Robinet pour mélanger deux fluides dans des proportions variables La présente invention est relative à un robinet pour mélanger deux fluides dans des proportions variables et notamment mélanger de l'eau chaude et de l'eau froide.
Lorsque l'on dispose d'une source d'eau chaude et d'une source d'eau froide, il est en effet pratique de pouvoir, à l'aide d'un seul organe de commande, régler les proportions et par conséquent la tempéra ture du mélange des eaux provenant de ces deux sour ces. De nombreuses solutions ont déjà été proposées pour résoudre ce problème : elles ont donné satis faction, mais le réglage de la température s'avère cependant délicat car l'utilisateur dispose d'une plage de réglage généralement restreinte, ce qui entraîne, pour une faible modification de la position de l'organe de commande du mitigeur, une variation impor tante de la température de l'eau mitigée, inconvé nient auquel l'invention se propose, notamment, de remédier.
L'invention concerne donc un robinet pour mé langer deux fluides dans des proportions variables, qui comporte une enceinte munie d'une arrivée pour chacun des deux fluides et d'un orifice de sortie, des clapets assurant la fermeture automatique des deux arrivées, et des moyens permettant l'ouverture totale ou partielle des deux clapets, ce robinet étant carac térisé en ce que les moyens de commande des clapets consistent en deux profils de came distincts montés sur un même axe d'une manette de réglage unique, cha cune des cames servant à la commande d'un des clapets.
Les deux profils de came peuvent être réalisés à l'aide de deux cames distinctes ou en un seul élément sur lequel sont tracés les deux profils. De préférence, les deux profils de came agissent sur chacun des clapets par l'intermédiaire d'un galet fou monté sur un levier oscillant librement, lequel levier présente une partie plane par laquelle il trans met au clapet le mouvement qui lui est donné par le profil de came correspondant, un ressort et/ou la pression du fluide maintenant constamment en con tact l'extrémité du clapet et ladite partie plane du levier.
Les deux profils de came peuvent être différents ; cependant pour effectuer le mélange d'une eau chaude et d'une eau froide, on utilise de façon satisfaisante deux profils identiques disposés en opposition sur leur axe commun, et tels qu'on obtienne pendant une rota tion d'au moins 180 de la manette de réglage un mélange d'eau chaude et d'eau froide, c'est-à-dire une ouverture simultanée des deux clapets.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien compren dre comment l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 est une coupe d'un robinet ou appa reil mélangeur d'eau chaude et d'eau froide, perpen diculaire à l'axe de la manette de réglage de ce mélangeur ; la fig. 2 est une coupe selon la ligne 11-II de l'appareil représenté sur la fig. 1 ; la fig. 3 est un schéma du profil d'une came ser vant à la commande d'un des clapets de l'appareil des fig. 1 et 2.
On a représenté, sur les fig. 1 et 2, deux coupes par des plans perpendiculaires d'un appareil permet tant le mélange d'eau chaude et d'eau froide dans des proportions variables. Cet appareil comporte une enceinte 1 délimitant une chambre la et certaines parties de cette enceinte sont agencées de façon à former des conduits cylindriques de différents diamè tres<I>2-2a</I> et<I>3-3a</I> pour les arrivées d'eau chaude et d'eau froide, les conduits contenant en outre les dis positifs d'obturation de ces arrivées ; extérieurement, les conduits cylindriques se terminent par des tubu lures constituées par la paroi de l'enceinte elle-même et sur lesquelles sont prévus des filetages tels que 2b et 3b permettant le raccord avec les tuyaux d'ame née d'eau chaude et d'eau froide.
De même, la sortie de l'eau mitigée se fait par un orifice pratiqué dans l'enceinte, les parois de cette dernière constituant une tubulure 4 munie d'un filetage 4a pour le raccord avec un circuit d'utilisation quelconque.
