Brevet FR2475680A1 — publié le 19810814

La presente invention se rapporte à une partie supérieure de soupape équipant des robinetteries d'installations sanitaires, ladite partie supérieure présentant une cartouche qui, logée dans un corps de soupape comportant un manchon d'arrivé et un manchon d'évacuation, est dotée de deux disques de céramique percés d'orifices et pouvant effectuer une rotation relative, ainsi qu'une colonne d'actionnement rotative destinée à régler le débit. On connaît des formes de réalisation de ce'type, dans lesquelles des disques de céramique et une colonne sont logés dans un boîtier commun,comprenant le plus souvent deux parties, l'unité structurelle ainsi constituee etant vissée sous la forme d'un bloc compact. et d'une manière interchangeable. dans le taraudage du manchon d'arrivée d'eau du corps de la soupape, destiné à coopérer avec des parties supérieures classiques.L'assemblage, connu depuis longtemps ( meme lorsque la soupape comporte des éléments obturateurs autres que les disques de céramique prévus dans la forme de réalisation précitée ) de l'organe obturateur mobile, du siège et de la colonne dans un boîtier commun, ainsi que l'introduction, de manière interchangeable, de cette partie supérieure compacte dans le corps de la soupape. présentent souvent l'inconvénient de nécessiter un démontage de tout cet ensemble monobloc hors dudit corps de soupape, même lorsqu'il s'agit simplement de changer un joint d'étanchéité dans la région de la colonne d'actionnement, et de devoir alors dissocier le boitier en deux parties, afin d'avoir acces à la garniture à rempla cer. En outre, le démontage de l'ensemble monobloc présuppose une interruption de l'alimentation en eau du corps de soupape.Certes, il a déjà été proposé d'incorporer les disques de céramique dans un boitier de cartouche indépendant de celui guidant la colonne, et d'insérer ces disques dans le manchon d'arrivés dudit corps, en interdisant leur rotation tout en permettant leur déplacement axial, la colonne servant alors à maintenir la cartouche dans sa position axiale de travail. Par une rotation relative correspondante des disques de la cartouche, la soupape peut être fermée, après quoi la colonne et son boîtier de guidage peuvent-être enlevés. Dans ce cas cependant, l'expérience a montré que la cartouche, qui n'est plus fixée axialement, peut être éjectée par la pression de l'eau qui s'accumule dans la soupape fermée t par conséquent. il convient là encore d'interrompre préalablement l'alimentation en eau. Dans l'esprit de la présente invention, une cartouche destinée à réguler le débit et renfermant des disques de céramique relativement résistants à l'usure doit, certes, pouvoir être remplacée, mais on part du principe qu'un remplacement de garnitures d'étanchéité dans la région de la colonne est bien plus souvent nécessaire et que, de ce fait, il doit être possible de manière simple et à tout instant, sans influencer la position de ladite cartouche ni devoir interrompre l'alimentation en eau du corps de la soupape. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, la colonne d'actionnement et son boîtier de guidage vissé sur le corps de la soupape constituent un ensemble d'actionnement indi-viduel et amovible, cependant que la cartouche est vissée, par l'intermédiaire d'une douille taraudée solidaire de son boîtier, dans le manchon d'entrée dudit corps de la soupape, et peut etre dévissée de ce corps au moyen d'un outil pouvant etre engagé sur une région supérieure de fermeture du boîtier lorsque ledit ensemble d'actionnement est enlevé. Etant donné que la colonne d'actionnement et son boitier de guidage constituent une unité, les composants individuels de cette dernière ne peuvent pas etre dissociés, meme lorsque ladite unité est démontée, ou après ce démontage. Un démontage de l'ensemble d'actionnement en