Brevet FR2344771A1 — publié le 19771014

La présente invention concerne un robinet mélangeur d'eau chaude et d'eau froide, ayant une seule poignée pouvant être déplacée de deux façons différentes pour régler respectivement et indépendamment la température et le débit. La disposition classique, et en conséquence la disposition la plus souhaitable du point de vue commercial, est une disposition dans laquelle on fait tourner la poignée autour d'un axe longitudinal pour régler le mélange (et de ce fait pour régler la température), tandis qu'on fait pivoter la poignée vers le haut et vers le bas autour d'un deuxième axe (en supposant que l'axe longitudinal soit vertical) pour régler le débit total et pour fermer le robinet, cette fermeture s'effectuant en déplaçant la poignée vers le bas. D'habitude, les constructeurs proposent toute une gamme de robinets (par exemple pour les éviers, les lavabos, les bidets, les baignoires, etc) de sorte que les dimensions hors tout, et notamment les dimensions latérales de ces robinets, sont limitées par des spécifications d'espace, par exemple par la nécessité de monter les robinets sur des rebords étroits. Dans les robinets antérieurs du type général concerné par l'invention, la plage de rotation pour le réglage du mélange est généralement relativement faible (par exemple voisine de 90 ) de sorte que de petits déplacements angulaires de la poignée entratnent des variations de température relativement importantes. Le manque de sensibilité qui en résulte rend difficile la sélection d'un mélange donné, notamment pour de petits débits, et bien que l'on puisse augmenter la plage de mélangeage de certains robinets de la technique antérieure, les considérations d'espace précitees rendent cette opération difficile, sinon impossible. Au contraire, un robinet selon la présente invention présente une géométrie non soumise a de telles limitations. La plage de réglage en rotation peut atteindre 1800, voire plus si on le désire, sans qu'il soit nécessaire d'augmenter les dimensions latérales au-dessus de celles qui seraient nécessaires si l'on choisissait une plage de 900 seulement. En outre, on peut faire varier le mélange dans les mêmes proportions par la rotation de la poignée sur le même angle, quel que soit le réglage du débit. Selon la présente invention, un robinet mélangeur d'eau chaude et d'eau froide comportant un corps avec une chambre de soupape ayant une surface terminale interne définissant un siège de soupape, une ouverture d'arrivée d'eau chaude et une ouverture d'arrivée d'eau froide dans le siège de soupape, et une ouverture de sortie dans la chambre, les ouvertures d'entrée étant espacées l'une de l'autre sur un cercle dont le centre se trouve sur un premier axe fixe par rapport au siège de soupape et perpendiculaire a la ligne joignant les centres des ouvertures d'arrivée, un obturateur dans cette chambre ayant une surface complémentaire du siège de soupape et pouvant se déplacer parallèlement à ce siège, et un passage d'écoulement dans cette surface complémentaire pouvant venir en correspondance et hors de correspondance avec au moins l'une des ouvertures d'arrivée, un manchon fixe par rapport au corps et recouvrant l'obturateur pour appliquer l'obturateur contre le siège de soupape, un organe rotatif monté dans ce manchon pour tourner par rapport à celui-ci autour du premier axe, et un organe d'actionnement s'étendant longitudinalement dans la chambre et ayant son extrémité interne raccordée à l'obturateur et son ex trémité externe raccordée à une poignée de réglage, l'organe d'actionnement étant monté dans l'organe rotatif entre ses ex trémites de façon à tourner de concert avec lui autour du premier axe, et pour pivoter d'un angle limité par rapport a lui autour d'un second axe situé à une certaine distance du siège de soupape et perpendiculaire au premier axe, est caractérisé en ce que l'organe d'actionnement et l'obturateur peuvent se déplacer en rotation seulement autour du premier axe, l'obturateur pouvant se déplacer latéralement sous l'action d'un mouvement de pivotement de l'organe d'actionnement autour du second axe entre diverses positions ouvertes et diverses positions fermes, quelle que soit 1' orien- tation angulaire par rapport au premier axe, et en ce que le passage d'écoulement dans la surface complémentaire de l'obturateur est, dans toutes les positions fermées, hors de correspondance avec les ouvertures d'arrivée et se trouve a une plus grande distance radiale du premier axe que ne l'est l'une ou l'autre des ouvertures d'arrivée. