Brevet FR2560339A1 — publié le 19850830

1. La présente invention concerne des robinets à poignée unique du type utilisé pour les éviers de cuisine, les lavabos, les baignoires, douches et analogue. Une structure et un agencement de robinet à poi- gnée unique particulièrement satisfaisants sont représen- tés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 543 799, dans lequel l'étanchéité de la tige est obtenue au moyen d'une bague d'étanchéité 38 interposée entre la surface supérieure plane d'un élément de commande 20 et la surfa- ce inférieure plane d'un élément d'étanchéité 25. I1 est de- venu souhaitable, dans certains secteurs du marché, de mo- difier cette structure et cet agencement de manière à ré- duire les dimensions physiques et obtenir des gains de matières importants. Cependant, la réduction souhaitée des dimensions physiques écarte l'agencement d'étanchéité de la tige mentionné ci-dessus par manque de place. On sait dans l'art antérieur, comme le montrent par exemple les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 3 384 119, n 3 965 935 et n 4 226 260, exécuter l'étan- chéité d'une tige dans un robinet à poignée unique en Z560339 2. disposant une bague d'étanchéité appropriée de manière qu'elle agisse avec une partie à bille de la tige du robinet. Lorsque l'étanchéité de la tige est exécutée de cette manière, il est possible d'obtenir une réduc- tion des dimensions physiques du robinet. Cependant, une telle étanchéité de la tige,telle qu'elle est réalisée dans l'art antérieur, n'apporte pas certains des avantages que procure l'agencement représenté dans le brevet n 3 543 799. Par conséquent, un objet de la présente inven- tion est de modifier la structure et l'agencement du brevet n 3 543 799 de manière à utiliser une bague d'étanchéité appropriée qui agit enmême temps qu'une partie à bille de la tige de robinet de manière A exécuter l'étanchéité de la tige, tout en conservant certains des avantages de l'ageKncement d'étanchéité de la tige du brevet n 3 543 799. La présente invention concerne un moyen d'étan- chéité nouveau et avantageux pour un type de robinet à poi- gnée unique. On décrira maintenant brièvement un robinet de ce type incorporant un moyen d'étanchéité de la tige se- lon la présente invention. Le robinet comprend un moyen de corps de robinet définissant une chambre ayant un axe lon- gitudinal, des orifices d'entrée d'eau chaude et d'eau froi- de communiquant avec la chambre, et un moyen d'étanchéité agissant en soupape -orifice comportant des ouvertures qui communiquent avec les entrées d'eau chaude et d'eau froide. Le robinet comprend également un élément de commande avec une surface présentant des ouvertures espacées mobiles pour venir en alignement et hors d'alignement avec les ou- vertures du moyen d'étanchéité agissant en soupape-orifice; un moyen de tige comprenant un levier, une bille et une partie extrême inférieure, un élément de retenue comportant un siège supérieur pour la bille de la tige, un élément de support de tige comportant un siège inférieur pour la bille de la tige, et une rainure dirigée vers le haut pour bague d'étanchéité, et une bague d'étanchéité pour la bille 3. de la tige disposée dans cette rainure. Le robinet compor- te d'autre part, un moyen interconnectant la partie ex- trême inférieure de la tige à L'élément de commande de sor- te que le mouvement de la tige provoque celui de l'élément de commande, un moyen fixant l'élément de retenue à l'inté- rieur de la chambre du corps du robinet avec la bille de la tige prisonnière entre les sièges supérieur et inférieur de la bille.Des moyens sont prévus qui permettent un déplace- ment limité de l'élément de support de la tige dans la di- rection de l'axe longitudinal du corps de robinet, de sorte que l'élément de support de la tige se déplacera vers le haut en réponse à la pression de l'eau et que son mouvement ascendant maximum sera limité par le contact de la bille avec son siège inférieur, permettant ainsi la variation de la compression de la bague d'étanchéité de la bille de la tige en fonction de la pression de l'eau et limitant sa compression maximum. La bague d'étanchéité de la bille est de préférence un joint torique. