Brevet FR2473585A1 — publié le 19810717

La présente invention concerne un régulateur de jet destiné à être raccordé aux appareils de robinetterie d' installations sanitaires, comportant des moyens de décomposition du jet disposés sur le côté entrée et munis de trous de fractionnement de la veine liquide, en aval desquels sont montés successivement des moyens d'aspiration de l'air et des toiles métalliques de régulation du jet. Il peut être prévu le cas échéant une toile métallique d' entrée en amont des moyens de décomposition du jet. Les régulateurs de jet de ce type sont connus et servent à mélanger à un gaz, le plus souvent de l'air, le liquide sortant d'un appareil de robinetterie d'installation sanitaire et à produire un jet uniforme. Ils sont utilisés tres fréquemment dans des robinets d'eau, par exemple dans des cuisines, des lavabos, etc.. Ils présentent encore toutefois des inconvénients considérables. C'est ainsi qu'on connait, d'une part1 des régulateurs dont les moyens de décomposition du jet assurent un bon fractionnement de celui-ci, mais dont le fonctionnement est relativement bruyant. Ces moyens de décomposition comportent habituellement deux plaques perforées ou plus, placées l'une à la suite de l'autre, dans lesquelles les trous sont, au moins en partie, décalés les uns par rapport aux autres. On connait en outre dans ces régulateurs des moyens de décomposition du jet qui fonctionnent bien tout en ne comportant qu'une seule plaque perforée, un corps formant chicane ou autre obstacle à l'écoulement étant toutefois associé aux trous de fractionnement. Les fractions de jet qui sortent de ces trous subissent ainsi une nouvelle décomposition.On retrouve un fonctionnement analogue dans d'autres moyens connus de décomposition du jet, dans lesquels il est prévu une "déviation interne" des jets individuels, ce qui veut dire par exemple que les trous d'une plaque perforée sont, par fractions, décalés axialement les uns par rapport aux autres, ce qui entraine aussi une forte déviation des fractions de jet (cf. demandes de brevet allemand DE-AS NOs 12 97 053 et 14 48 852 ou modèle d' utilité allemand N 19 50 597). Il existe d'autre part des régulateurs de jet qui, comparés aux précédents, ont un fonctionnement relativement silencieux. Leurs moyens de décomppsition consistent habituellement en une seule plaque perforée; ils ne présentent pas d'obstacles supplémentaires à l'écoulement, tels que des chicanes ou autres éléments déflecteurs pour les fractions de jet. Toutefois, cette diminution du bruit de fonctionnement et une construction le plus souvent simple se paient par une décomposition médiocre du jet et l'on tente d'y remédier par un plus grand nombre de toiles métalliques de régulation. C'est ainsi que certains rérgulateurs connus, dont les moyens de décomposition du jet consistent pour 1' essentiel en une seule plaque perforée, possèdent souvent cinq, voire six toiles métalliques. On peut donc dire en parlant des régulateurs connus à ce jour: plus leurs moyens de décomposition du jet sont efficaces, moins ils doivent comporter de toiles métalliques de régulation et une bonne décomposition du jet ne s'obtient qu'aux prix d'un fonctionnement plus bruyant. On peut en outre faire au sujet des régulateurs la remarque générale suivante: le choix de l'ouverture de maille et du diamètre du fil de la toile métallique de régulation a une influence considérable sur l'uniformité du jet. Les toiles grossières doivent être en plus grand nombre que les toiles fines. Les bons régulateurs de jet doivent aussi tenir compte de la nécessité de réduire à un minimum les inconvénients des dépôts calcaires, notamment sur les toiles métalliques. L'invention a donc principalement pour objet de réaliser un régulateur de jet qui, tout en étant d'une construction et d'un montage simples et peu coûteux, fonctionne sans bruit. A cet effet, dans le régulateur selon l'invention, au moins un certain nombre des trous de fractionnement du jet ont une section polygonale sur une partie de leur longueur axiale. Il s'est avéré que dans les régulateurs ainsi con çus, les moyens de décomposition du jet assurent un bon fractionnement de celui-ci tout en permettant un écoulement silencieux du liquide. De ce fait, on peut se contenter de toiles métalliques de régulation moins nombreuses et moins sensibles à la formation de dépôts calcaires et, dans son ensemble, la fabrication du régulateur reste sim ple. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, les trous de fractionnement n'ont une section polygonale que sur une partie de leur longueur axiale comprise entre 0,2 et 0,5 mm environ, de préférence égale à 0,3mu environ. On s'est aperçu que dans un guidage aussi court, la division des fractions de jet et leur mélange avec l'air s'effectuent d'une manière très efficace sans que le bruit de fonctionnement en soit augmenté. