Brevet FR2410195A1 — publié le 19790622

La présente invention a pour objet une robinetterie sanitaire mitigeuse plus communément appelée "mitigeur". Les appareils sanitaires et ménagers tels que lavabos, bidets, baignoires, douches, éviers et leurs dérives comportent une robinetterie avec amenées d'eau froide et d'eau chaude. Autrefois, il était prévu deux robinets distributeurs distincts pour l'eau froide et l'eau chaude1 de telle sorte qutaucun mélange n'était réalisé au niveau du jet Plus récemment,-ont été réalisées des robinetteries dites "mélangeuses", c'est-à-dire comportant un robinet sur la tuyauterie d'amenée d'eau chaude, un robinet sur la tuyauterie d'amenée d'eau froide, les sorties de ces deux robinets convergeant et ayant un tronçon commun au niveau duquel se fait le mélange entre l'eau chaude et l'eau froide.Pour régler, d'une part1 le débit global et, d'autre part, la temperature de l'eau de sortie, il convient de jouer sur les débits respectifs d'eau chaude et d'eau froide. L'inconvénient de cette solution est qu'il est difficile de modifier le débit tout en gardant une température constante, ou de retrouver la température souhaitée après que les robinets aient été fermes. Il existe également des mitigeurs qui permettent, d'une part, de régler la température du mélange et, d'autre part, le débit de celui-ci. Donc, lorsque le mélange de sortie est à une température déterminée, il est possible de modifier le débit de façon très simple à l'aide d'un seul bouton ou levier sans modifier la température de sortie. Ces mitigeurs, qu'ils soient mécaniques ou thermostatiques, jouent sur la variation des débits respectifs d'eau chaude et d'eau froide pour réaliser le réglage de température, puis toujours sur ces memes débits, le rapport de ceux-ci restant constant, pour réaliser la variation du débit global. Certains mitigeurs comportent des organes de commande et de réglage constitués par deux plaques de céramique glissant l'une sur l'autre, percées d'orifices déplaçables les uns relativement aux autres pour modifier les sections de passage des fluides. Pour que l'étanchéité soit réalisée, et que le glissement des plaques l'une sur l'autre se fasse dans de bonnes conditions, il est nécessaire que celles-ci présentent une excellente planéité. D'autres mitigeurs comportent des joints toriques obturant plus ou moins les amenées d'eau chaude et d'eau froide. Les inconvénients inhérent à ces appareils proviennent essentiellement du fait que la partie mécanique de commande comportant des pièces de frottement se trouve dans l'eau. Or, l'eau, de par sa nature et de par les petites particules solides, telles que les graviers qu'elle contient, détériorent les organes de commande en rayant les plateaux de céramique ou en détériorant les joints toriques. Par conséquent, au bout de quelques années, la commande de tels mitigeurs devient extrêmement dure, ce qui implique le changement des pièces de fròttement. La Demanderesse exploite depuis de nombreuses années un brevet concernant un-mitigeur dans lequel la partie mécanique de commande est séparée de la partie hydraulique par une membrane étanche et élastique réalissnt une fermeture sans frottement au niveau des joints. Le but de l'invention est de fournir un mitigeur de ce type, dont la conception est extremement simple et dont les organes essentiels font partie d'un bloc interchangeable très rapidement. A cet effet, ce mitigeur comprend une embase dont une partie forme un plateau présentant deux ouvertures pour les amenées d'eau froide et d'eau chaude respectivement, et une ouverture pour ltévacuation du mélange d'eau chaude et d'eau froide, les ouvertures d'amenée d'eau chaude et d'eau froide étant chacune associées, du coté du corps de l'appareil, à une partie formant siège, une membrane soupl-e et imperméable apte à coopérer avec les parties formant sièges, deux poussoirs, de section correspondant sensiblement à celle des ouvertures d'amenée d'eau froide et d'eau chaude, situés en regard de celles-ci, de l'autre côté de la membrane, une came, en appui sur les deux poussoirs, apte à pivoter d'une part, autour d'un axe perpendiculaire à la membrane et, d'autre part, à proximité de l'une de ses extrémités, autour d'un axe orthogonal au précédent, c'est-â-dire contenu dans un plan parallèle au plan de la membrane, un excentrique étant associé à cette came, pour provoquer son pivotement autour du second axe cité. La pression de l'eau au niveau des sièges agit sur la membrane et tend à repousser les deux poussoirs. Lors du pivotement de la came aiitôur dwun axe perpendiculaire au plan de la membrane, la came agit sur les deux poussoirs de manière à permettre une modification des débits au niveau des deux orifices d'amenée d'eau chaude et d'eau froide en fonction de la température désirée du mélange. Le pivotement de la came autour de l'axe parallèle à la membrane permet le réglage