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.