Brevet FR2179165A1 — publié le 19731116

La présente invention, concernant surtout une installation domestique de plomberie, est plus spécifiquemens relative à un robinet mélangeur pour mélanger ae l'eau chaude et de l'eau froide, qui comprend un corps de robinet renfermant une chambre de mélange cylindrique dans laquelle peut coulisser, dans le but de régler le volume du débit passant à travers le robinet, un organe coulissant suivant la direction de l'axe longitudinal du cylindre. Ce mouvement axial de l'organe coulissant produit l'ouverture réglable de deux ou plusieurs orifices d'entrée disposés dans les parois de la chambre de mélange et constituant des ouvertures de passage respectives pour les conduits d'alimentation de l'eau chaude et de l'eau froide. L'invention a principalement pour objet de fournir un robinet mélangeur de construction simple et par suite dont la fabrication soit bon marché. Il doit comprendre en outre un organe de commande commun qui règle la température et le débit de liteau. On connaît- déjà en soi des robinets mélangeurs équipés d'un tel organe de commande commun. Dans le type le plus usuel on a un levier de commande pouvant pivoter horizontalement pour régler la température et pivoter verticalement pour régler le débit. Mais un tel robinet est de fabrication relativement chère et, pour un usager inexpérimenté, il est difficile d'arriver à un réglage exact De plus, les mouvements du levier ne présentent pas une relation naturelle vis-à-vis des fonctions correspondantes.En conséquence l'invention a aussi pour objet de fournir un robinet de commande par une seule main, qui soit constituée avec un bouton ou volant pouvant Qtre actionné de façon classique, c'est-à-dire que la rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre du bouton ou volant provoque ltouverture du robinet et sa rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, la fermeture de celui-ci. Ainsi, ce qui caractérise l'invention, c'est que lorsque le débit varie entre ses valeurs maximale et minimale, la température varie cycliquement pour chacun des niveaux de débit intermédiaires. l'invention a plus spécifiquement pour objet de fournir un robinet mélangeur dont le joint agissant puisse être commodément remplacé dans la position de fermeture du robinet, mEme lorsque ce dernier se trouve sous pression. Pour la commodité, au cours de l'opération ae remplacement il n'y aura pas de circulation d'eau à travers le robinet. Enfin l'invention a pour objet de fournir un robinet mélangeur de conception telle que, par simple rempla cement d'une portion de son corps de robinet, il puisse Qtre utilisé avec des conformations différentes des tuyaux d'alimentation d'eau. suivant un aspect spécial de l'invention, il a été possible de relier en cascade plusieurs robinets les uns après les autres. Dans un robinet selon l'invention, on trouve un bouton de commande dont la rotation transmet à l'organe coulissant la combinaison d1un déplacement axial et d'un mouvement de rotation. Cet organe comprend une portion cylindrique qui recouvre les orifices dans la position de fermeture du robinet et une portion qui présente un certain nombre de segments espacés circonférentiellement. Le réglage de la température est obtenu de façon qu'au cours de chaque rotation de l'organe coulissant, les segments sont amenés à prendre des positions de rotation différentes, qui correspondent à des proportions mutuellement différentes entre les portions des orifices d'entrée d'eau chaude et ceux d'eau froide qui sont dégagées ou couvertes par les segments. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, trois modes de réalisation de l'invention en se réf é- rant aux dessins ci-Ssnexés. Parmi ces dessins la figure 1 est une vue en coupe et partiellement en perspective d'un robinet selon un premier mode de réalisation; la figure 2 est une coupe transversale du corps de robinet selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1 et les figures 3 et 4 sont analogues à la figure 2, pour un autre mode de réalisation du corps de robinet. Le robinet représenté est conçu en premier lieu pour etre relié à des systèmes de tuyaux classiques servant à distribuer l'eau chaude et l'eau froide dans les habitations. Le corps du robinet est constitué par une portion centrale ayant la forme d'un tube allongé 1, qui est entouré, environ à mi-chemin entre ses deux extrémités, par un bloc 2 à section transversale carrée, auquel les tuyaux d'alimentation 3 et 4, pour l'eau chaude et pour l'eau froide, sont raccordés, Des orifices d'entrée 5 et 6 sont placés dans le tube 1 en regard des tuyaux d'alimentation. L'extrémité supérieure du tube 1 présente des filets externes engrenant avec les filets internes correspondants 8 d'un manchon 9 formant écrou. Ce dernier est traversé à son extrémité supérieure par une broche guidée 10 dont les extrémités entrent dans des rainures allongées 71 et 12, dirigées parallèlement à l'axe longitudinal du tube 1 et situées dans la paroi intérieure d'un bouton 13 de commande en forme de coiffe. On voit en 14 des nervures longitudinales ménagées sur la surface extérieure du bouton dans le but d'en faciliter la manoeuvre de rotation. Le bouton comporte un trou supérieur traversé par une vis 15 vissée dans une tete 16 formant l'extrémité supérieure d'une tige de robinet 17 et également traversée par la broche guidée 10.En-dessous de la taste 16 se trouve une bague de butée 18 dont la fonction sera expliquée ci-après. La bague 18 est placée dans une rainure correspondante dans la paroi intérieure du tube 1, immédiatement endessous de sa partie d'extrémité supérieure. Sur la figure 1, le robinet est représenté dans sa position de fermeture, dans laquelle l'eau ne peut circuler à travers le robinet, car les orifices 5 et 6 sont obturés par la partie supérieure, circonférentiellement continue, 19 d'un organe coulissant 20. La partie supérieure 19 a la forme d'un manchon de section transversale circulaire, dont le diamètre extérieur est conforme, dans les limites de tolérance, au diamètre intérieur du tube 1. Le diamètre intérieur de l'organe coulissant 19 est légèrement plus grand que le diamètre extérieur du tronçon de tige 17 passant au travers. Dans cette région, l'organe coulissant comporte deux trous diamétralement opposés, dans lesquels passent les deux extrémités d'une broche guidée 21 passant à travers la tige 17 le long d'un de ses diamètres. De cette façon l'organe coulissant et l'arbre sont reliés ensemble positivement ou en d'autres termes, lorsque la rotation du bouton 13 imprime un mouvement à la tige 17 l'organe coulissant 20 participera à ce mouvement. Le mouvement de l'organe coulissant vers le haut, qui correspond à un débit accru, est limité par la bague de butée 18 ci-dessus mentionné, qui arrete, dans la position de débit maximal, la rondelle d'écartement 22, supérieure, reposant sur l'organe coulissant 20 par l'intermédiaire d'une pile de rondelles analogues. L'organe coulissant 20 comporte également en fait une partie inférieure constituée par trois segments 23, 24 et 25, espacés circonférentiellement et dirigés vers le bas. A la hauteur des points supérieurs des orifices 5 et 6, la tige 17 comporte un épaulement 26 en forme de gradin et, en-dessous, une portion 27 plus étroite. Entre l'organe coulissant 20 et la portion de tige 27 plus étroite, il se forme en conséquence un volume 8, à section transversale annulaire, qui représente la chambre de mélange du robinet.L'opération de mélange sera décrite ci-aprèsO Mais il convient de mentionner d'abord que L'extrémité inférieure de la poriioede tige 27 est pourvue d'un corps de robinet 29 qui entre en contact étanche, dans la position de fermeture du robinet ici représentée, avec un bourrage de caoutchouc 30 d'un siège de robinet 31. Le bourrage 30 est supporté par une collerette annulaire 32 et serré en place entre cette collerette et le fond du tube 1.La collerette 32 repose à son tour sur