BE556876R

BE556876R - Dispositif de commande en fonction de la température

Info

Publication number: BE556876R
Application number: BE556876A
Authority: BE
Inventors: Willy Honegger; Albert Lins
Original assignee: Willy Honegger; Albert Lins
Priority date: 1956-04-20
Filing date: 1957-04-20
Publication date: 1957-05-15
Also published as: FR71482E; GB837436A; LU35101A1; DE1134860B; FR1155630A; GB860642A

Description


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   Le brevet principal a pour objet un dispositif de com- mande en fonction de la température comportant un organe de menoeuvre réglable, qui est actionné par un élément de dilatation dépendant de la température. 



   La présente addition concerne une batterie mélangeuse, dans laquelle on utilise le dispositif de   coumande   du brevet principal. La batterie mélangeuse sert dans ce cas à produire un courant d'eau mélangée de température prédéterminée   à-'partir   d'un courant d'eau chaude et d'un courant d'eau froide. La 

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 La température de l'eau mélangée est mesurée dans ce cas par une sonde thermométrique ou tâteur de température et est utilisée pour la commande de soupapes.

   La batterie mélangeuse est caractérisée par au moins un corps d'obturateur comportant à chaque fois, disposées axialement en série, une chambre   d'eu   chaude, une chambre   d'eau   mélangée et une chambre d'eau   froids.   la chambre de mélange pouvant être fermée par rapport aux deux autres chambres par une soupape mobile axialement, par un tâteur thermique et un dispositif de transmission de la pression pour exercer sur les deux soupapes une force de commande agissant dans le sens axial à partir de la chambre d'eau froide en direction de la chambre d'eau chaude, ainsi que par un ressort réglable destiné à exercer une force antagoniste axiale et par un dispositif de mesure pouvant être actionné à la main pour faire varier la distance axiale séparant les soupapes reliées entre elles. 



   Deux formes de réalisation de l'objet de l'addition sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin   annexé.   



   La batterie mélangeuse de la fig.l est constituée par le corps d'obturateur 21, un conduit d'arrivée d'eau froide 23, un conduit d'arrivée d'eau chaude 22 et un conduit de départ d'eau mélangée 24. 



   Le conduit d'eau chaude 22 débouche à l'intérieur du corps d'obturateur 21 dans la chambre 25, qui est fermée, d'une part, par le joint d'étanchéité 26 et, d'autre part, par le plateau de soupape 27. Ce dernier comporte une tige creuse 28 traversant la chambre à eau chaude 25, portant le joint d'étanchéité 26 monté sur elle de façon étanche aux liquides, puis se prolongeant au-delà de la chambre 25 dans la chambre à ressort 29, dans laquelle elle porte un plateau 30 contre lequel un ressort 31 exerce sa pression. L'autre extrémité du ressort 31 (non visible) prend appui sur un 

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 manchon taraudé 32 qui est enfilé sur le corps d'obturateur 21 et peut étre vissé par rotation sur ce dernier pour régler par le déplacement axial ainsi produit la pression du ressort 31 sur le plateau de ressort 30.

   Un repère 33, prévu sur le manchon taraudé 32, et une échelle graduée, disposée sur le corps d'obturateur 21, permettènt le réglage reproductible de la pression élastique sur le plateau 30. 



   Un anneau 12, pouvant être vissé sur la tige 28 et servant d'organe de maintien et de fixation pour le joint d'étanchéité 26, est prévu au-dessous du plateau de ressort 30, Le joint d'étanchéité même est en une matière flexible assu- rant l'étanchéité ou comporte une couche qui n'a toutefois pas à être élastique. Cette couche forme un bourrelet qui se dé- place par roulement dans le cas d'un coulisement axial. Cette disposition permet d'obtenir que la tige 28 peut se mouvoir , dans le sens de la longueur d'une façon complètement exempte de résistance, et de frottement, les chambres 25 et 29 restant toutefois absolument étanches l'une par rapport à   l' autre.   La distance séparant deux points opposés du bourrelet, par exemple les points 65 et 66, est sensiblement égale dans ce cas au diamètre efficace du plateau de soupape 27.

