Mélangeur thermostatique pour régler la température d'un mélange de fluides La présente invention a pour objet un mélangeur thermostatique pour régler la température d'un mélange de fluides, comprenant un mécanisme, démontable avec bilame thermostatique commandée de l'extérieur et soupapes commandées par cette bilame pour régler l'arrivée de fluides dans un boî tier à tubulures d'entrée latérale et couvercle sur sa face avant,
caractérisé en ce que chaque tubulure d'entrée latérale du boîtier communique avec un orifice intérieur d'admission disposé parallèlement au fond du boîtier pour recevoir sur la face avant de son pourtour une tubulure d'entrée du mécanisme munie d'un joint d'étanchéité sur sa face arrière, de telle façon que l'étanchéité soit assurée par la simple pression du couvercle d'avant en arrière, lors de la fermeture du boîtier.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue frontale de la forme d7exé- cution du mélangeur thermostatique, représenté sans son couvercle.
La fig. 2 est une vue de profil de la même forme d'exécution avec son couvercle, coupée suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue de dessus de la même forme d'exécution dont la moitié gauche est coupée suivant la ligne IIIg-IIIg de la fig. 2, tandis que la moitié droite est coupée suivant la ligne IIId-IIld de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue frontale du mécanisme démontable en un: bloc de la même forme d'exécu tion, montrant la face de ce mécanisme opposée à celle représentée à la fig. 1. La fig. 5 est une vue frontale, partielle, à plus grande échelle, montrant le détail du dispositif de distribution destiné à contrôler les soupapes.
La fig. 6 est une vue partielle de la face interne du couvercle.
La fig. 7 est une vue de profil en coupe médiane d'une variante.
En référence aux fig. 1, 2 et 3, le mélangeur thermostatique comporte un boîtier 101, avec un fond 102 et une ouverture 103, circulaire. Au fond du boîtier sont raccordées deux tubulures d'entrée 104d et 104g.
Communiquant avec les tubulures d'entrée 104d et 104g, on a prévu, faisant corps avec le boîtier 101, deux chambres d'entrée qui débouchent, chacune, à l'intérieur du boîtier, par un orifice d'admission 105d et 105g, respectivement, les faces avant respectives 106d et 106g, des orifices d'admission 105d et 105g sont dans un plan parallèle à celui de l'ouverture 103. Incorporés au fond 102, on a prévu deux bossages dans lesquels sont ménagés;
deux trous taraudés et borgnes 108 et 109 pour le vissage des vis 118 et 119 destinées à la fixation d'un couvercle 110.
Destiné à obturer l'ouverture<B>103,</B> le couvercle 110 possède une jupe 111 dont la surface extérieure tronconique s'adapte dans une portée de forme cor respondante, ménagée à l'intérieur du boîtier <B>101.</B> Dans l'épaisseur de la jupe 111, on a prévu, exté rieurement, une gorge périphérique, pour loger un joint torique d'étanchéité 112.
A l'intérieur de la jupe 111 font saillie un épaississement central 113, deux nervures perpendi- culaires 114 et 115 et deux bossages cylindriques., traversés chacun par un trou 116 et 117, respec tivement, destinés au passage des vis 118 et 119.
Axialement, de l'extérieur vers l'intérieur, au centre du couvercle 110, on a ménagé trois trous cylindriques de diamètres décroissants, 120, 121 et 122, respectivement, et une fente horizontale 123 qui débouche à la face intérieure de l'épaississe- ment 113.
Le trou 120 est taraudé et entouré par un renforcement cylindrique en saillie sur la face extérieure du couvercle. et dans le taraudage du trou 120 est vissée une pièce épaulée 124, tubulaire et cylindrique.
Au-dessus des trous 120-122, on a ménagé, de l'extérieur vers l'intérieur du couvercle, trois trous de même axe et de diamètres décroissants, 125, 126 et 127. Dans le trou 125, qui est taraudé, est vissé un anneau cylindrique 128, et le trou 127 débouche à la face intérieure de l'épaississement 113 (fig. 6).
En référence aux fig. 1, 2, 3 et 4, le mécanisme démontable en un bloc comporte un plateau vertical 129, à la partie inférieure duquel sont disposés deux corps creux cylindriques 130d et 130g, d'une seule pièce avec le plateau 129, et d'axes respectifs per pendiculaires au plan de ce plateau.
