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"Robinet pour fluides"
L'invention se rapporte aux robinets pour fluides tels que gaz, vapeurs, liquides ou mélangea hétérogènes susceptibles d'être véhiculé! dans de canalisation .
.L'invention concerne plus précisément la* robinets comprenant un corps fixe dans lequel est ménagée une chambre. à section circulaire où aboutissent au moine deux passages
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de fluide reliés chacun à un conduit et dont l'un au moine est constitué par un orifice pratiqué dans la aroi laté- rale de ladite chambre, une manette extérieure au corps fixe et solidaire d'une tige de commande qui traverse axialement l'une des parois transversales de la chambre, des moyens d'étanchéité entre cette paroi transversale et la tie de comuande, un manchon déformable disposé coaxialement à l'intérieur de la chambre,
des moyens de liaison de ce manchon au corps fixe destinés à empê- cher le déplacement angulaire ou axial du manchon dans la chambre, et une came rigide disposée à l'intérieur dudit manchon et solidaire de la tige de commande, le profil de cette came étant choisi de manière que la ro- tation de cette carie autour de l'axe de la chambre entrai- ne une déformation du manchon en vue d'assurer le déga- gement de l'orifice latéral ou eu contraire son obturation par application d'une partie du manchon sur le débouché de cet orifice*
Dans les robinets connus de ce genre, la came tend à entraîner le manchon dans sa rotation,
ce qui produitun mouvement de torsion de ce manchon. Il s'ensuit que chaque manoeuvre d'obturation ou d'ouverture de l' orifice latéral est accompagnée d'un glissement de la sur- face externe du manchon sur la paroi latérale de la chambre, lequel glissement se traduit par une usure du manchon au bout d'un certain nombre de cycles de fonctionne- ment.
La présent invention a notamment pour but de supprimer cet inconvénient.
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Elle a aussi pour but de réaliser un robinet qui . r soit de construction économique, et dont le montage et le démontage' soient en outre particulièrement simples.
Un robinet suivant l'invention est caractérisé en ce que le manchon.déformable comprend un élément in- terne de réduction des frottements constitué .par une gaine tubulaire souplé enfilée sur la came et réalisée en un matériau à faible coefficient de frottement, ainsi qu'un- ' élément externe d'obturation appliqué ur la surface extérieure de l'élément interne en regard de L'orifice latéral et réalisé en un matériau souple ayant une grande élasticité.
La came peut ainsi tourner dans la gaine tubu- laire souple sans entraîner le nanchon en rotation. Il s'ensuit que, lors de chaque nanoeuvre d'obturation ou d'ouverture de l'orifice latéral, l'élément externe d'ob- turation se rapproche ou s'éloigne de la parci latérale de la chambre avec un mouvement rigoureusement radial de chacun de ses points, c'est-à-dire sanu aucun glisse- ment de cet élément externe sur la paroi latérale de la chambre.
Selon une forme de réalisation avantageuse du robinet -selon l'invention, la paroi transversale traversée par la tige de commande étant formée par un .couvercle assemblé à la paroi latérale de la chambre avec interposi- tion de moyens d'étanchéité entre ce couvercle et la paroi latérale d'une part, et entre ce couvercle et la tige de comnande d'autre part, lesdits moyens d'étanchéité ainsi que les moyens de liaison du manchon au corps fixe
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forment un organe unique avec la gaine tubulaire souple qui comporte à cet effet, en une extrémité, une colle. rette externe de liaison et étanchéité serrée entre le couvercle et la paroi latérale et, en son autre extrémité, un fond étanche qui coiffe l'extrémité libre de la came.
Cette disposition conduit à une construction simple et économique du robinet et assure un démontage et un remontage rapides et faciles des divers éléments cons- tituant le robinet.