   Cela est nécessai- re afin qu'une variation de pression dans la chambre 25 ne puisse pas produire   Lui   coulissèrent longitudinal du commutateur. 



  Les surfaces d'attaque efficaces dans les deux sens, c'est-à- dire vers le haut et vers le bas, ont la même grandeur, de, sorte que les forces produites par la pression régnant dans la chambre sont supprimées. 



   La chambre à eau chaude 25-débouche dans la chambre de mélange 34 en passant par un obturateur pouvant être fermé par le plateau 27, cette chambre de mélange 34 communiquant avec le conduit de sortie 24. Un corps creux 35, qui forme la chambre de   commande   de l'élément de dilatation, est prévu à l'intérieur de la chambre de mélange 34. Le corps creux 35 

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 est mobile dans le   @     @@cial   par rapport au plateau de sou- pape 27 et cela au moyen d'une tige tournante 36 qui traver- se la tige creuse 28 et qui peut être manoeuvrée de l'extérieur du corps 21 à l'aide du bouton 37.

   Lorsqu'on tourne ce bouton 37, le corps creux 35 coulisse dans un guide fixé au plateau de soupape 27. la chambre de mélange 34 est fermée sur le coté opposé au plateau de soupape 27 par un second plateau de soupape 38 qui est rigidement fixé au corps creux 35 et qui se soulève de son siège avec ce corps creux 35 lorsqu'on tourne le bouton   57.   



   Le plateau de soupape 38 ferme la chambre du mélange 34   @   par rapport à une chambre 39   communiquant   avec l'admission d'eau froide 23, l'organe de fermeture opposé de cette chambre 39   étant,   constitué par un organe d'étanchéité 40 qui est monté étanche à l'air sur un manchon creux 41 ou sur la paroi intérieure de la chambre 39 de façon correspondant au joint d'étanchéité supérieur 26. Le 'manchon creux 41 traverse la chambre 39 et peut se déplacer dans le sens axial dans un guide 42 du plateau de soupape 38 par rapport à ce dernier et au corps 21 de l'obtuialteur La chambre intérieure 43 du corps creux 35 communique par un alésage très étroit 44 avec le canal 45 du manchon 41 qui débouche, de son côté, par des trous latéraux dans une chambre 46. 



   Cette chambre 46 délimitée, d'une part, par l'organe d'étanchéité 47 fixé sur le manchon 41 et, d'autre part, par la paroi   d'extrémité   du corps 21 forme la chambre de commande ét le système de transmission de pression avec le canal 45, l'alésage 44 et la chambre intérieure 43. Une chambre 48 qui communique avec l'atmosphère par des orifices 49 menagés dans le   corps, 21   de l'obturateur, est formée entre les deux organes d'étanchéité 40 et 47 fixés au manchon 41. Le manchon 41 peut coulisser axialement non seulement dans le guide 42, mais en- core dans un alésage 50 du fond du corps 21 de l'obturateur. 

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   La chambre 46, le canal 45, l'alésage 44 et une partie de la chambre intérieure 43 sont remplis d'un liquide de dilatation, par exemple de fréon, de sorte qu'il règne dans la partie supérieure de la chambre 43 une pression de vapeur humide correspondant à la température régnant dans la chambre de mélange 34, Seule une très faible transmission de chaleur vers le canal 45 et vers la chambre 46 a lieu dans ce cas à travers l'alésage très étroit 44 qui forme ici un "pont thermique". 



   Le courant d'amenée à la chambre de mélange 34 est arrêté, dans la position de repos représentée, par les deux plateaux de soupapes 27 et 38, la tige tournante 36 poussant, d'une part, le plateau de soupape 38 vers le bas contre son siège par l'intermédiaire du filetage 51, puis, d'autre part, le plateau de soupape 27 contre son siège à l'aide du collet 52. Lorsque le bouton 37 est tourné dans le sens de l'ouver- ture, le filetage 51 sevisse dans le corps creux 35 et la tige 28, soumise à la pression du ressort   31,   suit le collet 52, de sorte que le plateau de soupape 27 se soulève de son siège, que de   l'eau   chaude entre dans la chambre de mélange 34 à partir du conduit 22 et s'échappe par le conduit 24.

