Brevet FR2549567A1 — publié le 19850125

L'invention concerne un régulateur de pression négatif, convertissant des variations de la pression primaire appliquée à son entrée en variations, de sens inverse, de la pression secondaire présente à sa sortie, ce régulateur comportant une enceinte dans laquelle est agencée une membrane que la pression primaire sollicite contre la force d'un ressort, cette membrane commandant une soupape de réglage, ce régulateur comportant, en plus de l'entrée et de la sortie pour le fluide de pression, une ouverture de décharge partant du côté sortie. Les régulateurs de pression de ce type sont utilisés pour l'actionnement de moyens de réglage en fonction de la pression existant dans des installations pneumatiques, par exemple pour le réglage de débit de compresseurs. Par exemple, le régulateur de pression permet de modifier, en fonction de la pression finale du compresseur, la vitesse de rotation de la machine d'entratnement ou le réglage d'un dispositif étrangleur monté sur la conduite d'aspiration. Dans les régulateurs de pression négatifs connus, du genre mentionné au début, l'organe obturateur de la soupape de réglage, fonctionnellement lié à la membrane, commande un canal de liaison entre le côté entrée et le côté sortie de l'enceinte du régulateur. Ce canal de liaison est maintenu ouvert, par le ressort agissant sur la membrane, tant qu'une pression relativement faible règne du côté entrée. Dans ce cas, c'est sensiblement la totalité de la pression d'entrée qui est transmise au côté sortie, par le canal de liaison ouvert. Dès que la pression primaire appliquée à l'entrée surmonte la force du ressort de membrane, la soupape de réglage se ferme et il en résulte que l'accès du fluide de pression ne peut pas accéder au côté sortie.L'évacuation de fluide de pression par l'ouverture de décharge partant du côté sortie a pour effet que la pression secondaire régnant à la sortie diminue lorsque la pression primaire augmente. Du point de vue fonctionnel, ces régulateurs connus opèrent certes de manière satisfaisante. Toutefois, du fait de leur ouverture de décharge constamment ouverte, indispensable pour leur fonctionnement, ces régulateurs impliquent une consommation continue de fluide de pression. Cette consommation a justement lieu lorsque la pression ne s'est pas encore complètement établie à l'entrée, donc pendant une phase de fonctionnement dans laquelle il n'y a pas assez de fluide de pression. Ainsi, outre une consommation d'énergie superflue, il y a cet inconvénient que l'établissement de la pression de fonctionnement est retardé, par exemple dans le cas d'une régulation progressive du débit d'un compresseur. L'invention a pour but d'améliorer les régulateurs de pression négatifs connus de façon à éviter une fuite permanente de fluide de pression, et à éviter les pertes et inconvénients inhérents à une telle fuite permanente. Avec le régulateur de pression selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un canal de liaison à section étroite est prévu entre l'entrée et la sortie, et par le fait que l'ouverture de décharge est, en tant que soupape de réglage, commandée, de façon à croître dans le même sens que la pression primaire, par l'organe obturateur cinématiquement lié à la membrane. A la différence des réalisations connues dans l'art antérieur, ce n'est pas le canal de liaison entre le côté entrée et le c8té sortie qui est eommandé dans le régulateur de pression selon l'invention, mais l'ouverture de décharge. Ainsi, les pertes par écoulement superflu de fluide par l'ouverture de décharge sont à peu près complètement évitées.L'ouverture de décharge commandée par la soupape de réglage n'est alors ouverte que si la pression primaire du côté entrée est trop élevée, donc s'il y a de toute. manière trop de fluide de pression. Le régulateur de pression selon l'invention peut être avantageusement utilisé pour la régulation de compresseurs, notamment pour la régulation progressive, par étranglement d'aspiration, de compresseurs à vis. On obtient ainsi une simplification sensible de l'ensemble de l'agencement, puisque'il suffit d'un simple vérin positionneur pour actionner le papillon d'étranglement. Lorsque la pression s'établit, le vérin positionneur est sollicité en pression par l'intermédiaire du régulateur selon l'invention, ce qui a pour effet que l'étrangleur d'aspiration est continuellement ouvert contre la force de son ressort de fermeture.L'ouverture de décharge reste fermée jusqu'à ce que la pression commplète soit atteinte, de sorte qu'il n'y a pas de consommation de fluide de pression. Ce n'est que lorsque la pression finale excède la valeur de consigne, donc lorsque le compresseur refoule trop, que la consommation de fluide de pression par le régulateur commence, en même temps que le mouvement de fermeture de l'étrangleur d'aspiration. Si, en marche à vide, l'étrangleur d'aspiration est fermé, la consommation de fluide de pression par le régulateur est maximale, de sorte que ce régulateur assure aussi l'échappement équilibrant le débit de fuite de l'étrangleur d'aspiration, ce débit de fuite étant - comme on le sait nécessaire au maintien de la lubrification dans le cas des compresseurs à vis. Dans un développement de l'invention, le canal de liaison peut être aménagé dans une cloison séparatrice entre l'entrée et la sortie de l'enceinte, et l'organe obturateur de la soupape de réglage, ou les moyens d'entratnement de cet organe, traversent cette cloison avec un jeu calibré. On obtient ainsi une réalisation simple du passage des moyens établissant la liaison cinématique entre la membrane et l'ouverture de décharge, cela sans qu'il y ait besoin de moyens d'étanchéité qui, par exemple sous l'effet d'un frottement, pourraient compromettre la précision de la régulation. Le canal de liaison peut aussi être constitué, en partie ou en totalité, par au moins un trou dans la cloison séparatrice entre l'entrée