CH678094A5 - - Google Patents

Description

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Description

La présente invention concerne une cartouche destinée à s'insérer dans le corps d'un robinet comportant un guide, un élément de support pour une petite plaque mobile en un matériau dur disposée à l'intérieur des parties de guidage, au moins une petite plaque en un matériau dur qui est montée d'une manière fixe dans la cartouche et au moins une petite plaque mobile montée dans l'élément de support et conçue pour se déplacer contre la petite plaque fixe afin d'assurer le réglage du débit du liquide et des proportions du mélange.

Dans l'agencement usuel, l'élément de support de la petite plaque mobile et les parties qui servent de guide sont faits en un matériau plastique et leur glissement réciproque est facilité par un choix correct du matériau plastique et par de la graisse lubrifiante. Cependant, au cours du temps, la graisse lubrifiante s'épuise, le matériau plastique perd ses propriétés auto-lubrifiantes et il se développe une friction excessive entre les parties qui sont soumises au mouvement de glissement réciproque, d'où il résulte des bruits qui sont très déplaisants pour l'utilisateur. Cet inconvénient peut être surmonté dans certains agencements en insérant de minces rondelles de clinquant métallique entre les parties de matériau plastique qui sont soumises au mouvement de glissement réciproque. Dans la pratique, le choix correct du matériau métallique permet d'éviter l'apparition avec le temps d'une friction excessive et de bruit lorsqu'il y a mouvement. Toutefois, l'insertion de ces rondelles est relativement coûteuse, non seulement à cause de leur prix, mais encore à cause des complications qu'elles occasionnent au cours de l'assemblage de la cartouche. En outre, leur utilisation est même impossible dans certains cas; par exemple lorsqu'une des parties a une structure lamellée, une structure élevée ou d'autres structures destinées à arrêter les vibrations et le bruit de l'eau qui coule.

L'objectif de la présente invention est de fournir une cartouche du type décrit, où le phénomène de détérioration des systèmes connus de l'art antérieur est évité par des moyens bon marché, sans introduire une quelconque complication dans la structure.

Cet objectif est atteint par une cartouche conforme à la revendication 1.

Le dépôt de la couche de matériau métallique peut être réalisé d'une manière bien connue par voie chimique ou électrochimique, après une sensibilisation de la surface et le dépôt éventuel d'une couche intermédiaire d'adhésion, et par des procédés similaires fournissant des résultats de qualité. Cependant, on peut également réaliser le dépôt d'une couche métallique sur la rondelle par d'autres procédés, par exemple par dépôt sous vide. Le métal utilisé pour former la couche sur la rondelle peut être choisi en fonction de divers critères, mais le chrome est particulièrement bien adapté à ce rôle. La couche de chrome est appliquée de préférence sur des couches intermédiaires d'adhésion en cuivre et/ou en nickel.

Il est avantageux que seule une des deux surfaces des parties en plastique destinées à glisser en contact réciproque soit couverte de matériau métallique. Sur le plan du fonctionnement, il n'est pas important que le revêtement soit appliqué sur l'une ou l'autre des deux surfaces qui coopèrent. Cependant, lorsque les couplages que l'on souhaite garnir d'une couche métallique sont plus d'un, il est particulièrement avantageux de réaliser le revêtement sur une partie intermédiaire qui a au moins deux surfaces et qui est destinée à glisser en contact avec d'autres parties en matériau plastique. Dans la pratique, le traitement d'une seule pièce est alors suffisant pour garnir deux paires de surfaces coulissantes; dans beaucoup de cas, ceci représente le nombre total de paires de surfaces d'une cartouche qui sont importantes à la mise en œuvre de l'invention. Dans le cas particulier des cartouches qui ont un anneau de guidage tournant sur lequel se déplace la petite plaque mobile en un matériau dur, il est particulièrement avantageux de revêtir les surfaces principales de cet anneau de guidage avec du chrome.

D'autres objets, traits caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront apparents de la description détaillée qui suit, faite en se reportant aux dessins en annexe.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'une forme d'exécution préférée de l'invention et en se reportant aux dessins en annexe, où les mêmes références indiquent les mêmes parties dans les différents dessins, et où:

La fig. 1 est une vue en coupe et en perspective d'un robinet mettant en œuvre une cartouche de réglage de débit de la présente invention;

La fig. 2 est une vue partielle en coupe et en perspective de la cartouche de réglage du débit de la présente invention, prise selon la ligne 11—Il de la Fig. 1;

La fig. 3 est une vue en plan de l'anneau de guidage de l'invention, vu suivant la ligne lll-lll de la Fig. 2; et

La fig. 4 est une vue en plan d'un anneau de guidage de l'invention vu suivant la ligne IV-1V de la Fig. 2.