   La quantité d'eau qui sort peut être réglée dans ce cas par le bouton tournant 37 en ouvrant plus ou moins la soupape se trouvant entre les chambres25 et 34. Etant donné qu'en donnant à ces chambres 25 et 39 une forme appropriée on prend soin que la pression exercée par l'eau des conduits 22 et 23 soit compensée relativement à la tige 28 et au manchon 41, seule la pression exercée par le ressort 31 agit encore sur les plateaux de soupapes 27 et   38.   



   Peu après l'ouverture du plateau de soupape 27, l'eau s'écoulant dans la chambre de mélange 34 est encore froide. 



  Toutefois, dès que de l'eau chaude passe par la chambre demélange   34,   la chambre de commande 43 commence à agir,la 

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 pression de vapeur humide s'élève dans la chambre intérieure 43 et est transmise hydrauliquement dans la chambre 46, puis produit un accroissement de pression sur la membrane 47, et par suite, une pression antagoniste se transmettant sur la tige 28 par le manchon 41 et le guide 42 contre l'action exer- cée par le ressort 31.

   Dans le cas d'une température détermi- née dépendant du réglage du ressort 31 dans la chambre de mélange 43, la pression de vapeur humide dépasse un peu la pression du ressort 31, de sorte que le corps creux 35 coulis- se avec le plateau de soupape 38 en direction de la chambre 25 ce qui fait que l'eau froide commence à arriver de la chambre 39 dans la chambre de mélange 34 et que l'arrivée d'eau chaude de la chambre 25 est étranglée. Il s'établit, par suite, pour une température déterminée de l'eau mélangée dans le tâteur de température, un état d'équilibre entre la pression du ressort 31 et la pression de vapeur humide dans la chambre de commande 43.

   En faisant varier la pression du ressort au moyen du manchon taraudé   32,   la température, à laquelle cet état d'équilibre est produit, donc la température de l'eau mélangée sortant du conduit 24, peut être réglée à une valeur désirée qui est établie automatiquement et est maintenue par le dispositif de commande décrit. 



   Pour des différences de température élevées, il est recommandable de prévoir en outre dans la batterie mélangeuse décrite des organes à l'aide desquels on obtient que la sonde ou tâteur vient effectivement en contact seulement avec l'eau déjà mélangée. Ces organes sont constitués dans la batterie mélangeuse de la   fig.1   par deux cloisons sensiblement   semi-c irculaires   54 qui sont disposées symétriquement par rap- port au conduit de sortie 24 de l'eau mélangée au niveau des surfaces d'extrémité de la sonde cylindrique 35. On obtient ainsi que l'eau chaude et l'eau froide ne peuvent pas venir directement dans le conduit de sortie, mais viennent tout d'abord sur le côté opposé à cette sortie 24 dans le sens des 

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 flèches.

   Un mélange intime a lieu en cet endroit, de sorte que la surface périphériphique de la sonde est effectivement en contact avec de l'eau ayant la température du mélange . En outre, les surfaces   d'extrémités   de la sonde 35 peuvent com- porter des éléments isolants 55, de sorte que l'eau froide et l'eau chaude ne peuvent pas agir directement sur la sonde. 



   La   fige   2 montre un autre exemple d'une batterie mélangeuse qui se différencie par certains points de la batte- rie mélangeuse représentée à la   fig.   1, Sur les deux figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. 



   Une batterie mélangeuse du type de construction de l'addition est constituée de préférence de façon que les bou- tons d'actionnement se trouvent à droite dans le cas d'une disposition horizontale.   Toutefois,   étant donné que le con- duit:d'eau chaude est disposé le plus souvent à gauche du con- duit d'eau froide (lorsqu'on regarde à partir de la batterie), ce résultat ne peut pas être obtenu par une permutation sy- métrique de la batteria mélangeuse décrite à la fig.l. La batterie mélangeuse décrite dans ce qui suit est convenablement transformée de façon qu'elle soit appropriée pour le raccorde- ment sur des conduits d'eau chaude et d'eau froide normalement disposés et qu'elle comporte cependant les poignées ou boutons d'actionnement sur le côté de droite. 



