BE417738A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX MOYENS POUR FORMER DES MELANGES DE FLUIDES ET DEBITER DES QUANTITES 
MESUREES DE CES MELANGES. 



   L'invention est relative à la formation des mélanges de fluides et au débit de ces mélanges et elle concerne en particulier les moyens à employer pour assurer cette formation et ce débit. 



   Elle a pour but gurtout d'établir ces moyens de façon qu'ils soient plus efficaces et mieux appropriés aux désidérata de la pratique que ceux proposés jusqu'à présent, notamment de façon telle que l'on puisse assurer le mélange de deux fluides au moins dans toutes proportions voulues et ensuite débiter ce mélange en toutes quantités désirées. 



   A cet effet elle consiste, principalement, à asservir réci- proquement les mouvements des organes d'obturation des conduits d'amenée des fluides à mélanger, de telle façon qu'à la position   d'ouverture-complète   de l'un des organes correspond la position de 

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 fermeture complète d'un autre organe, le premier des dits organes se refermant pendant que s'ouvre le second organe et la période   d'ou-   verture du premier organe ainsi que la période de fermeture du second organe correspondant chacune à une période de fermeture complète de l'organe d'obturation conjugué. 



   Elle consiste également à assurer l'asservissement, c'est à dire le contrôle des mouvements des organes d'obturation défini au paragraphe précédent, à l'aide d'un organe de manoeuvre unique. 



   Elle consiste encore à établir cet organe de manoeuvre unique sous forme d'une came tournante, ou oscillante. 



   En outre elle consiste   à donner à   cette came une conformation telle d'une part, et d'autre part à agencer de telle façon des branchements pour le débit du fluide résultant, ainsi que les liai- sons de ces branchements avec les conduits d'amenée, que la rotation ou l'oscillation dans une direction de la came de manoeuvre assure la distribution ou passage du fluide résultant vers certains des dits branchements; tandis que la rotation prolongée dans cette di- rection, ou la rotation ou l'oscillation dans une direction opposée assure la distribution ou passage du fluide résultant vers d'autres branchements. 



   De plus elle consiste, de préférence, à prévoir un mécanisme obturateur réglable pour contrôler le débit du fluide résultant et à commander ce mécanisme par un organe commandant les déplacements de la came de manoeuvre ou semblable. 



   Elle comprend, outre les dispositions définies dans les para- graphes précédents, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement ques- tion dans le complément de mémoire qui suit, dans lequel seront décrits plus en détail, mais bien entendu uniquement à titre   d'exem-   ples, certains modes de réalisation préférés de l'invention, plus spécialement appropriés à certaines applications également préférées, illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :   Fig.l   est une coupe transversale par un dispositif de robinet mélangeur conforme à l'invention;

   

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Fig.2 est une coupe longitudinale dans ce robinet, pratiquée sensiblement suivant son axe, c'est à dire la ligne 2-2 de la   fig.l;   
Fig.3 est une coupe axiale, analogue à la fig.2, dans un autre agencement de robinet mélangeur; 
Figs. et 5 montrent respectivement, en coupe axiale et en coupe transversale suivant 5-5 de la figure 4, un robinet mélangeur comportant un réglage du débit du fluide résultant, et une distri- bution de ce fluide à plusieurs branchements distincts; 
Figs. 6 et 7 montrent respectivement en coupe longitudinale et axiale, et en coupe transversale suivant 7-7 de la figure 6, une va- riante de robinet mélangeur comprenant un réglage de débit du fluide résultant;

   
Figs. 8,9 et 10 montrent respectivement en coupe longitudinale et axiale, et en coupes transversales par 9-9 et 10-10 de la   fig.8,   une variante d'agencement dans un autre cas d'application, la   fig.10   montrant l'organe de manoeuvre des clapets dans une position à 90  de celle des figs. 8 et 9. 



   En se référant aux figures 1 et 2, 1 et 2 désignent des raccords susceptibles d'être reliés à des conduits d'amenée de deux fluides à mélanger, par exemple des canalisations d'eau froide et d'eau chaude désignées par 3 et 4. 



