Brevet FR2649811A1 — publié le 19910118

La présente invention concerne un servomécanisme destiné à un régulateur de pression de gaz. Plus précisément, elle concerne un tel servoméca- nisme pour régulateur de pression de gaz qui comporte: un organe électromagnétique de manoeuvre ayant un noyau fixe et une armature mobile axialement dans un guide tubulaire, en translation par rapport au noyau dont elle se rapproche et s'éloigne de manière qu'un obturateur du ser- vomécanisme vienne fermer un sièe correspondant, une tige de déplacement d'obturateur dépassant de l'armature mobile, un premier dispositif élastique placé entre l'obtu- rateur et la tige, un second dispositif élastique placé entre l'arma- ture mobile et une partie fixe par rapport au guide tubulaire, et un dispositif de limitation de course destiné à limiter de manière réglable la distance de parcours de la tige en translation par rapport à l'obturateur. Des servomécanismes de ce type, parfois appelés "modulateurs" ou "soupapes de modulation", sont utilisés pour la commande de régulateurs de pression de gaz qui commandent eux-mêmes la pression d'alimentation d'un brû- leur en fonction d'un paramètre physique tel que la tempé- rature d'un fluide chauffé. La température à laquelle le servomécanisme assure la coupure est transformée, de manière connue, en un para- mètre électrique, tel qu'un courant, qui est alors transmis à une bobine du servomécanisme. Comme différents types de gaz transmis à un brûleur donnent des diagrammes différents représentatifs du lien entre le courant qui circule dans la bobine et un change- ment correspondant de la pression du gaz, le servomécanisme doit être étalonné spécifiquement pour le type de gaz qui doit être utilisé. Cet étalonnage est réalisé à la fois à l'aide du dispositif élastique qui applique une force préalable de fermeture à l'obturateur du servomécanisme et du dispositif de limitation de course de la tige de déplacement de l'obturateur. L'opération est relativement complexe et délicate, et elle doit être réalisée en atelier par du personnel expérimenté utilisant un appareillage spécial. En conséquence, lorsqu'un système existant doit être transformé pour utiliser un autre type de gaz, le servomé- canisme du régulateur de pression doit être retiré et rem- placé par un autre qui a préalablement été étalonné pour le type de gaz qui doit être utilisé. Cette opération est non seulement relativement labo- rieuse mais nécessite aussi le remplacement de tous les éléments du servomécanisme, y compris ceux qui n'ont aucune influence sur l'étalonnage rendu nécessaire à cause des différentes caractéristiques du gaz utilisé, du fait de la construction intégrée du servomécanisme. Le problème que résout l'invention est la réalisa- tion d'un servomécanisme destiné à des régulateurs de pres- sion, qui possède des caractéristiques de structure et de fonctionnement telles que tous les problèmes précités posés par les servomécanismes de la technique antérieure sont résolus, le servomécanisme pouvant en particulier être adapté sur place à différents de gaz. Le principe sur lequel repose l'invention est la réalisation d'organes de commande de l'obturateur à mem- brane, destinés à être utilisés pour l'étalonnage de la régulation des pressions maximale et minimale de sortie de gaz, sous forme d'un ensemble qui peut être manipulé indi- vidueilement sous forme d'une cartouche remplaçable qui peut être étalonnée en atelier. De cette manière, le personnel qui assure la trans- formation d'un système de consommation de gaz doit simple- ment remplacer la cartouche du servomécanisme par une nouvelle cartouche préalablement étalonnée, de type conve- nable, sans que les autres parties soient modifiées. Ces caractéristiques sont obtenues avec un servomécanisme du type précité, qui se caractérise en ce que le guide tubulaire forme, en combinaison avec l'arma- ture mobile, la tige, le dispositif élastique et le dispo- sitif de limitation de course, un ensemble qui peut être manipulé individuellement et qui est monté de façon amo- vible sur l'organe de manoeuvre. Le guide tubulaire est avantageusement connecté à l'organe de manoeuvre par vissace afin qu'il puisse être facilement retiré et que l'ensemble puisse être facilement remplacé. