Brevet FR2302464A1 — publié le 19760924

La présente invention concerne un robinet mélangeur d'eau chance et eau froide pour installations sanitaires, robinet comDortar.t un dispositif valves possédant des corps de valve mobiles et une plaque oscillante et grâce auouel on peut régler à l'aide d'une seule poignée aussi bien la proportion du mélange que la quantité de liquide écoulée. On connatt déjà des robinets mélangeurs de ce type. Un dispositif pour mélanger de lteau froide et de l'eau chaude est décrit dans le brevet allemand n 3889oe. Dans ce dispositif une plaque oblique ou oscillante, réglable dans une position oblique et pouvant pivoter autour d'un axe, agit sur deux valves d'admission pour l'eau froide et pour l'eau chaude, disposées au-dessous de la plaque et diamétralement opposées. Grâce à une modification de la position oblique de la plaque oscillante on peut régler la quantité totale déversée. En faisant pivoter la plaque oscillante en direction des valvespour l'eau froide et liteau chaude, disposées suivant un diamètre perpendiculaire à l'axe de pivotement, on peut modifier le taux d'ouverture relatif des deux valves et donc commander la proportion du mélange. Dans le cas des robinets mélangeurs pour les installations sanitaires, il est très important lavoir entre les positions extrêmes "Froidn et nChaudn une plage angulaire ou de réglage relativement importante pour la gamme des températures allant de 30 à 450. Cette gamme de températures proches de la température du corps de l'utilisateur doit pouvoir être réglée aisément et de façon relativement précise, car des faibles variations d'environ 1 à 20 C de la température désirée sont ressenties.Des températures situées au-dessus de 450 C ou au-dessous de 300C sont ressenties par le corps humain coame étant, soit trop chaudes, soit trop froide Dans le cas des robinets mélangeurs connus la proportion du mélange varie très fortement par rapport à l'angle de rotation ou de pivotemertde la poignée de commande dans la gamme de températures de 30 à 45 C, en sorte que, pour le réglage de cette gamme préférée de températures,on ne dispose que d'une très faible plage de réglage. De ce fait,on ne peut régler que de façon imprécise la proportion désirée du mélange en sorte que, dans le pire des cas, on ne peut pas exclure la possibilité entre bras ou de subir un choc au froid. L'invention a pour but de supprimer l'inconvénient décrit précédemment et de réaliser un robinet mélangeur qui permette un réglage commode et précis de la température de l'eau mélangée, notamment entre 30 et 450 C. Ce problème est résolu,conformément à l'invention,grâce au fait que les deux corps des valves s'appuient par leurs tiges contre la plaque oscillante en étant décalés par rapport au diamètre de l'axe de rotation de la plaque oscillante, et que des moyens pour influer sur la caractéristique d'ouverture des admissions d'eau froide et d'eau chaude sont prévus sur les corps des valves ou sur les sièges des valves. Les avantages obtenus avec l'invention résident notamment dans le fait que, par suite du décalage des cor@s des valves à partir du diagètre de la pl@que oscillante dans une zone préférée, les @rg@ de levi@r de la plaque oscillante sont augmentés par rapport aux corps des valves, ce qui permet d'obtenir un accroissement important de l'angle de rotation de la poignée de commarde dans la gamme des températures de l'eau mélangée comprises entre 30 et 45 C et une v@riation, non voulue ,de la proportion choisie du mélange dans le cas d'une variation de la quantité totale déversée (variation de la position oblique de la placue oscillante)qui se produit dans les dispositifs connus, ne se produit pas ou est négli @eable dans cette zone, dans le cas de l'invention. