Brevet FR2370911A1 — publié le 19780609

La présente invention est relative à un robinet mitigeur thermostatique sanitaire et se rapporte plus particulièrement à des robinets mitigeurs comportant un corps fixe portant un croisillon rotatif de réglage de la température dont la course est limitée dans les deux sens, une butée limitant normalement la rotation dans un sens du croisillon à une fraction de ladite course, et des moyens pour faire franchir au croisillon cette butée et lui permettre de poursuivre sa rotation. Ces robinets sont notamment utilisés dans les installations sanitaires. En général, la fraction normale de la course du croisillon correspond à des températures inférieures à un minimum prédétermine, qui est fixé par exemple à 39 . Cependant, pour certaines utilisations particulieres, l'usager peut souhaiter avoir de l'eau à une température supérieure à ce maximum. C'est ce que permettent les robinets du type précité Dans ces robinets connus de ce type, le dépassement de la plage normale de réglage s'effectue par enfoncement d'un cliquet. Ces dispositifs connus sont d'un usage peu commode et présentent surtout l'inconvénient de ne pas "alerter" efficacement l'usager lorsque le bouton de réglage de température est dans une position correspondant à de l'eau très chaude (supérieure à 390 dans l'exemple indiqué), car il existe des risques de brûlures et, au moins, d'un certain désagrément à l'ouverture du robinet. La présente invention a pour but de fournir un robinet mitigeur thermostatique sanitaire permettant d'éviter les inconvi nients ci-dessus, c'est-à-dire qui autorise en particulier l'obten tison soit d'une température inférieure au maximum normal, soit d'une température supérieure à cette valeur, d'une manière telle que l'utilisateur remarque très facilement lorsque le croisillon se trouve dans une position extérieure à la plage normale de réglage. A cet effet, l'invention a pour objet un robinet mitigeur thermostatique sanitaire du type précité, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un montage axialement coulissant du croisillon sur le corps, le passage de la butée et la poursuite de la rotation du croisillon s'effectuant en faisant passer ce dernier d'une première à une seconde positions axiales par rapport au corps. La différence de position axiale du croisillon est la plus visible lorsque le croisillon est monté à une extrémité du corps et que la première position et la seconde position du croisillon sont respectivement une position enfoncée et une position écartée par rapport au corps. De préférence, le robinet comprend des moyens de sollicitation élastique du croisillon vers sa première position axiale. Ainsi, lorsqu'il franchit la butée dans l'autre sens, vers la plage normale de réglage, le croisillon revient automatiquement dans sa première position axiale, ce qui accroit la sécurité pour l'utilisateur. Pour rendre encore plus apparent le changement de position axiale du croisillon, dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, lorsque le croisillon passe de sa première à sa seconde positions, il découvre un élément indicateur de cette seconde position. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels la Fig. 1 est une vue en élévation d'un robinet conforme à 1 'invention; la Fig. 2 est une vue de dessus du robinet de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue de droite du robinet de la Fig. 1; la Fig. 4 montre en élévation une variante de ce robinet; la Fig. 5 est une vue de dessus du robinet de la Fig. 4; la Fig. 6 est une vue partielle en coupe axiale du robinet mitigeur de l'invention,dans une première position du croisillon de réglage de la température; la Fig. 7 est une vue partielle analogue a celle de la Fig.6 dans laquelle le croisillon du robinet est dans une autre position de réglage;; la Fig. 8 est une vue simplifiée prise suivant la ligne 8-8 de la Fig. 7, le croisillon de réglage de la température et les pieces qui en sont solidaires étant complètement enlevés; la Fig. 9 est une vue développée de la rampe représentée à la Fig. 8. Suivant l'exemple des Fig. 1, 2 et 3, le robinet de l'invention comporte un corps cylindrique 1 d'axe horizontal X-X contenant un dispositif mitigeur thermostatique d'un type connu approprié et non représenté. Sur une partie de sa longueur, le corps 1 est défini par une bague rotative cannelée 2 servant au réglage du débit du robinet. A son extrémité gauche (sur les dessins), et à sa partie supérieure, le robinet comporte un bouton-poussoir d'inversion 3 permettant d'alimenter soit