Robinet mélangeur La présente invention a pour objet un robinet mélangeur, présentant au moins deux arrivées et au moins un départ, et comprenant en outre des clapets mobiles selon des directions parallèles, com mandant sélectivement au moins les arrivées, pour régler indépendamment l'un de l'autre le rapport de mélange et le débit.
Le robinet mélangeur, objet de l'invention, est caractérisé en ce qu'il comporte une plaque lou- voyante en contact permanent avec tous les cla pets, un premier organe de commande, tournant, actionné à la main et coopérant avec cette plaque pour former point d'appui de ladite plaque, lequel tourne avec cet organe de commande, ce qui fait varier le rapport de mélange, et un second organe de commande, mobile axialement selon une direc tion parallèle à l'axe des clapets, ce second organe agissant sur la plaque louvoyante pour régler son inclinaison sur le point d'appui et, par suite, la po sition des clapets, ce qui fait varier le débit global.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, cinq formes d'exécution du robinet mélangeur objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe axiale de la pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe transversale selon 2-2- de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe axiale de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en coupe transversale selon 4-4 de la fig. 3. Les fig. 5, 6 et 7 représentent chacune des coupes axiales de trois autres formes d'exécution.
La fig. 8 est une vue en coupe transversale se lon 8-8 de la fig. 7.
Le robinet mélangeur représenté sur les fig. 1 et 2 comporte un corps 1, présentant deux arrivées 2, 3, respectivement pour l'eau chaude et l'eau froide, et deux départs 4, 5, allant par exemple à la bouche d'écoulement dans la baignoire (bain) et à la douche. Ce robinet comporte quatre clapets 6, 7, 8, 9 mobiles selon les directions parallèles et commandant cha cun l'une des arrivées respectivement l'un des départs. Les clapets 6, 7, 8, 9 correspondent respectivement à- 2, 3, 4, 5.
Ces clapets sont prévus, comme il res sortira de la suite, pour régler indépendamment l'un de l'autre le mélange des fluides qui arrive en 2 et 3 et le départ de ce mélange, soit par 4, soit par 5. Le robinet comporte encore une plaque louvoyante 10 en contact permanent avec les quatre clapets ou plus exactement avec la tête hémisphérique 11 que chacun d'eux présente à l'une de ses extrémités.
Cette plaque est disposée à l'intérieur d'une chambre 12, limitée extérieurement par un chapeau 13 vissé sur le corps 1. A l'intérieur de ce chapeau 13 est également disposé un premier organe de com mande 14, solidaire d'une manette 15 permettant de le faire tourner autour de l'axe du robinet. La face de l'organe 14 qui est en regard de la plaque 10 est plane et inclinée comme on le voit en 16. Sur le bord de cette face 16, il est prévu une partie 17 en forme de segment de cercle disposée dans un plan perpen diculaire à l'axe de rotation de l'organe 14. Un res sort de compression 18, prenant appui contre le fond 19 du chapeau 13, agit sur l'organe 14 et tend constamment à l'appliquer contre la plaque 10 qui presse sur les têtes 11 des clapets.
Le robinet mélangeur comporte encore un deuxième organe de commande 20, vissé axialement à l'intérieur de l'organe 14 et solidaire d'un croisil lon 21, servant à son actionnement à la main. L'ex trémité de l'organe 20 opposée au croisillon 21 se trouve ainsi à l'intérieur de la chambre 12 et, comme on le voit sur le dessin en 22, est de forme hémi sphérique.
Cette extrémité 22 est toujours en con tact avec la plaque louvoyante 10, car la pression de l'eau sollicite constamment les clapets vers la droite sur la fig. 1 et, par conséquent, oblige la plaque 10 à occuper une position pour laquelle elle est serrée, d'une part, entre les quatre têtes 11 et, d'autre part, entre l'arête séparant les surfaces 16 et 17 et l'extrémité 22 de l'organe 20.