   Pour chacune des canalisations 3   et   on prévoit un organe d'obturation susceptible d'être déplacé et, par ses déplacements, de régler la section de passage de la canalisation associée, ces   orga   nes d'obturation pouvant être d'un type quelconque, mais   avantageu'-   sement du type comprenant une soupape ou clapet s'ouvrant à l'encon- tre de la pression du fluide et de préférence ramené en outre sur son siège par l'action d'un organe élastique. 



   Dans l'exemple on a prévu des clapets 5   et'6,   coopérant avec des sièges 7 et 8 maintenus en place par l'engagement des raccords 1 et 2 dans le corps 9 du robinet, les clapets 5 et 6 étant montés sur des tiges 10 et Il comportant des têtes 12 et 13 sur lesquelles prennent appui des ressorts 14, les têtes 12 et 13 étant engagées dans des guides 15 du corps du robinet. 

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   Les sièges 7 et 8 et les guides 15 sont pourvus de passages 16 pour les liquides à mélanger. 



   Dans le corps 9 du robinet on forme une chambre 17 dans laquel- le est logé un organe de manoeuvre des clapets 5 et 6, cet organe de manoeuvre étant tel et pouvant être animé de mouvements tels que par l'un de ceux-ci il actionne un des clapets, par exemple le clapet 6, pour ouvrir ce clapet, notamment d'une façon progressive ; par un au- tre mouvement il ouvre le clapet 5 resté jusqu'à présent fermé tandis qu'il permet au clapet 6 de se refermer, et par un autre mouvement encore il permet au clapet 5 de se refermer sans agir simultanément sur le clapet 6. 



   A cet effet, dans l'exemple, on a prévu un organe 18, à profil de came, monté dans la chambre 17 de façon à pouvoir tourner ou os- ciller dans cette chambre, et pour ce faire assemblé à un axe 19 convenablement tourillonné dans le corps 9 du robinet. 



   Comme représenté, la came 18 comporte deux bossages A et B, dont les axes O.A et 0 B forment entre eux un angle dont la valeur dépend des positions relatives des têtes 12 et 13, et qui dans l'exemple est différent de 180  alors que les têtes 12 et 13 sont situées aux extré- mités d'un même diamètre. 



   On remarqué aisément qu'en   imprimant à   la came 18 un mouvement de rotation, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre, tout d'abord le bossage.21 attaquera la tête 12 en écartant le clapet 
6 de son siège, jusqu'à un point d'ouverture maximum de ce clapet. A ce moment, la rampe du bossage 22 qui s'est rapprochée de la tête 13 est sur le point d'attaquer cette dernière. 



   La rotation de la came se poursuivant dans le même sens, le bossage 21 qui a passé au droit de la tête 12 libère progressivement le clapet 6 qui revient alors sur son siège, tandis que le bossage. 



   22 écarte progressivement le clapet b de son siège jusqu'en un point d'ouverture maximum. 



   A ce moment, la rampe du bossage 21 vient de quitter le contact 
12 avec la   tête et   le clapet 6 est à nouveau appliqué sur son siège. 

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   La rotation de la came continuant encore, la rampe du bossage 22 permet le retour du clapet 5 sur son siège jusqu'au moment où le contact est rompu entre cette rampe et'la tête   13.   Durant cette péri- ode de mouvement, aucun contact ne s'est produit entre la came et la tête 12 de sorte que le clapet 6 est resté fermé. 



   On se rend compte par ce qui précède que le fluide passant au clapet 6 pourra être admis seul dans la chambre 17; que par la ferme- ture progressive de ce clapet et l'ouverture progressive du clapet 5 les fluides passant aux clapets 6 et 5 seront respectivement admis dans la chambre 17 en quantités variables, diminuant pour l'un et augmentant pour l'autre, en sorte que tous les mélanges désirés pour- ront être réalisés, et que la fermeture complète du clapet 6 et l'ou- verture complète du clapet 5 correspond à l'admission du fluide pas- sant du clapet 5 dans la chambre 17. 