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels la figure 1 représente une coupe longitudinale du robinet mélangeur conforme l'invention. la figure 2 représente un schéma de la plaque oscillante avec les points d'application des corps des valves, dans une position de mélange moyenne. la figure 3 représente la plaque oscillante de la figure 2, après rotation de 450. la figure 4 représente ur corps de valve avec un siège de valve différent de celui représenté sur la figure 1 (représenté à plus grande échelle). la figure 5 est un diagramme représentant la variation de la quantité d'eau chaude et d'eau froide qui circule en fonction de la position de pivotement de la plaque oscillante. Sur la figure 1, la référence 1 désigne le corps de base du robinet mélangeur. ru le corps de base est prévu un organe de support 2 au moyen duquel le robinet mélangeur peut être fixé sur un lavabo, etc... et dans lequel débouchent les conduites d'alimentation 3, 4 pour l'eau froide et l'eau chaude. Un carter cylin- conique 5 pour les valves est fi @é de façon étanche au corps de base 1.Dans des perçages verticaux du carter sont disposés, parallèlement entre eux, deux corps de valves 6 qui agissent conjointement avec les sièges 7 de valves, et sont déplacés dans les perçages au moyen de tiges 5 qui sont commandés par une plaque oseillante les corps des valves 6 sort tendus par des ressorts, situés dans le carter 5 pour les valves, dans la position de fermeture. Un organe de déversement pivotant 10 est prévu sur la surface extérieure cylindrique du carter des valves, et renau étanche au moyen de joints toriques. Un boitier supérieur 11 est vissé sur la partie supérieure du carter des valves en vue d'assurer la fixation axiale de 1'o- ane de de déversement pivotant, ainsi que nour loger le mécanisme de commande de corps des valves. Dans le boitier Il, est disposé une douille pivotante 12, bloquée axialement et entourant la plaque oscillante 9. Cette dernière est montée dans la douille, suivant une sécante, au moyen d'un tourillon d'axe 14, perpendiculairement à l'axe de rotation 13 de la douille 12.Pour le réglage de la plaque oscillante dans sa position oblique pivotante, il est prévu un levier 27 qui est monté avec un tourillon d'axe 15 perpendiculaire à 1 axe de rotation 13, suivant le diamètre de la douille 12 et s' appuie, par une partie excentriquel6, sur la plaque oscillante 9 au point 22. On peut régler la quantité totale déversée en soulevant ou en abaissant le levier 27. Par suite de ce mouvement la partie excentrique 16 pivote de telle manière que la position oblique de la plaque oscillante 9 est modifiée autour du tourillon d'axe 14 et donc que les deux corps de valve 6 soumis à l'action des ressorts, se déplacent dans le même sens. Les corps des valves 6 sont de préférence sous une forme favorisant l'écoulement, la partie inférieure 6 a étant une pièce de forme hémisphérique, à laquelle se raccorde une pièce conique 6 b formant pièce de liaison avec la tige du corps de valve, en sorte que les corps 6 des valves sont constitués par un corps approximativement en forme de goutte. Sa pièce conique 6 b réalise une fermeture étanche avec sa surface enveloppe appliquée contre le siège de valve 7, la pression de liteau dans les conduites 3, 4 d'alimentation repoussant les corps des valves dans le sens de la fermeture, en plus de la tension exercée par les ressorts.En faisant pivoter ou basculer le levier 27 on fait pivoter la plaque oscillante, qui lui est couplée, autour de l'axe de rotation 13 en direction des tiges 8 des corps des valves, de telle sorte que le rapport d'ouverture des deux corps 6 des valves varie progressivement dans la plage de pivotement (0 à 1800) de la position "froid" à la position "chaud" et, donc, la proportion de mélange de l'eau froide et de l'eau chaude peut être réglée dans la chambre de mélange 28. Comme cela ressort de la figure 2, les tiges 8 des corps 6 des valves s' appli- quent aux points 17, 18 contre la face inférieure de la plaque oscillante 9. Les points 18, 17 sont suffisamment décalés vers l'avant par rapport au diamètre de la plaque oscillante, sur un arc de cercle 193 pour qu'il existe encore un montage parfait des corps des valves dans le carter cylindrique 5 des valves. Ceci est obtenu par exemple pour un décalage de 0,45 