<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a trait à des appareils de mélange de liqui- des du type comprenant une soupape qui est réglable et commandée par un sys- tème du genre thermostat, de manière à varier les proportions dans lesquelles deux courants de liquide, admis dans l'appareil à des températures différen- tes, sont mélangés, de telle façon qu'il en résulte un mélange à une tempé- rature constante déterminée à l'avance, ou à une température très voisine de celle-ci; de plus, il est prévu un moyen de couper, quand et comme on le désire, l'admission des courants en question.
Le but principal de la présente invention est de prévoir un appa- reil nouveau ou amélioré du genre décrit ci-avant, de construction économi- que, de fonctionnement efficace et d'une capacité maximum de mélange, c'est- à-dire pouvant fournir un volume maximum de mélange à une température con- trôlée, pour toutes dimensions données d'encombrement et toutes conditions données de fonctionnement, telle par exemple la pression à laquelle sont ad- mis les deux liquides.
Aux termes de la dite invention,un appareil de mélange est consti- tué par une carcasse avec deux entrées séparées de liquide et au moins une sortie destinée au mélange, une des entrées en question donnant directement dans une extrémité d'un passage axial prévu dans un arbre principal monté sur la carcasse, concentriquement par rapport à celle-ci, tandis que l'au- tre entrée donne dans au moins un passage supplémentaire s'étendant longi- tudinalement par rapport à l'arbre principal et communiquant avec l'extrémi- té opposée du passage axial; l'arbre principal est prévu avec deux systèmes distincts d'orifices qui vont respectivement depuis les environs des extré- mités opposées du passage axial jusqu'à la périphérie de l'arbre principal ;
une soupape avec orifices,commandée à la manière d'un thermostat, est mon- tée sur l'arbre principal autour de celui-ci, de façon à proportionner le débit des liquides passant dans les systèmes d'orifices en question, et une soupape d'arrêt, commandée manuellement, est prévue dans le passage axial et peut s'y déplacer longitudinalement, pour contrôler le débit du liquide aux systèmes d'orifices en provenance des extrémités opposées du dit passage axial.
De préférence, la soupape commandée manuellement comprend un bou- chon qui peut être déplacé axialement et qui constitue un ajustage serré glissant dans le passage axial de l'arbre principal, s'il est prévu entre ses extrémités avec une partie de diamètre réduit ou un col, d'une longueur inférieure à celle du passage, et si, au-delà de chaque extrémité du col, il est prévu une gorge périphérique dans laquelle est insérée une bague élastique comprimée radialement, lors du contact avec la paroi du passage, de façon à former un joint étanche entre le bouchon et le passage.
Le bou- chon peut par exemple être constitué par une extrémité d'un arbre rotatif qui s'étend axialement par rapport au dispositif et possède un raccord file- té avec un manchon fixé à l'arbre principal co-axialement par rapport à ce- lui-ci, de telle sorte que, lors de la rotation,l'arbre est du-,placé axiale- ment entre deux positions extrêmes dans 1'=ifi* .les positions, les bagues
EMI1.1
sont logées dans le passage mais Ï ±,es 0,-, 1', 'n:1'.'s o,¯-,; o:' :; je::
:J;}stèr.1es d'o- rifices, et dans l'autre une bague est située dans le passage entre les sys- tèmes en question tandis que l'autre bague et l'extrémité adjacente du col sont situées au-delà de l'extrémité du passage avec lequel le passage sup- plémentaire - ou chaque passage supplémentaire - de 1 arbre principal est en communication,
La soupape commandée par thermostat peut être constituée par un manchon qui est conçu avec deux systèmes d'orifices, dont chacun est situé dans le même plan, transversalement par rapport à l'arbre principal, que son correspondant des systèmes d'orifices de l'arbre principal ;
le manchon peut
<Desc/Clms Page number 2>
pivoter autour de l'arbre principal, il est accouplé au point de vue fonc- tionnement à un élément du genre thermostat logé dans l'appareil dans le parcours du flux de mélange, et les orifices des systèmes en question sont situés 1 un par rapport à l'autre de telle manière que la rotation du man- chon mette progressivement les orifices d'un système du manchon en communi- cation avec les orifices du système correspondant de l'arbre principal, et les orifices de l'autre système du manchon hors communication avec les ori- fices de l'autre système de l'arbre principal.
