Brevet FR2432124A1 — publié le 19800222

L'invention concerne un distributeur de deux fluides et plus particulièrement un mélangeur d'eau chaude et d'eau froide. Les robinets mélangeurs destinés notamment à équiper les appareil sanitaires des locaux d'habitation sont bien connus. Ils sont généralement con titués par deux robinets respectivement d'eau chaude et d'eau froide et d'un bec ou col commun. à la sortie duquel on peut récupérer un mélange des eaux à une température qui est fonction des proportions dudit mélange. Ce type de mélangeur présente de nombreux inconvénients. En effet pour fermer totalement 1' f coulement il est nécessaire de fermer les deux robinets. En outre la température idéale et le débit ne peuvent être trouvés par tâtonnement qu'après des manoeuvres multiples sur les deux robinets. C'est pourquoi on a imaginé des dispositifs appelés mitigeurs qui permettent un réglage de la température au moyen d'une simple manette. Ces dispositifs comportent généralement un piston coulissant à double tête commandé par une manette qui est mueen rotation. Il existe aussi des mitigeurs à monocommande dont la manette unique permet de régler le débit, par exemple par un mouvement de traction, et la température, par exemple par un mouvement de rotation. L'invention a pour but de proposer un distributeur de deux fluides qui permet d'obtenir soit l'un, soit l'autre, soit un mélange des deux au moyen d'une commande unique ayant un seul mouvement d'actionnement. Plus particulièrement encore l'invention propose un mélangeur d'eau chaude et d'eau froide dont la fermeture et le réglage de température sont obtenus par le même moyen de commande et le même mouvement d'actionnement. Pour atteindre ces buts le distributeur selon l'invention est remarquable en ce qu'il comporte un corps creux dans lequel sont aménagés deux orifices d'entrée reliés chacun à un conduit ou canal d'amenée de l'un des fluides et au moins un orifice d'évacuation, une tige montée coulissante dans ledit corps et munie de deux gorges annulaires, un moyen d'actionnement en translation de la tige par rapport audit corps et des joints drétanchéité disposés de manière sensiblement fixe en position par rapport au corps entre ce dernier et la tige de part et d'autre des orifices d'entrée des fluides de manière telle que selon la position choisie de la tige par rapport au corps et par conséquent des gorges par rapport aux joints d'étanchéité on obtient à volonté, soit l'écoulement d'un seul des deux fluides, soit l'écoulement des deux fluides entre les orifices d'entrée et celui ou ceux d'évacuation par l'intermédiaire desdites gorges, soit encore l'arrêt de tout écoulement. Un tel distributeur peut être muni, soit d'un orifice d'évacuation commun pour les deux fluides, ménagé entre les joints d'étanchéité voisins des deux orifices d'entrée, soit de deux orifices distincts qui débouchent dans un conduit commun, assurant ainsi une possibilité de mélange des fluides. De préférence l'une au moins des gorges présente une section droite de passage qui varie selon la direction longitudinale de la tige afin de permettre une variation du débit du fluide correspondant en fonction de la position de ladite gorge. Un mode de réalisation préférentiel selon l'invention est remarquable en ce que le corps creux comporte une chemise intérieure constituée par une pluralité de bagues profilées de manière telle que deux bagues successives s'emboîtent l'une dans l'autre en ménageant éventuellement entre elles un espace destiné à recevoir un joint d'étanchéité de telle sorte que les bagues s'appuient en bout les unes sur les autres et maintiennent en bonne position les joints tandis que des embouts d'extrémité sont prévus pour fixer lesdites bagues et que ces dernières présentent des joints d'étanchéité sur leur face tournée vers la paroi intérieure du corps. Pour constituer un mélangeur, les conduits d'amenée des fluides peuvent être reliés à des canalisations ou conduites respectivement d'eau froide et d'eau chaude tandis qu'un bec verseur est relié à l orifice ou aux orifices