Brevet FR2461177A1 — publié le 19810130

La présente invention se rapporte à un mélangeur d'eau froide et d'eau chaude avec dosage du débit d'eau mélangée, comportant un organe pour le réglage du rapport du mélange et un organe pour le réglage du débit de sortie. Dans un mélangeur de ce modèle, connu d'après la description du brevet allemand DE-PS 20 14 552, les robinets.d'arrêt sont respecti- vement disposés dans des alésages distincts, à côté de l'alésage central servant de logement au dispositif de régulation du mélangeur, ce qui a, par exemple, pour conséquence que le carter présente des dimensions relativement importantes. L'invention a pour objet de simplifier la conception du carter de mélangeur et de concevoir le mélangeur de façon à pouvoir utiliser, au choix, comme élément de base dans le carter du mélangeur, différents sous-ensembles de régulation et/ou de shuntage. Cet objet, selon l'invention, est atteint par le fait que, perpendiculairement à un ou plusieurs embouts de fixation, contenant au moins les conduites d'arrivée d'eau froide et d'eau chaude, du carter de mélangeur, est prévu dans ce carter de mélangeur un alésage de passage o se trouvent, dans le sens d'écoulement de l'eau, tout d'abord un organe d'arrêt agissant de façon simultanée pour l'eau froide et l'eau chaude, puis, indépendamment de cet organe d'arrêt et à la suite, au moins un organe de régulation pour le mélange de l'eau froide et de l'eau chaude. Cette conception permet d'obtenir que tout d'abord, en amont, on puisse disposer, dans l'alésage de passage, un sous-ensemble d'arrêt conçu comme module indépendant et permettant de régler, de façon simul- tanée, le débit de passage de l'eau froide et de l'eau chaude. Dans le sens de l'écoulement de l'eau, on peut alors monter en aval, au choix, un sous-ensemble d'équilibrage de la pression, également conçu comme module indépendant, ou un élément de shuntage correspondant ou un adapteur. A l'extrémité, côté aval de l'alésage de passage, est disposé un sousensemble de régulation de mélange, également conçu comme module indépendant, avec possibilité de mettre en oeuvre, ici, soit un dispo- sitif de mélange à régulation de température, soit un dispositif de mélange par commande manuelle. Il est ici particulièrement avantageux que l'on puisse, même dans le cas o le mélangeur est installé, échanger ou remplacer tous les sousensembles montés en aval du sous-ensemble d'arrêt, celui-ci étant fermé; ce qui fait qu'avec le mélangeur selon l'invention, même si celui-ci est installé en conservant le corps de base du mélangeur et en enlevant ou en ajoutant différents sous-ensembles, on peut satisfaire à toutes les exigences, des plus simples aux plus complexes, en ce qui concerne la production d'une eau mélangée de température précise. De plus, la conception des différents sous-ensembles,sous forme de modules indépendants, donne la possibilité de les monter et de les stocker à part, ce qui permet, par exemple, pendant le montage final des différents modèles de mélangeurs, de pouvoir mettre en oeuvre les différents sous-ensembles au choix et sans complication. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure I représente un mélangeur comportant un sous-ensemble d'arrêt, un sous-ensemble d'équilibrage de pression et un sous- ensemble de régulation de mélange d'eau, en représentation schéma- tique et partiellement en coupe; -la figure 1.a représente des disques, formant vannes du sous-ensemble d'arrêt, vus de dessus; - la figure 2 représente le mélangeur selon la figure 1, mais avec un élément de shuntage à la place du dispositif d'équilibrage de pression et un sousensemble de commande manuelle du mélange; et - la figure 2.a représente deux disques de commande du sous-ensemble pour commande manuelle du mélange vus de dessus. Par souci de simplification, on a donné, sur les différentes figures, les mêmes repères pour les mêmes éléments ou les éléments correspondants. La figure I représente, de façon schématique, un mélangeur comportant un carter de mélangeur 1 dans lequel sont formés un canal d'arrivée 3 pour l'eau froide et un canal d'arrivée 4 pour l'eau chaude, ainsi qu'au moins un canal de départ pour l'eau mélangée. La partie se rapportant à la fixation du mélangeur, ainsi que le reste de la partie correspondant à la sortie, ne sont pas représentés plus en détail sur le dessin et peuvent être concus selon l'état actuel de la technique. Entre les canaux d'arrivée 3, 4 et le canal de départ 5, est prévu, dans le carter du mélangeur 1, perpendiculairement aux canaux, un alésage de passage selon un axe 2. 