Brevet FR2495266A1 — publié le 19820604

La présente invention concerne une tête de robinet d'arrêt sanitaire, destinée à être montée sur un corps normalisé d'appareil de robinetterie, dans lequel un siège de robinet est formé au fond de la chambre de réception, comprenant un boîtier, dans lequel sont logés des éléments de réglage, par exemple deux disques de commande pouvant tourner relativement l'un par rapport à l'autre, ne coopérant pas directement avec le siège de robinet, et une garniture d'étanchéité, qui est disposée du côté inférieur de la tête de robinet et qui, après avoir été montée dars le corps d'appareil de robinetterie, assure l'étanchéité par rapport au siège de robinet. Ces derniers temps, ce que lton est convenu d'appeler des disques de commande est de plus en plus employé comme éléments de réglage de robinets sanitaires. Il s'agit à cet égard le plus souvent d'au moins deux disques en céramique, dont les surfaces de contact ont un poli d'une qualité élevée. Des ouvertures de passage pour l'eau, ménagées dans les disques en céramique, peuvent être mises plus ou moins en coincidence par un mouvement relatif, notamment par une rotation, dans des robinets d'arrêt. On se rend maître ainsi du débit de l'eau. De tels robinets à disques de commande ont le grand avantage qu'il ne se produit pratiquement pas d'usure et que les forces à appliquer pour les manoeuvrer sont très petites.C'est pourquoi on s'efforce de créer des têtes de robinet d'arrêt, qui puissent atre mises en place dans des corps d'appareils de robinetterie normalisés en les échangeant avec des têtes habituelles. On se heurte cependant au problème que, en dépit de la normalisation des corps d'appareils de robinetterie, ni la profondeur axiale de la chambre de réception dans laquelle est logée la tête, ni le rayon du siège de robinet ne sont toujours les mêmes. Pour compenser les différences de profondeur axiale, il faut donc, dans les têtes connues du type mentionné ci-dessus, faire en sorte, par construction, que la longueur axiale puisse être modifiée et puisse s'adapter à toutes les circonstances. Il en résulte non seulement que l'agencement est très complexe, ce qui s'accompagne de coûts de fabrication relativement élevés, mais aussi que le montage de la te sur le chan- t,er est rendu plus difficile.Il faut prendre des mesures particulières pour obtenir une compensation automatique des différences de rayons de sièges de robinet. Il se pose des problèmes semblables si d'autres éléments de réglage sont logés à l'intérieur du boîtier de a tette, éléments qui doivent remplacer la soupape de robinet de parties supérieures habituelles, mais qui ne doi vent pas coopérer directement avec le siège de robinet. L'invention se une tête de robinet d'arrêt du type men- tionné ci-dessus ui est à même, pour une dépense de cons- truction la plus faible possible, de compenser des dSffé- rences tant de profondeur axiale de la chambre de réception du corps d'appareil de robinetterie que du rayon du siège de robinet. Suivant l'invention, la garniture d'étanchéité est une garniture moulée ayant les caractéristiques suivantes : elle possède dans ia région qui, après le montage dans le corps d'appareil de robinetterie, est au voisinage du siège de robinet, une dimension ra duale qui correspond à la différence maximale des rayons du siège de robinet que l'on trouve dans divers corps d'appareil de robinetterie;; b) au-dessus de la région mentionnée sous a), elle présente un profil transversal grâce auquel elle tend à avoir les propriétés élastiques d'un "res sort mou Par la caractéristique mentionnée sous a) seule, le but que l'on se propose ne serait pas atteint, car une garniture d'étanchéité d'une largeur radiale correspondante, qui ne présente pas un profil de section droite particulier suivant la caractéristique b), présenterait une mauvaise aptitude à la compression ou une "caractéristique de ressort" ne convenant pas. Il est donc nécessaire, lorsque l'on réalise le profil de section droite de la garniture d'étanchéité, de se rapprocher autant que possible du comportement élastique de ce que l'on appelle un "ressort mou". On entend par là un ressort dans lequel, dans la zone actuelle de fonctionnement, des différences de compression n'exigent que l'application de forces peu différentes. En général, il suffit que la dimension radiale de la garniture d'étanchéité mentionnée sous a) soit comprise entre 3 et 5 mm environ. Dans les cas