un déverser 4 dispose au-dessus et destiné à l'écoulement "bain", c'est-à-dire au remplissage de la baignoire B, soit un flexible 5 (Fig. 2) monté sur une rotule 6 et destiné à alimenter une douchette non représentée. La rotule 6 a la forme générale d'une demi-sphère montée en bout du corps 1 du robinet et de même axe X-X que celui-ci. A son extrémité opposée à la rotule 6, le robinet présente un bouton ou croisillon 7 de réglage thermostatique de température. Ce croisillon 7 est du type " boule de bowling" et comporte trois creux 8 permettant sa manoeuvre par trois doigts de l'utilisateur. Si l'on fait abstraction des creux 8, le croisillon 7 a la forme d'une demi-sphère opposée à celle 6 constituant la rotule de départ du flexible 5. Entre la bague cannelée 2 de réglage de débit et le croisillon 7 de réglage de température, le corps comporte une plage cylindrique lisse 9 portant au voisinage de sa partie supérieure upioeilleeon 10 laissant apparaitre des indications numériques affichant la température que l'utilisateur a choisi en agissant sur le croisillon 7. Le corps du robinet 1, la rotule 6 et le croisillon 7 sont de même axe X-X horizontal et parallèle au bord supérieur B1 de la baignoire B. La rotule 6 comporte une tubulure radiale 15 d'axe Z-Z perpendiculaire à l'axe X-X, à laquelle est raccordé le départ du flexible 5. Les Fig. 1 et 2 concernent la version bi-trou du robinet, c'est-à-dire le cas où les conduits d'alimentation en eau chaude et en eau froide sont écartés l'un de l'autre et nécessitent deux tubulures distinctes 11 et 12 pour leur entrée dans le corps 1. Les conduits 11 et 12 d'alimentation en eau chaude et en eau froide sont cachés par un pied 13 ayant la forme d'un tube plat d'axe horizontal Y-Y parallèle à X-X et raccordé à ces extrémités aux tubulures verticales 11 et 12. Le pied 13 présente une extension latérale 14 constituée également d'une portion de tube plat horizontal et cachant la jonction entre les conduits d'alimentation en eau chaude et eau froide et le corps 1 du robinet. Ce dernier, lorsque le support 11-12-13-14 est fixé sur le bord B1 de la bai gnoiref se trouve en porte à faux par rapport à ce bord. Le robinet représenté aux Fig. 4 et 5 est en tous points analogue à celui des Fig.l et 2 mais représente la version monotrou. Dans cette version, les canalisations d'alimentation en eau chaude et en eau froide sont rapprochées l'une de l'autre et peuvent ainsi traverser le bord de la baignoire par une tubulure unique 11. Dans cette version, on retrouve une extension de jonction 14 identique à la précédente, mais le pied 13a portant cette extension-et supporté par la tubulure ll est de plus petites dimensions. L'encombrement de l'ensemble du robinet est donc réduit. La Fig. 3 peut être considérée comme une vue de droite aussi bien du robinet représenté aux Fig. 1 et 2 que de celui représenté aux Fig. 4 et 5. La tête du robinet, cest-à-dire la partie comprenant les organes de réglage 2 et 7, va maintenant être décrite en référence à la Fig. 6.-Pour la commodité de la description, on supposera l'axe X-X vertical, avec le croisillon 7 au sommet. La partie fixe la du corps 1 est fermée hermétiquement par un chapeau ou douille 16 vissé à demeure, avec interposition d'une garniture d'étanchéité torique 17. Ce chapeau se prolonge vers le haut par un manchon 18 intérieurement à six pans et extérieurement fileté. Dans la partie la du corps de robinet est disposée une cartouche amovible 19 pouvant coulisser suivant l'axe X-X du robinet. La cartouche 19 comporte intérieurement un dispositif de réglage des proportions dseau chaude et d'eau froide admises dans le corps et notamment une capsule thermosensible dont l'élément actif ou piston est en liaison rnécanique suivant l'axe du robinet avec une tige axiale ou vis 20 qui traverse librement une extension axiale 21 de la cartouche 19. L'extension 21 de la cartouche 19 comporte une première partie 22 à six pans qui traverse l'alésage du manchon 18, de sorte que la cartouche 19 est immobilisée en rotation, puis une partie cylindrique 23 de diamètre réduit, puis une partie cannelée 24 se terminant par une gorge 25. Lorsque la cartouche 19 coulisse suivant l'axe du robinet, l'étanchéité entre sa partie supérieure et l'intérieur de la douille 16 est réalisée par une garniture d'étanchéité torique 26 logée dans une gorge de la cartouche 19. Sur le manchon 18 est vissé un taraudage 27 d'un élément intermédiaire 28. Cet elément intermédiaire présente une paroi latérale en forme de tour à quatre créneaux tels que 29 et