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La présente invention concerne un mode de construction de soupape mé- langeuse et un dispositif permettant d'éliminer le "claquement" ci! le "sifflement" pendant le fonctionnement de la soupape. On peut utiliser la soupape "non sifflan- te" selon l'invention pour mélanger l'eau chaude et froide avant son admission dans la cuve d'une machine automatique à laver les vêtements.
Lors du fonctionnement de soupapes mélangeuses connues jusqu'à présent, on avait constaté que certaines de ces soupapes avaient tendance à émettre un bruit audible de haute fréquence ou "sifflement". Les buts de la présente invention sont en conséquence de fournir une soupape mélangeuse dans laquelle:
1. Le sifflement est supprimé
2. Cette suppression est obtenue sans augmenter le prix de revient de la soupape, et
3. la suppression du sifflement est obtenue dans toute soupape, sans qu'il soit po'ssible à ce sifflement de réapparaître en cas de modification dans du jeu entre les organes ou d'erreurs de fabrication.
@ D'autres buts-de la présente invention ressortiront de la description qui va cuivre, en référence au dessin annexé, qui représente à tire d'exemple non limitatif une forme de réalisation de la soupape selon l'invention.
Sur ce dessin, la figure unique est une coupe prise à travers un mode de réalisation, certaines parties étant réarrangées et modifiées pour permettre de mieux suivre l'écoulement des fluides dans la soupape.
Avant de décrire l'invention en détail, il y a lieu de noter qu'elle n'est pas limitée à la construction et à l'agencement représentés des divers organes, mais que d'autres modes de réalisation et d'application restent possi- bles sans sortir de son cadre. De même, les termes et expressions utilisés dans la description n'ont aucun caractère limitatif et ne sont donnés que pour permet- tre une bonne compréhension de l'invention.
Dans le mode de réalisation représenté, une soupape mélangeuse 10 comprend un logement ou corps de soupape en "nylon" moulé 12 muni d'orifices d' entrée pour le fluide chaud et froid, 14 et 16 respectivement. L'orifice 14 com- munique -avec une chambre d'admission annulaire de fluide chaud 18, et l'orifice 16 communique avec une chambre d'admission annulaire de fluide froid;20. Chaque chambre 18 et 20 communiquer avec une chambre de mélange 21'.
La chambre 20 est formée par une pièce rapportée en laiton de forme annulaire 22 qui présente une paroi dirigée vers l'intérieur 24. La paroi 24 définit une surface annulaire de soupape 26 qui coïncide avec une extrémité d'un élément tubulaire de soupape 28. L'autre extrémité de l'élément 28 coincide avec une surface annulaire de soupape 30 formée à la sortie,de la chambre 18. Pour iso- ler les chambres. 18 et 20 l'une de l'autre, des bagues d'étanchéité annulaires en caoutchouc sont disposées en 30 et 32, la bague 32 est maintenue en position par un organe de retenue en laiton 34.
L'élément de soupape 28 est muni d'un flasque 36 qui est percé d'une ouverture et qui présente une section en forme de coupe 38. Un ressort de com- pression 40 entoure la section 38 et exerce une pression sur la surface 42 du lo- gement 12.de manière à solliciter l'élément 28 vers le bas en direction de la surface de soupape 26.
Un piston 44 s'oppose au mouvement descendant de l'élément 28, en cou- lissant à partir d'un carter 46 contenant une source d'énergie thermostatique du type usuel. Le carter 46 contient un corps'en cire ou autre matière solide de di- latation thermique (non représenté), de sorte que lorsque la température du fluide entourant le carter 46 est relativement élevée (par exemple 38 C), la cire se di- late en forçant le piston 44 vers le haut et en le poussant hors du carter de manière à lui permettre de déplacer Isolément tubulaire de soupape 28 vers la sur-
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face de soupape 30.