d'évacuation. Avec ce mélangeur la manoeuvre de la tige permet d'obtenir à la sortie du bec verseur, soit uniquement de l'eau froide soit un mélange d'eau froide et d'eau chaude, soit uniquement de l'eau chaude Avantageusement dans ce cas la gorge detinée à l'eau froide présente une section droite de passage régulièrement croissante dans le sens de mouvement de la tige à partir de la position de fermeture de manière à permettre une variation du débit d'eau froide et par conséquent d'obtenir un réglage de la température en position de mélange. Selon un mode particulier de réalisation le corps est enveloppé par un carter tubulaire étanche muni d'un bec verseur dans sa partie supérieure tandis que le conduit commun dans lequel débouchent les orifices d'évacuation est fermé vers le haut et ouvert vers le bas de manière telle que ledit conduit est au moins en partie noyé par les fluides dont l'évacuation s'effectue en remontant dans le carter vers le bec afin de supprimer ou au moins atténuer les bruits d'écoulement. Dans ce mode de réalisation il peut être intéressant que le carter constitue ou soit revetu d'un habillage de préférence cuivré et que le moyen d'actionnement de la tigesoit un bras articulé à l'extrémité libre de la tige de manière telle qu'il puisse se déplacer dans un plan défini par lui-même et l'axe du distributeur. Cette disposition permet de donner au distributeur une apparence de pompe à bras. Avantageusement aussi dans ce cas une fabrication préférée selon l'invention est remarquable en ce que le corps est obtenu a partir d'un paroi filé en forme de cylindre muni de trois ailes à 1200 les unes des autres qui est creusé ou alésé dans sa partie cylindrique dans laquelle coulisse la tige tandis que les ailes présentent des alésages longitudinaux destinés à constituer respectivement les conduits d'amenée des fluides et le conduit commun d'évacuation de telle sorte que les fluides évacués par le conduit commun d'évacuation remontent vers le bec verseur entre lesdites ailes. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités apparaitront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation et qui se réfère au dessin annexé dans lequel La figure 1 montre en coupe un mélangeur selon l'invention. La figure 2 montre en coupe un profilé selon II-II de la fi Te 3. La figure 3 est une coupe selon III-III du corps de la figure re 2. La figure 4 représente la tige et La figure 5 montre une bague constitutive de la chemise intérieure du corps. Le mode de réalisation décrit ci-après concerne un mélangeur d'eau chaude et d'eau froide. Ce mélangeur comporte un corps 1 (figures 1 à 3) dans lequel est montée de manière coulissante une tige 2 (figures 1 et 4). Le corps 1 est usiné à partir d'un profilé,en laiton par exemple, représenté en coupe à la figure 2. I1 comporte une partie cylindrique centrale la et trois-ailes latérales lb, 1 et 1d (figure 2) séparées angulairement les unes des autres de 1200. Dans la partie cylindrique la est usiné un alésage central le et dans les ailes lb, 1 sont ménagés des conduits 5 et 6 munis de vis de réglage de débit 21 et 22 (figures 1 à 3). Lesdits conduits 5 et 6 sont reliés d'une part, perpendiculairement à l'axe du corps, à des orifices d'entrées respectivement 3 et 4 qui débouchent dans l'alésage le, et,d'autre part, à des conduitesd'alimentation d'eau froide et d'eau chaude 7 et 8. L'alésage 1 com e munique avec un conduit commun 11 d'évacuation par deux orifices d'évacuation 9 et 10. Ledit conduit 11 est ménagé dans l'aile ld du corps ; il est fermé vers le haut et ouvert vets le bas en position verticale. Comme le montre plus parti culièrement la figure 3 l'alésage 1 du corps présente des sections agrandies e aux niveaux desquelles sont percés les orifices d'entrée et d'évacuation et où sont ménagés les raccords d'angle entre les conduites7 et 8 et les conduits 5 et 6. L'alésage le du corps 1 est pourvu d'une chemise constituée par une pluralité de bagues 12 (figures 1 et 5). Ces bagues toutes identiques présentent chacune un profilé tel qu'elles s'emboitent en partie deux