Afin de permettre une meilleure compréhension de l'objet de l'in- vention, et une mise en pratique plus facile, il en sera référé aux plans d'accompagnement, où :
La figure 1 est une élévation, en coupe montrant les positions re- latives des parties constitutives d'un. appareil de mélange de liquides lors- que le débit est coupé;
La figure 2 est une vue semblable à la figure 1, mais elle montre les parties constitutives dans la position qui permet le passage des liqui- des ;
Les figures 3-5 sont des coupes respectivement suivant les lignes x-x y-y et z-z de la figure 2; et
La figure 6 est un plan de montage de certaines des parties consti- tutives de l'appareil, représentées aux figures 1 et 2.
L'appareil de mélange de liquides représenté à ces plans est cons- titué en premier lieu par une carcasse 1 en forme de cuvette, à la partie inférieure de laquelle est fixé Un.support 2 de montage; la carcasse en ques- tion est prévue avec deux entrées co-axiales 3 et 4 de liquide, qui sont dis- posées diamétralement par rapport à la partie inférieure de la carcasse, l'axe commun des dites entrées étant perpendiculaire aux axes communs de deux sorties co-axiales 5 et 6, qui sont prévues dans la paroi de la carcasse en des positions diamétralement opposées et qui donnent respectivement dans des dépressions 7 formées dans la carcasse à des côtés opposés des entrées (voir figures 3-5 et figure 6 dans laquelle est exposée la sortie 5.)
Les entrées et sorties sont taraudées de manière qu'une tuyauterie d'admission de liquide puisse être raccordée à chaque entrée, et qu'une tuyauterie d'évacuation du mélange puisse être raccordée à l'une des sorties et un bouchon 8 à l'autre sortie pour la fermer.
Lorsque l'appareil est installé pour être utilisé normalement en fixant le support 2 sur la surface d'un mur ou en tout autre endroit, il est -entendu qu'une tuyauterie d'admission de vapeur ou d'eau chaude sera raccor- dée à l'entrée 3, qutune tuyauterie d'admission de vapeur ou d'eau froide sera raccordée à l'entrée 4 et que la tuyauterie d'évacuation du mélange se- ra raccordée à celle des deux sorties 5 ou 6 qui convient le mieux. Ci-a près, les entrées 3 et 4 seront dénommées respectivement "entrée d'eau chau- de" et "entrée d'eau froide",tandis que le terme "sortie d'évacuation" s'ap- pliquera à la sortie qui n'est pas fermée par le bouchon 8.
Comme représenté clairement aux plans (et plus particulièrement à la figure 5), les entrées sont prévues dans une base 9, longitudinalement par rapport à celle-ci, qui est d'une pièce avec la carcasse et qui s'étend diamétralement dans l'intérieur de la carcasse entre les dépressions 7 ; l'entrée d'eau froides une longueur plus grande que l'entrée d'eau chaude de telle sorte qu'elle dépasse le centre de la carcasse. Un segment 10 de faible profondeur, circulaire et taraudé est prévu sur le sommet de la base, concentriquement à l'intérieur de la carcasse, et deux orifices 11 et 12 pas- sent dans le sommet en question pour établir une communication entre le seg-
<Desc/Clms Page number 3>
ment et les entrées d'eau chaude et d'eau froide respectivement, l'orifice
12 étant aussi conçu concentriquement par rapport à la base.
Un épaulement périphérique 13 fileté, prévu sur une extrémité d'un arbre principal 14, est vissé dans l'ouverture du segment 10 de telle maniè- re que l'arbre principal est fixé perpendiculairement au sommet de la base et passe dans l'ouverture de la carcasse. La face de la dite extrémité de l'arbre principal en forme d'épaulement est prévue avec un siège de pointeau coaxial 15 qui entre dans l'orifice de communication 12 et y fait un ajus- tage serrée et est entourée par un retrait annulaire 16 de telle manière que, lorsque l'arbre est fixé dans le segment, un espace est formé entre la dite face et la base du segment. Une bague 17 en caoutchouc ou en une autre ma- tière élastique similaire, prévue dans une gorge formée dans et autour du siège de pointeau, empêche toute fuite d'eau entre les parois de contact du siège de pointeau et de l'orifice 12.
Le siège de pointeau et l'arbre principal sont forés axialement , à un diamètre inférieur toutefois pour l'alésage du siège de pointeau, et un siége conique 18 est formé au rétrécissement ainsi créé à la jonction des deux alésages en question; les alésages du siége de pointeau et de l'arbre principal forment un passage axial qui donne directement dans l'entrée d'eau froide puisque le siége de pointeau passe dans l'orifice de communication 12.