Le robinet et la cartouche correspondante décrits ici et représentés sur les dessins, sont des exemples d'agencements connus et ils ne seront décrits ici que pour faciliter la compréhension. Il est entendu que la mise en œuvre de l'invention n'est d'aucune manière limitée à ces types de robinets ou de cartouches particuliers.

Le robinet mélangeur mettant en œuvre la présente invention représenté sur la fig. 1 comprend un corps 1 au bas duquel il y a deux passages d'écoulement 7 et 8 par lesquels arrivent, respectivement, l'eau chaude et l'eau froide et qui communiquent avec les parties 3 et 4 indiquées au bas du corps 1 du robinet. Le corps 2 a un bord interne destiné à recevoir une cartouche et il forme une chambre cylindrique 2 qui communique avec un passage de sortie non représenté. Le corps 1 est fermé par un couvercle 5 muni d'une rondelle d'étanchéité 6.

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La cartouche, qui dans sa forme assemblée constitue une unité interchangeable complète, comprend un couvercle 10 formant une enceinte faite en un matériau plastique mobile axialement à l'intérieur du corps de robinet 1. Dans le cas présent, l'enceinte 10 a un fond 9, qui est agencé pour former deux ouvertures étanches 11 et 12 qui s'étendent à travers les joints d'étanchéité 3 et 4 du corps dé robinet 1 et communiquent avec les conduites 7 et 8 amenant l'eau chaude et l'eau froide. Le fond de l'enceinte 10, sur lequel se trouvent les parties 11 et 12, forme l'élément de support pour la plaque fixe 18 en matériau dur du robinet. L'étanchéité entre celle-ci et le fond 9 est assurée par les rondelles 16 et 17 disposées dans des creux appropriés aménagés dans le bas 9 de l'enceinte 10. La plaque 18 a deux ouvertures correspondant aux ouvertures 11 et 12 pour le passage, respectivement, de l'eau chaude et l'eau froide.

Une plaque mobile 19 en un matériau dur est en contact avec la plaque fixe 18 et elle est montée et soutenue par l'élément coulissant de réglage 20, lequel est guidé pour pouvoir se déplacer à l'intérieur d'un anneau de guidage 21 et, par ailleurs, monté pour qu'il puisse tourner dans l'enceinte 10. Non seulement l'élément coulissant 20, mais encore l'anneau 21, sont de préférence faits en matériau plastique. L'anneau 21 appuie contre un semî-palier 22 fixé à l'entrée de l'enceinte 10, également réalisé en un matériau plastique. En outre, le semi-palier 22 appuie contre le couvercle 5, qui ferme le corps de robinet. Un autre semi-palier 23 est disposé dans le couvercle 5 et entre les semi-paliers 22 et 23, il y a une sphère d'articulation 25 avec un joint d'étanchéité 24. La sphère 25 supporte un bras 26 auquel est connecté un couvercle 28 avec un levier de commande 29. A l'intérieur, un second bras 27 est connecté à la sphère 25. Ce second bras 27, qui est plat et fonctionne comme une petite clé, est connecté d'une manière fixe à l'élément coulissant 20. Cet agencement bien connu permet en faisant tourner et pivoter le levier 29 à divers angles, de déplacer l'élément coulissant de réglage 20. Il s'ensuit que la plaque mobile 19, qui se déplace et tourne d'une manière variable lorsque le levier 29 est déplacé, glisse et tourne par rapport à la plaque fixe 18 pour régler le débit des liquides arrivant des conduites 7 et 8 et les mélanges dans la chambre annulaire 2, d'où le mélange s'écoule.

L'élément coulissant 20 se déplace en contact direct avec l'anneau de guidage 21, qui tourne également en contact direct avec le semi-palier 22. Il y a donc deux surfaces en matériau plastique qui coopèrent et qui se déplacent en restant en contact réciproque. Ce mouvement a lieu sous une pression considérable. Comme la pression nécessaire à une coopération efficace de la plaque mobile 19 avec la plaque fixe 18 est transmise à travers ces surfaces, la pression transmise est sensiblement plus importante que celle qui est nécessaire à la coopération entre les petites plaques de matériau dur. Pour cette raison, une graisse lubrifiante, pouvant être appliquée au moment de l'assemblage de la cartouche entre les éléments 20 et 21, et 21 et 22, s'épuise progressivement. D'autre part, les parties en matériau plastique, même si au départ elles sont réalisées pour avoir des propriétés autolubrifiantes, perdent ces propriétés au cours du temps parce qu'elles fonctionnent en présence d'eau chaude. Il s'ensuit qu'une friction considérable apparaît entre les parties 20, 21 et 22. Cette friction gêne le mouvement du robinet et en outre, la manipulation du robinet s'accompagne d'un bruit et de vibrations désagréables.