Le corps creux 130d est prévu avec une cavité axiale, ouverte à l'opposé du plateau 129 et cons tituée par trois alésages 131d-133d, de diamètres décroissant de l'extérieur vers l'intérieur. Dans l'alé sage 132d, taraudé, est vissée une couronne 136d, annulaire, filetée extérieurement et intérieurement et traversée par des passages 137d, de petit diamètre,
régulièrement répartis suivant une ou plusieurs cir- conférences. La couronne 136d fixe, par son bord périphérique, une soupape constituée par une mem- bravo 145d, avec un gicleur central 146d et un ressort de rappel 150d, contre un épaulement formé au niveau de l'ouverture de l'alésage 133d qui, obturé par un fond 134d, délimite une chambre de contrepression 135d.
Un entonnoir<I>147d</I> comporte une portion 148d, de diamètre réduit, vissée dans l'alésage de la couronne 136d, et une tubulure 149d, de grand diamètre, dans l'ouverture de laquelle est montée une grille<I>151d</I> au centre de laquelle est fixé un clapet de retenue 153d.
Un joint torique <I>152d</I> assure l'étanchéité entre l'orifice d'admission <I>105d</I> et l'entonnoir <I>147d.</I> Sur toute la longueur de l'alésage 131d est ménagée une ouverture radiale 138d.
Du fait de la symétrie, le paragraphe précédent s'applique, par simple remplacement des indices d et g, au corps creux 130g et aux organes s'y rat tachant.
L'intervalle entre les corps creux 130d et 130g forme une fente 140 avec laquelle communique chaque chambre<I>135d</I> et 135g, par un passage droit 141d et 141g, dans chacun desquels est fixé un gicleur avec un ajutage axial 143d et 143g, débou chant chacun, face à face, dans la fente 140, comme on peut le voir à la fig. 5. Dans la fente 140 est monté un basculeur 154 qui peut pivoter d'avant en arrière, entre les, ajutages 143d et 143g.
Dans l'épaisseur du basculeur 154, on a prévu de part et d'autre deux fentes, transver sales de façon qu'en pivotant vers le plateau 129, le basculeur dégage l'ajutage 143d et obture l'aju- tage 143g ; tandis qu'en pivotant en sens inverse, il dégage l'ajutage 143g et obture l'ajutage 143d. Dans la position moyenne du basculeur, ces deux ajutages sont dégagés.
L'élément sensible du mélangeur est une bilame thermostatique 155 qui fait partie intégrante du mécanisme démontable en un bloc. La bilame 155, en forme de J inversé, porte à l'extrémité de sa plus longue branche une bille 156, qui est logée dans une encoche en U ménagée à la partie supérieure du basculeur 154. La plus courte branche des la bilame est reliée, de façon souple, à la partie supérieure du plateau 129, par une monture constituée par une lame ressort 157, ayant la forme générale d'un T, par une entretoise rectanguaire 158, par un levier plat 159 et par deux vis 160 et 161.
La lame-ressort 157 est fixées au plateau 129, par sa branche supé rieure. L'extrémité supérieure de la bilame 155 est serrée sur la partie supérieure du levier plat 159 qui se prolonge vers le bas, les deux vis 160 et 161 traversant perpendiculairement cet ensemble et assu rant la rigidité de l'assemblage. A l'extrémité libre des deux vis 160 et 161, on a bloqué deux écrous borgnes 162 et 163.
Au voisinage du levier plat 159 est disposé un deuxième levier plat 164, à la partie supérieure duquel sont ménagées deux ouvertures allongées 165 et 166. Les deux vis 160 .et 161 passent à travers ces deux ouvertures 165 et 166, avec un jeu permet tant le basculement d'avant en arrière du levier plat 164, dont l'extrémité supérieure est retenue sur les vis 160 et 161 par les écrous borgnes 162 et 163.
A la partie inférieure du levier plat 159, on a ménagé un trou central 167 auquel correspond un trou taraudé 168 dans le deuxième levier plat 164. Une vis 169 traversant librement le trou 167 est vissée dans le trou taraudé 168 et, comme on a placé, entre les deux leviers plats 159 et 164, une lame- ressort qui tend à les écarter l'un de l'autre, la vis 169, dont la tête s'appuie sur le rebord du trou 167, permet de régler l'écartement des deux leviers plats 159 et 164.
On décrira maintenant, en référence aux fig. 1, 2 et 3, la partie du dispositif de réglage du méca nisme du robinet qui est montée sur le couvercle 110. Cette partie du dispositif de réglage est constituée par un arbre de commande 170 et une pièce de réglage 171.