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un servomécanisme pour régulateur de pression de gaz selon l'invention; et la figure 2 est une perspective éclatée en coupe partielle du détail indiqué par la flèche II sur la figure 1. Sur la figure 1, la référence générale 1 désigne un servomécanisme pour régulateur de pression de gaz selon l'invention. Le servomécanisme 1 comprend un organe électromagné- tique de manoeuvre 2 ayant une bobine 3 qui est alimentée par des bornes 4 de connexion, et un noyau tubulaire fixe 5 formé d'un matériau ayant d'excellentes propriétés ferroma- gnétiques et placé à une certaine distance dans une cavité centrale 6 de la bobine, le noyau étant fixé sur une équerre de montage 7 du servomécanisme 1. L'équerre 7 est fixée par des vis. 8 de façon amo- vible sur un corps 10 délimitant une chambre 11 dans laquelle des conduits 12 et 13 débouchent. La chambre 11 est fermée par une membrane 14 qui est disposée périphériquement entre le corps 10 et l'équerre 7. Un capuchon 15 portant un obturateur 16 qui assure une fermeture réglable d'un siège d'obturateur placé à l'extrémité du conduit 12 est fixé au centre de la membrane 14. La combinaison des organes précités constitue une partie fixe du servomécanisme et ne nécessite ni réglage ni remplacement, lorsque le type de gaz dont la pression doit être régulée est changé. Le servomécanisme 1 comporte en outre un élément en forme de cartouche pc-'tant la référence générale 20, conte- nant tous les organes qui nécessitent un réglage pour l'adaptation du servomécanisme à différents types de gaz. L'élément 20 en forme de cartouche comporte un guide tubulaire 21 formé d'un matériau non magnétique, par exemple de laiton, ayant un premier, un second et un troi- sième tronçon cylindrique coaxial, portant les références 21a, 21b et 21c respectivement. Le premier tronçon 21a a, à sa face externe, un organe permettant la coopération avec un outil de serrage et forme intérieurement un siège cylindrique taraudé 22; - le second tronçon 21b a à l'intérieur une cavité cylin- drique de section inférieure à celle du siège 22, et le troisième tronçon 21c a une section encore plus faible et est muni, à l'extérieur, d'un filetage 23 permettant le vissage du guide 21 dans le noyau 5 dans le prolongement de celui-ci. Une tige 25 est disposée axialement dans le guide 21 et elle est guidée lorsqu'elle coulisse dans le tronçon 21c. La tige 25 se termine à une première extrémité par un joint à rotule sur lequel une douille 26 est maintenue afin qu'elle puisse osciller, et porte un ressort 27 placé pendant l'utilisation entre la douille 26 et l'obturateur 16. A l'extrémité opposée, la tige 25 a un tronçon file- té 28 qui se termine par une découpe de serrage. Une armature 29 formée d'un matériau ferromagnétique coopère par vissage avec le tronçon fileté 28 afin qu'elle puisse être déplacée de manière réglable, l'armature pouvant être attirée vers l'intérieur par le noyau 5 lorsque la bobine 3 est excitée. Un manchon 30 est aussi vissé sur le tronçon fileté 28 au-dessus de l'armature 29 et il a, à une première extrémité, une tète élargie 31 comprenant un organe permet- tant un serrage par une clé et aboutissant à un collier 32. Un élément cylindrique 35 en forme de cuvette, ayant des surfaces interne et externe taraudée et filetée respec- tivement et ayant un écrou mol té 36 à l'extérieur, est vissé dans le siège 22 de manière réglable. Un second élément 37 en forme de cuvette est vissé de manière réglable dans l'élément 35. L'élément 37 -est aussi fileté et taraudé et aboutit, à une première extré- mité, à une lèvre 38 dépassant radialement vers l'intérieur et, à l'autre extrémité, à une tête polygonale. L'élément 37 en forme de cuvette a quatre découpes axiales équidistantes qui lui donnent une élasticité par- tielle et permettent son rétrécissement vers l'intérieur afin qu'il puisse être vissé dans l'élément 35 avec un léger serrage. Un bouchon 40 d'extrémité formant un épaulement 41 est vissé dans le taraudage du second élément 37 en forme de cuvette. La tête 31 du manchon 30, lorsque la cartouche 20 est à l'état monté, est placée entre la lèvre 38 du second élément 37 en forme de cuvette et l'épaulement 41 du bou- chon 40 qui constitue donc un dispositif de limitation de course du manchon 30, de la tige 25-et des organes qui leur sont associés. Un ressort 42 est placé entre la tête 31 et le fond du premier élément 35 en forme de cuvette afin que le man- chon 30 soit repoussé vers l'épaulement 41. Lorsque le ressort 27 de la cartouche 20 doit être étalonné, la cartouche est montée sans les éléments 30, 40 et 42. La rotation du premier élément 35 en forme de cuvette provoque la mise en butée de l'armature mobile 29 contre l'épaulement formé dans le guide tubulaire 21 entre les tronçons 21b et 21c. Ensuite, la rotation de la tige 25 par rapport à l'armature 29 modifie la distance comprise entre la douille 26 et l'obturateur 16, ainsi que la charge préalable du ressort 27 et, après ce dernier réglage, l'ar- mature 29 est bloquée par rapport