   Dans ce qui précède, il a été question d'un déplacement de la came 18 dans le sens des aiguilles d'une montre, mais il est évident que le même fonctionnement des clapets est obtenu par un mouvement de sens opposé de la came 18. De plus, pour réaliser le cycle de fonction- nement décrit, l'amplitude du déplacement de la came n'est pas supé- rieure à une fraction de tour, de sorte que dans les 3600 d'amplitude possible, on disposera de deux ou d'un plus grand nombre de secteurs dans chacun desquels le déplacement de la came procure dans l'un et l'autre sens un cycle complet de fonctionnement, la came pouvant naturellement comprendre plus de deux bossages tels que 21 ou 22. 



   Il rentre également dans le cadre de l'invention de prévoir non pas deux mais plusieurs arrivées de fluides de caractéristiques diffé- rentes et d'organiser la came 18 de manière à obtenir les actions voulues sur les clapets de ces arrivées pour réaliser les mélanges désirés de ces fluides. 



   En se reportant à la figure 2, le fluide résultant occupant la chambre 17 est évacué vers un appareil d'utilisation quelconque par le tourillon creux 19 de la came de manoeuvre   18,   en passant par des ouvertures appropriées 23 et 24 du moyeu 25 de la came et de ce tourillon. 

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   Dans la figure 3, l'évacuation à partir de la chambre 17 s'ef- fectue directement par une ouverture 26 de cette chambre et un aju- tage 27 y raccordé. La came 18 est dans ce cas montée sur un   touril-   lon plein 19 équipé d'une poignée de manoeuvre 28. La disposition de cette figure est sinon semblable à celle des figures 1 et 2. 



   On a fait remarquer précédemment que dans les 360  d'amplitude possible de déplacement de la came on disposait en fait de deux ou d'un plus grand nombre de secteurs dans chacun desquels le cycle désiré de fonctionnement pouvait être assuré. 



   Suivant l'invention cette faculté a été mise à profit pour assurer la distribution du fluide résultant à chacun d'une série de branchements d'utilisation. 



   A cet effet, le dispositif mélangeur est associé à un disposi- tif distributeur, dont le fonctionnement est coordonné avec celui du mélangeur de façon telle que pour les déplacements de la came dans chacun des secteurs correspondant à un cycle de fonctionnement, le distributeur occupe une position assurant la-communication de la chambre 17 avec un branchement désiré d'utilisation. 



   Dans l'agencement des figures et 5, dans lequel, à titre d'exemple, la distribution s'effectue à' deux branchements d'utili- sation, on a prévu, dans le prolongement du tourillon creux d'évacu- ation 19, un autre tourillon, également creux , 29, présentant une ouverture ou passage latéral 30, par lequel le fluide peut   s'écou=   ler, pour des positions convenables du tourillon 29, vers l'une ou l'autre des chambres 31 et 32 se prolongeant, l'une par une canali- sation 33 équipée d'un. raccord 34 et l'autre par un ajutage 35. 



   D'autre part, l'espace interne du tourillon 29 est divisé par une cloison 36 en formant deux chambres 37 et 38 communiquant entre elles par une ouverture 39. Cette ouverture 39 est équipée d'une sou- pape ou clapet 40 dont la tige 41 est reliée à une partie mobile 42 de la poignée de manoeuvre 28 du tourillon 29 et de la came 18, la dite partie mobile pouvant être déplacée d'une façon réglable réla- tivement à la partie fixe 43, par exemple par l'intermédiaire d'un engagement à vis 44. 

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   Il s'en suit, d'une part que le clapet 40 peut être manoeuvré pour l'écarter de l'ouverture 39 ou au contraire obturer cette ou- verture, afin de régler le débit du fluide résultant, et d'autre part que ce réglage de débit pourra être assuré dans toutes les po- sitions désirées de la came 18 et du tourillon 29, c'est à dire pour toute composition voulue du fluide résultant et pour l'une ou l'autre des distributions vers le raccord 34 ou vers l'ajutage 35. 