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce régulateur: Fig. l est une vue en coupe longitudinale d'un régulateur de jet muni de trois toiles métalliques de régulation à grosses mailles; Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation du régulateur de fig. 1; Fig. 3 est une vue de dessous du dispositif de décomposition du jet du régulateur de fig. l et 2; Fig. 4 est une vue en coupe de ce dispositif, suivant IV-IV de fig. 3; Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante de réalisation du régulateur de fig. 1; Fig. 6 est une vue en coupe longitudinale d'un régulateur de jet légèrement différent de celui de fig. 2;; Fig. 7 est une vue en coupe du dispositif de décomposition du jet dans les régulateurs de fig. 5 et 6; Fig. 8 est une vue agrandie d'un détail désigné par E2 à la fig. 4, Fig. 9 est une vue agrandie d'un détail désigné par Ei à la fig. 7; Fig. 10 est une vue en coupe longitudinale d'un régulateur de jet comportant deux toiles fines et deux toiles grossières de régulation; Fig. Il est une vue fortement schématiséed'une maille avec son ouverture "wu'. Un régulateur de jet est désigné par la référence générale 1 aux figures l et 2; il comporte un corps 2, dans lequel sont montees l'une à la suite de l'autre, dans le sens d'écoulement indiqué par la flèche Pf 1, une bague de caoutchouc 2 et une bague de serrage 4, laquelle maintient une toile métallique d'entrée 5 appliquée contre un dispositif de décomposition du jet désigné par la référence 6. Ce dispositif comprend une plaque perforée 7, dont les trous 8 laissent passer des fractions de jet. Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, au moins un certain nombre et en règle générale la totalité des trous de fractionnement 8 sont, sur une petite partie de leur longueur axiale, conformés en trous de section polygonale 9. Cette section, qui est la section de passage des fractions de jet, peut être avantageusement un quadrilatère, par exemple un carré (cf. fig. 3). Il s'est avéré la longueur axiale 1 des trous polygonaux 9 est avantageusement comprise entre 0,2mm et 0,5mm environ. Dans une forme d'exécution préférée du régulateur selon l'inven- tion, la longueur axial 1 des trous 9 est égale à 0,3mm environ (figures 4 et 7 a 9). On a constaté qu'avec des trous polygonaux aussi courts, le mélange du jet de liquide de avec l'air ou autre fluide gazeux se fait particulièrement bien. Le fait que dans une fraction de jet guidée dans un passage de section polygonale le rapport entre la surface du jet partiel et sa section est avantageux pour l'incorporation del'air au liquide contribue aussi à i' efficacité du mélange. On a constaté en outre qu'il est avantageux de donner à la section polygonale des trous 9 la forme d'un quadrilatère, de préférence carré.Avec une telle section, le rapport précité entre la surface périphérique de la fraction de jet et sa section est encore bon, sans qu'il en résulte une tendance au colmatage des trous polygonaux 9 par les particules solides entraînées par le liquide. On s'est aperçu en outre que la petite longueur axiale des trous polygonaux 9, de l'ordre de 0,3 mm, contribue puissamment a une bonne incorporation de l'air ou autre fluide gazeux au liquide du jet fractionné.Selon une autre caractéristique de l'invention, le fractionnement du jet s'effectue de façon particulièrement efficace lorsque l'entrée des trous polygonaux 9 a des arêtes vives 18 ou li De telles arêtes sont techniquement très facilement réalisables lorsque les trous polygonaux 9 s'étendent sur une partie A des trous 8 située sur le côté entrée 20 du dispositif de décomposition du jet 6. On peut alors obtenir des arêtes d'entrée 18 très acérées. Ceci et la petite longueur des trous polygonaux 9 contribuent particulièrement à une bonne division du jet. Dans une forme d'exécution particulièrement avantageuse du dispositif 6 de décomposition du jet, au moins la plaque perforée 7 de celui-ci est en matière plastique. Toutefois, l'ensemble du dispositif 6 peut être en matière plastique moulée en une seule pièce, en forme de cuvette, la plaque perforée i étant plane sur le côté entrée (figure 4). Le choix d'une matière plastique comme matériau pour le dispositif 6 présente le double avantage de faciliter sa fabrication, notamment en ce qui concerne la réalisation des arêtes vives 18, et de diminuer considérablement les risques d'encrassement de la plaque perforée 7. Par leurs propriétés chimiques, les matières plastiques se prêtent mal en effet a la formation de dépôts calcaires. De plus, avec un tel matériau, les surfaces très lisses qui définissent la section de passage ne retiennent pas les particules indésirables.Les trous