soi n'est nécessaire que dans de rares cas, alors que la garniture d'étanchéité entre le corps ds la soupape et le bottier de guidage, qui, elle,est le plus susceptible d'être remplaces, peut être changée sans opération de démontage supplémentaire après que ledit ensemble d'actionnement a été déposé.La fixation de la cartouche dans le corps de soupape au moyen d'un filetage permet de maintenir axialement cette cartouche d'une manière irréprochable, meme après que l'ensemble d'actionnement a été démonté t de ce fait, lorsque la soupa- pe a été fermée par suite d'un déplacement en-rotation correspondant des disques de céramique, il n'est pas nécessaire d'interrompre l'alimentation en eau lorsque l'ensemble d'actionnement doit entre démonté. L'invention va à présent etre décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels : la figure I est une coupe axiaIe d'un exemple de réalisation de la partie supérieure incorporée dans le corps de la soupape lorsque cette dernière est fermée s la figure 2 est une coupe en éclaté illustrant ladite partie supérieure de la figure 1 à l'état démonté dudit corps i les figures 3 et 4 sont chacune une coupe transversale selon la ligne A-A de la figure I et correspondent respectivement à une position d'ouverture et à une position précédant la fermeture de ladite soupape i les figures 5, 6 et 7 sont des coupes transversales de la cartouche suivant les lignes B-B, C-C et D-D de la figure 2 ; et les figures a, 9 et 10 sont chacune une coupe longitudinale fragmentaire à échelle réduite illustrant une variante de réalisation de la figure 1. Sur les dessins, la référence numérique 1 désigne le corps d'une robinetterie d'installation sanitaire, ce corps ayant la forme habituelle d'un T et comprenant un manchon la d'arrivée d'eau, un manchon de raccorde ment lb, coaxial audit manchon la, ainsi qu'un manchon perpendiculaire lo d'évacuation de l'-eau. Les manchon la et lb sont taraudés. La partie supérieure associée au corps de soupape des exemples de réalisation des figures 1 à 7 se compo se de deux unités structurelles non assujetties l'une à l'autre, à savoir une cartouche 2 et un ensemble d'ac tionnement 3. La cartouche 2 comporte un boitier cylin drique 4 doté d'une douille d'admission 4a étagée vers l'intérieur et vers l'extérieur. Dans le boitier 4, se trouve un premier disque 6 en céramique reposant sur une garniture d'étanchéité 5 et dont la périphérie est adaptée au calibre interne dudit boîtier 4, qu'un renflement 4b fait dévier de la forme cylindrique ; de ce fait, le disque 6 est empêché de tourner dans le boîtier 4 [figure 7).De son côté situé en regard du renflement 4b. le disque 6 en céramique présente un orifice 7 conformé approximativement en demi-lune t cependant, la forme de cet orifice ne joue pas- en soi un rôle primordial. Dans le boîtier 4, sur le disque 6 en céramique, se trouve un second disque 6 en cérami que percé d'un orifice 9, dont la forme correspond exac tement à celle de l'orifice 7 du disque 6. Comme le montre la figure 6, mise à part une saillie 8a formant came, le diamètre du disque 8 correspond au diamètre in terne réduit du boîtier dans la région de son renflement 4b. Dans ces conditions, le disque 8 en céramique peut tourner dans le boîtier 4 d'un angle de rotation d'en viron 1800, auquel cas son orifice 9 peut être amené intégralement hors d'alignement avec l'orifice 7 du disque 6. Comme l'illustre la figure 5, la face supé rieure du disque 8 comporte une creusure 10 sensible ment orthogonale et perpendiculaire à l'axe de l'ori fice 9. Une bague de glissement Il est montée sur le disque 8 en céramique. Une douille 12, constituant la délimitation supérieure de la cartouche 2, est emboîtée par sa partie inférieure 12a dotée d'une denture externe ou de cannelures, dans la région évasée du boîtier 4, pourvue dans cette zone d'une denture ou