Brevet FR2397579A1 — publié le 19790209

La présente invention se rapporte à un robinet mélangeur à commande unique, pour eau chaude ou froide, du type dans lequel le réglage du débit et des proportions de mélange est effectué au moyen de trois plaques perforées, mobiles les unes par rapport aux autres, en matière dure, en général en matière céramique frittée. Dans les robinets mélangeurs à plaques en matière dure les plus répandus, il y a deux plaques, l'une fixe (qui peut etre remplacée par deux sections de tube) comportant des ouvertures qui communiquent avec les tubulures d'arrivée, et éventuellement une troisième- ouverture qui communique avec la tubulure de débit, et une plaque mobile coopérant avec la plaque fixe et mobile suivant deux directions différentes ou bien avec un mouvement linéaire et un mouvement de rotation, comportant des ouvertures ou des creux qui en coopérant avec les ouvertures de la plaque fixe, règlent à la fois la quantité débitée et la proportion de mélange entre eau chaude et eau froide.Cependant, dans ces. robinets, l'effet de réglage du débit tend à modifier le réglage du mélange et donc la température de l'eau mélangée débitée, et l'on ne peut réduire ce phénomène dans des limites acceptables qu'en réduisant l'amplitude des déplacements de réglage et, par suite, la sensibilité de réglage du robinet. Pour améliorer le- fonctionnement-, on a proposé d'utiliser dans- des robinets semblables trois plaques en matière dure, dont l'une est fixe et présente trois ouvertures, deux d'arrivée et une de distribution, la seconde est montée rotative sur la première et présente trois ouvertures qui, en coopérant avec celles de la plaque fixe, commandent les proportions de mélangée, et la troisième est montée sur la seconde de façon à pouvoir se déplacer suivant une direction perpendiculaire à la droite reliant les centres des ouvertures d'arrivée et présente un creux qui, en coopérant avec les ouvertures de la seconde plaque, commande le débit passant des ouvertures d'arrivée à l'ouverture de distribution.Ce creux de la troisième plaque est, dans certains cas, remplacé par des ouvertures traversantes mises en communication par la cavité d'une tête superposée de façon étanche à la troisième plaque. Avec une structure semblable-, on améliore l'indépendance entre les réglages de débit et de température, mais un fonctionnement correct nécessite un court prolongement dès ouvertures d'arrivée de la seconde plaque et, par suite, une réduction de sensibilité du réglage de température. On peut y remédier en réalisant de telles ouvertures sur la face de la seconde plaque qui est en contact avec la première plaque, et d'étendue réduite sur la face de là seconde plaque qui se trouve au contact de la troisième plaque, mais non seulement ce moyen augmente le prix de revolent, mais il introduit une forte turbulence et augmente les pertes de charge. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des réalisations connues indiqués,-ce qui permet d'obtenir en même temps une indépendance notable entre les réglages de débit et de température,-une grande sensibilité des réglages et une construction des plaques fort économique. On atteint cet objectif, selon l'invention, du fait que le robinet mélangeur comprend une première plaque fixe présentant au moins daux ouvertures d'arrivée, une seconde plaque, rotative par rapport à la première et présentant au moins deux ouvertures de passage coopérarit avec les ouvertures d'arrivée de la première plaque, et une troisième plaque pouvant se déplacer linéairement par rapport à la seconde plaque sensiblement suivant la droite joignant les centres des ouvertures de la seconde plaque, et présentant au moins deux ouvertures de passage coopérant avec les ouvertures de la seconde plaque. Grâce à cette disposition, on peut donner à toutes les ouvertures une étendue importante suivant des arcs correspondant aux rotations de la seconde plaque par rapport à la première, ce qui permet d'obtenir une grande -sensibilité de réglage de la température, et sans introduire de difficultés pour le réglage du débit qui a lieu par des déplacements transversaux par rapport à cette étendue importante des ouvertures. De préférence, l'une des ouvertures de passage de la seconde plaque est constituée par l'ensemble de deux ouvertures ou éventuellement plus de deux ouvertures, disposées l'une à la suite de l'autre et ne communiquant pas entre elles. Cette distribution contribue notablement à rendre les réglages de débit et de température indépendants entre eux. De préférence, enfin, l'eau mélangée est renvoyée dans le corps du robinet duquel part un bec ou une tubulure de distribution, au lieu de retraverser les plaques par des ouvertures de retour. Un avantage de l'utilisation d'ouvertures allongées réside dans le fait que l'on peut disposer de plus grandes sections de passage, ce qui réduit laturbulence et les pertes de-charge. On obtient également une forte réduction de la turbulence et du bruit lors de la distribution de débits réduits, du fait que la fermeture a lieu- sur des ouvertures depassage en forme de fente allongée et étroite. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemple seulement et représentés aux dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 est une coupe d'un robinet selon un premier mode d'exécution de l'invention, suivantla ligne I-I de la figure 2, Fig. 2 est une coupe partielle suivant la ligne II-II de la-figure 1, Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, Fig. 4 est une coupe analogue à la figure 1 d'un second mode d'exécution de l'invention, Fig. 5 et 6 représente des coupes suivant les lignes V-V et VI-VI de la figure 4, respectivement, Fig. 7 représente deux plaques de distribution superposées et ayant tourné d'un certain angle ltune par rapport à l'autre. Le robinet représenté comprend un corps 1 duquel part un bec de distribution 4 et auquel arrivent deux tubulures 2 et 3 destinées respectivement à l'alimentation en eau chaude et en eau froide ; le corps 1 est fermé dans sa partie supérieure par un couvercle-5. Une plaque de distribution 11 est montée fixe dans le corps 1 et elle présente des ouvertures traversantes 12 et 13 disposées au niveau des embouchures des tubulures d'arrivée 2 et 3 et étanches par rapport à elles. Un organe de guidage 16 est monté rotatif dans le corps 1 autour de la plaque fixe 11 et une seconde plaque de distribution 15 y est insérée, et est donc aussi montée rotative par rapport à la plaque fixe 11. L'organe de guidage 16 eomporte dans sa partie supérieure des glissières rectilignes 17 entre lesquelles est montée une troisième plaque de distribution 18 qui est donc mobile diamétralement par rapport à l'organe de guidage 16 et à la seconde plaque de distribution 15. Les plaques 15 et 18 comportent deux ouvertures analogues aux ouvertures 12 et 13 de la plaque 11 et conformées et disposées de façon appropriée. A la plaque supérieure 18 est accouplée, par exemple par un pivot central 8, une tête de commande 7, creuse et comportant des ouvertures périphériques 9. Les ouvertures de la plaque supérieure 18 y débouchent, et par suite, la tête 7 joue le rôle de chambre de mélange et elle évacue l'eau mélangée dans le corps 1 du robinet par les ouvertures 9. La tête 7 est insérée entre des glissières rectilignes 19 parallèles aux glissières 17 d'un élément rotatif 20 monté de façon étanche dans le couvercle 5 et pourvu d'un joint annulaire 6 réalisant l'étanchéité par rapport à la tête 7 et lui appliquant en même temps une sollicitation élastique vers le bas qui maintient correctement appliquées les unes contre les autres les trois plaques de distribution 18, 15 et 11.Une manette de commande 32 est montée pivotante avec un axe transversal 33 dans l'élément rotatif 20 et elle est solidarisée avec un bras intérieur 31 dans une cavité de la tête de commande 7, tandis que son b-ras extérieur présente une denture 37 permettant de caler une manette de manoeuvre, non représentée. La manette peut osciller dans une ouverture évasée 36 de l'élément rotatif 20. En cours de fonctionnement, en faisant osciller la manette 32, on provoque un déplacement diamétral de la tête de commande 7 et, par suite, de la plaque 18 par rapport à la plaque 15, et ce déplacement peut être utilisé pour régler les débits dteau chaude et d'eau froide qu'on laisse entrer. Lorsque, par contre, -on fait tourner la manette 32, son axe 33 transmet la rotation à l'élément rotatif 20 qui la transmet, par l'intermédiaire de la glissière 19, à la tête 7 ; celle-ci la transmet, à son tour, par le pivot 8 à la plaque 18 qui fait tourner, par l'intermédiaire des glissières 17, l'organe de guidage 16, et en même temps, la plaque intermédiaire 15 par rapport à la plaque fixe 11. Ce déplacement peut être utilisé pour régler dans des sens opposés les passages dont dispose l'eau chaude et liteau froide, et par conséquent, leurs proportions de mélange. A titre de variante, la tête de commande 7 pourrait être guidée en étant accouplée directement à l'organe de guidage inférieur 16, au lieu de l'être par l'intermédiaire de la plaque mobile 18. Le mode de réalisation de la figure4 diffère principalement du précédent par le fait que l'organe de guidage rotatif 16 n'est pas accouplé de façon rotative directement au corps 1 et à la plaque fixe 11, maisest solidaire de l'élément rotatif 20 ; on peut ainsi se passer également de la glissière 17. Le passage vers le corps 1 de l'eau mélangée sortante, par les ouvertures périphériques 9, à partir de la tête 7, est permis par- des fenêtres 21 pratiquées diamétralement dans organe de guidage 16, ou/et par des rainures 22 parallèles à lraxe de rotation, pratiquées dans le même organe de guidage 16 autour de la plaque