Brevet FR2359345A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne un régulateur de débit du type comportant un obturateur monté de façon à pivoter autour dtun axe dans une chambre présentant une surface dont toute section perpendiculaire à l'axe se trouve sur un cercle dont le centre coSncide avec l'axe, un orifice ménagé dans cette surface pour coopérer avec ltobturateur afin de régler le débit dtun fluide entre ledit orifice et la chambre, un évidement continu ménagé dans la surface de la chambre et entourant l'orifice et un joint continu logé dans l'évidement pour venir en contact étanche avec l'obturateur. les régulateurs de débit connus comportent souvent une chambre cylindri que et plusieurs orifices menagés pour ltécoulement d'un flui- de dans la chambre et hors de celle-ci, ces orifices communiquant à travers la paroi de la chambre cylindrique. Ltobtu- rateur est souvent constitue par un rotor qui pivote autour de taxe de la chambre cylindrique pour régler le débit du fluide dans les orificés de façon que, dans une position, ltobturateur ouvre l'un des orifices pour permettre au fluide de circuler à travers lui et, dans une autre position, ledit obturateur bloque l'orifice pour empêcher la circulation du fluide. Liobturateur est utilisé souvent pour régler le débit du fluide dans l'orifice en le fermant progressivement. Ces dispositions connues nécessitent la présence d'un joint pour assurer une étanchéité efficace entre ltobturateur t l'orifice. Il est/connu d'utiliser un joint continuel qu'une bague torique, logé dans une gorge correspondante ménagée dans l'obturateur ; toutefois ce mode de réalisation est peu satisfaisant car le mouvement de ltobturatèur en regard du bord vif de orifice se traduit par une usure rapide du joint. Cette construction est par conséquent à la fois peu économique et peu commode. Bien que cet inconvénient semble pouvoir Qtre facilement surmonté en arrondissant le bord de orifice de façon à éliminer son ardue vive, la formation dtun tel arrondi pose de graves probièmes de fabrication car les orifices débouchant radialement dans la chambre cylindrique dtune vanne ou robinet sont habituellement usinés de l'extérieur du corps dans la chambre et il peut etre extreAmement difficile d'usiner ultérieurement un arrondi de l'intérieur de la chambre cylindrique0 M8me en présence dtun tel arrondi, la construction est encore peu commode car la bague torique est essentiellement en une matière élastique et est pliée par rapport à sa forme usuellement plane pour épouser la surface cylindrique de l'obturateur. Les parties déformées de la bague torique tentent par conséquent de glisser dans l'orifice chaque fois que l'obturateur est déplacé sur 1arrondi en provoquant à nouveau une usure excessive. I1 a été également proposé de placer une bague torique dans une gorge entourant un orifice ménagé dans une surface cylindrique dtune chambre de régulateur ou robinet de façon que ltobturateur stappuie hermétiquement contre la bague torique immobile.Cependant, la bague torique tend à nouveau à reprendre sa forme plane et il est très difficile de maintenir la bague torique en position lors du montage de l'obturateur dans la chambre cylindrique. En outre, cette forme de réalisation ne convient pas dans le cas où ltobturateur ntexerce pas continuellement une pression contre la bague torique0 Selon ltinvention, un régulateur de débit comporte un obturateur monté de façon à pivoter autour d'un axe à l'intérieur drupe chambre ayant une surface dont toute section perpendiculaire à l'axe se trouve sur un cercle dont le centre colncide avec ledit axe, un orifice ménagé dans la surface pour coopérer avec l'obturateur afin de régler le débit d'un fluide entre l'orifice et la chambre, un évidement continu ménagé dans ladite surface et entourant 1orifice, un joint continu logé dans l'évidement pour venir en contact étanche avec ltobturateur, ltévidament présentant des c8tés interne et externe qui convergent vers la chambre et