L'insertion de fines rondelles métalliques entre les parties 20, 21 et 22 évite ces inconvénients. Ceci est possible à réaliser, mais rend l'assemblage de la cartouche sensiblement plus compliqué et plus délicat. En outre, pour avoir un fonctionnement correct, on ne peut pas utiliser une plaque en acier inoxydable ordinaire, mais on doit utiliser, par exemple, une petite plaque en bronze avec un revêtement de chrome. Ce mode de réalisation de la cartouche est acceptable, mais il constitue un processus difficile, aussi bien en termes de coût que d'efficacité de production,

Toutefois, dans la présente invention, les surfaces de l'anneau de guidage 21, qui fonctionnent en étant en contact avec les surfaces de l'élément coulissant 20 et du semi-palier 23, sont recouvertes d'une couche de métal d'une nature appropriée, de préférence le chrome. De cette manière, les mouvements de réglage ne s'effectuent plus entre les surfaces d'un matériau plastique, mais entre les surfaces d'un matériau plastique et des surfaces métalliques, ce qui ressemble au cas où une plaque métallique est insérée entre les parties. En outre, l'assemblage de la cartouche s'effectue d'une manière complètement identique à celui d'une cartouche sans rondelles métalliques. Compte tenu de ce que les procédés de métallisation des surfaces plastiques sont au point et suffisamment bon marché, le coût de la fabrication de la cartouche selon la présente invention n'est pas augmenté d'une manière substantielle par comparaison avec une cartouche sans rondelles métalliques et le coût est plus bas que dans le cas d'une cartouche comportant des rondelles métalliques insérées.

Comme cela est représenté sur les figs. 2 et 4, l'anneau de guidage 21 présente une surface qui opère en contact avec le semi-palier 22 et cette surface de l'anneau de guidage est pourvue d'un revêtement métallique 30. Une saillie 34 s'étend depuis cette surface et coopère avec des saillies intérieures (non représentées) du semi-palier 22, afin de limiter correctement la liberté de rotation de l'anneau de guidage 21.

Sur le côté opposé, l'anneau de guidage 21 comporte à la périphérie un cadre 31 faisant saillie qui fixe les limites pour un cadre dans lequel l'élément coulissant 20 portant la plaque mobile 19 peut se déplacer. En outre, l'anneau 21 a une fenêtre 32 dans laquelle s'étend une saillie 20a de l'élément coulissant 20 pour former l'emplacement de la clé de manœuvre. Les surfaces entre le cadre élevé 31 et la fenêtre 32 sont également garnies d'un revêtement métallique 33. Naturellement, l'épaisseur des couches 30 et 33 dans les dessins est exagérée, car elles ne seraient pas perceptibles si elles étaient représentées à l'échelle.

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De cette manière, non seulement le mouvement de l'élément coulissant 20 contre la surface 33 de l'anneau de guidage 21, mais encore le glissement de la surface 30 de l'anneau de guidage 21 contre le semi-palier 22 a lieu entre un matériau plastique et un matériau métallique. D'autre part, en choisissant correctement les matériaux, on peut obtenir un coefficient de friction bas et un mouvement silencieux sans à-coups, même en absence de lubrifiant et après un usage prolongé.

Le fait d'effectuer la métallisation sur les deux surfaces 30 et 33 de l'anneau 21 au lieu des surfaces correspondantes respectives du semi-palier 22 et de l'élément coulissant 20 présente l'avantage de n'avoir à soumettre qu'un seul composant de la cartouche au traitement de métallisation, ce qui réduit les coûts. Naturellement, une métallisation éventuelle de surfaces de l'anneau de guidage 21 autres que les surfaces 30 et 33 ne présente aucun inconvénient. En fait, la métallisation des parois internes de la fenêtre 32 facilite le glissement de la Saillie 20a de l'élément coulissant 20 et la métallisation de ta surface externe ayant la forme d'une enveloppe de l'anneau 21 facilite sa rotation à l'intérieur de l'enceinte 10. Cependant, ces derniers mouvements ne sont pas critiques, car ils se font sans l'application de pressions substantielles. Néanmoins, la pièce 21 peut être soumise à une métallisation sans aucune précaution pour protéger une partie de ses surfaces. Ceci rend l'opération de sensibilisation, d'application du revêtement d'adhésion et du revêtement final de chrome particulièrement simple, lorsque la métallisation se fait par un procédé chimique suivi par un procédé électrochimique, comme cela est réalisé habituellement d'une manière avantageuse lorsqu'on traite un matériau plastique.

