Brevet FR2162041A1 — publié le 19730713

L'invention est relative à un appareil pour mélanger des gaz, constitué par des conduits pour l'amenée séparée d'au moins deux composants gazeux, par une chambre de mélange et par une sortie pour le mélange de gaz. Pour de nombreux domaines de la technique, par exemple la technique du soudage et du recuit, on nécessite des mélanges de gaz. Afin de réaliser de tels mélanges de gaz, on a déjà proposé un appareil de mélange dans lequel chacun des gaz à mélanger est guidé dans un conduit de mélange commun, et ce, par l'intermédiaire d'un réducteur de pression, d'un appareil pour mesurer le passage et d'une soupape de réglage. A partir de ce conduit de mélange, le mélange de gaz arrive dans un réservoir ou récipient-tampon duquel il est ensuite amené, par l'intermédiaire d'un conduit de sortie, à un consommateur, par exemple un four de recuit. De tels appareils, généralement stationnaires, sont constitués par des armatures courantes dans le commerce qui sont disposées de la manière appropriée. L'invention vise à procurer un appareil pour mélanger les gaz et qui, en raison de sa construction, élimine largement l'utiliså- tion d'armatures spéciales, qui est d'une construction simple, et principalement peu encombrante, de manière qu'il puisse 8trie utilisé à tout endroit quelconque. Ces buts sont atteints du fait que , conformément à l'invention, devant la chambre de mélange est prévue une chambre de compensation de pression, subdivisée par une membrane, tandis que la membrane est munie de chaque fois un élément d'étranglement dans les admissions de la chambre de compensation de pression qui communique avec la chambre de mélange par des soupapes de réglage. Un avantage de l'invention réside dans le fait qu'au deux c- tés de la membrane sont prévus des arbres de compensation qui portent la partie mobile de l'élément d'étranglement. Un développement de l'invention prévoit que l'extrémité de l'arbre de compensation et opposée à la membrane s'détend dans une avant-chambre et est guidée dans une douille fixée dans la paroi de cette avantchambre. Enfin, avantageusement, les soupapes de réglage sont formées par des soupapes à pOinteau à réglage micrométrique. Une forme d'Exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est representée aux dessins annexés, dans lesquels La fig.l est une vue schématique d'une installation pour me- langer des gaz, y compris l'appareil de mélange conforme à l'in vention. La fig. 2 est , à plus grande échelle, une coupe de l'appareil pour mélanger les gaz. Ainsi qu'il ressort de la fig. 1, deux bonbonnes à gaz 2 et 4 sont reliées par les conduits d'amenée 6 ou 8 à un appareil pour mélanger les gaz 10. Le mélange de gaz, obtenu dans cet appareil, est amené par un conduit 11 à un consommateur, éventuellement en intercalant un réservoir lia. La fig. 2 représente, à plus grande échelle, l'appareil pour mélanger les gaz 10 conforme à l'invention, le dit appareil étant constitué par un bottier symétrique 12 dont l'axe de symétrie est repéré par 14. Pour plus de simplicité, on ne décrira ci-après que la moitié gauche du bottier représenté à la fig. 2, les pièces correspondantes de la moitié droite du bottier portant les mêmes repères. A l'extrémité inférieure de la moitié du bottier est prévu un canal d'admission 16 pour un des composants gazeux, canal qui est relié à un conduit d'amenée 6 (8). Le canal d'admission 16 se termine dans une avant-chambre 18. Dans la paroi de cette avant-chambre est prévu un forage 22 qui est réalisé sous la forme d'un logement pour une douille 24. La douille est munie d'une bride terminale 20 qui est vissée au bottier 10 et retient de ce fait la douille de manière qu'elle ne puisse pas tourner. L'extrémité de la douille 24 et qui s'étend dans l'avant-chambre 18 est ouverte et sert au support mobile d'une des extrémités d'un arbre de compensation de pression 26. Cet arbre traverse une paroi intermédiaire 28, délimitant l'avant-chambre 18, et se termine dans une des moitiés 30 d'une chambre de pression 32. Ainsi qu'il ressort de cette figure, l'extrémité de l'arbre et associée à l'avant-chambre 18 n'est pas reçue entièrement par la douille 24, dans cette dernière subsiste donc un espace intérieur libre 34 qui, par un forage de compensation de pression 36, communique avec l'avant-chambre 18. L'arbre 26 comprend un cône 38 qui, en commun avec un forage conique 40 prévu dans la paroi intermédiaire 28, forme uR & int d'étranglement 4?, Suivant la position de l'arbre, le cane 38 s'étend plus ou moins profondément dans le forage conique 40, de manière que la fente annulaire, délimitée par les daux pièces 38, 40, présente une section transversale correspondante. L'extrémité de l'arbre 26, s'étendant dans la moitié de