Le fonctionnement du robinet mélangeur repré senté est le suivant Supposons que les organes sont dans la posi tion représentée sur le dessin : Si l'on fait tourner la manette 15 à la main, on déplace la surface 17 autour de l'axe du robinet. Si l'on fait tourner le croisillon 21, on fait avancer ou reculer l'extrémité 22 de l'organe 20, ce qui provoque le louvoiement de la plaque 10 autour de l'arête d'intersection des surfaces 16 et 17. Cette intersection forme donc point d'appui de ladite plaque, lequel peut tourner autour de l'axe du robinet lorsqu'on agit sur la ma nette 15.
Lorsque le point d'appui se trouve dans la moitié supérieure de la fig. 1, c'est-à-dire lorsque la manette 15 se trouve au-dessus de l'axe du robinet sur cette même figure, le clapet 8 est maintenu fermé par la plaque 10, sous l'action du ressort 18, quelle que soit la position du second organe de commande 20. Lorsque la manette 15 et par conséquent la char nière susdite se trouvent dans la moitié inférieure de la fig. 1, c'est le clapet 9 qui est maintenu fermé pour toute position du second organe de com mande 20.
Selon la position angulaire de la manette 15 et par conséquent de la charnière dont il vient d'être question, les clapets 6 et 7 se trouvent cha cun dans une position bien déterminée pour chaque position du second organe de commande 20. En réglant l'inclinaison de la manette 15, on règle la proportion dans laquelle les fluides arrivant en 2 et 3 sont admis à l'intérieur du robinet pour gagner l'une des sorties 4, 5.
En d'autres termes, la position angulaire de la manette 15 détermine la proportion du mélange des deux fluides. Pour une position quel conque donnée de cette manette 15, l'actionnement du croisillon 21 permet de régler le débit, tout en conservant la proportion du mélange fixé par la po sition de la manette 15. La construction décrite per met donc de réaliser de façon très simple le réglage in dépendamment l'un de l'autre du mélange et du dé bit, tout en faisant sortir le mélange à choix par 4 ou par 5.
A l'intérieur de la chambre 12, il est encore prévu une vis 23 disposée axialement dans cette chambre et se vissant dans une partie solidaire du corps 1. La tête de cette vis sert à limiter la course des clapets vers la droite (voir fig. 1), c'est-à-dire à les retenir d'après la pression du fluide s'exerçant sur eux lorsqu'on ouvre le robinet et enlève le chapeau 13.
Dans la forme d'exécution selon les fig. 3 et 4, le corps du robinet est visible en 24. Il comporte deux arrivées 25, 26 ét un seul départ 27. Il y a deux clapets seulement 28, 29, commandant respec tivement 25, 26. Les clapets sont disposés parallè lement l'un à l'autre et se déplacent axialement dans des trous d'une pièce 30, solidaire du corps 24. Une butée 31 est fixée dans la pièce 30. Elle pré sente une tête hémisphérique 32, de forme identi que à la tête hémisphérique 33 des deux clapets 28, 29.
Elle sert simplement, comme on le verra par la suite, à fournir un troisième point d'appui à la plaque oscillante 10 qui joue un rôle identique à celui de la plaque 10 de la première forme d'exécution. Les deux autres points d'appui sont fournis par les têtes hémisphériques 33 des deux clapets 28, 29. La position angulaire et l'inclinaison de la plaque 10 sont commandées comme dans la première forme d'exécution, d'une part, par un premier organe de commande 14 et, d'autre part, par un second organe de commande 20, actionnés respectivement par une manette 15 et un croisillon 21. Une vis 23 sert, comme dans le premier exemple, à limiter la course d'ouverture des clapets et à les retenir en place lors qu'on enlève le chapeau 13.
Le fonctionnement de cette forme d'exécution est tout à fait analogue à celui de la première. La seule différence est que la course utile de la manette 15 se limite au demi-cercle supérieur sur le dessin puisqu'il n'y a qu'une seule sortie 27. Comme dans le premier cas, la position an gulaire de la manette 15 détermine la proportion du mélange des fluides arrivant en 25 et 26, et, par l'ac- tionnement des croisillons 31, on règle le débit de ce mélange.