retiennent le joint. Un corps définit de préférence la chambre et une partie de la surface avoisinant le coté externe de ltévi- dement, un élément rapporté etant fixé au corps et délimitant l'orifice et une partie de la surface entre le coté interne de l'évidement et ledit orifice, et l'évidement étant défini entre l'élément rapporté et le corps.L'élément rapporté forme de préférence une surface annulaire constituant le coté interne de 11 évidement, le corps formant une surface annulaire constituant le cEté externe de liévidement et le joint continu étant constitué par une bague d'étanchéité. Le cSté externe de l'évidement peut avoir une forme généralement tronconique. Ltélement rapporté forme de préférence une base de l'évidement, tout point de fa base de ce dernier se trouvant à la mOme distance radiale de la surface et la bague d'étant chéité entrant en contact avec ladite base. L'élément rapporté peut entre généralement tubulaire et être placé dans une ouverture cylindrique du corps, la distance séparant la base de l'évidement de la surface étant déterminée par une butée axiale entre l'élément rapporté et le corps. Des organes sont prévus pour maintenir liélément rapporté dans une position angulaire prédéterminée dans l'ouverture/cylindrique.L'élément rapporté est bloqué de préférence axialement dans l'ouverture cylindrique par une agrafe qui serre l'ouverture cylindrique et bute contre une surface de ltélément rapporté. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est une coupe transversale schématique d'une partie d'un robinet mélangeur. Comme on le voit sur le dessin, un robinet mélan- geur comporte un corps 1 ayant une surface cylindrique 2 délimitant une chambre cylindrique de mélange 3 qui se termine par des parois extrêmes non représentées qui peuvent & re disposées de toute façon commode et connue en pratique. Un conduit 4 d'entrée dteau chaude et un conduit 5 d'entrée d'veau froide sont diamétralement,opposés et débouchent à travers la surface cylindrique 2 dans la chambre de mélange 3. Deux alésages diamétralement opposés 6 et 7 partent également de la chambre de mélange 3 à travers la surface cylindrique 2 perpendiculairement aux conduits d'entrée 4 et 5.Un élément rapporté tubulaire 8 délimite un orifice de sortie 9 pour l'eau mélangée et présente un ajustage coulissant serré dans lalé- sage 6 dans lequel il est retenu par une agrafe annulaire 10. Une partie rabattue 11 de l'agrafe 10 s'accroche élastiquement à ltalésage 6 comme représenté,de façon qoetout mouvement de l'élément rapporté 8 vers l'extérieur de l'alésage 6 sous l'effet de la pression de l'eau dans la chambre 3 ait tendance 'a aplatir la partie rabattue 11 afin d'augmenter sa prise contre la paroi de l'alésage 6e L'élément rapporté tubulaire 8 présente une surface partiellement cylindrique 12 tournée vers la chambre de mélange 3 et est maintenu efficacement dans la position axiale et angulaire représentée dans laquelle la surface 12 coSncide ave ga surface cylindrique 2 de ladite chambre de mélange 3, grâce au contact entre un épaulement annulaire de butée 13 solidaire de l'élément rapporté 8 et un épaulement de butée correspondant 14 de l'a- lésage 6. Une patte 15 solidaire -de l'élément rapporté s"en- gage dans un chemin de clavette correspondant 16 de ltalésage 6 pour empêcher tout mouvement angulaire. Il est éventuellement possibie de prévoir n'importe quel autre organe commode pour bloquer l'élément 8 dans cette position angulaire prédéterminée à l'intérieur de l'ouverture délimitée par l'alé- sage 6. Un évidement continu 17 est ménagé dans la surface cylindrique de la chambre de mélange 3 et entoure l'orifice de sortie 9. Un bossage cylindrique 18 est solidaire de l'été ment rapporté tubulaire 8 et sa surface annulaire externe 19 forme le coté interne cylindrique de l'évidement 17. Ltalésa- ge 6 se termine par une surface annulaire tronconique 20 qui constitue le c8té externe de l'éVidement.L'élément rapporté 8 définit en outre une base 21 de