Brevet FR2590644A1 — publié le 19870529

Robinet à deux conduites d'arrivée et une sortie unique et à commande par mouvement composé d'un unique organe. La présente invention concerne un robinet à deux conduites d'arrivée et une sortie unique, et à commande par mouvement composé d'un unique organe. Un tel robinet est généralement appelé robinet mitigeur. Les robinets mitigeurs les plus connus, comportent des surfaces mutuellement glissantes munies de lumières que l'on fait plus ou moins correspondre selon le débit souhaité et la proportion désirée d'eau froide et chaude. Cependant, ces systèmes à surfaces frottantes s'usent réduisant ainsi à la longue l'étanchéité. En outre, l'échange des pièces usées portent sur des pièces coûteuses. L'invention propose un robinet mitigeur évitant l'emploi de surfaces mutuellement glissantes découvrant des lumières de passage pour les fluides. La présente invention a ainsi pour objet un robinet à deux conduites d'arrivée et une sortie unique et à commande par mouvement composé d'un unique organe, caractérisé en ce qu'il comprend un corps, un couvercle et deux clapets, le corps comportant une cavité reliée à l'extérieur par un orifice de sortie, les conduites d'arrivée aboutissant, dans ladite cavité, à deux sièges de clapet, chaque clapet étant prolongé d'une queue dont les axes respectifs sont parallèles, chaque queue de clapet étant logée au moins en partie dans un alésage axial de guidage réalisé dans ledit couvercle, chaque clapet comportant un moyen élastique dont l'effort a tendance à pousser le clapet axialement vers son siège tandis qu'un disque de commande, logé dans un évidement dudit couvercle et situé entre les queues des clapets, coopère, par appui glissant, avec un épaulement de chaque queue, ledit disque étant associé à des moyens de manoeuvre permettant d'une part la rotation du disque autour d'un axe parallèle aux axes desdites queues et passant par le centre du disque et d'autre part, l'inclinaison du disque angle i , variable, par rapport à un plan perpendiculaire aux- dits axes, les mouvements de rotation et d'inclinaison étant indépendants. Selon une réalisation préférée de l'invention, lesdits moyens de manoeuvre du disque comportent une tige de manoeuvre, d'axe parallèle aux axes desdites queues et passant par le centre du disque, ladite tige étant munie à l'une de ses extrémités d'un sabot-levier comportant au moins une portion s'étendant radialement et coopérant avec une partie voisine de la périphérie du disque par appui de cette partie de disque contre cette extension radiale, ladite extension radiale étant en outre logée entre deux épaulements du disque liant en rotation le disque et ladite tige de manoeuvre, ledits moyens de manoeuvre comportant en outre une manette de commande articulée à ladite tige, l'extrémité de la manette située du côté de l'articulation comportant une came d'appui sur une surface fixe vis-à-vis d'une translation selon l'axe de la tige de manoeuvre. Avantageusement, afin d'éviter tout joint frottant et toutefui- te de liquide vers le mécanisme de commande, chaque clapet comprend une membrane déformable étanche dont le bord est pressé sur toute sa périphérie entre le corps et le couvercle, un noyau étant lié à la partie centrale de ladite membrane, ce noyau procurant une forme sphéroconique à la partie centrale du clapet, ledit noyau étant lié à ladite queue de clapet. On va maintenant donner la description d'un exemple particulier de mise en oeuvre de l'invention, faite en regard du dessin annexé dans lequel La figure 1 représente en coupe un robinet mitigeur selon l'invention. La figure 2 montre le robinet vue de gauche par rapport à la fig. 1 avec arrachement partiel. La figure 3 est une vue en coupe III - III de la fig. 1. La figure 4 est une vue en coupe selon IV - IV de la fig. 