de cannelures correspondantes.Cette douille 12, étagée à sa face antérieure, repose par sa périphérie sur un épaulement interne 4c du boîtier 4,et elle est en contact interne avec la bague de glissement 11. De la sorte,les disques 6 et 8 en céramique sont maintenus sans jeu axial dans le boîtier 4, sans que le disque 6 soit empêché de tourner. La douille 12 est assujettie au boîtier 4 par matage ou par un procédé analogue, de manière à nue plus pouvoir en être séparée. La région annulaire de la douille 12, bloquée dans le boîtier 4, est conformée intérieurement en un polygone 12b permettant l'engagement d'un outil.La région annulaire à paroi plus mince de cette douille 12,superposée à ladite partie annulaire, comporte une fenêtre 13 qui s'étend selon un angle péripherique d'environ 1500. Dans ce cas, la douille 12 est montée de telle sorte dans le boîtier 4 que la fenêtre 13 se trouve du meme cté de l'axe a des disques 6 et a que l'orifice 7 du disque fixe 6. La cartouche 2 ainsi réalisée est vissée, par sa douille d'admission 4a filetée, dans le taraudage du manchon d'entrée la du corps 1 de la soupape ; cela est rendu possible par un outil coopérant avec le polygone 12b. L'ensemble d'actionnement 3 comporte un boîtier de guidage 14 qui, dans le prolongement d'une bride annulaire 14a pratiquement médiane, présente une douille de raccordement 14b dont le filetage est adapté au taraudage du manchon de raccordement lb du corps 1 de la soupape. Une bague torique 15 est intercalée entre la bride 14a et la douille 14b. L'alésage du boîtier de guidage 14 est rétréci par un collet annulaire interne 16 à l'extrémité de la douille de raccordement 14b, et il est élargi et doté d'un taraudage 17 à son extrémité opposée.En outre, la région du boîtier présentant le taraudage 17 est dotée d'un polygone externe 18. Une colonne d'actionnement 19, rotative dans l'alésage du boîtier, est isolée vers l'extérieur par une bague torique 20, fait saillie, par sa partie cylindrique étagée 19a, au-delà de la région du boîtier présentant le taraudage 17, et comporte à son extrémité une tête 19b destinée à recevoir un bouton rotatif. L'autre extrémité de cette colonne, saillant au-delà de la bride annulaire 17 du boîtier de guidage 14, est munie d'une saillie 19c sensiblement semi-cylindrique, qui se termine par une came d'entraînement 21. La section de cette came 21 est adaptée à celle de la creusure 10 du disque en céramique, d > une manière telle que ladite came 21 puisse venir en prise avec jeu avec ladite creusure 10.Sur la saillie 19c, sensiblement semi-cylindrique, de la colonne 19, est monté n disque de rebondissement 22 percé d'une ouverture correspondante et-présentant, sur une partie de sa périphérie, une collerette 22a rabattue vers le bas. Le diamètre externe du disque de rebondissement 22, consistant avantageusement en une matière plastique et présentant à sa face postérieure des ergots d'amortissement 22b [ ou des ailettes ou des organes analogues ) correspond au diamètre interne de la partie supérieure, percée de la fenêtre 13, de la douille 12 de la cartouche 2, le périmètre et la hauteur de ladite collerette 22a étant sensiblement supérieurs aux dimensions correspondantes de ladite fenêtre 13. La collerette 22a présente une arête d'étranglement 23 inclinée dans le sens axial.La colonne 14, qui est introduite dans le boîtier de guidage 14 à partir du coté de ce dernier doté du taraudage 17, est retenue dans ledit boîtier 14 par une douille de fixation 24 vissée dans ledit taraudage 17. Comme le montre la figure 1, pour procéder au montage de la partie supérieure décrite, la cartouche 2 est tout d'abord vissée, comme mentionné ci-avant, après quoi, la douille de fixation 24 n'étant pas encore vissée à fond, l'ensemble d'actionnement est incorporé en vissant la douille de raccordement 14b dans le manchon lb du corps 