l'évidement de façon que tout point de cette base 21 soit à ia-m8me distance radiale des surfaces cylindriques 2 et 12 de manière que ltetvidement 17 ait une profondeur fixe, la distance comprise entre la bb se 21 et les surfaces cylindriques 2 et 12 étant déterminée par le contact entre les épaulements 13 et 14.Un joint continu sous la forme d'une bague torique 22 est logé dans ltevide ment 17 et est maintenu en position par la convergence des cOtés interne et externe 19 et 20 de l'évidement 17.Il convient de noter que le corps 1 définit une partie de la surface avoisinant le c8té externe de l'évidement 17,que la surface partiellement cylindrique 12 définie par l'élément rapporté 8 comprend une partie se trouvant entre le cOté interne de l'évidement 17 et orifice 9 et que ces deux parties de surface sont telles que toute section perpendiculaire à l'axe de la chambre de mélange 3 se trouve sur un cercle dont le centre coïncide avec cet axe. Ceci est dd au fait que la partie surface 12 et la partie de la surface cylindrique 2 qui sont à proximité du cOté externe de ltévidement 17 se trouvent toutes les deux sur le meme cylindre. La bague torique 22 peut être introduite commodément dans l'évidement 17 en la plaçant tout d'abord sur le bossage cylindrique 18 pour qu'elle repose contre la base 21 avant que l'élément rapporté 18 soit introduit dans l'alésage 6.La bague torique 22 fait normalement saillie légèrement dans la chambre de mélange comme-indiqué par la flèche 23 pour venir au contact dtun obturateur ayant la forme d'un rotor 24 qui est monté de façon à pivoter autour de l'axe de la chambre 3. Ltobturateur 24 a sensiblement la forme dtun secteur et présente une surface obturatrice 25 qui épouse généralement les surfaces cylindriques 2 et t2 lorsque ledit obturateur 24 tourne dans la chambre de mélange 3.Comme on le voit sur le dessin, l'obturateur 24 est placé de façon 'a e ouvrir l'orifice de sortie 9 afin de comprimer la bague torique 22 radialement vers l'extérieur dans la position représentée, à l'exception de la partie de droite, où ltob- turateur 24 est représenté en arrachement pour indiquer la forme non comprimée de la bague torique comme on l'a déjà décrit. Ltobturateúr 24 présente deux surfaces arrondies 26 dont une seule est représentée, le long du bord de transition entre ses faces latérales 27 et sa face obturatrice 25 pour éviter de racler ou d'erafler le bague torique lorsque sa surface obturatrice 25 passe sur cette dernière,, Ltalésage de sortie 7 ménagé au sommet du corps I est destiné à loger une seconde bague torique iden-tique à celle désignée par 22 et un second élément rapporté équivalant à l'élément tubulaire 8, Toutefois, l'élément rapporté tubulaire 8 serait maintenu en position par une partie dtun adaptateur de douche au lieu de agrafe annulaire 10. Cette dernière est utilisée pour l'élément rapporté inférieur 8 étant donné que celui-ci est destiné à transporter lteau vers un bec pivotant 28 qui est positionné dans l'alésage 6 de toute façon commode connue en pratique. En fonctionnement, liteau chaude et l'eau froide sont introduites dans la chambre de mélange 3 par les conduits d'entrée 4 et 5, respectivement, pour qu'elles se mélangent avant de passer à travers l'élément rapporté 8 dans le bec 28 ou à travers l'élément rapporté qui se trouverait dans ltalésage 7 avant de passer dans la douche. L'obturateur 24 occupant la position représentée empêche le passage de liteau dans le bec 28 et permet au mélange d'veau chaude et d'veau froide de passer dans la douche.L'obturateur 24 peut être déplacé de la position représentée sur un arc de 180O pour diriger le débit d'eau mélangée vers le bec 28 et pour interdire le passage de l'eau dans la douche par l'intermédiaire de lut élément rapporté qui devrait se trouver dans ltalésage 7. La proportion d'eau chaude et dteau froide circulant respectivement par les conduits 4 et 5 peut Entre réglée de toute façon commode connue en pratique. Lorsque la bague torique 22 est