   La batterie mélangeuse de la fig.2 est également cons-   tituée   par trois chambres 25, 34 et 39, qui sont disposées axialement en série et qui sont séparées par les plateaux de soupapes   38   et 27. Les deux chambres extérieures sont de nouveau fermées par les organes d'étanchéité 26 et 40. Le sens de fermeture des plateaux de soupapes   27   et   38   est dirigé dans ce cas de l'extérieur vers l'intérieur étant donné qu'autre- ment lesboutons d'actionnement n'auraient pas pu être dis- posés sur le côté de droite de la soupape. 



   En vue de la combinaison des pressions, des disques 

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 60 sont disposés sur le guide de soupape axial et dévient le jet d'eau. Ces disques ont pour effet que l'eau passant dans la chambre de mélange leur abandonne son énergie cinétique, de sorte que le coup ou choc de retour s'exergant sur les plateaux de soupapes est compensé, c'est-à-dire qu'aucune force dirigée longitudinalement n'agit sur l'axe sous l'action du courant. 



   La sonde 35 se trouve dans ce cas dans le conduit de sortie de l'eau déjà mélangée. On obtient ainsi que la sonde ne peut effectivement prendre que la température de l'eau mélangée et que le réglage s'effectue par suite suivant la température de mélange effective. Des surfaces déviatrices peuvent en outre être prévues dans le conduit de sortie 34 et mettent l'eau mélangée en rotation dans cette sortie en vue d'une meilleure égalisation de la température. A la fige' 2, ces surfaces sont représentées en 62. 



   Une couche isolante 61 est en outre disposée autour du conduit d'entrée 59 menant dans la sonde 35 et doit   @   empêcher une action de l'eau non encore mélangée sur la sonde. 



   Le fonctionnement de l'installation décrite est ana- logue à celle de la fig.l. Lorsque la température de l'eau chaude s'élève pour une température déterminée désirée du mélange, l'agent ou élément se trouvant dans la sonde 35 se dilate tout d'abord, ce qui accroît la pression dans la chambre 46.

   De ce fait, le ressort 31 est un peu comprimé et le plateau de soupape 38 continue à se déplacer légèrement vers le bas dans la représentation de la fig.2, ce qui fait que la 
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 frac tian à'eau ohàudé venant dU conduit d' arri véê SE est réduite dans   l'eau   du   mélangé.   Etant   donné   que   dans     cette   dis- position,la chambre   d'expansion-   46 est   disposée     derrière   lé   conduit     d'arrivée!   d'eau chaude, la   transmission   de   pression   
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 Se fait phewriatiflueriienti Les canaux É!al:)J.11&iies 44 êta.bi1ssêfit de nouveau dans ce cas un "pont teermique";

   ils   empêchent   en outre   1'entrée   du liquiae dans la chambre   d'expansion   46. 

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   Les dispositifs décrits présentent, d'une part, l'avantage d'une bonne utilisation de l'espace, puis,d'autre part, toutes les fonctions de fermeture ne sont effectuées que par deux soupapes contrairement aux dispositifs déjà connus. 



  Les deux soupapes peuvent être fermées en faisant varier la distance entre les plateaux de soupapes de façon que, d'une part, de l'eau ne puisse pas sortir et, d'autre part, de l'eau ne puisse pas passer du conduit d'arrivée d'eau chaude dans le conduit d'arrivée d'eau froide ou vice versa, dans le cas où il règne dans ces deux conduits une pression différente. 



   Diverses modifications peuvent d'ailleurs être appor- tées aux formes de réalisation, représentées et décrites en détail, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

RE V E N D I C A T I O N S .