du rayon du cercle 19. Les tiges des corps des valves glissent par leurs points d'application 17, 18, lors du mouvement de rotation, sur la plaque oscillante suivant le cercle 19 qui prend une forme légèrement elliptique dans la position oblique de la plaque oscillante. Pour soutirer seulement de l'eau froide ou de l'eau chaude dans les positions extrêmes (angle de pivotement Oc ou 1800), il est nécessaire de disposer l'axe central du tourillon 14 suivant une sécante au cercle 19 dont la distance 25 à l'arc de cercle résulte de la position des points 17, 18 et de l'épaisseur de la plaque oscillante. L'axe central du tourillon doit donc être disposé de matière à être situé, dans ses positions extrêmes, légèrement e ayant du joint d'application du corps de valve qui ne doit pas être ouvert. Grâce au disposItif décrit précédemment, le rapport d'ouverture des corps 6 des valves, à partir de la position de mélange moyenne (50% d'eau froide et 50% d'eau chaude) telle que représentée sur la figure 2, varie en étant au début retardé par rapport à l'angle de pivotement de la plaque oscillante et en étant accéléré à la fin du mouvement de rotation dans la sone des positions du levier "froid" ou "chand".La quantité 'eau froide et d'eau chaude qui circule, augmente ou diminue donc dans la zone moyenne de mélange, telle que nécessaire pour un réglage sensible dans la gamme des températures de 30 à 450 C de l'eau mélangée, d'une façon moins que proportionnelle à l'angle de pivotement de la plaque oscillante et plus que proportionnelle dans les zones des positions extrêmes. De même avec un décalage en avant des points d'application 17, 18, comme cela est visible sur la figure 2, les bras de levier 20, 2l,dessinés en traits mixtes, sont sensiblement prolongés du tourillon d'axe 14 aux points d'application 17, 18 et le rapport des longueurs des deux bras de levier (voir figure 3) varie sensiblement moins dans des positions moyennes de mélange que dans le cas de la disposition des points d'appui sur le diamètre 24.En plus du réglage sensible décrit plus haut de la gamme de température de 30 à 45 C,il en résulte que, pour une var a tion choisie de la quantité globale déversée d'eau mélangée, la proportion de mélange réglée ne varie que d'une façon encore faible au point d'être négligeable dans la gamme moyenne des températures de l'eau mélangée de 30 à 450 C. Sur la figure 4 on a représenté un corps de valve 6 comportant un siège 7 de valve différent. A l'opposé de la figure 1, ici le siège 7 de valve a seulement pour rôle d'assurer une fermeture étanche. La caractéristique réelle d'ouverture de l'admission est déterminée par un manchon régulateur 26 entourant le corps de valve 6. Dans la surface enveloppe interne du manchon sont prévues des fentes 27 dont la section transversale s'élargit en en direction de l'ouverture, en commençant par exemple légèrement audessous du point de contact du corps de valve avec le manchon dans la position de fermeture. Grâce à cela,ce n'est qu'après l'abaIssement du corps dc valve o sur environ la distance 29, que les fentes 27 du manchon régulateur libèrent des ouvertures de passage, tandis que le siège 7 de valve est déjà largement ouvert, en sorte que la caractéristique d'ouverture est déterminée seulement par le manchon régulateur. Grâce au choix adéquat du dimensionnement et au nombre des fentes on peut améliorer plus encore le comportement de mélange et de régulation t: robinet mélangeur conforme à l'invention. Le diagramme représenté sur la figure 5 montre la variation ctu débit d'eau froide et d'eau chaude en fonction de la position de pivotement de la plaque oscillante et l'on a porté en ordonnée le débit par minute et en abscisse l'angle de rotation en degrés; du levier 27. Les droites 20 et 21 représentent un débit d'eau froide et d'eau chaude, variant proportionnellement à l'ansle de rotation de la plaque oscillante. Les courbes 22 et 23 représentent les valeurs de mesure des débits d'eau froide et d'eau chaude en fonction de l'angle de rotation de