Brevet FR2368657A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne le mécanisme de commande d'un registre et en particulier un mécanisme de commande dans lequel un dispositif règle sélectivement la surface d'ouverture d'un orifice par lequel un fluide s'écoule. Lapre'sen- te invention concerne encore plus particulièrement le mécanis- me de commande d'un registre qui ménage une transition ou un amortissement sélectif dans une installation lorsqu'un fluide commence à circuler ou lorsqu'il s'arrête. Dans de nombreuses applications, il est souhaitable de ménager un amortissement ou une transition au moment où un fluide cesse de circuler dans une installation ou lorsqu'il recommence b y circuler, de manière qutà ce moment il y circule suivant des conditions différentes choisies au préalable. Par exemple, pendant la filtration d'un courant de gaz effectuee à l'aide de sacs d'étoffe, il est avantageux d'éviter une surpression du gaz lorsque le mécanisme d'un registre qui commande son é coulement est mis en action, car les surpressions brusques de gaz font claquer les sacs d'étoffe et, en conséquence, affaiblissent leur matériau. Cet affaiblissement de l'étoffe est aggravé lorsqu'elle contient des fibres de verre. Les registres de l'art antérieur, tels que les clapets de forme ronde ou les registres à papillon ne peuvent fonctionner d'une manière satisfaisante qu'à l'aide d'un dispositif de commande dont le fonctionnement prend du temps et qui leur impose un fonctionnement relativement lent. M8me dans ce cas, les registres à papillon sont particulièrement difficile à mettre en oeuvre car le débit du fluide ne varie pas lind- airement en fonction de la variation de position du registre et la plus grande partie du fluide ne peut etre réglée que lorsque le registre prend une position dans laquelle il est sensiblement parallèle à la direction dans laquelle le fluide s'écoule. Les clapets de forme ronde sont moins désavantageux, car dans ce cas le débit varie linéairement.sur toute la course du clapet. Un mécanisme de commande d'un registre destiné à régler sélectivement l'ouverture et la fermeture d'un orifice d'écoulement et à ménager une transition ou un amortissement sélectif dans une installation lorsqu'un fluide commence à circuler ou lorsqu'il s'arrête, a été proposé par le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 898 997. Il comprend un dispositif de commande électrique qui agit sur le registre de fa- çon à le déplacer d'une position à une autre.A ce point de vue, lorsque le registre est ouvert, un électro-aimant doit 8tre excité. De plus, lorsque le dispositif décrit par ce brevet est utilisé avec une installation de filtration comprenant un local contenant des sacs filtrants et que le registre est disposé dans l'appareillage d'admission de l'air du local, au moment où un compartiment de ce dernier est nettoyé, le registre est fermé et un premier électro-aimaat est désexcité tandis qu'un second électro-aimant doit astre excité.Lorsqu'on remet l'appareillage en fonctionnement et que les sacs de filtration doivent entre gonflés doucement, le premier solénoïde est excité et le second est désexcité jusqu'à ce que le registre ait parcouru une distance prédéterminée de sa course ou jusqu'à ce qu'une période de durée prédéterminée et choisie au préalable se soit écoulée. A ce moment, l'électro-aimant qui est excité est désexcité. Lorsque le cycle d'écoulement à débit lent se termine, l'électro-aimant qui est désexcité est excité à nouveau de manière à ouvrir le registre et il reste excité pendant le fonctionnement normal du mécanisme. La présente invention concerne donc un mécanisme avantageux de commande d'un registre qui règle sélectivement l'ouverture et la fermeture d'un orifice d'écoulement. Ce mécanisme est simple, peu coûteux, d'une réalisation et d'un entretien faciles. Le mécanisme simple selon l'invention qui est destiné à commander un registre comprend un dispositif qui règle l'ouverture et la fermeture d'un orifice d'écoulement. Le mécanisme est peu coûteux, il est robuste, de fonctionnement facile et rapide et cependant il reste efficace dans ces conditions de fonctionnement. La présente invention concerne de plus un mécanisme de commande d'un registre qui peut être uti lisé par exemple -lorsqu'un sac de filtration du gaz doit entre gonflé doucement au moment où il est remis en fonctionnement. Il comprend des distributeurs à commande électro-magnétique qui maintiennent le registre dans sa position de fermeture complète lorsque les électro-aimants qui les commandent sont excités et qui l'ouvrent complètement ou le mettent dans des conditions de fonctionnement normal lorsque les deux électroaimants qui commandent les distributeurs sont désexcités. A une position