Brevet FR2645236A3 — publié le 19901005

FR 2645236 A3 19901005 FR 8904649 A 19890404 i La presente invention se rapporte à une cartou- che dite à vis comportant un obturateur à plaquettes cé- ramiques pour la distribution de l'eau froide ou de l'eau chaude, dans le domaine des robinets pour installa- tions hydro-sanitaires. L'invention se rapporte plus par- ticulêrement à une cartocuhe à vis du type comprenant un corps cylindrique creux destiné à se visser dans un corps de robinet, dans l'alignement d'un conduit d'arri- vée de l'eau à distribuer, et qui comprend intérieure- ment, à partir de sa base, une garniture d'étanchéité an- nulaire, une première plaquette céramique fixe dans le corps et présentant au moins un trou de passage de l'eau, une deuxième plaquette céramique, apDuyée sur la première, qui tourne sur celle-ci et qui possède au moins un trou qui peut se placer en coincidence avec le trou de la première plaquette ou s'écarter de ce trou sous l'effet de la rotation d'un quart de tour ou d'un demi-tour de la deuxième plaquette, un entraîneur monté rotatif dans le corps et calé sur la deuxième plaquette, et une tige de manoeuvre calée sur l'entraîneur et munie d'une poignée de commande manuelle qui sert à commander la deuxième plaquette par l'intermédiaire de l'entrai- neur, le corps cylindrique et l'entraîneur présentant en outre des passages radiaux pour laisser l'eau sortir vers la bouche débitrice du robinet. Ce type de cartouche est tout d'abord assembl! en une unité ou un sousensemble destiné à être vissé dans le corps du robinet intéressé. Toutefois, dans les réalisations déjà connues, une telle cartouche a l'incon- vénient de ne pas pouvoir s'adapter correctement aux dé- fauts et aux tolérances d'usinage du corps du robinet, qui sont par ailleurs inévitables. En effet, actuelle- ment ces défauts et tolérances ne peuvent être compensés que par un blocage plus ou moins fort de la cartouche, effectué par le vissage de cette dernière dans le corps du robinet et, par conséquent, uniquement par un écrase- ment variable de la garniture de base de la cartouche. Malheureusement, dans ce cas, la charge qui en résulte se transmet directement aux plaquettes céramiques, en al- térant ainsi la force de serrage initiale, considérée comme optimale, et en rendant par conséquent plus diffi- ciles les manoeuvres d'ouverture et de fermeture de la cartouche, sans compter que ceci augmente l'usure des plaquettes. La présente invention vise au contraire à remé- dier à ces inconvénients et à ces limitations et à pro- poser par conséquent une cartouche du type précité qui présente certaines caractéristiques particulièrement avantageuses. En particulier, ces caractéristiques sont destinées:- - à rendre l'unité cartouche plus fonctionnelle et plus snre sans en modifier la structure ni les dimensions gé- nérales; - à rattraper et compenser les défauts et tolérances d'usinage par l'intermédiaire d'un élément capable de se déplacer axialement par rapport au corps de la cartouche sans influer sensiblement sur la position ni sur la for- ce de serrage des plaquettes céramiques, ledi-t élément jouant également le rôle d'amortisseur vis-à-vis des coups de bélier et des éventuelles poussées extérieures qui s'exercent au moment de l'assemblage; - à d'coupler par conséquent les plaquettes céramiques du système de blocage et d'étanchéité de la cartouche dans le corps dans lequel cette dernière est vissée, afin que l'effort de blocage n'influe pas sur la force de contact qui s'exerce entre lesdites plaquettes; et - - à assurer un contact optimal et constant entre les pla- quettes céramiques à l'aide de garnitures toriques élas- tiques. Selon l'invention, ce but est atteint dans une cartouche à vis du genre défini au début, caractérisée en ce que, à la base du corps cylindrique, est montée 2645Z36 une bague mobile axialement par rapport au corps et qui porte, en