à deux. L'une des extrémités présente un collet 12a sur lequel s'appuie l'épaulement 12b de l'autre extrémité de la bague voisine. Etant donné que la hauteur x de l'épaulement est inférieure à la hauteur y du collet, il est ménagé entre deux bagues un espace libre (y-x) dans lequel est disposé un joint d'étanchéité 13.Les ba gues 12 présentent des logements annulaires 12 pour loger des joints d'étan c chéité 14 disposés entre lesdites bagues et la paroi interne de l'alésage 1 e Ces bagues comportent chacune au moins une perforation diamétrale 12d et éventuellement deux, perpendiculaires, et sont disposées de manière telle que lesdites perforations sont alignées sur les orifices d'entrée 3 et 4 et les orifices d'évacuation 9 et 10. Des embouts d'extrémité 15 et 16 fixent les bagues 12 ainsi assemblées dans ledit corps. Chacun de ces embouts comporte un joint d'étanchéité 13 maintenu entre lui et la dernière bague 12 ainsi qu'une bague de guidage et de glissement 17 pour la tige 2. Le corps 1 est enveloppé de manière étanche par un carter 18 muni d'un bec verseur 19 dans sa partie supérieure. La tige 2 présente de larges gorges annulaires 2 et 2 consti a b tuées par des amincissements de la tige en ces endroits. La gorge 2 ménagée a dans la partie supérieure de la tige dans la position verticale représentée aux figures 1 et 4 présente une section de passage croissante à partir du haut et un chanfrein à son extrémité inférieure tandis que la gorge 2b présente une section de passage sensiblement constante à l'exception de ses extrémités qui sont chanfreinées. La position des bagues 12 dans le corps 1 aux niveaux des orifices d'entrée 3 et 4 des fluides dénommées ci-après bagues d'orifices permet d' encadrer lesdits orifices par des joints d'étanchéité 13. La tige 2 est montée coulissante dans les bagues 12 et les embouts 15 et 16 et elle est actionnée par un bras (non représenté) articulé à l'extrémité libre de la tige 2 au moyen par exemple d'une articulation en for d'étrier 20. Dans la position de fermeture représentée à la figure 1 les eaux chaude et froide qui parviennent respectivement aux orifices 3 et 4 par les conduits 5,6 et les conduit se dispersent ou diffusent entre la tige et les bagues correspondantes et leurs écoulements sont empêchés par les joints d'étanchéité 13 dont sont munies lesdites bagues. Lorsque la tige 2 est entraînée dans un mouvement linéaire vers le bas au moyen du bras mentionné ci-avant, le chanfrein de la gorge 2a dépasse vers le bas le joint d'étanchéité 13 supérieur de la bague 12 d'orifice 3 tandis que le chanfrein inférieur de la gorge 2b reste, au début de la manoeuvre, au-dessus du joint 13 supérieur de la bague 12 d'orifice 4. Dans cette position il est clair que l'eau froide peut s'écouler par l'orifice 9 au maximum de son débit étant donné que la section de passage de la gorge 2 est maximum tandis que l'écoulement d'eau chaude est toujours empêché. En continuant le mouvement de descente de la tige 2, la section de passage d'eau froide diminue tandis que le chanfrein inférieur de la gorge parvient jusqu'au joint 13 supérieur de la bague 12 d'orifice 4 et le dépasse vers le bas de telle sorte que l'eau chaude peut s'écouler par l'orifice 10. Dans cette position le conduit commun Il reçoit un mélange d'eau chaude et d' eau froide En continuant le mouvement de descente de la tige 2, l'eau chau- de s'écoule toujours avec le même débit tandis que -le débit d'eau froide diminue en raison de la décroissance de sa section de passage ce qui permet de régler la température de mélange. Enfin lorsque la gorge 2a présente une section insuffisante le joint 13 mentionné ci-avant obture l'écoulement d'eau froide, le conduit 11 ne recevant plus que de l'eau chaude qui s'écoule par l'orifice 10. Pour fermer complètement le dispositif il suffit d'effectuer une manoeuvre inverse de manière à retrouver la position représentée à la figure 1. Toutefois il est possible obtenir une position de fermeture supplémentaire à la fin de la manoeuvre précédemment décrite en fonction de la course permise à la tige 