1. La figure 5 est une vue en coupe selon V - V de la fig. 1. La figure 6 montre isolément et en vue agrandie un clapet de robinet avec sa queue de manoeuvre. La figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la fig. 6. La figure 8 est une vue en perspective éclatée montrant les pièces mobiles de manoeuvre. Les figures 9 et 10 sont des vues partielles montrant les pièces internes du robinet dans deux positions différentes d'ouverture des clapets. En se référant aux figures 1 à 5, on voit un robinet mitigeur relié à deux conduites d'arrivée d'eau 1 et 2 dont l'une, par exemple la conduite 1, est une conduite d'eau chaude, la conduite 2, étant une conduite d'eau froide. Le robinet comprend d'abord un corps 3 auquel sont reliées les conduites 1 et 2 et qui aboutissent par des canaux internes 4 et 5 à l'intérieur d'une cavité interne commune 6. L'extrémité interne des canaux 4 et 5 constituent des sièges 7 et 8 de clapet (voir fig. 9 et 10). Le corps 3 comprend un bec de sortie 9 dont le canal interne communique avec la cavité interne 6. Le corps 3 est fermé par un couvercle 10 à l'intérieur duquel est situé le mécanisme de fonctionnement du robinet. Dans la cavité 6 sont situés des clapets de fermeture 11 A et 11 B munis chacun d'une queue de manoeuvre, respectivement 12 A et 12 B, logée dans un alésage, respectivement 13 A et 13 B, réalisé dans le couvercle 10. Les alésages 13 A et 13 B servent de guidage axial pour les clapets munis de leur queue. Les axes des queues de clapet sont parallèles. Les fig. 6 et 7 représentent un clapet, par exemple le clapet 11 A muni de sa queue de maneuvre 12 A. Le clapet est constitué d'une membrane déformable étanche 14 A et d'une âme centrale ou noyau 15 A donnant une forme extérieure sphéro-conique à la partie centrale du clapet. La membrane 14 A comporte une partie périphérique plane et circulaire 16 qui est pressée sur tout son pourtour entre le corps 3 et le couvercle 10 comme le montre la figure 1. Grâce à ces clapets à membrane, le mécanisme de fonctionnement du robinet, situé dans le couvercle 10, est complètement séparé et d'une manière étanche de la cavité interne 6 du corps. Comme le montre la fig. 7, la queue 12 A comporte une extrémité filetée 17 vissée dans le noyau 15 A. Chaque clapet 11 A (11 B) est soumis à l'effort d'un ressort de rappel 18 A (18 B) logé dans un alésage 13 A (13 B) et s'appuyant d'une part contre un bouchon fileté 19 A (19 B) fermant l'alésage 13 A (13 B) et permettant de régler l'effort d'appui du clapet sur son siège et d'autre part contre le fond d'un trou borgne 20 A, (20 B) réalisé dans l'extrémité libre de la queue 12 A (12 B). Une vis 21 A (21 B) est vissée dans le couvercle 10 au niveau de l'alésage 13 A (13 B) et pénètre dans une lumière 22 A (22 B) de la queue. La lumière est oblongue et parallèle à l'axe de la queue. Cette vis sert de guidage et de butée d'arrêt de la queue de clapet. Entre les deux queues 12 A, 12 B des clapets et dans un évidement 23 du couvercle est situé un disque de commande 24. Ce disque 24 pénètre en partie dans un évidement 25 A de la queue 12 A et dans un évidement 25 B de la queue 12 B. La face supérieure 26 A, 26 B des évidements est légèrement convexe comme on le voit bien sur la fig. 6 et joue le rôle d'épaulement contre lequel s'appuie le disque de manoeuvre lors de l'ouverture d'un clapet comme on le voit par exemple sur les fig. 9 et 10. Le disque 24 est associé à des moyens de manoeuvre ayant pour but de permettre d'incliner le disque d'un angleO( variable par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe des queues 12 A et 12 B et en outre de lui permettre de tourner autour d'un axe passant pour le centre du disque et parallèle aux axes desdites queues, les deux mouvements étant indépendants l'un de l'autre et obtenus par la manoeuvre d'une unique