L'arbre 170 comporte une tête cylin- drique 172 de grand diamètre et une portion de diamètre réduit 173.A l'intérieur de l'arbre 170, du côté de sa tête 172, on a ménagé un trou axial taraudé 174.
La tête 172 est logée dans le trou 121 du cou vercle 110 et y est maintenue par l'épaulement formé par la face inférieure de la pièce 124, vissée dans le trou taraudé 120 du couvercle 110. La pièce de réglage 171 est constituée par une portion filetée 176, de diamètre réduit, par une portion 177, de grand diamètre, et par une langue 178. La portion filetée 176 est vissée dans le trou taraudé 174 de l'arbre 170. La portion de grand diamètre 177 est logée dans le trou 122 du couvercle 110, dont la fente 123 est traversée par la langue 178.
Dans la portion. 177, on a ménagé une gorge périphérique dans laquelle -est disposé un joint d'étanchéité 175, torique.
De la portion de diamètre réduit 173 de l'arbre de commande 170 qui fait saillie à l'extérieur du couvercle 110 et qui comporte un méplat, on a rendu solidaire, par une vis transversale, une manette de commande 179 dont le trou axial, ajusté sur la por tion<B>173,</B> est prévu avec un méplat correspondant. La manette 179 forme un cadran mobile dont la graduation 180 peut être lue, en regard d'un index fixe 181, solidaire du couvercle 110.
La pièce de réglage 171, dont la portion filetée 176 est vissée dans le trou taraudé 174 de l'arbre de commande 170 et dont la langue 178 ne peut pas tourner dans la fente 123 du couvercle 110, se déplace en translation, pour toute rotation effectuée par la manette 179 et l'arbre 170, dans un sens ou dans l'autre.
La saillie de la langue 178, par rapport au plan d'appui du couvercle 110 sur le bottier 101, est rigoureusement constante, pour une position déter minée de la manette 179, de façon que les blocs mécanismes, eux-mêmes étalonnés, puissent être interchangeables sans correction. Cependant, dans des applications ou des conditions particulières d'emploi, il peut être nécessaire de modifier l'éta lonnage.
Aux fig. 1, 2, 3 et 6, la partie du dispositif de correction d'étalonnage est montée sur le couvercle 110 et est constituée par une pièce cylindrique 182 comportant, en son milieu, une portion 183, de grand diamètre. Une extrémité de la pièce 182 cons titue un tournevis 184 et dans l'autre extrémité est ménagée une fente transversale -185. La pièce 182 traverse les trous 125, 126 et 127 du couvercle 110 et sa portion de grand diamètre 183 s'appuie, de façon étanche, sur l'alésage du trou 126, par l'inter médiaire d'un, joint torique 186.
Un ressort 187, en hélice, tend à repousser la portion 183 contre l'épau lement formé par la face intérieure de l'anneau fileté 128 qui est vissé dans le trou taraudé 125. L'extrémité fendue de la pièce 182 fait saillie à l'extérieur du couvercle 110, dont le trou, 127 sert de logement à l'autre extrémité de la pièce 182 formant le tournevis 184.
Le plateau 129 du mécanisme présente une ouverture rectangulaire 188, destinée à permettre le passage, d'une part, de la langue 178 dont l'extrémité s'appuie sur la partie inférieure du levier plat 164 et, d'autre part, de la pièce 182 dont le tournevis 184 est destiné à actionner la vis 169, pour régler l'écar tement des leviers plats 159 et 164.
Le fonctionnement du mélangeur thermostatique est le suivant: la tubulure 104d est reliée à une source de fluide froid, tandis que la tubulure 104g est reliée à une source de fluide chaud. Si le fluide qui baigne la bilame 155, à l'intérieur du bottier 101, est trop chaud, la bilame se déforme et fait pivoter par sa bille d'extrémité 156 le basculeur 154 vers le plateau 129.
L'ajutage 143g est alors obturé, ce qui provoque la fermeture de l'arrivée de fluide chaud et, simultanément, l'ajutage 143d est dégagé, ce qui provoque l'admission de fluide froid. Inver sement, si le fluide qui baigne la bilame est trop froid, la bilame fait pivoter le basculeur 154 vers le fond 102, l'ajutage 143g est dégagé, tandis que l'ajutage 143d est obturé, ce qui provoque, respec tivement, l'admission du fluide chaud et la fermeture de l'arrivée de fluide froid.