   On obtient ainsi, à l'aide d'un seul organe, le réglage de la composition du fluide résultant, le réglage du débit de ce fluide, et celui de l'orientation de la distribution, en remarquant que lors      des modifications du débit du fluide résultant la composition de ce dernier n'est aucunement modifiée, et que l'on pourrait aussi bien prévoir une distribution analogue à celle indiquée vers un nombre de. branchements distincts supérieur à deux, notamment à un nombre de branchements égal à celui des secteurs de la chambre 17 dont chacun correspond à un cycle complet de fonctionnement, tel que précédem- ment défini. 



   Il va de soi que l'organisation décrite du clapet 40 et de sa commande de mouvement n'est qu'un exemple et que l'on pourrait y substituer des organisations analogues ou équivalentes. 



   Dans les figures 6 et 7 qui se rapportent à une variante, la distribution s'effectue vers un seul branchement d'utilisation 45 mais avec un débit contrôlé par un clapet 40 manoeuvré d'une manière analogue au clapet 40 des figures 4 et 5. 



   Dans cette disposition encore, les canalisations d'amenée des fluides à mélanger sont plus ou moins rapprochées entre elles, et de ce fait les clapets 5 et 6, et leurs tiges Il et 10, sont montés suivant une formation en V, tandis que le profil de la came 18 de- vient sensiblement un ovale. L'agencement et son fonctionnement sont sinon conformes à ce qui a été décrit en référence aux figures 1, 2, 4 et 5 précédentes. 



   Les dispositifs mélangeurs définis peuvent recevoir les appli-   cations les plus diverses ; ils ont été plus spécialement    établis pour   l'équipement   des installations de bains et semblables. 

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   Dans cet ordre d'idées, et conformément aux figures 8 à 10, le mélangeur distributeur a été adapté à un dispositif injecteur-irri- gateur, dans lequel on peut obtenir à volonté : l'injection par un ajutage, avec le débit désiré, d'un fluide résultant de composition déterminée ou bien l'écoulement dudit fluide par le même ajutage sous une hauteur de charge relativement faible,en vue de l'irriga- tion. 



   Dans l'agencement de ces figures on a prévu un dispositif mélan- geur, conforme par exemple aux figures 1 et 2. Le tourillon creux, distributeur, 19, de ce mélangeur, est prolongé par un tourillon creux 29, équipé d'un organe d'obturation 40 manoeuvré par une poi- gnée 28, analogue à celle du dispositif des figures 4 et 6 ou 6 e% 7, pour contrôler le débit à l'ajutage ou raccord 45 sur lequel est branché le conduit d'injection (non représenté). 



   On a prévu encore une capacité 46 communiquant par un canal 47 avec la chambre 48 recevant le tourillon 29 et dans ce tourillon 29 est formé un'passage   4   disposé de façon telle que lorsqu'il est mis en communication avec le passage 47 les arrivées des fluides à mélanger sont toutes deux fermées. 



   Le fonctionnement est ainsi qu'il   suit :   
Lorsque l'injection est désirée, le tourillon 29 est amené dans une position telle que le passage 49 ne puisse venir en coïncidence avec le passage 47 dans toute l'étendue du secteur correspondant du fonctionnement du dispositif mélangeur. Par exemple, ce passage 49 sera amené dans un secteur correspondant aux positions représentées dans les figures 9 et 10. 



   Le fluide résultant s'écoulera alors directement, par le tou- rillon creux 29, à travers le clapet 40, vers l'ajutage ou raccord 45 et la canalisation d'injection y raccordée, la composition dési- rée du fluide résultant étant obtenue par une rotation appropriée de la came 18 dans le secteur considéré, et le débit du fluide étant réglé par la manoeuvre voulue du clapet 40 à l'aide de la partie 42 de la poignée 28. 



   Si l'on désirait procéder à une irrigation, après avoir, à l'ai- de de la canalisation souple d'injection, rempli la capacité 46 

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 en effectuant les mêmes manoeuvres que dans le cas de l'injection proprement dite, par une rotation convenable du tourillon creux 29 on amène le passage 49 en coïncidence avec le passage 47, tandis que les clapets 5 et 6 reviennent en position de fermeture par la   rota-   tion correspondante de la came 18, et, en ouvrant alors le clapet 40,en   agissant   sur l'organe 42 de la poignée 28, on laisse le liqui- de de la capacité 46 s'écouler à l'ajutage 45 et par la canalisation y raccordéé.. 