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble constituant un robinet à poignée unique se- lon un mode de réalisation préféré de la présente inven- tion; La figure 2 est une vue en coupe longitudinale, décalée de 90 par rapport à la figure 1; La figure 3 est une perspective éclatée des diverses parties du robinet de la figure 1; La figure 4 est une partie agrandie de la figure 2. Les diverses parties d'un robinet à poignée unique selon la présente invention sont le mieux représen- tées en figure 3 et celles-ci comprennent un couvercle 11, un élément de retenue 13, un joint torique périphérique 15 pour l'élément de retenue, une tige 17, un joint torique 19 4. pour bille de tige, un joint torique périphérique 21 pour élément de support de tige, un élément 23 de support de tige, un élément de glissière 25, un disque de commande 27, un logement 29 de joint pour moyen agissant en soupape- orifice, un disque 31 de moyen agissant en soupape-orifice d'entrée, des joints toriques 33 pour orifice d'entrée, des joints toriques 35 pour moyeu d'élément de bec, un corps de robinet 37, un moyeu 39 d'élément de bec, et une bague 41 de support du moyeu de l'élément de bec. Le corps 37 du robinet est généralement cylindri- que, comportant une extrémité ouverte et une extrémité fer- mée, de sorte que la paroi cylindrique intérieure 43 du corps et la surface extrême intérieure, fermée, plane, 45 définissent une chambre. Le corps du robinet comporte sur son extérieur une paire de rainures périphériques espa- cées 36 destinée à recevoir les joints toriques 35 du moyeu dé l'élément de bec. Le corps du robinet présente également à son extrémité supérieure extérieure, des filets 38 des- tinés à recevoir le couvercle 11. Le disque 31 du moyen agissant en soupape-orifice comporte une surface extérieu- re 47 généralement cylindrique avec une première paire de saillies opposées 48 à. son extrémité supérieure et une se- conde paire de saillies opposées 50 décalées de 90 de la première paire. Les surfaces extérieures des saillies 48, 50 sont cylindriques, et sont reçues dans la paroi cylindri- que intérieure 43 du corps du robinet. Chaque saillie de la première paire 48 comporte une fente 96 en une pièce avec la surface supérieure 51 du disque agissant en soupa- pe-orifice, à des fins qui seront expliquées ultérieurement. Le disque 31 agissant en soupape-orifice d'entrée comporte également une surface inférieure plane 49 qui est en ahoute- ment avec la surface extrême intérieure, fermée, 45 du corps de robinet, et la surface supérieure plate 51. L'ex- trémité fermée du corps de robinet comporte des ouvertures 53 d'admission d'eau froide et d'eau chaude qui sont ali- gnées avec des ouvertures d'entrée 55 ménagées dans le 5. disque 31. Dans le mode de réalisation représenté, le disque 31 présente une carité 57 destinée à. recevoir de manière appariée le logement 29 du joint du moyen agis- sant en soupape-orifice, qui incorpore des éléments; classiques d'étanchéité 59. Les joints toriques usuels 33 des orifices d'entrée sont reçus dans la partie extrê- me inférieure des ouvertures d'entrée du disque 31. Le disque de commande 27 présente une surface inférieure plane 61 qui vient en contact avec les surfaces o10 supérieures des éléments d'étanchéité 59 du moyen agis- sant en soupape-orifice. Le disque de commande 27 compor- te des ouvertures de commande appropriées 63 dans sa sur- face inférieure plane 61 et sa surface latérale 65. Le côté supérieur 67 du disque de commande 27 comporte une cuvette qui constitue une partie de crémaillère 69 desti- née à recevoir une dent unique 71 d'engrenage formée sur la partie inférieure extrême 72 de la tige 17. L'élément de glissière 25 en métal comporte une paire de rebords 73 tournés vers