la plaque oscillante dans le cas des corps de valves disposés conformément à l'invention.Les courbes présentent dans leur partie centrale, c'est-à-dire dans la gamme des températures de 30 à 45" C, une croissance très plate en sorte que, sur un angle de rotation relativement important,la température de l'eau mélangée peut être réglée de façon très sensible. Dans les zones extrêmes "froid" et "chaud" les courbes présentent une croissance plus que proportionnelle, de sorte que la température de l'eau mélangée varie très rapidement par rapport à l'angle de rotation. Ceci est également avantageux car dans ces gammes de températures on désire d'ailleurs,soit uniquement de liteau froide, soit uniquement de l'eau chaude. Bien que les principes de la présente invention aient été decrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemples et ne limite pas la portée de l'invention~ REVENDICATIONS 1. Robinet mélangeur d'eau froide et d'eau chaude pour installations sani taires, comportant un dispositif à valves possédant des corps de valve mobiles et une plaque oscillante et grâce auquel on oeut régler à l'aide d'une se-le poignée aussi bien la proportion du mélange que la quantité totale de liquide écoulée, caractérisé en ce que les deux corps de valve (6) s'appuient par leurs tiges (8) sur la plaque oscillante en étant décalés par rapport au diamètre (24) de la plaque oscillante (9) passant par l'axe de rotation (13), et en ce que des moyens pour influer sur la caractéristique d'ouverture des admissions d'eau frcide et d'eau chaude sont prévus sur les corps (6) des valves ou sur les sièges (7) des valves. 2. Robinet mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tiges (8) des corps des valves s'anpuient, aux points d'appui (17, 18) sur la ligne d'un cercle (19), décalés du diamètre (24) d'environ 0,45 rayon du cercle (19), sur la plaque oscillante (9). 3. Robinet mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, carac térisé en ce que la plaque oscillante (9) est en position horizontale lorsque les points d'appui (17, 18) des corps (6) de valve sont situés sur la ligne du cercle (19) par rapport auquel le tourillon d'axe (14) constitue une sécante dont la distance (25) par rapport au cercle est dimensionnée de telle manière que seul un corps de valve (o) est ouvert dans chacune des deux positions extraies pour l'eau froide ou l'eau chaude, pour la position oblique maximale de la plaque oscillante (9). 4. Robinet mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à ,, caractérisé en ce que les points d'appui (17, 18) des corps (6) des valves sont décalés à partir du diamètre (24) de la plaque oscillante, d'une façon suffisante pour que pour la gamme des températures de 30 à 45 Cde l'eau mélangée, on ait une rotation de la plaque oscillante (9) de 60 > autour de l'axe longitudinal (ils). 5. Robinet mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les corps de valves(6) possèdent une partie inférieure en forme hémisphérique (6 a) à laquelle se raccorde, en tant que pièce de liaison à la tige (8) du corps de valve, une pièce conique (6 b) dont la surface enveloppe coopère avec le siège (7) de valve, en sorte que les corps de valve (6) sont constitués par un corps en forme de goutte, favorable à l'écoulement. 6. Robinet mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les corps de valves (6) sont entourés chacun par un siège (7) de valve et par un manchon régulateur (26), cependant que la fermeture étanche est obtenue sur le siège (7) de valve et que le débit ou le degré d'ouverture est déterminé dans le manchon régulateur (26). 7. Robinet mélangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le manchon régulateur (26), dans lequel est logé le corps de valve (6), est constitué. de telle manière que dans la surface enveloppe interne du manchon sont prévus des fentes (27) dont la section transversale s'élargit en direction de l'ouverture, en commençant légèrement au dessous du point de contact du corps de valve avec le manchon dans la position de fermeture.