Brevet FR2577003A1 — publié le 19860808

1.Mitigeur L'invention concerne un mitigeur sanitaire avec un disque de commande susceptible d'être déplacé avec une poignée par rapport à un disque de siège de mitigeur, maintenu à poste fixe, et comportant des orifices de pas- sage pour l'eau, le rapport de mélange pouvant être réglé par rotation de ce disque de commande et le débit de sortie de l'eau mitigée par déplacement radial de ce disque, des orifices de passage pour l'eau froide et l'eau chaude, étant ménagés sur une moitié du disque de siège de mitigeur, par exemple sous la forme de tronçons annulaires sur un arc de cercle et un canal d'écoulement ménagé dans le disque de commande étant susceptible d'être amené sélectivement, par l'intermédiaire d'une arête frontale en forme d'arc, en chevauchement avec ces orifices de passage. Dans le cas des mitigeurs pour tempérer l'eau dans le domaine sanitaire, il est essentiel d'avoir entre les positions terminales "froid" et "chaud" un angle de pi- votement relativement important, ou bien une latitude de réglage relativement importante pour la gamme de tempéra- tures de 30 à 45 C. Cette gamme de températures proche de la température du corps de l'utilisateur doit pouvoir être réglée facilement et de façon relativement précise, car déjà de légers écarts de 1 à 2 C à partir de la température 2.- souhaitée sont décelables., Dans le cas des mitigeurs connus du type initialement mentionné, le réglage du rapport de mélange s'effectue de façon relativement proportionnelle à l'angle de rotation de la poignée, de sorte que pour une étendue totale d'angle de pivotement de 110o, on ne peut souvent disposer pour la gamme de températures de 30 à 45 C de l'eau mitigée, que d'un angle de pivotement d'environ 20 et un réglage fin peut présenter des difficultés. Dans le document DE-OS 32 44 121, il est pro- posé, pour améliorer les possibilités de réglage dans l'éten- due de température préférée de l'eau mitigée, ce que l'on appelle la zone de confort, de disposer l'axe de rotation du disque de commande excentriquement par rapport au disque du siège de mitigeur. Mais, dans ce cas, il est entre autres nécessaire d'avoir un boitier de mitigeur avec des paliers disposés excentriquement l'un par rapport à l'autre pour les disques de mitigeurs. L'invention-a pour but d'améliorer le miti- geur défini ci-dessus, de façon à permettre un réglage confortable et précis de la température de l'eau mitigée, notamment entre 30 et 45 C. Ce but est atteint, conformément à l'inven- tionen ce que les deux orifices de passage sur leur côté sortie en direction du disque de commande, comportent,sur leurs c6tés internes respectivement,un rétrécissement d'en- viron un tiers de leur longueur d'arc et que ce rétrécisse- ment est à une distance du c8té frontal tourné vers l'axe de symétrie d'environ 0,4 de la longueur d'arc de l'ori- fice de passage. D'autres caractéristiques de l'invention cor- respondent à d'autres formes de réalisation du mitigeur dé- fini ci-dessus. Selon une caractéristique de l'invention, le centre de courbure des deux orifices de passage est décalé 3.- parallèlement par rapport à l'axe de symétrie à partir du centre du disque de siège de mitigeur en direction de la moitié opposée, d'une quantité déterminée. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les orifices de passage en forme d'arc ont leur épais- seur maximale sur leurs bords frontaux tournés vers l'axe de symétrie, et ils vont en se rétrécissant vers leur autre c8té frontal, ce c6té frontal ayant une épaisseur d'envi- ron 0,75 de l'épaisseur maximale et le rétrécissement ayant, selon une forme rétrécie correspondante, une épaisseur de l'ordre de 0,5 à 0,3 de l'épaisseur maximale. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le centre de courbure des deux orifices de passage est décalé d'une quantité d'environ 1 mm, et le rayon de l'arc circulaire externe de ces orifices de passage est d'environ 13mm, les deux c8tés frontaux des orifices de passage constituant>sur leur cÈté sortie un demi-cercle et les orifices de passage, en commençant respectivement à partir de l'axe de symétrie, s'étendent sur un arc d'envi- ron 5 à 75 degrés angulaires et ont une épaisseur maximale d'environ 3,6 mmn. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le canal d'écoulement est rétréci en forme de trapèze par les deux parois latérales en direction de l'ori- fice de passage pour l'eau mitigée. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, la largeur maximale du canal d'écoulement est d'environ 15 mm et le bord frontal en forme d'arc a un rayon d'environ 10 mm, ces coins étant arrondis avec un rayon d'en- viron 2,5 mm et la distance maximale à l'axe d'orientation, étant d'environ 9,5 mm, les parois latérales se raccordant au bord frontal avec respectivement une inclinaison de 7,5 par rapport à l'axe médian. Grace aux dispositions selon l'invention, on 3.5 obtient que liangle de pivotement permettant le réglage de 4.- l'eau mitigée dans une gamme de températures de 30 à 45 C, ce que l'on appelle la zone de confort, puisse 8tre porté à 34 pour un angle total de pivotement de 110 depuis la position "froid" jusqu'à la position "chaud". Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail ci-après: - la figure 1 montre, en coupe longitudinale une unité de construction d'un mitigeur ou cartouche de mitigeur, telle qu'elle est mise en oeuvre dans les équi- pements sanitaires, - la figure 2 montre en plan un disque de siège de mitigeur selon la figure 1, - la figure 3 montre en vue de dessous un disque de commande selon la figure 1. - la figure 4 est une vue en plan à plus gran- de échelle des deux disques de mitigeur selon la figure 1, ces deux disques se trouvant l'un par rapport à l'autre dans une position (angle de réglage 00) dans laquelle il y a un passage total et un mélange des mêmes proportions d'eau froide et d'eau chaude. - la figure 5 montre les disques de mitigeur selon la figure 4 dans la position o l'eau froide est complètement ouverte (angle de réglage 550). - 'a figure 6 est un diagramme dans lequel sont indiqués les débits de passage et la température de l'eau mitigée en fonction de l'angle de pivotement, tels qu'ils ont été mesurés dans le cas d'un mitigeur avec des orifices de passage disposés concentriquement. - la figure 7 est un diagramme dans lequel les débits de passage et la température de l'eau mitigée sont indiqués en fonction de l'angle de pivotement, tels qu'ils ont été mesurés dans le cas d'un mitigeur avec des orLfices de passage disposés excentriquement. Le mitigeur est assemblé dans un bottier 5.- cylindrique de mitigeur pour constituer une unité consti- tutive qui peut être mise en oeuvre dans son ensemble dans un équipement sanitaire. Dans la zone de fond du bottier du mitigeur 1, est monté à poste fixe, un disque de siège de mitigeur 2 en un matériau céramique qui est muni d'un orifice de passage 21 pour l'eau froide, d'un orifice de passage 22 pour l'eau chaude, ainsi que d'un orifice de passage 23 pour l'eau mitigée, ces orifices étant suscep- tibles d'être reliés par des canaux appropriés à l'équipe- ment sanitaire, non représenté sur le dessin. Contre le disque de siège de mitigeur 2, est monté un disque de com- mande 3 réalisé en un matériau céramique avec un canal d'écoulement 31. Les deux disques s'appliquent l'un sur l'autre par des surfaces très finement usinées, de sorte qu'un montage étanche à l'eau est garanti. Le disque de commande 3 est alors relié par interpénétration de formes, sur son cSté frontal opposé au disque de siège de mitigeur 2, à un capot de recouvrement et de guidage 32 et ferme ainsi sur l'un de ces c8tés frontaux, le canal d'écoule- ment 31 réalisé sous la forme d'un ajour lisse. Le capot de recouvrement et de guidage 32 est d'autre part, saisi dans un corps rotatif 4 monté rotatif dans le bottier 1 du mitigeur, tandis qu'un levier à deux bras 42 est en outre disposé sur l'axe de rotation 41 de ce corps rotatif, et en dehors du fait qu'il peut tourner en commun avec le corps rotatif 4, ce levier peut également pivoter autour d'un axe de basculement 43 perpendiculaire à l'axe de ro- tation 41. Le levier 42 esten outre relié par son bras de levier interne au capot de recouvrement et de guidage 32 dans la zone de l'axe d'articulation 38. Si le levier 42 pivote, par exemple sous l'action d'une poignée, non repré- sentée sur le dessin, le capot de recouvrement et de guida- ge 32 avec le disque de commande 3, est alors déplacé radia- lement par rapport au disque 2 du siège de mitigeur grce à quoi on obtient une régulation du débit d'écoulements En 6.