manette de commande. Ces moyens comprennent une tige de manoeuvre 27 d1axeparal- lèle aux axes des queues 12 A et 12 B et équidistants de ces axes. La tige 27 comporte à l'une de ses extrémités un sabot levier 28, une manette 29 étant articulée à l'autre extrémité du levier. Ces fig. 2 et 8 permettent de bien voir la forme du sabot 28. Ces figures ainsi que les figures 9 et 10 permettent en outre de bien voir la forme du disque 24 ainsi que la façon de coopérer du disque 24 avec le sabot-levier 28. Le sabot-levier 28 comporte deux ailes 30 et 31 s'étendant radialement par rapport à l'axe de la tige 27. Le niveau de l'aile 30 étant légèrement décalé, le long de l'axes de la tige 27, rapport au niveau de l'aile 31. Ceci permet au sabot-levier 28 de pénétrer dans une lumière 32 du disque de forme complémentaire, de telle sorte que, lors d'un déplacement axial de la tige 27 dans le sens du sabot 28 vers la manette 29, la face 33 de l'aile 30 du sabot prend appui contre une face 34 de la lumière 32 du disque, voisine de sa périphérie, inclinant ainsi le disque par rapport à un plan perpendiculaire à l'axez En outre, l'aile 30 du sabot-levier 28 est également située entre deux faces latérales 35 et 36 de la lumière 21 du disque, ces faces latérales 35 et 36 constituant des épaulements rendant solidaire en rotation le disque 24 et la tige de commande 27. La manette 29 est articulée en 37 à la tige de manoeuvre 27. L'extrémité de la manette, du côté de son articulation, forme une came 38 qui prend appui sur une surface 39. Cette surface 39 est fixe vis-à-vis d'une translation selon l'axe de la tige 27. Elle fait partie d'un manchon 40 enfilé dans un trou axial 41 du couvercle. Ce manchon prend appui par sa tête 42 sur l'extrémité supérieure du couvercle 10 par l'intermédiaire d'une rondelle 43. La tige de commande 27 est enfilée dans un trou axial du manchon. La tête 42 du manchon comporte une chappe 44 encadrant la came 38 de telle sorte que lorsque l'on tourne la manette 29 autour de l'axe , non seulement la tige 42 tourne autour de son axe mais aussi avec elle le manchon 40. Le manchon 40 et donc la surface d'appui 39 de la came 38 tournent donc ensemble autour de l'axe D .Ceci a pour but de faire en sorte que le point d'appui de la came sur la surface 39 reste bien situé sur l'axe Q. Des vis 45 voir fig. 2, 3, et 4 lient le couvercle 10 au corps 3. Enfin, un capot en deux parties habille l'ensemble : une partie inférieure 46 fixe et une partie supérieure 47 qui tourne autour de l'axe tx en même temps que la manette 29. En se référant aux figures 1, 9 et 10 on va maintenant décrire le fonctionnement du robinet. Dans la position représentée fig. 1 où la manette 29 est horizontale, la tige 27 est dans sa position basse, le disque 24 repose horizontalement sur le fond de l'évidement 23 du couvercle 10 sans toucher les faces 26 A, 26 B des évidements 25 A, 25 B des queues de clapet qui sont donc appuyés sur leur siège 7, 8 par les ressorts 18 A, 18 B. Si à partir de la position représentée fig. 1 on lève la manette 29, l'aile 30 du sabot-levier 28 vient soulever le bord du disque 24 par appui sur la surface 34 de la lumière 32 inclinant ainsi le disque 24 d'un angle qui dépend de l'angle d'inclinaison de la manette 29. Cette inclinaison du disque, symétrique par rapport à un plan perpendiculaire au plan de la fig. 1 et passant par l'axe provoque la levée symétrique des deux clapets 11 A et 11 B par appui de la surface supérieure du disque contre les faces 26 A et 26 B des évidements 25 A et 25 B des queues de clapets. Si à partir de cette nouvelle position, on tourne la manette 29 autour de l'axe ss dans le sens de la flèche représentée fig. 9, sans modifier l'inclinaison de la manette 29 par rapport à l'axe 37, le disque conserve son inclinaison i mais il est entrainé en