   Pour assurer la   coïncidence   des passages 49 et 47 on pourra utiliser l'un des déplacements de la came 18 qui correspond   à un   secteur dans lequel les deux organes d'obturation 5 et 6 sont fermés, ou bien et mieux, conformer la came 18 de façon telle que les deux organes d'obturation 5 et 6 soient fermés pendant un déplacement plus étendu du tourillon 29 et de la came 18 assurant   la coïncidence   désirée. 



   La fig.10 montre une came 18 ainsi organisée, qui a été   évidéê   en C de manière que la   coïncidence   des passages 47 et 49 ne soit      obtenue qu'après un déplacement relativement important du tourillon 29, de l'ordre de 30  environ, en vue d'assurer une bonne étanchéité de la fermeture du conduit 47. 



   Bien que certaines réalisations et certaines applications aient été plus spécialement décrites, il est bien entendu que l'in- vention n'y est pas limitée mais qu'elle englobe au contraire les variantes et les équivalents, ainsi que les autres applications. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ( 1.- Perfectionnements aux moyens pour former des mélanges de deux fluides au moins dans toutes proportions voulues à partir de conduits d'amenée de ces fluides pourvus d'organes d'obturation, qui consistent à asservir réciproquement les mouvements de ces organes d'obturation, la liaison étant telle que la position d'ouverture complète de l'un des organes corresponde à la position complète de fermeture d'un autre organe, le premier des dits organes se refer- mant pendant que s'ouvre le second et la période d'ouverture du pre- mier organe, ainsi que la période de fermeture du second organe, correspondant chacune à une période de fermeture complète de l'orga- ne conjugué. <Desc/Clms Page number 10>

   ( 2.- Perfectionnements suivant la revendication 1, caractérisés ( en ce que l'asservissement, c'est à dire le contrôle des mouvements ( des organes d'obturation est assuré à l'aide d'un organe de manoeuvre ( ( ( ( unique.

   ( ( 3.- Perfectionnements suivant la revendication 1, ou la reven- ( ( dication 2, caractérisés par le fait que les mouvements des organes JME ( ( d'obturation sont commandés par des éléments mobiles à profil de came ( ( 4.- Perfectionnements suivant la revendication 2,ou la reven- ( dication 3, caractérisés par le fait que l'organe de manoeuvre est ( ( établi sous forme de came tournante ou oscillantes ( ( 5.- Perfectionnements suivant la revendication 2, ou la reven-.

   ( ( dication 3, ou la revendication 4, caractérisés par le fait que le ( fluide résultant est distribué à plusieurs branchements, la rotation (ou l'oscillation de l'organe ou came de manoeuvre dans une direction (assurant la distribution ou passage du fluide résultant vers certains ( des dits branchements, tandis que la rotation prolongée dans cette ( direction ou la rotation ou l'oscillation dans une direction opposée (assure la distribution ou passage du fluide résultant vers d'autres ( branchements.

   ( 6.- Perfectionnements suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisés par un contrôle du débit du fluide résultant, notamment avant sa distribution à un ou plusieurs branche- ments d'utilisation.

   7.- Un mode de réalisation de dispositif mélangeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, en com- binaison avec des conduits d'amenée de fluides de caractéristiques différentes, (par exemple d'eau chaude et d'eau froide), des clapets normalement retenus sur leurs sièges (par exemple par la pression d'un fluide à mélanger, ou une pression élastique, ou les deux) et une came tournante ou oscillante disposée de façon à agir sur chacun des clapets, (par exemple par l'intermédiaire de tiges solidaires des clapets).

   8.= Une forme d'exécution suivant la revendication 7, dans la- quelle les clapets sont disposés en opposition sur un même axe, et <Desc/Clms Page number 11> la came tourne ou oscille sur un axe perpendiculaire au premier et passant entre les clapets, le tracé de came ayant la forme générale d'un coeur.