cn contact avec les cotés convergents 19 et 20 de ltévidement 17, il est évident que ladite bague est retenue dans l'évidement 17 et que toute tendance de la bague torique à reprendre sa forme normale aplatie est efficacement empêchée. De cette manière, ltin- vention permet de mettre en oeuvre un procédé efficace pour retenir un joint continu tel qu'unie bague torique dans l'in- tervalle circulaire compris entre un obturateur pivotant et une chambre dtun régulateur ou robinet de façon à éviter un endommagement de la bague torique par l'obturateur,, Selon l'élasticité de la bague torique 22 et la forme de l'évidement 17, la bague torique peut Outre éventuellement introduite dans l'évidement de l'intérieur de la chambre de mélange 3 après la fixation de l'élément rapporté 8 dans l'alésage 6. Bien que l'invention ait été décrite spécialement en se référant à un robinet mélangeur d'eau ayant une chambre cylindrique de mélange, il est bien entendu qutel- le stapplique également à d'autres types dé robinets ou avant nes destinés à Jtautres types de fluides et que ia chambre n'a pas besoin d'être cylindrique. Par exemple, seule la partie de la surface se trouvant immédiatement à l'extérieur de l'évidement 17 peut; titre cylindrique. Egalement, la chambre de mélange pourrait avoir la forme dXun "fût", à condition qué la surface entourant la bague torique 22 soit telle que toute section perpendiculaire à Itaxe de rotation de l2obtu- rateur 24 se trouve sur le cercle dont le centre coïncide avec cet axe. il va de soi que le régulateur décrit peut subir diverses modificatibns sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Régulateur de débit comportant un obturateur pivotant autour d'un axe dans-une chambre présentant une surface dont toute section perpendiculaire à l'axe se trouve sur un cercle dont le centre coÇncide avec l'axe, destiné à ré gler le débit d'un fluide entre la chambre et un orifice ménagé dans la surface entouré d'un évidement continu contenant un joint. continu en contact étanche avec l'obturateur, régu lateur caractérisé en ce que ltévidement (17) présente des c8tés interne et externe (19, 20) qui convergent en direction de la chambre (3) et retiennent le joint (22). 2, Régulateur selon la revendication 1, dans le quel un corps définit la chambre et une partie de la surface avoisinant le coté externe de lrévidement, caractérisé en ce qu'un élément rapporté (8) est fixé au corps (t) et définit l'orifice (9) et une partie (12) de la surface entre le côté interne (19) de l'évidement et l'orifice (9), ledit évidement (17) étant délimité par l'élément rapporté (8) et le coups (1).- 3. Régulateur sélon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément rapporté (8) forme une surface annulaire (19) constituant le coté interne de l'évidement (17), le corps (i) formant une surface annulaire (20) constituant le cEté externe de l'évidement (17). 4. Régulateur selon la revendication 3, caracté risé en ce que le coté externe (20) de l'évidement (17) a une forme généralement tronconique. 5. Régulateur selon la revendication 3 ou 4, ca ractérisé en ce que lXélément rapporté (8) forme une base (21) de l'évidement (17) dont tout point se trouve radialement à la meme distance de la surface (2) et est en con tact avec la bague d'étanchéité (22). 6, Régulateur selon la revendication 5, caractéri sé en ce que l'élément rapporte (8) est généralement tubu laire et est situé dans une ouverture cylindrique (6 ou 7) du corps (1), des surfaces de butée axiale (13, 14) détermi nant la distance comprise entre la base (21) de l'évidement (17) et la surface (2) et des organes (15, 16) maintenant lté- lément rapporté (8) dans une position angulaire prédéterminée dans ltouverture cylindrique (6 ou 7). 7. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément rapporté (8) est bloqué axialement dans Irouverture cylindrique (6 ou 7) par une agrafe (10) qui s'accroche dans ltouverture cylindrique et bute contre une surface de lrélément rapporté.