Brevet FR2443628A1 — publié le 19800704

L'invention concerne une cartouche de commande pour un robinet, en particulier un robinet sanitaire, comportant un boitier de cartouche, dans lequel sont disposés un disque de commande fixe et un disque de commande appliqué contre et mobile par rapport à ce dernier, et comportant un fond qui possède au moins une ouverture d'admission, une première garniture d'étanchéité disposée entre le fond et le disque de commande fixe et constituée en un matériau élastomère et une seconde garniture d'étanchéité disposée sur la face extérieure du fond et constituée en un matériau élastomère. Dans le cas de telles cartouches connues de commande, on a trop peu porté attention au fait que'la première garniture d'étanchéité montée entre le disque de commande fixe et le fond, détermine dans une large mesure la pression d'application entre les deux disques de commande. La valeur de cette pression d'application détermine le comportement de marche du robinet au cours des années et naturellement, également son étanchéité. En raison de tolérances de fabrication à l'intérieur du boitier de la cartouche et pour les disques de commande, la déformation de cette garniture d'étanchéité peut être très différente, ce qui peut avoir une influence negative non pas sur son action d'étanchéité, mais sur la pression d'application des deux disques de commande. On connaît également des cartouches de commande qui se différencient des cartouches décrites précédemment par le fait que l'on n'utilise qu'une garniture d'étanchéité qui s'étend à travers le fond. Cette garniture d'étanchéité s'appuie d'une part contre le disque de commande fixe et d'autre part contre une surface d'étanchéité du boitier de robinetterie, dans lequel est montée la cartouche de commande. Dans le cas de cette constitution les difficultés d'obtention de la pression correcte d'application des disques de commande amont encore plutôt plus élevées. Lorsque des mesures particulières ne sont pas prises, aussi bien les tolérances de la cartouche de commande que celles du boitier de robinetterie s'ajoutent au niveau de la garniture d'étanchéité. Etant donné que le fond du boîtier de la cartouche est vissé directement sur une surface du boîtier de robinetterie, il ne peut se produire aucun gauchissement du boîtier de la cartouche dans le cas d'un serrage non correct. La présente invention a pour but de réaliser une cartouche de commande du type indiqué plus haut de manière que la pression de la garniture d'étanchéité située entre le disque de commande fixe et le fond, reste conservée de façon reproductible après l'ajustement en usine, même si le fond doit être à nouveau enlevé. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le fond peut être rep axialement,en excerçant ane force, contre le boîtier de la cartouche et que le boîtier de la cartouche possède, sur sonbcrrd tournd vers le fmd,iLusieurs er gotdescutien- repartis sur son pourtour et qui coagissent avec le fond et peuvent subir une déformation plastique lors de l'application sous pression du fond. Cette cartouche de commande est montée préalablement en usine de manière que les ergots de support ou de soutien soient déformés, lors de l'application par pression du fond sur le boîtier de la cartouche, à un point tel que l'on obtient un écartement déterminé entre la face inférieure du disque de commande fixe et la face supérieure du fond, et par conséquent une action déterminée de pressage de la garniture qui s'y trouve montée. Les ergots de support, qui subissent une déformation plastique, constituent des butées au moyen desquelles la position correcte du fond peut toujours être retrouvée. Avantageusement les ergots de soutien sont réalisés d'un seul tenant avec le boitier de la cartouche. Pour appliquer sous pression le fond contre le boîtier de la cartouche, on peut prévoir surale bord du boîtier de la cartouche, tourné vers le fond, des tétons qui coagissent avec des évidements dimensionnés de façon adéquate et prévus dans le fond. Les tétons et les évidements sont - accordés les uns aux autres du point de vue dimensions, de telle manière que la force de maintien H ainsi créée est inférieure à la force P de déformation des ergots de soutien. Avantageusement la garniture d'étanchéité montée sur la face extérieure du fond nécessite une force V de déformation, qui est supérieure à la force de maintien de la pression d'application, qui agit entre le fond et le boîtier de la cartouche, tout en étant inférieure à la force P de