Lea caractéristiques et avantages de l'inven- tien ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins anne- xés dans lesquels : la figure 1 représente un robinet selon l'inven- tion pour la position de fermeture, en coupe axiale selon
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la li,ne 1 - I de la figure 2 ; la figure 2 représente ce même robinet, également pour la position de fermeture, en coupe transversale selon la ligne II - II de la figure 1 la figure 3 est une coupe analogue à la figure 2, mais avec le robinet en position d'ouverture, la coupe etant effectuée selon la ligne III - III de la figure 4; la figure 4 représente ce même robimet, également en position d'ouverture, en coupe axiale selon la ligne IV - IV de la figure 3 ;
; la figure 5 est unu coupe axiale d'une forme de réalisation d'un robinet-mélangeur construit selon l'in- vention ; la figure 6 est une coupe transversale de ce robinet-mélangeur selon la ligne VI - VI de la figure 5, avec suppression de la manettede commande ; .
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' la figure 7 est une coupe transversale du même robinet-mélangeur selon la line VII - VII de la figure 5, également avec suppression de la manette de commande; la figure 8 est une coupe horizontale du robinet- mélangeur selon la ligne VIII - VIII de la figure 5, encore avec suppression de la manette de commande ; les figures 9 et 10 sont des coupes transversales schématiques expliquant le fonctionnement du robinet- mélangeur des figures 5 à 8.
Le robinet représenté aux figures 1 à 4 comprend un corps fixe 1 dans lequel est ménagée une chambre cy- lindrique 2 où aboutissent un passage d'admission constitué par une extrémité ouverte 3 de la chambre 2 et un passade d'évacuation constitué par un orifice 4 pratiqué dans la paroi latérale cylindrique 5 de la chambre 2 et relié à un conduit radial d'évacuation 6. Une manette 7 extérieure au corps 1 est solidaire d'une tige de commande 8 qui tra- verse axialement un couvercle 9 constituant une paroi transversale d'extrémité de la chambre 2 et assemblé par vissage à la paroi cylindrique 5 de cette chambre.Un manchon déformable 10 disposé à l'intérieur de la chambre 2 entoure une came rotative rigide 11 solidaire de la tige de commande 8.
Le manchon 10 est constitué en deux éléments, soit un élément interne 12 de réduction des frottements, et un élément externe 13 d'obturation.
L'élément interne 12 est formé par une gaine tu- bulaire souple enfilée sur la came 11 et réalisée en un matériau à faible coefficient de frottement, par exemple
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en polyamide du type 11 connue sous le nom de "RILSAN" ou en une autre substance thermoplastique de synthèse présentant des propriétés analogues. Cette gaine tubulaire comporte, en une extrémité, une collerette externe de- liaison et étanchéité 14 serrée fortement entre le cou- vercle 9 et la paroi cylindrique de la chambre et, en son autre extrémité, un fond épanche 15 qui coiffe l'ex- trémité libre de la carae 11.
L'élément externe d'.obturation 13 est constitué par une bague ou un fourreau enfilé sur l'élément interne 12 et réalisé en un matériau souple ayant une'grande élas- ticité, par exemple en un caoutchouc naturel ou synthétique.
Le profil de la came 11 est choisi de manière.que la rotation de cette came autour de l'axe de la chambre 2 par action sur la manette 7 entraîne une déformation du manchon 10 en vue d'assurer le dégagement de l'orifice d'évacuation 4 (figures 3 et 4) ou au contraire son obtu- ration par application d'une partie de ce manchon sur le pourtour de cet orifice (figures 1 et 2).
Grâce à l'immobilisation de la collerette 14 de la gaine 12 dans le corps fixe-du robinet, et grâce au choix du matériau constituant cette gaine, la came 11 peut tourner dans le manchcn 10 sans entraîner ce manchon en rotation et sans provoquer de torsion de ce manchon.
Il s'ensuit que, lors de chaque manoeuvre d'obturation ou d'ouverture de l'orifice d'évacuation 4, l'élément externe 13 se rapproche ou s'éloigne de la paroi cylindrique 5 de la chambre 2 avec un mouvement 'rigoureusement radial de chacun de ses points, c'est-à-dire sans aucun glissement
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de cet élément externe 13 sur la paroi cylindrique de la chambrer D'autre part, le choix du matériau constituant l'élément.externe 13 assure une excellente obturation de l'orifice 4 pour la position de fermeture.
