CH650943A5

CH650943A5 - DEVICE FOR MIXING A FIRST FLUID WITH A SECOND VECTOR FLUID.

Info

Publication number: CH650943A5
Application number: CH4034/82A
Authority: CH
Inventors: Rene Foegle
Original assignee: Rene Foegle
Priority date: 1980-11-04
Filing date: 1981-11-03
Publication date: 1985-08-30
Also published as: DE3152465A1; WO1982001479A1; NL8120419A; FR2493176B1; GB2097276A; GB2097276B; BR8108859A; JPS57501666A; FR2493176A1

Description

La présente invention a pour objet un dispositif pour mélanger un premier fluide à un second fluide vecteur, comportant un ensemble de soutirage du premier fluide hors d'un conteneur dans lequel il est stocké, un ensemble de dilution du fluide soutiré dans le fluide vecteur et un ensemble de distribution du mélange fluide obtenu en vue de son utilisation ultérieure. The subject of the present invention is a device for mixing a first fluid with a second carrier fluid, comprising an assembly for withdrawing the first fluid from a container in which it is stored, an assembly for diluting the fluid withdrawn from the carrier fluid and a distribution assembly of the fluid mixture obtained for its subsequent use.

On connaît déjà les dispositifs de ce type, utilisés par exemple dans l'industrie alimentaire, ou en règle générale toute installation dans laquelle il est nécessaire à un moment donné de procéder au mélange de deux fluides en quantités données. Devices of this type are already known, used for example in the food industry, or as a general rule any installation in which it is necessary at a given moment to mix two fluids in given quantities.

Dans tout ce qui suit, il est entendu que, au sens de l'invention, on considérera comme pouvant être désigné par fluide tout produit liquide, gazeux, pâteux ou même solide à l'état de poudre, c'est-à-dire susceptible de s'écouler. In all that follows, it is understood that, within the meaning of the invention, it will be considered as being capable of being designated by fluid any liquid, gaseous, pasty or even solid product in the powder state, that is to say likely to flow.

Les dispositifs connus sont onéreux, complexes, imparfaits ou nécessitent pour le soutirage du premier fluide stocké dans un conteneur un appoint tel que, par exemple, un gaz sous pression. Cela est peu pratique et présente en outre un risque à l'utilisation, en particulier pour d'éventuelles applications dans des lieux publics. The known devices are expensive, complex, imperfect or require, for the withdrawal of the first fluid stored in a container, an additional such as, for example, a gas under pressure. This is impractical and also presents a risk in use, in particular for possible applications in public places.

L'état de la technique est constitué par les brevets suivants: américain N° 3213873, français Nos 1228608 et 1544742, et autrichien N° 484859. The state of the art consists of the following patents: American N ° 3213873, French Nos 1228608 and 1544742, and Austrian N ° 484859.

L'invention se propose de pallier ces divers inconvénients par un dispositif simple, ne nécessitant pas pour la commande de l'ensemble d'apport extérieur autre que la simple circulation du fluide vecteur. The invention proposes to overcome these various drawbacks by a simple device, not requiring for the control of the external supply assembly other than the simple circulation of the carrier fluid.

Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu avec un dispositif pour mélanger un premier fluide à un second fluide vecteur, comportant un ensemble de soutirage du premier fluide hors d'un conteneur dans lequel il est stocké, un ensemble de dilution du fluide soutiré dans le fluide vecteur et un ensemble de distribution du mélange fluide obtenu en vue de son utilisation ultérieure, caractérisé par un mécanisme de commande unique actionné sous le seul effet d'une pression différentielle établie dans le réseau de circulation du fluide vecteur, et assurant le soutirage, la dilution et la distribution, le mélange étant effectué à l'intérieur du dispositif. In accordance with the invention, this result is obtained with a device for mixing a first fluid with a second carrier fluid, comprising a set for withdrawing the first fluid from a container in which it is stored, a set for diluting the withdrawn fluid in the carrier fluid and an assembly for distributing the fluid mixture obtained for its subsequent use, characterized by a unique control mechanism actuated under the sole effect of a differential pressure established in the circulation network of the carrier fluid, and ensuring the racking, dilution and distribution, the mixing being carried out inside the device.

