Appareil pour former des mélanges de fluides et les débiter. L'invention est relative à la formation des mélangeas de fluides et au débit de ces mé langes et elle concerne les appareils pour assu rer cette formation et ce débit.
Elle a pour but surtout d'établir ces appa- reiIss de façon qu'ils soient plus efficaces et mieux appropriés aux desiderata de la prati que que ceux -proposés jusqu'à présent, notam ment -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 touffes, quantités désirées.
L'invention consisî#e en un appareil pour former des mélanges. de :deux fluides au moins, dans toutes les proportions voulues, à partir de conduits, d'amenée -de,ces fluides pourvus d'organes d'obturation, et débiter ces mélan ges en toutes quantités @désirées,
dans lequel la formation @du mélange. et son débit sont contrôlés par un seul organe de man#uvre pourvu d'une poignée mobile circulairement "--lisiblement dans un seul plan, la,
formation du mélange étant contrôlée par un mouvement circulaire de l'.organe -de manoeuvre, tandis que la valieur du (débit est réglée par un mou vement axial îrelatif d'organes appartenant à la poignée,
procurant des déplacements lents et sensiblement uniformes d'un organe d'ob- turation, et :cela dans l'une quelconque des positions circulaires de la poignée.
Le fluide résultant peut être distribué à plusieurs. branchements agencés de manière que le déplacement circulaire convenable de l'organe -de man#uvre assure l'écoulement du fluide résultant vers les branchements déssixés.
Différentes formes de réalisations de l'ob jet de l'invention plus spécialement appro priées à certaines :applications préférées seront décrites ci-après plus en détail et à titre d'exemples, en se référant aux dessins an nexés :dans lesquels:
Fig. 1 .est une coupe transversale par le dispositif -de contrôle de .la formation du mé lange d'un. robinet mélangeur; Fig. 2 est une coupe longitudinale et axiale partielle. dans ce robinet, suivant la.
ligne 2-52 de la fig. <B>1,</B> Fig. 3 et 4 montrent respectivement, en coupe axiale et en coupe transversale suivant 4-4 de la fig. 3, un robinet mélangeur com portant un réglage du débit du fluide résul tant, et une distribution de ce fluide à plu sieurs branchements distincts; Fig. 5 et 6 montrent, respectivement en coupe longitudinale et axiale, et en coupe transversale suivant 6-6 de la fil-. :5, une variante de robinet mélangeur comprenant un réglage -de débit du fluide résultant;
Fig. 7, 8 et 9 montrent, respectivement en coupe longitudinale et axiale, et en coupes transversales par 8-8 et 9-9 de<B>la</B> fig. 7, une variante d'agencement dans un autre cas d'application, la fig. 9 montrant l'organe de manoeuvre des clapets dans une position à 90 de celle des: fig. 7 et 8.
En se référant aux fig. 1 et 2, 1 et 2 dé signent des raccords susceptibles d'être re- liés 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 4, on prévoit un organe d'obturation susceptible d'être déplacé et, par ses déplacements, de. ré gler la section de passage de la, canalisation associée, ces organes d'obturation pouvant être d'un type quelconque, mais a.v=a.ntageuse- ment du type comprenant une soupape ou clapet s'ouvrant à.
l'encontre 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 main tenus 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 11 com portant des têtes, 12 et 13 sur lesquelles preir- nent -appui des -ressorts 14, les têtes 12 et 13 étant engagées dans des guides 15 du corps du robinet. Les sièges 7 et 8 et les guides 15 sont pourvus de passages 1.6 pour les liquide à mé langer.
Dans le corps 9 du robinet, on forme une clra.mbre 17 dans laquelle est logé un organe de manmuvre des clapets 5 et 6, cet. organe de manceuvre étant tel et pouvant être animé de mouvements tels que par l'un de ceux-ci il actionne un des clapets, par exemple le cla pet 6, pour ouvrir ce clapet, notamment d'une façon progressive;
pa,r un. autre mouvement, il ouvre le clapet 5 resté ,jusqu'à présent fermé, tandis qu'il permet au elapet 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 1 7 de façon à pouvoir tourner ou osciller dans cette chambre, et, pour ce faine, assemblé à un axe 19 convenablement touril- lonné dans le corps 9 du robinet.
Comme représenté, la, came 18 comporte deux bossages A et B, dont les axes. <I>0-A et</I> 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 dif férent de 181) alors que les têtes 12 et 13 sont situées aux extrémités d'un même dia mètre.