chambre 30 et exécutez sous la forme d'un dwque, est fermement reliée à une membrane 44. Cette membrane est disposée dans le plan de symétrie de la chambre de pression 32 et subdivise cette chambre en deux moitiés 30. Latenbrane est fixée aux deux parois opposées du boîtier. La moitiE de chambre 30 comprend un canal de sortie 46 qui, à son tour, communique par un passage 48 avec la chambre de mélange 50. Dans le canal de sortie 46. est encastrée une soupape de réglage 52, par exemple une soupape à pointeau à réglage micrométrique et qui sert i régler la quantité de gaz qui pénètre dans la chambre de mélange 50. La chambre de mélange 50 est munie d'une ouverture de sortie 54 par laquelle le mélange de gaz réalisé est amené, par l'intermédiaire du conduit 11 (non représenté à la fig. 2), à un ou plusieurs consommateurs. L'appareil pour mélanger les gaz conforme à l'invention et décrit ci-dessus travaille de la manière suivante : Les deux gaz f Mélanger, par exemple de l'argon et de ltoxygène, sont amenés séparément1 par les canaux d'admission 16, à l'appareil à mélanger 10. Les gaz circulent à travers les avant-chambres 18 et les étrangleurs 42 jusque dans les moitiés de chambre 30 de la chambre de pression 32. Etant donné qu'il est fréquent que les deux gaz présentent des pressions différentes, il est nécessaire dJéquilibrer la pression. A cette fin, on utilise la membrane 44 en association avec les arbres de compensation 26 et les points d'étranglement 42 correspon gants. Le gaz à pression plus élevée influence davantage le côté de la membrane sur lequel il agit et déplace ainsi la membrane du plan de symétrie, de manière que l'arbre de compensation 26 qui est prévu dans la moitié de chambre à gaz à plus faible pression, soit déplacé en direction de la douille 24. Lors de ce déplacement, le cdne 38 se déplace d'une valeur déterminée hors du forage cynique 40, de manière que la section transversale active de la fente annù- laire d'étranglement soit accrue. De ce fait, une quantité accrue de gaz peut pénétrer dans cette moitié de chanbre, de manière que la pression dans cette moitié de chambre croisse jusqu'au moment où elle correspond & la pression dans l'autre moitié de chmmbre et que la pression soit équilibrée. Afin d'éviter des oscillations de la membrane ainsi que des deux arbres et qui découlent des pressions différentielles qui se modifient, les arbres sont amortis par le matelas de gaz situé dans les espaces intérieurs 34 des douilles. Ainsi que dit plus haut, les espaces intérieurs 34 communiquent par un forage étroit 36 avec les avant-chambres la, de manière que lorsque l'arbre pénètre davantage dans la douille, le gaz comprimé soit pressé dans l'avant-chambre, alors que lorsque l'arbré est à nouveau refoulé, le gaz est à nouveau aspiré dans l'espace intérieur 34 de la douille. Les deux gaz qui présentent maintenant la même pression arrivent dans les canaux de sortie 46. Suivant le réglage des soupapes de réglage 52, prévues dans ces canaux, les composants gazeux arrivent dans un rapport de quantité déterminé dans la chambre de mélange 50 et sont mélangés dans cette dernière. Par un réglage fin des soupapes de réglage 52, il est possible d'obtenir un réglage très précis du rapport du mélange des deux gaz. Enfin, le mélange de gaz quitte la chambre de mélange 50 par 1' ouverture de sortie 54 et est amené par le conduit Il au ou aux consommateurs. I1 est évidemment également possible d'utiliser l'appareil de mélange pour mélanger des liquides ou bien pour réaliser des m8- langes gaz/liquide. REVENDICATIONS. 1.- Appareil pour mélanger des gaz, constitué par des conduits pour l'amenée séparée d'au moins deux composants gazeux, par une chambre de mélange et par une sortie pour le mélange de gaz, caractérisé en ce que devant la chambre de mélange est prévue une chambre de compensation de la pression du gaz, subdivisée par une membrane alors que la membrane est reliée à chaque fois un élément d'étranglement disposé dans les admissions de la chambre de compensation de la pression qui, à son tour, communique par des soupapes de réglage avec la chambre de mélange. 2.- Appareil pour mélanger des gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des deux côtés de la membrane sont prévus des arbres de compensation qui portent la pièce mobile de l'élément d'étranglement. 3.- Appareil pour mélanger des gaz suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité de l'arbre de compensation et opposée à la membrane s'étend dans une avant-chambre et est guidée dans une douille fixée à la paroi de cette avant-chambre. 4.- Appareil pour mélanger des gaz suivant la revendication I, 2 ou 3, caractérisé en ce que les soupapes de réglage sont formées par des soupapes à pointeau à réglage micrométrique.