du débit. Du fait qu'en position de fermeture la membrane est en appui sur les deux arrivées d'eau chaude et d'eau froide, il n'est pas nécessaire de prévoir de clapet anti-retour. Le fait de disposer d'une came à pas variable donne une proportion d'eau chaude et d'eau froide fonction du débit demandé, ce qui assure une progressivité parfaite du mélange à tous les débits même si ceux-ci sont très faibles. Il est, en outre, possible d'obtenir toutes les températures et tous les débits séparément ou simultanément et d'arrêter la distribution du mélange sans modifier le réglage de La température désirée. Ce mitigeur est extrêmement fiable puisque ne comportant pas de presse-étoupe et pas de joint torique, la partie mécanique de commande étanttotalement séparée de la partie hydraulique par une membrane en matière synthétique résistant à 120il, venant appuyer sans frottement sur les sièges, ce qui évite l'usure de ces parties et assure une douceur de manoeuvre dans le temps. Selon une forme d'exécution de l'invention, la partie de la came en appui sur les deux poussoirs présente une épaisseur variable et possède un profil symétrique par rapport à un plan médian perpendiculaire au second axe de pivotement de la came, chaque surface d'appui sur un poussoir, considérée depuis le plan médian précité vers le second axe de pivotement, étant inclinée depuis le centre de la came vers la membrane. Avantageusement, itexcentrique est articulé autour d'un axe parallèle à l'axe d'articulation de la came, cet axe étant monté dans une chape ménagée dans une pièce dans laquelle est également ménagée la chape servant au maintien de l'axe d'articulation de la came. Le pivotement d'une tige prolongeant la pièce dans laquelle est ménagé l'excentrique autour diun axe sensiblement perpendiculaire à la membrane permet le réglage de la température, tandis que le pivotement de cette même tige autour de l'axe de l'excen- trique permet le réglage du débit global. Plus la came est rapprochée de la membrane, plus le débit global est faible, et inversement. Il s'agit donc d'un mitigeur à mono-commande. De plus, il comporte un carter qui, fixable sur l'embase, contient les différents éléments intermédiaires, ce carter étant de forme générale cylindrique et servant de palier pour le pivotement de la pièce, également de forme cylindrique, dans laquelle sont ménagées les chapes de maintien des axes d'articula tion de la came et de l'excentrique. L'ensemble forme, en conséquence, une cartouche qui est démontable extrêmement facilement. Ainsi, si une robinetterie présente une déficience, il suffit, après avoir coupé les alimentations en eau, de procéder simplement au changement de la cartouche.Le fait que les organes essentiels se trouvent réunis sous forme d'une cartouche indépendante est intéressant car permettant, dans un premier temps, le montage des cartouches, puis l'adaptation de celles-ci dans divers types de robinetteries, destinées par exemple à équiper des lavabos, des bidets, des baignoires, des douches et leurs dérivés. L'intérêt de l'agencement selon l'invention est que toutes les pièces intermédiaires sont tenues dans le carter, et à l'exception bien entendu de la membrane peuvent être réalisées en matière plastique autolubrifiante. Ces matières présentent l'intérêt d'être extrêmement résistantes tout en étant d'un faible poids. De par leur plasticité, la fermeture peut être réalisée par encliquetage du carter sur l'embase. Selon une autre caractéristique de l'invention, une rondelle est interposée entre la face supérieure du carter et l'ensemble tournant dans celui-ci, des vis de positionnement axial étant prévues, qui sont accessibles de la face supérieure du carter. Cette caractéristique permet, dans le cas peu probable, où certaines pièces de commande aient subi une usure,de rattraper cette usure par déplacement de la rondelle, ceci sans même être obligé de couper les alimentations en eau chaude et froide. En outre, le carter présente sur sa face externe un épaulement sur lequel est destiné à venir en appui, pour la fixation de l'appareil un écrou vissable dans le corps de robinetterie. La cartouche est donc fixée de façon extrêmement simple dans le corps de robinetterie. Afin d'éviter que le bouton de reglage de la température puisse tourner dans des proportions non souhaitables, le carter présente, faisant saillie sur sa face interne, au moins un doigt, destiné à coopérer avec des butées solidaires de l'ensemble tournant pour limiter le mouvement de celui-ci. Enfin, il est prévu entre la membrane et la came un plateau présentant des ouvertures pour le passage des poussoirs. Ceci assure un positionnement parfait et définitif des poussoirs par rapport à la membrane et aux arrivées d'eau froide et d'eau chaude. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce mitigeur Figure l est une vue en perspective éclatée des éléments constitutifs d'une robinetterie mitigeuse Figure 2 est une vue en perspective du mitigeur proprement dit, dont une partie a été arrachée Figures 3 et 4 sont deux vues en coupe longitudinale de la partie du mitigeur correspondant au réglage de la température dans deux positions extrêmes ; Figure 5 est une vue de face de l'ensemble de commande du débit, correspondant à un débit nul en-trait plein et à un certain passage du fluide en traits mixtes. La robinetterie mitigeuse représentée à la figure l comprend un corps de robinetterie 2 dans lequel est ménagé un évidement 2 destiné à recevoir le mitigeur 4 proprement dit. Le mitigeur 4 est bloqué dans le corps de robinetterie par l'intermédiaire d'un écrou fileté 5, vissé dans un taraudage 6 du corps de robinetterie. Après mise en place de ces différents éléments, il est procédé au montage d'un bouton de commande 7. Le mitigeur 4 comprend une embase 8 dont une partie forme un plateau 9 dans lequel sont ménagées deux ouvertures respectivement iO pour l'amenée d'eau froide et 12 pour l'amenée d'eau chaude. il est également prévu une ouverture 13 pour l'évacuation du mélange d'eau chaude et d'eau froide. Chaque ouverture 10 et 12 est associée, du cté du corps de l'appareil, à une partie 14 formant siège. Au-dessus des sièges 14 se trouve une membrane d'étanchéité souple et imperméable ii, Du côté de la membrane opposée aux arrivées 10 et 12 se trouvent deux poussoirs 15 de section correspondant sensiblement aux sections de celles-ci et situés en regard d'elles, montés à l'intérieur d'un plateau 16 présentant deux ouvertures pour leur passage et assurant leur positionnement précis par rapport aux ouvertures. Au-dessus du plateau 16 est prévue une came 17 apte à pivoter autour d'un axe 13 perpendiculaire à la membrane 11. Cette came est articulée à proximité de l'une de ses extrémités autour d'un axe 19 contenu dans un plan parallèle à celui de la membrane ll. La surface de la came 17, qui prend appui sur les poussoirs 15 est inclinée depuis la membrane vers le centre de la came et depuis chaque bord d'articulation de celle-ci sur l'axe 19 vers un point situé dans un plan médian perpendiculaire à l'axe de pivotement 19. Cette came subit, sur sa face opposée à celle en appui sur les poussoirs, l'action d'un excentrique 20 articulé autour d'un axe 22, parallèle à l'axe 19. L'action de l'excentrique 20 sur la came provoque le pivotement de celle-ci autour de l'axe 19 et, par suite, modifie la force d'appui de la came 17 sur les poussoirs 15. il est à noter que les axes 19 et 22 sont montés dans des chapes appartenant à une même pièce 23 présentant une symétrie de révolution. L'ensemble est logé dans un carter 24 en matière synthétique, de même que toutes les autres pièces constitutives du mitigeur à ltexception de la membrane, qui vient s'encliqueter sur l'embase 8. Le carter est de forme générale cylindrique et joue le rôle de palier pour le pivotement de la pièce 23 et des organes qui lui sont associes autour de l'axe 18. En outre, il est prévu entre la face supérieure du carter et la pièce 23 une rondelle 25 sur laquelle sont en pression des vis 26, agissant parallèlement à 1'axe 18, et accessibles de la face supérieure du carter. Ces vis permettent de compenser une éventuelle usure des organes de friction. L'excentrique 20 est muni d'un prolongement vers le haut 27 formant un axe. Sur cet axe est engagé le bouton 7, l'axe présentant à cet effet un méplat 28 pour que le positionnement du bouton, qui présente une ouverture ayant une partie tronquée, soit satisfaisant. La fixation du bouton 7 est réalisée par l'inter- médiaire dune vis, non représentée au dessin, traversant celui-ci, et engagée dans un taraudage 29 de l'axe 27. Les références FR et C du dessin correspondent à un pivotement de l'ensemble tournant dans les deux sens autour de l'axe 18, tandis que les flèches O et FE indiquent les deux sens de pivotement de l'axe 27 autour de l'axe 22 de l'excentrique 20. D'un point de vue pratique, l'utilisation de ce mitigeur est la suivante. Par pivotement du bouton 7 autour de l'axe 18, l'usager provoque la rotation de la came 17 qui modifie son appui sur les poussoirs 15. Ces poussoirs, par l'intermédiaire de la membrane Il ferment plus ou moins les sièges 14 appartenant à l'arrivée d'eau froide 10 et à l'arrivée d'eau chaude 12, permettant un dosage progressif et précis du rapport entre l'eau chaude et l'eau froide pour obtenir un mélange parfait. Les figures 3 et 4 correspondent aux deux positions extrades de la came. A la figure 3, l'orifice 10 d'amenée d'eau froide est entièrement fermé alors que l'orifice 12 d'amenée d'eau chaude est ouvert, tandis qutà la figure 4, l'orifice d'amenée d'eau froide est entièrement ouvert, tandis que l'orifice 12 d'amenée d'eau chaude est entièrement fermé. Selon l'inclinaison de l'excentrique 20 dans le sens O tE, la came 17, qui subit son appui, pivote autour de son