La variante selon la fig. 5 concerne uniquement l'actionnement des deux organes de commande agis sant sur la plaque 10. Au lieu d'avoir une manette 15 et un croisillon 21 distincts l'un de l'autre, on a ici une manette unique 34, présentant un pas de vis 35. Cete manette présente une gorge 36 formée par deux surfaces tronconiques, comme on le voit sur le dessin. Le filetage 35 coopère avec un trou fileté de l'organe de commande 14. On comprend qu'en faisant tourner la manette 34 autour de son axe propre, on la déplace axialement du fait du pas de vis 35. En la faisant tourner autour de l'axe du robinet on fait tourner, comme dans les exemples précédents, l'organe 14 autour de cet axe.
A l'inté rieur de l'organe 14, il est prévu un trou axial 40, dans lequel est placé un piston 37 se terminant par une tête hémisphérique 38 jouant le rôle de l'extré mité 22 dans la fig. 1. A son extrémité opposée, le piston 37 présente une surface conique 39, destinée à coopérer avec les côtés de la gorge 36. On com prend qu'en faisant tourner la manette 34 autour de son axe, on la déplace axialement et, du même coup, on oblige le piston 37 à se déplacer longitudinale ment. En effet, on se rappelle que la plaque 10 exerce une pression sur la tête 38, du fait que cette plaque reçoit elle-même une poussée des clapets sollicités par la pression des fluides à l'intérieur du robinet.
Ainsi donc, la manette unique 34 permet de régler simultanément la proportion du mélange en réglant la position angulaire de cette manette au tour de l'axe du robinet et le débit en faisant tour ner cette manette autour de son axe propre. Cette variante selon la fig. 5 est applicable aussi bien à la première qu'à la seconde forme d'exécution.
Il est bien entendu que, dans les différentes formes d'exécution précédentes, le ressort 18 doit être assez fort pour compenser l'action de la pres sion du fluide sur les clapets qui tend à les ouvrir. En outre, l'axe de la charnière, c'est-à-dire l'intersec tion des surfaces 16 et 17, est tangent à un cylindre qui doit être de rayon au moins égal à celui du cy lindre passant par les axes des clapets 6, 7, 8, 9 res pectivement 28, 29. Dans les exemples décrits, la plaque 10 est indépendante en rotation des organes de commande servant à régler son inclinaison.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 6, l'axe des clapets (un seul d'entre eux est visible en 41) se trouve à un rayon plus grand que celui du cercle auquel la charnière d'oscillation (visible en 42) est tangente. La pression de l'eau sur les clapets applique ceux-ci contre la plaque 10, mais le louvoiement de cette plaque autour de ses points d'appui ne peut se produire, dans cette construction, que si le ressort 18 cède légèrement. Or ce ressort doit être assez fort pour constamment résister à la poussée des clapets. Il ne suffit donc pas ici d'avoir une tige de com mande se terminant par une tête 22 (fig. 1) ou 38 (fig. 5) appuyant sur la plaque 10.
La tige de com mande 43 se termine par une tête conique grâce à la quelle, lorsqu'on agit sur la manette 45, la tige 43 oblige la plaque 10 à osciller autour de la charnière 17, en contraignant ainsi le ressort 18 à céder de la quantité nécessaire, pour que cette oscillation s'ef fectue.
La manette 45 pivote en 46 sur la tige 43. L'ou verture se produit lorsqu'en inclinant la manette dans un sens ou dans l'autre (à partir de la position de fermeture représentée sur la fig. 6) cette manette, prenant appui sur l'extrémité 47 d'une pièce cylin drique 48 venue d'une pièce avec le premier organe de commande 14, oblige la tige 43 à se déplacer vers la droite sur le dessin, d'une quantité dépendant de l'inclinaison de cette manette.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 7, l'axe des clapets (l'un d'eux est visible en 49) se trouve à un rayon égal (il pourrait être inférieur) à celui du cercle auquel la charnière d'oscillation (visible en 42) est tangente. La tige de commande 50 se ter mine par une tête hémisphérique 51 en contact avec la plaque oscillante 10. Un ressort de compression 52 logé dans la pièce cylindrique 53 solidaire de 14 sollicite la tête 51 à constamment appuyer sur la plaque 10. La manette 45 agit de même façon que sur la fig. 6 sur la tige de commande, mais ici c'est la poussée des clapets qui produit l'oscillation de la plaque 10 lorsque la tige 50 est déplacée vers la droite.