et la sortie de l'enceinte, ou par un canal de contournement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure unique représente un exemple de réalisation vue en coupe longitudinale axiale. Le régulateur de pression négatif représenté est constitué par une enceinte 1 ayant une entrée 2 pour la pression primaire et une sortie 3 pour la pression secondaire. Sur cette enceinte 1 est appliqué un couvercle 4 qui maintient, par serrage, une membrane 5 et qui reçoit un ressort 6 chargeant cette membrane 5. Ce ressort 6 prend appui sur un plateau 7 qui peut être positionné à l'aide d'une vis 8, pour régler la contrainte du ressort 6. Par son autre extrémité, le ressort 6 s'applique sur un plateau 9 qui est fixé à la membrane 5 par une vis 10. Entre l'entrée 2 et la sortie 3, une cloison séparatrice 11 subdivise l'enceinte 1 en une chambre 12 de pression d'entrée et en une chambre 13 de pression de sortie. La chambre de pression d'entrée 12 est bordée par la membrane 5, au plateau 9 de laquelle est fixé l'organe obturateur 14 d'une soupape de réglage 15. L'organe obturateur 14 traverse la cloison 11 avec un jeu calibré, de sorte qu'un canal de liaison 16 à section étroite est formé entre la chambre de pression d'entrée, 12, et la chambre de pression de sortie, 13. L'organe obturateur 14 commande l'ouverture de décharge 17 d'un canal de décharge 18 allant de la chambre de pression de sortie 13 à l'air libre. Dans la condition d'absence de pression, illustrée par le dessin, la soupape de réglage 15 est fermée. Le fluide de pression arrivant par l'entrée 2 passe, par le canal de liaison 16, de la chambre d'entrée 12 à la chambre de sortie 13 dans laquelle s'établit une pression disponible à la sortie 3, en tant que "pression secondaire". Le régulateur reste à cette position Jusqu'à ce que la pression atteigne sa valeur de consigne. Pendant ce temps, l'ouverture de décharge 17, donc aussi le canal de décharge 18, reste fermée, de sorte qu'il n'y a pas de perte de pression. La valeur de consigne de la pression peut être réglée en jouant sur précontrainte du ressort 6, à l'aide de la vis 8. Dès que la pression primaire agissant sur la membrane 5 dans la chambre de pression d'entrée 12 excède la force du ressort 6, l'organe obturateur 4 est décollé de l'ouverture de décharge 17 et, ainsi, la soupape de réglage 15 libère le canal de décharge 18 alors que la pression croît. Cela a pour effet que la pression dans la chambre de sortie 13 diminue, donc la pression secondaire disponible à la sortie. Selon l'agencement de régulation adopté, cela déclenche un mouvement de réglage qui s'oppose à la contïnuation de l'acroissement de la pression primaire. Dès que la pression atteint de nouveau sa valeur de consigne, la soupape de réglage 15 referme le canal de décharge 18, de sorte que la pression secondaire cesse d'être diminuée. Le fait que le canal de décharge soit commandé a pour résultat qu'il ne peut y avoir aucune perte de pression par ce canal pendant la phase de montée en pression, donc aussi longtemps qu'il y a insuffisance de fluide de pression. Le canal de décharge 18 n'est ouvert que lorsque la pression finale est complètement atteinte, l'évacuation de fluide pouvant alors avoir lieu sans inconvénient car, à ce stade du fonctionnement, il y a de toute manière excès de fluide, autrement dit refoulement excédentaire dans le cas de la régulation d'une installation de compresseur.A ce stade du fonctionnement, l'échappement de fluide de pression en régime de marche à vide est même souhaitable, par exemple dans le cas des compresseurs à vis régulés par étranglement progressif, car le maintien de la lubrification du compresseur exige que le flux de refoulement produit par celui-ci ne soit pas complètement arrêté et que le débit de fluide ainsi refoulé au-delà de ce qui est utilisé soit éliminé par échappement. Dans l'exemple de réalisation, le canal de liaison 16 est formé par le jeu entre l'organe obturateur 14 de la soupape de réglage 15 et l'ajour dans la cloison 11. En plus, ou au lieu, de ce jeu, on pourrait aussi prévoir, dans la cloison 11, un ou plusieurs trous qui constitueraient le canal de liaison. Un canal de contournement, entre l'entrée et la sortie, est également possible dans le cadre de l'invention. La liaison cinématique entre la membrane et l'organe obturateur de la soupape de réglage peut alors etre rendue étanche, par exemple au moyen d'une membrane d'étanchéité sur le trajet des moyens de transmission des forces d'actionnement de la soupape de réglage. REVENDICATIONS 1. Régulateur de pression négatif, convertissant des variations de la pression primaire appliquée à son entrée en variations,de sens inverse,de la pression secondaire présente à sa sortie, ce régulateur comportant une enceinte dans laquelle est agencée une membrane que la pression primaire sollicite contre la force d'un ressort, cette membrane commandant une soupape de réglage, ce régulateur comportant, en plus de l'entrée et de la sortie pour le fluide de pression, une ouverture de décharge partant du côté sortie, caractérisé en ce qu'un canal de liaison (16) à section étroite est prévu entre l'entrée (2) et la sortie (3), et en ce que l'ouverture de décharge (17) est, en tant que soupape de réglage (15), commandée, de façon à croître dans le même sens que la pression primaire, par l'organe obturateur (14) cinématiquement lié à la membrane (5). 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de liaison (16) est aménagé dans une cloison séparatrice (11) entre l'entrée (2) et la sortie (3) de l'enceinte (1), l'organe obturateur (14) de la soupape de réglage (15), ou les moyens d'entraînement de cet organe, traversant cette cloison (11) avec un jeu calibré. 3. Régulateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal de liaison (16) est constitué, en partie ou en totalité, par au moins un trou dans la cloison (11) située entre l'entrée (2) et la sortie (3) de l'enceinte (1).