Appareil mélangeur de fluides. La présente invention concerne un appa reil mélangeur de fluides, comprenant un organe mobile de commande des débits des fluides déterminant les proportions relatives de ces fluides admises dans une chambre de mélange, cet organe étant actionné par un thermostat, disposé dans la chambre de mé lange.
Cet appareil mélangeur est caractérisé, selon l'invention, en ce que ledit. organe de commande est constitué par un manchon ro tatif enfilé sur un organe cylindrique fixe, en une seule pièce, pourvu d'au moins deux canaux longitudinaux dont chacun commu nique avec un canal d'entrée d'un des fluides à mélanger dans l'appareil, chacun de ces canaux longitudinaux communiquant d'autre part avec au moins une lumière, s'ouvrant dans la périphérie de l'organe cylindrique fixe et coopérant avec une lumière correspon dante du manchon,
le thermostat détermi nant la position angulaire du manchon en 1'onetion de la température régnant dans la chambre de mélange et ainsi les proportions relatives des fluides admis dans la chambre de mélange à travers les lumières de l'organe cylindrique fixe.
Le dessin représente, à titre .d'exemple, mie forme d'exécution de l'objet de l'inven tion ainsi que quelques variantes de détail.
La. fig. 1 est une coupe en élévation de cette forme d'exécution. La fig. 2 est une élévation, partiellement en coupe, prise à angle droit de celle de la fig. 1.
Les fig. 3 à 5 montrent trois variantes de détail de cette forme d'exécution.
La fig. 6 est une élévation, partiellement en coupe, d'une autre variante de détail de l'appareil.
Comme montré dans les fig. 1 et 2, le carter de l'appareil comprend une base a avant deux canaux coaxiaux 1 et 2 d'entrée des fluides, disposés diamétralement par rap port à la base, les extrémités intérieures ou adjacentes de ces canaux étant séparées par une cloison 3. La base présente aussi deux ca naux de sortie 4 et 5 diamétralement oppo sés, qui débouchent chacun dans un enfonce ment arqué 6 pratiqué dans la base, un des- dits canaux étant fermé par un bouchon 7.
Les deux canaux d'entrée et, les deux canaux de sortie sont taraudés, de sorte qu'un tuyau d'admission de fluide (non représenté) peut être vissé dans chaque canal d'entrée, un tuyau d'évacuation du mélange pouvant être vissé dans le canal de sortie qui n'est pas fermé par le bouchon 7.
La partie 8 de la base comprise entre les enfoncements 6 présente un logement taraudé 9 pour recevoir un écrou de serrage annu laire 10; sur deux côtés opposés de la cloi son 3, des canaux 11 et 12 s'élèvent, à partir des extrémités intérieures des canaux 1 et 2 respectivement, jusqu'au fond du logement 9. . L'extrémité inférieure d'un organe e@-lin- drique en une seule pièce 13 pénètre dans le logement 9 et présente, à sa. face inférieure, un trou qui s'emboîte avec la tête d'une vis vissée dans le fond du logement. 9, de sorte qu'une rotation relative de l'organe 13 et de la base est empêchée.
L'extrémité inférieure de l'organe 13 pré sente une bride périphérique 16, sur laquelle l'écrou de serrage 10 s'appuie quand il est vissé dans le logement 9. Une fuite de fluide entre la base et l'organe 13 est empêchée par un disque élastique 17 qui est inséré entre cet organe et cette base. Un épaulement 16a, plus étroit, est formé autour de l'organe 13 entre son sommet et son extrémité inférieure.
Deux canaux 18 et 19, qui ont le même diamètre que les canaux 11 et 12 et qui leur sont coaxiaux, sont. formés longitudinalement dans l'organe 13 et. débouchent dans la face terminale inférieure de ce dernier, de sorte qu'ils communiquent. directement avec les ca naux 11 et 12 et ainsi avec les canaux 1 et 2 respectivement.
Le canal 18 est plus court que le canal 19, et son extrémité supérieure est donc placée à une distance plus grande du sommet de l'organe 13. L'extrémité supérieure du canal 18 communique avec trois - passages de sortie horizontaux 20; tandis que: l'extrémité supé rieure du canal 19 communique avec trois autres passages de sortie horizontaux 21. Tolus les passages 20 et. 21 débouchent à la.
périphérie de l'organe 13 et les passages de chacune des deux séries sont disposés de telle façon que leurs lumières de sortie soient régulièrement réparties autour de ladite péri phérie à. 120 l'une de l'a-Litre. Les lumières de sortie de l'une de ces deux séries de pas- sages sont- décalées de 60 par rapport à. celles de l'autre série.
Sur l'organe cylindrique- 13 est enfilé un manchon 22 dont. la paroi est pourvue de deux séries de lumières 23 et 24: Ces deux séries sont espacées l'une de l'autre, le long du manchon, de la même distance que les deux séries de lumières de sortie des passages 20 et 21. Le manchon repose par son bord inférieur sur l'épaulement 16a, de l'organe 13 et les séries de lumières 23 et. 24 ont leurs axes respectivement dans les plans des axes des deux séries de passages 20 et 21.