présente une collerette 30perpendiculaire à l'axe du robinet sur laquelle est solidarisée en translation, grâce à deux rondelles31, 31a,la partie 23 de l'extension 21 de la cartouche 19. L'élément intermédiaire 28 est entraîné en rotation par l'organe de commande de débit 2 grâce à des profils 32 de la surface intérieure de celui-ci, complémentaires des créneaux 29. Entre l'élément intermédiaire 28 et l'organe de commande de débit 2 est interposée une bague 33 réalisée en un matériau type caoutchouc et servant à rattraper les jeux pouvant intervenir entre ces deux pièces. L'organe de commande de débit 2 et l'élément intermédiaire 28 sont maintenus fixes l'un par rapport à l'autre également en translation grâce à un épaulement 34 d'une pièce 35 dans la périphérie de laquelle est ménagé l'oeilleton 10, une bague antifriction 36 séparant l'épaulement 34 d'une collerette intérieure 2a de la bague 2. L'épaulement 34 se prolonge vers l'intérieur de la tête du robinet par une bague 37 présentant intérieurement un taraudage 38 et à sa base un embout cylindrique 39 rendu solidaire de la partie 24 de l'extension 21 de la cartouche 19,en translation par la bague 31 et par une bague 40, et en rotation par la prévision de cannelures complémentaires de celles de cette partie 24. - L'ensemble constitué par la pièce 35 et la cartouche 19 est donc fixe en rotation par rapport au corps du robinet mais peut se déplacer en translation par rapport à celui-ci lorsqu'on manoeuvre la bague 2, grâce au vissage de l'élément 25 sur le manchon 18. La bague 37 comporte un prolongement 41 définissant un épaulement radial 42 d'une part, et une rainure circulaire 43 d'autre part. Cette dernière sera décrite en détail plus loin. La tige 20 est en fait une vis bloquée dans un taraudage 44 d'une pièce 45 dont la partie inférieure 46, de plus grand diamètre, porte un filetage 47 définissant avec le taraudage 38 un système vis-écrou. La vis 20 est solidarisée de la pièce 45 par une seconde vis de blocage 48 lorsque le robinet est monté et prêt à fonctionner. Cette seconde vis 48 est elle-même bloquée a demeure, après étalonnage, par un point de colle(non représenté) disposé sur sa tete et pénétrant dans le taraudage 441 La partie supérieure 49 de la pièce 45 a la forme d'un sixpans et peut coulisser à l'intérieur d'un alésage correspondant 50 d'un tube 51.La partie inférieure de ce tube 51 présente une collerette 52 solidarisée en translation mais non en rotation à la pièce 37, avec interposition de garnitures d'étanchéité 53 et antifriction 54, au moyen d'un circlips 55 qui l'applique sur l'épau- lement 42. La paroi latérale de la partie supérieure du tube 51 présente extérieurement des cannelures 56 et, à son extrémité, une gorge recevant un circlips 57. Dans la partie supérieure de la pièce 35 est logée une bague 58 portant sur sa surface latérale extérieure les indications de température qui,lors de l'opération d'affichage et de réglage thermostatique effectuée en manoeuvrant le croisillon 7,viennent apparaître dans l'oeilleton fixe l0,comme on le verra plus loin.La bague 58 est immobilisée en translation au-dessus de la rainure par un circlips 59, avec interposition d'une garniture d'étanchéité 60,et présente à son extrémité in inférieure une collerette intérieure 61 dans laquelle est ménagée une encoche 62. La rotation de la bague 5 est provoquée par un ensemble constitué par le croisillon 7, une coupelle 63 et une cuvette 64 (voir également Fig. 7). La cuvette 64 présente une paroi extérieure 65 montée étanche contre l'intérieur de la bague 58 grâce à l'interposition d'une garniture d'étanchéité 66; sa hauteur est supérieure à celle de cette bague, de façon que la cuvette 64 affleure normalement (Fig. 6)1'extrémité supérieure de la pièce 35. La partie terminale de la cuvette 64 porte une bande annulaire colorée 67. Une collerette intérieure 64a de la cuvette 64 porte un manchon 68 dont les cannelures 69 coopèrent avec celles 56 du tube 51. Un ressort hélicoïdal 70 prend appui d'une part sous une rondelle 71 maintenue par le circlips 57, et d'autre part sur la collerette 64a. La coupelle 63 est rendue solidaire du croisillon 7 par vissage à demeure au moyen de trois vis 72, et de la cuvette 64 par vissage à demeure direct dans un taraudage 73 de celle-ci.La coupelle 63 est de préférence métallique afin que sa solidarisation définitive avec la cuvette 64 soit meilleure . Ainsi, l'ensemble 7-63-64 se comporte comme une pièce monobloc. La Fig. 8 et la Fig. 9 montrent la rainure 43- prévue dans la pièce 35. Cette rainure