On appréciera la facilité de montage et de démon- ' tage des éléments constituant le robinet, de même que la' réduction/du nombre de ces éléments. Cette réduction du nombre des éléments, qui permet une réalisation particu- lièrement-économique, provient du fait que la Gaine souple de réduction des frottements 12 conbine plusieurs fonctions.
En effet, cette gaine constitue, entre le manchon 1C et le corps fixe, un organe de liaison empêchant tout dépla- cement radial ou axial de ce manchon dans le corps fixe ; elle constitue, en outre, par sa collerette 14, uu organe d'étanchéité entre le couvercle 9 et la paroi cylindrique 5 de la chambre 2 ; de plus, du fait que cette gaine compor- te un fond fermé 15, elle constitue un organe d'étanchéité entre le couvercle 9 et la tie de commande 8.
Le robinet représenté aux figures 5 il ,8 comporte des organes internes similaires à ceux du robinet des fi- gures 1 à 4 ; dans une chambre cylindrique 2, une came rotative 1? solidaire d'une tige de commande 8 est entourée par un manchon 10 comprenant un élément 13 externe d'obturation et un élément interne 12 de réduction des frottements, cet élément 12 étant constitué par une ,aine tubulaire compor- tant un fond étanche 15 et une collerette 14 serrée sous un couvercle 9 traversé par la tige 8.
Ce robinet des figures 5 à 8 est aménagé en robient-mélangeur et son corps fixe 20 comporte à cet
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, effet deux passages 21 et 22 d'admission et un passage 23 d'évacuation de fluide, ces passages étant tous trois cons- titués par des orifices pratiqués dans laparoi cylindrique
5 de la chambre 2 et décalés angulairement par rapport à l'axe de cette chambre.
L'extrémité 3 de la chambre 2 est ici fermée par une paroi transversale qui peut être appli- quée sur une platine 24 (figure 5) en vue de faciliter la fixation du robinet sur un mur ou une surface quelconque,
Les trois orifices 21, 22, 23 sont assez rappro- chés annulai retient pour que l'élément externe 13 du man- chon 10 puisse, sous l'action de la came 11, assurer l'ob- turation simultanée d'au moins deux de ces orifices (figures
6 et 7), l'orifice d'évacuation 23 étant, angulairement situé entre les orifices d'admission 21 et 22. Ces orifices d'ad- mission sont disposés sensiblement dans un même plan. transvasai , à la chambre 2, tandis que l'orifice d'évacuation 23 est décalé dans la direction axiale par rapport à ce plan (figure 8).
Les orifices 21, 22, 23 ont la forme de rec- tangles allongés dans la direction axiale et ayant tous trois la même largeur tandis que leur longueur est propor- tionnelle à la section de passage désirée pour chaque ori- lice, la longueur de l'orifice d'évacuation étant, bien entendu, supérieure à celle des orifices d'admission, Les rectangles formant les orifices sont tous trois arrondis en leurs angles comme représenté sur la figure 8.
L'orifice d'évacuation 23 communique avec un conduit d'évacuation 24 disposé radialement par rapport à la chambre 2 et formant une seule pièce avec le corps fixe 2Q, tandis que les orifices d'admission 21 et 22 com-
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muniquent respectivement avec deux conduits d'admission 25 et 2itués dans un même plan transversal à la chambre et décalé axialement par rapport au conduit d'évacuation 24, ces conduits 25 et 26 étant également d'une pièce avec le corps 20..
Comme représenté, les conduits d'admission 25 et
26 sont, de préférence, situés dans le prolongement l'un de l'autre suivant une direction perpendiculaire au conduit d'évacuation 24, et sont séparés par une cloison 27 disposée dans un plan intermédiaire entre les deux orifices d'admis- sion 21 et 22.
'Le fonctionnement du robinet-mélangeur des figures 5 à 8 est expliqué schématiquement par les figures 9 et 10.
- Lorsque la came 11 est dans la position indiquée à la figure 9, elle applique le manchon 10 sur les orifices 22 et 23 ..L'orifice d'évacuation 23 est obturé et toute communication est interrompue entre les orifices 21 et 22 d'admission. Le robinet est ainsi fermé.