Dans tout ce qui suit, on fera référence à un fluide vecteur constitué par de l'eau, le réseau de circulation du fluide vecteur étant en ce cas le réseau de distribution d'eau. Conformément à un mode préféré de mise en œuvre de l'invention, le dispositif de commande sera constitué par un piston apte à se déplacer dans une première chambre cylindrique, ledit piston étant muni d'une tige se déplaçant dans une seconde chambre cylindrique pouvant être mise en communication, d'une part, avec le conteneur de stockage du premier fluide et, d'autre part, avec l'ensemble de dilution et de distribution, les deux faces du piston étant constamment soumises à la pression du fluide vecteur. In all that follows, reference will be made to a vector fluid constituted by water, the circulation network of the vector fluid being in this case the water distribution network. In accordance with a preferred embodiment of the invention, the control device will consist of a piston able to move in a first cylindrical chamber, said piston being provided with a rod moving in a second cylindrical chamber which can be placed in communication, on the one hand, with the container for storing the first fluid and, on the other hand, with the dilution and distribution assembly, the two faces of the piston being constantly subjected to the pressure of the carrier fluid.

On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après d'un mode préféré de mise en œuvre en référence aux dessins annexés dans lesquels: The invention will be better understood with the aid of the description below of a preferred embodiment with reference to the appended drawings in which:

la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention (échelle 1:2 environ); fig. 1 is a view in longitudinal section of the device according to the invention (scale 1: 2 approximately);

la fig. 2 est une vue en coupe longitudinale très agrandie du dispositif de dilution. fig. 2 is a very enlarged longitudinal section view of the dilution device.

Le dispositif conforme à l'invention se présente extérieurement sous la forme d'un carter 1 de forme générale cylindrique. Ce carter comporte un orifice d'amenée 2 du premier fluide, trois orifices 3, 4, The device according to the invention is externally in the form of a casing 1 of generally cylindrical shape. This casing comprises a supply orifice 2 for the first fluid, three orifices 3, 4,

5 en communication avec le réseau de circulation du fluide vecteur, un orifice 6 muni d'un bouchon de fermeture, non représenté, le bouchon pouvant éventuellement servir de réglage de débit, l'orifice 5 in communication with the vector fluid circulation network, an orifice 6 provided with a closure plug, not shown, the plug possibly being able to serve as a flow adjustment, the orifice

6 servant à amener le fluide vecteur vers le second fluide, et enfin un orifice 7 d'expulsion du mélange obtenu. 6 serving to bring the carrier fluid to the second fluid, and finally an orifice 7 for expelling the mixture obtained.

Le carter 1 est muni intérieurement de deux chambres cylindriques communiquant entre elles, respectivement une chambre de grand diamètre 8 et une chambre de petit diamètre 9. The casing 1 is internally provided with two cylindrical chambers communicating with each other, respectively a large diameter chamber 8 and a small diameter chamber 9.

Dans la chambre de grand diamètre 8 est disposé un piston 10 apte à se déplacer longitudinalement dans ladite chambre, de manière à déterminer deux zones 11, 12 séparées de manière étanche par un joint annulaire périphérique 13 du piston. In the large-diameter chamber 8 is disposed a piston 10 able to move longitudinally in said chamber, so as to determine two zones 11, 12 separated in leaktight manner by a peripheral annular seal 13 of the piston.

L'une des zones 12 est en communication directe avec l'orifice 3, l'autre zone 11 étant en communication avec l'orifice 4; les orifices 3 et 4 sont quant à eux reliés directement ou indirectement au réseau du fluide vecteur. One of the zones 12 is in direct communication with the orifice 3, the other zone 11 being in communication with the orifice 4; the orifices 3 and 4 are in turn connected directly or indirectly to the network of the carrier fluid.

Sur la face disposée vers la zone 11, le piston 10 comporte une tige 14 apte à coulisser de manière étanche, grâce à un joint annulaire 15, dans la chambre cylindrique de petit diamètre 9. Dans cette chambre cylindrique 9 débouche l'orifice d'amenée 2 du premier fluide. Dans cet orifice est disposé un clapet antiretour à bille ne permettant que l'aspiration du fluide hors de son conteneur. On the face disposed towards the zone 11, the piston 10 comprises a rod 14 capable of sliding in leaktight manner, by virtue of an annular seal 15, in the cylindrical chamber of small diameter 9. In this cylindrical chamber 9 opens the orifice supply 2 of the first fluid. In this orifice is arranged a non-return ball valve allowing only the suction of the fluid out of its container.

Dans la chambre cylindrique 9 débouche également un alésage 16 dont l'autre extrémité est en communication directe avec l'orifice 5 précité. Dans l'alésage 16 sont disposés deux clapets antiretour 17 et 22, ce dernier étant schématisé par l'une de ses billes. In the cylindrical chamber 9 also opens a bore 16, the other end of which is in direct communication with the aforementioned orifice 5. In the bore 16 are arranged two check valves 17 and 22, the latter being shown schematically by one of its balls.