1 - Dispositif de commande constitué sous forme de batterie mélangeuse pour la production d'un courant d'eau mélangée de température prédéterminée à partir d'un courant d'eau chaude et d'un courant d'eau froide, la température de l'eau mélangée étant mesurée par un tâteur thermique et utilisé±! , pour la commande de soupapes, caractérisé par au moins un corps d'obturateur comportant, disposées axialement en série, une chambre d'eau chaude, une chambre d'eau mélangée et une chambre d'eau froide, la chambre de mélange pouvant être ferml par rapport aux deux autres chambres par une soupape mobile axialement,

par un tâteur thermique ou sonde-thermométrique et par un dispositif de transmission de la pression pour exercer sur les deux soupapes une force de commande agissant dans le sens axial de la chambre d'eau froide en direction de la chambre d'eau chaude, ainsi que par un ressort réglable destiné à exercer une force-antagoniste dirigée axialement et par un dispositif de mesure pouvant être actionné à la main pour faire varier la distance axiale entre les soupapes reliées entre ellesi <Desc/Clms Page number 10> 2 - Batterie mélangeuse suivant la revendication 1, caractérisée en-ce que la sonde thermométrique est remplie partiellement d'un fluide qui reste à l'état de vapeur humide dans toute la gamme de températures prévue,

ainsi que par un conduit qui est monté dans l'axe de l'obturateur et qui met en communication la sonde thermométrique avec une chambre fermée une élévation de la pression dans cette chambre produisant un coulissement longitudinal des soupapes dans la direction pour laquelle la soupape d'eau chaude se déplace dans le sens de fermeture et la soupape d'eau froide dans le sens d'ouverture.

3 - Batterie mélangeuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la sonde thermométrique est placée dans la chambre d'eau mélangée.

4 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que des cloisons sont disposées dans la chambre d'eau mélangée et empêchent que l'eau entrant dans cette chambre des deux côtés agisse sur la sonde ther- mométrique avant d'être mélangée.

5 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que les surfaces de la sonde thermométrique soumises à l'action de l'eau non mélangée sont protégées contre un prélèvement de chaleur par des revêtements isolants.

6 - Batterie mélangeuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les soupapes sont disposées de façon qu'un mouvement de celles-ci en direction de la chambre de mé- lange ferme les conduits d'airivée dans cette chambre.

7 - Datterie mélange suivant les revendications 1 et 6, caractérisée en ce que des surfaces déviatrices solidarisées avec au moins une soupape sont disposées dans la chambre de mélange et compensent la pression de retour, agissant sur les soupapes, du fluide entrant dans la chambre de mélange.

8 - Batterie mélangeuse suivant la revendication 1 ; caractérisée en ce que la sonde thermomtrique est disposée <Desc/Clms Page number 11> dans le conduit de sortie de l'eau mélangée.

9 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 8, caractérisée en ce que le conduit d'arrivée à la sonde thermométrique comporte un revêtement d'isolement ther- mique.

10 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 8, caractérisée en ce que des surfaces directrices sont disposées dans le conduit de sortie de la chambre de mélange et produisent un mélange de l'eau avant que celle-ci vienne en contact avec la sonde thermométrique 11 - Batterie mélangeuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux soupapes sont montées chacune sur un axe, l'un de ceux-ci étant disposé dans le prolonge- ment de l'autre, puis par un assemblage par filetage des deux axes, de sorte qu'on peut faire varier la distance relative des deux soupapes en faisant tourner l'un de ces axes.

12 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 11, caractérisée en ce qu'on prévoit entre la paroi extérieure et les axes intérieurs concentriques, aux extrémités des chambres extérieures, des organes d'étanchéité en matière flexible formant un bourrelet de façon qu'ils n'opposent aucune résistance à un mouvement axial de l'axe par rapport à la paroi extérieure.

13 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 12, caractérisée en ce que les organes d'étanchéité sont formés sur le côté extérieur par une cage s'appliquant étroite- ment en matière souple, mais non d ilatable.

14 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 12, caractérisée en ce que les organes d'étanchéité sont constitués par des lames plates analogues à des bandes qui participent au mouvement de roulement du bourrelet.

15 - Batterie mélangeuse suivant les revendications 1 et 12, caractérisée en ce que les organes d'étanchéité <Desc/Clms Page number 12> s'appliquent sur les anneaux d'appui fixés sur l'axe de sorte que la surface efficace soumise à l'action de la pression dans la chambre est égale à la surface du plateau de soupape pour qu'une variation de la pression dans cette chambre ne puisse pas produire un coulissement longitudinal de l'axe.

16 - Batterie mélangeuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un canal ou alésage capillaire est formé au moins à l'extrémité tournée vers la sonde du conduit de communication allant à la chambre d'expansion.