De plus, l'arbre principal est prévu avec trois passages longitudinaux 19 qui vont depuis la face de l'extrémité du siège de pointeau jusqu'à la face de l'extrémité opposée de l'arbre principal, et qui sont disposés à des intervalles équi-angulaires l'un de l'autre autour du passage axial de l'ar- bre principal; chacun de ces passages supplémentaires donne dans le retrait annulaire 16 et est par conséquent en communication constante avec l'entrée d'eau chaude par l'intermédiaire de l'orifice II. L'arbre principal est éga- lement pourvu de deux systèmes espacés longitudinalement d'orifices radiaux, à savoir un système de trois orifices 20 à eau chaude et un système de trois orifices 21 à 'eau froide.
Tous les orifices radiaux viennent depuisl'alésa- ge jusqu'à la périphérie de l'arbre principal, les orifices à eau froide étant ajdacents au siége 18 et ceux à eau chaude étant adjacents à l'extrémi- té de l'arbre principal qui passe dans l'ouverture de la carcasse I, et é- tant décentrés ou en quinconce par rapport aux orifices 21.
Enfin, l'extré- mité de l'arbre principal qui passe dans l'ouverture de la carcasse est pré- vue avec un retrait concentrique 22 taraudé, plus profond que le retrait 16, et elle est embrayée par l'extrémité filetée d'un manchon 23 ; manchon est pourvu d'une flasque 24 périphérique, adjacente à l'extrémité filetée du manchon, flasque qui est située à une certaine distance de la dite extrémi- té, inférieure toutefois à la profondeur du retrait 22,de telle sorte que lorsque le manchon est vissé complètement dans le retrait et y est fixé, la flasque 24 en question repose sur le bord du retrait et il se forme un espace entre les faces du manchon et de l'arbre principal (voir figures 1 et 2), dans lequel donnent à la fois le passage axial et les passages sup- plémentaires de l'arbre principal.
L'arbre principal est entouré par une soupape 25 en forme de man- chon, dont une extrémité repose sur l'épaulement 13 et est conçue pour pivo- ter sur celui-ci dans des limites déterminées par l'engagement entre une ca- vité 26 prévue dans l'extrémité de la dite soupape (voir figure 6) et une goupille 27 venant radialement de l'arbre principal. La soupape est égale- ment prévue avec deux systèmes d'orifices radiaux, à savoir un système de trois orifices 28 à eau chaude et un système de trois orifices 29 à eau froi- de, qui sont logés respectivement dans les mêmes plans transversaux que les orifices 20 et 21 de l'arbre principal.
Chaque orifice 28 à eau chaude est en alignement, longitudinalement par rapport à l'arbre principal et à la soupape, avec un orifice 29 correspondant à eau froide; les orifices dans
<Desc/Clms Page number 4>
chaque système de l'arbre principal et du manchon sont à des intervalles de 120 et le décentrage entre les orifices 20 et 21 est égal au mouvement de rotation permis par 1 y engagement de la cavité 26 avec la goupille 27.
De plus, chacun des orifices 28 est conçu pour correspondre simultanément avec un orifice 20 correspondant (voir figures 1, 2 et 3), et lorsque ceci arri- ve, chaque orifice 39 est logé entièrement à un côté d'un orifice 21 cor- respondant (voir figure 4),alors que, en tournant la soupape d'une position extrême à l'autre de son mouvement limité de rotation, les orifices 21 et 29 sont mis simultanément en communication et les orifices 28 sont mis en des positions où ils sont disposés entièrement à un coté de leurs orifices correspondants 20.
Un arbre 30 passe dans les deux extrémités du manchon 23 et s'étend au-delà; il est conçu avec une partie 31 filetée qui embraye une partie de l'alésage du manchon, taraudée et de diamètre plus grand, la dite partie de l'arbre ayant une longueur beaucoup plus faible que la dite partie de l'alé- sage de telle sorte que, lorsqu'il est mis en rotation, l'arbre est également déplacé axialement par rapport au manchon, d'une position extrême à laquel- le une partie conique 32, à son extrémité qui va au delà du manchon dans l'alésage de l'arbre principal, est en contact avec le siège 18, jusqu'à une position extrême opposée à laquelle la partie filetée de l'arbre entre en contact avec l'extrémité intérieure de la partie taraudée de l'alésage du manchon.
L'arbre constitue un ajustage serré glissant dans la partie restante et de diamètre plus faible de l'alésage du manchon, et, afin d'em pêcher toute fuite de liquide entre l'arbre et le manchon, l'arbre est con- çu avec une gorge périphérique où une bague en caoutchouc 33 ou en une ma- tière élastique similaire est adaptée et comprimée par le manchon.