le bas, qui sont reçus de manière appariée par la surface latérale 65 du disque commandé et une paire de rebords 75 tournés vers le haut qui sont reçus de façon appariée par une première paire de surfaces latérales 77 d'une partie de base 79 de l'élément de support de tige. L'élément de retenue 13, la tige 17 et l'élé- ment 23 de support de tige constituent un ensemble formant une cartouche. L'élément de retenue 13 présente une surfa- ce extérieure généralement cylindrique, comportant une partie supérieure 81, une partie intermédiaire 83 et une partie inférieure 85.La partie supérieure 81, qui a un diamètre inférieur à celui de la partie intermédiaire 83, se fond avec celle-ci pour former un épaulement 87. La partie intermédiaire 83 comporte une rainure 89 destinée à recevoir le joint torique périphérique 15 destiné à l'élément de retenue. La partie intermédiaire comporte éga- lement une saillie rectangulaire 91 qui est appariée à une 6. encoche d'orientation 93 ménagée sur l'extrémité supé- rieure du corps 37 du robinet.La partie inférieure 85 forme l'extérieur d'une paire de pattes 95 en une pièce, généralement rectangulaires, qui portent chacune à leur extrémité inférieure une saillie rectangulaire 97 qui est reçue de manière appariée par la fente respective 96 lorsque l'élément de retenue 13 est positionné par rapport au disque 31. L'élément de retenue 13 comporte à son extrémité supérieure une ouverture 99 généralement triangulaire, dont la paroi latérale sert de guide pour la partie à le- vier 101 de la tige 17. L'intérieur de l'élément de rete- nue 13 comprend une première partie cylindrique 103 en une pièce avec une partie conique d'épaulement 105, la- quelle est à son tour en une pièce avec une seconde par- tie cylindrique 107,laquelle est à son tour en une pièce avec un siège supérieur 109 pour la bille de la tige. Une fente 111 traverse la seconde partie cylindrique 107 et le siège supérieur 109 et est disposée symétriquement par rap- port à un plan de bissection dans le sens longitudinal de l'élément de retenue 13 et de ses pattes 95. Chaque patte comporte une ouverture rectangulaire 113 à son extrémité supérieure à des fins qui seront décrites ultérieurement. La partie de base 79 de l'élément 23 de support de la tige qui est généralement rectangulaire, comporte une seconde paire de surfaces latérales 115, qui sont na- turellement perpendiculaires à la première paire 77. Dis- posée au centre de chacune des secondes surfaces latérales se trouve une saillie 117 généralement rectangulaire à des fins qui seront décrites ultérieurement. La partie de base 79 de l'élément 23 de support de la tige est en une pièce avec une partie cylindrique 119 qui présente une rainure 121 destinée à recevoir le joint torique périphéri- que 21 destiné à l'élément de support de tige. L'élément 23 de support de la tige comporte une ouverture généralement triangulaire 123 pour permettre le passage de l'extrémité inférieure 72 de la tige 17. La paroi latérale 125 de l'ouverture triangulaire 123 est en une pièce avec un siè- ge inférieur 127 pour la bille de la tige, lequel est à son tour en une pièce avec une rainure 129 pour joint to- rique de l'élément de support de la tige, laquelle est à son tour en une pièce avec la surface extrême supérieure 131 de l'élàment 23 de support de la tige. La partie inférieure 101 de la tige 17 est en une pièce avec une bille 133 qui est elle-même en une piè- ce avec la partie extrême inférieure 72 de la tige. En saillie sur l'hémisphère supérieur de la bille 133 se trouve un axe de guidage 135 dont la fonction sera décri- te ci-après. Pour former la cartouche mentionnée ci-dessus, on place le joint torique périphérique 15 de l'élément de retenue dans la rainure 89 et on monte la tige 17 dans l'élément de retenue 13, avec la partie à levier 101 en saillie dans l'ouverture triangulaire 99, la bille de la tige reçue dans son siège supérieur 109, et l'axe de guidage 135 disposé dans la fente 111. On place