1 de la soupape, Jusqu'à ce que ladite douille 14b soit appliquée contre la bordure antérieure de la douille 12. La colonne 19, logée encore avec jeu dans le boîtier de guidage 14 et ne tournant pas obligatoirement jusqu'à la position nécessaire pour que sa came d'entraînement 21 vienne en prise avec la creusure 10 du disque 8 en céramique, n'empêche pa-s le disque de rebondissement 22, monté uniquement avec jeu, c'està-dire mobile axialement sur la saillie 19c, de venir en prise avec la douille 12.Ensuite, lorsqu'on fait tourner la colonne 19, sa came 21 vient dans l'åligne- ment de la creusure 10 du disque 8, donc en prise avec cette dernière ; ensuite, la douille de fixation 24 est descendue jusqu'à ce qu'elle vienne s'appliquer contre l'épaulement de la colonne 19, formé par la partie cylindrique étagée 19a. il est évident que, lorsqu'une rotation est imprimée à la colonne 19, sa came d'entraînement 21 entraîne également en rotation le disque 8 en céramique. rotation limitée par la saillie Ba formant camus ( figure 6 J ou le renflement 4b du boitier 4. Par exemple, lorsque le disque 8 en céramique est mis en rotation dans le sens horaire, à partir de la position dans laquelle les deux orifices 7 et 9 des disques sont alignés t figure 3 ), la soupape étant alors ouverte, il en résulte que, lorsque cette rotation se poursuit Jusqu'à atteindre un angle maximal de 1800, elle entraîne une fermeture totale de ladite soupape.Cependant, étant donné que le disque de rebondissement 22 tourne en même temps que la colonne 19, la collerette 22 obture également progressivement la fenêtre 13 de la douille 12, par son arête d'étranglement 23 située en avant, l'agencement étant alors conçu de telle sorte que ladite fenêtre 13, donc l'orifice de la soupape située du côté de l'évacuationsse se ferme dès que ladite colonne tourne d'environ 1500 l figure 4 3, cependant que l'orifice 9 du disque 8 en céramique n'a pas encore été totalement mis hors d'alignement avec l'orifice 7 du disque fixe 6. Une telle interruption prématurée du passage de l'eau cté évacuation s'est avérée particulièrement avantageuse. Grâce à la grande résistance à l'usure des disques 6 et 8 en céramique, leur remplacement ne s'impose qu'après une durée d'utilisation relativement longue. Dans ce cas, l'ensemble d'actionnement 3 est tout d'abord démonté, par un dévissage du boîtier de guidage 14, après quoi, au moyen d'un outil approprié engagé sur le polygone 12b. la cartouche 2 peut être dévissée et remplacée globalement. Bien entendu, il convient à cet effet d'interrompre préalablement l'alimentation en eau de la soupape. Cependant, et de manière connue, les bagues toriques 15 et 20, isolant hermétiquement- la partie supérieure vers l'extérieur,doivent être remplacées plus souvent. A cet effet, du fait de la forme de réalisation décrite, il suffit de fermer la soupape par une rotation appropriée de la colonne 19, après quoi l'ensemble d'actionnement 3 peut être enlevé,puis revissé après remplacement de la ou des garnitures d'étanchéité. La simplicité des interventions nécessaires dans ce but est manifeste. Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 8, la cartouche 2 n'est pas différente de celle de l'exemple décrit ci-dessus. En revanche, un bottier de guidage 34 de l'ensemble d'actionnement 3 a été modifié, afin de permettre l'insertion d'une colonne 39 par le bas, c'est-à-dire à partir d'une douille de raccordement 34a. Pour-éviter une chute inopportune de la colonne 39 lors du démontage de l'ensemble d'actionnement 3, une bague élastique 44 entoure la partie cylindrique 39a de ladite colonne.Lorsque l'ensemble d'actionnement 3 est incorporé, la bague élastique 44 se trouve à une certaine distance au-dessus du boîtier de guidage 34, si bien que, dans ce cas. la colonne 39 peut être correctement introduite. par une came d'entrainement 41, dans la creusure 10 du disque 8 en céramique, avant que ledit boitier 34 ne soit vissé dans le manchon de raccordement lb du corps 1 de la soupape. Pour éviter que la colonne 39 ne présente un jeu axial inopportun lorsque l'ensemble 3 est incorporé, un anneau élastique 44a est intercalé entre un collet interne 36, situé à la face antérieure du boîtier de guidage 34, et l'épau- lement de la colonne 39, auquel donne naissance la partie cylindrique étagée 39a de cette dernière. Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 9, le boîtier 4 de la cartouche 2 renfermant les disques 6 et 8 en céramique est fermé par une douille 52 alignée avec la face antérieure dudit boî- tier : d'une manière correspondante, un disque de rebondissement 62 est réalisé sans collerette présentant une arête d'étranglement, c'est-à-dire que, dans cette variante de réalisation simplifiée, il n'est prévu aucune interruption prématurée côté évacuation précédant la fermeture de la soupape côté arrivée. La cohésion entre une colonne 59, mise en place par en bas, et un boîtier de guidage 54 de l'ensemble d'actionnement 3 est garantie, là encore, par une bague élastique 64 montée sur la partie cylindrique 59a de ladite colonne. Lorsque ledit ensemble 3 est incorporé, un anneau élastique 64a, prenant appui sur un collet de la colonne et venant en prise par en dessous avec la face antérieure d'une douille de fixation 54a dudit botier de guidage 54, a pour fonction d'interdire un jeu axial de ladite colonne 59. Dans la variante de réalisation de la figure 10, dont la cartouche 2 correspond à celle de la figure 9, une douille de fixation 74a d'un boitier de guidage 74 ( qui correspond en outre au boitier de guidage 34 de la variante illustrée sur la figure 8 l est dotée de saillies axiales 80. Lorsque l'ensemble d'actionnement 3 est incorporé, ces saillies 80 sont appliquées contre la bordure antérieure du boîtier 4 ou de la douille 52 de la cartouche 2 correspondant à la variante de réalisation de la figure 9.Ce contact du boîtier de guidage t ne pouvant pas tourner ) de l'ensemble d'actionnement 3, qui existe également dans les formes de réalisation selon les figures 1 et 8,empêche la cartouche 2 de se desserrer d'une manière inopportune, par exemple lorsque la colonne tourne, ou par suite de vibrations ou de phénomènes analogues. Dans ce cas également, la cohésion de l'ensemble d'actionnement 3 est garantie par une bague élastique 84 montée sur la partie cylindrique 79a d'une colonne 79. Un collet interne 76 du boîtier de guidage 74, appliqué contre un épaulement de la colonne 79, empêche ladite colonne de présenter un important jeu axial inopportun. Par ailleurs, dans cette forme de réalisation, il est seulement prévu un simple disque d'amortissement 62 servant à étouffer le bruit, tout comme dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 9. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la partie supérieure de soupape décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Partie supérieure d'une soupape équipant des robinetteries d'installations sanitaires, ladite partie supérieure présentant une cartouche qui, logée dans un corps de soupape comportant un manchon d'arrivée et un manchon d'évacuation, est dotée de deux disques de céramique percés d'orifices et pouvant effectuer unerotation relative, ainsi qu'une colonne d'actionnement rotative destinée à régler le débit, partie supérieure caractérisés par le fait que ladite colonne d'actionnement (19 ; 39 ; 59 t 79) et son bottier de guidage (14 ; 34 i 54 ; 743 vissé sur le corps t13 de ladite soupape constituent un ensemble d'actionnement (3) individuel et amovible, cependant que ladite cartouche t2) est vissée, par l'intermédiaire d'une douille taraudée (4a] solidaire de son boitier (4), dans le manchon d'entrée (la) dudit corps t13 de la soupape, et peut être dévissée de ce corps t1) au moyen d'un outil pouvant être engagé sur une région supérieure (12 ; 5Z} fermant le boîtier lorsque ledit ensemble d'actionnement (3) est enlevé. 