Brevet FR2494387A1 — publié le 19820521

La présente invention concerne un mélangeur, eu une robinetterie mélangeuse, commandé par un thermostat, utilisable dans des installa- tions sanitaires et dans le logement duquel une entrée d'eau chaude et une entrée d'eau froide sont commandées avec une action en sens opposé par un organe de commande, lequel est actionné par un élément de dilatation thermostatique, réglable dans son domaine d'action, soumis à la circulation de l'eau dans une chambre de mélange et dans lequel la régulation des quantités d'eau chaude et d'eau froide entrantes a lieu au moyen d'une soupape ou d'un dispositif obturateur actionné généralement à la main. Dans de tels mélangeurs, on peut régler dans un domaine de température déterminé la température du mélange d'eau de sortie qui, au moyen d'une commande par thermostat, est maintenue presque constante à la valeur réglée indépendamment de la quantité d'eau ajustable. On connait, entre autres, un mélangeur commandé par un thermostat dans lequel un piston de commande est déplacé en direction axiale par un élément de dilatation, le piston de commande réglant avec une action opposée, par des alésages de commande correspondants, un alésage d'entrée d'eau chaude et un alésage d'entrée d'eau froide. En limitant le déplacement de cet élément de dilatation, par manoeuvre d'une poignée sur une échelle ou un cadran à partir de l'extérieur, on présélectionne le réglage de la température du mélange d'eau de sortie. La régulation de la quantité a lieu indépendamment au moyen d'un levier ou d'une poignée tournante qu'on peut faire tourner de l'extérieur, l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide étant ouvertes ou fermées en commun. Après ouverture de ces robinets à soupape de réglage, de l'eau chaude et/ou froide arrive aux alésages d'une douille radiale dans laquelle le piston de commande est déplacé par l'élément de dilatation. L'eau qui traverse circule vers une chambre de mélange o elle passe sur l'élément de dilatation et va vers la sortie ouverte. Les inconvénients de ces commandes par piston résident dans l'usure des joints d'étanchéité radiaux, ce qui a une action négative sur le fonctionnement et requiert des réparations. L'invention a pour but de munir un mélangeur, actionné par thermostat, d'une commande de régulation de température et de débit plus simple et présentant une grande sécurité de fonctionnement. On obtient ce résultat conformément à l'invention avec un mélangeur à thermostat caractérisé en ce qu'il comporte une commande par disques avec au moins un disque de commande des quantités d'eau que l'on peut faire tourner de l'extérieur, commandant les entrées d'eau chaude et d'eau froide par des alésages correspondants et un disque de commande de la température, actionné par le thermostat, coulissable de manière étanche par rapport au disque de commande des débits et à travers les alésages duquel de l'eau chaude et de l'eau froide parviennent dans la chambre de mélange. Dans un tel mélangeur conforme à l'invention, on règle directe- ment la quantité d'eau chaude et d'eau froide qui entrent par totation d'un disque, de préférence un disque en céramique. Le disque de commande de la température qui agit de manière étanche contre ce disque de commande de la quantité d'eau subit une translation dans l'un ou l'autre sens au moyen de l'élément de dilatation d'un ther- mostat. Des Joints d'étancbéité supplémentaires ne sont pas requis entre ces disques de commande. Un trajet simple pour l'eau qui traver- se est rendu possible, étant donné que le disque de commande des quantités actionne l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide à la manière d'une soupape ou d'un obturateur d'admission en commun et que l'eau qui traverse peut s'écouler directement à travers le disque de commande de la température vers la chambre de mélange et de là vers la sortie ouverte. Dans le mélangeur conforme à l'invention on prévoit trois disques: le disque fixe intérieur, qui constitue le siège de la soupape ou de l'obturateur de régulation des quantités; le disque de réglage des quantités, disposé au-dessus et qui peut être tourné à partir de l'extérieur; le disque de réglage de la température, qui agit contre le dernier disque précité et qui est soumis à une translation par l'élément de dilatation, transversalement à l'axe des disques. La chambre de mélange disposée au-dessus est en communication ouverte avec la sortie. On obtient ainsi une construction très simple du mélangeur. Le mode d'actionnement simple des deux disques de commande est obtenu du fait qu'on prévoit dans le disque de commande de la température un perçage en forme de fente, disposé en direction du coulissement, à travers lequel s'engagedans une ouverture réceptrice centrale dans le disque de commande des quantités, l'extrémité d'une tige pouvant être tournée par une poignée extérieure, la prise de la tige sur l'ouverture précitée étant obtenue grâce aux formes respectives de ces éléments. On obtient une possibilité de montage avantageuse dans un mode de réalisation du mélangeur de l'invention selon lequel les trois disques sont inclus dans une cage divisée horizontalement qui est fixée dans le logement du mélangeur, les deux disques de commande étant guides dans la partie supérieure ouverte de cette cage et la partie inférieure de cage étant disposée avec des alésages correspondants