2. Etant donné la position du bec 19 et du conduit 11, il est clair que ce dernier est noyé en permanence et que les eaux d'écoulement remontent dans le carter 18 entre les ailes 1b, 1c et 1d du corps jusqu'au bec verseur 19 ce qui permet de supprimer ou d'atténuer les bruits d'écoulement. Il est important de noter que les bagues 12 qui s'appuient en bout les unes sur les autres contrairement à des bagues enserrant deux à deux des joints empêchent la compression intempestive desdits joints au cours du cou lissement de la tige 2. En outre on peut remarquer que la tige est maintenue dans toutes ses positions de fonctionnement par la pression de l'eau qui règne entre la tige et les bagues 12. Afin de donner une apparence de pompe à bras au dispositif dé cri t, le carter 18 peut avantageusement être cuivré ou comporter un revêtement de ce type tandis que le bras de commande peut être façonné de manière classiqu de telle sorte que son actionnement dans un plan défini par celui-ci et l'axe du corps commande le mélangeur à la façon des pompes à bras classiques. Il est évident que de très nombreuses modifications ou variante peuvent être imaginées sans sortir du cadre de l'invention. La disposition des gorges et des joints ainsi que la course et le sens de mouvement de la tige peu vent être différents. Dans le dispositif décrit avec le sens de translation choisi pour la tige, pour pouvoir obtenir de l'eau froide sans eau chaude il est nécessaire d'avoir la relation d2 / dJ soit dG 4 ec / dJ (voir figure 1). Pour obtenir de l'eau chaude sans eau froide il faut d1 # dJ soit dG + eF # dJ. Enfin pour obtenir une possibilité de mélange il faut dG # dJ. En résumé les conditions sont : dG + eF # dJ et dG + ec # dJ (dG étant alors obligatoirement # dJ). Dans le cas d'un mouvement de sens inverse les conditions changent. La gorge 2 présente une section décroissante pour autoriser a un réglage de la température. Le choix arbitraire de la gorge destinée à l'eu froide pour ce réglage résulte en partie du fait que la pression d'eau chaude est généralement inférieure à celle de l'eau froide avant l'arrivée au chauffeeau pour tenir compte d'une augmentation de pression par la température. En outre il est possible d'imaginer que la gorge 2a soit réalisée sur la tige comme le montre en pointillé la figure 1 en 2'a. Dans ce cas un seul orifice 10 d'évacuation suffit, et le dispositif peut avantageusement être plus court. Toutefois, d'une part, ce mode e réalisation présente une étanchéité en position de fermeture moins efficace, et, d'autre part, les pressions différentes de l'eau froide et de lieau chaude risquent de perturber l'é- coulement des eaux étant donné que celles-ci sont évacuées par le meme orifice. I1 est de plus évident que l'exemple decrit du mélangeur est donné à titre d'exemple alors que l'invention concerne un distributeur de deux fluides quelconques avec un mouvement de commande linéaire et une position de mélange. De plus le corps et les conduits peuvent être réalisés autrement et par exemple à partir d'un tube et de conduites rapportées. REVENDICATIONS 1) Distributeur de deux fluides caractérisé en ce qu'il comporte, un corps creux dans lequel sont aménagés deux orifices d'entrée reliés chacun à un conduit ou canal d'amenée de l'un des fluides et au moins un orifice d'évacuation, une tige montée coulissante dans ledit corps et munie de deux gorges annulaires, un moyen d'actionnement en translation de la tige par rapport audit-corps et des joints d'étanchéité disposés de manière sensiblement fixer en position par rapport au corps entre ce dernier et la tige de part et d'autre des orifices d'entrée des fluides de manière telle que selon la position choisie de la tige par rapport au corps et par conséquent des gorges par rapport aux joints d'étanchéité on obtient à volonté, soit l'écoulement d'un seul des deux fluides, soit l'écoulement des deux fluides entre les orifices d'entrée et celui ou ceux d'évacuation par l'intermédiaire desdites gorges1 soit encore llarrêt de tout écoulement 2) Distributeur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu il est muni d'un orifice d'évacuation commun pour les deux fluides, ménagé entre les joints d'étanchéité ^voisins des deux orifices d'entrée assurant ainsi une possibilité de mélange des fluides. 