le joint torique périphé- rique 21 de l'élément de support de tige dans la rainure 121,le joint torique 19 de la bille dans la rainure 129 et on insère cet ensemble dans la première partie cylindri- que 103 de l'élément de retenue, avec les saillies 117 s'appuyant sur les surfaces intérieures des pattes 95, les obligeant à se déplacer légèrement vers l'extérieur jusqu'à être reçues par les ouvertures rectangulaires respectives 113, moment o les pattes 95 reviennent à leur position normale et l'élément 23 de support de la tige se trouve bloqué sur l'élément de retenue 13. Le couvercle 11 est généralement cylindrique et ouvert à une extrémité 137 et comporte un rebord inté- rieur 139 à son autre partie extrême 141, avec la surface intérieure du rebord 139 formant un épaulement 143. Le cou- vercle 11 comporte des filets intérieurs 145 dans son extré- mité ouverte qui sont destinés à être vissés sur les filets extérieurs 38 du corps 37 du robinet. Le diamètre du rebord 8. intérieur 139 est supérieur à celui de la surface cylin- drique 81 de la partie supérieure de l'élément de rete- nue mais inférieur au diamètre de la surface cylindrique 83 de la partie intermédiaire de l'élément de retenue, de sorte que l'épaulement 143 du couvercle viendra en con- tact avec l'épaulement 87 de l'élément de retenue lors du montage. Pour monter le robinet, on place le disque 31 agissant en soupape-orifice d'entrée, avec les joints toriques 33 et le logement 29 et les éléments d'étanchéi- té 59 tous intallés, dans le corps 27 du robinet de façon que sa surface inférieure plane 49 soit contiguë à la sur- face extrême 45 du corps et que les ouvertures d'admission du disque agissant en soupape-orifice soient alignées avec les ouvertures 53 d'admission d'eau froide et d'eau chaude. On monte alors l'élément de glissière 25 sur l'élément 23 de support de la tige et installe le disque de ccmmande 27 sur la glissière, avec la dent d'engrenage 71 reçue par la partie 69 formant crémaillère du disque de commande.On insère alors tout cet ensemble dans le corps du robinet de façon que les pattes 95 viennent bu- ter sur la surface supérieure plane 51 du disque agissant en soupapeorifice, avec les saillies 97 des pattes reçues par les fentes respectives 96 ménagées dans les saillies 48 du disque,et la saillie rectangulaire 91 de l'élément de retenue reçue par l'encoche d'orientation 93 du corps du robinet. Ensuite, on installe la bague 41 de support du moyeu de l'élément de bec sur le corps du ro- binet (le corps du robinet ayant été monté sur une base classique non représentée), et monte les joints toriques 35 du moyeu de l'élément de robinet dans les rainures respec- tives 36 du corps 37, Alors,on monte -le moyeu 39 de l'élé- ment de bec sur le corps 37 et visse le couvercle 11 sur le corps. Lorsque l'épaulement 143 du couvercle vient en 9. contact avec l'épaulement 87 de l'élément de retenue, et que le couvercle continue à se déplacer vers le bas, l'élément de retenue 13 se déplace vers le bas avec ses pattes 95 venant s'appuyer sur la surface supérieure pla- ne 51 du disque agissant en soupape-orifice, de sorte que le disque se déplace également vers le bas jusqu'à ce que sa surface inférieure plane 49 vienne s'appuyer sur la surface extrême intérieure 45 fermée du corps du robinet, moment o le vissage du couvercle 11 sur le corps 37 est stoppé. La profondeur des rainures pour joint torique du corps du robinet, qui reçoivent les joints toriques 33, est telle que, le mongage étant terminé, ces joints sont cor- rectement comprimés pour réaliser l'étanchéité. L'inter- relation de la fente d'orientation 93 du corps, de la saillie rectangulaire 91 de l'élément de retenue, des sail- lies rectangulaires 97 des pattes 95, et des fentes 96 du disque agissant en soupape-orifice assure un alignement cor- rect des parties concernées du robinet. Un aspect premier de la présente invention est la manière avec laquelle l'étanchéité de la ige est exécu- tée. Comme on