   9.- Une forme d'exécution suivant la revendication 7, dans la- quelle les clapets sont disposés suivant deux axes formant entre eux un angle différent de 180 , et la came tourne ou oscille sur un axe perpendiculaire au plan des premiers, et passant sensiblement par leur point d'intersection, le tracé de came ayant la forme générale d'un ovale.

   10,-Une forme d'exécution suivant la revendication 8, dans la- quelle un évidement ou dépression est formé dans la came derrière une ou chacune des ailes du coeur (0, fig.10).

   Il.- Un mode de réalisation suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, dans lequel l'organe de manoeuvre des clapets est monté dans une chambre de mélange et porté par un tourillon creux traversé par le fluide résultant.

   12.- Un mode de réalisation suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, dans lequel le dispositif mélangeur est associé à un dispositif distributeur, les organes de manoeuvre des dispositifs mélangeur et distributeur étant rendus solidaires entre eux pour leurs déplacements.

   13.- Une forme d'exécution suivant la revendication 12, dans laquelle le distributeur comporte un tourillon creux, tournant ou os- cillant, pourvu d'une fente ou passage orientable vers différents branchements d'utilisation.

   14.- Un mode de réalisation suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, dans lequel un organe d'obturation réglable est prévu dans le conduit ou passage d'évacuation du fluide résultant.

   15.- Une forme d'exécution suivant la revendication 11, ou la revendication 12, ou la revendication 13, ou la revendication 14, dans laquelle un organe d'obturation réglable est agencé dans le tourillon creux de l'organe de manoeuvre du dispositif mélangeur, ou dans un pro. longement de ce tourillon, ou dans le tourillon creux de l'organe de manoeuvre du dispositif distributeur. <Desc/Clms Page number 12>

   16.- Une forme d'exécution suivant la revendication 14, ou la revendication 15, dans laquelle le réglage du clapet contrôlant le débit du fluide résultant est assuré par déplacement d'un organe mobile de la poignée de commande de rotation ou d'oscillation de l'organe de manoeuvre du dispositif mélangeur, ou de celui. du dispo- sitif distributeur,ou des deux.

   17.- Une forme d'exécution suivant la revendication 16, dans laquelle letourillon creux de l'organe de manoeuvre du dispositif mélangeur ou du dispositif distributeur est divisé en deux comparti- ments par une cloison interne, et le clapet de contr8le du débit du fluide résultant est associé à une ouverture de cette cloison.

   18.- Une variante de réalisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif mélangeur, ou le dispositif mélangeur et distributeur, est associé à une capa- cité de réserve pour le fluide résultant, des moyens étant prévus pour assurer l'écoulément du fluide de cette capacité par le passage ou conduit d'évacuation du fluide résultant pendant des périodes de fermeture complète des clapets des canalisations des fluides à mé- langer.

   19.- Une forme d'exécution d'une variante suivant la revendi- cation 18, dans laquelle le tourillon creux de l'organe de manoeuvre du mélangeur, ou un prolongement de ce tourillon est pourvu d'un passage (49) pouvant coïncider avec un passage (47) menant à la capa- cité de réserve pendant une ou chaque période d'inaction de la came du mélangeur.

   20,- Une forme d'exécution suivant la revendication 19, dans laquelle la came de manoeuvre du mélangeur est pourvue d'une ou plu- sieurs encoches (0) destinées à accroitre l'amplitude de ses dépla- cements inactifs.

   21.- Les perfectionnements aux dispositifs mélangeurs, notam- ment les robinets mélangeurs, en substance comme décrit.

   22.- Les dispositifs mélangeurs ou mélangeurs-distributeurs notamment les robinets mélangeurs ou mélangeurs distributeurs cons. truits, agencés et propres à fonctionner en substance comme décrit, en se référant à, ou comme représenté dans les figs. 1 et 2 ou 3, <Desc/Clms Page number 13> ou 4 et 5, ou 6 et 7 des dessina annexés.

   23.- Les dispositifs in jecteurs, ou injeoteurs-irrigateurs, construits, agencés et propres à fonctionner en substance comme décrite en se référant à ou comme représenté dans les figures 8, 9 et 10 des dessins annexés.