3) Distributeur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu il est muni de deuxXdistincts d'évacuation pour les fluides, qui débouchent dans un conduit commun assurant ainsi une possibilité de mélange des fluides. 4) Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'une au moins des gorges présente une section droite de passage qui varie selon la direction longitudinale de la tige afin de permettre une variation du débit du fluide correspondant en fonction de la position de ladite gorge. 5) Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le corps creux comporte une chemise intérieure constituée par une pluralité de bagues profilées de manière telle que deux bagues successives s'emboitent l'une dans l'autre en ménageant éventuellement entre elles un espace destiné à recevoir un joint d'étanchéité de telle sorte que les bagues s'appuient en bout les unes sur les autres et maintiennent en bonne position les joints tandis que des embouts d'extrémité sont prévus pour fixer lesdites bagues et que Ces dernières présentent des joints d'étanchéité sur leur face tournée vers la paroi intérieure du corps. 6) Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les conduits d'amenée des fluides sont reliés à des conduitesou canalisations respectivement d'eau froide et d'eau chaude tandis qu'un bec verseur est relié à l'orifice ou aux orifices d'évacuation de manière à constituer un mélangeur avec lequel la manoeuvre de la tige permet d'obtenir à la sortie du bec verseur, soit uniquement de l'eau froide, soit un mélange d'eau froide et d' chaude, soit uniquement de l'eau chaude. 7) Distributeur selon l'ensemble des revendications 4 à 6 et l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la gorge destinée à l'eau froide présente une section droite de passage régulièrement croissante dans le sens de mouvement de la tige à partir de la position de fermeture de manière à permettre une variation du débit d'eau froide et par conséquent d'obtenir un réglage de la température en position de mélange. 8) Distributeur selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que le corps est enveloppé par un carter tubulaire étanche muni dlun bec verseur dans sa partie supérieure tandis que le conduit commun dans lequel débouchent les orifices d'évacuation est fermé vers le haut et ouvert vers le bas de manière telle que ledit conduit est au moins en partie noyé par les fluides dont l'évacuation s'effectue en remontant dans le carter vers le bec afin de supprimer uu au mains atténuer les bruits d'écoulement. 9) Distributeur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le carter constitue ou est revêtu d'un habillage de préférence cuivré ou d'apparence cuivrée tandis que le moyen d'actionnement de la tige est un bras articulé à l'extrémité libre de la tige de manière telle qu'il se deplace dans un plan défini par lui-même et l'axe du distributeur de telle sorte que ledit distributeur possède l'apparence d'une pompe à bras. 10) Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les orifices d'entrée des fluides sont aménagés de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe du corps de telle sorte que la pression exercée par les fluides sur la tige maintient cette dernière dans la position choisie. 11) Distributeur selon les revendications 3 et 8 et l'une quelconque des revendications 4 à 7, 9 et 10 caractérisé en ce que le corps est obtenu à partir d'un profilé en forme de cylindre muni de trois ailes à 1200 les unes des autres qui est creusé ou alésé dans sa partie cylindrique dans laquelle coulisse la tige tandis que les ailes présentent des alésages longitudinaux destinés à constituer respectivement les conduits d'amenée des fluides et le conduit commun d'évacuation de telle sorte que les fluides évacués par le conduit commun d'évacuation remontent vers le bec verseur entre lesdites ailes.