Brevet FR2707363A1 — publié le 19950113

À Robinetterie mélangeuse à un seul levier pour régler le débit et le rapport de mélange d'eau chaude et d'eau froide La présente invention concerne une robinetterie mélan- geuse à un seul levier, destinée à régler le débit et le rap- port de mélange d'eau chaude et d'eau froide, du genre décrit dans EP-Al-0096005. Des robinetteries mélangeuses de ce genre ont pour l'es- sentiel donné satisfaction dans la pratique et assurent un réglage linéaire de la température, en fonction de l'angle de rotation de la poignée, pour un débit constant. De même, une variation de l'angle de basculement donne, pour une tempéra- ture constante, un tracé linéaire du débit, et en même temps il est obtenu, notamment en matière de douches, un grand con- fort avec des organes de réglage simples et d'un fonctionne- ment sûr. Il s'est cependant avéré qu'à certaines heures de la journée, notamment durant la matinée, du fait d'un éventuel actionnement rapide du levier basculant, provoquant un brus- que déclenchement ou arrêt de l'écoulement d'eau chaude et d'eau froide, il se produit des chocs, ou à-coups, dans les réseaux de canalisations. Cette " fermeture par à-coups " est indésirable car il s'établit ainsi, en particulier dans des immeubles d'habitation, mais également dans des quartiers résidentiels entiers, des variations de pression par à-coups dans l'ensemble du réseau qui souvent se superposent en ce qui concerne leurs amplitudes. D'une part, il en résulte dans les systèmes de canalisations et/ou au niveau des endroits de fixation de ces derniers, des émissions acoustiques gênantes et, d'autre part, ces brusques variations de pression compor- tent le risque d'un éclatement de canalisations, soumises à de fortes contraintes, et d'organes d'étanchéité. De plus, il peut être causé des dégâts à des immeubles du fait que les l mêmes éléments de construction sont soumis à des chocs méca- niques identiques répétés. En conséquence, la présente invention a pour but de cré- er une robinetterie mélangeuse à un seul levier qui ne risque pas de produire des effets désavantageux sur le réseau de ca- nalisations et présente en outre les avantages de l'état de la technique (EP-Al0096005); il s'agit en effet d'assurer, pour des transmissions de mouvement optimales, des variations de la température du mélange d'eau sans variation du débit, et des variations du débit sans variations indésirables de la température du mélange. Ce but est atteint, pour une robinetterie mélangeuse à un seul levier destinée à régler le débit et le rapport de mélange d'eau chaude et d'eau froide et équipée d'une plaque distributrice fixe qui présente deux passages communiquant respectivement avec le conduit d'amenée d'eau chaude et le conduit d'amenée d'eau froide, et sur laquelle est monté un organe régulateur déplaçable par rapport à la plaque distri- butrice et présentant d'autres passages, lequel organe régu- lateur peut être déplacé par un levier basculant, susceptible de basculer autour d'un arbre, et grâce à un évidement prévu dans le levier basculant et dans lequel s'engage un organe d'entraînement qui peut être amené, par un dispositif de transformation actionné par l'intermédiaire d'une poignée, à pivoter dans l'axe de rotation de l'organe régulateur, selon l'invention par le fait que le dispositif de transformation destiné à transformer l'angle de rotation de la poignée en un mouvement rectiligne de l'organe régulateur, comme par exem- ple une broche filetée ou un pignon et une crémaillère ou une cheville excentrée, limite le débit d'eau, et que l'angle de pivotement de la poignée autour de l'axe de rotation de l'or- gane régulateur fait pivoter celui-ci sur les passages du conduit d'amenée d'eau chaude et du conduit d'amenée d'eau froide et règle ainsi le rapport de mélange. La transformation du mouvement de rotation, par l'inter- médiaire d'un dispositif de transformation et d'un levier basculant, en un mouvement rectiligne permet d'obtenir un mouvement mécanique uniforme et précis de l'organe régulateur avec ses deux passages et, par suite, du débit de l'eau chau- de et de l'eau froide. Le dispositif de transformation est avantageusement réalisé sous la forme d'une broche filetée ou d'un pignon avec crémaillère ou d'une cheville excentrée. Les conditions d'accouplement optimales pouvant être détermi- nées aisément sur le plan de la construction et ce dans de larges limites empêchent, même dans le cas d'un mouvement de rotation manuel rapide de la poignée, des variations de débit brusques; le réglage s'effectue totalement sans à-coups. En outre, il s'établit un effet d'économie puisque le débit d'eau peut sans problème être réglé asymptotiquement jusqu'à obtention de la valeur souhaitée. Diverses formes de réalisation avantageuses de l'objet de l'invention sont décrites dans les revendications subor- données. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention le rapport de transmission entre le mouvement de rotation de la poignée et le mouvement rectiligne de l'organe régulateur en vue du réglage du débit est compris entre un et quatre tours de rotation par course. Ce rapport de transmission im- portant entre la broche filetée et l'organe régulateur s'avè- re très avantageux dans cet exemple de réalisation en ce qui concerne un réglage précis du débit d'eau. Avantageusement la broche filetée présente un filetage trapézoïdal et déplace de façon rectiligne une pièce de transmission munie d'un taraudage trapézoïdal. Cette forme de réalisation est simple sur le plan de la construction et d'un fonctionnement très sûr. Avantageusement, la broche filetée se trouve en relation de travail avec un organe de guidage polygonal dont les sur- faces glissantes peuvent se déplacer de façon rectiligne sur d'autres surfaces de glissement de la partie supérieure de l'enveloppe. La liaison entre la broche filetée et un organe de guidage à plusieurs surfaces glissantes empêche ceux-ci de tourner et assure un mouvement sans jeu de l'organe régula- teur. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention le levier basculant présente une partie médiane sphérique qui prend appui de manière étanche sur une bague torique. Cette forme de réalisation offre une étanchéité très avantageuse de la partie d'enveloppe véhiculant l'eau par rapport à la par- tie supérieure de l'enveloppe et ne subit qu'une très faible usure. Le levier basculant présente avantageusement une partie de fût à l'intérieur de laquelle l'organe d'entraînement s'engage dans un évidement en forme de fente. Ceci constitue un moyen simple de relier le levier basculant de façon dépla- çable à l'organe d'entraînement. Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'in- vention il est disposé sur la partie médiane sphérique du le- vier basculant un tenon entraîneur qui s'engage dans la par- tie médiane d'un entraîneur en forme de pot. Cette forme de réalisation du levier basculant avec un tenon entraîneur per- met de compenser des tolérances de fabrication sans que la précision de réglage de l'organe régulateur en souffre. Selon une autre caractéristique de l'invention il est prévu deux ou plusieurs vis de retenue qui s'engagent dans un écrou de pression d'appui noyé dans l'enveloppe de la robi- netterie mélangeuse. L'utilisation de deux ou plusieurs vis de retenue assure un démontage très facile de la robinetterie mélangeuse en cas de nettoyage de celle-ci ou de remplacement de l'organe régulateur et de la plaque distributrice. Selon une autre caractéristique de l'invention il est prévu dans la broche filetée une douille filetée qui, par l'intermédiaire d'une vis de réglage, limite la course de la broche par rapport à l'organe de transmission. Ceci constitue un moyen très pratique de régler la course de la broche file- tée et, par conséquent, de limiter le débit. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'inventi- O10 on consiste en ce qu'il est monté sur la poignée une nervure en forme d'indicateur et/ou sur la partie supérieure de l'en- veloppe un levier basculant. Cette forme de réalisation de la poignée rotative avec la nervure en forme d'indicateur permet de régler le débit d'eau de manière reproductible. Pour le réglage de la température du mélange d'eau peut être utilisé un levier basculant bien connu. Ci-dessous sont décrits en détail trois exemples de réa- lisation particulièrement avantageux de l'objet de l'inventi- on à l'aide des dessins annexés o les mêmes éléments consti- tutifs sont désignés par les mêmes chiffres de référence et sur lesquels: la figure 1 représente, en coupe, une robinetterie mé- langeuse à un seul levier munie d'une broche filetée, les passages pour l'eau chaude et l'eau froide étant ouverts; la figure 2 montre des détails de la robinetterie de la figure 1 dans la région de sa broche filetée; la figure 3 est une représentation analogue à la figure 2, mais à l'état verrouillé; la figure 4 représente, en coupe longitudinale dans le plan de basculement du levier, une forme de réalisation équi- pée d'un pignon et d'une crémaillère; la figure 5 représente, en coupe longitudinale, la forme de réalisation de la figure 4, celle-ci étant cependant ob- servée perpendiculairement au plan de basculement du levier basculant; et la figure 6 représente une troisième forme de réalisa- tion, à titre d'exemple, de