de maintien intermédiaire du registre, un seul electro-aimant est excité et l'antre est désexcité. Diverses autres particularités de l'invention ap oparaRtront aux spécialistes à la lecture du présent mémoire. Plus particulièrement, la présente invention concerne le mécanisme de commande dlun registre qui comprend la paroi d'une enveloppe comportant un orifice. Le clapet d'un registre est mobile sélectivement entre au moins une position d'ouverture et une position de fermeture par rapport à l'orifice. Un organe moteur relié au clapet le déplace par rapport à la paroi de l'enveloppe. Un dispositif de commande agit sur l'organe moteur de manière à déplacer le clapet d'une position à une autre. Le dispositif de commande comprend un élément qui agit sur l'organe moteur lorsqu'il est commandé par des premier et second circuits. Le premier circuit de commande comprend un dispositif qui fait cesser le fonctionnement du dispositif de commande et l'arrete saune position qui provoque l'ouverture sélective de l'orifice en déplaçant le clapet du registre sur une distance prédéterminée. Un élément met le dispositif de commande en fonctionnement lorsque le clapet du registre s'est déplacé sur une distance choisie au préalable et une minuterie maintient le clapet à la distance prédéter- minée pendant une période de durée choisie au préalable avant que le dispositif de commande cesse à nouveau de fonctionner et que le clapet se déplace vers une seconde position d'ouverture.Le second circuit de commande comprend un élément qui met le dispositif de commande à une position dans laquelle le clapet du registre se ferme. Plus particulièrement, la présente invention concerne le mécanisme de commande d'un registre qui comprend la paroi d'une enveloppe comportant un orifice. Le clapet mobile d'un registre est disposé sélectivement au moins b une position d'ouverture et à une position de fermeture par rapport à l'orifice. Un organe moteur relié au clapet le déplace par rapport à ladite paroi. Un dispositif de commande agit sur l'organe de moteur de façon à déplacer le clapet d'une position vers une autre et comprend un élément de commande qui est commandé par un premier circuit et par un second circuit.Le premier circuit de commande comprend un commutateur normalement ouvert qui se ferme à une première position dans laquelle il est en série avec deux circuits de dérivation qui sont en parallèle, dont le premier confient un premier commutateur dont les contacts sont normalement ouverts et un premier contacteur de commande, de sorte que le premier contacteur agit sur le dispositif de commande et le met à une première position à la fermeture des contacts normalement ouverts du premier commutateur, le second circuit de dérivation comprenant un commutateur de fin de course normalement ouvert et un premier relais qui -commande le premier commutateur, le commutateur de fin de course étant commandé par un mouvement choisi du clapet du registre de sorte que lorsque le clapet s e déplace sur une distance prédéterminée, le commutateur de fin de course se ferme etexcite le relais qui ferme le premier commutateur dont les contacts sont normalement ouverts de manière à agir sur le-premier contacteur de commande qui, à son tour, met le dispositif de commande à sa position initiale. Le second circuit de commande comprend le commutateur qui est normalement ouvert et qui se ferme à une seconde position dans laquelle les premier et second contacteurs agissent sur le dispositif de commande et le mettent à une seconde position à la ferme ture- du commutateur dans une seconde position. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et dont la figure unique est une élevation, partiellement en coupe, d'un mode de réalisation avantageux de l'invention avec le schéma électrique du circuit qui le commande. La figure du dessin représente un ensemble 2 de registre qui est déplacé par un organe moteur, par exemple un cylindre 4 commandé par un fluide, soit hYdraulique soit pneumatique. Cependant, il convient de se rendre compte que l'o rgane moteur peut être n'importe quel autre organe mécanique tel qu'une transmission comprenant un moteur et des engrenages appropriés.Le fluide sous pression qui commande le cylindre 4 est transmis d'un dispositif de commande, par exemple un distributeur 6 commandé par un seul électro-aimant, à trois positions, rappelé par un ressort à sa position centrale et commandé à distance par un distributeur pilote pneumatique à com mande électromagnétique.Le distributeur 6 est destiné à transmettre le fluide au compartiment À du cylindre 4 par une canalisation 8 et à l'autre compartiment,ctest-à-dire le compartiment B du cylindre 4 par un conduit approprié 10. Les compartiments A et B du cylindre 4 sont délimités