les plus simples, il suffit que la garniture d'étanchéité présente, pour l'obtention du profil transversal mentionné sous b), une dimension radiale plus petite sur le côté tourné vers la partie inférieure de la tête que sur le côté tourné vers le siège du robinet. On se rapproche encore mieux de la caractéristique d'un "ressort mou" quand la garniture d'étanchéité présente sur le pourtour extérieur une ou plusieurs entailles. On peut poursuivre dans cette voie en faisant en sorte que la garniture d'étanchéité présente sur le pourtour extérieur et intérieur une ou plusieurs ondulations. On obtient encore un résultat meilleur, certes avec une dépense plus grande, si la garniture d'étanchéité comprend a) une bague d'appui en un matériau relativement rigide; b) sur le côté qui, après le montage, est tourné vers le siège du robinet, une bague d'étanchéité plate ayant la largeur nécessaire (dimension ra diale); c) sur le côté tournée vers la tête, une bague d'é tanchéité relativement étroite radialement en comparaison de la bague d'étanchéité plate. De préférence,la bague d'étanchéité étroite, relativement facile à comprimer en direction axiale, est guidée dans une ouverture de réception de la bague d' appui Dans ce cas, on peut prévoir, à l'intérieur de l'ouverture de réception, une région de la bague étroite d'étanchéité pouvant être comprimée d'une manière particulièrement facile. Au dessin annexé, donné uniquement a titre d'exemple La figure 1 est une vue en coupe axiale de toute une partie supérieure de robinet d'arr8t; les figures 2 et 3 illustrent des exemples de réalisation d'autres garnitures d'étanchéité moulées en une seule pièce, et la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'une garniture d'étanchéIté moulée exécutée en plusieurs pièces. La figure 1 est une rue en coupe axiale d'une tête de robinet d'arrêt destinée à être monté dans un corps normalisé d'appareil de robinetterie. Elle présente un boîtier 7, dans la partie inférieure duquel est disposé un disque 8 ne pouvant pas tourner (disque fixe) Ce lai-ci est muni de deux ouvertures 9 de traversée pour l'eau. Sur le disque 8 fixe repose un second disque 21 de commande, qui peut tourner d'une manière qu l'on décrira plus tard par rapport au disque 8 fixe et qui sera dénommé désormais disque de réglage Le disque 21 de réglage est lui aussi muni de deux ouvertures de traversée pour l'eau qui, par rotation du disque 21 de réglage, peuvent venir plus ou moins en coïncidence avec les ouvertures 9 de traversée pour l'eau du disque 8 fixe Le disque 21 de réglage est en prise à cet effet, par complémentarité de forme, avec une pièce 23 de guidage, qui est montée tournante dans le boîtier 7 et qui est rendue étanche vis à vis de celui-ci dans la partie supérieure par une garniture 24 d'étanchéité. Dans un logement de la face frontale, supérieure au dessin, de la pièce 23 de guidage s'engage un appendice îOa polygonal d'une broche 10 de robinet qui traverse coaxialement le boîtier 7 en pouvant y tourner En fonctionnement, on place un levier de manoeuvre (non représenté) sur la tête 10b polygonale supérieure de la broche 10 de robinet. Au-dessus de la pièce 23 de guidage, la broche 10 de robinet est munie en outre de surfaces 10c de butée qui, coniolntement avec des surfaces de butée correspondantes du bottier 7, limitent l'angle de rotation de la broche 10 de robinet. La pièce 23 de guidage contient dans la chambre 25 intérieure, au-dessus du disque 21 de réglage, un tamis 26 amortissant le bruit. Des ouvertures 27 radiales de sortie de la pièce 23 de guidage communiquent avec des ouvertures Il radiales de sortie du boîtier 7. Comme on l'a déà mentionné plusieurs fois, la tête du robinet est vissée dans un corps d'appareil de robinetterie normalisé (non représenté), dont la chambre de réception présente sur le fond un siège de robinet en relief. Celui-ci coopère, lorsqu'on utilise des têtes habituelles, avec une soupape de robinet qui se soulève. La tête de robinet représentée possède, en vue d'être montée dans le corps d'appareil de robinetterie, un filetage 14 extérieur ainsi qu'une bride 28 périphérique qui ser-t de butée axiale pour le vissage. Une garniture 15 d'étanchéité, disposée en dessous de la bride 28 périphérique, sert à réaliser l'étanchéité entre la tête de robinet et le corps d'appareil de robinetterie. En dessous du disque 8 fixe et adjacent à celuici, se trouve une garniture 29 moulée d'étanchéité sur la forme particulière de laquelle on va s!