l'invention dans laquelle l'élé- ment principal du dispositif de transformation est une che- ville à excentrique. Sur la figure 1 est désignée par 1 une plaque de retenue connue en soi et présentant des passages 1' et des joints d'étanchéité correspondants 2 en caoutchouc. Par-dessus la plaque de retenue se trouve, s'appuyant étroitement sur cel- le-ci, une plaque distributrice fixe 3 sur laquelle se trouve à son tour un organe régulateur mobile 4 également connu en soi et muni d'un anneau d'étanchéité torique 5. L'ensemble est introduit dans une enveloppe 6 munie d'u- ne bague torique périphérique 7 et mis en place dans une par- tie de robinetterie, non spécialement représentée, avec ses branches d'entrée pour de l'eau chaude et de l'eau froide Z1, Z2 et y est raccordé. Une sortie A sert à l'écoulement de l'eau mélangée. Sur la partie supérieure, réalisée sous forme de bride, de l'enveloppe 6 se trouve un écrou dit de pression d'appui 8 sur lequel prend appui une première bague colorée (marquage) 9 et dans cet écrou de pression d'appui 8 s'engagent des vis de retenue 10. De plus, un disque glissant 18 est interposé entre l'écrou de pression d'appui 8 et une partie supérieure 23 de l'enveloppe. Dans l'organe régulateur 4 débouche un silencieux 11 en forme de tamis, à savoir une grille d'écoulement/stabili- sation, laquelle est fixée dans un entraîneur 12 en forme de pot dans la partie terminale 12a en forme de col duquel s'en- gage le tenon d'entraînement 22a d'un levier basculant 22 qui dans sa partie médiane sphérique 22b, étanchéifiée par une bague torique 15, est monté sur un arbre 16 de façon à pou- voir basculer dans une douille de guidage 20. Entre la douille de guidage 20 et l'appui en forme de bride de cette dernière il se trouve dans l'enveloppe 6 du côté frontal un anneau de glissement 13; une bague d'étan- chéité torique 14 est noyée périphériquement dans la douille 20. De façon analogue au côté opposé il est prévu une secon- de bague de couleur 17 (rouge = position eau chaude) qui, elle, est immobilisée par une autre vis de retenue 10. En outre, il se trouve entre la douille de guidage 20 et la partie supérieure 23 de l'enveloppe une bague de butée 19 munie d'une denture et destinée au positionnement exact de la douille 20. La partie de fût 22c du levier basculant 22 qui fait saillie à l'extérieur de la douille de guidage 20 présente un évidement 22d avec un organe d'entraînement 21 qui, monté dans ce dernier, est assujetti pour sa part orthogonalement dans le nez 24a d'une broche 24 munie d'un filetage 24c. Le filetage 24c, qui est un filetage trapézoïdal, forme une seule pièce avec un élément de guidage 24b qui, présen- tant six surfaces de glissement 24', est guidé et centré, dans la région oblongue de la partie supérieure 23 de l'enve- loppe, sur des surfaces de glissement correspondantes 23'. A l'intérieur de la broche 24 une douille filetée 25 est en outre mise en place et retenue par une douille de butée 27, voir les figures 2 et 3. Au moyen d'une autre douille de guidage 28 vissée en place à l'extrémité de la partie supérieure 23 de l'enveloppe une pièce de transmission 30 munie d'un taraudage trapézoïdal ' est montée de façon à pouvoir tourner et guidée axiale- ment par une bague de retenue 29 avec un disque de glissement 26. Une poignée 33 munie d'une nervure 34 en forme d'indica- teur est placée, de façon connue en liaison de forme et dyna- mique, sur la pièce de transmission 30. L'objet de l'invention permet un réglage fin et exempt d'à-coups du débit du fluide; aucun collage ou adhérence de l'organe régulateur 4 en céramique ne risque de se produire, grâce au mécanisme d'entraînement à broche. Des accessoires de mélange du commerce peuvent être uti- lisés; ceux-ci peuvent être remplacés sans problème par sim- ple desserrage des vis de retenue 10; le levier basculant 22 avec son évidement 22d peut aisément à nouveau être relié, correctement du point de vue fonctionnement, à la broche 24. Lorsqu'on tourne la poignée 33 la pièce de transmission tourne avec la poignée et la broche 24 est déplacée axia- lement par l'intermédiaire du filetage 24c dans la partie su- périeure 23 de l'enveloppe. La broche 24 est empêchée de tourner par l'élément de guidage polygonal 24b. Ce mouvement axial est transformé par l'intermédiaire de l'organe d'entraînement 21, qui s'engage dans l'évidement 22d du levier basculant 22, en un mouvement de rotation. Le tenon d'entraînement 22a monté sur la partie médiane sphérique 22b déplace alors l'entraîneur 12 avec son organe distributeur 4 sur les passages 1' de sorte que le débit de l'eau (froide et chaude) est réglé de façon connue. Le rapport