacé par un autre organe de fermeture double, qui fait varier en sens Inverse les résIstances à l'écoulement des deux emplacements d'étranglement en conservant la résistance totale. Comme emplacement d'étranglement, on peut utiliser par exemple un diaphragme cylindrique avec encoches de profils opposés l'un à l'autre. REVENDICATIONS 1. Diviseur de pression réglable comportant deux diaphragmes en série raccordés à deux entrées de pression et une sortIede pres- sion branchée entre les deux diaphraCm.es, ce diviseur entant caractérisé en ce que les deux diaphragmes (R1 , R2 ) sont réglables et peuvent être déplacés simultanémentj mais en sens opposé, par un moyen de réglage commun (13). 2. Diviseur de pression selon la revendication i, caractérisé en ce que les deux diaphragmes (R1 , R2 ) sont constitués par deux sièges de soupape (5,6) espacés opposés entre eux et par un organe d'étranglement double (2), disposé entre lesdits sièges et déplaçable en direction de ces derniers par le moyen de réglage (13). 3. Diseur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'un au moins des sièges de soupape (6) est déplaçable dans le corps (1) du diviseur de pression. 4. Diviseur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de réglage est une tige filetée (4) attaquant l'organe d'étranglement double (2).