étendre maintenant en détail. La garniture 29 moulée d'étanchéité a pour but de créer une étanchéité entre le disque 8 fixe et le siège de robinet se trouvant au fond de la chambre de réception du corps d'appareil de robinetterie. Elle a à cet égard a compenser deux écarts différents possibles par rapport à la norme du corps d'appareil de robinetterie, ces écarts pouvant se produire ers dépit de la normalisation J part, le diamètre du siège de robinet n'est pas constant d'un corps d'appareil de robinetterie à l'autre. D'autres part, la profondeur axiale de montage pour la partie supérieure de robinet n'est pas la même pour tous les corps d'appareil de robinstterie.A cela s'ajoute une troisième exigence cet quelles que soient les différences de pro fondeur de montage et de diamètre de siège du robinet, la force appliquée par la garniture 29 moulée d'étanchéité sur le disque 3 fixe doit être autant que possible toua jours la même, puisque cela met en cause le bon fonctionnement des disques 8, 21 et donc l'aptitude à fonctionner de tout le robinet. Pour compenser les irrégularités du diamètre du siège de robinet, la garniture 29 moulée présente1 dans la partie basse, donc voisine du siège de robinet, une dimen- sion radiale qui est au moins égale à la différence maximale des rayons des sièges de robinet se produisant d'un corps normalisé d'appareil de robinetterie à l'autre. On lait ainsi en sorte que tout siège de robinet, que l'on trouve dans la pratique, vienne en fait en contact sur la ftsce inférieure d'étanchéité de la garniture 29 mc-uiée Une garniture moulée d'étanchéité, qui présente rait cette dimension radiale sur toute la hauteur ne serait certes pas apte à compenser auss en même tes, d'une manière satisfaisante, des différences de profondeur de montage de la partie supérieure de robinet dans le corps d'ap- pareil de robinetterie : ou bien la garniture moulée d'é tanchéité serait de toute facon trop dure, ou bien la force de pression appliquée sur le disque 8 dépendrait beaucoup de la compression de la garniture moulée d'étanchéité. Pour les raisons indiquées, la garniture 29 moulée représentée s'amincit vers le disque 8 fixe : sa dimension radiale au voisinage du disque 8 fixe est plus petite qu'au voisinage du siège de robinet.On modifie ainsi la caractéristique de ressort de la garniture moulée, en sorte que la compression axiale dépende relativement peu de la force de compression et inversement. Avec la garniture 29 moulée représentée, il est évidemment possible de satisfaire simultanément à toutes les exigences mentionnées ci-dessus d'une manière approximative, mais suffisante. A la figure 2 est représenté un deuxième exemple de réalisation de la garniture moulée d'étanchéité. Celleci aussi, qui est représentée par la référence générale 129, possède dans la partie inférieure, qui, après le montage de la tête de robinet dans le corps d'appareil de robinetterie, est voisine du siège de robinet, une dimension radiale plus grande que dans la partie supérieure voisine du disque 8 fixe. Pour améliorer la còmpressibili- té axiale, et pour tendre davantage vers la courbe aux caractéristiques d'un "ressort mou", la garniture 129 moulée représentée possède une entaille 130 supplémentaire sur le pourtour extérieur. Ce concept est poursuivi d'une manière conséquente dans la garnit-ure 229 moulée d'étanchéité représentée à la figure 3 : elle a, dans la partie inférieure, une lèvre 231 radiale faisant saillie vers l'intérieur (et le cas échéant vers le bas aussi), qui satisfait à l'exigence fondamentale mentionnée déjà plusieurs fois ci-dessus de la dimension radiale au voisinage du siège de robinet. Dans la partie se trouvant au-dessus, la garniture 229 moulée possède des cavités 231a intérieures et extérieures de type ondulé, dont la fonction correspond à celle de l'en- taille 130 dans l'exemple de réalisation de la figure 2. Alors que les garnitures 29, 129 et 229 moulées d'étanchéité suivant les figures 1 et 3 sont en une seule pièce, la garniture 329 moulée d'étanchéité de la figure 4 est constituée de plusieurs pièces. Elle comprend une ba gue 332 d'appui, en une matière relativement rigide, dans la partie inférieure de laquelle est placée une première garniture 333 d'étanchéité en caoutchouc sous la forme d'une bague plate. Celle-ci présente la largeur radiale qui est nécessaire à la compensation des differences de diamètre de siège de robinet. Dans une