axe fl et possède un pas variable proportionnel au débit demandé, ce qui assure un mélange parfait à tous les débits. La figure 5 schématise le réglage des débits. Dans la position représentée en traits pleins, l'excentrique 20 agit sur la came 17,de telle sorte que celle-ci se trouve dans sa position la plus rapprochée de la membrane ll. Celle-ci est alors en appui sur les sièges 14 des arrivées 10 et 12 d'eau froide et d'eau chaude, ce qui supprime les risques de retour d'eau chaude dans l'eau froide. Par action de l'usager sur le bouton 7 dans le sens de la flèche 0, l'excentrique 20 prend la position représentée en traits mixtes à la figure 5 permettant, sous l'effet de la pression de l'eau transmise à la came par l'intermédiaire des poussoirs, le relèvement de celle-ci et l'ouverture progressive des amenées 10 et 12 d'eau froide et d'eau chaude. il est bien évident qu'il est possible de prévoir des butées, non représentées au dessin, évitant le pivotement de l'ensemble tournant 23 dans le sens des flèches FR et C, au-delà des valeurs intéressantes. Dans la mesure où ce mitigeur présenterait pour une raison quelconque une défectuosité, il est très facile à démonter puisqu' il suffit d'enlever le bouton de commande 7 et l'écrou 5 pour retirer 1'ensemble de la cartouche 4. Cette cartouche 4 contenant les organes essentiels de la robinetterie mitigeuse, son échange standard par une cartouche neuve équivaut pratiquement au montage d'une robinetterie neuve, à moindre frais. Comme il va de soi, l'invntion ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce mitigeur décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - Mitigeur, du type comportant une membrane souple et étanche séparant la partie hydraulique de la partie mécanique de commande, caractérisé en ce qu'il comprend une embase dont une partie forme un plateau présentant deux ouvertures pour les amenées d'eau froide et d'eau chaude respectivement, et une ouverture pour l'évacuation du mélange d'eau chaude et d'eau froide, les ouvertures d'amenée d'eau chaude et d'eau froide étant chacune associées, du côté du corps de l'appareil, à une partie formant siège, une membrane souple et imperméable apte à coopérer avec les parties formant sièges, deux poussoirs,de section correspondant sensiblement à celle des ouvertures d'amenée d'eau froide et d'eau chaude1 situés en regard de celles-ci, de l'autre côté de la membrane, une came, en appui sur les deux poussoirs, apte à pivoter, d'une part, autour d'un axe perpendiculaire à la membrane et, d'autre part, à proximité de l'une de ses extrémités, autour dwun axe orthogonal au précédent, c'est-à-dire contenu dans un plan parallèle au plan de la membrane, un excentrique étant associé à cette came, pour provoquer son pivotement autour du second axe cité. 2. - Mitigeur selon la revendication l, caractérisé en ce que la partie de la came en appui sur les deux poussoirs présente une épaisseur variable et possède un profil symétrique par rapport à un plan médian perpendiculaire au second axe de pivotement de la came, chaque surface appui sur un poussoir, considérée depuis le plan médian précité vers le second axe de pivotement, étant inclinée depuis le centre de la came vers la membrane. 3. - Mitigeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'excentrique est articulé autour d'un axe parallèle à l'axe d'articulation de la came, cet axe étant monté dans une chape ménagée dans une pièce dans laquelle est également ménagée la chape servant au maintien de l'axe d'articu- lation de la came. 4. - Mitigeur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un carter qui, fixable sur l'embase, contient les différents éléments intermédiaires, ce carter étant de forme générale cylindrique et servant de palier pour le pivotement de la pièce, également de forme cylindrique, dans laquelle sont ménagées les chapes de maintien des axes d'articulation de la came et de l'excentrique. 5. - Mitigeur selon la revendication q, caractérisé en ce qu' une rondelle est interposée entre la face supérieure du carter et l'ensemble tournant dans celui-ci, des vis de positionnement axial étant prévues, qui sont accessibles de la face supérieure du carter. 6. - Mitigeur selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le carter présente, sur sa face externe, un épaulement sur lequel est destiné à venir en appui, pour la fixation de l'appareil un écrou vissable dans le corps de robinetterie. 7. - Mitigeur selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le carter présente, faisant sailLie sur sa face interne, au moins un doigt, destiné à coopérer avec des butées solidaires de l'ensemble tournant pour limiter le mouvement de celui-ci. 8. - Mitigeur selon l'une quelconque des revendications l à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu entre la membrane et la came un plateau présentant des ouvertures pour le passage des poussoirs.