bas, ladite garniture d'étanchéité annulaire et, en haut, une première garniture torique élastique qui s'apouie contre la face inférieure de ladite premiè- re plaquette fixe, ladite bague pouvant décrire une ex- cursion axiale par rapport audit corps sans tourner, pour rattraper et compenser les défauts et tolérances d'usinage, indépendamment du serrage des plaquettes céra- miques superposées. En outre, la présente invention propose égale- ment l'utilisation d'une paire de plaquettes céramiques superposées, qui sont entièrement identiques, ainsi que l'adoption d'une tige de manoeuvre séparée de l'entrai- neur qui commande la deuxième plaquette, -afin que la ti- ge soit interchangeable pour répondre à toutes les spéci- fications de montage des robinets, l'entraîneur étant à son tour muni d'un double calage pour la tige de manoeu- vre, pour permettre d'effectuer la manoeuvre d'ouverture de la cartouche aussi bien vers la droite que vers la gauche, en laissant inchangés tous les autre composants de la structure. D'autres détails de l'invention sortiront de fa- çon plus évidente de la suite de la description, qui est faite en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée de la cartouche; la figure 2 est une coupe axiale de l'ensemble de montage de la cartouche; les figures 3 et 4 montrent respectivement la cartouche ouverte et la cartouche fermée, en coupe trans- versale selon les flèches III-III de la figure 2 et; la figure 5 est une vue en bout de l'entrat- neur, avec un double calage, la vue étant prise selon les flèches V-V de la figure 2. La cartouche à vis considérée comorend un corps cylindrique creux 11 destiné à être fixé par vissage, et avec interposition d'une garniture d'étanchéité 12, dans un corps de robinet - non représenté - dans l'alignement d'un conduit-- non représenté - d'arrivée de l'eau chau- de ou de l'eau froide qu'il s'agit de distribuer, l'eau arrivant dans le sens de la flèche F sur la figure 2. Se- lon l'invention, il est orévu une bague 13, montée à la base du corps 11 de la cartouche, faite de préférence de matière plastique et mobile dans la direction axiale par rapport au corps. Cette bague 13 présente des moyens radiaux 13' destinés à s'encliqueter dans une cavité 11' en forme de gorge ménagée dans ledit corps 11 et deux pattes sommita- les 13" qui s'accouplent à des encoches 1h" prévues à la base du corps pour empêcher la bague de tourner. L'accou- plement bague-corps est de nature à permettre une excur- sion axiale relative d'une distance A pré-établie, pour rattraper les défauts et tolérances d'usinage. Il est à remarquer que les moyens radiaux 13' peuvent être, soit solidaires de la bague axialement mo- bile, soit raoportés et convenablement fixés sur la ba- gue, et que la cavité ou gorge 11' destinée à s'accou- pler à ces moyens 13' aura une hauteur capable de permet- tre l'excursion axiale A de la bague. Cette bague 13 présente par ailleurs, en bas, un logement dans lequel s'appuie une garniture annulaire de base 14 destinée à former un joint étanche dans le corps de robinet, autour du débouché du conduit d'arri- vée de l'eau et, en haut, un logement destiné à recevoir une garniture torique élastique 15. Dans le corps 11, sont montées une première pla- quette céramique 16, calée dans le corps 11 à l'aide de deux dents radiales 16', et qui prend appui sur ladite garniture torique 15 portée par la bague 13, cette pla- quette présentant au moins un trou 17 pour le passage de l'eau provenant dudit conduit, et une deuxième plaquette céramique 18, appuyée sur la première et tournant sur celle-ci, et qui possède elle aussi un trou 19 de passa- - ge de l'eau qui peut, soit se placer en coincidence avec le trou de la première plaquette 16, soit s'écarter de ce trou, sous l'effet d'une rotation d'un quart de tour ou d'un demi-tour de ladite deuxième plaquette. Cette deuxième plaquette est identique à la