Brevet FR2649774A1 — publié le 19910118

i PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MELANGEURS A SPHERE D'EAU CHAUDE ET FROIDE. La présente invention concerne en général le domaine de la robinetterie et plus particulièrement les mélangeurs pour l'eau chaude et froide comportant une sphère creuse de mélange capables d'exercer au moins des mouvements d'oscillation et de rotation dans un corps fixe et comportant des trous d'entrée pour les deux types d'eau qui arrivent séparément depuis deux conduits prévus dans ledit corps et depuis les trous de sortie de l'eau chaude, froide ou mélangée vers une embouchure pour le débit reliée audit corps. On connait déjà des mélangeurs d'eau chaude et froide du type mentionné ci-dessus dans lesquels la sphère creuse de mélangeur est réalisée en métal, comme par exemple en acier, ou en résine synthétique, au moins en ce qui concerne sa partie portant des trous d'entrée et de sortie de l'eau. Pour la tenue en relation au moins aux trous d'entrée de l'eau, cette sphère interagit avec des garnitures coordonnées aux conduits d'alimentation des deux types d'eau. En l'état actuel de l'art, ces garnitures sont en caoutchouc ou similaire et sont habituellement chacune poussées en appui contre la superficie de la sphère au moyen d'un ressort métallique. Une telle manière de réalisation offre toutefois une tenue limitée dans le temps et nécessitant des maintenances fréquentes pour éviter des égouttements et des pertes d'eau. En effet, ces garnitures sont soumises à une usure relativement intense et rapide, particulièrement lorsqu'elles se trouvent en contact avec une sphère métallique o les bords des trous correspondants d'entrée de l'eau, même s'ils sont bien finis, exercent une action de frottement et d'usure intenses sur les garnitures. Ceci, donc, et les ressorts correspondants, outre les problèmes normaux dus aux dépôts de calcaire demandent de fréquentes interventions de remplacement causées par la perte de tenue du mélangeur. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, de permettre une tenue plus efficace et durable sur la sphère de mélange et donc de réduire le besoin de maintenance et les pertes d'eau. L'invention vise en outre à résoudre le problème de la tenue dans les mélangeurs du type mentionné ci-dessus par des moyens simples, par le contact entre matériaux identiques et en réduisant l'usure à une quantité négligeable. Les moyens sont surtout remplaçables par rapport à ceux habituellement adoptés sans devoir modifier la structure générale du mélangeur et avec l'avantage de pouvoir intervenir pour régénérer la tenue même dans les mélangeurs en cours d'utilisation. Dans ce but, la présente invention vise à fournir un mélangeur à sphère pour eau chaude et froide du type mentionné ci-dessus dans lequel la sphère creuse de mélange, au moins pour sa partie munie de trous, est en céramique et interagit avec les garnitures, également en céramique, coordonnées au moins aux conduits d'alimentation d'eau chaude et froide et ayant une surface de tête concave sphérique en exerçant une pression contre la surface de ladite sphère creuse. Pour maintenir les garnitures en appui contre la sphère, chacune d'elles est portée par un élément en soufflet, fait d'un matériau élastomère, servant soit de ressort de poussée sur la garniture, soit de moyen de tenue radiale autour de la garniture et dans le siège dans lequel celle-ci est logée. Les dessins joints illustrent un exemple de réalisation pratique de l'invention décrite de manière plus détaillée dans les figures o: - la figure 1 est une vue en coupe schématique du mélangeur; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en perspective d'une garniture et de son élément en soufflet correspondant. Le mélangeur examiné comprend de manière connue un corps 10 avec une cavité semi-sphérique 11 dans laquelle se loge une sphère creuse de mélange 12 qui y est maintenue grâce à un embout à calotte sphérique 13, vissée sur le corps 10. Dans le corps 10 sont ménagés, pour communiquer avec la cavité semi-sphérique 11, un premier conduit d'entrée 14, un deuxième conduit d'entrée 15 et un conduit de sortie 16 auxquels sont reliés respectivement une conduite 17 d'alimentation d'eau, par exemple de l'eau froide, une conduite 18 d'alimentation d'eau, par exemple de l'eau chaude, et une embouchure 19 pour le débit de l'eau froide, chaude ou mélangée pour l'utilisation. Dans l'embout à calotte 13 est placée une garniture pour la tenue sur la sphère, qui est portée par un plateau tournant 21 dans lequel s'étend un pivot 22 fixé sur la sphère elle-même. Le pivot 22 est coordonné et fixé sur le dessus d'une manette ou levier de commande -non représenté- de telle sorte que la sphère puisse osciller et tourner selon une technique connue pour permettre l'ouverture/fermeture du mélangeur et la régulation du mélange de l'eau. La sphère 12 présente une chambre intérieure de mélange 23 dans laquelle s'étendent radialement des premiers trous 24 et des deuxièmes trous 25 pouvant être positionnés de manière sélective, selon les mouvements pendulaires et rotatifs de la sphère 12 respectivement par rapport aux conduits 14, 15 d'entrée de l'eau froide et de l'eau chaude, et par rapport au conduit 16 de sortie vers l'embouchure 19 pour le débit de l'eau. Selon la présente invention, la sphère de mélange 12 est formée, au moins dans sa partie munie de trous 24, 25 d'entrée et sortie, par un élément semi-sphérique 12' en céramique ou fait d'un