à la tige 25. Le manchon 30 est alors monté, avec le ressort 42 et la rondelle intermédiaire, par vissage sur la tige 25 de manière qu'il soit placé contre l'armature mobile 29, et il est ensuite bloqué par matage du collier 32. Après ces opérations, la bobine 3 est excitée par un courant préréglé et la rotation du premier élément 35 en forme de cuvette assure l'étalonnage de la charge préalable appliquée au ressort auxiliaire 42 afin qu'elle corresponde aux conditions voulues de fonctionnement du servomécanisme 1. Cette étape termine l'opération de réglage de la charge préalable dès ressorts 27 et 42, et le premier élé- ment 35 en forme de cuvette peut donc être bloqué dans le siège 22 par matage. Des organes limiteurs de course de la tige 25 sont alors réglés par rotation du second élément 37 en forme de cuvette, l'organe électromagnétique de manoeuvre étant excité avec le courant d'intensité maximale, jusqu'à ce qu'un espace minimal soit établi entre l'armature 29 et le noyau 5. Le bouchon 40 est alors vissé jusqu'à ce que le réglage voulu soit obtenu pour l'espace maximal entre l'armature 29 et le noyau 5, l'organe électromagnétique de manoeuvre étant désexcité. L'étalonnage des organes limiteurs de course 37, 40 peut aussi être modifié le cas échéant lors du montage ou de l'entretien de l'appareil qui consomme le gaz et com- prend le servomécanisme 1, en fonction des conditions par- ticulières réelles de fonctionnement. Après la fin des phases d'installation et de réglage, un capuchon 50 est placé à l'extrémité libre de la cartouche 20 afin qu'il la protège contre d'autres mani- pulations. Comme on peut le noter, la cartouche 20 peut être remplacée facilement et rapidement (par exemple lorsque le type de gaz combustible dont la pression est régulée à l'aide du servomécanisme 1 est changé) par simple dévissage de l'élément 20 et remplacement par un élément convenable qui a été réglé en atelier en fonction des caractéristiques du nouveau gaz combustible utilisé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art a servomécanisme qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Servomécanisme pour régulateur de pression de gaz, du type qui comprend: un organe électromagnétique de manoeuvre (2) ayant un noyau fixe (5) et une armature (29) qui est mobile axialement dans un guide tubulaire (21) en translation par rapport au noyau (5) afin qu'il se rapproche et s'éloigne de celui-ci, et repusse un obturateur (16) du servomé- canisme, l'obturateur étant destiné à fermer un siège correspondant, une tige (25) de déplacement d'obturateur (16) dépassant de l'armature mobile (29), un premier dispositif élastique (27) placé entre l'obturateur (16) et la tige (25), un second dispositif élastique (42) placé entre l'armature mobile (29) et une partie fixe (35) par rapport- au guide tubulaire, et un dispositif (37, 40) de limitation de course des- tiné à limiter de manière réglable la distance de déplace- ment de la tige lorsqu'elle se rapproche de l'obturateur et s'en éloigne, caractérisé en ce que le guide tubulaire forme, en combinaison avec l'armature mobile, la tige, le dispositif élastique et le dispositif de limitation de course, un ensemble (20) qui peut être manipulé individuellement et qui est fixé de façon amovible à l'organe de manoeuvre. 2. Servomécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le guide tubulaire (21) est connecté à l'organe de manoeuvre (2) par vissage. 3. Servomécanisme selon la revendication 2, caracté- risé en ce que l'organe de manoeuvre (2) comprend un noyau tubulaire taraudé (5), et le guide comprend un tronçon fileté (23) destiné à se visser dans le noyau (5). 4. Servomécanisme selon la revendication 1,, caracté- risé en ce que le second dispositif élastique (42) est placé entre un manchon (30) lié à l'armature mobile (29) et un premier élément en forme de cuvette (35) mobile de façon réglable sur le guide tubulaire (21) afin que la charge préalable élastique appliquée par le second dispositif élastique (421 à l'armature (29) soit étalonnée. 5. Servomécanisme selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le dispositif de limitation de course (37, ) est monté sur le premier élément en forme de cuvette (35) afin qu'il puisse être déplacé de manière réglable. 6. Servomécanisme selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le premier élémen7 en forme de cuvette (35) est taraudé et loge de manière réglable un second élément en forme de cuvette (37) destiné à constituer un élément du dispositif de limitation de course et logeant à son tour de manière réglable un bouchon (40) formant l'autre élément du dispositif de limitation de course.