déformation des ergots de soutien. De cette manière on est certain que, lors du montage de la cartouche de commande dans le boîtier de robinetterie, le fond vient de façon fiable en application entre les ergots de soutien du boîtier de la cartouche. On peut également prévoir, sur le pourtour extérieur de la surface exterieure du fond, des ergots de soutien dont la force P' de déformation soit égale ou supérieure à la force de maintien H entre le boîtier de la cartouche et le fond, mais soit inférieure à la force P de déformation des ergots de soutien. Ceci permet d'empêcher que la cartouche de commande située dans le boîtier de robinetterie puisse se coincer obliquement sur la garniture d'étanchéité extérieure, ce qui foulerait cette dernière. De même les ergots de soutien du fond sont avantageusement réalisés d'un seul tenant avec ce dernier. Ils peuvent être entourés par une parie évidée fannan rainure ou gor. tte pNie évidée fournit un certain espace pour le dégagement du matériau lors de la déformation plastique. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés plusieurs formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 représente une coupe partielle de la zone inférieure de la cartouche de commande avant (moitié gauche de la figure) et après (moitié droite de la figure) de montage du fond. La figure 2 montre le type d'assemblage à tenon et mortaise du corps de cartouche et du fond, à plus grande échelle. La figure 3 représente une coupe partielle du fond de la cartouche de commande muni des ergots de soutien, à une plus grande échelle. Sur la moitié gauche de la figure 1 on a représenté en coupe partielle la cartouche de commande 1 avant l'assemblage. La cartouche de commande 1 comporte un boîtier cylindrique 3, qui contient de façon connue un disque de commande fixe 4, par exemple un disque en céramique, dit disque fixe, et un disque de commande 5 mobile par rapport au disque précédent et dénommé disque de réglage. Le disque de réglage 5 est relié à une pièce d'entrainement 6 en matière plastique, sur laqwAle est monté le dispositif mécanique de déplacement (non représenté). Les ouvertures de réglage situéesdans les disques de commande ne sont pas représentées pour conserver la clarté du dessin. Leur disposition et leur réalisation se différencient selon que l'on doit monter un pur robinet d'arrêt ou un mitigeur.Dans le premier cas le disque de réglage exécute en général un pur mouvement de rotation, tandis que dans le second cas il exécute un mouvement combiné de rotation et de translation. Sur le bord inférieur du boîtier de cartouche 3 se trouvent disposés plusieurs ergots formant entretoises 7, répartis sur le pourtour. Ces ergots sont dimensionnés de telle manière qu'ils peuvent subir une déformation plastique moyennant l'application d'une force minimale P. Avantageusement ils sont moulés directement par injection sur le boîtier 3. Dans la face supérieure ainsi que dans la face inférieure du fond 2 sont usinées des gorges ou rainures qui logent des garnitures d'étanchéité 8, 9. Ces dernières sont séparées les unes des autres et entourent respectivement les orifices de passage (non représentés) situés dans le fond 2, de sorte qu'aucune eau ne peut s'évacuer latéralement, ni ne peut parvenir d'une ouverture de passage à l'autre. Sur le bord inférieur du boîtier de cartouche 3 sont en outre ménagés par moulage un ou plusieurs tétons saillants 10. Des évidements 11 complémentaires de ces tétons sont prévus dans le fond 2 (voir la figure 2). Les tétons 10 et les évidements 11 sont dimensionnés de telle manière qu'ils ne peuvent être en foncés les uns dans les autres uniqi en exeurtune oertsns force La force H nécessaire à cet effet est toutefois plus faible que la force P mentionnée ci-dessus, pour laquelle les ergots de soutien 7 subissent une déformation plastique. La garniture d'étanchéité supérieure 8 (figure 1) a un rôle supplémentaire : lorsque le fond 2 est appliqué contre le boîtier 3,cette garniture d'étanchéité détermine, par son taux de déformation, la pression avec laquelle le disque fixe 4 est appliqué sous pression contre le disque de réglage 5. La valeur de cette pression d'application doit être réglée avec le plus grand soin étant donné qu'elle est décisive pour le fonctionnement du robinet. Si la pression d'application est trop faible, le robinet est éventuellement non étanche. Dans le cas d'une pression d'application trop importante, le disque de réglage 5 devient au cours du temps difficile à manoeuvrer, et ce en