par un piston 82, de la façon décrite plus loin. L'alimentation en fluide du cylindre 4 est déterminée par la position d'un tiroir coulissant 20 du distributeur 6 qui est commandée par des électro-aimants 12 et 14. Ces électro-aimants comprennent des éléments de poussée 16 et 18 de sorte que lorsqu'ils sont excités, la position du tiroir coulissant 20 qui est disposé à l'intérieur du corps 24 du distributeur, détermine celui des conduits qui transmet le fluide au compartiment choisi du cylindre 4, de la façon décrite ci-après. Il convient de se rendre compte que le dispositif de commande 6 représenté à titre d'exemple peut être un démarreur réversible si organe moteur est une transmission comprenant un moteur et des engrenages appropriés.Il apparattra aux spécialistes que d'autres dispositifs peuvent remplacer le dispositif de commande de l'organe moteur et peuvent gtre commandés par les circuits électriques qui sont décrits ci-après, sans sortir du cadre de l'invention. Le corps 24 du distributeur 6 comprend cinq -ouver- tures d'écoulement 26, 28, 30, 32 et 34. Les ouvertures 26 et 28 communiquent avec les conduits 8 et 10, les ouvertures 30 et 34 avec des conduits d'évacuation 36 et 38 et l'ouverture 32 avec un conduit 40 qui est relié à une source d'alimentation et qui transmet le fluide sous pression au cylindre 4 par l'intermédiaire du distributeur de commande 6. Sur la figure, l'électro-aimant 14 qui comprend l'élément de poussée 18 comporte, de plus, un distributeur 15 à tiroir coulissant qui comporte trois ouvertures d'écoulement 17, 19 et 21. L'ouverture 17 est en communication avec un conduit d'alimentation 29 qui transmet le fluide sous pression à un cylindre 27 par le distributeur 15 et un conduit 25.Lorsque l'électro-aimant 14 est excité, l'ouverture 21 est alignée sur le conduit 25 et permet d'évacuer le fluide sous pression du cylindre 27. Lorsque l'électro-aimant 14 est désexcité, l'ouverture 19 est alignée sur le conduit 25 et le fluide sous pression est transmis du conduit 29 par l'ouverture 17 au cylindre 27. Il convient de noter que lorsque les électro-aimants 12 et 14 sont désexcités, un canal d'écoulement 48 est aligné de manière à faire communiquer le conduit 40 ou conduit d'alimentation en fluide et le conduit 10 tandis qu'un canal 46 est aligné entre les ouvertures 26 et 34 et permet d'évacuer le fluide du cylindre 4 par le conduit 8 et le conduit d'évacuation 38. Lorsque les électro-aimants 12 et 14 sont excités, le tiroir 20 est poussé dans le corps du distributeur 6 vers une position dans laquelle un canal 44 est aligné sur les ouvertures 32 et 26 de manière que le fluide s'écoule du conduit 44 vérs le cylindre 4 par le conduit 8 et le canal 42 est aligné sur les ouvertures 28 et 30 de façon à mettre le conduit 10 en communication avec la canalisation d'évacuation 36. Lorsque l'électro-aimant 12 est désexcité et que l'électroaimant 14 est excité, le tiroir 20 est verrouillé à sa position initiale représentée sur la figure et toutes les ouver- tures du distributeur de commande 6 sont fermées. L'excitation des électro-aimants 12 et 14 est commandée par les circuits électriques appelés ci-après les pre mier et second circuits de commande. Chaque circuit comprend un commutateur de commande principal à trois directions 50. Lé premier circuit de commande est mis sous tension lorsque le commutateur 50 se ferme sur des contacts 53 et le second circuit de commande est alimenté lorsque le commutateur principal 50 se ferme sur des contacts 52 et 54. Le premier circuit de commande comprend.deux circuits dérivés dont le premier comporte un premier contacteur de commande représenté par exemple par l'enroulement 78 de la bobine de l'électro-aimant 14.Xe premier circuit dérivé comprend de plus les contacts normalement ouverts 56 d'un relais 62 qui se ferment lorsque ce dernier est excité. Le relais 62 comprend un enroulement 66 qui peut être excité par le second circuit électrique dérivé 64 qui comprend, de plus, un commutateur de fin de course 68 normalement ouvert et les contacts normalement ouverts 53 du commutateur principal. En conséquence, lorsque le commutateur 50 se ferme sur les contacts 53, la bobine 78 qui est excitée maintient le relais 62 excité ou fermé.Lorsque le relais 62 est désexcité, les contacts normalement ouverts 56 s'ouvrent à nouveau et interrompent le circuit qui transmet le courant électrique à la bobine 78. De plus, le commutateur de fin de course 68 doit aussi astre fermé pour que le relais 62 soit excité. Le premier circuit électrique comprend aussi un commutateur 72 dont les contacts sont normalement fermés et qui est commandé par un élément 73 d'une minuterie 74. L'élément 73 et le commutateur 72 sont en parallèle sur la bobine 66 du