de mélange entre l'eau froide et l'eau chaude est obtenu en faisant pivoter la partie supérieure 23 de l'enveloppe avec l'arbre 16 monté tridimensionnellement fixe dans celle-ci. Dans ce cas aussi le tenon d'entraînement 22a déplace l'entraîneur 12 avec l'organe régulateur correspon- dant 4 mais cette fois sur une voie circulaire par-dessus les o10 passages 1'. Le débit maximal de la robinetterie mélangeuse peut être aisément fixé à l'avance comme suit. Une limitation de course centrale au moyen de la vis de réglage 32, qui présente un filetage 32', et d'un disque de glissement 31 (figures 2 et 3) limite la course H de la bro- che 24 et, par suite, le trajet possible de l'organe régula- teur 4 sur les passages 1'. En agissant sur la vis de réglage 32 munie d'un six-pans intérieur, on allonge ou raccourcit la douille filetée 25 et, par suite, le trajet possible de la broche 24. La figure 2 montre la vis de réglage 32, les passages 1' étant ouverts; sur la figure 3, par contre, ils sont blo- qués. La course maximale possible H est représentée entre les deux figures. La limitation de la température du mélange s'effectue de façon connue en soi par un changement de position de la bague de butée 19 sur la douille de guidage 20 (voir la figure 1). Les figures 4 et 5 montrent un deuxième exemple de réa- lisation de l'invention. Dans ce cas le dispositif de trans- formation U destiné à transformer le mouvement de rotation de la poignée rotative 33 en un mouvement rectiligne de l'organe régulateur 4 est constitué par un pignon 35 disposé axiale- ment et une crémaillère 36. Le pignon 35 est fixé axialement dans la face intérieure de la poignée rotative 33 et s'engage dans une crémaillère 36 qui est montée dans un support 40 en forme de cuvette. Le support 40 avec la crémaillère 36 glisse horizontale- ment dans le plan de basculement du levier basculant 22 et déplace ainsi le prolongement 41 en forme de fourche du sup- port 40, lequel prolongement influe sur l'organe d'entraîne- ment 21 du levier basculant 22. Le support 40 en forme de cu- vette est guidé au moyen de glissières 42. Dans la partie su- périeure de la poignée rotative 33 est mise en place et assu- jettie au moyen d'un appui 39 une bague de centrage 37. Le dispositif de transformation U remplit la fonction de la bro- che filetée 24 représentée dans le premier exemple de la fi- gure 1. Les autres éléments constitutifs avec leurs chiffres de référence et fonctions ont déjà été explicités dans la description du premier exemple selon les figures 1, 2 et 3. Il en est de même pour la construction et le fonctionnement de la partie inférieure de la robinetterie mélangeuse à un seul levier. Cette partie relève de l'état de la technique et n'est pas un objet de la présente invention. De ce fait et pour des raisons de simplification la partie intérieure de la robinetterie mélangeuse à un seul levier est certes représen- tée intégralement sur la figure 1 mais ne l'est que partiel- lement sur les autres figures. Le dispositif de transformation U des figures 4 et 5 dé- place le levier basculant 22 dans son plan de basculement et son tenon d'entraînement 22a commande l'entraîneur 12. Etant donné que les parties supérieure et inférieure de la robinet- terie mélangeuse à un seul levier sont coaxiales, la partie supérieure, qui n'est pas disposée obliquement comme c'est le cas pour l'exemple de la figure 1, ne peut servir de levier pour le réglage de la température du mélange. Pour cette fonction est prévu un levier basculant 44 qui est relié à la partie supérieure 23 de l'enveloppe et facilite ainsi le ré- glage du rapport quantitatif eau froide/eau chaude. La posi- tion du levier basculant 44 montre la température réglée du mélange d'eau. Sur la figure 5, qui représente une coupe à angle droit par rapport à la coupe de la figure 4, sont en outre encore représentées, en plus des éléments constitutifs déjà décrits, des vis 38 qui relient la bague de centrage 37 à la partie supérieure 23 de l'enveloppe. La figure 6 montre une troisième forme de réalisation de l'invention. Dans la poignée rotative 33, qui contient inté- rieurement une bague de serrage 45 et une bague de glissement 46, est fixée, à une distance prédéterminée de l'axe, une cheville excentrée 43 qui se termine vers le bas par un orga- ne d'entraînement 21 et est en prise avec l'évidement 22d de la partie de fût 22c du levier basculant 22. Au cours de la rotation de la poignée rotative 33 l'organe d'entraînement 21 glisse dans l'évidement 22d en forme de rainure perpendicu- lairement au plan de basculement du levier basculant 22 et en même temps autour de l'axe de la robinetterie mélangeuse à un