ouverture 334 de réception, ménagée dans la bague 332 d'appui du côté opposé à la garniture 333 d'é- tanchéité en caoutchouc, est logée une seconde garniture 335 d' étanchéité en caoutchouc, qui est relativement étroite suivant la direction radiale et glui, après le montage, est en contact avec le disque 8 fixe.La partie 335a, se trou- vant à l'intérieur de l'ouverture 334, de la garniture 335 en caoutchcuc, est particulièrement étroite, afin d'obtenir une compressibilité axiale particulièrement bonne et un comportement se rapprochant dlun "ressort mou". Les parois latérales de l'ouverture 334 de réception coopèrent avec les parois latérales de la partie 335b plus large de la garniture 35 en donnant un guidage lorsque la garniture 335 est comprimée, notamment dans sa partie 335a. Dans le mode de réalisation de la garniture 329 moulée d'étanchéité décrit en denier en regard de la figure 4, es c'nctions de compensation des tolérances axiales et radiales sont séparées. On obtient ainsi, pour une dsnen- se un peu plus élevée que dans les exemples de réalisation des figures 1 à 5, un résultat particulièrement bon. On peut utiliser la compensation des tolérances non seulement dans des têtes dites à disques de commande, comme il a été décrit. On peut utiliser cette compensation des tolérances partout où des éléments de réglage sont logés à l'intérieur du boîtier de la tête, ces éléments remplaçant les soupapes de robinet habituelles, mais ne coopérant pas directement avec le siège de robinet, et partout où la force de compression de la garniture d'étanchéité détermine l'aptitude du robinet à fonctionner. REVENDICATIONS 1) Tête de robinet d'arrêt, destinée à être montée sur un corps d'appareil de robinetterie, dans lequel un siège de robinet est formé sur le fond de la chambre de réception, comprenant un boîtier dans lequel sont logés des éléments de réglage, par exemple deux disques de commande pouvant tourner relativement l'un par rapport à l'autre, ne coopérant pas directement avec le siège de robinet; et une garniture d'étanchéité, qui est disposée du côté supérieur de la tête et qui, après que le montage dans le corps d'appareil de robinetterie a été effectué, assure l'étanchéité sur le siège de robinet, caractérisée en ce que la garniture (29; 129; 229; 329) d'étanchéité est une garniture moulée ayant les caractéristiques suivantes a) elle possède dans la région qui, après le montage dans le corps d'appareil de robinetterie, est au voisinage du siège de robinet, une dimension ra diale qui correspond à la différence maximale des rayons du siège de robinet que l'on trouve dans divers corps d'appareil de robinetterie; b) au-dessus de la région mentionnée soja a), elle présente un profil transversal grace auquel elle tend à avoir les propriétés élastiques d'un "res sort mou". 2) Tête suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la dimension radiale de la garniture (29; 129; 229; 329) mentionnée sous a) est comprise entre 3 et 5 mm environ. 3) Tête suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour obtenir le profil transversal mentionné sous b), la garniture (29) présente une dimension radiale plus faible sur le côté tourné vers la partie inférieure de la tête que sur le côté tourné vers le siège de robinet. 4) Tête suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la garniture (129) présente sur le pourtour extérieur une ou plusieurs entailles (130)o 5) Tête suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la garniture (229) présente sur le pourtour extérieur et intérieur une ou plusieurs ondulations (231a). 6) Tête suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la garniture (329) comprend : a) une bague (332) d'appui en un matériau relativement rigide; b) sur le côté qui, après le montage, est tourné vers le @iège du robinet, une bague (333) d'étanchéité plate ayant la largeur nécessaire (dimension ra diale); c) sur le côté tourné vers la partie supérieure, une bague (333) d'étanchéité relativement étroite ra dialement en comparaison de la bague (333) d'étan chéité plate. 7) Tête suivant la revendication E, caractérisée en ce que la bague (335) d'étanchéité étroite est guidée dans une ouverture (334) de réception de la bague (332) d'appui. 8) Tête suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la bague (335) d'étanchéité étroite présente à l'intérieur de l'ouverture (334) de réception une région (335a) pouvant être comprimée particulièrement facilement.