Dans les cas des fig. 6 et 7, en tournant la ma nette 45 autour de l'axe de la tige 43, respective ment 50, on agit sur la proportion du mélange, comme dans les formes d'exécution précédentes. Ces deux dernières formes d'exécution sont à fermeture automatique dès que l'on cesse d'agir sur la ma nette 45.
On pourrait avoir un robinet mélangeur à trois arrivées en modifiant la construction selon les fig. 1 et 2 de la manière suivante : Le clapet 9 serait sup primé. L'intérieur du mélangeur serait donc ainsi constamment en communication avec la sortie 5. Les clapets 6, 7 et 8 au lieu d'être espacés entre eux de 90 , seraient espacés de 120 . En 2, on aurait par exemple une arrivée d'eau chaude, en 4, une arrivée d'eau à température normale, et en 3, une arrivée d'eau froide.
On pourrait ainsi réaliser tous les mélanges possibles entre le maximum de tem pérature correspondant à l'ouverture d'eau chaude seulement et le minimum correspondant à l'ouver ture d'eau froide seulement. Dans ce cas, on n'aurait évidemment qu'un seul départ, en 5.
Mixing valve The present invention relates to a mixing valve, having at least two inlets and at least one outlet, and further comprising movable valves in parallel directions, selectively controlling at least the inlets, to adjust independently one of the inlets. the other the mixing ratio and the flow rate.
The mixing valve, object of the invention, is characterized in that it comprises a sighting plate in permanent contact with all the valves, a first control member, rotating, actuated by hand and cooperating with this plate to forming a fulcrum of said plate, which rotates with this control member, which varies the mixing ratio, and a second control member, movable axially in a direction parallel to the axis of the valves, this second member acting on the wobbling plate to adjust its inclination on the fulcrum and, consequently, the position of the valves, which varies the overall flow.
The accompanying drawing shows, by way of example, five embodiments of the mixing valve which is the subject of the invention.
Fig. 1 is an axial sectional view of the first embodiment.
Fig. 2 is a cross-sectional view along 2-2- of FIG. 1.
Fig. 3 is an axial section of the second embodiment.
Fig. 4 is a cross-sectional view along 4-4 of FIG. 3. Figs. 5, 6 and 7 each represent axial sections of three other embodiments.
Fig. 8 is a cross-sectional view on 8-8 of FIG. 7.
The mixing valve shown in fig. 1 and 2 comprises a body 1, having two inlets 2, 3, respectively for hot water and cold water, and two outlets 4, 5, going for example to the outlet in the bathtub (bath) and in the shower. This valve comprises four valves 6, 7, 8, 9 movable in parallel directions and each controlling one of the arrivals respectively one of the departures. The valves 6, 7, 8, 9 correspond respectively to - 2, 3, 4, 5.
These valves are provided, as will come out later, to regulate independently of each other the mixture of fluids which arrives at 2 and 3 and the departure of this mixture, either by 4 or by 5. The valve further comprises a wobbling plate 10 in permanent contact with the four valves or more exactly with the hemispherical head 11 that each of them has at one of its ends.
This plate is arranged inside a chamber 12, bounded on the outside by a cap 13 screwed onto the body 1. Inside this cap 13 is also placed a first control member 14, integral with a lever. 15 allowing it to rotate around the axis of the valve. The face of the member 14 which is opposite the plate 10 is flat and inclined as seen at 16. On the edge of this face 16, there is provided a part 17 in the form of a segment of a circle arranged in a plane. perpendicular to the axis of rotation of the member 14. A res comes out of compression 18, bearing against the bottom 19 of the cap 13, acts on the member 14 and constantly tends to apply it against the plate 10 which presses on the heads 11 of the valves.