L'extrémité de l'arbre qui dépasse dans l'alésage de l'arbre prin- cipal agit comme une soupape de fermeture, semblable à un bouchon et, dans ce but elle est conçue avec une partie de diamètre réduit ou un col 35 qui est d'une longueur inférieure à celle de la partie alésée de l'arbre princi- pal du passage axial; la dite extrémité d'arbre ou soupape est également pourvue, au-delà de chaque extrémité du col en question, d'une gorge péri- phérique :
une bague élastique 36 est prévue et comprimée dans une de ces gorges et une autre bague 37 identique est prévue et comprimée dans la deu- xième de ces gorges de façon à empêcher toute fuite de liquide entre les parois du passage de la soupape vers et en provenance de l'espace annulai- re 38 autour du cola'
Un pointeau 39 prévu à l'extrémité du bouchon ou soupape fait un ajustage glissant dans l'alésage du siège de pointeau 15 lorsque la partie conique 32 de l'arbre vient en contact avec le siége 18, le dit pointeau étant également prévu avec une gorge périphérique dans laquelle est logée et comprimée une bague élastique 40 pour empêcher le passage de liquide par la partie alésée du siège de pointeau du passage axial lorsque le pointeau entre dans la dite partie alésée.
L'extrémité d'arbre qui vient de l'extrémité opposée du manchon 23, passe en y faisant un ajustage glissant, dans l'alésage d'une pièce tu- bulaire 41, une bague élastique 42 supplémentaire étant logée et comprimée dans une gorge périphérique prévue dans la dite extrémité de 1 arbres pour empêcher toute fuite de liquide par la pièce tubulaire.
La pièce tubulaire entoure complètement le manchon 23 et l'extré- mité adjacente en forme de cuvette de l'arbre principal, et son bord repo- se sur le bord de la soupape 25. Un collier 43 monté de façon à pouvoir pivoter sur l'extérieur du bord de la pièce tubulaire est pourvu, à son arê- te adjacente à la soupape, de deux plots 44 diamétralement opposés qui s'en- gagent respectivement dans des rainures 45 (voir figure 6) prévues dans une
<Desc/Clms Page number 5>
flasque périphérique 46 sur ladite soupape, de façon à permettre que le mouvement d.e rotation soit transmis du collier à la soupape.
Un deuxième collier 47 disposé autour de la pièce tubulaire sur le côte du collier 43 éloigné de la soupape, est vissé et par conséquent fixé à la dite pièce tubulaire. Les colliers sont entourés par des enrou- lements bimétalliques 48 et 49 respectivement; les spires intérieures de chaque enroulement sont fixées au collier correspondant et les spires exté- rieures des deux enroulements sont reliées par un étrier 50.
Par conséquent, tout mouvement de rotation imparti à la pièce tubulaire est transmis à la soupape par l'intermédiaire du collier 47 des enroulements 48 et 49, du collier 43 et des plots 44, et toute variation dans la température des enroulements imprime un mouvement de rotation à la soupape par l'intermédiaire du collier 43 et des plots 44.
Un couvercle 51 en forme de dome repose, ouverture vers le bas, sur le bord de la carcasse I et y est fixé par des boulons 54 qui passent dans des oreilles 52 et 53 prévues respectivement sur la carcasse et le cou- vercle (voir figures 3, 4 et 6). L'intérieur à la fois du couvercle et de la carcasse, forme une chambre 60 de mélange des liquides,à l'intérieur de l'appareil.
La pièce tubulaire 41 passe, en y faisant un ajustage serré, dans une ouverture prévue dans le sommet du couvercle, et une bague élasti- que 55 prévue et comprimée dans une gorge formée dans la dite pièce tubu- laire, forme un joint étanche entre le couvercle et la pièce tubulaire; la dite bague garantit aussi que la pièce tubulaire ne peut être mise en rota- tion ni par les enroulements 48 et 49 lorsque ceux-ci sont soumis à des va- riations de température, ni par le mouvement de rotation de l'arbre 30.
La pièce tubulaire peut être mise en rotation manuellement, grâce à un bouton 56 qui est placé sur la pièce tubulaire à l'extérieur du cou- vercle, et elle est prévue avec un retrait 57 en arc de cercle sur sa face adjacente au couvercle; le retrait en question est engagé par la tête d'un boulon 58 vissé dans le sommet du couvercle de façon à limiter le mouvement de rotation qui peut être imparti au bouton et à la pièce tubulaire, et par conséquent à empêcher les enroulements d'être déformés si on tentait d'en- traîner la soupape au delà des limites de son mouvement de rotation, limi- tes qui sont déterminées par les dimensions de la cavité 26 avec son plot.