2 4 6 11 7 7 En amont, est tout d'abord disposé, dans l'alésage de passage, un organe d'arrêt 6 qui permet de régler, de façon simultanée au point de vue du débit du passage de l'eau, l'eau froide et l'eau chaude qui arrivent séparément. Cet organe d'arrêt 6 se compose d'un carter de sous-ensemble 64 que l'on peut fixer de façon étanche dans l'alésage de passage et dans lequel sont prévus un disque côté amont 61 et un disque c8té aval 63, disposés perpendiculairement à l'axe 2, ainsi qu'un disque de régulation 62 disposé entre les deux précédents et que l'on peut faire tourner, au moyen d'un pivot 65 et d'un bouton 11, par rapport au disque côté amont 61 et au disque côté aval 63 qui sont, en ce qui les concerne, fixés dans le carter sans possibilité de rotation relative. Les canaux d'arrivée 3 et 4 présentent, dans la zone de l'alésage de passage, un canal annulaire périphérique 30, 40, chacun étant respectivement étanche par rapport à l'autre au moyen de joints toriques 10. L'eau froide est amenée dans un canal 31 du carter de sous- ensemble 64 et conduite par un alésage distinct 611 du disque c6té amont 61 pour parvenir,en traversant l'ouverture de réglage 621, dans l'alésage 631 du disque côté, aval 63 et, de là, dans la partie placée en aval du canal 31,dans un autre canal annulaire limité par des joints toriques 10, pour parvenir dans le canal 71 qui se trouve dans le carter du mélangeur I et forme l'entrée d'un dispositif connu de régulation à équilibrage de pression. Parallèlement à l'eau froide, l'eau chaude est amenée dans un canal 41 et, en traversant les alésages disposés diamé- tralement 612, 622 et 632, arrive dans un canal 72 du carter demélangeur 1 constituant également une entrée distincte dans le dispositif de régu- lation à équilibrage de pression. Ce dispositif de régulation à équilibrage de pression 7 comporte également un carter cylindrique 73 disposé de façon étanche, à la suite du carter 64, dans un alésage de passage d'un diamètre légè- rement plus faible. Par les canaux annulaires 74 et 75, l'eau froide et l'eau chaude parviennent, séparément l'une de l'autre, en traversant les alésages de direction axiale 76, dans un dispositif connu, équipé d'un piston 70, permettant d'équilibrer les pressions des deux fluides qui le traversent. Après cet équilibrage des pressions, l'eau chaude poursuit en direction coaxiale,depuis le piston 70,pour parvenir dans une chambre 78 et, de là, dans un organe de régulation de mélange. L'eau froide, dont la pression a été accordée à celle de l'eau chaude, parvient dans une chambre 79 et, de là, est conduite par des alésages coaxiaux 791 dans une chambre 792 pour poursuivre dans l'organe de régulation de mélange. Dans la dernière portion de l'alésage de passage, est dispose, de façon étanche, un dispositif de mélange de l'eau à régulation ther- mostatique 8. Le dispositif de régulation complet y est regroupé, de façon connue, sous forme modulaire, dans une chemise tubulaire 81. Cette chemise tubulaire 81 peut se relier, par exemple par un filetage 82, au carter 73 du dispositif de régulation à équilibrage de pression 7. L'eau chaude s'y écoule coaxialement depuis la chambre 78, en passant par une soupape à eau chaude 83, et l'eau froide, depuis la chambre 792, en passant par la soupape à eau froide 84, pour parvenir dans la chambre de mélange 85 qu'enferme la chemise tubulaire 81 et qui contient un élément sensible à la température 86. Un bouton 12 permet de présélec- tionner une température de l'eau mélangée dont la valeur est comparée, à l'aide d'un élément sensible à la température 86, à la température effective de l'eau mélangée contenue dans la chambre de mélange, et fournit à un élément à double soupape 87 une valeur de référence corres- pondante, en cas d'écarts de température. L'eau mélangée à température régulée s'écoule alors par l'intermédiaire des fentes 88 en passant par une chambre d'eau mélangée 51 dans le canal de sortie 5. La figure 2 représente le même carter de mélangeur 1 comportant un dispositif de commande manuelle 9 pour le mélange de l'eau froide et de l'eau chaude. Il est toujours prévu comme organe d'arrêt, en amont, le même dispositif. Mais en outre, en aval, au lieu des deux dispo- sitifs de régulation, il est prévu le dispositif de commande manuelle 9 de production d'eau mélangée. Par les canaux d'arrivée 71, 72, l'eau froide et l'eau chaude parviennent séparément et radialement, en passant par les canaux annulaires 74, 75,dans un carter 91 rendu étanche au moyen de joints toriques 10 et dans lequel est regroupé, sous forme modulaire, le dispositif de commande manuelle. Dans le carter 91, sont disposés, perpendiculairement à l'axe 2, deux disques qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre. Un premier disque 92 est fixé en rotation dans le carter 91 et présente une fente de passage 94 pour l'eau froide et une fente de passage 93 pour l'eau chaude, diamétra- lement opposées, chacune sous forme de portion de couronne s'étendant sur un peu moins de cent quatre vingts degrés, reliées par les 24 6 1 1 7 7 canaux correspondants du carter 91 aux canaux annulaires 74, 75. Contre le disque 92, est placé un disque de commande 95 qui peut tourner à l'aide d'un pivot 97 et d'un bouton 12. Au contraire du disque 92, le disque 95 ne comporte qu'une seule fente de commande 96 en forme de couronne partielle et s'étendant à peu près sur la demi-périphérie du disque. Selon la position respective du disque de commande 95 par rapport au disque 92, on peut donc mettre plus ou moins la fente de commande 96 en coïncidence avec les fentes 94 et 93, de sorte que