Les lu mières de chaque série 23 et 24 sont disposées à 120 les unes des autres autour du man chon, mais les lumières 23 ne sont pas arran gées à mi-distance entre les lumières 24; elles sont disposées de telle façon que, lorsque les lumières 24 coïncident avec les lumières de sortie des passages 21, les lumières de sortie des passages 20 soient fermées par le man chon, tandis que, lorsque les lumières 23 coïncident avec les lumières de sortie des pas sages 20, les lumières de sortie des passages 21 soient fermées par le manchon.
Par consé quent, lors de la rotation du manchon le che vauchement des lumières de sortie d'une série de passages et des lumières complémentaires du manchon augmente, tandis que le che vauchement des lumières de sortie de l'autre série de passages et des lumières complémen taires du manchon diminue, et vice versa. De cette façon, les proportions des courants de fluides introduits. par les canaux d'entrée 1 et 2 et circulant à travers les canaux 11 et 12, 18 et 1.9, les passages 20 et 21 et les lumières 23 et 24 peuvent être modifiées en faisant tourner le manchon.
Une goupille 25, s'étendant radialement, est prévue sur l'organe 13 et pénètre dans une encoche 26 du manchon, limitant ainsi le mouvement de rotation de ce dernier dans une mesure telle que ce manchon ne peut être déplacé que d'une position extrême dans laquelle une série de lumières de sortie est complètement ouverte, à. une autre position extrême dans laquelle la seconde série de lu- riiières de sortie est. complètement. ouverte.
L'extrémité supérieure du manchon 22 présente un rebord 27, s'étendant radiale ment, dans lequel sont pratiquées deux rai nures 28 dirigées diamétralement.
Un couvercle b en forme de dôme est monté de façon amovible par des boulons 29 sur la base a et forme les parois latérale. et supérieure de la chambre de mélange dans la quelle s'ouvrent les lumières 23 et 24 et coin- muniquant avec le canal de sortie 4. Une broche 30 est tourillonnée dans le sommet du (,ouvercle et est disposée coaxialement à l'organe cylindrique 13.
La broche s'étend de l'intérieur à. l'extérieur du couvercle, et son extrémité intérieure présente un collet 31 sur lequel repose un organe d'accouplement 32 qui est porté rotativement par son centre ,sur ladite broche. L'organe 32 comprend- deux ])ras alignés 33 portant chacun une goupille :14 engagée dans une des rainures 28. L'or gane 32 comprend aussi un moyeu central 35 autour duquel est placée une spirale 36 de ruban bimétallique.
La spire intérieure de la spirale 36 est, fixée au moyeu 35, tandis que la spire extérieure est fixée rigidement à une lame métallique 37 qui est aussi fixée rigide ment à .la spire extérieure d'une seconde spi rale identique 38 disposée autour de la broche entre la. spirale 36 et le sommet du couvercle b. La spire intérieure de la spirale 38 est fixée à une douille 39 qui est maintenue sur la broche 30 par une goupille 40. Pour éviter que les spirales 36 et 38 ne puissent cure endommagées lors d'une rotation exces sive de la broche 30, la goupille 40 possède une résistance prédéterminée telle qu'elle se rompt avant qu'un effort excessif ne soit ap pliqué auxdites spirales.
La fuite de fluide de la chambre de mé lange est. empêchée par le contact de la face extrême de la douille 39 avec la surface inté rieure du couvercle b, et par une rondelle d'étanchéité 41 qui est disposée autour de la broche au fond d'un logement 42 du couvercle, et qui est comprimée par un écrou 43 vissé dans ce logement 42.
La douille 39 est maintenue en contact avec le couvercle, afin d'empêcher un dé placement axial des spirales 36 et 38, par une force axiale qui est communiquée à la broche par un ressort à boudin de compres sion 44: Ce ressort entoure l'extrémité exté rieure de la broche entre une douille 45 et une rondelle 46, la douille s'appuyant sur le sommet du couvercle et la rondelle étant retenue sur la broche par une goupille 47 qui traverse l'extrémité de la. broche. La douille 45 présente à sa partie infé rieure un évidement 48, dans lequel l'écrou 43 est logé.
Cette douille 45 peut coulisser sur la broche, mais est empêchée de tourner par rapport à la broche par une goupille 49 qui traverse ladite broche et pénètre dans des fentes 50 diamétralement opposées de l'extré mité supérieure d'un moyeu 51 partant de la face supérieure de la douille.
La périphérie externe de la douille pré sente une denture 52 et une rainure circu laire 53. Cette denture s'engage avec une den ture complémentaire que présente la péri phérie interne d'une manette 55 de forme cy lindrique dont l'intérieur est évidé, et qui s'emboîte sur ladite douille pour permettre de transmettre une rotation à la broche et aux spirales, de sorte que la position initiale du manchon 22 sur l'organe cylindrique 13 peut- être réglée pour faire varier la tempé rature du mélange de fluides. Un enlèvement inopiné de la manette de la douille 45 est em pêché par une vis 56 qui traverse radiale ment la manette et pénètre dans la rainure 53.