première et elle présente deux dents radiales 18' au moyens desquelles elle se cale dans deux encoches correspondantes 20' ména- gées à la base d'un élément entraîneur 20 qui est monté rotatif dans le corps 11 et muni d'une garniture périphé- rique 21. Entre la base de l'entraîneur 20 et la deuxiè- me plaquette 18, est montée une deuxième garniture tori- que élastique 22. Dans la base même de l'entraîneur, il est par ailleurs prévu une cavité 23, qui s'ouvre vers les plaquettes céramiques et est munie d'ouvertures ra- diales qui communiquent avec des ouvertures radiales 24 ménagées dans la paroi du corps 11, ce qui permet à l'eau de sortir vers la bouche du robinet lorsque le trou de la deuxième plaquette 18 est en coincidence avec celui de la vlaquette fixe 16 Dour le passage de l'eau. Dans cette cavité de l'entraîneur 11, sont for- més deux pédoncules brise-jet 25, et qui ont pour fonc- tion de supprimer le bruit lorsque l'eau est débitée. Au sommet de l'entraîneur, sont prévus deux logements de calage perpendiculaires 26, 26' - voir figure 5 - avec lesquels s'accouple, au moyen d'une languette 27', une tige de manoeuvre 27, elle aussi guidée en rotation dans le corps 11, avec interposition d'une garniture périphé- rique 28, et munie d'une poignée ou d'un levier de com- mande. La tige de manoeuvre et l'entraîneur sont donc séparés, de sorte que la première peut être interchangée en fonction des spécifications en laissant l'entraîneur et tous les autres éléments inchangés. D'un autre côté, le double logement de calage 26, 26' permet de monter la tige 27 pour effectuer la ma- noeuvre, soit vers la droite, soit vers la gauche de la cartouche, en conservant inchangée l'orientation des au- tres composants. Les éléments situés à l'intérieur du corps 11 de la cartouche 11 sont montés dans ce corps à travers la base de celui-ci et sont retenus en position de tra- vail grâce à la bague de base 13 qui est encliquetée dans le corps en 13', 11'. Ainsi qu'on l'a déjà dit plus haut, la bague de base 13 peut décrire des déplacements axiaux (A) par rap- port au corps et, de cette façon, elle permet de rattra- per et compenser les défauts et tolérances d'usinage du corps de robinet dans lequel la cartouche est fixée. En effet, la bague peut adapter sa position axiale en fonc- tion de la profondeur du logement dans lequel la cartou- che est montée, et son déplacement axial est admis et ab- sorbé par les garnitures élastiques 15, 22 sans influer notablement sur la force de serrage des plaquettes céra- mique superposées 16, 18, quelle que soit la charge de blocage sur le corps du cartouche. On obtient ainsi les buts visés tout en permet- tant toujours d'obtenir une manoeuvre d'ouverture/ferme- ture correcte et avec une force constante, les positions d'ouverture/fermeture de la cartouche étant représentées sur les figures 3 et 4 du dessin. Il convient finalement de remarquer que, sans sortir du domaine de l'invention, la bague de base mobi- le axialement pourra ne pas être prévue dans la partie inférieure du corps de la cartouche, et placée sensible- ment au-dessous des plaquettes, comme on l'a représenté sur les dessins, mais qu'elle pourra aussi être d'une hauteur plus grande, pour s'accrocher au corps au niveau du raccord fileté de celui-ci, en assurant toujours la même fonction; dans ce cas, la bague sera elle aussi mu- nie d'ouvertures radiales de sortie de l'eau. