Brevet FR2493176A1 — publié le 19820507

DISPOSITIF POUR MELANGER UN PREMIER FLUIDE A IJN SECOND FLUIDE VECTEUR Monsieur FOEGLE René. 2 4 93176 La présente invention a pour objet un dispositif pour mélanger un premier fluide à un second fluide vecteur, com- portant un ensemble de soutirage du premier fluide hors d'un con- teneur dans lequel il est stocké, un ensemble de dilution du flui- de soutiré dans le fluide vecteur et un ensemble de distribution du mélange fluide obtenu en vue de son utilisation ultérieure. On connait déjà les dispositifs de ce type, utili- sés par exemple dans l'industrie alimentaire ou en règle générale toute installation dans laquelle il est nécessaire à un moment don- né de procéder au mélange de deux fluides en quantités données. Dans tout ce qui suit il est entendu que, au sens de l'invention, on considérera comme pouvant être désigné par "fluide" tout produit liquide, gazeux, pâteux ou même solide à l'état de poudre, c'est-à-dire susceptible de s'écouler. Les dispositifs connus sont onéreux, complexes, im- parfaits ou nécessitent pour le soutirage du premier fluide stocké dans un conteneur un appoint tel que par exemple un gaz sous pres- sion. Ceci est peu pratique et présente en outre un risque à l'u- tilisation en particulier pour d'éventuelles applications dans des lieux publics. L'invention se propose de pallier ces divers incon- vénients par un dispositif simple, ne nécessitant pas pour la com- mande de l'ensemble d'apport extérieur autre que la simple circu- lation du fluide vecteur. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu avec un dispositif pour mélanger un premier fluide à un second fluide vecteur, comportant un ensemble de soutirage du premier fluide hors d'un conteneur dans lequel il est stocké, un ensemble de dilution du fluide soutiré dans le fluide vecteur et un ensem- ble de distribution du mélange fluide obtenu en vue de son utili- sation ultérieure, caractérisé en ce que le soutirage, la dilution et la distribution sont assurés par un dispositif de commande uni- que actionné sous l'effet d'une pression différentielle établie dans le réseau de circulation du fluide vecteur. Dans tout ce qui suit, on fera référence à un flui- de vecteur constitué par de l'eau, le réseau de circulation du fluide vecteur étant en ce cas le réseau de distribution d'eau. Conformément à un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif de commande précité sera constitué essentiellement par un piston apte à se déplacer dans une première chambre cylin- 2 2493176 drique, ledit piston étant muni d'une tige se déplaçant dans une seconde chambre cylindrique pouvant être mise en communication d'une part avec le conteneur de stockage du premier fluide et d'autre part avec l'ensemble de dilution et de distribution, les deux faces du piston précité étant constamment soumises à la pres- sion du fluide vecteur. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la des- cription ci-après d'un mode préféré de mise en oeuvre en référen- ce aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention (échelle1/2environ); la figure 2 est une vue en coupe longitudinale très agrandie du dispositif de dilution. Le dispositif conforme à l'invention se présente extérieurement sous la forme d'un carter (1) de forme générale cylindrique. Ce carter comporte un orifice d'amenée (2) du premier fluide, trois orifices (3, 4, 5) en communication avec le réseau de circulation du fluide vecteur, un orifice (6) muni d'un boulon de fermeture, non représenté, le bouchon pouvant éventuellement servir de règlage de débit, l'orifice (6) servant à amener le fluide vecteur vers le second fluide, et enfin un orifice (7) d'expulsion du mélange obtenu. Le carter (1) est muni intérieurement de deux cham- bres cylindriques communiquant entre elles, respectivement une chambre de grand diamètre (8) et une chambre de petit diamètre (9). Dans la chambre de grand diamètre (8) est disposé un piston (10) apte.à se déplacer longitudinalement dans ladite chambre, de manière à déterminer deux zones (11, 12) séparées de manière étanche par un joint annulaire périphérique (13) du pis- ton. - L'une des zones (12) est en communication directe avec l'orifice (3), l'autre zone (11) étant en communication avec l'orifice (4); les orifices (3) et (4) sont quant à eux reliés directement ou indirectement au réseau du fluide vecteur. Sur la face disposée vers la zone (11), le piston (10) comporte une tige (14) apte à coulisser de manière étanche, grâce à un joint annulaire (15), dans la chambre.cylindrique de petit diamètre (9). Dans cette chambre cylindrique (9) débouche l'orifice d'amenée (2) du premier fluide. Dans cet orifice est disposé un clapet anti-retour à ille ne permettant que l'aspira- tion du fluide hors de son conteneur. Dans la chambre cylindrique (9) débouche également un alésage (16) dont l'autre extrémité est en communication direc- te avec l'orifice (5) précité. Dans l'alésage (16) sont disposés deux clapets anti-retour (17) et (22), ce dernier étant schématisé par l'une de ses billes. La cuvette (18) du clapet (17) est solidaire d'un piston cylindrique (19) dont l'autre extrémité (20) supporte une tige cylindrique (21) qui commande une des billes du second clapet anti-retour (22). Ce clapet est d'ailleurs double, pour une fonc- tion qui sera explicitée ultérieurement. De plus les orifices (6) et (7) aboutissent direc- tement dans l'alésage (16). Enfin a on prévu divers systèmes de réglage tels que - limitation de la course du piston (10.) 