particulier lorsque la graisse déposée initialement à l'usine sur les surfaces de contact des disques 4, 5 a été éliminée par l'eau. Le fond 3 doit par conséquent, lors du montage, être amené à une distance a définie de façon précise par rapport à la face inférieure du disque fixe et y être fixé. Dans le cas de la cartouche de commande décrite, ceci s'effectue de la façon suivante. On oriente le fond 2 par rapport au boîtier 3, de manière que les tétons 10 puissent pénétrer dans les évidements 11 (voir la moitié gauche de la figure 1). On exerce alors une pression axiale sur le fond 2 ou sur le boîtier 3. Les tétons 10 pénètrent dans les évidements 11 jusqu'à ce que le fond 2 vienne s'appliquer contre les ergots de soutien 7. On augmente alors la force exercée ; les ergots de soutien 7 subissant une déformation plastique, le fond 2 se rapproche plus encore du bord libre du boltier 3. On contrôle en permanence l'écartement entre la face inférieure du disque fixe 4 et la face supérieure en vis-à-vis du fond 2. Lorsque cet écartement a atteint une valeur prédéterminée a, l'enfoncement des tétons 10 du boîtier dans le fond 2 et la déformation supplémentaire des ergots de soutien 7 sont terminés (voir la moitié de droite de la figure 1).En raison de la force de maintien H des tétons 10 dans les évidements 11, le fond 2 reste alors également relié au boltier 3 lorsque la pression d'application extérieure est supprimée. Des processus particuliers de soudage pour la fixation en position ne sont pas nécessaires. La valeur a est choisie de telle manière que dans le cas de la garniture d'étanchéité 8 utilisée, il se produise une déformation telle et par conséquent une pression d'application telle sur le disque fixe 4, que, pratiquement, un fonctionnement parfait du robinet se trouve garanti également pendant une durée de service importante. Le dispositif décrit présente l'avantage particulier consistant en ce que, après l'ajustement de 11 écartement a, le fond peut être également à nouveau retiré, par exemple pour nettoyer l'espace intérieur de la cartouche ou bien y remplacer des pièces. Le fond 2 peut être à cet effet légèrement retiré à l'aide d'un outil, qui est introduit dans la fente subsistante entre le fond 2 et le bord inférieur du boîtier 3. Lors de la remise en place du fond 2, on exerce une force qui ne dépasse pas la force P de déformation des ergots de soutien 7. Les ergots de soutien 7 déjà déformés agissent par conséquent à la façon de butées, grâce auquelles on peut aisément retrouver à nouveau l'ajustement déjà réalisé (en usine). Un autre avantage du dispositif décrit réside dans le fait que, en raison de la presence des ergots de soutien 7, le boîtier 3 ne peut pas se disposer en oblique par rapport au fond 2, lors de l'actionnement du robinet. Un foulage de la garniture d'étanchéité 8, qui serait susceptible de réduire la durée de vie de cette dernière, est donc exclu. Si le fond 2 peut être aisément enlevé, c'est-à-dire si la force de maintien H des tétons 10 dans les évidements 11 n'est pas très élevée, il peut arriver, en particulier sous l'influence de la garniture d'étanchéité 8, que le fond 2 s'écarte à nouveau, après l'ajustement, de la distance a par rapport au disque fixe 4. Ceci n'est pas nuisible ; il faut simplement veiller à ce que le fond 2 soit presse à nouveau contre les ergots de soutien 7 du boîtier de cartouche 3, lors de son montage dans le boîtier 12 de robinetterie. Cette pression d'application peut être obtenue simplement par l'intermédiaire de la garniture d'étanchéité inférieure 9 située dans le fond 2 et qui prend appui, lors du montage dans le boitier de robinetterie 12 (voir la moitié de droite de la figure 1), contre une surface dudit boîtier, contre laquelle elle joue simultanément son rôle d'étanchéité. La force V de déformation de cette garniture d'étanchéité 9, avec laquelle par conséquent, dans le cas du montage de la cartouche 1, dans le boîtier de robinetterie 12, le fond 2 est repoussé vers le haut, doit être égale ou supérieure à la force de maintien H des tétons 10 dans les évidements 11, mais en étant inférieure à la force P deéformation des ergots de soutien 7.On applique ensuite le fond 2 de façon fiable contre les ergots de soutien 7 et l'on obtient de façon précise l'action de pression correcte de la garniture d'étanchéité 8. Si, comme cela a été décrit, le fond 2 seul est repoussé vers le haut sous l'action de la garniture d'étanchéité intérieure 9, un travail de foulage peut se produire au niveau