Il est important de noter que la métallisation n'est pas gênée par la configuration complexe de la surface qui doit la recevoir. Lorsque cela est nécessaire, la surface peut comporter des structures la-mellées ou d'autres structures qui permettent d'éviter une fermeture prématurée et qui arrêtent le bruit associé à l'écoulement du liquide.

L'utilisation du chrome pour effectuer la métallisation finale (de préférence réalisée sur des couches intermédiaires d'adhésion en cuivre et/ou en nickel) assure d'excellents résultats. Toutefois, d'autres métaux peuvent être appliqués. II est à noter que l'épaisseur de la couche métallique est un facteur important: cette couche est très fine, car elle est appliquée par métallisation. De ce fait, la quantité de métal utilisée est minimale, ce qui permet de mettre en œuvre des métaux plus chers sans trop augmenter les coûts de production.

Comme cela a été mentionné ci-dessus, la mise en œuvre de l'invention n'est pas liée à une quelconque configuration particulière des parties de la cartouche, La forme illustrée n'a d'autre but que de fournir un exemple de réalisation d'un système complet. Ainsi par exemple, la cartouche pourrait avoir un anneau de guidage ne tournant pas ou l'élément coulissant qui porte la plaque mobile pourrait être guidé par des parties faisant corps avec l'enceinte de la cartouche. En outre, la cartouche n'a pas nécessairement besoin d'être une véritable cartouche complète interchangeable formant une unité, mais l'invention peut également être mise en œuvre avec une cartouche réalisée en assemblant des composants insérés dans le corps du robinet, mais qui ne forment pas ensemble une unité interchangeable.

La description détaillée qui précède a été donnée uniquement pour faciliter la compréhension et aucune limitation non nécessaire ne doit en être déduite, étant donné que certaines modifications seront évidentes à ceux versés dans l'art sans sortir du domaine et de l'esprit des revendications.

Claims (9)

Revendications

1. Cartouche pour régler le débit d'un robinet, laquelle cartouche comporte un logement conçu pour être inséré dans le corps du robinet, le logement ayant un élément coulissant connecté d'une manière fonctionnelle à la poignée de commande du robinet pour contrôler le mouvement coulissant d'au moins une plaque mobile en un matériau dur par rapport à au moins une plaque fixe en un matériau dur, afin de régler le débit du liquide à travers ta cartouche, l'élément coulissant étant positionné à l'intérieur d'un moyen de guidage pour limiter le mouvement de l'élément coulissant, l'élément coulissant et le moyen de guidage présentant des surfaces qui s'engagent sélectivement pour coopérer, la cartouche étant caractérisée en ce que l'une au moins desdites surfaces qui s'engagent sélectivement pour coopérer, est revêtue d'une couche de matériau métallique.

2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites surfaces revêtues d'une couche de matériau métallique, comportent sous ladite couche au moins une couche intermédiaire d'adhésion.

3. Cartouche selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un semi-palier engagé avec le moyen de guidage, le moyen de guidage étant mobile pour coulisser par rapport au semi-palier, le moyen de guidage et le semi-palier ayant des surfaces qui s'engagent pour coopérer, et ladite surface qui s'engage dudit moyen de guidage comportant une couche déposée de matériau métallique.

4. Cartouche selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite couche de matériau métallique consiste en un matériau de chrome.

5. Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite couche intermédiaire d'adhésion consiste en un matériau de cuivre.

6. Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite couche intermédiaire d'adhésion consiste en un matériau de nickel.

7. Procédé pour fabriquer la cartouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche de matériau métallique est réalisée en effectuant un dépôt chimique.

8. Procédé pour fabriquer la cartouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche de matériau métallique est réalisée en effectuant un dépôt électrochimique.

9. Procédé pour fabriquer la cartouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche de matériau métallique est réalisée en effectuant un dépôt sous vide.

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