le voit le mieux en figure 4, un jeu est pré- vu entre les saillies 117 de l'élément de support de la tige et les ouvertures rectangulaires 113 de l'élément de retenue, et entre l'extrémité supérieure de l'élément de support de la tige et la partie à épaulement 105 de cet élément, de sorte que l'élément 23 de support de la tige peut être soumis à un mouvement limité dans le sens de l'axe du corps du rohinet.Les représentations des figu- res 1, 2 et 5 supposent que le robinet est complètement installé et se trouve ouvert de manière à permettre la circulation d'eau et que la pression d'eau est suffisante pour déplacer vers le haut l'élement 23 de support de la tige, de sorte que le siège inférieur 127 de la bille de la tige se trouve en contact avec la bille. Le siège infé- rieur 127 sera ou non en contact avec la bille 133 selon la valeur de la pression de l'eau. La compression du joint 10. torique 19 de la bille de la tige variera avec la valeur de la pression de l'eau. Le joint torique 19 n'est pas sou- mis à une compression excessive car le mouvement ascendant de l'élément 23 de support de la tige est limité par le contact entre le siège inférieur 127 et la bille 133. Com- me la compression du joint torique de la bille varie avec la valeur de la pression de l'eau et que le joint n'est pas soumis à une compression excessive, l'usure du joint 19 se trouve minimisée. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de va- riantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 11. REVENDICATIONS 1 - Robinet à poignée unique, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: a. un moyen (37) de corps de robinet définis- sant une chambre ayant un axe longitudinal; b. des ouvertures (53) d'entrée d'eau chaude et d'eau froide communiquant avec la chambre; c. un moyen de joint (29) pour moyen agis- sant en soupape-orifice d'entrée d'eau chaude et d'eau froide comportant des ouvertures communiquant avec les ouvertures d'entrée d'eau chaude et d'eau froide; d. un élément de commande (27) avec une surfa- ce dans laquelle sont ménagées des ouvertures mobiles destinées à un alignement et hors d'alignement avec les ouvertures d'étanchéité du moyen agissant en soupape- orifice d'entrée; e. un moyen de tige (17) comprenant une partie à levier (101), une bille (133) et une partie extrême in- férieure (72); f. un élément de retenue (13) comportant un siè- ge supérieur pour la bille de la tige; g. un élément (23) de support de tige comprenant un siège inférieur (127) pour la bille de la tige et une rainure (129) pour bague d'étanchéité, dirigée vers le haut; h. une bague d'étanchéité (21) pour la bille de la tige, disposée dans la rainure pour bague d'étanchéité dirigée vers le haut; i. un moyen interconnectant la partie extrême inférieure (72) de la tige (17) avec l'élément de comman- de (27) de façon que le déplacement de la tige provoque celui de l'élément de commande; j. un moyen (11) fixant l'élément de retenue (13) à l'intérieur de la chambre du corps du robinet avec la bille (133) de la tige prisonnière entre ses sièges supé- rieur et inférieur, 12. caractérisé par un moyen permettant un déplace- ment limité d'un élément (23) de support de la tige dans le sens de l'axe longitudinal du corps (37) du robinet de sorte que cet élément (23)de support de la tige se déplacera vers le haut en réponse à. la pression de l'eau et que sa vitesse d'ascension maximum sera limitée par le contact du siège inférieur (127) de la bille avec la bille (133), permettant ainsi que la compression de la bague d'étanchéité (21) varie avec la valeur de la pres- sion de l'eau et limitant sa compression maximum. 2 - Robinet selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le moyen fixant l'élément de retenue à l'in- térieur du corps du robinet comprend un couvercle (11) vissé sur le corps (37) du robinet. 3 - Robinet selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la bague (21) d'étanchéité de la bille de la tige est un joint torique.