seul levier. La pression exercée sur les parois de l'évide- ment 22d en forme de rainure produit le basculement nécessai- re du levier basculant 22. Les autres fonctions correspondent à celles déjà décrites pour les figures 1 à 5. Il va sans dire que l'objet de l'invention n'est pas li- mité aux exemples représentés. D'autres dispositifs de trans- formation U peuvent également être montés à l'intérieur de la poignée rotative 33. Dans la surface intérieure supérieure de la poignée rotative 33 peut être ménagée une rainure en forme de spirale dans laquelle l'organe d'entraînement 21 du levier basculant 22 s'engage directement, lui permettant ainsi de glisser librement dans un évidement du genre rainure du le- vier basculant 22, perpendiculairement à son plan de bascule- ment, et de transmettre au levier basculant la composante de5 la pression dans la direction de basculement. REVENDICATIONS 1. Robinetterie mélangeuse à un seul levier destinée à régler le débit et le rapport de mélange d'eau chaude et d'eau froide, et équipée d'une plaque distributrice fixe (3) qui présente deux passages (1') communiquant respectivement avec le conduit d'amenée d'eau chaude (Zi) et le conduit d'a- menée d'eau froide (Z2), et sur laquelle est monté un organe régulateur (4) qui, déplaçable par rapport à la plaque dis- tributrice et présentant d'autres passages, peut être déplacé par un levier basculant (22), susceptible de basculer autour d'un arbre (16), et grâce à un évidement (22d) prévu dans le levier basculant (22) et dans lequel s'engage un organe d'en- traînement (21) qui peut être amené, par un dispositif de transformation (U) actionné par l'intermédiaire d'une poignée (33), à pivoter dans l'axe de rotation de l'organe régulateur (4), de telle sorte que le dispositif de transformation (U) destiné à transformer l'angle de rotation au niveau de la poignée (33) en un mouvement rectiligne de l'organe régula- teur (4), comme par exemple une broche filetée (24) ou un pignon (35) et une crémaillère (36) ou une cheville à excen- trique (43), limite le débit d'eau, et que l'angle de pivote- ment de la poignée (33) autour de l'axe de rotation de l'or- gane régulateur (4) fait pivoter celui-ci sur les passages du conduit d'amenée d'eau chaude et du conduit d'amenée d'eau froide (Z1, Z2) et règle ainsi le rapport du mélange. 2. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que le rapport de transfor- mation entre le mouvement de rotation de la poignée (33) et le mouvement rectiligne de l'organe régulateur (4) pour le réglage du débit est de un à quatre tours de rotation par course (H). 3. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que la broche filetée (24) présente un filetage trapézoïdal (24c) et déplace, de façon rectiligne, une pièce de transmission (30) munie d'un tarau- dage trapézoïdal (30'). 4. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 3, caractérisée en ce que la broche filetée (24) se trouve en relation de travail avec un élément de guidage polygonal (24b) qui avec ses surfaces de glissement (24') peut se déplacer de façon rectiligne sur d'autres surfaces de glissement (23') dans la partie supérieure (23) de l'envelop- pe, et est empêché de tourner. 5. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la revendication 1, caractérisée en ce que le levier basculant (22) présente une partie médiane sphérique (22b) qui prend appui de façon étanche sur une bague d'étanchéité torique (15). 6. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 5, caractérisée en ce que le levier basculant (22) présente une partie de fût (22c), dans un évidement (22d) en forme de fente de laquelle s'engage l'organe d'en- traînement (21). 7. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 5, caractérisée en ce que sur la partie médiane sphérique (22b) est prévu un tenon d'entraînemen (22a) qui s'engage dans la partie médiane d'un entraîneur (12) en forme de pot. 8. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu deux ou plusieurs vis de retenue (10) qui sont en prise chacune avec un écrou de pression d'appui (8) noyé dans l'enveloppe (6, 23) de la robinetterie mélangeuse. 9. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la re- vendication 1, caractérisée en ce dans la broche filetée (24) est prévu une douille filetée (25) qui, par l'intermédiaire d'une vis de réglage (32), limite la course (H) de la broche (24) par rapport à la pièce de transmission (30). 10. Robinetterie mélangeuse à un seul levier selon la revendication 1, caractérisée en ce que sur la poignée (33) est prévue une nervure (34) en forme d'indicateur et/ou sur la partie supérieure (23) de l'enveloppe un levier basculant (44).