de cette garniture d'étanchéité 9, étant donné que la cartouche 1 peut se disposer en oblique à l'intérieur du boitier de robinetterie 12, lors de l'actionnement. Pour cette raison, le fond 2 est également muni de préférence également sur le pourtour extérieur de sa surface inférieure, d'ergots de soutien déformables,l3 (voir la figure 1, moitié de droite, et la figure 2). Ces ergots sont déformés lors du montage de la cartouche 1 dans le boîtier de robinetterie 12 de telle manière qu'une distance ou un écartement b est réglée entre la face inférieure du fond 2 et la surface d'étanchéité située dans le boîtier de robinetterie 12. Pour cet écartement b, la garniture d'étanchéité inférieure est soumise de façon précise à la pression correcte. Un basculement oblique de la cartouche 1 dans le boîtier de robinetterie 12 et un foulage de la garniture d'étanchéité 9 ne sont plus possibles. La force P' de déformation des ergots de soutien 13 sur le fond 2 doit naturellement être inférieure à la force P de la déformation des ergots de soutien 7 situés dans le boîtier de cartouche 3, afin que l'écartement correct a entre la face inférieure du disque fixe 4 et la face supérieure du fond 2, c'està-dire l'action de pression correcte exercée sur la garniture d'étanchéité supérieure 8, reste conservée De préférence les ergots de soutien 13 situés sur le fond 2 sont entourés par une partie évidée 14 en forme de gorge ou de rainure (voir figure 3) dans laquelle le matériau peut refluer lors de la déformation plastique des ergots de soutien 13. REVENDICA?IONS 1. Cartouche de commande pour un robinet, en particulier un robinet sanitaire, comportant un bottier de cartouche, dans lequel sont disposés un disque de commande fixe et un disque de commande appliqué contre et mobile par rapport à ce dernier, et comportant un fond qui possède au moins une ouverture d'admission, une première garniture d'étanchéité disposée entre le fond et le disque de commande fixe et constituée en un matériau élastomère et une seconde garniture d'étanchéité disposée sur la face extérieure du fond et constituée en matériau élastomère, caractérisée par le fait que le fond (2) peut-etre pressé axialement, sous l'action d'une force, contre le bottier de cartouche (3) et que le bottier de cartouche (3) et/ou le fond (2) possède, sur son bord tourné vers l'autre pièce, plusieurs ergots de soutien (7) répartis sur son pourtour et qui peuvent subir une déformation plastique lors de l'application réciproque sous pression du fond (2) et dut bottier de cartouche (3). 2. Cartouche de commande suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les ergots de soutien (7) sont réalisés d'un seul tenant avec le bottier de cartouche (3). 3. Cartouche de commande suivant l'une des re vendicatiors 1 ou 2, caractérisée par le fait que pour ap- pliquer sous pression le fond (2) contre le bottier de cartouche (3), il est prévu sur le bord du bottier de cartouche (3), tourné vers le fond (2), des tétons (10) qui coagissent avec des évidements (11) dimensionnés de façon adéquate et prévus dans le fond (2). 4. Cartouche de commande suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que les tétons (lo) et les évidements (11) sont accordés les uns aux autres du point de vue dimensions, de telle manière que la force de maintien H ainsi créde est inférieure à la force P de déformation des ergots de soutien (7). 5. Cartouche de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la garniture d'étanchéité (9) montée sur la face extérieure du fond nécessite une force V de déformation, qui est supérieure à la force de maintien de la pression d'application, qui agit entre le fond (2) et le bottier de cartouche (3), tout en étant inférieure à la force P de déformation des ergots de soutien (7). 6. Cartouche de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait quJil est prévu sur le pourtour extérieur de la surface extérieure du fond (2), des ergots de soutien (13) dont la force P' de déformation est égale ou supérieure à la force de maintien H entre le bottier de cartouche (3) et le fond (2), mais est inférieure à la force P de déformation des ergots de soutien (7). 7. Cartouche de commande suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que les ergots de soutien (13) sont réalisés d'un seul tenant avec le fond (2). 8. Cartouche de commande suivant l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée par le fait que les ergots de soutien (7)sontentourés par une partie évidée (14) formant rainure ou gorge.