- faisant tourner le levier 42 et le corps rotatif 4, le ca- pot de recouvrement et de guidage 32 tournent en même temps que le disque de commande 3 par rapport au disque de siège de mitigeur 2, et on détermine ainsi les proportions de mé- lange de l'eau froide et de l'eau chaude. Le disque de siège de mitigeur 2 est,comme on le voit notamment sur la figure 2, essentiellement de forme circulaire, les orifices de passage 21, 22 étant dis- posés symétriquement dans une moitié de ce disque de siège de mitigeur 2, tandis qu'à peu près dans l'autre moitié, est ménagé l'orifice de passage 23 pour le retour de l'eau mitigée. Les orifices de passage 21, 22 sont ménagés sur un arc circulaire d'un rayon 20 d'environ 13 mm de longueur, le centre de cet arc circulaire étant décalé d'une quan- tité 28 de 1 mm dans la moitié opposée du disque de siège de mitigeur 2. Les deux orifices de passage 21, 22 s'éten- dent, en partant respectivement de l'axe de symétrie 25, sur un arc de 5 à 75 angulaire. Ces orifices de passage 21, 22 disposés sur un arc de cercle de rayon 20, ont environ une épaisseur maximale de 3,6 mm, sur leur côté frontal 29 tourné vers l'axe de symétrie 25 et vont en se rétrécissant vers leur côté frontal opposé en se rap- prochant de l'arc de cercle externe, l'épaisseur de ce c8té frontal étant de l'ordre de 0,75 de l'épaisseur maxi- male. Sur le c8té interne des orifices de passage 21, 22> est respectivement ménagé un rétrécissement 24 d'environ un tiers de la longueur de l'arc de l'orifice de passage, ce rétrécissement étant éloigné du côté frontal tourné vers l'axe de symétrie 25 d'une distance 27 correspondant à en- viron 0,4 de la longueur de l'arc de l'orifice de passage. Les c8tés frontaux des orifices de passage 21, 22, sont de forme demi-circulaires à leur extrémité de sortie. Le disque de commande 3, comme on peut le voir notamment sur la figure 4, est muni d'un canal d'écoulement 31 réalisé sous la forme d'un ajour et symétrique par rapport 7.- à l'axe médian 37. Au voisinage des orifices de passage 21, 22, ce canal d'écoulement 31 est délimité par un bord fron- tal en forme d'arc 34 qui est à une distance maximale 39 d'environ 9,5 mm par rapport à l'axe d'articulation 38, le rayon de ce bord en forme d'arc étant de l'ordre de 10 mm. La largeur maximale 33 de ce côté frontal 34 est de l'ordre de 15mm, les coins 35 de ce bord frontal 34 étant arrondis avec un rayon d'environ 2,5 mm. Les parois latérales recti- lignes 36 se raccordant aux deux c8tés du bord frontal 54, ont respectivement une inclinaison de 7,5 par rapport à l'axe médian 37. Dans la zone de l'orifice de passage 23 pour le retour de l'eau mitigée, le canal d'écoulement 31 est conformé de façon que, dans toutes positions du mitigeur, une section transversale suffisante soit assurée pour le retour de cette eau mitigée, Sur la figure 6 est représenté, dans sa posi- tion de mélange, un mitigeur sans décalage médian ou un miti- geur dans lequel les orifices de passage 21, 22 sont déca- lés de la quantité zéro. Les valeursindiquées sur le graphi- que ont été déterminées au cours d'un essai avec de l'eau froide et de l'eau chaude à une pression de 3,3 bars pour une sortie libre ainsi que pour des températures de 150C pour l'eau froide et 70 C pour l'eau chaude. En abscisses, est reporté l'angle de pivotement en degrés du levier de réglage, tandis que sur l'ordonnée droite est reportée la température de l'eau mitigée en degrés Centigrades et, sur l'or- donnée gauchele débit d'eau en litrespar minute. La courbe 5 montre} en fonction de l'angle de pivotement, la température de l'eau mitigée sortante, tandis que les courbes 6 et 7 indiquent les débits de l'eau froide et de l'eau chaude qui arrivent. Comme on peut le voir, l'angle de pivotement du levier 42 est de 28 angulaire pour une modification de température de l'eau mitigée de- 30 à 45 Co Ce que l'on appelle la zone de confort correspond ainsi à un angle de pivotement de 28&: 8.