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut entre réalisée. La figure 1 est une coupe en élévation à travers un mode de réalisation d'un robinet de cuisine selon l'invention, coupe effectuée selon la ligne I-I de la figure 2 les figures 2 et 3 sont des coupes prises respectivement selon les lignes II-II et III-III de la figure 1 les figures 4 à 7 sont des vues représentant diverses positions prises par l'obturateur les figures 8 et 9 sont des coupes partielles représentant un autre mode de réalisation de l'invention, la figure 9 étant une coupe selon la ligne IX-IX de la figure 8. Le robinet représenté sur les figures 1 à 7 comporte un corps de soupape 1 avec à l'intérieur une chambre 2 présentant une surface terminale intérieure plane 3 définissant un siège de soupape. Le corps de soupape 1 est traversé par un passage 4 d'arrivée d'eau froide et un passage 5 d'arrivée d'eau chaude (seul le passage 4 apparat sur la figure 1). Les passages 4 et 5 se terminent dans des contre-alésages 6 s'ouvrant dans le siège de soupape 3 dans lesquels sont respectivement disposés des anneaux d'étanchéité élastomères 7, 8 de forme classique. Une ouverture 10 dans le corps 1 fait communiquer la chambre 2 avec l'intérieur d'un bec de débit 11 brasé sur un bottier 12-à l'intérieur duquel se trouve le corps de soupape. Un obturateur 13 se présentant sous la forme d'un patin est disposé dans la chambre 2 pour pouvoir se deplacer dans des directions parallèles au siège de soupape 3 ; les anneaux d" étanchéité 7, 8 sont appliqués contre la surface inférieure du patin et ferment le robinet lorsque des passages 14, 15, 16 dans le patin ne sont plus en correspondance avec les passages d'arrivée 4, 5. Les anneaux d'étanchéité 7, 8 peuvent être appliqués contre la surface inférieure du patin 13, soit par des ressorts 9, soit du fait de leur propre élasticité.Le passage central 15 dans le patin 13 est disposé pour correspondre tour à tour avec chacun des passages d'arrivée 4, 5 lorsque le patin est déplacé de la position "chaud" à la position "froid" du robinet ; les deux passages latéraux 14, 16 dans le patin 13 sont respectivement en correspondance avec les passages d'arrivée associés 4, 5 lorsque le patin se trouve dans une position médiane. Tous les passages 14, 15, 16 communiquent avec la sortie 10, par l'intermédiaire de la chambre 2. On notera que le patin 13 tourne toujours autour d'un axe fixe 23 perpendiculaire au siège de soupape 3, quelle que soit sa position transversale. Un manchon 17 est disposé au-dessus du patin 13, et un organe rotatif 18 est disposé dans le manchon. L'organe rotatif 18 présente une fente 19 à bords se rapprochant, et un organe longitudinal d'actionnement 20 est monté dans la fente 19 de façon à basculer autour d'un pivot 21 dont l'axe est perpendiculaire à l'axe 23. Un ergot 24 empêche le manchon 17 de tourner dans le corps 1 et cet ergot coopère avec une encoche complémentaire formée dans ledit corps 1. L'organe rotatif 18 peut tourner librement dans le manchon 17 autour de l'axe 23 entre deux positions angulairement espacées ; du fait que le pivot 21 coopère à la fois avec l'organe rotatif 18 et avec l'organe d'actionnement 20, ces deux derniers organes tournent ensemble autour de l'axe 23.L'organe rotatif 18 présente une patte 25 s'étendant vers l'extérieur disposée dans un évidement incurvé 26 formé dans le manchon 17, grâce à quoi la patte 25 et l'évidement incurvé 26 coopèrent pour définir les deux positions angulairement