relais. Pendant le fonctionnement, à la fermeture du commutateur de fin de course 68 le courant électrique est transmis à la bobine 66 de sorte que le relais 62 ferme ses contacts 56. En conséquence, la bobine 78 est excitée et ltélément 73 de la minuterie est mis en fonctionnement. Après une période de durée prédéterminée, l'élément 73 ouvre le commutateur normalement fermé 72. Ce dernier désexcite alors la bobine 78 de l'électro-aimant 14. Le second circuit de commande électrique comprend le commutateur principal 50 lorsqu'il est fermé sur les contacts 52, 54, la bobine 78 et une bobine 60 par laquelle passe le courant électrique qui commande les électro-aimants 14 et 12. De ce fait, lorsque le commutateur principal 50 est fermé sur les contacts 52 et 54, les électro-aimants 12 et 14 agissent de manière que le fluide soit transmis au cylindre 4 de la façon décrite plus haut. Dans le premier circuit de commande électrique, le commutateur de fin de course normalement ouvert 68 peut titre commandé par le mouvement d'un bras transversal 80 qui est monté rigidement sur une tige de liaison 84 disposée entre le registre à une première extrémité et le piston 82 auquel elle est fixée rigidement par son autre extrémité. La tige peut coulisser dans une ouverture étanche de l'enveloppe 4. Lorsque le bras 80 porte contre le bras de commande 81 du commutateur de fin de course 68 erme ce dernier de sorte que le premier circuit de commande électrique est mis sous tension de la maniere décrite plus haut. La figure représente le clapet 92 du registre à une position de fermeture dans laquelle il porte hermetiquement contre un joint 93 qui entoure un orifice 86 et une plaque 87. Le clapet 92 est maintenu en position et il est supporté par un châssis 85 ainsi que par la tige transversale .84 qui le relie au piston 82 à l'intérieur du cylindre 4. Le cylindre 4 est, d'une manière générale, à commande pneumatique ou hydraulique, comme décrit plus haut. Il est commandé par le di str i- buteur 6 et il est supporté par le chassies 85 à l'extérieur de la conduite de fluide Une saillie cylindrique 90 montée sur le c8té orifice du clapet 92 ménage un passage de surface constante en section droite pour le fluide pendant une partie prédéterminée de sa course. Cette partie de sa course est in diluée par les lignes en pointillé sur la figure.Pendant une période de durée préaéterminée de la course du clapet du registre, la saillie cylindrique 90 passe par l'orifice 86 de manière à délimiter une ouverture annulaire entre sa paroi la térale et cet orifice. De plus, comme on le voit sur la figure, pendant le stade initial de l'ouverture du registre 2, le clapet 92 est monté vers le haut, de la position dans laquelle il porte hermétiquement contre le joint 93. À ce moment, la saillie cylindrique 90 reste juxtaposée à l'orifice 86 et le fluide peut passer avec un débit constant par le registre 2 dans l'espace annulaire délimité entre la saillie cylindrique 90 et l'orifice 86 de la plaque.La saillie cylindrique 90 se comporte en conséquence comme un amortisseur qui ménage en fait une transition régulière lorsque, par exemple, les sacs filtrants en étoffe sont remis en fonctionnement après avoir été nettoyés. En fonctionnement normal, par exemple lorsque le local comprend plusieurs sacs filtrants d'étoffe, l'importance de 11 ouverture initiale de l'orifice 86 n'est que de 25 à 50 mm avant que le bras 81 ne vienne au contact du bras transversal 80 qui fait cesser le mouvement du registre 2. Il convient de se rendre compte, de plus, que pour régler avec précision le mouvement qui éloigne le clapet du registre de l'ouverture 86 une partie cylindrique 90 n1 est pas obligatoire. Il convient aussi de se rendre compte que le registre peut avoir d'autres formes et être réalisé différemment, par exemple de la façon décrite dans le brevet des Xtats-Unis d'A- mérique no 3 752 439. On peut noter, cependant, que lorsque le registre 2 est utilisé de la façon décrite plus haut, un orifice de surface variable est délimité pendant son mouvement de montée. Cet orifice cesse de varier ensuite à une distance prédéterminée ou à une position d'ouverture partielle par rapport à l'ouverture 86 de la paroi 87. Le registre 2 reste dans cette position d'ouverture partielle jusqu'à ce que le dispositif de commande agisse et repousse le registre 2 vers sa position d'ouverture complète. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit ét représenté sans sortir du cadre de l'invention. RhVENDICATIONS 1. Mécanisme de commande d'un registre, caractérisé en ce qu'il comprend la paroi d 1une ouverture comportant un orifice, un clapet mobile disposé sélectivement entre au moins une position d'ouverture et une position de fermeture par rapport audit orifice, un organe moteur relié audit clapet le déplaçant par rapport à ladite paroi, un dispositif de commande agissant sur 1' organe moteur de manière à déplacer le clapet d'une position à une autre et comprenant un élément de commandé de l'organe moteur qui est commandé lui-meme par des premier et second circuits de commande, ledit premier circuit de commande comprenant un commutateur normalement couvert qui se ferme à une première position dans laquelle il est en série avec deux circuits en dérivation disposés en parallèle, le premier circuit en dérivation comprenant des premiers contaets normalement ouverts d'un commutateur et un premier contacteur de commande qui agit sur le dispositif de commande et le met à une première position à la fermeture du premier commutateur dont les contacts sont normalement ouverts, le second circuit en dérivation comprenant un commutateur de fin de course normalement ouvert e-t;; les contacts d'un relais qui commandent le premier commutateur normalement ouvert, le commutateur de fin de course étant commandé par un mouvement prédéterminé du clapet tel que lorsque le clapet se déplace sur une distance prédéterminée, le commutateur de fin de course se ferme et excite ledit relais qui ferme lesdits premiers contacts normal en ment ouverts, le premier contacteur agissant à son tour sur le dispositif de commande et le rappelant à sa position initiale, le second circuit de commande comprenant le commutateur normalement ouvertqui est alors fermé dans une seconde position, le premier contacteur et un second contacteur qui agissent sur le dispositif de commande et le mettent à une seconde position lorsque le commutateur normalement ouvert se ferme à ladite seconde position. 2. Mécanisme suivant la revendication i, caractérisé en ce que le premier circuit en dérivation du premier cir cuit de commande comprend une minuterie et les seconds contacts normalement fermés d'un commutateur qui sont ouverts lorsque la minuterie est mise en fonctionnement, la minuterie et les contacts du second commutateur étant en parallèle sur le premier relais, de sorte que, lorsque les contacts normalement fermés du second commutateur s'ouvrent, le premier contacteur de commande est désexcité. 3. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe moteur comprend un corps à plusieurs ou- vertures et dans lequel coulisse un piston auquel est fixée une première extrémité d'une tige transversale dont l'autre extrémité est assujettie au clapet, ladite tige passant par l'une des ouvertures étanches du corps s et y coulissant, le piston ayant sensiblement la même forme géométrique et sensiblement la meme-surface en section que l'intérieur du corps que le piston divise en deux compartiments entre lesquels n1 existe pratiquement aucune circulation de fluide, au moins deux desdites ouvertures étant situées aux extrémités opposées du corps et étant en communication avec un dispositif transmettant un fluide sous pression de manière que le fluide envoyé d'un co- té du piston déplace le clapet dans un premier sens et que, lorsqu'il est envoyé sur l'autre c8té du piston, il déplace le clapet en sens opposé. 4. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chicane disposée sur le clapet coopère avec ledit orifice de manière à délimiter une ouverture d'écoulement entre un bord dudit orifice et la chicane, ledit orifice étant de section constante pendant une partie prédéterminée de la course du clapet. 5. Mécanisme de commande d'un registre, caractéri- sé en ce qu'il comprend la paroi d'une enveloppe comportant un orifice, un clapet mobile étant disposé sélectivement entre une position d'ouverture et une position de fermeture par rapport audit orifice, un organe moteur relié au clapet le dépla çant par rapport à ladite paroi, un dispositif de commande agissant sur l'organe moteur de-façon à déplacer le clapet dlune position B une autre et comprenant un élément de commande de l'organe moteur qui est commands lui-même par des premier et second circuits de commande, ledit premier circuit de commande comprenant un organe mettant le dispositif de commande dans une position telle qu'il provoque sélectivement l'ouverture de l'orifice en déplaçant le clapet d'une distance prédéterminée, un organe faisant cesser le fonctionnement du dispositif de commande lorsque ledit clapet s'est déplacé sur ladite distance prédéterminée, une minuterie maintenant le clapet B ladite distance prédétenninée pendant une période de durée choisie au préalable avant que le dispositif de commande ne se remette X fonctionner et ne déplace le clapet vers une seconde position d'ouverture, le second circuit de commande comprenant un organe mettant le dispositif de commande dans une position qui provoque la fermeture du clapet.