L'arbre peut être mis manuellement en rotation par une poignée 59 qui y est fixée au côté opposé du bouton sur le couvercle.
Pour arrêter le flux du liquide dans l'appareil de mélange, l'ar- bre est mis en rotation de telle sorte qu'il est déplacé longitudinalement par suite de l'embrayage entre la partie 31 de l'arbre et la partie tarau- dée de diamètre plus grand de l'alésage du manchon 23, et ce dans la direc- -lion qui met la partie conique de l'arbre en embrayage avec le siège 18 (comme montré à la figure 1). Dans ces conditions, le flux d'eau froide ve- nant de l'entrée d'eau froide 4 par l'alésage du siège de pointeau 15 est entravé à la fois par l'emplacement du pointeau 39 de la soupape d'arrêt dans la partie rétrécie du passage axial de l'arbre principal, et par le contact entre l'arbre et le siège;
le flux d'eau chaude également (ou de va- peut) venant de l'entrée 3 par l'orifice de communication II, l'espace 16 et les passages supplémentaires 19 de l'arbre principal, est entravé par l'emplacement de la bague 36 de la soupape de fermeture dans le passage axial entre le système d'orifices radiaux 20 et l'espace 22.
Pour mettre l'appareil en marche, l'arbre est mis en rotation de manière à provoquer son déplacement longitudinal dans la direction qui, ini-
<Desc/Clms Page number 6>
tialement, coupe le contact entre la partie conique 32 de l'arbre et le sié ge 18 Lorsque cette rotation de l'arbre continue, le pointeau 39 sort de la partie rétrécie du passage axial de l'arbre principal, ce qui permet à l'eau froide de couleur depuis l'entrée 4 dans le passage en question, et de celui-ci dans le système d'orifices 21 à eau froide ; ledéplacement de l'arbre déplace également la bague 37 en une position entre les deux systè- mes d'orifices de l'arbre principal, de telle sorte que l'eau froide est empêchée d'accéder aux orifices 20 à eau chaude.
Pour autant que les orifi- ces 29 ne soient pas logés entièrement à uncôté des orifices 21 à eau froi- de, l'eau froide coule dans les systèmes d'ouvertures 21 et 29, passe dans la chambre de mélange 60 et ensuite dans la sortie d'évacuation non bouchée de l'appareil.
Après que l'on a mis 1 eau froide en circulation de cette manière la bague 36 sort du passage axial de l'arbre principal et passe dans le man- chon 23, ce qui permet ainsi à l'eau chaude (ou à la vapeur) de couler depuis l'entrée 3 dans l'espace 16, les passages supplémentaires 19 et l'espace 22, de passer dans le passage axial et de ce dernier dans le système d'ori- fices 20. Pour autant que les orifices 26 ne soient pas situés entièrement à un c8té des orifices 20 en question, l'eau chaude passe de ces derniers, par les orifices 28, dans la chambre 60, où elle est mélangée avec l'eau froide avant d'arriver à la sortie d'évacuation.
Le mélange qui est donc produit coule aussi dans les spires des enroulements bimétalliques 48 et 49 et, s'il est d'une température différen- te de celle déterminée par le réglage du bouton 56 et indiquée par la posi- tion d'une aiguille (non figurée) ou par un système de marquage équivalent sur le bouton par rapport à une échelle graduée reprise sur le couvercle, les enroulements impriment un mouvement de rotation à la soupape 25 de ma- nière à augmenter (ou diminuer) le degré de recouvrement entre les orifices 20 et 28 et à diminuer (ou augmenter) le degré de recouvrement entre les ori- fices 21 et 29, ce qui fait ainsi varier les proportions relatives du débit d'eau chaude (ou de vapeur) et d'eau froide dans la chambre de mélange, jus- qu'à ce que la température déterminée soit obtenue.
L'inversion de la direction de rotation de l'arbre coupe d'abord le débit d'eau chaude (ou de vapeur), ensùite le flux d'eau froide et fina- lement rétablit le contact entre la partie conique de l'arbre et le siége.
La conception de la carcasse 1 et du couvercle 51 est telle que ces deux parties constitutives peuvent être produites sous forme de pièces coulées sous pression, ce qui réduit le travail d'usinage subséquent, et en conséquence, les frais de fabrication.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.