On rernarquc aisément qu'en imprimant à la came 18 un mouvement de rotation, par exemple dans le @s@ens des aiguilles d'une mon tre, tout d'abord le bossage 21 attaquera la tête 1-1 en écartant le ela pet 6 de son siège, iusqu'@r 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<B>,</B> 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 progressive- ment le clapet 5 de son siège jusqu'en un point d'ouverture maximum.
ce moment, la rampe du bossage 21 vient de quitter le contact avec la tête 12 et le clapet 6 est à nouveau appliqué sur son siège.
La rotation de 1-a came continuant encore, la rampe du bossage 22 permet lie retour du clapet 5 sur son siège jusqu'au moment où le contact est rompu entre cette rampe et la tête 13. Durant cette période de mouvement, aucun contact ne s'est proiduit :entre la came et la tête 12 de sorte que le clapet 6 est resté fermé.
On se rend compte parce qui précède que le fluide passant au clapet 6 pourra être ad mis seul dans la chambre 17; que par la fe.r- me:tureprogressive de ce clapet et l'ouverture progressive du clapet 5 les fluides passant aux clapets 6 et 5 seront respectivement ad mis dans la chambre 17 :
en quantités varia bles, diminuant pour l'un et augmentant pour l'autre, en sorte que tous: les, mélanges. désirés pourront être réalisés, :et que la fermeture complète :du clapet 6 et l'ouverture complète du clapet 5 correspondent à l'admission du fluide passant du clapet 5 dans la cham bre 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 lie même fonctionnement ,dies clapets est obtenu par un mouvement .de ,sens opposé de la came 18.
De plus, pour réaliser le cycle de fone- tionnement ,décrit, l'iampditude du déplacement de la came n'est pros supérieure à une frac- tiond:e tour, de :
sorte que, dans les 360 d'am- plituide possible, ondispos sera 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 carre pouvant naturelle ment comprendre plus de ,deux bossages tels que 21 :ou 22.
Il rentre également dans. le cadre de l'in- vention @de prévomr non pas deux mais plu sieurs arrivées. ,de fluides de caxactéristzques différentes, ,et :
d'organiser la came 18 de ma nière à obtenir, les, actions voulues sur les élapieta ,de ces arrivées pour réaliser les mé langes désirés ,de ces fluides. En .se rapportant à la fig. 2, le fluide résultant occupant la chambre 17 est évacué ve2@s un appareil d'utilisation quelconque -par le tourillon creux 19 :
de lia came de manoeuvre 18, en paissant par des :ouvertures appropriées 23 et 24 :du moyeu 25 do la came et de ce tourillon.
La rotation du tourillon est commandée par une poignée, non rrepràsentée, qui se meut sensiblement ,dans, un ,seul plan et qui com porte en outre des, moyens:
propres à permet tre 'le réglage de la valeur du .débit par un mouvement axial relatif d'organes qui applar- tiennent à la poignée, :ainsi qu'il era. décrit; plus en détail ci-après.
On a fait remaxquer précédemment que dans les<B>360'</B> d'amplitude possible, de dé placement :de la, carme, on disposait @en fait de deux ou d'un plus grand nombre de sec teurs dans, chacun desquels le cycle désiré de fonctionnement pouvait être assuré.
Cette faculté pleut être mise a profit pour assurer la distribution @du fluide résultant à chacun d'une série de branchements, d'utili sation.
A cet effet, le dispositif mélangeur est associé à un ,dispositif distributeur, dont le fonctionnement est coordonné avec celui du mélangeur de façon telle que pour les, déplia- oBments:
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 fig. 3 et 4, dans lequel, à titre d'exemple, -la distribution s'ef feetue à deux branchements :
d'utilisation, on a prévu, dans le prolongement du tourillon creux d'évacuation 19, un .autre tourillon, éga lement creux, 29, présentant une ouverture ou passage latéral 30, par lequel le fluide peut s'écouler, pour des positions convenables, du tourillon 29, verts l'une ou l'autre des cham- bries 31 et 32 se prorlonge:ant, l'une:
par une canalisation 33 équipée d'un raccord 34 et l'autre par un ajutage 35.
D'aurfme part, Pespace 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 soupape on clapet 40 dont la tige 41 est reliée à une partie mobile 42 de la poignée de manaeuvre 28 du touril lon 29 et de la. came 18, ladite partie mobile pouvant être déplacée d'une façon réglable relativement à la partie fixe 43, par exemple par l'intermédiaire d'un engagement à. vis 44.
Il s'ensuit, d'une part, due le clapet 40 peut être manoeuvré pour l'écarter de l'ou verture 39 ou, au contraire, obturer cette ou- verture, afin de régler le débit du fluide ré sultant, et, d'autre part, que ce réglage de débit pourra.