'ar une vis (231 - réglage- du débit de l'orifice (7) par une vis (24), - réglage du débit de l'orifice (6) par une vis (25), ou par le bouchon de l'orifice comme indiqué précédemment. Dans la réalisation de la figure 1, on a représent- té également un alésage (26) reliant les orifices (6) et (7) et assurantdonc 1;'amenégedu fluide vecteur en vue de son mélange ultérieur dans l'orifice (7) avec le second fluide. Le fonctionnement est le suivant Lors de l'établissement d'une pression maximale dans le circuit du fluide vecteur, par exemple lors de la ferme- ture du circuit de distribution d'eau, le piston (10) est en po- sition "gauche" par rapport à la figure 1. Si on vient à partir de cette position à créer une dépression dans lecircuit du fluide vecteur, qui est relié aux orifices (3) et (4) rappelons-le, il arrive un moment o le pis- ton, sous l'action de cette dépression, se déplace vers la droite par rapport à la figure 1 et vient adopter finalement la position terminale représentée à la figure 1. -Ce faisant, il se crée une dépression dans la petitE chambre (9) qui entraine un soulèvement de la bille du clapet anti-retour disposé dans l'orifice (2) et donc une aspiration du fluide stocké dans son contenu. Si maintenant à partir de la position de la figure] on vient à rétablir la pression initiale dans le circuit du flui- b de vecteur, il s'ensuit un mouvement inverse du piston vers la gauche. Ce mouvement a pour conséquence de chasser le fluide con- tenu dans la chambre (9) au travers du clapet (17) en faisant remonter également sous le seul effet de la pression le piston (19). Le fluide de la chambre (9) s'écoule alors au travers de l'orifice (7). Par le mouvement de montée du piston (19), la tige (21) de celui-ci déplace la bille du clapet anti-retour disposé dans l'alésage (16), permettant ainsi le passage de fluide vecteur vers l'orifice (6). Lorsque la pression tombe dans la chambre (9), le piston (19) redescend sous les effets de la gravité d'une part et de la pression exercée par le fluide vecteur sur la bille du bas d'autre part et le clapet interrompt l'alimentation en fluide vecteur. Le double clapet anti-retour (22) fonctionne comme indiqué ci-après. La bille supérieure du clapet assure--une sécurité anti-retour du mélange Qu de l'un des fluides au cas o les pres- sions viendraient à s'inverser. La bille inférieure empêche le fluide vecteur de s'écouler tant que la tige (21) ne vient pas la soulever. De multiples perfectionnements peuvent être appor- tés au dispositif décri.t sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi on peut concevoir de faire déboucher dans les mêmes orifices (3), (4) et (5) un ou plusieurs fluides vec- teurs différents, ou encore multiplier les orifices, les différents fluides vecteurs pouvant être soumis indépendamment l'un de l'au- tre à des variations' internes de pression permettant la commande du piston principal. On peut également envisager de soutirer plusieurs fluides en multipliant les orifices (2), en les disposant soit longitudinalement soit sur la périphérie du carter (1). De la même manière il peut exister une pluralité d'orifices type (6) et-(7). Enfin le piston (10) peut être actionné par toutes les formes d'énergie pouvant engendrer directement ou indirecte- ment une variation de pression. Le dispositif conforme à l'inven- tion peut donc être actionné à des moments précis s'il est possi- ble de maîtriser et de prévoir les variations de pression. Dans ce cas le dispositif peut avoir à mélanger au moins deux fluides (dont au moins un est vecteur) à des moments précis programmables. Dans le cas o on ne maitrise pas les variations de pression du fluide vecteur, le dispositif assurera un mélange et une distri- bution du mélange obtenu à des moments donnés mais non programma- bles. - Enfin il est clair que les fonctions des orifices (6) et (7) peuvent être inversées. - 2 4 931 7 6 REVENDICATIONS - 1. Dispositif pour mélanger un premier fluide à un second fluide vecteur, comportant un ensemble de soutirage du pre- mier fluide hors d'un conteneur dans lequel il est stocké, un en- semble de dilution du fluide soutiré dans le fluide vecteur et un ensemble de distribution du mélange fluide obtenu en vue de son utilisation ultérieure, caractérisé en ce que le soutirage, la di- lution et la distribution sont assurés par un dispositif de com- mande unique actionné sous l'effet d'une pression différentielle établie dans le réseau de circulation du fluide vecteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande est essentiellement constitué par un piston (10) apte à se déplacer dans une première chambre cylindrique de grand diamètre (8), ledit piston (10) étant muni d'une tige (14) se déplaçant dans une seconde chambre cylindrique de petit diamètre (9) pouvant être mise en communication d'une part par un orifice (2) avec le conteneur de stockage du premier fluide et d'autre part avec l'ensemble de dilution et de distri- bution,la tige (14) se déplaçant dans la chambre (9) de manière étanche, le piston (10) divisant la chambre (8) en deux zones (11), (12) dont chacune d'entre elles est reliée par un orifice (4), (3), au réseau de distribution du fluide vecteur, le piston com- portant en outre un joint annulaire périphérique d'étanchéité (13). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que l'expulsion du premier fluide hors de la chambre (9) et d'admission dans l'ensemble de dilution du fluide vecteur s'opèrent au travers d'un alésage (16) du car- ter (1) en communication avec deux orifices (6) et (7), l'expul- sion du premier fluide s'opérant au travers d'un clapet anti- retour (17) et l'admission du fluide vecteur s'opérant au travers d'un second clapet anti-retour (22) la commande dudit second clapet antiretour étant opérée par la tige (21) d'un piston (19) se déplaçant lors de l'expulsion du premier fluide dans l'alésage - (16). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices (6, 7) sont reliés entre eux par un alésage (26). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 et 4, caractérisé en ce que les orifices (6) et (7) sont 2493 1 7 6 munis de vis de réglage de débit (24, 25). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 5, caractérisé en ce que le piston (10) comporte un li- miteur de course (23). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'ori- fices (2, 3, 4, 5). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'ori- fices (6, 7). JI