rotation autour de l'axegXmodifiant ainsi l'orientation de son plan d'inclinaison. Lors de cette rotation, la face supérieure du disque glissecontre les faces 26 A et 26 B : le clapet 11 B s'ouvre de plus en plus et le clapet 11 A se ferme de plus en plus. Sur cette fig. 9, le clapet 11 B est dans sa position d'ouverture maximale et le clapet 11 A est fermé. La fig. 10 montre une position où les des clapets sont un peu ouverts mais pas également : la manette 29 n'est pas alignée avec le bec 9 (cas d'ouverture égale des clapets quelle que soit l'inclinaison de la manette 29 autour de l'axe 37.) Le robinet mitigeur selon l'invention comportant des clapets sans aucun mouvement de rotation de ceux-ci des clapets évite les risques d'usure des clapets. En outre les clapets utilisés n'ont rien de particulier, l'invention permet donc d'utiliser des clapets ordinaires du commerce. L'utilisation de clapets spéciaux à membrane étanche, déformable, selon la réalisation préférée décrite, permet de faire en sorte que le mécanisme de commande soit totalement hors liquide sans joint torique ni presse étoupe. Le montage et le démontage du mécanisme est simple et ne nécessite aucun outillage spécial. REVENDICATIONS 1/ Robinet à deux conduites d'arrivée (1,2) et une sortie unique (9) et à commande par mouvement composé d'un unique organe (29), caractérisé en ce qu'il comprend un corps (3), un couvercle (10) et deux clapets (11A,11B) le corps comportant une cavité interne (6) reliée à l'extérieur par un orifice de sortie, les conduites d'arrivée aboutissant dans ladite cavité à deux sièges de clapet (7,8), chaque clapet étant prolongé d'une queue (12A, 12B) dont les axes respectifs sont parallèles, chaque queue de clapet étant logée au moins en partie dans un alésage axial de guidage (13A, 13B) réalisé dans ledit couvercle, chaque clapet comportant un moyen élastique (18A, 18B) dont l'effort a tendance à pousser le clapet axialement vers son siège tandis qu'un disque de commande (24) logé dans un évidement (23) dudit couvercle et situé entre les queues des clapets coopère par appui glissant avec un épaulement (26A, 26B) de chaque queue, ledit disque étant associé à des moyens de manoeuvre (27, 28, 29) permettant d'une part la rotation du disque autour d'un axe parallèle aux axes desdites queues et passant par le centre du disque et d'autre part l'inclinaison du disque d'un angle % variable, par rapport à un plan perpendiculaire auxdits axes, les mouvements de rotation et d'inclinaison étant indépendants. 2/ Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de manoeuvre du disque comportent une tige de manoeuvre (27) d'axe parallèle aux axes desdites queues et passant par le centre du disque, ladite tige étant munie à l'une de ses extrémités d'un sabotlevier (28) comportant au moins une portion (30) s'étendant radialement et coopérant avec une partie voisine (34) de la périphérie du disque par appui de cette partie de disque contre cette extension radiale, ladite extension radiale étant en outre logée entre deux épaulements (35, 36) du disque liant en rotation le disque et ladite tige de manoeuvre, lesdits moyens de manoeuvre comportant en outre une manette, de commande (29) articulée à ladite tige, l'extrémité de la manette située du côté de l'articulation (37), comportant une came d'appui (38) sur une surface (39) fixe vis-à-vis d'une translation selon l'axe de la tige de manoeuvre. 3/ Robinet selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque clapet (1 lA, 11B) comprend une membrane (14A,B) déformable, étanche dont le bord (16) est pressé sur toute sa périphérie entre le corps et le couvercle, un noyau (15A, B) étant lié à la partie centrale de ladite membrane, ce noyau procurant une forme sphéro-conique à la partie centrale du clapet, ledit noyau étant lié à ladite queue de clapet.