le dessus d'un tamis 33 attaché à une buse 34 qui est reliée de façon détachable, par l'intermédiaire de filets 35, au corps du robinet et qui peut etre considérée comme son prolongement direct. il faut noter ici que, comme il ressort de la figure 1, les portions du robinet extérieurement visibles, c'est-à-dire en substance le bouton 13, le bloc 2 et la buse 34, constituent quant à leur aspect, les parties d'un tronc-de-cône commun ou, en d'autres termes, que le corps du robinet est bien profilé. En-dessous du tamis 33 se trouve un autre tamis 36. Cn exposera maintenant l'intérêt pratique des pièces 29 à 36, en laissant de coté le fonctionnement évident des tamis 33 et 36. Ainsi qu'il a été mentionné ci-dessus, la figure 1 représente le robinet dans sa position de fermeture complète. La fermeture est obtenue parce que le manchon cylindrique 19 de l'organe coulissant 20 recouvre les orifices 5 et 6. Néanmoins, en cet endroit il n'y a pas d'élément d'étanchéité, de sorte qu'une fuite de peu d'importance peut se produire aux orifices. L'effet d'étanchéité nécessaire en amont de l'ouverture de sortie de robinet est obtenu gracie au fait que le corps de robinet 29 est maintenu en contact avec le bourrage 30. On peut voir qu'il est très commode de pouvoir changer le bourrage 30, ce qui se fait simplement en dévissant et en détachant la buse 34 du reste du robinet.Cette opération libère complètement le bourrage 30 qu'on peut changer rapidement. il faut comprendre également que la fuite qui vient d'etre mentionnée par les fentes étroites entre le manchon cylindrique 19 et les orifices 5, 6 n'a aucune importance pratique pendant le bref laps de temps requis pour changer un bourrage. En conséquence, il n'est pas nécessaire de couper l'eau pour exécuter cette manoeuvre, ce qui représente naturellement un avantage très précieux. quand on fait tcurner le bouton 13 en sens inverse des aiguilles d'une montre, il aéplace alors l'organe coulissant 20 vers le haut, par l'intermédiaire de la broche guidée 10, de la tige 17 et de la broche guidée 21, tout en faisant tourner en même temps l'organe coulissant en synchronisme avec le mouvement de rotation du bouton. Lorsque le bord inférieur du manchon 19 atteint le niveau des points les plus bas des orifices 5, 6, le robinet commence à s'ouvrir et le réglage du débit s'effectue. Une fois que le bord du fond a atteint un niveau de position correspondant aux points supérieurs des orifices 5, 6 ou juste un peu au-dessus, on a obtenu le débit maximal. Néanmoins, les deux orifices 5 et 6 ne seront jamais complètement découverts en meme temps. Ainsi qu'il ressort des figures 2 à 4, les segments 23 à 25 sont également espacés, chacun avec un angle d'écartement d'environ 600C, tandis que les orifices 5 et 6 sont diamètrelement opposés. Ceci signifie que, dans toutes les positions de rotation de l'organe coulissant, il couvrira plus ou moins un des orifices 5 et 6 ou tous les deux. Ce changement successif du rapport entre les aires de débit effectif des orifices entraînera naturellement une modification correspondante de la proportion des débits d'eau chaude et d'eau froide. Ceci veut dire que, tandis que le mouvement axial de l'organe coulissant produit un réglage du volute d'eau, -son mouvement de rotation entraîne un réglage de la température. il est important d'observer qu'on fait trois cycles de commande complets à chaque tour. Par conséquent en pratique, quand on utilise le robinet on tournera d'abord le bouton 13 jusqu'à ce qu'on ait obtenu le débit désiré. Ainsi, on a déterminé le réglage du débit. En continuant à tourner légèrement le bouton, il est possible alors chaque fois, pour un tel niveau de débit sélectionné,. d'obtenir la température désirée de l'eau mélangée et débitée qui en conséquence passe à travers la chambre de mélange 28, l'orifice du siège de robinet 31 et par les tamis 33 et 36. Si l'on désire tertre renseigné sur la température réglée, on peut prévoir, sur le dessus du