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Cartouche dite à vis pour la distribution d'eau froide ou d'eau chaude, du type comprenant un corps cylindrique creux destiné à se visser dans un corps de robinet, dans l'alignement d'un conduit d'arri- vée de l'eau à distribuer, et qui comprend intérieure- ment, à partir de sa base, une garniture d'étanchéité an- nulaire (14), une première plaquette céramique (16) fixe dans le corps et présentant au moins un trou (17) de pas- sage de l'eau, une deuxième plaquette céramique (18), ap- puyée sur la première, qui tourne sur celle-ci et qui possède au moins un trou (19) qui peut se placer en coin- cidence avec le trou de la première plaquette ou s'écar- ter de ce trou sous l'effet d'une rotation d'un quart de tour ou d'un demi-tour de la deuxième plaquette, un en- traîneur (20) monté rotatif dans le corps de cartouche et calé sur la deuxième plaquette (18) pour commander sa rotation, et une tige de manoeuvre (27), calée sur l'en- traineur et munie d'une poignée de commande manuelle qui sert à commander la deuxième plaquette par i'intermédiai- re de l'entratneur, le corps cylindrique et l'entraîneur présentant en outre des passages radiaux pour laisser l'eau sortir vers la bouche débitrice du robinet, carac- térisée en ce que, à la base du corps cylindrique (11), est montée une bague (13) mobile axialement par rapport -au corps et qui porte, en bas, ladite garniture d'étan- chéité annulaire (14) et, en haut, une première garnitu- re torique élastique (15) qui s'appuie contre la face in- férieure de ladite première plaquette fixe (16), ladite bague pouvant décrire une excursion axiale (A) par rap- port audit corps sans tourner, pour rattraper et compen- ser les défauts et tolérances d'usinage, indépendamment du serrage des plaquettes céramiques superposées. 2. Cartouche dite à vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague mobile axialement (J3) est munie de moyens radiaux destinés à accrocher la bague au corps avec jeu axial, et de pattes sommitales (13") qui se calent sur le corps pour empêcher la rota- tion de la bague, ladite bague constituant un moyen per- mettant de maintenir l'assemblage des éléments inté- rieurs de la cartouche. 3. Cartouche dite à vis selon une des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits moyens ra- diaux (13') sont solidaires de ladite bague mobile axia- lement (13), ou rapportés sur cette bague, et s'accou- plent par encliquetage à au moins une cavité ou gorge mé- nagée dans le corps de cartouche, ladite cavité ou gorge étant située à un niveau supérieur ou inférieur à celui des plaquettes céramiques superposées (16, 18) et ayant une hauteur (A) aopropriée pour permettre l'excursion axiale de la bague. 4. Cartouche dite à vis selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, entre ladite deuxième plaquette (18) et l'entraîneur (20) est montée une deuxième garniture élastique torique (22), la première et la deuxième garnitures toriques (15, 22) se déformant en fonction de l'excursion axiale de la bague mobile de base (13). 5. Cartouche dite à vis selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux plaquettes céramiques superposées (16, 18) sont identiques entre elles et possèdent toutes deux une pai- re de dents radiales (16', 18'), la première plaquette (16) se calant dans le corps de cartouche au moyen de ses deux dents radiales (16'), tandis que la deuxième plaquette (18) est calée sur l'entraîneur (20) par l'in- termédiaire de ses dents radiales (18'). 6. Cartouche dite à vis selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'entraîneur (20) porte solidairement des pédoncules bri- se-jet/anti-bruit dirigés vers les plaquettes cérami- ques. 7. Cartouche dite à vis selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'entraîneur (20) et la tige de manoeuvre (27) sont ac- couplés d'une façon séparable et interchangeable, la ti- ge (27) possédant une extrémité (27') en forme de lan- guette qui est complémentaire d'un logement (26) ménagé au sommet de l'entraîneur (20). 8. Cartouche dite à vis selon la revendication 7, caractérisée en ce que deux logements de calage (26, 26') perpendiculaires entre eux sont prévus au sommet de i'entratneur (20), la languette (27') de la tige de ma- noeuvre (27) se conjuguant à l'une ou à l'autre desdits logements, selon le sens de la manoeuvre d'ouverture de la cartouche.