Brevet FR2486819A1 — publié le 19820122

APPAREIL DE éLANCE EMULSIFIE DE DEUX LIQUIDES. L'invention concerne un appareil de mélange émulsifié de deux liquides, notamment pour constituer les liquides composites de lubrification et de refroidissement des outils de coupe dans les machines-outils. La composition du liquide de lubrification et de refroidissement des outils de coupe a une importance considérable à des niveaux différents et, notamment, la durée de vie des outils de coupe et la qualité de surface des pièces usinées. Ces mélanges sont habituellement constitués d'une grande proportion d'eau et d'une huile minérale complexe dite "huile soluble" par le fait qu'elle contient un agent émulsifiant facilitant sa dispersion en fines gouttelettes dans l'eau. Les fabricants incorporent aussi généralement à cette huile d'autres composes utiles tels que, par exemple, un agent bactéricide et des produits anti-rouille. Ces huiles sont vendues à l'état eoncentré, c'est-à-dire sans eau, ce qui nécessite de réaliser le mélange émulsifié en usine. On connaît des mélangeurs automatiques permettant de réaliser cette émulsion. Leur conception est telle qu'un jet d'eau laminaire est créé dans un dispositif formant Venturi rempli d'huile. L'écoulement de l'eau se produit dans la partie centrale de la chambre de mélange remplie d'huile. Cet écoulement laminaire central entraîne une partie de l'huile qui se trouve dans la chambre, mais sans réaliser à proprement parler le mélange émulsifié qui n' a lieu, en fait, qu'au moment de la chute de liquide dans le réservoir de réception, c' est-à-dire à la sortie du dispositif. Dans ces conditions, la qualité du mélange est médiocre et dépend pour beaucoup de la hauteur de chute à la sortie du mélangeur. On constate donc souvent une instabilité du mélange, voire une émulsion inverse au fond du réservoir de réception. On appelle "émulsion inverse" une accumulation d'huile au fond du réservoir, contenant une faible proportion d'eau, en suspension. Par conséquent, dans la partie supérieure du réservoir, le mélange disponible ne contient pas la proportion correcte d'huile,puisque celle-ci se trouve en partie "piégée" dans l'émulsion inverse au fond du réservoir.Les conséquences pour l'utilisateur sont nombreuses et importantes.Cutre une mauvaise lubrification,on note une mauvaise protection bactéricide et une protection anti-rouille insuffisante, car tous les composants additionnels incorporés dans l'huile en proportion correcte à l'origine se trouvent appauvris dans le mélange réellement utilisé, à cause de la formation de cette émulsion inverse. I1 convient en outre de noter que les risques de formation de l'émulsion inverse sont très grands-avec les mélangeurs de la technique antérieure, par le simple fait que l'eau arrivant, à l'intérieur du mélangeur, dans un environnement d'huile, toutes les conditions sont remplies dès l'origine pour réaliser une émulsion inverse, étant donné que le peu de mélange qui s' ef- fectue à l'intérieur même d'un tel appareil, avant la chute dans le réservoir de réception, est déjà une émulsion inverse. L'invention permet de résoudre les inconvénients analysés cidessus. Le principe de base de 1 invention consiste à réaliser l'émulsion en faisant arriver un filet d'huile à l'intérieur d'un écoulement principal d'eau introduite sous pression dans le mélangeur. Plus généralement, l'invention concerne donc un appareil de mélangé émulsifié de deux liquides, notamment de l'huile et de l'eau pour la lubrification et le refroidissement des outils de coupe dans les machines-outils, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de mélange dynamique dans laquelle se trouve un orifice de sortie d'un premier liquide communiquant avec un réservoir de ce premier liquide; ledit orifice de sortie étant disposé axialement et au voisinage d'un conduit d'évacuation de ladite chambre de mélange dynamique, et en ce que cette chambre comporte un orifice de raccordement à un système d'alimentation sous pression d'un second liquide. Bien entendu, dans l'application préférentielle envisagée, le premier liquide précité est l'huile, tandis que le second liquide précité est l'eau. Dans la pratique, le système d'alimentation sous pression précité peut donc être simplement un raccordement au réseau public de distribution des eaux. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation actuellement préféré d'un appareil de mélange selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin non limitatif annexé, dans lequel - la figure unique représente une vue en coupe de appareil de mélange de l'invention. L'appareil représenté se compose essentiellement d'un corps métallique cylindrique 1 i dans lequel se trouve définie une chambre de mélange dynamique 12, prolongée vers I'avant par un conduit d'évacuation 13; la chambre et le conduit d'évacuation étant constitués par un alésage en gradins pratiqué axialement dans le corps 11. D'autre part, un orifice de sortie d'huile 14 est agencé à l'intérieur de la chambre 12, au voisinage de la jonction entre cette dernière et le conduit d'évacuation 13 et sensiblement coaxialement à ce dernier. Plus précisément, une portion tubulaire 15 (reliée à un réservoir d'huile non représenté, par des moyens qui seront décrits plus loin) est placée dans la chambre 12.L'une de ses extrémités, matérialisant l'orifice de sortie 14, dont le diamètre est légèrement inférieur à celui du conduit d'évacuation 13, est partiellement engagée dans ledit conduit d'évacuation. D'autre part, un conduit radial 16 