FR2568658A1 - Mitigeur monocommande - Google Patents

Abstract

MITIGEUR MONOCOMMANDE. IL EST DECRIT UN MITIGEUR MONOCOMMANDE COMPORTANT UN DISQUE FIXE ET UN DISQUE DE COMMANDE MOBILE PAR RAPPORT A CELUI-CI. LE DISQUE DE COMMANDE MOBILE FORME, CONJOINTEMENT AVEC UNE PIECE D'ENTRAINEMENT, UN CANAL DE DEVIATION D'EAU. A LA PIECE D'ENTRAINEMENT, IL EST REALISE D'UNE PIECE UN DISPOSITIF D'ATTENUATION DU BRUIT, LEQUEL SE DRESSE EN SAILLIE DANS LE CANAL DE DEVIATION. CE DISPOSITIF D'ATTENUATION DU BRUIT CONSISTE EN UNE COMBINAISON DE NERVURES OU D'AILETTES, LESQUELLES SE TROUVENT EN FACE DE DEUX ORIFICES DE PASSAGE DU DISQUE FIXE, DE MEME QU'EN UNE PAROI MASSIVE DE RETENUE, LAQUELLE SE TROUVE EN FACE D'UN TROISIEME ORIFICE DE PASSAGE DU DISQUE FIXE, SUIVANT UNE RELATION GEOMETRIQUE DETERMINEE. LE DISPOSITIF D'ATTENUATION DU BRUIT AINSI FORME CONVIENT AUSSI BIEN POUR UN FONCTIONNEMENT SOUS PRESSION QUE POUR UN FONCTIONNEMENT A BASSE PRESSION. APPLICATION SANITAIRE.

Description

La présente invention concerne un mitigeur monocommande, en particulier pour le domaine sanitaire, comportant un disque fixe présentant trois orifices de passage; un disque de réglage accolé au disque fixe, tournant et glissant par rapport å celui=ri, qui, conjointement avec une pièce d'entraînement, délimite un canal de déviation par lequel, suivant la position relative des deux disques, l'eau peut s'écouler entre les orifices de passage du disque f-ixe; ainsi qu'-une série de petites nervures ou ailettes parallèles, lesquelles sont formées d'une pièce avec la pièce d'entrainement et se dressent dans le canal de déviation de telle sorte que leurs extrémités sont adjacentes à deux des orifices de passage du disque fixe.

Un mitigeur monocommande de ce type est connu suivant DE-OS 29 37 475. I1 y est question d'une robinetterie dite fonctionnant sous pression au sein de laquelle l'eau froide afflue par un orifice de passage du disque fixe et l'eau chaude afflue par un deuxième orifice de passage de manière à ce qu'un mélange de ces deux afflux d'eau ait lieu dans un canal de déviation et que l'eau ainsi mélangée puisse enfin s'écouler par le troisième orifice de passage du disque fixe. Les nervures ou ailettes d'atténuation du bruit sont, dans la robinetterie du type connu, exclusivement disposées dans la zone des orifices par lesquels l'eau froide et l'eau chaude affluent dans le canal de déviation.Il en résulte que pour des robinetteries à faible puissance volumétrique, une atténuation satisfaisante du bruit peut effectivement être obtenue lors d'un fonctionnement sous pression. Cependant, en présence de puissances volumétriques importantes, l'atténuation du bruit n'est pas encore entièrement satisfaisante. Oès lors, le dispositif d' atténuation du bruit du type connu convient avant tout exclusivement au fonctionnement sous pression; pour le fonctionnement à basse pression, des dispositifs d'atténuation du bruit de structure différente doivent être utilisés, de sorte qu'en production et en stockage, les modèles conçus pour un fonctionnement sous pression doivent être distingués des modèles conçus pour un fonctionnement à basse pression. Ceci s'avère évidemment très onéreux.

L'objet de la présente invention est de réaliser un mitigeur monocommande du type mentionné au début, de telle sorte que le dispositif d'atténuation du bruit y soit inclus sous la forme d'un corps rigide, solidaire de la pièce d'entraînement, que l'effet d'atténuation du bruit, lors d'un fonctionnement sous pression, soit également obtenu de manière satisfaisante en présence de puissances volumétriques supérieures et que la même robinetterie puisse avant tout être utilisée aussi bien pour un fonctionnement sous pression que pour un fonctionnement à basse pression.

Suivant l'invention, cet objectif est atteint du fait qu'il est prévu une paroi de retenue massive, formée d'une pièce avec la pièce d' entraînement, se projetant vers le troisième orifice de passage du disque fixe et se situant précisément en face de la moitié du troisième orifice de passage, opposée aux deux autres orifices de passage du disque fixe.