- Sur le figure 7 est représenté le comporte- ment de mélange du mitigeur précédemment décrit, dans le- quel les orifices de passage 21, 22 sont décalés d'une quan- tité 28 de 1 mm. Dans les mêmes conditions d'essais que celles mises en oeuvre pour la figure 6, le levier 42, grâce au décalage médian, peut pivoter de 34 angulaire dans la zone de température de 30 à 45 C., comme cela est visible sur le diagramme. La zone dite de confort, corres- pond ainsi à un angle de pivotement de 34 , tandis que l'an- gle de pivotement maximal du mitigeur est de 1100 o L'invention n'est, bien entendu,pas limitée à l'exemple précédemment décrit mais peut également être réalisée dans le cas de mitigeurs pour lesquels il n'est pas prévu un retour d'eau mitigée à travers le disque de siège du mitigeur. Par exemple, le canal d'écoulement 31 peut sortir radialement du disque de commande ou bien passer co-axialement à travers ce disque de commande. Dans cette dernière réalisation, le canal d'écoulement 31 peut être limité à un orifice de passage ayant à peu près la forme d'un croissant avec un bord frontal en forme d'arc 34. 9.- R E E N D I C A T I 0 N S 1.- Mitigeur sanitaire avec un disque de commande susceptible d'être déplacé avec une poignée par rapport à un disque de siège de mitigeur, maintenu à poste fixe, et comportant des orifices de passage pour l'eau, le rapport de mélange pouvant être réglé par rotation de ce disque de commande et le débit de sortie de l'eau miti- gée par déplacement radial de ce disque, des orifices de passage pour l'eau froide et l'eau chaude étant ménagés sur une moitié du disque de siège de mitigeur, par exemple sous la forme de tronçons annulaires sur un arc de cercle et un canal d'écoulement ménagé dans le disque de commande étant susceptible d'être amené sélectivement par l'inter- médiaire d'une arête frontale en forme d'arc en chevau- chement avec ces orifices de passage, mitigeur caractérisé en ce que les deux orifices de passage (21, 22), sur leur ceté sortie en direction du disque de commande (3), compor- tent sur leurs cotés internes respectivement un rétrécisse- ment (24) d'environ un tiers de leur longueur d'arc et que ce rétrécissement (24) est à une distance (27) du cÈté fron- tal tourné vers l'axe de symétrie (25) d'environ 0,4 de la longueur d'arc de l'orifice de passage (21, 22). 2.- Mitigeur selon la revendication 1) avec un disque de siège de mitigeur essentiellement circu- laire, mitigeur caractérisé en ce que le centre de courbure des deux orifices de passage (21, 22) est décalé parallèle- ment par rapport à l'axe de symétrie (25) à partir du cen- tre du disque de siège de mitigeur (2) en direction de la moitié opposée, d'une quantité déterminée (28)o 3.- Mitigeur selon l'une quelconque des re- vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les orifices de passage en forme d'arc (21, 22) ont leur épaisseur maxi- male, sur leurs bords frontaux (29) tournés vers l'axe de symétrie (25), et qu'ils vont en se rétrécissant vers leur autre côté frontal, ce c8té frontal ayant une épaisseur ,- d'environ 0,75 de l'épaisseur maximale et le rétrécisse- ment (24) ayant, selon une forme rétrécie correspondante, une épaisseur de l'ordre de 0,5 à 0,3 de l'épaisseur maxi- male. 4.- Mitigeur selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que le centre de courbure des deux orifices de passage (21, 22) est décalé d'une quantité (28) d'environ 1 mm, et que le rayon (20) de l'arc circulaire externe de ces orifices de passage (21, 22) est d'environ 13 mm, les deux c8tés frontaux des orifi- ces de passage (21, 22) constituant sur leur c8té sortie; un demi-cercle et les orifices de passage (21, 22), en com- mençant respectivement à partir de l'axe de symétrie (25) s'étendent sur un arc d'environ 5 à 75 degrés angulaires et ont une épaisseur maximale d'environ 3,6 mm. 5.- Mitigeur selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, avec un disque de siège de mitigeur dans lequel il est en outre prévu un orifice de passage pour le retour de l'eau mitigée, et un disque de commande dans lequel est ménagé, sous la forme d'un canal super- ficiel, un canal d'écoulement pour la liaison sélective des orifices de passage, mitigeur caractérisé en ce que le canal d'écoulement (31) est rétréci en forme de trapèze par les deux parois latérales (36) en direction de l'ori- fice de passage (23) pour l'eau mitigée. 6.- Mitigeur selon l'une quelconque des re- vendications 4 et 5, caractérisé en ce que la largeur maxi- male (33) du canal d'écoulement (31) est d'environ 15 mm et que le bord frontal (34)en forme d'arc a un rayon d'en- viron 10 mm, ces coins (55) étant arrondis avec un rayon d'environ 2,5 mm et la distance maximale (39) à l'axe d'orientation (38) étant d'environ 9,5 mm, les parois laté- rales (36) se raccordant au bord frontal (34) avec respec- tivement une inclinaison de 7,50 par rapport à l'axe médian (37).