Les conduits 2-2a d'une part, 3-3a d'autre part étant identiques ainsi que les dispositifs d'obturation qu'ils contiennent, on ne décrira qu'un seul de ces ensembles, par exemple celui de gauche qui, dans la suite de la description, sera considéré comme servant à l'admission de l'eau chaude.
Le conduit 2 comporte un filetage intérieur 2c permettant le vissage d'un élément 5 destiné à main tenir un ressort 6, et son fond constitue un siège de soupape 7. Dans le conduit 2 se déplace un corps cylindrique 8 d'un diamètre sensiblement inférieur à celui du conduit 2 de façon que l'eau puisse passer dans l'intervalle ainsi ménagé, ce corps cylindrique étant solidaire d'un piston 9 se déplaçant dans le conduit 2a, l'ensemble 8-9 constituant l'un des clapets de l'appareil mélangeur.
Le corps cylindrique 8 forme soupape et, lorsqu'il s'appuie sur le siège de sou pape 7 sous l'action de la pression de l'eau, action qui peut être complétée par celle d'un ressort tel que 6 si la pression est insuffisante, l'eau ne peut pas pénétrer dans le mitigeur, une garniture 8a en matière convenable disposée à l'intérieur du corps cylindri que 8 assurant un contact étanche avec le siège de soupape 7.
Le piston 9 est muni de rainures 10 périphéri ques et longitudinales dont les extrémités du côté de l'admission de l'eau se trouvent toutes sur un même cercle générateur du profil cylindrique du piston, ou avantageusement, ainsi qu'il est décrit dans le brevet français N 1075011 déposé le 24 février 1953, sur une hélice à pas constant tracée sur le piston, le débit de passage du liquide variant linéairement, dans ce second mode de réalisation, avec le déplacement du piston rainuré 9.
Le pabsage de l'eau du conduit 2 jusqu'à la cham bre la est possible lorsque l'ensemble piston 9 - corps cylindrique 8 a suffisamment reculé pour que les extrémités des rainures 10 du piston 9 débouchent à l'intérieur du conduit 2.
Ce mouvement en arrière du clapet constitué par les organes 8 et 9 est réalisé par l'utilisateur en tour nant une manette 11, solidaire d'un axe 12 qui porte deux cames juxtaposées, de même profil mais mon tées en opposition 13 et 14, chacune de ces cames servant à la commande d'un clapet: la came 13 com mande le clapet 8-9 que l'on vient de décrire, et la came 14 commande le second clapet qui sert à régler l'admission de l'eau froide si le premier règle l'admis sion de l'eau chaude. On a représenté schématique ment, à plus grande échelle, sur la fig. 3, le profil d'une des cames, par exemple la came 14.
Cependant, les cames ne peuvent agir directement sur les extrémités des clapets les axes de ces der niers, souvent confondus, se trouvant généralement dans un même plan perpendiculaire à l'axe commun des deux cames. Pour effectuer les renvois indispen sables on a utilisé, dans le mode de réalisation repré senté, des leviers identiques 15 et 16 : le levier 15 oscille librement autour d'un axe 17 fixé sur une paroi frontale de l'enceinte 1, et un galet 18 d'axe parallèle à celui des cames, monté fou entre deux ailes 15a et 15b du levier 15, assure le contact avec la came 13, tandis qu'une partie plane 19 de ce levier, perpendiculaire au plan de la fig. 1 est en contact avec l'extrémité arrondie 20 du clapet 8-9.
Le levier 16 comporte les mêmes éléments que le levier 15, entre autres un galet 18a (fia. 1 et 3) monté fou qui assure le contact avec la came 14 et qui est le symétrique du galet 18 par rapport au point d'inter section de l'axe commun des deux cames et des axes confondus des clapets.
On peut encore remarquer sur la fig. 2 un cou vercle frontal 21 vissé dans la paroi de l'enceinte 1, des joints étant bien entendu prévus pour assurer l'étanchéité ; une partie de ce couvercle constitue un palier pour l'extrémité de l'axe 12.