The mixing valve also comprises a second control member 20, screwed axially inside the member 14 and secured to a cross lon 21, serving for its actuation by hand. The end of the member 20 opposite the cross member 21 is thus located inside the chamber 12 and, as seen in the drawing at 22, is of hemispherical shape.
This end 22 is always in contact with the wandering plate 10, because the water pressure constantly urges the valves to the right in FIG. 1 and, therefore, forces the plate 10 to occupy a position for which it is clamped, on the one hand, between the four heads 11 and, on the other hand, between the edge separating the surfaces 16 and 17 and the end 22 of member 20.
The operation of the represented mixing valve is as follows Let us suppose that the members are in the position shown in the drawing: If the handle 15 is turned by hand, the surface 17 is moved around the axis of the valve. If the spider 21 is rotated, the end 22 of the member 20 is moved forward or backward, which causes the plate 10 to sway around the edge of intersection of the surfaces 16 and 17. This intersection therefore forms the fulcrum of said plate, which can rotate around the axis of the valve when acting on the net 15.
When the fulcrum is in the upper half of fig. 1, that is to say when the lever 15 is located above the axis of the valve in this same figure, the valve 8 is held closed by the plate 10, under the action of the spring 18, whatever or the position of the second control member 20. When the lever 15 and therefore the aforesaid hinge are in the lower half of FIG. 1, it is the valve 9 which is kept closed for any position of the second control member 20.
Depending on the angular position of the lever 15 and therefore of the hinge just discussed, the valves 6 and 7 are each in a well-determined position for each position of the second control member 20. By adjusting the inclination of the lever 15, we adjust the proportion in which the fluids arriving at 2 and 3 are admitted inside the valve to gain one of the outlets 4, 5.
In other words, the angular position of the lever 15 determines the proportion of the mixture of the two fluids. For any given position of this lever 15, the actuation of the spider 21 makes it possible to adjust the flow rate, while maintaining the proportion of the mixture fixed by the position of the lever 15. The construction described therefore makes it possible to achieve very easy to adjust the mixture and the flow rate independently of one another, while allowing the mixture to exit by 4 or 5 as desired.
Inside the chamber 12, there is also provided a screw 23 arranged axially in this chamber and screwed into a part integral with the body 1. The head of this screw serves to limit the travel of the valves to the right (see fig. . 1), that is to say to retain them according to the pressure of the fluid exerted on them when the valve is opened and the cap 13 is removed.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the valve body is visible at 24. It has two inlets 25, 26 and a single outlet 27. There are only two valves 28, 29, respectively controlling 25, 26. The valves are arranged parallel to the 'to each other and move axially in holes of a part 30, integral with the body 24. A stop 31 is fixed in the part 30. It has a hemispherical head 32, of identical shape to the hemispherical head 33 of the two valves 28, 29.
It simply serves, as will be seen below, to provide a third fulcrum for the oscillating plate 10 which plays an identical role to that of the plate 10 of the first embodiment. The other two support points are provided by the hemispherical heads 33 of the two valves 28, 29. The angular position and the inclination of the plate 10 are controlled as in the first embodiment, on the one hand, by a first control member 14 and, on the other hand, by a second control member 20, actuated respectively by a lever 15 and a spider 21. A screw 23 serves, as in the first example, to limit the opening stroke of the valves and hold them in place when removing the bonnet 13.
The operation of this embodiment is quite similar to that of the first. The only difference is that the useful stroke of the lever 15 is limited to the upper semicircle in the drawing since there is only one outlet 27. As in the first case, the angular position of the lever 15 determines the proportion of the mixture of fluids arriving at 25 and 26, and, by actuating the cross-bars 31, the flow rate of this mixture is regulated.