matériau composite céramique et "Téflon" ou d'un matériau choisi dans la famille des céramiques dites céramiques techniques. L'élément 12' est fixé à une demi-sphère supérieure 12", fait d'un autre matériau, tel qu'une résine, munie du pivot 22. Ensuite, au moins dans chacun des conduits d'entrée de l'eau froide et chaude 14, 15 est placée une garniture 26, 27 respectivement avec une surface de tête concave sphérique destinée à appuyer en tenue contre la surface de l'élément semi-sphérique 12'. Les garnitures 26, 27 sont également réalisées en un matériau céramique ou composite identique à celui qui constitue l'élément 12' de la sphère 12 afin d'établir un contact sphère sur garniture obtenu entre des matériaux équivalents à faible coefficient d'usure et permettant de réaliser une tenue sûre. Toujours selon l'invention, chaque garniture 26, 27 est portée par un élément en soufflet 28, 29 respectivement, fait d'un matériau élastomère, de préférence en silicone, la garniture présentant une tige 26', 27' qui s'étend dans l'élément en soufflet. Chaque garniture 26, 27 et son élément de support en soufflet correspondant 28, 29 sont placés avec une certaine contrainte préalable dans un logement cylindrique ménagé dans l'axe des conduits 14, 15. En pratique, chaque élément en soufflet 28, 29 fait d'un matériau essentiellement élastique réalise deux fonctions et plus précisément: une première action de poussée de la garniture correspondante contre la sphère; et - une deuxième action de tenue radiale autour de la garniture correspondante et sur la surface du logement dans lequel elle se trouve. Les éléments en soufflet 28, 29 peuvent en effet être choisis avec tie dureté ou une élasticité tels qu'une fois montés avec une contrainte préalable souhaitée dans leurs logements correspondants, ils exercent ensuite une poussée constante par réaction sur les garnitures 26, 27 contre la partie de sphère 12' pour réaliser un contact correct entre céramique et céramique. D'autre part, le montage avec contrainte préalable et l'élasticité des éléments en soufflet 28, 29 permettent à ces derniers de se dilater en adhérant étroitement aux crêtes correspondantes du pivot de la garniture, d'une part, et à la surface intérieure du logement correspondant d'autre part. Un mode de réalisation des garnitures en céramique et des éléments de support en soufflet est illustré dans la figure 3 des dessins, tandis que les figures 1 et 2 montrent l'emplacement et le mode de fonctionnement desdits éléments en corrélation avec la sphère de mélange. 5. La solution proposée réalise donc des buts et offre donc des avantages intéressants, qui peuvent être facilement compris par l'homme de l'art et grandement appréciés car ils améliorent nettement la durée de l'ensemble dans des conditions d'efficacité et de régularité maximum et avec une uniformité des mouvements de la sphère de mélange sur les garnitures et par rapport à elles. REVENDICATIONS 1. Mélangeur pour eau chaude et froide du type comprenant une sphère vide de mélange (12) pouvant effectuer au moins des déplacements en oscillation et en rotation dans un corps fixe (10) et présentant des premiers trous (24) pour l'entrée des deux types d'eau qui arrivent séparément par deux conduits (14, 15) prévus dans ledit corps et des deuxièmes trous (25) pour la sortie de l'eau chaude, froide ou mélangée vers un conduit (16) pour le débit relié audit corps, lesdits premiers et deuxièmes trous (24, 25) pouvant être positionnés en correspondance avec lesdits conduits par suite des oscillations et rotations de la sphère, caractérisé en ce que la sphère creuse de mélange (12), au moins dans sa partie munie de premiers et de deuxièmes trous d'entrée et de sortie (24, ), est faite en céramique (12') et interagit avec des garnitures (26, 27) elles-aussi en céramique coordonnées au moins aux conduits (14, 15) d'alimentation des deux types d'eau à mélanger, lesdites garnitures ayant une surface de tête concave sphérique qui appuie par pression contre la surface de ladite partie (12') de la sphère creuse (12). 2. Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites garnitures (26, 27) est portée par un élément en soufflet (28, 29) fait d'un matériau élastomère tel que de la silicone, ledit élément étant disposé avec une contrainte préalable dans un logement cylindrique concentrique à un desdits conduits d'alimentation en eau (14, 15) et servant soit de ressort de poussée de la garniture contre ladite partie de sphère (12'), soit de moyen de tenue radiale autour de la garniture et sur la surface dudit logement cylindrique. 3. Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sphère creuse de mélange (12) est constituée par une partie semi-sphérique (12') en céramique dans laquelle sont ménagés lesdits premiers et deuxièmes trous (24, 25) et par une deuxième partie en un autre matériau complémentaire à la première partie et portant cette dernière, des moyens de commande étant reliés à ladite deuxième partie pour les déplacements oscillatoires et rotatifs de la sphère. 4. Mélangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments en soufflet (28, 29) sont en silicone ou similaire. 5. Mélangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque garniture (26, 27) présente un pivot (26', 27') qui se loge coaxialement dans l'élément en soufflet (28, 29) et dans lequel ce dernier a des crêtes qui appuient vers l'intérieur contre ledit pivot et vers l'extérieur contre la surface du logement cylindrique.