bouton 13, des marques convenables 37 passant devant un repère 38 porté par le corps stationnaire du robinet. Selon la figure 2, les tuyaux d'alimentation 3 et 4 pour l'eau chaude et pour l'eau froide sont reliés au corps du robinet en deux-points diamétralement opposés. Néanmoins, la construction du robinet permet également de décaler le bloc 2, ce qui fournit d'autres possibilités de raccordement. Selon la figure 3, les deux tuyaux d'alimentation 3 et 4 se terminent en parallèle et selon la figure 4 ils passent à travers le corps du robinet, c'est-à-dire que le robinet est relié en cascade à un ou plusieurs autres robinets de même genre. Il est possible de s'écarter des modes de construction détaillés qui ont été représentés à titre illustratif0 Par exemple, il convient de mentionner qu'on peut omettre le corps de robinet 29 et le siège de robinet 31, si à la place la pièce coulissante est pourvue d'un élément d'étanchéité ayant la forme d'un joint torique ou analogue. Mais par ailleurs ceci implique naturellement qu'on renonce à la possibilité de changer l'organe d'étanchéité sans couper I'alimenta- tion d'eau. Egalement les orifices 5 et 6 peuvent présenter d'autres positions mutuelles et l'organe coulissant peut comprendre plus de trois segments, pouvant entre espacés d'autre manière. La seule condition essentielle est que le robinet comprenne un bouton de commande ou analogue au moyen duquel le débit d'eau aussi bien que la température peuvent entre réglés de façon que la rotation du bouton fasse que l'organe coulissant soit déplacé axialement d'une part par rapport aux orifices d'entrée, de sorte que le débit combiné est réglé, et que par ailleurs l'organe coulissant soit tourné, ce qui produit une modification cyclique du rapport entre les deux débits pour tout niveau de débit total réglé. REWill)ICÂ1I0N 1. Robinet mélangeur d'eau chaude et d'eau froide, comprenant un corps de robinet qui renferme une chambre de mélange cylindrique dans laquelle un organe coulissant peut être déplacé dans la direction de l'axe longitudinal aU cylindre pour commander le débit volumétrique, passant à travers le robinet en faisant varier le dégagement des orifices situés dans les parois de la chambre et constituant des ouvertures de passage pour les conduites d'alimentation d'eau chaude et d'eau froide, caractérisé en ce qu'il comprend un bouton de commande qui en tournant imprime la combinaison d'un déplacement axial et d'un mouvement de rotation à l'organe coulissant doté d'une partie cylindrique, couvrant les orifices dans la position de fermeture du robinet, et une partie constituée par des segments circonférentiellement espacés qui peuvent prendre, dans chacune des différentes positions de débit de 1' organe coulissant, des positions de rotation différentes correspondant à des rapports distincts entre les portions des orifices qui sont couvertes ou dégagées par les segments, de sorte bouton obtient la commande de la température. 2. Robinet selon revendication 1, caractérisé en ce que les conduites d'alimentation pour l'eau chaude et pour l'eau froide se terminent par des orifices diamétralement opposés, l'organe coulissant étant pourvu de trois segments. 3. Robinet selon revendication 2, caractérisé en ce que chacun des segments correspond approximativement à 600 de la circonférence de l'organe coulissant. 4. Robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe coulissant peut entre tourné et axialement déplacé sous l'effet d'une tige de robinet reliée d'une part à l'organe coulissant et d'autre part au bouton de commande. 5. Robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige de robinet présente un prolongement situé en aval de l'organe coulissant et portant un corps de robinet servant à coopérer avec le siège de robinet. 6. Robinet selon revendication 5, caractérisé en ce que le siège de robinet comporte un bourrage amovible et est relié au corps du robinet au moyen d'une portion de buse démontable classique.