The variant according to FIG. 5 relates only to the actuation of the two control members acting on the plate 10. Instead of having a handle 15 and a spider 21 distinct from each other, here we have a single handle 34, having a pitch screw 35. This lever has a groove 36 formed by two frustoconical surfaces, as seen in the drawing. The thread 35 cooperates with a threaded hole of the control member 14. It is understood that by rotating the lever 34 around its own axis, it is moved axially due to the screw thread 35. By making it rotate around it. The axis of the valve is rotated, as in the preceding examples, the member 14 around this axis.
Inside the member 14, there is provided an axial hole 40, in which is placed a piston 37 terminating in a hemispherical head 38 playing the role of the end 22 in FIG. 1. At its opposite end, the piston 37 has a conical surface 39, intended to cooperate with the sides of the groove 36. It is understood that by rotating the lever 34 around its axis, it is displaced axially and, of the at the same time, the piston 37 is forced to move longitudinally. Indeed, we remember that the plate 10 exerts a pressure on the head 38, because this plate itself receives a thrust from the valves urged by the pressure of the fluids inside the valve.
Thus, the single lever 34 makes it possible to simultaneously adjust the proportion of the mixture by adjusting the angular position of this lever around the axis of the valve and the flow rate by rotating this lever around its own axis. This variant according to FIG. 5 is applicable to both the first and the second embodiment.
It is understood that, in the various preceding embodiments, the spring 18 must be strong enough to compensate for the action of the pressure of the fluid on the valves which tends to open them. In addition, the axis of the hinge, that is to say the intersection of surfaces 16 and 17, is tangent to a cylinder which must have a radius at least equal to that of the cylinder passing through the axes of the valves 6, 7, 8, 9 respectively 28, 29. In the examples described, the plate 10 is independent in rotation from the control members serving to adjust its inclination.
In the embodiment according to FIG. 6, the axis of the valves (only one of them is visible at 41) is at a radius greater than that of the circle to which the oscillation hinge (visible at 42) is tangent. The pressure of the water on the valves applies them against the plate 10, but the sway of this plate around its bearing points can only occur, in this construction, if the spring 18 gives way slightly. However, this spring must be strong enough to constantly resist the thrust of the valves. It is therefore not sufficient here to have a control rod ending in a head 22 (fig. 1) or 38 (fig. 5) pressing on the plate 10.
The control rod 43 ends in a conical head thanks to which, when acting on the lever 45, the rod 43 forces the plate 10 to oscillate around the hinge 17, thus forcing the spring 18 to yield. the quantity necessary for this oscillation to take place.
The lever 45 pivots at 46 on the rod 43. Opening occurs when tilting the lever in one direction or the other (from the closed position shown in fig. 6) this lever, taking bearing on the end 47 of a cylindrical part 48 coming integrally with the first control member 14, forces the rod 43 to move to the right in the drawing, by an amount depending on the inclination of this controller.
In the embodiment according to FIG. 7, the axis of the valves (one of them is visible at 49) is at a radius equal (it could be less) than that of the circle to which the oscillation hinge (visible at 42) is tangent. The control rod 50 ends with a hemispherical head 51 in contact with the oscillating plate 10. A compression spring 52 housed in the cylindrical part 53 integral with 14 urges the head 51 to constantly press on the plate 10. The lever 45 acts in the same way as in fig. 6 on the control rod, but here it is the thrust of the valves which produces the oscillation of the plate 10 when the rod 50 is moved to the right.
In the cases of fig. 6 and 7, by turning the net ma 45 around the axis of the rod 43, respectively 50, one acts on the proportion of the mixture, as in the previous embodiments. These last two embodiments are automatically closed as soon as one stops acting on the net 45.
It would be possible to have a three-inlet mixing valve by modifying the construction according to fig. 1 and 2 as follows: Valve 9 would be deleted. The interior of the mixer would thus be constantly in communication with the outlet 5. The valves 6, 7 and 8, instead of being 90 apart from each other, would be 120 apart. In 2, we would have for example a hot water inlet, in 4, a water inlet at normal temperature, and in 3, a cold water inlet.
We could thus achieve all the possible mixtures between the maximum temperature corresponding to the opening of hot water only and the minimum corresponding to the opening of cold water only. In this case, we would obviously only have one start, in 5.