Enfin, si le fluide est à la température désirée, le basculeur est placé en position moyenne par la bilame. Les deux ajutages sont alors ouverts, ce qui provoque l'admission simultanée du fluide froid et du fluide chaud.
La température d'action de la bilame 155 dépend de la position à partir de laquelle cette bilame fait pivoter le basculeur 154 dans un sens ou dans l'au tre. Pour modifier cette température d'action, il suf fit de faire tourner la manette de commande 179, ce qui provoque la rotation de l'arbre de commande 170 et la translation de la pièce de réglage 171.
L'extrémité de la langue 178 de la pièce de com- mande 171, qui s'appuie à la partie inférieure du levier plat 164, fait pivoter ce levier plat et, par suite, la bilame, dans un sens ou dans l'autre, suivant le sens de la rotation de la manette 179. Le pivote ment du levier plat 164 est transmis à la bilame par l'intermédiaire des vis 160 et 161 qui font fléchir la lame-ressort 157.
La graduation 180 de la manette 179 permet de repérer la température d'ac tion de la bilame 155, c'est-à-dire de choisir la tem pérature du fluide.
Le dispositif de correction d'étalonnage du mélangeur thermostatique fonctionne de la façon suivante: la manette de commande 179 étant sépa rée de l'arbre de commande 170, on engage un tournevis dans la fente 185 de la pièce 182 et on appuie sur cette pièce, jusqu'au moment où son extrémité formant tournevis 184 s'engage dans la fente de la vis 169. On peut alors faire tourner cette vis, dans un sens ou dans l'autre, en faisant varier l'écartement des leviers plats 159 et 164.
De cette manière, si le fluide débité par le mélangeur est à une température inférieure à celle indiquée par la graduation 180 de la manette 179, on fera tourner la vis 169 de façon à réduire l'écartement des leviers plats 159 et 164. Inversement, on augmentera l'écar- tement des leviers 159 et 164, si la température du fluide est supérieure à celle indiquée par la gra- duation 180.
Pour démonter le mélangeur, on sépare la manette 179 de l'arbre 170 et le couvercle 110 du boîtier 101, après avoir dévissé les, vis. de fixation 118 et 119 ; à ce moment, il ne reste plus qu'à extraire le mécanisme en tirant le plateau 129 dans l'axe du boîtier 101. Les opérations. de montage s'exécutent dans l'ordre inverse.
L'ensemble étant monté, le rebord de la jupe 111 et, éventuellement, les nervures 114 et 115 du cou vercle 110, s'appuient sur le plateau 129. Ainsi, la force de serrage des vis de fixation du couvercle est transmise au mécanisme qui est appliqué, éner giquement, par les bords des ouvertures; des enton noirs<I>147d</I> et 147g, sur les faces 106d et 106g des orifices d'admission 105d et 105g.
En ce qui concerne le dispositif de réglage du mélangeur thermostatique, le joint d'étanchéité 175, disposé dans, la gorge de la portion 177 de la pièce de réglage 171, isole du fluide et des impuretés véhi culées par lui la portion filetée 176 de la pièce 171 et le trou taraudé 174 de l'arbre de commande 170. Le bon. fonctionnement du dispositif de réglage est, ainsi, assuré.
Dans le dispositif d'étalonnage du mélangeur thermostatique, l'extrémité fendue de la pièce 171 fait saille à l'extérieur du couvercle 110 et sert de butée d'arrêt pour la manette de commande 179 du dispositif de réglage.
Dans une variante représentée à la fig. 7, les centres des deux orifices d'admission 105d et 105g à l'intérieur du boîtier 101 d'un mélangeur sont situés sur un diamètre horizontal de ce boîtier.
Dans ce cas, les, corps creux 130d et 130g sont disposés, au milieu du plateau 129, de telle façon que leur axe respectif passe sensiblement-par le centre des orifices 105d et 105g et que le bord de l'ouverture de grand diamètre de chaque entonnoir 147d et 147g s'ap plique respectivement sur chaque face avant 106d et 106g des orifices 105d et 105g.
Avec cette dispo sition, la bilame 155 passe entre les corps creux 130d et 130g et le basculeur 154 est monté sur un prolongement horizontal, à la partie inférieure du plateau 129.
Dans une autre variante, non représentée, les nervures intérieures du couvercle démontable ne prendraient appui, lors de la fermeture, sur le pla- teau du mécanisme d'un appareil, que par le rebord de sa jupe. Les nervures n'auraient alors qu'un rôle de renforcement.