Brevet FR2586784A1 — publié le 19870306

ROBINETTERIE MELANGEUSE SANITAIRE L'invention concerne une robinetterie mélangeuse sanitaire réglable électroniquement, dotée d'une entrée d'eau chaude et d'une entrée d'eau froide, d'une chambre de mélange et d'une sortie d'eau de mélange, dans laquelle la régulation du débit et de la température de mélange s'opère via des disques de vanne motorisés réglables. Dans la demande de brevet d'invention allemande P 35 18 644.5 antérieure, dont est issue la présente invention, une robinetterie mélangeuse sanitaire du type prédécrit est divulguée, dans laquelle, pour le réglage du débit et de la température de mélange, on prévoit des vannes d'admission ayant la forme de vannes à disques rotatifs, qui sont par exemple décrites dans la-divulgation allemande 30 41 779. Dans ce cas, toutefois, les désavantages consistent en ce que les valeurs de réglage des organes de réglage de chacune des deux vannes exercent une influence sur le débit et sur la température de mélange. Il s'ensuit que la dépense pour le réglage des rapports des sections ouvertures des deux vannes, dans le but de maintenir constant le débit et la température de mélange, est comparativement élevée, et donc que la sensibilité aux dérangements d'un tel agencement est importante. L'objet de l'invention est donc d'améliorer une robinetterie mélangeuse du type indiqué dans le préambule de la revendication 1, de manière telle qu'en conservant les avantages déjà obtenus dans l'état de la technique, on puisse arriver à une simplification de la robinetterie mélangeuse et à un fonctionnement plus sûr que ce qui pouvait être obtenu jusqu'ici. La solution de ce problème est caractérisée en ce que l'on prévoit un mitigeur à disques multiples, qui règle successivement tant le débit que la température de mélange. Il en résulte non seulement une simplification de la robinetterie mélangeuse elle-même, étant donné qu'il ne faut plus prévoir qu'un seul corps de vanne, mais également une simplification de la régulation pour le maintien constant du débit dans chaque position des organes de réglage de la température de mélange, étant donné que les organes de réglage pour l'exécution de la régulation de la température de mélange et du débit sont disposes, dans le sens de passage du fluide, en série immédiatement l'un derrière l'autre. A cet effet, une forme d'exécution préférée, dans Laquelle sont disposés des accumulateurs d'énergie assignés aux organes de réglage motorisés agissant sur les disques de vannes, les dits accumulateurs amenant les disques de commande dans la position de départ lorsque les organes de réglage sont inactifs, est caractérisée en ce que le mitigeur à disques multiples comporte un disque, fixé à demeure dans le corps, doté de deux alésages de référence, et deux disques de commande ajustables par rapport au premier, dotés chacun de deux alésages de référence, en ce que l'entrée d'eau chaude ou d'eau froide débouche dans les alésages de référence du disque fixé à demeure dans le corps, en ce que les disques sont disposés l'un derrière l'autre dans le sens d'écoulement du fluide, le premier disque de commande étant associé de manière étanche au disque fixe, et le second disque de commande étant associé de manière étanche au premier disque de commande, en ce que, en outre, le premier disque de commande est destiné à la régulation du débit et le second disque de commande à la régulation de la température de mélange, que les alésages de référence du deuxième disque de commande débouchent dans la chambre de mélange, qu'en outre un organe de réglage fixe agit sur chaque disque de commande, qu'en plus les alésages de référence sont disposés de manière telle que l'un des organes de réglage libère l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide via le premier disque, tandis que l'autre organe de réglage ouvre le passage d'eau chaude et ferme simultanément le passage d'eau froide, via le deuxième disque de commande. Pour réduire encore plus la dépense en régulation, il est avantageux que la somme des sections ouvertes de l'entrée d'eau chaude et de l'entrée d'eau froide dans chacune des positions de régulation, soit égale à celles des disques de commande réglant la température de mélange. Les disques de commande peuvent être disposés dans le corps de façon à être animés d'un mouvement de rotation et/ou de translation. Une configuration préférée sur le plan des techniques de production mécanique, et particulièrement avantageuse, de l'objet prédécrit consiste en ce que le premier disque de commande est animé d'un mouvement de rotation, tandis que le second disque de commande est déplacé par translation, et en ce que des organes