espacées de l'organe rotatif 18 et de l'organe d'actionnement 20 autour de l'axe 23. La disposition est telle que l'organe d'actionnement 20 ne peut tourner que de façon limitée autour de l'axe fixe 23 de meme qu'est limité son basculement autour de l'axe 22 ; de ce fait, l'organe d'actionnement ne peut pas tourner autour de son propre axe longitudinal. A son extrémité interne 29, 1'organe d'actionnement 20 coopère avec un évidement cylindrique 27 formé dans le patin 13, et une poignée à levier 28 est fixée sur l'extrémité externe de l'organe 20 pour commander le robinet. L'extrémité interne 29 de l'organe 20 se présente sous la forme d'une fourche et une cheville 30 logée transversalement dans le patin 13 passe librement à travers la fourche d'extrémité 29 de façon à constituer une articulation entre le patin 13 et l'organe d'actionnement 20. Un couvercle 31 vissé sur le corps de soupape 1 maintient l'ensemble en position dans la chambre 2. Le basculement de l'organe d'actionnement 20 autour de l'axe 22 est de préférence limité par un alésage 35 à bords inclinés de façon complémentaire dans le couvercle 31, mais ce mouvement peut également être limité par la fente 19 dans l'organe rotatif 18. Ledit ensemble comporte en outre un joint torique 32 et un joint torique 33. Le joint torique 32 est disposé entre le patin 13 et le manchon 17 et est destiné a empêcher les fuites d'eau à l'extérieur le long de l'organe d'actionnement 20. Le joint torique 33 est disposé autour du manchon 17 et s'applique contre le corps de soupape 1 pour empêcher les fuites d'eau le long de l'extérieur du manchon. Une autre paire de joints toriques 34 est montée entre le corps 1 et le bo- tier 12, respectivement de part et d'autre de la sortie 10, pour empêcher les fuites d'eau des extrémités du bottier. Comme on le voit plus clairement sur la figure 3, les passages d'arrivée 4, 5 se trouvent, à l'endroit où ils débouchent dans la chambre 2, a des distances radiales égales x de l'axe fixe 23, tandis que le passage 15 dans le patin 13 s'en trouve à une distance radiale plus grande , de sorte que la différence entre y et x est égale à la distance a la corde de l'arc décrit par le centre de la fourche d'extrémité 29 de l'organe d'actionnement 20, lorsque ce dernier a pivoté autour de l'axe 22 du pivot 21 de l'angle maximal qui lui est permis (lequel correspond à la distance latérale dont s'est déplacée la cheville 30).La distance y-x est telle que le bord radialement intérieur du passage 15 se trouve à l'extérieur du bord radialement extérieur du passage d'arrivée 4 lorsque le patin 13 se trouve dans la position fermée représentée sur la figure 3. Ceci correspond à la position centrale "vers le bas" de la poignée 28, et on peut faire tourner cette poignée d'une position "vers le bas" extrême à l'autre position "vers le bas" extrême autour de l'axe 23 sans que le robinet soit ouvert, l'axe de symétrie du patin 13-étant entrain par l'organe d'actionne ment 20 selon un arc complémentaire autour de l'axe 23. Après ceci, les passages 14, 15 et 16 du patin 13 ne sont toujours pas en correspondance avec les passages d'arrivée respectifs 4, 5. On doit noter que ce ne serait pas le cas si les passages étaient situés vers l'intérieur du passage d'arrivée 4, dans la position fermée du robinet.Par ailleurs, si l'axe de rotation coïncidait avec l'axe longitudinal de l'organe d'actionnement, comme c'est le cas dans d'autres robinets de ce type particulier, il serait nécessaire de disposer d'une chambre de plus grand diamètre pour tenir compte d'une rotation de 180 d'un obturateur du même diamètre. On ouvre le robinet en faisant pivoter la poignée à levier 28 vers le haut, grâce à quoi les passages r spectifs 14, 15, 16 sont amenés progressivement en correspondance avec l'arrivée associée ou les arrivées associées 4, 5, en fonction de la position angulaire de la poignée 28 autour de l'axe 23. Dans cette position "vers le haut", on peut faire tourner autour de l'axe 23 la poignée 28 et le patin 13 de façon