Brevet FR2614449A1 — publié le 19881028

Déclencheur soumis à l'action d'un ressort. actionne par la force centrifuge La présente invention concerne un déclencheur soumis à l'action d'un ressort, actionne par la force centrifuge, comportant une broche de déclenchement qui comprend, une tête, une tige, un collet servant d'appui à. un ressort et un tenon de guidage disposés coaxialement, la broche de déclenchement étant placée de façon à pouvoir se déplacer, avec sa tête et le tenon de guidage dans deux glissières radiales d'un arbre et étant sollicitée radialement vers l'intérieur par un ressort hélicoïdal intercalé entre une surface d'appui fixé par rapport à l'arbre et le collet servant d'appui de ressort de la broche de déclenchement. On trouve des déclencheurs de ce type, par exemple dans des contrôleurs de vitesse de rotation de turbines à gaz et à vapeur qui ont pour rôle de réduire ou d'arrêter l'alimentation en carburant ou en vapeur en cas de dépassement déterminé de la vitesse de rotation admissible de fonctionnement, et de ramener la vitesse de rotation à la valeur admissible ou d'arrêter complètement la machine. Lorsque la vitesse de rotation prédéterminée est atteinte, la broche de déclenchement est repoussée par la force centrifuge, contre la résistance d'un ressort hélicoïdal précontraint, en dehors de la limite de l'arbre et actionne ainsi un cliquet qui agit sur un appareil de réglage qui réduit ou arrête en conséquence, co-m on l'a mentionné, l'alimentation en carburant de la chambre de combustion ou l'alimentation en vapeur. Pendant la rotation de l'arbre du contrôleur de vitesse, une force centrifuge égale agissant radialement vers l'extérieur sur des côtés opposés s'exerce sur les deux moitiés de ressort de même longueur, sur des côtés opposés de l'axe de l'arbre. L'une des extrémités de ressort s'appuie, dans ce cas, sur une surface fixe par rapport à l'arbre, tandis que l'autre s'appuie sur une cuvette de ressort reliée rigidement à la broche qui s'appuie également sur une surface d'appui fixe par rapport à l'arbre, a l'état de repos et jusqu'à ce que soit atteinte la vitesse de rotation a laquelle la force centrifuge agissant sur la broche de déclenchement est supérieure à la force du ressort. Dès que cette vitesse de rotation est atteinte, la cuvette de ressort s'écarte de sa surface d'appui solidaire de l'arbre et l'extrémité de ressort qui s'y trouve est entraînée avec elle radialement vers l'intérieur. La broche de déclenchement sort alors de la limite de l'arbre du contrôleur de vitesse et actionne le cliquet par lequel alors, comme autre conséquence, une action de réglage ou un arrêt de la machine est déclenché(e). Idéalement, la force de précontrainte du ressort devrait rester constante jusqu'à ce que la vitesse de rotation de déclenchement soit atteinte. Si la caractéristique du ressort était connue, on pourrait ajuster avec précision la force de précontrainte nécessaire par la compression correspondante connue du ressort au moment du montage. Cette force de précontrainte est cependant augmentée, dans le mode de réalisation connu, lorsque l'arbre du contrôleur de vitesse de rotation tourne, par la force centrifuge du ressort qui dépend de la vitesse de rotation. Pour que, par suite, la force de précontrainte nécessaire pour une vitesse de déclenchement déterminée soit effectivement maintenue à cette vitesse de rotation, elle doit, à l'état de repos, être d'autant plus réduite que le ressort y contribue par sa force centrifuge, à la vitesse de déclenchement. L'inconvénient de ce dispositif connu consiste en ce que, pour chaque réglage à une autre vitesse de déclenchement, il faut redéterminer cette composante de la force centrifuge du ressort pour obtenir la force de précontrainte de repos nécessaire pour cette nouvelle vitesse de déclenchement. La présente invention a pour objet de trouver des moyens qui excluent l'influence de la force centrifuge du ressort variant avec la vitesse de rotation sur la force de précontrainte. Dans le cas d'un tel organe de commutation, la force de précontrainte de repos reste, sur toute la gamme de vitesses de rotation, constamment égale à la valeur nécessaire pour le processus de déclenchement et, pour un nouveau réglage & une autre valeur de déclenchement, il n'y a pas lieu de faire intervenir la force centrifuge du ressort. Le déclencheur soumis à l'action d'un ressorti actionné par la force centrifuge, conforme à l'invention, est caractérise par une douille de compensation entourant coaxialement la broche de déclenchement, comportant une bague de compensation se trouvant du côté de la tête de déclenchement par rapport à l'axe de l'arbre, une cuvette de ressort se trouvant du côté opposé de l'arbre, qui s'appuie sur le collet, et un tube de moyeu reliant la bague de compensation à la cuvette de ressort, le centre de gravité de la douille de compensation se trouvant du côté de la tête de déclenchement et le ressort hélicoïdal