2. Partie supérieure de soupape selon la revendication 1,caractérisée par le fait que le disque inférieur t63 en céramique, reposant sur une garniture d'étanchéité (S), est fixe, cependant que le disque supérieur (a) en céramique peut effectuer une rotation limitée. lesdits disques (6,8) étant maintenus axialement sans Jeu dans le boitier t43. en prenant appui contre une bague de glissement (11), par l'intermédiaire d'une douille de fermeture t12 ; 523 assujettie dans la région supérieure dudit boitier (4). 3. Partie supérieure de soupape selon la revendication 2,caractérisée par le fait que,pour assurer l'as sujettisement en rotation et le positionnement relatifs du boitier t4) de la cartouche et de la douille de fermeture t12 1 52), la région supérieure du boîtier présente une denture ou des cannelures internes, cependant que ladite douille (12 ; 52) est munie d'une denture externe ou de cannelures (12a) correspondantes-. 4. Partie supérieure de soupape selon l'une des revendications 2 et 3,caractérisée par le fait que la colonne (19 ; 39 ; 59 ; 79] de l'ensemble d'actionnement (3) présente une saillie inférieure t19c] en partie cy- lindrique et dotée d'une came d'entrainement (21), cette dernière venant en prise avec jeu avec une creusure excentrée (10) du disque en céramique rotatif (22 s62), conçu pour amortir les bruits, est mobile axialement sur ladite saillie (19c) de la colonne, sans pouvoir tourner. 5. Partie supérieure de soupape selon larevendica- tion 4,caractérisée par le fait que le disque de rebondissement t22 ; 62), réalisé en matière plastique, présente des ergots t22b] ou des cannelures sur sa face inférieure orientée vers les disques (6,8) en céramique de la cartouche (2). 6. Partie supérieure de soupape selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée par le fait que la douille de fermeture (12) de la cartouche (23 présente une région qui, faisant saillie au-delà du rebord du boîtier et comportant une paroi réduite, est dotée d'une fenêtre (13) s'étendant selon un angle périphérique d'environ 1500, par l'intermédiaire de laquelle l'orifice (7 ; 9) de la cartouche t2) communique avec le manchon d'évacuation (tic) du corps (1) de la soupape, et avec laquelle coopère une collerette (22a) comportant une arête d'étranglement [233 et solidaire du disque de rebondissement (22) engagé dans la douille (12), d'une manière telle que, lors de la fermeture de la soupape, l'arête d'étranglement (23) obture ladite fenêtre (13) avant que les orifices (7, 9 ) des disques ( 6, 8) en céramique ne soient mis intégralement hors d'alignement l'un par rapport à l'autre. 7. Partie supérieure de soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, zaractérisée par le fait qu'une partie (14a ; 34a ; 80) du boitier de guidage (14 ; 34 ; 743 de l'ensemble d'actionnement (3) repose sur la face antérieure de la douille de fermeture (12 , 52t, empêchant ainsi un relâchement axial de la cartouche, du à une rotation. 6. Partie supérieure de soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que la colonne 119) est incorporée sans jeu axial dans le boîtier de guidage (14). 9. Partie supérieure de soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que la colonne (39 ; 59 ; 79 ) est mobile axialement dans le boîtier de guidage t34 ; 54 ; 74) par rapport à la cartouche (2), et par le fait qu'elle est maintenue sans jeu entre ledit boîtier de guidage et ladite cartouche (2). 10. Partie supérieure de soupape selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la colonne (39 ; 59) est maintenue sans jeu par un anneau élastique (44as 64a) agissant entre un épaulement de ladite colonne et une région du boitier de guidage (34 ; 54).