polygonaux 9 sont donc définis sur toute leur longueur par des surfaces absolument lisses et planes, ce qui élimine dans une large mesure les risques de bruit et de colmatage, sans nuire pour autant à la division du jet et à l'incorporation de l'air au liquide fractionné. Comme le montrent clairement les figures, l'épaisseur d ou d' de la plaque perforée 7 est bien supérieure à la longueur axiale 1 des trous polygonaux 9; ceci est d' ailleurs nécessaire pour des raisons de résistance mécanique. En cas de besoin, comme le montre le trait mixte aux figures 4 et 7, la plaque 7 peut être convexe, avec une plus grande épaisseur d' dans sa partie centrale. Le rapport d/l entre l'épaisseur normale d de la plaque 7 et la longueur axiale 1 des parties A ou B dans lesquelles les trous de fractionnement ont une section polygonale est compris entre 85/15 et 50/50. Dans une forme d'exécution préférée, ce rapport d/l est égal à 70/30 environ. Pour réaliser facilement des arêtes d'entrée vives dans la plaque perforée représentée à la figure 4, il est mieux que la face de cette plaque soit plane, côté entrée.En conséquence, la convexité a été placée sur le côté sortie, comme le montre le trait mixte, dans la moitié droite de cette figez re. Le dispositif 6 en forme de cuvette présente un épaulement 10, par lequel il repose sur une douille d'appui 12. Le dispositif 6 et la toile d'entrée 5 sont serrés entre la douille 12, d'une part, et les bagues 3 et 4 de l'autre. Du seul point de vue d'un bon fractionnement du jet, l'épaisseur précitée d ou d' de la plaque perforée 7 n'est pas nécessaire; elle n'est même pas désirable en soi, étant donné la faible longueur des trous polygonaux 9. Elle est cependant imposée par des raisons de résistance mécanique, notamment lorsque le dispositif 6 est en matière plastique. Pour que les fractions de jet ne soient pas guidés périphériquement sur une trop grande longueur, les trous de fractionnement 8 ont, sur leur partie restante C ou D, une section supérieure à celle des trous polygonaux 9, ce qui est particulièrement visible aux figures 3, 4 et 7 à 9. De plus, ces parties C ou D sont conformées en alésages de sortie 11 ou d'entrée lita, suivant le cas, dont la sections coaxiale a celle des trous polygonaux 9, est circulaire (fig. 3, 8, 9). La forme d'exécution représentée aux fig. i à 4 et 8 s'est avérée particulièrement efficace. Outre l'availtage que pour les raisons précitées l'arête vive 18 est facile a réaliser sur le côté entrée 20 de la plaque, les particules solides entraînées par le liquide peuvent difficilement s'accumuler dans les trous circulaires de sortie Il et rétrécir ainsi la section de passage des trous de fractionnement. Si les trous de sortie ont une section suffisamnent grande, ils n'exercent aucune influence indésirable sur les fractions de jet. L'invention embrasse toutefois aussi la forme d'exécution représentée aux figures 5 a 7 et 9, bien que celle qui vient d'être décrite en référence aux figures i à 4 et 8 soit la plus avantageuse. Il est utile que la section des trous polygonaux 2 soit supérieure à l'ouverture de maille de la toile d'entrée 2, car ceci élimine dans une large mesure les risques de colmatage des trous 9. Aux figures l, 2, 5 et 6, le régulateur de jet 1 est divisé en trois zones. La zone du dispositif 6 de décomposition du jet est désignée par X. Elle est suivie d' une zone XI d'aspiration de l'air. Un espace annulaire 14 est ménagé, de façon connue, entre la douille d'appui 12 et la face interne du corps 2. Des lumières 15 sont également ménagées dans la paroi de la douille. En conséquence, l'air peut, en s'écoulant dans l'espace 14 et å travers les lumiè- res 15, arriver dans la zone d'aspiration XI, en aval du dispositif 6. Cette zone XI est suivie (dans le sens d'écoulement matérialisé par la flèche Pf i) d'une zone XII de régulation du jet. Dans la forme d'exécution représentée a la figure i, il n'y a dans cette zone de régulation XII, au-dessous des lumières 15 d'admission de l'air, que trois toiles grossi- res 16. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 2, il n'y a que deux toiles fines 17 a la place des toiles grossières 16. Selon l'invention, le bon fractionnement du jet permet de n'utiliser que trois toiles. Mais il peut y en avoir quatre ou deux, suivant le cas.Dans une forme d'exécution avantageuse, le régulateur de jet 1 ne comporte que trois toiles de régulation 16 ou 17, de pré férence trois toiles grossières 16 (fig. 1). Ces tami-s 16a ou 17a sont séparés les uns des autres par une distance a de 1,5 mm environ; Cette distance a, qui est relativement grande, diminue les risques de colmatage, notamment lorsqu' il s'agit de toiles grossières 16. La figure 5 montre une autre forme d'exécution, é- galement très avantageuse en