présente deux parties de hauteurs différentes et s'étend sur presque un tour complet. La rainure présente sur la moitié de sa périphérie une profondeur h et sur l'autre moitié une profondeur H correspondant à trois fois h. Dans cette rainure se déplace un ergot 74 dirigé axialement, vissé et collé sur la base de la paroi externe de la cuvette 64. Cet ergot traverse l'encoche 62 et fait saillie sous la collerette 61 sur une hauteur supérieure à h et inférieure à H lorsque le croisillon est dans la position enfoncée de la Fig 6. La course du croisillon 7 est donc limitée, dans cette position, par la venue en butée de l'ergot 74 soit contre l'épaulement vertical 75 séparant les deux parties de la rainure 43 (limite supérieure), soit contre l'extrémité 76 de la partie la plus profonde de cette rainure (limite inférieure).Cette plage normale de réglage (position 74a de l'ergot aux Fig. 8 et 9 et Fig 6) correspond à deux températures limites prédéterminées, obtenues par étalonnage de la vis 19 par exemple: obtention d'eau chaude à une température inférieure à 390 Pour afficher une température supérieure à cette valeur dans 1≈oeilleton 10, il faut soulever le croisillon 7, en comprimant le ressort 70 pour faire venir l'ergot 74 en appui sur le fond de la partie moins profonde de la rainure 43 (position 74b de l'ergot aux Fig. 8 et 9 et Fig. 7). Lorsque le croisillon 7 est dans cette position écartée, l'ergot 74 peut se déplacer jusqu'à l'autre paroi d'extrémité 77 de la rainure 43 (limite supérieure absolue).Dans l'autre sens, lorsque l'ergot se déplace vers l'épaulement 75, il retombe automatiquement dans la zone 75-76, en franchissant cet é- piaulement, grâce à la présence du ressort 70 et ce quelle que soit la position réelle de l'axe X-X. La course totale de l'ergot 74 correspond approximativement, entre les parois 76 et 77, à un angle de 3300. Les deux plages 75-76 et 75-77 ont à peu près la même étendue angulaire, égale à la moitié de l'étendue angulaire totale, soit .1650. Lorsque le croisillon 7 est en position écartée (Fig. 7), la bande colorée 67 de la cuvette 64 est au-dessus de la pièce 35. L'utilisateur peut ainsi se rendre facilement compte et est averti efficacement que l'affichage de température correspond à llobten- tion d'une température très chaude (supérieure à 390). Cette carac téristique constitue une sécurité d'utilisation Le simple fait que le croisillon soit en position écartée est déjà tres visible, mais la bande 67 augmente beaucoup cet effet visuel. Comme il apparaît clairement sur les Fig. 6 et 7, lorsque le croisillon passe d'une position axiale à l'autre, le coulissement est guidé extérieurement contre la surface intérieure de la bague 58 et intérieurement par coopération des cannelures 69 et 56. Le fonctionnement du robinet ainsi décrit est le suivant: 1"- RelaOqe Ré débit Ce réglage de débit s'effectue en agissant sur l'organe de commande de débit cannelé 2; cette action peut etre menée quelle que soit la position d'affichage du croisillon 7 et aussi bien lorsque celui-ci se trouve en position enfoncée qu'en position écartée. Lorsqu'on tourne l'organe de commande de débit 2, ses profils intérieurs 32 prisonniers des créneaux 29 de l'élément intermédiaire 28 entraînent cet élément 28 en rotation. La douille 16 étant fixe par rapport-au corps fixe la du robinet aussi bien en rotation qu'en translation et la cartouche 20 n'étant mobile qu'en translation, la rotation de l'élément 28 provoque, grâce au taraudage 27 et aux rondelles 31,31a le coulissement vers le haut ou vers le bas de la cartouche 19, de l'élément 28, et donc de l'ensemble de la tête du robinet. Au niveau du corps du robinet qui contient la cartouche l9, le coulissement de cette cartouche se traduit par soit l'ouverture, soit la fermeture de l'orifice de sortie de l'eau mélangée, comme décrit dans le brevet français 73 29 442.L'eau mélangée est dirigée soit vers le déverser bain, soit vers la rotule 6, le flexible 5 et la douchette, suivant la position de l'inverseur 3. 