coaxialement au-dessus des entrées d'eau du logement du mélangeur. Les trois disques peuvent être sortis ensemble, avec leur cage divisée horizontalement, du logement du mélangeur. L'invention vise également un mode de réalisation du mélangeur présentant une disposition du thermostat et une liaison de son élément de dilatation avec le disque de commande, avantageux au point de vue construction. Selon cette réalisation, l'élément de dilatation du thermostat est disposé perpendiculairement aux axes des disques et parallèlement au disque de commande de la température coulissable dans la chambre de mélange; il se trouve fixé sur le disque de commande de la température; en outre, l'élément de dilatation, qui prend appui élastiquement sur le logement du mélangeur, est logé fixement à son autre extrémité dans une douille montée coulissante dans le logement du mélangeur et une barrette, disposée sur cette douille, est en prise-par sa forme avec un orifice récepteur dans le disque de commande de la température. Lorsque le thermostat est disposé ainsi, le mélangeur conforme à l'invention est, suivant un mode de réalisation avantageux, caractérisé en ce que la partie réceptrice cylindrique dans le logement du mélangeur au-dessus de la chambre de mélange est fermée de manière étanche par une pièce de tête et en ce que la tige coudée, en forme de manivelle, de l'obturateti,. de régulation des quantités passe de manière étanche à travers cette 30. pièce de tête. Un tel mode de réalisation permet la rotation de l'obturateur ou de la soupape de régulation des quantités (ou débits) dans le domaine angulaire requis. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail au moyen de l'exemple de réalisation non limitatif suivant qui se réfère au dessin annexé, cns lequel - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mélangeur conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 1, représentant le mélangeur; - les figures 3 à 5 sont des vues représentant les trois disques de la commande à disques, - la figure 6 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 2, le disque de commande des quantités étant en position de fermeture; - la figure 7 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, le disque de commande de la température étant dans une position moyenne. On se référera d'abord aux figures I et 2. De l'eau chaude et de l'eau froide entrent.dans le logement du mélangeur 1 dans le fond de la partie réceptrice cylindrique 12 par la rallonge 11. L'entrée d'eau chaude est désignée de manière générale par le chiffre de référence 13, tandis que l'entrée d'eau froide est indiquée par 14. Dans cette partie réceptrice 12 on a placé de manière étanche le dispositif de commande à disques, désigné dans son ensemble par 2. Il est constitué par le logement en forme de cage 21, 22 ouvert vers le haut, divisé horizontalement, dans lequel sont maintenus de manière étanche l'un par rapport à l'autre: le disque-siège de soupape ou d'obturateur 23, puis au-dessus le disque de commande des quantités 24 et, au-dessus encore, le disque de commande de la température 25. Ce logement est fixé de manière démontable au moyen de vis 27 dans le logement du mélangeur 1. De l'eau chaude et de l'eau froide circulent à travers les canaux et les alésages d'entrée correspondant dans le fond de la partie inférieure 21 du logement en forme de cage vers les sièges d'obturateur (233 et 234 sur la figure 3) dans le disque 23. Ce disque est maintenu fixe en rotation par la cheville 235 dans un alésage 26 de la partie inférieure 21 de logement. Au moyen de la tige 41 de la régulation des quantités ou débits désignée dans son ensemble par 4, le disque de commande des quantités 24, placé de façon étanche et de manière à pouvoir tourner sur le disque-siège d'obturateur 23, peut subir une rotation. Cette tige 41 s'engage par une extrémité à section carrée 42 dans l'orifice central 245 du disque 24 dahs lequel sont disposés de manière diamétralement opposée les deux alésages de commande 243 et 244, qui sont placés sur un cercle primitif correspondant à celui des alésages 233 et 234 dans le disque 23. Ce disque 24 est guidé dans des rainures correspondantes dans la partie inférieure de logement 21 et dans la partie supérieure de logement 22. Le disque de commande de la température 25, qui effectue une translation alternative sur le disque de commande des quantités, comme on peut le voir en particulier sur la figure 5, comporte des surfaces de guidage latéral 251 et 252 qui coulissent dans des guidages correspondants dans la partie supérieure de logement 21. Un perçage en forme de fente 255 sert au passage de l'extrémité de tige 42. Les deux alésages de commande 253 et 254 sont également diamétralement opposés, ils sont cependant décalés d'un faible angle par rapport à la position fixe des alésages d'entrée 233 et 234 dans le disque-siège d'obturateur. Le disque de commande de la température 25 est déplacé au moyen du thermostat désigné dans son ensemble par 3. Son élément de dilatation 31 est disposé perpendiculairement à l'axe de la tige 41. Il prend appui, avec une extrémité et par l'intermédiaire d'un ressort 32, sur le logement du mélangeur et est maintenu avec son autre extrémité dans une douille 35 qui est montée coulissante dans une partie saillante 17 sur le logement du mélangeur 1. Sur cette extrémité de l'élément de dilatation agit le préréglage