Le mouvement de rotation de la manette rela tivement au couvercle, et par conséquent le réglage qui peut être transmis au manchon, est également limité par une vis 57 vissée dans le soumet du couvercle b et, par deux vis non représentées, vissées dans la manette et disposées de part et d'autre de la vis 57, sur le même arc concentrique à la broche 30.
La force axiale appliquée à la broche 30 par le ressort 44 applique la douille 39 contre la surface interne du couvercle b, de sorte que la rotation de l'organe d'accouplement 32 sous la commande du thermostat formé par les spirale.-, 36 et 38 ne communique aucune rotation à ladite broche. Si on le désire, comme montré en fig. 6, pour améliorer la friction créée entre la douille 39 et ledit cou vercle, la douille peut être munie d'une sail lie conique 59 engagée dans un évidement 60 de forme analogue du couvercle.
Egalement, au lieu de fixer la douille 45 à la broche 30- de la manière représentée à la fig. 1, cette fixation peut être obtenue comme montré dans l'une des fig. 3 à 5. La douille 45 montrée à la fig. 3 a un moyeu 51 qui traverse et dépasse le ressort 44; par conséquent, une simple goupille 61 traversant la broche et pénétrant dans des fentes 50 de la douille sert à fixer cette douille, à retenir la rondelle 46 autour du moyeu 51 et à retenir le ressort 44.
Dans la variante montrée à la fig. 4, la douille 45 ne possède pas de moyeu central; elle est beaucoup plus haute que la douille 45 de la fig. 3, et une creusure 62 destinée à rece voir le ressort 44 est ménagée dans sa face supérieure. Deux fentes diamétralement oppo sées 63 sont. pratiquées dans le rebord de la creusure et reçoivent les extrémités opposées d'une goupille de fixation 61 qui traverse la broche et aussi un collier 64 prévu sur la broche à la place de la rondelle 46 et ser vant d'appui pour le ressort 44.
Au lieu de disposer une goupille 49 (fig. 1) ou 61 (fig. 3 et 4), pénétrant dans des fentes de la douille 45 pour l'empêcher de tourner sur la broche 30, cette dernière peut présenter un passage de clé 65 (voir fig. 5) dans lequel pénètre une clé 66 formée intérieurement dans la douille. Avec cet arrangement, la goupille 61 retient simple ment le ressort et transmet la force exercée par ce ressort à la broche 30.
Quand l'appareil mélangeur décrit fonc tionne, de l'eau froide arrive par l'un des ca naux d'entrée 1 ou 2 et de l'eau chaude ou de la. vapeur arrive par l'autre canal d'en trée. Les deux courants de fluides passent de ces canaux d'entrée dans les canaux 18 et 1.9 de l'organe 13, les passages de sortie 20 et 21 et les lumières 23 et 24 du manchon pour arriver dans la chambre de mélange. Le mé lange est ensuite évacué par le canal de sor tie, 4, qui n'est pas fermé par le bouchon 7.
La température du mélange est prédéter minée par la position de réglage initiale du manchon 22 sous la commande de la manette 55. Si cette température s'écarte de la valeur voulue, les spirales 36 et 38 du thermostat communiquent un mouvement de rotation au manchon 22 pour ajuster le taux de che vauchement des lumières 23 et 24 avec les lu- mières de sortie des séries de passage 20 et 21, réduisant la proportion d'eau chaude ou ; de vapeur si la, température est montée, ou la proportion d'eau froide si la température est descendue.
L'emplacement des séries de passages 20, 21 et des lumières 23 et 24 en différentes po sitions le long du robinet 13, et la disposition décalée de 60 des lumières de sortie desdits passages à la périphérie de l'organe cylin drique 13 réduisent au minimum la ten dance de l'organe 13 ou du manchon à être déformés lorsque la température des fluides varie. On réduit ainsi au minimum les dila tations de l'organe 13 et du manchon sous l'effet de l'eau chaude ou de la vapeur. Par conséquent, un jeu minimum peut être prévu entre l'organe 13 et le manchon, de sorte que les fuites de fluide dans la chambre de mé lange sont réduites à une valeur négligeable.
Secondement, puisque l'entraînement du manchon par les spirales se fait par des gou pilles diamétralement opposées, le manchon n'a pas tendance à se coincer sur l'organe ep- lindrique 13 et, par suite, le réglage de la température du mélange de fluides est sen sible et exact.
Un autre avantage de l'appareil mélan geur décrit est que la base a a une forme si simple qu'elle peut être fabriquée par cou lage ou pressage, de sorte que le nombre des bases défectueuses est réduit au minimum, ainsi que le nombre d'opérations de finissage nécessaires pour rendre utilisables les bases brutes coulées ou pressées.
La gamme des positions initiales de ré glage qui peuvent. être données au manchon 22 par la manette 55 est. limitée par les vis vissées respectivement dans le couvercle et dans la manette. Dès lors, si une température désirée de mélange ne tombe pas dans cette gamme, on sépare la manette de la douille .15 après avoir retiré la vis 56 de la rainure 53, et on la remonte dans une autre position rela tivement à. cette douille. Puisque cette opéra tion ne nécessite aucun dérangement du res sort de compression 44, elle est effectuée fa cilement et rapidement.