à moduler la température de l'eau entre le chaud et le froid. Ainsi, on effectue le mélange d'eau chaude et d'eau froide en faisant tourner la poignée 28 autour de l'axe 23 et on fait varier le volume de chaque arrivée, ou du melange, en faisant basculer la poignée vers le haut ou vers le bas autour de l'axe 22. On doit noter que le passage 15, quelle que soit sa distance radiale à l'axe 23, décrit le même angle que celui décrit par la poignée 28 dans son mouvement entre la position "chaud" et la position "froid". Cette géométrie du robinet économise l'espace tout en permettant de régler la température sur une plus large bande que ce qui était possible autrefois. Par ailleurs, cette géométrie autorise relativement tout mouvement à vide raisonnable qui pourrait apparaître en service. Les figures 4 a 7 montrent diverses positions pouvant être prises par le patin 13 lors de la manipulation de la poignée 28. La figure 4 montre la position occupée par le patin 13 lorsque la poignée se trouve dans la position "fermée" et à distance entre les positions "chaud" et "froid". Si on déplace alors vers le haut l'extrémité de la poignée, le patin prendra la position "ouverture" représentée sur la figure 5, dans laquelle le robinet laisse couler des quantités égales d'eau chaude et d'eau froide, c'est-à-dire qu'on obtient de l'eau tiède.Si on fait alors basculer la poignée vers la gauche, en regardant de l'avant du robinet, le patinprendra la position "ouverture" réprésentée sur la figure 6, dans laquelle le robinet ne laisse couler que de l'eau froide, tandis qu'il laissera couler uniquement de l'eau chaude, si on la fait basculer vers la droite. Si on déplace alors vers le bas l'ex trémité de la poignée 28, le patin prend la position "fermeture" représentée sur la figure 7. Les figures 8 et 9 représentent une partie d'un autre mode de réalisation de l'invention. Comme précédemment, un pivot 21 passe à travers un organe rotatif fendu 18 et à travers un organe d'actionnement 20 disposé à l'intérieur de l'organe rotatif. Toutefois, dans ce mode de réalisation, le pivot 21 dépasse d'un côté de l'organe rotatif et coopère avec une fente incurvée 26 formée entre l'organe rotatif 18 et le manchon 17, de façon à limiter le déplacement angulaire de la poignée 28 et de l'organe d'actionnement 20 autour de l'axe 23. Ce mode de réalisation est à tous autres égards similaire à celui représente sur les figures 1 à 7 et il fonctionne d'une manière analogue. On peut envisager un autre mode de réalisation de l'invention dans laquelle il y a toujours un certain débit d'eau froide lorsque la poignée est tournée vers la position nominale "entièrement chaud", de façon à être sûr que l'utilisateur ne pourra jamais obtenir de l'eau trop chaude. Ceci pourrait être obtenu en prévoyant un petit passage supplémentaire (non représenté) dans le patin 13, qui viendrait en correspondance avec le passage d'arrivée d'eau froide 4 lorsque le passage 15 correspond parfaitement au passage d'arrivée d'eau chaude 5. Une telle disposition est difficile à prévoir dans des robinets dans lesquels les passages se trouvent radialement à l'in térieur des passages d'arrivée dans la position fermée du robinet.Par ailleurs, du fait que l'obturateur tourne autour de l'axe fixe 23, on peut atteindre le même but en prévoyant des butées conçues pour permettre un réglage sur place de la position "entièrement chaud" de la poignée. Cette disposition, qui est classique dans des robinets tournant autour d'un axe fixe, pourrait être obtenue en plaçant un ou plusieurs tétons sur l'organe rotatif et un téton complémentaire sur le manchon 17, le téton sur l'organe rotatif comportant un élément de réglage, par exemple de façon assez analogue à celle décrite dans le brevet britannique NO 1 327 877. I1 va de soi que des modifications peuvent être apportées aux différents modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, bien que l'on ait représenté, pour des raisons de commodité, l'invention en se reportant à une soupape du type à