20- Affichage et réglage de température : a) Plage normale 75-76 des Fig. 8 et 9 et Fig. 6; température d'eau inferieure à 390, croisillon 7 enfoncé. L'affichage de température a lieu lorsqu'on tourne le croi- sillon 7 en introduisant trois doigts dans les évidements 8. Lors que ce croisillon tourne, il entraîne en rotation la cuvette 64. Celle-ci, grâce aux cannelures 69 coopérant avec celles 56 du tube 51, entraîne en rotation 1'ensemble de ce tube et, par suite, la pièce 45. La rotation de cette dernière provoque une translation de la tige ou vis 20 dans un sens ou dans l'autre, translation qui est transmise à l'intérieur de la cartouche 19 et provoque une variation des proportions d'eau chaude et d'eau froide admises,avec réaction correspondante de l'élément thermosensible que la cartouche 19 comporte, comme décrit dans le brevet français 73 29 442 précité. La température effectivement affichée par le croisillon 7 et que l'on peut lire de l'extérieur au travers de l'oeilleton 10 correspond exactement à la température de l'eau délivrée si l'opération d'étalonnage realisée sur les vis 20 et 48 a été correctement effectuée. b) Plage supérieure 75-77 des Fig. 8 et 9 et Fig. 7; température d'eau supérieure à 390, croisillon 7 écarté du corps fixe a Dans le cas précédent, la rotation de la cuvette 64 est limitée par le déplacement de l'ergot 74 entre les butées 75 et 76 des Fig 8 et 9. Dans la position écartée, l'ergot 74 se trouve dans la partie de la rainure 43 correspondant à la plage 75-77. Dans cette plage, l'affichage d'une température s'effectue de la même façon que ci-dessus. Lorsque l'ergot 74 se déplace vers la paroi- 77, la température de l'eau augmente. La température maximale correspond au maximum que peut délivrer la source d'eau chaude sanitaire. Lorsque l'ergot 74 se déplace vers l'épaulement 75 et le dépasse, il retombe automatiquement dans la plage des températures normales (inférieures à 390), ctest-à-dire la plage 75-76, grâce au rappel du ressort 70. Cet agencement est très avantageux : - - un seul organe (le croisillon 7) doit être manipulé pour afficher et régler la température et pour passer de l'eau chaude (inférieure à 390) à de l'eau très chaude (supérieure à 390), avec retour automatique dans la première position, ce qui est très simple pour l'usager; - le déplacement axial brusque du croisillon pour passer d'une plage à l'autre est très visible et alerte l'utilisateur; - la bague colorée 67 sert d'indicateur supplémentaire à l'utilisateur avant qu'il n'agisse sur l'organe de réglage de débit 2. Bien entendu, dans tout ce qui précède, la valeur 390 n'a été mentionnée qu'à titre indicatif; ce pourrait etre 420 ou 450, ou toute autre valeur désirée; il en est de même pour les étendues angulaires des deux plages de la rainure 43. - REVENDICATIONS 1.- Robinet mitigeur thermostatique, du type comprenant un corps fixe portant un croisillon rotatif de réglage de la température dont la course est limitée dans les deux sens, une butée limitant normalement la rotation dans un sens du croisillon à une fraction de ladite course, et des moyens pour faire franchir au croisillon cette butée et lui permettre de poursuivre sa rotation, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un montage axialement coulissant du croisillon (7) sur le corps (1 ), le passage de la butée (75) et la poursuite de la rotation du croisillon s'effectuant en faisant passer ce dernier d'une première à une seconde positions axiales par rapport au corps. 2.- Robinet suivant la revendication 1, dans lequel le croisillon est monté à une extrémité du corps, caractérisé en ce que la première position et la seconde position du croisillon (7) sont respectivement une position enfoncée et une position écartée par rapport au corps (la). 3.- Robinet suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (70) de sollicitation élastique du croisillon (7) vers sa première position axiale. 4.- Robinet suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le croisillon (7) porte à sa périphérie un ergot (74) se trouvant en regard de la butée (75) dans la première position du croisillon. 5.- Robinet suivant la revendication 4 lorsqu'elle dépend de la revendication 3, caractérisé en ce que, dans la deuxième position du croisillon (7), l'ergot(76) repose sur un palier circulaire s'étendant à partir d'un épaulement (75) constituant ladite butée. 6.- Robinet suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'ergot (74) se deplace dans une rainure circulaire (43) limitée à ses extrémité et dont le fond est constitué par deuxpa liers successifs de hauteurs axiales différentes (h, H) séparés par ledit épaulement (75). 7.- Robinet suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérIsé en ce que l'ergot (74) est dirigé axialement. 8.- Robinet suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, lorsque le croisillon (6) passe de sa première à sa seconde positions, il découvre un élément indicateur (67) de cette seconde position. 9.- Robinet suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément indicateur (67) est une bande colorée.