Une rotation de la came 11 d'une fraction de tour dans le sens des aiguilles d'une montre provoque d'abord un dégagement progressif de l'orifice d'évacuation 23 et met. celui-ci en communication avec l'orifice d'admission 21. Si. le conduit 25 constitue une arrivée d'eau froide, cette eau froide passe par 21 et 23 vers le conduit d'évacuation 24.
.Si on continue la rotation de la came 11, on dégage progressivement l'autre orifice d'admission 22 et on fait passer vers le conduit d'évacuation 24 le fluide adule par le conduit 26. Si ce conduit 26 est alimenté en eau chaude,c'est un mélange d'eau froide et d'eau chaude, autrement'dit de l'eau tiède, qui s'écoule dans le conduit d'évacuation 24.
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En poursuivant encore-la rotation de la came 11, on obture progressivement l'orifice 21 en réduisant ainsi le débit d'eau froide, pour finalement n'obtenir en 24 que de l'eau chaude lorsque l'orifice 21 est complètement obtu- . ré par le manchon 10.
On remarquera que la composition du mélange varif progressivement avec la rotation de la came 11.Cette progressivité est due, non seulement à la disposition an- gulaire relative adoptée pour les orifices 21,22, 2j, mais aussi à la forme arrondie des angles des rectangles constituant ces orifices. On obtient ainsi une possibilité très souple de réglage par l'unique commande de la came 11.
Le robinet-mélangeur des figures 5 à 8 possède en outre toutes les qualités mentionnées plus haut du robinet des figures 1 à 4; robustesse et sécurité, cons- truction simple et économique, montage et démontage faci- les de ses éléments.
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"Fluid valve"
The invention relates to valves for fluids such as gases, vapors, liquids or heterogeneous mixes capable of being conveyed! in pipeline.
.The invention relates more specifically to the * valves comprising a fixed body in which a chamber is formed. with circular section where two passages lead to the monk
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of fluid each connected to a conduit and one of which is formed by an orifice made in the lateral aroi of said chamber, a lever external to the fixed body and integral with a control rod which axially passes through one transverse walls of the chamber, sealing means between this transverse wall and the control tie, a deformable sleeve disposed coaxially inside the chamber,
means for connecting this sleeve to the fixed body intended to prevent angular or axial displacement of the sleeve in the chamber, and a rigid cam placed inside said sleeve and integral with the control rod, the profile of this cam being chosen so that the rotation of this decay around the axis of the chamber causes deformation of the sleeve with a view to ensuring the release of the lateral orifice or, on the contrary, its sealing by application of part of the sleeve on the outlet of this hole *
In known taps of this kind, the cam tends to drive the sleeve in its rotation,
which produces a twisting movement of this sleeve. It follows that each closing or opening operation of the lateral orifice is accompanied by a sliding of the external surface of the sleeve on the lateral wall of the chamber, which sliding results in wear of the sleeve. after a certain number of operating cycles.
The object of the present invention is in particular to eliminate this drawback.
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It also aims to achieve a tap that. or of economical construction, and the assembly and disassembly of which are also particularly simple.
A valve according to the invention is characterized in that the deformable sleeve comprises an internal friction reduction element constituted by a flexible tubular sheath threaded on the cam and made of a material with a low coefficient of friction, as well as un- 'external closure element applied to the outer surface of the internal element facing the side opening and made of a flexible material having high elasticity.
The cam can thus rotate in the flexible tubular sheath without causing the nanchon to rotate. It follows that, during each nanoeuvre of closing or opening of the lateral orifice, the external closing element approaches or moves away from the lateral part of the chamber with a strictly radial movement. from each of its points, that is to say without any sliding of this external element on the side wall of the chamber.
According to an advantageous embodiment of the valve-according to the invention, the transverse wall through which the control rod passes, being formed by a cover assembled to the side wall of the chamber with the interposition of sealing means between this cover and the side wall on the one hand, and between this cover and the control rod on the other hand, said sealing means as well as the means for connecting the sleeve to the fixed body
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form a single member with the flexible tubular sheath which comprises for this purpose, at one end, an adhesive. external connecting rette and tight sealing between the cover and the side wall and, at its other end, a sealed bottom which covers the free end of the cam.