Pour comprendre correctement l'effet d'atténuation du bruit du dispositif d'atténuation du bruit suivant l'invention, il est important de se rappeler le "comportement" du bruit au sein de robinetteries sous pression et à basse pression
Les robinetteries sous pression se caractérisent en général en ce que, en partant de la position fermée et en réalisant l'ouverture progressive de la vanne, l'intensité maximale du bruit apparaît en premier lieu en présence de très faibles degrés d'ouverture. Lors d'une plus ample ouverture de la vanne, le niveau du bruit diminue d'abord, jusqu'à ce que, par la suite, le cas échéant lors de l'augmentation de la quantité d'eau traversant la vanne, une augmentation du niveau du bruit se produise de nouveau.

Par contre, le développement du bruit au sein de robinetteries à basse pression se distingue en ce que l'intensité maximale du bruit -appelée crête du bruit par la suite- n'apparaît en général pas lors de faibles degrés d'ouverture de la vanne et en ce que, lors d'une augmentation du degré d'ouverture de la vanne, une augmentation continue du niveau de bruit est plutat constatée, respectivement en fonction de la résistance propre de la robinetterie.

Le mitigeur suivant l'invention, de par son dispositif d'atténuation du bruit, est à présent avantageusement conçu de sorte que l'effet d' atténuation du bruit, tant pour un fonctionnement sous pression que pour un fonctionnement à basse pression, est adapté de manière rigoureuse aux caractéristiques de comportementn ou de développement du bruit décrites ci-avant. Lors d'un fonctionnement sous pression, les nervures ou ailettes parallèles, en saillie dans le canal de dérivation, répriment la crête du bruit, tandis que la paroi de retenue située en face du troisième orifice, lequel sert dans ce cas d'orifice de sortie de l'eau mélangée, empêche 1' augmentation monotone du développement du bruit lors de l'augmentation de la quantité d'eau traversant le mitigeur.Lors d'un fonctionnement à basse pression, dans quel cas les courants d'eau traversent la vanne dans le sens opposé, les nervures ou ailettes dans le canal de dérivation assurent, en présence de faibles degrés d'ouverture de la vanne, un léger étranglement donnant lieu à une atténuation du bruit directement appropriée à ce type de fonctionnement. Dans cette phase d'ouverture, la paroi de retenue se trouve largement en dehors du passage de l'eau et influe peu sur le phénomène ou processus d'atténuation du bruit.Cependant, lorsque la vanne est progressivement ouverte, la paroi de retenue se déplace de plus en plus de manière à se trouver dans le passage de l'eau et exerce ainsi une résistance hydraulique croissante; il en résulte également une atténuation croissante du bruit, de manière rigoureusement adaptée à la formation du bruit ordinairement constatée lors de l'absence d'un dispositif d'atténuation du bruit. Tant pour le fonctionnement sous pression que pour le fonctionnement à basse pression, il n'existe aucun étranglement inutile du courant d'eau au sein du mitigeur, quelle que soit la phase d'ouverture de la vanne.

Etant donné qu'à présent, seuls des corps massifs formés d'une pièce, solidaires de la structure d'atténuation du bruit, sont utilisés, il n'existe aucuns frais supplémentaires de montage, comparativement à 1' opération d'insertion d'une plaque perforée destinée à l'atténuation du bruit, laquelle entrainait par contre une dépense supplémentaire. En ce qui concerne les corps d'atténuation du bruit, il est question de-structures lisses, relativement résistantes, ne présentant pratiquement aucune tendance à causer le colmatage et le long desquelles les corps étrangers ne peuvent s'accrocher. De même, les passages à bypàss, lesquels sont prévus de manière optimale, assurent un fonctionnement durable de la vanne et du dispositif d' atténuation du bruit, pendant de nombreuses années.

La distance entre l'extrémité libre de la paroi de retenue et le plan de contact entre le disque fixe et le disque de réglage est utilement plus importante que la distance entre les extrémités libres des nervures ou ailettes et le plan de contact entre le disque fixe et le disque de réglage.

En réalité, la part ou le rôle de la paroi de retenue au sein de l'effet d'atténuation du bruit dans son ensemble de la structure d'atténuation du bruit peut être adapté aux conditions d'utilisation respectives, en faisant varier la longueur de la partie en saillie de ladite paroi de retenue, dans le canal de déviation. Par contre, en ce qui concerne les nervures ou ailettes d'atténuation du bruit, il est toujours avantageux que leurs extrémités inférieures soient aussi proches que possible du plan de contact.entre le disque fixe et le disque de réglage mobile.

L'extrémité libre de la paroi de retenue devrait être arrondie du côté orienté vers le milieu du canal de déviation. De la sorte, le passage de l'eau par rapport à la paroi de retenue en est facilité, tant lors du fonctionnement sous pression que lors du fonctionnement à basse pression; l'apparition d'un tourbillon ou d'une turbulence y est ainsi évitée.