de température 33 qu'on effectue à partir de l'extérieur au moyen de la poignée de réglage 34. L'élément de dilatation 31, ou la douille coulissante 35 qui y est fixée, est en prise par l'intermédiaire de la barrette 36 avec le disque de commande de la température 25, étant donné que la barrette 36 s'engage dans l'orifice correspondant 256 de ce disque. Après ouverture des alésages d'entrée d'eau chaude et froide 233 et 234 par rotation du disque de commande des quantités 24 au moyen de la tige 41 qui comporte un coudage 44 analogue à celui d'une manivelle et qui passe vers l'extérieur avec son extrémité à travers la pièce de tête 18 assurant l'étanchéité et est assemblée à une poignée de réglage 46, l'eau chaude et l'eau froide circulent à travers les alésages de commande 243 et 244 vers les alésages 253 et 254 du disque de commande de la température et de là dans le chambre de mélange 15 disposée au-dessus. Cette chambre de mélange est en communication ouverte avec la sortie 16. Le mélange d'eau passe dans ce cas sur l'élément de dilatation 31 qui, selon la température obtenue, ferme avec une action opposée sur les sections de passage de l'eau chaude et de l'eau froide par déplacement du disque 25. Le mélangeur commandé par thermostat conforme à l'invention dont le principe a été décrit ci-dessus peut en outre être muni de dispositifs connus de compensation de pression. De préférence, on utilise des disques de commande en un matériau céramique. R E V E N D I C A T I 0 N S- 1. Mélangeur commandé par un thermostat dans le logement duquel une entrée d'eau chaude et une entrée d'eau froide sont actionnées avec une action opposée par un organe de commande, lequel est actionné par un élément de dilatation thermostatique réglable dans son domaine d'action, subissant le passage de l'eau dans une chambre de mélange et dans lequel la régulation des quantités d'eau chaude et d'eau froide qui entrent s'effectue au moyen d'un dispositif obturateur manoeuvré manuellement, le mélangeur étant caractérisé en ce qu'il comprend une commande par des disques (2) avec au moins un disque de commande des quantités d'eau (24) que l'on peut faire tourner de l'extérieur, commandant les alésages d'entrée d'eau chaude (233) et d'eau froide (234) avec des alésages corres- pondants (243, 244) et un disque de commande de la température (25), actionné par le thermostat (3), coulissable et étanche par rapport au disque de commande des quantités (24) et à travers les alésages duquel (253, 254) de l'eau chaude et de l'eau froide parviennent à la chambre de mélange (15). 2. Mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un disque-siège d'obturateur (23), disposé de manière étanche dans une partie réceptrice cylindrique du logement du mélangeur (1), dont les alésages (233, 234) sont disposés coaxiale- ment au-dessus des alésages d'entrée d'eau chaude et d'eau froide (13, 14); b) un disque de commande des quantités (24) posé coaxiale- ment au-dessus du disque précité et pouvant tourner; c) un disque de commande de la température (25), placé au-dessus du dernier disque précité et guidé de manière à pouvoir coulisser dans l'un ou l'autre sens, les alésages (253, 254) de ce disque de commande (25) étant en communication ouverte avec la chambre de mélange (15) et une sortie (16). 3. Mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on prévoit, dans le disque de commande de la température (25), un perçage (256) sous forme de fente disposée suivant le coulissement, à travers laquelle s'engage, dans un orifice récepteur central (245) du disque de commande des quantités (24), l'extrémité (42) d'une tige (41) qui est manoeuvréepar une poignée extérieure (46), la prise de la tige avec l'ouverture précitée étant favorisée grace aux formes respectives de ces éléments. 4. Mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les trois disques (23, 24, 25) sont reçus dans une cage de logement (21, 22), divisée horizontalement et qui est fixée dans le logement du mélangeur (1) , les deux disques de commande (24, 25) étant guidés dans la partie supérieure de logement ouverte (22) et la partie inférieure de logement (21) étant disposée, avec des alésages correspondants, coaxialement audessus des entrées d'eau (13, 14) du logement du mélangeur (1). 5. Mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de dilatation (31) du thermostat (3) est disposé perpendiculairement aux axes des disques (23, 24, 25) et parallèlement au disque de commande de la température (25) coulissable dans la chambre de mélange (15) et se trouve solidaire du disque de commande de la température (25). 6. Mélangeur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément de dilatation (31), qui prend appui Plastiquement sur le logement du mélangeur (1), est monté fixe sur son autre extrémité dans une douille (35) coulissant dans le logement du mélangeur (1) et en ce qu'une barrette (36), montée sur cette douille (35), est en prise par sa forme avec un orifice (256) dans le disque de commande de la température (25). 7. Mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie cylindrique réceptrice (12) dans le logement du mélangeur (1) est fermée de manière étanche au-dessus de la chambre de mélange (15) par une pièce de tête (18) et en ce que la tige (41), coudée comme une manivelle, de l'obturateur de réglage des quantités (4) passe de manière étanche à travers cette pièce de tête.