La cuvette 18 du clapet 17 est solidaire d'un piston cylindrique 19 dont l'autre extrémité 20 supporte une tige cylindrique 21 qui commande une des billes du second clapet antiretour 22. Ce clapet est d'ailleurs double, pour une fonction qui sera explicitée ultérieurement. The bowl 18 of the valve 17 is integral with a cylindrical piston 19, the other end 20 of which supports a cylindrical rod 21 which controls one of the balls of the second non-return valve 22. This valve is moreover double, for a function which will be explained later.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

650 943 650 943

De plus, les orifices 6 et 7 aboutissent directement dans l'alésage 16. In addition, the orifices 6 and 7 end directly in the bore 16.

Enfin on a prévu divers systèmes de réglage tels que: Finally, various adjustment systems have been provided such as:

— limitation de la course du piston 10 par une vis 23, - limitation of the stroke of the piston 10 by a screw 23,

— réglage du débit de l'orifice 7 par une vis 24, 5 - adjustment of the flow rate of the orifice 7 by a screw 24, 5

— réglage du débit de l'orifice 6 par une vis 25, ou par le bouchon de l'orifice comme indiqué précédemment. - Adjustment of the flow rate of the orifice 6 by a screw 25, or by the plug of the orifice as indicated above.

Dans la réalisation de la fig. 1, on a représenté également un alésage 26 reliant les orifices 6 et 7 et assurant donc l'amenée du fluide vecteur en vue de son mélange ultérieur dans l'orifice 7 avec le io second fluide. In the embodiment of FIG. 1, there is also shown a bore 26 connecting the orifices 6 and 7 and therefore ensuring the supply of the carrier fluid for its subsequent mixing in the orifice 7 with the io second fluid.

Le fonctionnement est le suivant. The operation is as follows.

Lors de l'établissement d'une pression maximale dans le circuit du fluide vecteur, par exemple lors de la fermeture du circuit de distribution d'eau, le piston 10 est en position gauche par rapport à la 15 fig. 1. When establishing a maximum pressure in the carrier fluid circuit, for example when closing the water distribution circuit, the piston 10 is in the left position relative to FIG. 1.

Si on vient, à partir de cette position, à créer une dépression dans le circuit du fluide vecteur, qui est relié aux orifices 3 et 4 rappelons-le, il arrive un moment où le piston, sous l'action de cette dépression, se déplace vers la droite par rapport à la fig. 1 et vient adopter 20 finalement la position terminale représentée à la fig. 1. If one comes, from this position, to create a depression in the circuit of the vector fluid, which is connected to the orifices 3 and 4 remember, there comes a time when the piston, under the action of this depression, moves to the right with respect to fig. 1 and finally adopts the terminal position shown in FIG. 1.

Ce faisant, il se crée une dépression dans la petite chambre 9 qui entraîne un soulèvement de la bille du clapet antiretour disposé dans l'orifice 2, et donc une aspiration du fluide stocké dans son contenu. In doing so, a vacuum is created in the small chamber 9 which causes the ball of the non-return valve disposed in the orifice 2 to rise, and therefore a suction of the fluid stored in its content.

Si, maintenant, à partir de la position de la flg. 1, on vient à réta- 25 blir la pression initiale dans le circuit du fluide vecteur, il s'ensuit un mouvement inverse du piston vers la gauche. Ce mouvement a pour conséquence de chasser le fluide contenu dans la chambre 9 au travers du clapet 17 en faisant remonter également, sous le seul effet de la pression, le piston 19. Le fluide de la chambre 9 s'écoule alors 30 au travers de l'orifice 7. Par le mouvement de montée du piston 19, la tige 21 de celui-ci déplace la bille du clapet antiretour disposé dans l'alésage 16, permettant ainsi le passage de fluide vecteur vers l'orifice 6. Lorsque la pression tombe dans la chambre 9, le piston 19 redescend sous les effets de la gravité, d'une part, et de la pression exercée par le fluide vecteur sur la bille du bas, d'autre part, et le clapet interrompt l'alimentation en fluide vecteur. If, now, from the position of flg. 1, the initial pressure in the carrier fluid circuit is restored, there follows a reverse movement of the piston to the left. The effect of this movement is to expel the fluid contained in the chamber 9 through the valve 17 while also raising, under the sole effect of the pressure, the piston 19. The fluid from the chamber 9 then flows 30 through the orifice 7. By the upward movement of the piston 19, the rod 21 of the latter moves the ball of the non-return valve disposed in the bore 16, thus allowing the passage of vector fluid towards the orifice 6. When the pressure falls into chamber 9, piston 19 descends under the effects of gravity, on the one hand, and the pressure exerted by the carrier fluid on the bottom ball, on the other hand, and the valve interrupts the supply of vector fluid.