l'on peut commander le mélange des deux fluides qui arrivent en fonction de la position de rotation du disque de commande 95. Naturellement, dans une conception fixe correspondante du carter 91, le disque 92 peut disparaître et les fentes 94, 93 pour l'eau froide et l'eau chaude peuvent être disposées sur une surface frontale de conception correspondante du carter, contre laquelle vient alors s'appliquer le seul disque de commande 95. Bien entendu, on peut également concevoir chaque dispositif de régulation de façon qu'il corresponde, en ce qui concerne ses dimensions extérieures, au dispositif de mélange d'eau à régulation ther- mostatique 8 et que soient prévus, pour le dispositif de régulation à équilibrage de pression 7, une pièce de shuntage, un bouchon ou un adapteur correspondants, de sorte que l'on puisse constituer, au choix, le mélangeur avec ou sans dispositif de régulation à équilibrage de pression 7 et avec ou sans dispositif de mélange d'eau à régulation thermostatique 8, ou de façon qu'il puisse être ou non muni du dispo- sitif de régulation à équilibrage de pression 7 et d'un dispositif de commande manuelle 9 pour le mélange de l'eau froide et de l'eau chaude. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nuellement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mélangeur d'eau froide et d'eau chaude avec dosage du débit d'eau mélangée, comportant un organe pour le réglage du rapport du mélange et un organe pour le réglage du débit de sortie, caractérisé en ce que, perpendiculairement à un ou plusieurs embouts de fixation, contenant au moins les conduites d'arrivée d'eau froide et d'eau chaude, du carter de mélangeur (1), est prévu dans ce carter de mélangeur (1) un alésage de passage o se trouvent, dans le sens d'écoulement de l'eau, tout d'abord un organe d'arrêt (6) agissant de façon simultanée pour l'eau froide et l'eau chaude, puis, indépendamment de cet organe d'arrêt et à la suite, au moins un organe de régulation pour le mélange de l'eau froide et de l'eau chaude. 2. Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, come organe d'arrêt (6),est prévue une vanne à disques comportant deux conduites d'arrivée et de départ distinctes et dont les disques, mobiles l'un par rapport à l'autre, sont constitués d'un matériau résistant à l'usure, corne du carbure ou de la céramique d'oxyde. 3. Mélangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt (6) est disposé dans un carter de sous-ensemble (64) qui comporte des ouvertures d'arrivée et de départ. 4. Mélangeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caracté- risé en ce que, dans le carter de sous-ensemble (64), sont disposés, perpendiculairement à l'axe (2), de façon étanche et sans possibilité de rotation relative,un disque c6té amont (61) etun disque c6té aval (63) comportant chacun des alésages (611, 612) et (631, 632) diamétralement opposés et reliés aux canaux d'amenée de l'eau froide et de l'eau chaude (31, 41) et en oe qu'entre ces deux disques, est prévu un disque de réglage de deébit (62) qui présente des ouvertures de réglage (621, 622) disposées en diagonale et de façon correspondante, s'appuyant contre les faces frontales des deux disques, et qui est fixé, tout en pouvant tourner, à l'aide d'un pivot (65) prévu coaxialement à l'axe (2). 5. Mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, comme organe de régulation pour le mélange de l'eau froide et de l'eau chaude, est prévu un dispositif de mélange d'eau à régulation thermostatique (8) qui permet de présélectionner la température désirée de l'eau mélangée à l'aide d'un bouton (12). 2 4 6 1 1 7 7 6. Mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, comme organe de régulation pour le mélange de l'eau froide et de l'eau chaude, est prévu un dispositif de commande (9) manoeuvrable avec un bouton (12). 7. Mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'en aval de l'organe d'arrêt (6), est monté un dispositif de régulation à équilibrage de pression pour réaliser l'équilibre réciproque des pressions de l'eau froide et de l'eau chaude qui s'ecoulent et auquel se raccorde l'organe de réglage de mélange. 8. Mélangeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on peut monter, au choix, dans l'alésage de passage du carter (1), soit le dispositif de régulation par équilibrage de pression, soit une pièce massive présentant les dimensions extérieures et les conduites d'eau nécessaires. 9. Mélangeur selon l'une des revendications 5 ou 6, carac- térisé en ce que le dispositif de mélange d'eau à régulation thermo- statique (8) et le dispositif de commande manuelle (9) sont disposés dans des boîtiers de mêmes dimensions extérieures et avec les mêmes ouvertures d'arrivée et de départ, de sorte que l'on puisse les monter, au choix, dans un mélangeur. 10. Mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les éléments fonctionnels, la régulation de débit, la régulation d'équilibrage de pression et la régulation de mélange sont chacun conçus de façon telle qu'ils peuvent être montés dans le carter de mélangeur (1) sous forme de modules indépendants et distincts.