étant encastré entre la cuvette de ressort et la surface d'appui fixe par rapport à l'arbre précitée et chacune de ses moitiés se trouvant de l'un des deux côtés de l'axe de l'arbre. Selon un mode de réalisation avantageux du déclencheur, on prévoit des moyens de réglage de la force de précontrainte du ressort, par exemple une cuvette de ressort vissable ou des rondelles qui sont insérées entre la cuvette de ressort et le collet servant à son appui. La figure unique du dessin annexé est une coupe transversale de l'arbre d'un contrôleur de vitesse de rotation au niveau de l'axe de la broche de déclenchement. L'arbre 1 comporte un alésage étagé dirigé diamétralement qui loge la broche de déclenchement 2, un ressort hélicoïdal 3 et une douille de compensation 4. L'alésage étagé comprend une glissière 5 de guidage de la tête de déclenchement 6 de la broche de déclenchement 2, une chambre à ressort 7 et une glissière 8 de guidage d'un téton de guidage 9 de la broche de déclenchement 2. Celle-ci comporte en outre une tige 10, une garniture de centrage Il et un collet 12, la garniture de centrage Il servant à la fixation coaxiale de la douille de compensation 4 par rapport a l'axe de la broche de déclenchement 2 et le collet 12 servant d'appui à une cuvette de ressort 13 de la douille de compensation 4. Si l'on fait abstraction, dans la structure décrite jusqu'ici, de la douille de compensation 4 et que l'on agrandit le diamètre du collet 12 suffisamment pour qu'il puisse servir de cuvette pour le ressort 3, ce dispositif correspond au mode de réalisation connu décrit précédemment, dont les inconvénients doivent être supprimés par la présente invention. En conséquence, la douille de compensation 4 matérialise la caractéristique conforme à l'invention du nouveau déclenchement. La cuvette 13 de la douille de compensation 4 est reliée par un tube de moyeu à paroi mince 14 à une bague de compensation 15 dont le rôle consiste à équilibrer la force centrifuge agissant sur la moitié droite du ressort pendant la rotation de l'arbre 1, du fait que sinon, comme on l'a déja mentionné, elle augmenterait la force de précontrainte du ressort 3 réglée sur la survitesse au repos et ne sortirait qu'à une survitesse supérieure à celle devant être empêchée par le contrôleur de vitesse de rotation de sa glissière, pour modérer ou arrêter la machine à contrôler. Pour obtenir une compensation de la force centrifuge du ressort, il faut satisfaire à la condition d'équilibre: nrt2 = mp/2rF. /2a2, soit en simplifiant nxrKb =, o m. la gauche, que le centre de gravité SA^. de la broche 2. En même temps, la distance ru du contrôleur de vitesse de rotation. La figure ne fait que représenter schémati- quement le principe de ce déclencheur, sans les éléments nécessaires pour un montage dans l'arbre. Pour les modes de ralisation pratiques, on pourrait aussi prévoir des éléments pour la variation de la force de précontrainte du ressort. Par exemple, la cuvette 13 pourrait être vissable sur le tube de moyeu 14, un contre-écrou ou une broche filetée radiale devant être prévue pour la fixation de sa position. Pour la variation de la force de précontrainte, du ressort, on pourrait aussi placer des rondelles de diverses épaisseurs ou en nombre divers entre la cuvette fixe 13 et le collet 12 de la broche de déclenchement 2. Des fentes radiales dans de telles rondelles de largeur correspondant au diamètre de la garniture de centrage ll permettraient une insertion latérale de telles rondelles entre la cuvette 13 et le collet 12. Revendicati ons 1. Déclencheur soumis à l'action d'un ressort, actionné par la force centrifuge, comportant une broche de déclenchement (2) qui comporte, une tète (6), une tige (10), un collet (12) servant d'appui au ressort et un téton de guidage (9) disposés coaxialement, la broche de déclenchement (2) étant placée de façon à pouvoir se déplacer, avec sa tète (6) et le téton de guidage (9), dans deux glissières de guidage radiale (5, respectivement 8) d'un arbre (1) et étant lO sollicitée radialement vers l'intérieur par un ressort hélicoïdal (3) encastré entre une surface d'appui fixe par rapport à l'arbre et le collet (12) d'appui de ressort de la broche de déclenchement (2), caractérisé par une douille de compensation (4) entourant coaxialement la broche (2), comportant une bague de compensation (15) se trouvant du côté de la tète (6) par rapport à l'axe de l'arbre (1), une cuvette de ressort (13) se trouvant du c6té opposé de l'arbre (1), qui s'appuie sur le collet (12), et un tube de moyeu (14) reliant la bague de compensation (15) à la cuvette (13), le centre de gravité ( de l'un des deux côtés de l'axe de l'arbre. 2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la broche de déclenchement de la cuvette (13) de la douille (4). 3. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé par une cuvette vissable sur le tube de moyeu 14, pour régler la force de précontrainte du ressort hélicoïdal (3).