Au fur et à mesure que l'élément 28 se rapproche de.-la sur- face 30, le flot de fluide chaud provenant de la chambre 18 et aboutissant à 1, espace entourant le carter 46 est automatiquement réduit et le flot du fluide froid provenant de la chambre 20 nstutomatiquement augmenté. Il s'ensuit que la température du fluide autour du carter 46 est abaissée de manière à provoquer une contraction thermique de la cire contenue dans le carter 46.
La contraction de la cire permet à un ressort 40 d'agir sur l'élément 28 en le forçant vers la surface 26, pour permettre un accroissement relatif du débit de fluide chaud de la chambre 18.Pendant le fonctionnement, l'élément 28 a un mouvement de va-et- vient,de sorte que la température du mélange des fluides reste sensiblement con- stante.
Pour écarter tout danger d'endommagement d'organes par suite de tem- pératures excessivement élevées du mélange des fluides,le carter contenant la source d'énergie thermostatique est disposé sur un organe de retenue 50 percé d'ouvertures, qui est élastiquément monté au moyen d'un fort ressort de compres- sion 48. En fonctionnement normal, le carter 46 reste dans sa position représen- tée, mais au cas où le mélange des fluides serait porté à une température excessi- vement élevée, l'élément 28 presse contre la surface 30 et le ressort 48 cède pour permettre aux organes 46 et 50 de descendre en allégeant l'excès de pression.
Quand la soupape est en service, le fluide porté à la température de mélange s'écoule de la chambre 21 par un orifice 52 dans un passage 53, qui dé- bouche dans une chambre annulaire 54. L'écoulement hors de la chambre 54 est réglé par un diaphragme 55 qui est actionné par un plongeur 56 disposé à l'intérieur d'un électro-aimant 57.Lorsqu'on excite l'électro-aimant 57,le plongeur 56 est écarté de l'ouverture centrale 58 ménagée dans le diaphragme de façon à permettre au fluide sous pression contenu dans la chambre 54 de faire fléchir le diaphragme en l'éloignât de la surface annulaire de soupape 59. Il en résulte que le fluide contenu dans la chambre 54 peut s'écouler au'delà de la surface 59 et dans un pas- sage 60.
Finalement, le fluide dans le passage 60 est refoulé hors de la soupape 10 par un raccord 61. Pratiquement, le raccord 61 est relié à un tuyau (non repré- senté) qui aboutit à la cuve d'une machine à laver les vêtements.
Lorsqu'on désire arrêter l'écoulement du fluide à la température de mélange de la chambre 54, on désexcite l'électro-aimant 57.Un dispositif à res- sort (non représent ',peut alors solliciter le plongeur 2.2. vers une position de fermeture de l'ouverture 58. Le fluide de la chambre 54 peut de ce fait s'écouler par l'ouverture de fuite 62 de sorte qu'il-s'établit sur la face gauche du dia- phragme une pression de fluide, qui est suffisante pour le forcer contre la sur- face de soupape 59 (comme représenté)o Lorsque le diaphragme porte sur la surface de soupape 59, l'écoulement du fluide de la 'chambre 54 vers le passage 60 est ar- rêté.
La soupape mélangeuse;représentée présente un passage 63, destiné à recevoir du fluide chaud de l'entrée 14 ( en contournant la chambre de mélange 21). Un diaphragme 55', fonctionnant de façon identique à celle du diaphragme 55 dont il a été question plus haut, permet de régler l'écoulement par le passage 63. Lorsque le diaphragme 55,'est ouvert (comme représenté), le fluide provenant du passage 63 peut s'écouler librement dans un passage 60' et finalement au rac- cord 61.
On peut actionner'les électro-aimants 57 et 57') 'afin d'ouvrir respec- tivement les diaphragmes 55 et 55' soit ensemble soit séparémento Quand le diaphragme 55 est ouvert et le diaphragme 55' fermé, le fluide s'écoulant du raccord 61 est à une température intermédiaire déterminée par la source thermique 46.