percé dans le corps 11 débouche dans la chambre 12 et plus particulièrement dans la partie de plus grand diamètre de l'alésage en gradins, et forme un orifice de raccordement à un système d'alimentation d'eau sous pression, par exemple le réseau public de distribution. La portion tubulaire 15 comporte une partie élargie 17, cylindrique, dont le diamètre externe correspond aU diamètre interne de la partie de plus grand diamètre de l'alésage en gradins formant la chambre de mélange 12, et elle est montée de façon étanche dans cette partie de plus grand diamètre de façon à fermer la chambre de mélange 12. Un joint torique 18 est logé dans une gorge annulaire de la portion tubulaire 15 et prend appui contre la partie interne de l'alésage en gradins pour éviter -les fuites de liquide pendant le fonctionnement. La partie élargie 17 de la portion tubulaire 15 est raccordée à l'extrémité de faible diamètre matérialisant l'orifice de sortie 14 par une portion conique 19.La partie élargie 17 abrite un pointeau de réglage d'écoulement d'huile 20, coaxial à l'orifice de sortie 14 et dont le positionnement axial est réglable à l'intérieur de ladite portion tubulaire au moyen d'une tête de vis 21 prolongeant ledit pointeau 20 vers l'arrière et faisant saillie à l'extérieur du corps 11. La tête de vis 21 comporte une partie latérale filetée 22 engagée dans une partie taraudée 23 de l'alésage en gradins mentionné ci-dessus. Une vis radiale 24 permet d'immobiliser le pointeau 20 dans une position de réglage donnée. Par ailleurs, un perçage radial 25 est ménagé à travers le corps 11 et la portion tubulaire 15, de façon à déboucher dans l'espace annulaire 26 défini entre la partie élargie de l'alésage en gradins et la surface externe du pointeau 20. Le perçage radial 25 communique avec le réservoir d'huile (non représenté) et se prolonge à cet effet par un embout de raccordement 27 articulé axialement à une collerette de fixation 28, destinée à être montée sur le réservoir d'huile. Le conduit d'évacuation 13 débouche axialement par rapport au corps cylindrique 11, à l'opposé de la tête de vis 21, et peut comporter une portion taraudée 13a pour le raccordement d'un embout flexible. En fonctionnement, I'écoulement de l'eau introduite par l'orifice de raccordement 16 provoque une aspiration d'une certaine proportion d'huile, de l'intérieur de la portion tubulaire 15 en communication avec le réservoir d'huile. La composition correcte du mélange est aisément ajustée par le positionnement axial du pointeau 20, et l'agencement est tel que l'écoulement devient turbulent à l'intérieur même de l'appareil, réalisant un mélange efficace des deux constituants, lthuile étant in jetée à l'intérieur même de l'écoulement turbulent d'eau. Dans ces conditions, tout risque de formation d'une émulsion inverse est éliminé. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'appareil qui vient d'être décrit, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu, si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Appareil de mélange émulsifié de deux liquides, notamment de l'huile et de l'eau pour la lubrification et le refroidissement des outils de coupe dans les machines-outils, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de mélange dynamique (12), dans laquelle se trouve un orifice de sortie (14) d'un premier liquide, communiquant avec un réservoir de ce premier liquide; ledit orifice de sortie (14) étant disposé axialement et au voisinage d'un conduit d'évacuation (13) de ladite chambre de mélange dynamique, et en ce que cette chambre comporte un orifice de raccordement (16) à un système d'alimentation sous pression d'un second liquide. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre (12) et ledit conduit d'évacuation (13) sont constitués par un alésage en gradins pratiqué dans un corps formant boîtier (11), la partie de moindre diamètre de cet alésage en gradins matérialisant ledit conduit d'évacuation, en ce qu'un conduit sensiblement radial débouche dans ladite partie de plus grand diamètre pour former ledit orifice de raccordemant (16) et en ce que ledit orifice de sortie (14) est agence au voisinage de la jonction entre ladite chambre et ledit conduit d'évacuation, sensiblement coaxialement à ce dernier. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une portion tubulaire (15) reliée audit réservoir du premier liquide et dont une extrémité a un diamètre légèrement inférieur à celui dudit conduit d'évacuation et est partiellement engagé dans celui-ci. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite portion tubulaire comporte une partie elargie (17) dont le diamètre externe correspond au diamètre interne de la partie de plus grand diamètre dudit alésage en gradins dans laquelle elle est montée de façon étanche pour fermer ladite chambre de mélange dynamique à l'extrémité opposée dudit conduit d'évacuation et en ce que cette partie élargie (17) abrite un pointeau 20 de réglage d'écoulement à positionnement axial réglable à l'intérieur de ladite portion tubulaire. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un per çage radial (27) communiquant avec ledit réservoir du premier liquide est ménagé à travers ladite portion tubulaire et ledit corps et qu'il débouche dans un espace annulaire (15) défini entre ladite partie élargie et la surface externe dudit pointeau. 6.Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit per çage radial (25) se prolonge à l'extérieur dudit corps par un embout de raccordement (27) articulé axialement à une collerette de fixation 28.