This arrangement leads to a simple and economical construction of the valve and ensures rapid and easy disassembly and reassembly of the various elements constituting the valve.
The characteristics and advantages of the invention will moreover emerge from the description which follows, by way of example, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents a valve according to the invention for the closed position, in axial section according to
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the li, ne 1 - I of Figure 2; Figure 2 shows this same valve, also for the closed position, in cross section along line II - II of Figure 1 Figure 3 is a section similar to Figure 2, but with the valve in the open position, the cut being made along line III - III of Figure 4; FIG. 4 represents this same robimet, also in the open position, in axial section along the line IV - IV of FIG. 3;
; Figure 5 is an axial section of one embodiment of a mixing valve constructed in accordance with the invention; FIG. 6 is a cross section of this mixer tap along the line VI - VI of FIG. 5, with the removal of the control lever; .
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figure 7 is a cross section of the same mixer tap taken along line VII - VII of figure 5, also with the control handle removed; FIG. 8 is a horizontal section of the mixing valve along the line VIII - VIII of FIG. 5, again with the removal of the control handle; Figures 9 and 10 are schematic cross sections explaining the operation of the mixer valve of Figures 5 to 8.
The valve shown in Figures 1 to 4 comprises a fixed body 1 in which is formed a cylindrical chamber 2 which leads to an inlet passage formed by an open end 3 of the chamber 2 and an evacuation passage formed by an orifice. 4 formed in the cylindrical side wall 5 of the chamber 2 and connected to a radial discharge duct 6. A handle 7 external to the body 1 is integral with a control rod 8 which axially passes through a cover 9 constituting a wall transverse end of the chamber 2 and assembled by screwing to the cylindrical wall 5 of this chamber. A deformable sleeve 10 disposed inside the chamber 2 surrounds a rigid rotary cam 11 integral with the control rod 8.
The sleeve 10 is made up of two elements, namely an internal element 12 for reducing friction, and an external sealing element 13.
The internal element 12 is formed by a flexible tubular sheath threaded onto the cam 11 and made of a material with a low coefficient of friction, for example.
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polyamide type 11 known under the name of "RILSAN" or another synthetic thermoplastic substance having similar properties. This tubular sheath comprises, at one end, an external connecting and sealing flange 14 tightly clamped between the cover 9 and the cylindrical wall of the chamber and, at its other end, a leaky bottom 15 which covers the former. free end of the carae 11.
The external sealing element 13 is constituted by a ring or a sleeve threaded over the internal element 12 and made of a flexible material having great elasticity, for example of a natural or synthetic rubber.
The profile of the cam 11 is chosen so that the rotation of this cam around the axis of the chamber 2 by action on the handle 7 causes a deformation of the sleeve 10 in order to ensure the release of the orifice d evacuation 4 (Figures 3 and 4) or on the contrary its sealing by applying a part of this sleeve around the periphery of this orifice (Figures 1 and 2).
Thanks to the immobilization of the collar 14 of the sheath 12 in the fixed body of the valve, and thanks to the choice of the material constituting this sheath, the cam 11 can rotate in the sleeve 10 without causing this sleeve in rotation and without causing any interference. twist of this sleeve.
It follows that, during each closing or opening operation of the discharge orifice 4, the external element 13 approaches or moves away from the cylindrical wall 5 of the chamber 2 with a movement ' strictly radial of each of its points, that is to say without any sliding
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of this external element 13 on the cylindrical wall of the chamber. On the other hand, the choice of the material constituting the external element 13 ensures excellent sealing of the orifice 4 for the closed position.
The ease of assembly and disassembly of the components constituting the valve, as well as the reduction / in the number of such components, will be appreciated. This reduction in the number of elements, which allows a particularly economical implementation, results from the fact that the flexible friction reduction sheath 12 combines several functions.