de réglage correspondants sont assignés à ces disques de commande. En outre, ceci permet également d'obtenir une batterie mélangeuse particulièrement compacte. Des aspects avantageux des accumulateurs d'énergie sont divulgués dans les revendications 6 et 7. Afin d'éviter des pertes d'eau, ainsi que le risque d'échaudure par l'eau très chaude, il est avantageux, en cas d'arrêt ou d'interruption de l'entraînement des organes de réglage, que des accumulateurs d'énergie provoquent un retour forcé du disque de commande réglant le débit dans la position de fermeture de L'entrée d'eau chaude et de l'entrée d'eau froide, ainsi qu'un retour forcé du disque de commande réglant la température de mélange dans la position de fermeture de la section d'eau chaude. A cet effet, une variante éventuellement préférée se distingue en ce que la fermeture, conforme aux conditions d'exploitation, de l'entrée d'eau chaude et de l'entrée d'eau froide pour la régulation du débit et la fermeture, conforme aux conditions d'exploitation, du passage d'eau chaude et l'ouverture simultanée du passage d'eau froide pour la régulation de la température de l'eau de mélange, s'opèrent au moyen des organes de réglage, et que seule la fermeture forcée s'opère au moyen des accumulateurs d'énergie lorsque le comportement de réarmement des accumulateurs d'énergie s'avèrerait désavantageux sur le plan des techniques de régulation. Afin d'éliminer des irrégularités dues à un mélange insuffisant lors de la mesure de la température de l'eau de mélange, il devrait être prévu au moins un capteur de température dans la chambre de mélange, notamment au voisinage de l'ouverture de sortie de la chambre en question. Pour améliorier encore le maintien constant des valeurs de réglage présélectionnées, il est avantageux de prévoir des capteurs de pression dans l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide, ainsi que dans la sortie d'eau de mélange, pour la mesure de la pression et/ou de la pression différentielle. Pour améliorer la facilité de manoeuvre, il est avantageux, en cas de fermeture contrôlée, de pouvoir prélever au moins de l'eau froide via une vanne de dérivation à actionnement manuel. Ceci permet, en cas de défaillance de la batterie mélangeuse, de pouvoir néanmoins prélever de l'eau froide à volonté de façon telle que, en dépit d'une défaillance, une fonction minimale de la batterie mélangeuse puisse être néanmoins maintenue. Une possibilité particulièrement simple de tempérer l'eau de mélange consiste en ce que, pour la régulation de La température de l'eau de mélange, il est prévu un circuit régulateur grâce auquel, après comparaison de la température effective de l'eau de mélange avec la température de consigne présélectionnée, via un algorithme de régulation, il est possible de dériver la valeur de réglage pour l'organe de réglage, un régulateur à triple action étant, en outre, prévu de préférence comme algorithme de régulation. Pour améliorer le maintien constant du débit, sans devoir mesurer le débit Lui-même, il est avantageux, pour le maintien constant du débit, de prévoir un circuit de commande grâce auquel, à partir d'un débit présélectionné, il soit possible de dériver, via un générateur de valeur de réglage, une valeur de réglage pour l'organe de réglage agissant sur le premier disque de commande, la valeur de réglage pour l'organe de réglage susmentionné pouvant être corrigée via un multiplicateur, en fonction de la valeur de réglage pour l'autre organe de réglage. Dans ce cas, il faut bien sûr des pressions d'écoulement constantes dans le temps et égales l'une par rapport à l'autre, à l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide. En cas de pressions de fluides fluctantes et différentes l'une par rapport à l'autre à l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide, il est avantageux, pour le maintien constant du débit sans mesure de ce dernier, de prévoir pour le maintien constant du débit un circuit de commande grâce auquel il soit possible, à partir d'un débit présélectionné, de dériver, via un générateur de valeur de réglage, une valeur de réglage pour l'organe de réglage, la dite valeur de réglage pour l'organe de réglage pouvant être corrigée en fonction des différences de pression conformes aux conditions d'exploitation entre l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide, et la sortie d'eau de mélange, ainsi que de la valeur de réglage pour l'organe de réglage via un capteur décomposeur et un multiplicateur. Une autre possibilité de maintien constant du débit se caractérise en ce que le maintien constant du débit s'opère via La mesure des courants partiels dans l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide ou de l'écoulement total dans la sortie d'eau de mélange. Des exemples d'exécution de l'invention sont présentés aux dessins et plus amplement décrits ci-après. Sont représentés, en Fig. 1 une robinetterie mélangeuse en section longitudinale; en Fig. 2 une autre forme d'exécution également en section longitudinale; en Fig. 3 un schéma de connexion de la batterie mélangeuse selon la fig. 1 pour la dérivation des valeurs de réglage; en Fig. 4 la même batterie mélangeuse que celle représentée en fig.2. Les deux exemples d'exécution ont en commun un disque 1 ou 101 fixé à demeure dans un corps, un premier disque de réglage 2 ou 102, et un second disque de réglage 3 ou 103. Un carter de chambre de mélange 4 ou 104 est en outre prévu derrière les disques dans le sens d'écoulement du fluide. De plus, une entrée d'eau chaude 5 ou 105 et une entrée d'eau froide 6 ou 106 sont prévues dans le carter. Tous les disques 1, 2, 3, 101, 102 et 103 possèdent deux alésages de référence disposés parallèlement à l'axe. L'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide 5, 6 et 105, 106 débouchent dans les alésages de référence du disque 1 ou 101. Les disques susmentionnés, en céramique par exemple, sont superposés de manière étanche, le disque de commande 2 ou 102 s'appuyant sur le disque 1 ou 101 et le disque de commande 3 ou 103 s'appuyant sur le disque de commande 2 ou 102. Le disque de commande 2 ou 102 est pivotant par rapport au disque 1 ou 101 et au disque de commande 3 ou 103, tandis que le disque de commande 3 ou 103 est déplaçable par translation relativement au disque de commande 2 ou 102. Un organe de réglage 7 ou 107 motorisé, exécutant des mouvements de rotation, est assigné au disque de commande 2 ou 102. Un organe de réglage 8 ou 108 à mouvement de translation, motorisé, agit sur le disque de commande 3 ou 103. Les deux organes de réglage sont fixes à demeure. Le disque de commande 2 ou 102 est destiné à la régulation du débit, tandis que le disque de commande 3 ou 103 permet la régulation de la température de mélange. Pour la régulation du débit, le disque de commande 2 ou 102 est tourné à partir de sa position de fermeture, relativement au disque 1 ou 101, par l'intermédiaire de l'organe de réglage 7 ou 107, les alésages de référence du disque de commande 2 ou 102 étant plus ou moins opposés aux alésages de référence du disque 1 ou 101, les écoulements d'eau chaude et d'eau froide étant ainsi libérés simultanément et uniformément. A cet effet, les alésages de référence des deux disques 1 et 2 ou 101 et 102 sont disposés diamétralement et se trouvent sur le même diamètre primitif de référence. Pour la régulation de la température de mélange, le disque de commande 3 ou 103 est déplacé via l'organe de réglage 8 ou 108 relativement au disque de commande 2 ou 102 selon un mouvement de translation. En position de départ, l'un des alésages de référence du disque de commande 3 ou 103 est en registre avec l'entrée d'eau froide 6 ou 106, tandis que l'autre alésage de référence du disque de commande 3 ou 103 est fermé par le disque de commande 2 ou 102, étant donné que La distance entre les alésages de référence du disque de commande 3 ou 103 est inférieure de plus d'un diamètre d'un alésage de référence à la distance entre les alésages de référence du disque de commande 2 ou 102. De ce fait, l'ouverture du passage de l'eau chaude via l'organe de réglage 8 ou 108 ferme simultanément le passage de l'eau froide. Un accumulateur d'énergie 9, ayant la forme d'un ressort de torsion, est assigné à l'organe de réglage 7, et un accumulateur d'énergie 10 ayant la forme d'un ressort de pression est assigné à l'organe de réglage 8, ces accumulateurs forçant les disques de commande qui leur sont assignés à prendre la position de départ en cas de défaillance des organes de réglage 7, 8, 107, 108. Aux figures 1 et 2, le passage de l'eau chaude est chaque fois complètement ouvert, tandis que le passage de l'eau froide est obturé par le disque de commande 3 ou 103, de sorte que dans cas seule de l'eau chaude parvient dans la chambre de mélange 11 ou 111 et, de là, à la sortie 12 ou 112. La chambre de mélange 4 est fixée sur la sortie 12 de manière étanche, tout en pouvant être déplacée axialement. En outre, un capteur de température 13 ou 113, qui pénètre dans la sortie de la chambre de mélange 11 ou 111, est fixé sur Le carter de la chambre en question 4 ou 104. Conformément à la figure, un capteur de pression 120, 121, 123 est disposé dans les entrées d'eau chaude et d'eau froide 105 et 106, respectivement, ainsi que dans la sortie de l'eau de mélange 112. Selon le montage illustré en figure 3 et en figure 4, la température