Un exemple de réalisation de l'invention est exposé par la suite de manière plus détaillée, à l'aide du schéma. Il y est représenté
Figure1 : la vue d'en bas du disque de réglage et de la pièce
d'entraînement d'un mitigeur;
Figure 2 : une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.

La structure d'un mitigeur du type nous intéressant ici s'explique le mieux à l'aide de la figure 2. Dans un corps de robinetterie ou un corps de cartouche, lequel n'est pas représenté dans le schéma, il est disposé, de manière stable, c'est-à-dire ne pouvant tourner ni se déplacer, un premier disque céramique 1. Ce premier disque 1, représenté en traits interrompus, est appelé "disque fixe" par la suite. Il comporte deux orifices de passage 2 symétriques à un axe de symétrie, ainsi qu'un troisième orifice de passage 3 se trouvant sur cet axe de symétrie. La surface orientée vers le haut dans le schéma a subi un polissage de qualité supérieure et est accolée de manière connue à un deuxième disque céramique 4 usiné de manière analogue.

Ce deuxième disque céramique 4 peut non seulement effectuer un mouvement de rotation selon un axe perpendiculaire à la surface de contact, mais aussi un mouvement de glissement linéaire par rapport au disque fixe 1 . Etant donné que ce disque 4 règle la quantité et la température de l'eau "mixte" ou mélangée débitée par le mitigeur, il est appelé "disque de réglage" par la suite.

Le disque de réglage 4 comporte un seul orifice de passage 5, lequel est suffisamment grand que pour coiffer et relier entre eux tous les orifices 2,3 du disque fixe 1, lors d'une position relative correspondante entre les disques 1 et 4.

Au-dessus du disque de réglage 4, se trouve une pièce d'entraînement 6 de préférence en matière synthétique, laquelle est étanchée au moyen d'un joint torique 7. La pièce d'entrainement 6 est reliée au disque de réglage 4 de telle sorte que tous les mouvements de la pièce d'entraînement 6 sont transmis au disque de réglage 4. Au dos 8 de la pièce d'entrainement 6, il est réalisé un évidement 9 dans lequel est logée une tige de commande, non représentée dans le schéma, reliée à la manette. Du côté orienté vers le disque de réglage 4, la pièce d'entraînement 6 possède un renfoncement 10, lequel prolonge et termine vers le haut l'orifice de passage 5 du disque de réglage 4.Le renfoncement 10 de la pièce d'entraînement 6 forme de la sorte,
conjointement avec orifice de passage 5 du disque de réglage 4, un canal de déviation 15 par lequel l'veau affluant des orifices de passage 2 du disque fixe ipeut s'écouler vers l'orifice de passage 3 ou en sens inverse.

Du côté du renfoncement 10 de la pièce d'entraînement 6 contigu aux orifices de passage 2 du disque fixe 1, il est formé d'une pièce avec la pièce d'entrainement 6 une série de petites nervures ou ailettes. Ces nervures ou ailettes sont en saillie vers le bas de la pièce d'entraînement 6 et dépassent dans l'orifice de passage 5 du disque de réglage 4, à la paroi duquel
elles sont quasiment accolées. La largeur des nervures ou des ailettes dépend entre autres des dimensions des orifices de passage 2 du disque fixe 1 Les extrémités inférieures libres des nervures ou ailettes 11 sont arrondies du côté orienté vers le milieu du canal de déviation. Elles atteignent presque le plan de contact du disque fixe 1 et du disque de réglage 4.

Dans la zone située à droite dans le schéma, une paroi de retenue 12 massive se dresse d'une pièce à partir du fond du renfoncement 10 de la pièce d'entraînement 6. Elle immerge également dans l'orifice de passage 5 du disque de réglage 4, mais se trouve à une plus grande distance du plan de contact entre le disque fixe.l et le disque de réglage 4 que les nervures ou ailettes 11. L'extrémité inférieure de la paroi de retenue 12 est de nouveau arrondie du côté orienté vers le milieu du canal de déviation formé par le disque de réglage 4 et la pièce d'entrainement 6.

I1 est à présent important de comprendre la position relative entre la paroi de retenue 12 et l'orifice de passage 3 du disque fixe 1
En divisant la section transversale de l'orifice de passage 3 en deux moitiés égales en surface, selon une ligne imaginaire perpendiculaire à l'axe de symétrie du disque fixe 1, on constate que le bord inférieur effilé 13 de la paroi de retenue 12 se situe, en position fermée de la vanne, en face de la moitié de l'orifice de passage 3 du disque fixe 1, opposée aux orifices de passage 2.

Les nervures 11 ainsi que la paroi de retenue 12, lesquelles sont coulées d'une seule pièce avec la pièce d'entraînement 6, forment un dispositif d'atténuation du bruit, lequel peut être inséré tant pour un fonctionnement sous pression que pour un fonctionnement à basse pression.