plaque ayant des surfaces coopérantes planes, elle peut également s'appliquer à des soupapes ayant des surfaces coopérantes courbes (par exemple une soupape mélangeuse a bille). REVENDICATIONS 1. Robinet mélangeur d'eau chaude et d'eau froide comportant un corps avec une chambre de soupape ayant une surface terminale interne définissant un siège de soupape, une ouverture d'arrivée d'eau chaude et une ouverture d'arrivée d'eau froide dans le siège de soupape, et une ouverture de sortie dans la chambre, les ouvertures d'entrée étant espacées l'une de l'autre sur un cercle dont le centre se trouve sur un premier axe fixe par rapport au siège de soupape et perpendiculaire à la ligne joignant les centres des ouvertures d'arrivée, un obturateur dans cette chambre ayant une surface complémentaire du siège de soupape et pouvant se déplacer parallèlement à ce siège, et un passage d'écoulement dans cette surface complémentaire pouvant venir en correspondance et hors de correspondance avec au moins l'une des ouvertures d'arrivée, un manchon fixe par rapport au corps et recouvrant l'obturateur pour appliquer l'obturateur contre le siège de soupape, un organe rotatif monté dans ce manchon pour tourner par rapport à celui ci autour du premier axe, et un organe d'actionnement s'étendant longitudinalement dans la chambre et ayant son extrémité interne raccordée à l'obturateur et son extrémité externe raccordée à une poignée de réglage, l'organe d'actionnement étant monté dans l'organe rotatif entre ses extrémités de façon à tourner de concert avec lui autour du premier axe, et pour pivoter d'un angle limité par rapport à lui autour d'un second axe situé à une certaine distance du siège de soupape et perpendiculaire au premier axe, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement et l'obturateur peuvent se déplacer en rotation seulement autour du premier axe, l'obturateur pouvant se déplacer latéralement sous l'action d'un mouvement de pivotement de l'organe d'actionnement autour du second axe entre diverses positions ouvertes et diverses positions fermées, quelle que soit l'orientation angulaire par rapport au premier axe, et en ce que le passage d'écoulement dans la surface complémentaire de l'obturateur est, dans toutes les positons fermées, hors de correspondance avec les ouvertures d'arrivée et se trouve à une plus grande distance radiale du premier axe que ne l'est l'une ou l'autre des ouver tures d'arrivée. 2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de butée sont présents sur l'organe rotatif et sur le manchon pour limiter la rotation de l'organe rotatif et, de ce fait, de l'organe d'actionnement et de l'obturateur autour du premier axe, entre deux positions angulairement espacées définissant respectivement la position "eau chaude" et la position "eau froide1, du robinet. 3. Robinet selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans la position "eau chaude", une petite quantité d'eau provenant de l'alimentation en eau froide est mélangée à une plus grande quantité d'eau provenant de l'alimentation en eau chaude. 4. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface terminale interne définissant le siège de soupape, et la surface complémentaire de l'obturateur sont planes. 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque ouverture d'arrivée est entourée par une bague d'étanchéité, dont une extrémité est appliquée contre la surface complémentaire de l'obturateur. 6. Robinet selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité est en matière élastomère. 7. Robinet selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite extrémité de la bague d'étanchéité est appliquée contre la surface complémentaire de l'obturateur par un ressort. 8. Robinet selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité en matière élastomère est appliquée contre la surface complémentaire de l'obturateur par sa propre élasticité. 9. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la chambre de soupape est cylindrique et coaxiale au premier axe.