In fact, this sheath constitutes, between the sleeve 1C and the fixed body, a connecting member preventing any radial or axial displacement of this sleeve in the fixed body; it also constitutes, by its collar 14, a sealing member between the cover 9 and the cylindrical wall 5 of the chamber 2; moreover, because this sheath has a closed bottom 15, it constitutes a sealing member between the cover 9 and the control tie 8.
The valve shown in Figures 511, 8 has internal members similar to those of the valve of Figures 1 to 4; in a cylindrical chamber 2, a rotary cam 1? integral with a control rod 8 is surrounded by a sleeve 10 comprising an external closure element 13 and an internal friction reduction element 12, this element 12 being constituted by a tubular groin comprising a sealed bottom 15 and a collar 14 clamped under a cover 9 through which the rod 8 passes.
This valve of Figures 5 to 8 is arranged in robient-mixer and its fixed body 20 comprises for this
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, effect two inlet passages 21 and 22 and a fluid discharge passage 23, these passages being all three constituted by orifices made in the cylindrical wall.
5 of the chamber 2 and angularly offset with respect to the axis of this chamber.
The end 3 of the chamber 2 is here closed by a transverse wall which can be applied to a plate 24 (FIG. 5) with a view to facilitating the fixing of the valve on a wall or any surface,
The three orifices 21, 22, 23 are close enough to hold together so that the external element 13 of the sleeve 10 can, under the action of the cam 11, ensure the simultaneous sealing of at least two of these orifices (figures
6 and 7), the discharge orifice 23 being angularly located between the inlet orifices 21 and 22. These inlet orifices are arranged substantially in the same plane. transvasai, to the chamber 2, while the discharge orifice 23 is offset in the axial direction with respect to this plane (Figure 8).
The orifices 21, 22, 23 are in the form of rectangles elongated in the axial direction and all three of the same width while their length is proportional to the passage section desired for each orifice, the length of As the discharge orifice is, of course, greater than that of the intake orifices, the rectangles forming the orifices are all three rounded at their angles as shown in FIG. 8.
The discharge port 23 communicates with a discharge duct 24 disposed radially with respect to the chamber 2 and forming a single piece with the fixed body 2Q, while the inlet ports 21 and 22 com-
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respectively provided with two intake ducts 25 and 2itués in the same plane transverse to the chamber and offset axially with respect to the exhaust duct 24, these ducts 25 and 26 also being integral with the body 20 ..
As shown, the intake ducts 25 and
26 are preferably located in the continuation of one another in a direction perpendicular to the discharge duct 24, and are separated by a partition 27 arranged in an intermediate plane between the two intake openings 21 and 22.
The operation of the mixing valve of Figures 5 to 8 is schematically explained by Figures 9 and 10.
- When the cam 11 is in the position shown in Figure 9, it applies the sleeve 10 to the orifices 22 and 23 .. The discharge orifice 23 is closed and all communication is interrupted between the orifices 21 and 22 of admission. The tap is thus closed.
A rotation of the cam 11 of a fraction of a turn in the direction of clockwise first causes a progressive disengagement of the discharge orifice 23 and puts. the latter in communication with the intake port 21. If the conduit 25 constitutes a cold water inlet, this cold water passes through 21 and 23 to the discharge conduit 24.
.If the rotation of the cam 11 is continued, the other inlet port 22 is gradually released and the fluid added to the duct 24 is passed through the duct 26. If this duct 26 is supplied with hot water , it is a mixture of cold water and hot water, otherwise known as lukewarm water, which flows in the discharge duct 24.
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By further continuing the rotation of the cam 11, the orifice 21 is progressively closed, thus reducing the flow of cold water, in order finally to obtain only hot water at 24 when the orifice 21 is completely blocked. . d by the sleeve 10.
It will be noted that the composition of the mixture varies progressively with the rotation of the cam 11. This progressiveness is due not only to the relative angular arrangement adopted for the orifices 21, 22, 2j, but also to the rounded shape of the angles of the rectangles constituting these orifices. A very flexible possibility of adjustment is thus obtained by the single control of the cam 11.
The mixer tap of Figures 5 to 8 also has all the qualities mentioned above of the tap of Figures 1 to 4; robustness and safety, simple and economical construction, easy assembly and disassembly of its parts.