En fonctionnement sous pression, l'eau chaude et l'eau froide affluent par les orifices de passage 2 du disque fixe 1, se mélangent dans le canal de déviation 15 et s'écoulent en tant qu'eau mixte ou mélangée par l'orifice de passage 3 du disque fixe 1.

Lorsque la vanne est seulement faiblement ouverte, l'eau affluant dans le canal de déviation 15 rencontre surtout les extrémités inférieures des nervures ou des ailettes 11, est étranglée par celles-ci et "ordonnée"; ceci donne lieu à une élimination pratiquement complète de la crête du bruit apparaissant dans cette première phase d'ouverture. L'atténuation du bruit sensible à la position des nervures ou ailettes 11 est, dans cette phase d' ouverture du mitigeur, renforcée par un léger effet non spécifique de la paroi de retenue 12.

Lorsque le mitigeur est plus amplement ouvert, l'atténuation du bruit sensible à la position des nervures ou ailettes 11 perd de son importance, étant donné qu'une quantité plus importante d'eau affluant dans le canal de déviation 15 passe constamment près des nervures ou ailettes 11.

Cette atténuation du bruit sensible à la position n'est néanmoins plus du tout requise dans cette position relative des disques 1 et 4, étant donné qu'il n'apparaît plus de crête du bruit dans ce cas. Le développement croissant du bruit monotone lors de l'ouverture progressive, à présent continuellement non spécifique en raison du débit d'eau plus important, est maintenant sujet à l'action progressive de la paroi de retenue 12, laquelle est orientée vers les orifices de passage 2 du disque fixe 1 et réalise l'étranglement progressif de l'eau mixte ou mélangée y affluant.

L'effet d'atténuation du bruit opéré par les nervures ou ailettes 11 et par la paroi de retenue 12 est dès lors adapté de manière optimale à la caractéristique du bruit sensible à la position et dépendant de la quantité d'eau débitée lors du fonctionnement sous pression.

En fonctionnement à basse pression, le sens d'écoulement de l'eau est inversé : l'eau froide afflue par l'orifice de passage 3 du disque fixe 1 dans le canal de déviation 15 et est dirigée dans ce dernier-vers les orifices de passage 2 du disque fixe 1, selon des proportions différentes dépendant de la position relative des deux disques 1, 4. Un de ces orifices de passage 2 est relié à la sortie de la robinetterie, l'autre au chauffe-eau à basse pression.

En présence d'une vanne à basse pression faiblement ouverte, la paroi de retenue 12 exerce seulement une faible influence sur l'écoulement de l'eau; de même, les nervures ou ailettes ll n'étranglent que très faiblement l'eau vers les orifices de passage 2. L'effet d'atténuation du bruit exercé par la paroi de retenue 12 et par les nervures ou ailettes 11 explique le faible développement du bruit au sein de vannes à basse pression faiblement ouvertes. Lors d'une ouverture progressive de la vanne à basse pression, la paroi de retenue 12 se déplace progressivement dans le courant d'eau. L'étranglement progressif de l'écoulement d'eau en résultant correspond au 'besoin" croissant de réaliser une atténuation du bruit, constaté lors de l'ouverture progressive de vannes à basse pression.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Mitigeur monocommande, en particulier pour le domaine sanitaire, comportant un disque fixe présentant trois orifices de passage; un disque de réglage accolé au disque fixe, tournant et glissant par rapport à celui-ci, qui, conjointement avec une pièce d'entraînement, délimite un canal de déviation par lequel, suivant la position relative des deux disques , l'eau peut s'écouler entre les orifices de passage du disque fixe; ainsi qu'une série de petites nervures ou ailettes parallèles, lesquelles sont formées d'une pièce avec la pièce d'entraînement et se dressent dans le canal de déviation de telle sorte que leurs extrémités sont adjacentes à deux des orifices de passage du disque fixe, caractérisé en ce qu'il est prévu une paroi de retenue (12) massive, formée d'une pièce avec la pièce d'entrainement (6), se projetant vers le troisième orifice de passage (3) du disque fixe (1) et se situant précisément en face de la moitié du troisième orifice de passage (3), opposée aux deux autres orifices de passage (2) du disque fixe (1).

2. Mitigeur monocommande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre 1' extrémité libre de la paroi de retenue (12) et le plan de contact entre le disque fixe (1) et le disque de réglage (4) est plus importante que la distance entre les extrémités libres des nervures ou ailettes (11) et le plan de contact entre le disque fixe (1) et le disque de réglage (4).

3. Mitigeur monocommande suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la paroi.de retenue (12) est arrondie du côté orienté vers le milieu du canal de déviation (15).