Quand le diaphragme 55 (est ouvert et le diaphragme 55 fermé, le fluide s'écou- lant du raccord 61 est à la température du fluide chaud admis- (sans avoir passé par la chambre de mélange 21) Lorsque les deux diaphragmes sont ouverts, le li- quide s'écoulant du raccord 61 est à une température plus élevée que celle permise par l'élément 46 mais plus basse que celle du fluide chaud admis dans la soupape
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(autrement dit, dans le raccord le fluide chaud se mélange au fluide mélangé dans la chambre de mélange 21). Quand les deux diaphragmes sont fermés, il n'y a pas d'écoulement de fluide du raccord 61.
Il y a lieu de noter qu'une paroi annulaire 65 fait saillie en direc- tion axiale à partir,d'un point voisin à la surface de soupape 30. Primitivement, on avait construit la soupape sans cette paroi annulaire, mais on s'est aperçu que lorsqu'on ouvrait le diaphragme 55, la soupape émettait des claquements ou des sifflements désagréables à haute fréquence. On a trouvé que ce sifflement était provoqué par une oscillation à haute fréquence de l'élément de soupape 28; ce sifflement était très apparent lorsque la soupape fonctionnait avec un fluide d'admission chaud à pression élevée et avec une admission de fluide froid à fai- ble pression. On a fait diverses tentatives pour éliminer ce "sifflement" provo- qué par ces pressions deséquilibrées causant des oscillations.
Ces tentatives comportaient des expédients, consistant par exemple à augmenter le nombre et à renforcer l'ajustement des bagues d'étanchéité en caoutchouc 32, à meuler les extrémités du ressort 40 pour les aplatir, et à interposer un manchon ou une che- mise en caoutchouc entre le ressort 40 et l'élément de soupape 28. Néanmoins, aucune de ces mesures n'a permis de remédier efficacement à cet effet nuisible de sifflement.
On a alors trouvé qu'en installant une paroi annulaire 65, on élimi- nait le sifflement. Cette paroi annulaire crée une action de chicane, en permet- tant un débit d'écoulement plus régulier dans la chambre 21, de façon à amortir effectivement le courant présentant un oscillemento
Les frais additionnels pour munir le corps 12 d'une paroi annulaire
65 sont relativement peu élevés, et l'effet "anti-sifflant" est universel, c'est à-dire qu'il s'applique à toute soupape, indépendamment de la précision d'ajuste- --ment de l'élément 28 par rapport aux organes adjacente;, REVENDICATIONS.
1. Une soupape mélangeuse comprenant un logement de soupape dont les contours intérieurs définissent une chambre annulaire d'admission de fluide chaud, une chambre annulaire d'admission de fluide froid en alignement axial avec ladite. bhambre de fluide chaud, et une chambre de mélange disposée partiellement dans l'espace central délimité par les deux chambres d'admission; des parois délimi- tant des surfaces annulaires de soupape aux extrémités éloignées desdites chambres d'admission; un élément tubulaire de soupape s'étendant de façon coulissante entre lesdites surfaces de soupape et présentant une longueur axiale plus faible que l'espace entre les surfaces de soupape de manière à faire varier le débit à partir des deux dites chambres d'admission dans la chambre de mélange en fonction de sa position d'alignement axial;
des moyens fournissant de l'énergie thermostatique situés dans la chambre de mélange et reliés à l'élément tubulaire de soupape pour déplacer ledit élément axialement de manière à obtenir une température sensible- ment constante du fluide mélangé; et une paroi annulaire dirigée axialement à par- tir de la surface de soupape de la chambre d'admission du fluide chaud et présen- tant un espacement avec la surface intérieure de l'élément tubulaire de soupape, d'où il résulte que le fluide chaud s'écoulant de la chambre d'admission du flui- de chaud et passant au delà de l'élément tubulaire de soupape est dévié par ladite paroi annulaire de façon à permettre un débit d'écoulement sensiblement uniforme dans la chambre de mélange et à empêcher des oscillations provoquant des bruits de l'élément tubulaire de soupape.