être assuré da-us toutes les posi tions désirées de la, came 18 et du tourillon 29, c'est-à-dire pour toute composition voulue du fluide résultant et polir 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 résul tant, le réglage du débit de ce fluide, et celui de l'orientation de la distribution, en remar quant que, lors des modifications du débit du fluide résultant, la, composition de ce dernier n'est aucunement modifiée, et que l'on pour rait aussi bien prévoir une distribution ana logae à celle indiquée vers un nombre de bra.nehements distincts supérieur à deux, no tamment à,
un nombre de branchements égal à celui des secteurs de la chambre 17 dont chacun correspond à un cycle complet de fonc tionnement, te-1 que précédemment 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 fig. 5 et 6 qui se rapportent<B>à</B> une variante, la distribution s'effectue vers un seul branchement d'utilisation 45 avec un débit également contrôlé par un clapet. 40 ma- mceuvré d'une manière analogue au clapet 40 des fig. 3 et 4.
Dans cette disposition encore, les canalisa- tions d'amenée des fluides à mélanger sont plus au moins rapprochées entre elles, et de ce fait les clapets 5 et 6, et leurs tiges 11 et 10, sont montés suivant une formation en<B>V,</B> tandis que le profil de la, came 18 devient sen siblement un ovale.
L'agencement et son fonc tionnement sont sinon conformes. à ce qui a été décrit en référence aux fi-. 1, 2, 3 et 4 précédentes.
Les dispositifs mélangeurs définis peu vent recevoir les applications les plus diverses; toutefois, ils ont été plus spécialement éta blis pour l'équipement des installations de bains et semblables.
Dans cet ordre d'idées, et conformément <B>î</B> aux fi" . 7 à 9, le mélangeur distributeur a été adapté à un dispositif injecteur-irrigateur, dans lequel on peut obtenir à volonté l'injec tion 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 relative ment faible, en vue de l'irrigation.
Dans l'agencement de ces figures, on a prévu un dispositif mélangeur, conforme par exemple aux fig. 1 et 2. Le tourillon creux, distributeur, 19, de ce mélangeur, est pro longé par un tourillon creux 29, équipé d'un organe d'obturation 40 manoeuvré par une poignée 28, analogue à celle du dispositif des fi-. 3 et 4 ou 5 et 6, pour contrôler le débit à l'ajutage ou raccord 45 sur lequel est bran ché le conduit d'injection (non représenté).
On a prévu encore une capacité 46 com muniquant par un canal 47 avec la chambre 48 recevant le tourillon 29 et, dans ce tou- rillon 29, est formé un passage 49 disposé de façon telle que, lorsqu'il est mis en commu nication avec le pas,s,age 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 pass,a.ge 49 ne puisse venir en coïncidence avec le passage 47 dans toute l'étendue du secteur correspondant du fonctionnement du di6po- sitif mélangeur. Par exemple, ce passage 49 sera amené dans un secteur correspondant aux positions représentées danse les fig. 8 et 9.
Le fluide résultant s'écoulera alors direc tement, par le tourillon creux 29, à travers le clapet 40, vers l'ajutage -ou raccord 45 et la canalisation d'injection y raccordée, lia,
compo- sition désirée du fluide résultant étant obte nue 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 Vaide de la partie 42 de la poi gnée 28.
Si l'on désirait procéder à une irrigation, après avoir, à l'aide ode la,canalisation souple d'injection, rempli. la capacité 46 en effec tuant les mêmes manoeuvras que dans le cas de d'injection proprement -dite, par une rota tion convenable du tourillon creux 29, on amène lie passage 49 en coïncidence avec le passage 47,
tandis que les clapets 5 et 6 re- viennent en position de fermeture par la ro- tation. correspondante de la carne 18, et, en ouvrant alors le clapet 40 en agissant sur d'or gane 42 de la poignée 28, -on laisse le liquide de la capacité 46 s'écouler à l'ajutage 45 et par la canalisation y raccordée.
Pour assurer lia coïncidence des passages 49 ,et 47, on. pourra utiliser l'un des déplace- monts de la came 18 qui correspond â un sec teur @dans lequel les ,deux organes d'obturation 5 et 6 sont fermés, ou bien et mieux,
confoT- mer la came 18 de façon telle que les deux organes d'obturation 5 et 6 .soient fermés pen dant un déplacement plus étendu du tourillon 29 et de la came 18 assurant la coïncidence désirée.
La fig. 9 montre une came 18 ainsi orga nisée, qui a été évidée @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<B>30'</B> environ,
en vued'assurer une bonne étanchéité de la fermeture du conduit 47.
Bien que certaines réalisations et certaines applications aient été plus spécialement @dé- crites, il est bien entendu que l'invention n'y est pas limitée mais qu'elle englobe au con traire les variantes ,et les équivalents-,
ainsi que les autres applications.