Le double clapet antiretour 22 fonctionne comme indiqué ci-après. The double non-return valve 22 operates as indicated below.

La bille supérieure du clapet assure une sécurité antiretour du mélange ou de l'un des fluides au cas où les pressions viendraient à s'inverser. The upper ball of the valve ensures a non-return safety of the mixture or one of the fluids in case the pressures come to reverse.

La bille inférieure empêche le fluide vecteur de s'écouler tant que la tige 21 ne vient pas la soulever. The lower ball prevents the carrier fluid from flowing until the rod 21 does not lift it.

On peut concevoir de faire déboucher dans les mêmes orifices 3, 4 et 5 un ou plusieurs fluides vecteurs différents, ou encore multiplier les orifices, les différents fluides vecteurs pouvant être soumis indépendamment l'un de l'autre à des variations internes de pression permettant la commande du piston principal. It is conceivable to cause one or more different vector fluids to flow into the same orifices 3, 4 and 5, or even to multiply the orifices, the different vector fluids being able to be subjected independently of each other to internal pressure variations allowing the main piston control.

On peut également envisager de soutirer plusieurs fluides en multipliant les orifices 2, en les disposant soit longitudinalement, soit sur la périphérie du carter 1. De la même manière, il peut exister une pluralité d'orifices de type 6 ou 7. It is also possible to envisage drawing off several fluids by multiplying the orifices 2, by arranging them either longitudinally or on the periphery of the casing 1. In the same way, there can be a plurality of orifices of type 6 or 7.

Enfin, le piston 10 peut être actionné par toutes les formes d'énergie pouvant engendrer directement ou indirectement une variation de pression. Le dispositif conforme à l'invention peut donc être actionné à des moments précis, s'il est possible de maîtriser et de prévoir les variations de pression. Dans ce cas, le dispositif peut avoir à mélanger au moins deux fluides (dont au moins un est vecteur) à des moments précis programmables. Dans le cas où on ne maîtrise pas les variations de pression du fluide vecteur, le dispositif assurera un mélange et une distribution du mélange obtenu à des moments donnés mais non programmables. Finally, the piston 10 can be actuated by all forms of energy which can directly or indirectly generate a pressure variation. The device according to the invention can therefore be actuated at specific times, if it is possible to control and predict the pressure variations. In this case, the device may have to mix at least two fluids (at least one of which is a vector) at precise programmable times. In the event that variations in the pressure of the carrier fluid are not controlled, the device will ensure mixing and distribution of the mixture obtained at given but non-programmable times.

Enfin, il est clair que les fonctions des orifices 6 et 7 peuvent être inversées. Finally, it is clear that the functions of the orifices 6 and 7 can be reversed.

R R

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

650,943 CLAIMS

1. Device for mixing a first fluid with a second carrier fluid, comprising a set for withdrawing the first fluid from a container in which it is stored, a set for diluting the fluid drawn in the carrier fluid and a set for distributing the fluid mixture obtained with a view to its subsequent use, characterized by a unique control mechanism actuated under the sole effect of a differential pressure established in the circulation network of the carrier fluid and ensuring withdrawal, dilution and distribution, the mixture being performed inside the device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the control mechanism consists of a piston (10) moving in a first cylindrical chamber of large diameter (8), the piston (10) being provided with a rod ( 14) moving in a second cylindrical chamber of small diameter (9) which can be placed in communication, on the one hand, by an orifice (2) with the storage container for the first fluid and, on the other hand, with the dilution and distribution assembly, the rod (14) moving in the chamber (9) in a sealed manner, the piston (10) dividing the chamber (8) into two zones (11, 12) each of which is connected by an orifice (4, 3) to the carrier fluid distribution network, the piston further comprising a peripheral annular seal (13).

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the expulsion of the first fluid out of the chamber (9) and the admission into the dilution assembly of the carrier fluid take place through a bore (16) of the casing (1) in communication with two orifices (6 and 7), the expulsion of the first fluid operating through a non-return valve (17) and the admission of the vector fluid operating through a second non-return valve (22), the control of the second non-return valve being operated by the rod (21) of a piston (19) moving during the expulsion of the first fluid in the bore (16) .

4. Device according to claim 3, characterized in that the orifices (6 and 7) are interconnected by a bore (26).

5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the orifices (6 and 7) are provided with flow adjustment screws (24, 25).

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the piston (10) comprises a stroke limiter (23).

7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that it comprises a plurality of orifices (2, 3, 4, 5).

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that it comprises a plurality of orifices (6 and 7).