CH650943A5 - Dispositif pour melanger un premier fluide a un second fluide vecteur. - Google Patents

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.

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.

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.

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.

L'état de la technique est constitué par les brevets suivants: américain N° 3213873, français Nos 1228608 et 1544742, et autrichien 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.

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.

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.

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:

la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention (échelle 1:2 environ);

la fig. 2 est une vue en coupe longitudinale très agrandie du dispositif de dilution.

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,

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

6 servant à amener le fluide vecteur vers le second fluide, et enfin un orifice 7 d'expulsion du mélange obtenu.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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De plus, les orifices 6 et 7 aboutissent directement dans l'alésage 16.

Enfin on a prévu divers systèmes de réglage tels que:

— limitation de la course du piston 10 par une vis 23,

— réglage du débit de l'orifice 7 par une vis 24, 5

— réglage du débit de l'orifice 6 par une vis 25, ou par le bouchon de l'orifice comme indiqué précédemment.

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.

Le fonctionnement est le suivant.

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.

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.

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.

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.

Le double clapet antiretour 22 fonctionne comme indiqué ci-après.

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.

La bille inférieure empêche le fluide vecteur de s'écouler tant que la tige 21 ne vient pas la soulever.

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.

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.

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.

Enfin, il est clair que les fonctions des orifices 6 et 7 peuvent être inversées.

R

1 feuille dessins

Claims (8)

650 943 REVENDICATIONS

1. 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.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de commande est constitué par un piston (10) se déplaçant dans une première chambre cylindrique de grand diamètre (8), le piston (10) étant muni d'une tige (14) se déplaçant dans une seconde chambre cylindrique de petit diamètre (9) pouvant être mise en communication, d'une part, par un orifice (2) avec le conteneur de stockage du premier fluide et, d'autre part, avec l'ensemble de dilution et de distribution, la tige (14) se déplaçant dans la chambre (9) de manière étanche, le piston (10) divisant la chambre (8) en deux zones (11, 12) dont chacune est reliée par un orifice (4, 3) au réseau de distribution du fluide vecteur, le piston comportant en outre un joint annulaire périphérique d'étanchéité (13).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'expulsion du premier fluide hors de la chambre (9) et l'admission dans l'ensemble de dilution du fluide vecteur s'opèrent au travers d'un alésage (16) du carter (1) en communication avec deux orifices (6 et 7), l'expulsion du premier fluide s'opérant au travers d'un clapet antiretour (17) et l'admission du fluide vecteur s'opérant au travers d'un second clapet antiretour (22), la commande du second clapet antiretour étant opérée par la tige (21) d'un piston (19) se déplaçant lors de l'expulsion du premier fluide dans l'alésage (16).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices (6 et 7) sont reliés entre eux par un alésage (26).

5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les orifices (6 et 7) sont munis de vis de réglage de débit (24, 25).

6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le piston (10) comporte un limiteur de course (23).

7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'orifices (2, 3, 4, 5).

8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'orifices (6 et 7).