effective mesurée dans la chambre de mélange 11 ou 111 est O10 comparée au moyen d'un soustracteur 15 ou 115 à la température de consigne 14 ou 114, la valeur de réglage 1 pour l'organe de réglage 8 ou 108 étant formée à partir de l'écart via un régulateur à triple action 16. La valeur de réglage 2 pour l'organe de réglage 7 est - déterminée globalement à partir de la valeur de réglage -Xl et à partir d'un signal de réglage.X proportionnel au débit total via un multiplicateur 18 ou 118 et un générateur de valeur de réglage 19 ou 119. Le débit de consigne est régLé au moyen de l'organe de réglage 17. Selon la figure 4, il est prévu, pour le maintien constant du débit, un circuit de commande qui comporte un multiplicateur 118, un générateur de valeur de réglage 119, deux capteurs de pressions différentielles 123 et 124, ainsi que deux capteurs décomposeurs 125 et 126. Grâce à ce circuit de commande, il est possible, à partir d'un débit présélectionné, de dériver par l'intermédiaire d'un générateur de valeur de réglage 119, une valeur de réglage pour l'organe de réglage 107, la dite valeur de réglage pour l'organe de réglage 107 pouvant être corrigée en fonction des différences de pression, conformes aux conditions d'exploitation, entre l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide 105, 106 et la sortie de l'eau de mélange 112, ainsi que la valeur de réglage pour l'organe de réglage 108 via les capteurs décomposeurs 125 et 126 et le multiplicateure 118. L'organe 117 est prévu pour le réglage du débit nominal. Toutes les nouvelles caractéristiques individuelles ou combinées, divulguées dans la description et/ou le croquis sont considérées comme formant partie intégrante de l'invention. REVENDICATIONS 1. Robinetterie mélangeuse sanitaire réglable électroniquement, dotée d'une entrée d'eau chaude et d'une entrée d'eau froide, d'une chambre de mélange et d'une sortie d'eau de mélange, dans laquelle la régulation du débit et de la température de mélange s'opère via des disques de vanne motorisés réglables, caractérisée en ce qu'un mitigeur à disques multiples (1, 2, 3, 101, 102, 103) est prévu pour régler successivement aussi bien le débit que la température de mélange. 2. Robinetterie mélangeuse selon la revendication 1, dans laquelle des accumulateurs d'énergie sont assignés aux organes de réglage motorisés agissant sur les disques de vanne, lesquels accumulateurs, lorsque les organes de réglage sont inactivés, déplacent les disques de commande dans la position de départ, caractérisée en ce que le mitigeur à disques multiples comporte un disque (1, 101) fixé à demeure, doté de deux alésages de référence, et deux disques de commande (2, 3, 102, 103) ajustables par rapport au premier disque, comportant chacun deux alésages de référence, que l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide (5, 6, 105, 106) débouchant dans les alésages de référence du disque fixe (1, 101), que les disques (1, 2, 3, 101, 102, 103) sont disposés l'un derrière l'autre dans le sens de l'écoulement du fluide, le premier disque de commande (2, 102) étant associé de manière étanche au disque fixé à demeure sur le corps (1, 101), et le second disque de commande (3, 103) étant associé de manière étanche au premier disque de commande (2, 102), et en ce que, en outre, le premier disque de commande (2, 102) et le second disque de commande (3, 103) sont destinés, respectivement, à régler le débit et la température de mélange, que les alésages de référence du deuxième disque de commande (2, 102) débouchent dans la chambre de mélange (11, 111), qu'en outre un organe de réglage (7, 8, 107, 108) fixe, agit sur chaque disque de commande (2, 3, 102, 103), qu'en outre les alésages de référence sont disposés de manière telle que l'un des organes de réglage (7, 107) libère l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide (5, 6, 105, 106) via le premier disque de commande (2, 102), tandis que l'autre organe de réglage (8, 108) ouvre le passage d'eau chaude (5a, 105a) et, simultanément, ferme le passage d'eau froide (6a, 106a) via le deuxième disque de commande (3, 103). 3. Robinetterie mélangeuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la somme des sections ouvertes de l'entrée d'eau chaude et de l'entrée d'eau froide est égale pour toute position de réglage du disque de commande (3, 103) réglant la température de mélange. 4. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée par des disques de commande (2, 3, 102, 103) à mouvement de rotation et/ou de translation. 5. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui 1 0 précèdent, caractérisée en ce que le premier disque de commande (2, 102) est déplaçable par rotation, tandis que le deuxième disque de commande (3, 103) est déplaçable par translation et, en ce que des organes de réglage (7, 8, 107, 108) sont assignés à ces disques de commande. 6. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que l'accumulateur d'énergie est constitué par un élément à ressort pour mouvements de rotation, en particulier un ressort de torsion (9, 109), et pour mouvements de translation, en particulier un ressort de pression (10, 110). 7. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que l'accumulateur d'énergie (9, 10, 109, ) est constitué par un accumulateur électrique, tel qu'un accumulateur proprement dit, en condensateur ou une inductance. 8. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, en cas de défaillance ou d'interruption de l'entraînement des organes de réglage (7, 8, 107, 108), les accumulateurs d'énergie (9, 10, 109, 110) provoquent une remise forcée du disque de commande (2, 102), réglant le débit, dans la position de fermeture de l'entrée d'eau chaude et de l'entrée d'eau froide, et une remise forcée du disque de commandé (3, 103), réglant la température de mélange, dans la position de fermeture de la section d'eau chaude. 9. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que la fermeture, conforme aux conditions d'exploitations, de l'entrée d'eau chaude et de l'entrée d'eau froide (5, 6, 105, 106) pour la régulation de débit, et la fermeture, conforme aux conditions d'exploitation, du passage de l'eau chaude (5a, 105a) avec ouverture simultanée du passage de l'eau froide (6a, 106a) pour La régulation de la température de l'eau de mélange, s'effectuent par l'intermédiaire des organes de réglage (7, 8, 107, 108) et en ce que seule la fermeture forcée s'effectue par l'intermédiaire des accumulateurs d'énergie (9, 10, 109, 110). 10. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, pour La mesure de température, un capteur de température (13, 113) au moins est prévu dans la chambre de mélange (11, 111), en particulier au voisinage de l'ouverture de sortie O10 de la chambre de mélange (11, 111). 11. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, pour la mesure de la pression et/ou de la pression différentielle dans l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide (105, 106) et la sortie d'eau de mélange (112), il est prévu chaque fois un capteur de pression (120, 121, 122). 12. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, en cas de fermeture forcée, il est au moins possible de prélever de l'eau froide via une vanne de dérivation à actionnement manuel. 13. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, pour la régulation de la température de l'eau de mélange, il est prévu un circuit régulateur (15, 16, 115, 116) grâce auquel, après comparaison de la température effective de l'eau de mélange avec la température de consigne présélectionnée, la valeur de réglage pour l'organe de réglage (8, 108) peut être déduite via un algorithme de régulation (16, 116). 14. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, pour l'algorithme de régulation on prévoit un régulateur à triple action (16, 116). 15. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que, pour le maintien constant du débit, il est prévu un circuit de commande (18, 19) grâce auquel une valeur de réglage, pour l'organe de réglage (7) agissant sur le premier disque de commande (202) peut être déduite via un générateur de valeur de réglage (19) à partir d'un débit présélectionné, la valeur de réglage pour l'organe de réglage susdit (7) pouvant être corrigée en fonction de la valeur de réglage pour l'autre organe de réglage (8) via un multiplicateur (18). 16. Robinetterie mélangeuse selon une des revendictions qui précèdent, caractérisée en ce que, pour le maintien constant du débit, il est prévu un circuit de commande (118, 119, 125, 126) grâce auquel une valeur de réglage pour l'organe de réglage (107) peut être déduite à partir d'un débit présélectionné via un générateur de valeur de réglage (119), la valeur de réglage pour l'organe de réglage (107) pouvant être corrigée en fonction des différences de pression, O10 conformes aux conditions de fonctionnement, entre l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide (105, 106), et la sortie d'eau de mélange (112), ainsi que de la valeur de réglage pour l'organe de réglage (108) via des capteurs décomposeurs (125, 126) et un multiplicateur (118). 17. Robinetterie mélangeuse selon une des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que le maintien constant du débit s'opère via la mesure des débits partiels dans l'entrée d'eau chaude et l'entrée d'eau froide (105, 106) ou du débit total dans la sortie d'eau de mélange (112).