ce qui concerne les toiles. Il y est prévu trois toiles d'ouvertures de mailles différentes 16 et 17. La toile 16, dont l'ouverture de maille est la plus grande, est placée sur le côté sortie. Le risque d'évaporation et de colmatage est en effet moins grand avec les toiles grossières 16, de sorte qu'onen prévoit une, voire deux, sur le côté sortie. Le bon fractionnement du jet obtenu avec les trous polygonaux 2 permet un tel agencement sans nuire a la régulation. On voit clairement à la figure 2 que le dispositif 6 présente une bride annulaire 21 pour l'appui de la toile d'entrée 5. Dans un dispositif 6 en matière plastique, cette bride 21 est facile â réaliser sans dépense supplémentaire de moyens techniques et toutes les pièces intérieures du régulateur 1 peuvent alors être immobilisées facilement dans le corps 2 au moyen des bagues 3 et k. Dans le régulateur selon l'invention, on peut se contenter d'un nombre de toiles de régulation 16 ou 17 moins grand que celui qui est nécessaire avec des dispositifs de fractionnement plus compliqués et plus bruyants. Ce régulateur 1 présente surtout la particularité de n'utiliser qu'une seule plaque perforée 7, dont les trous de fractionnement 8 sont exempts de chicanes. De ce fait, il réunit les avantages de différents régulateurs connus, sans en présenter les inconvénients. Par toiles de régulation grossières 16 il faut entendre ici des toiles dont l'ouverture de maille a le même ordre de grandeur que celle de la toile d'entrée 5. Par toiles de régulation fines 17, il faut entendre celles dont l'ouverture de maille est environ égale .à la moitié de celle de la toile d'entrée 5. En général, les toiles fines 17 ont une ouverture de maille de 0,28 mm environ, tandis que celle des toiles grossières est approximativement de 0,5 mm (cf. fig. 11). La figure 10 montre une variante de réalisation particulièrement avantageuse du régulateur de jet 1 selon 1' invention. La plaque perforée 7, faite de matière plastique, est légèrement plus épaisse sur son bord que dans sa partie centrale et ceci est de préférence obtenu en donnant à sa face inférieure 22, côté sortie, une forme conique ouverte vers le bas. Ceci vise a diminuer les risques de déformations indésirables, de la même manière que les épaisseurs différentes d et d' à la figure 4, tout en laissant à la plaque perforée une certaine élasticité, notamment lorsqu'elle est en matière plastique. Cette élasticité a pour conséquence des flexions de faible amplitude, qui sont désirables dans la mesure où elles contribuent à décoller les dépôts calcaires éventuellement formés.Par contre, les flexions de trop grande amplitude sont indésirables, car elles provoquent une modification perceptible et non souhaitable de l'orientation des trous de fractionnement et donc des fractions de jet. La forme d'exécution représentée à la figure 10 est donc particulièrement avantageuse, car, sous charge, la pression du liquide lui fait subir des déformations en flexion qui ont la faible amplitude désirable, mais elle a une résistance mécanique suffisante pour que cette amplitude ne prenne pas une valeur indésirable. La figure 10 montre en outre un agencement particulièrement avantageux dans la zone des toiles de régulation 16 et 17. La plaque perforée 7 y est suivie tout d'abord de deux toiles fines 17, puis, toujours dans le sens d'é- coulement du liquide, de deux toiles de régulation grossières 16. Les premières ont une ouverture de maille W de 0,28mm environ, tandis que dans les dernières cette ouver ture W est de 0,5 mm environ. Des essais ont montré qu' avec un tel agencement de deux toiles fines suivies de deux toiles grossières on peut couvrir un domaine d'application très large; en conséquence, on peut équiper de ce même jeu de quatre toiles tous les régulateurs de jet de même grandeur.Il n'est plus besoin de choisir des jeux de toiles adaptés a' des débits et/ou des pressions d'eau différents, ce qui simplifie la fabrication et la tenue des stocks. Le supplément de coût d'une toile n'a plus qu'une importance secondaire en regard de la rationalisation que permet ce jeu de toiles unifié pour ie dispositif de régulation et l'ensemble du régulateur. L'invention embrasse aussi une variante de réalisation non représentée dans les figures. Dans un certain nombre au moins de trous de fractionnement 8, les trous polygonaux 9 peuvent être remplacés par des trous de section au moins à peu près circulaire, dont la longueur axiale 1 ne dépasse pas 013mm environ et dont le bord d'entrée est aussi à arête vive. Ces trous permettent d'obtenir un bon fractionnement et les outils pour les réaliser sont d'une fabrication peu coûteuse. Toutefois, et bien qu'un cercle puisse être assimilé à un polygone ayant un nombre de côtés infini, les résultats obtenus sont inférieurs à ceux que permettent d'obtenir les trous polygonaux 9, la surface périphérique des fractions de jet y étant plus grande et l'incorporation de l'air y étant meilleure. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites à titre d'exemples seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - Régulateur de jet, destiné à être raccordé aux appareils de robinetterie d'installations sanitaires, comportant des moyens de division du jet disposés sur le côté entrée et munis de trous de fractionnement de la veine liquide, en aval desquels sont montés successivement des moyens d'aspiration de l'air et des toiles métalliques de régulation du jet, caractérisé en ce qu'au moins un certain nombre des trous de fractionnement (8) ont une section polygonale (9) sur une partie (A,B) de leur longueur axiale ou une arête vive à l'entrée de cette partie. 2.- Régulateur selon la revendication l, caractérisé en ce que les trous de fractionnement (8) sont conformés en trous polygonaux (9) sur une partie (l) de leur longueur axiale qui s'étend sur 0,2 à o,5mm environ, de préférence sur 0,3mm, et en ce que la section des trous polygonaux est au plus égale et de préférence inférieure à celle de la partie restante (C; D) des trous de fractionnement. 3. - Régulateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les trous polygonaux (9) présentent à leur entrée des arêtes vives (18,l9) et en ce que la partie (A) des trous de fractionnement (8) qui les constitue est située de préférence sur le côté entrée du dispositif (g) de décomposition du jet. 4.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications l'a' 3, caractérisé en ce qu'au moins la plaque perforée (z) que comporte le dispositif (6) de décomposition du jet est en matière plastique, --ce dispositif ayant de préférence la forme d'une cuvette et étant formé d'une seule pièce. 5.- Régulateur selon l;'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que la section des trous polygonaux (9) a la forme d'un quadrilatère, de préférence carré, et en ce que la largeur intérieure de ces trous est supérieure à l'ouverture de maille d'une toile métallique (5) placée en amont du dispositif de décomposition du jet. 6.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur (d) de la plaque perforée (7) et la longueur axiale (1) des parties (A,B) de section polygonale des trous de fractionnement sont dans un rapport (d/l) compris entre 85/15 et 50/50 et de préférence égal à 70/30 environ. 7.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisé en ce que les parties restantes (C,D) des trous de fractionnement (8), situées en aval ou en amont des parties de section polygonal-e (A,B), ont une section supérieure à cette section polygonale et de forme au moins approximativement circulaire. 8.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu comme toiles métalliques de régulation du jet trois toiles métalliques (16) ayant de préférence une grande ouverture de maille, séparées avantageusement les unes des autres par une distance (a) de 1,5 mm environ. 9.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu comme toiles métalliques environ trois toiles (16,17) qui ont une ouverture de maille différente, la toile (ou les toiles) ayant la plus grande ouverture de maille étant placée sur le côté sortie et la distance (a) entre les toiles étant d'environ 1,5 mm. 10.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte deux toiles de régulation à maille fine (17), suivies de deux autres toiles de régulation (16), à grosse maille. 11.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 a 10, caractérisé en ce que les moyens de décomposition (6) du jet-présente une face d'appui (21) pour la toile métallique d'entrée (5) et en ce que ces pièces sont immobilisées dans le corps (2) du régulateur au moyen de cet appui, de préférence à l'aide d'une bague de serrage (4) ou autre organe d'arrêt similaire. 12.- Régulateur selon l'une quelconque des revendi cations 1 à ll, caractérisé en ce qu'au moins un certain nombre des trous de fractionnement (8) sont1 sur une partie (A,n) de leur longueur qui s'étend sur 0,3mm environ, conformés en trous de guidage de section au moins à peu près circulaire et présentent à l'entrée de cette partie une arête vive (18, 19). 13.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'épaisseur (d) de la plaque perforée (7) change depuis sa partie centrale vers son bord, la dite plaque présentant le cas échéant dans sa partie centrale un surplus d'épaisseur situé sur son côté éloigné des trous polygonaux (9). 14.- Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 a 12, caractérisé en ce que la plaque perforée (7) est renforcée sur son bord et en ce que sa face inférieure (22), tournée vers l'aval, est de préférence concave et conique.