Bien entendu le mitigeur que l'on vient de décrire peut comporter tous les détails de construction que l'on rencontre habituellement dans les appareils de ce genre, tels que par exemple un index de position de la manette de réglage avec cadran parlant, un bou chon de vidange, les joints d'étanchéité et garnitures convenables résistant en particulier à la chaleur.
Le réglage de la température de l'eau obtenue à la sortie du mitigeur se fait, grâce aux deux cames distinctes au cours d'un tour complet de la manette de réglage, c'est-à-dire sur 3600. La position des cames représentée sur la fig. 1 correspond à la fer meture simultanée des deux clapets: on peut remar quer sur cette figure ainsi que sur la fig. 3 qu'il existe alors un certain jeu entre les galets et les cames, jeu indiqué par des hachures sur la fi-. 3 et qui garantit la fermeture complète des clapets sous l'action de leurs ressorts et/ou de la pression.
Les profils des cames sont tels que les deux clapets demeurent fer més si l'on fait tourner la manette de 150 dans un sens ou dans l'autre à partir de la position de la fig. 1 : on dispose donc d'une plage de 300 pour laquelle le débit de sortie est nul.
Si l'on fait effectuer à la manette de réglage, à partir de la position de la fig. 1 et dans le sens des aiguilles d'une montre, une rotation complète de 3600, on obtient les différentes phases suivantes que la fig. 3 aidera à bien comprendre - de 0 à 150 : les deux clapets demeurent fermés. - de 15 à 90,1: le clapet associé à la came 13 demeure fermé. Le clapet associé à la came 14 s'ouvre, l'ouver ture étant maximum lorsque l'on atteint<B>900</B> : on obtient donc au cours de cette phase uniquement de l'eau chaude dont le débit augmente pour passer d'une valeur nulle jusqu'à une valeur maximum ; la température est également maximum puisque c'est celle de l'eau chaude.
- de 90 à 270 : le clapet associé à la came 13 s'ouvre -et l'eau froide pénètre dans le mitigeur, l'ouverture étant maximum lorsque l'on atteint 270p.
Le clapet associé à la came 14 commence à se fermer, la fermeture étant complète lorsque l'on atteint 270p.
Au cours de cette phase, les deux clapets sont donc ouverts simultanément, le débit d'un des fluides augmentant d'une valeur nulle jusqu'à une valeur maximum, alors que celui de l'autre diminue de sa valeur maximum jusqu'à une valeur nulle: on obtient donc par cette rotation de 1801, de la manette de réglage toutes les températures intermédiaires existant entre celle du fluide chaud et celle du fluide froid et ceci avec une grande précision, les profils des cames étant très réguliers et progressifs.
- de 270 à 3450 : le clapet associé à la came 13 commence à se fermer, sa fermeture étant totale lorsque l'on atteint 3450 ; Le clapet associé à la came 14 demeure fermé. On obtient donc au cours de cette phase, unique ment de l'eau froide dont le débit va en diminuant pour s'annuler à la fin de la phase ; la température est minimum puisque c'est celle de l'eau froide.
- de 345 à 3601, : les deux clapets demeurent fermés.
En résumé, au cours d'une rotation complète de la manette de réglage, l'arrêt se fait sur une plage de 30,1, le mélange sur une plage de 18011, deux plages de 75,1 assurant le débit uniquement de l'un ou l'autre fluide.
Bien entendu, la rotation de la manette de réglage peut se faire dans les deux sens de façon à obtenir, à partir de la position d'arrêt, soit directement de l'eau chaude, soit directement de l'eau froide. Les chiffres qui ont été donnés pour illustrer l'exemple ci-dessus ne l'ont été qu'à titre purement indicatif et ne sont nullement limitatifs, les cames 13 et 14 pouvant, bien entendu, avoir des profils diffé rents auxquels correspondent des plages d'ouverture, de fermeture et de mélange différentes.