intermédiaire 15 qu'il retient. Dans un mode de réalisation dutype de celui de la figure 4, la plaque mobile inférieure 15 peut être solidarisée partiellement à l'élément rotatif 20, par exemple en l'insérant avec friction ou au moyen d'une contre--dépouille ou analogue, de façon à définir un bloc unitaire comprenant l'élément rotation, la manette de commande, la tête de commande et les deux plaques mobiles du robinet. Cette unité a le caractère d'une cartouche et peut être montée et démontée en bloc dans le corps du robinet, ce qui simplifie les opérations de réparation. Les figures 6 et 7 montrent comment l'une au moins des ouvertures présentées par la plaque intermédiaire 15 est subdivisée en au moins deux parties 23 et 24 dont une seule ou chacune des deux est active, selon la position de réglage des proportions de mélange (voir figure 7). Grâce à cette disposition, l'action de la plaque supérieure 18 également devient en quelque sorte proportionnelle aux.débits des-deux eaux qui arrivent, et ne tend pas à modi fier la température résultante. On peut augmenter la fidélité de température du robinet en augmentant le nombre de parties en lesquelles se subdivise l'une au moins des ouvertures de la plaque intermédiaire. L'invention peut également s'appliquer à des robinets tels que ceux indiqués à titre d'exemple où les mécanismes sont assemblés directement dans un corps de robinet, et à des robinets dans lesquels, par contre les mécanismes sont rassemblés dans une cartouche à monter dans le corps du robinet. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits et représentés à titre d'exemple, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D A T C A N 1-0-N S 10 - Robinet mélangeur à commande unique, pour eau chaude et eau froide, du type dans lequel le réglage du débit t des proportions de mélange est effectué au moyen de trois plaques perforées, mobiles les unes par rapport aux autres, en matière dure, en général en matière céramique frittée, caractérisé en ce que ledit robinet mélangeur comprend une première plaque 11 fixe présentant au moins deux ouvertures (12,13) d'arrivée, une seconde plaque 15 rotative par rapport à la première 11 et- présentant au moins deux ouvertures de passage coopérant avec les ouvertures d'arrivée (12, 13) de la première plaque 11, et une troisième plaque 18 mobile linéairement par rapport à la seconde plaque 15 sensiblement suivant la droite joignant les centres des ouvertures de la seconde plaque 15, et présentant au moins deux ouvertures de passage coopérant avec les ouvertures de la seconde plaque 15. 20 - Robinet mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures des plaques (11, 15, 18) présentent une longueur, mesurée suivant un arc correspondant à la rotation de la seconde plaque 15 par rapport à la première plaque 11, très supérieur à la largeur desdites ouvertures, mesurée radialement. 30 - Robinet mélangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une au moins des ouvertures de la seconde plaque 15 est constituée par l'ensemble d'au moins deux ouvertures (23, 24) disposées l'une à la suite de l'autre et ne communiquant pas entre- elles. 40 - Robinet mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de guidage 16 monté rotatif dans une partie fonctionnellement fixe (1, 5) du robinet, et accouplé à la seconde plaque 15 de façon à ne permettre à cette dernière que des mouvements de rotation par rapport à la première plaque 11 fixe dans le corps 1 du robinet. 50 - Robinet mélangeur selon la revendication-4, caractérisé en ce que ledit organe de guidage 16 fait corps avec l'or- gane rotatif 20 retenu par le couvercle 5 du corps 1 du robinet, la manette de commande (31, 34) du robinet étant montée (en 33) dans ledit organe rotatif 20. 60 - Robinet mélangeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde plaque 15 est montée dans l'organe de guidage 16 de façon à être retenue par lui, et à retentir à son tour la troisième plaque et ses organes de commande, en formant ainsi un sous-ensemble structural pouvant être monté dans le robinet en bloc et comprenant l'organe rotatif (16, 20), la seconde plaque (15), la troisième plaque 18 et les organes de commande (7, 31, 34). 70 - Robinet mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce-que les plaques (11, 15, 18) comportent des ouvertures de retour de l'eau mélangée, et en ce que cette dernière est renvoyée dans le corps du robinet duquel. part au moins un conduit de distribution 4. 80 - Robinet mélangeur selon les revendications 6 et 7 caractérisé en ce qu'au moins une ouverture de passage de l'eau mélangée est pratiquée (21) dans la paroi de ltorgane rotatif 20. 90 - Robinet mélangeur selon les revendications 6 et 7 caractérisé en ce que des ouvertures (22) de passage de l'eau mélangée sont pratiquées entrel'organe de guidage (16) et la seconde plaque (15) qui lui est accouplée.