FR3089590A1 - Cartouche thermostatique pour robinet mitigeur - Google Patents

Abstract

Cartouche thermostatique pour robinet mitigeur Cartouche (10) thermostatique pour robinet mitigeur destiné à mélanger un fluide entrant froid (F1) et un fluide entrant chaud (F2) dans une proportion déterminée pour former un mélange (M). La cartouche comprend une tête (41) définissant un logement (55) s’étendant selon un axe central (X), et un ensemble de réglage thermostatique (47) adapté pour régler la température du mélange et comportant : - un système de réglage (61) définissant une surface de butée (63) réglable en translation axiale par rapport à la tête, - un système thermostatique (65) comprenant au moins une première partie (73) thermosensible sur laquelle le mélange est destiné à s’écouler, et une deuxième partie (75) adaptée pour buter axialement contre la surface de butée, la première partie (73) étant adaptée pour déplacer la deuxième partie (75) en translation axiale entre une pluralité de positions relatives par rapport à la première partie, les positions relatives étant déterminées par la température de mélange, - un tiroir (49) monté mobile sur la première partie (73) en translation axiale par rapport à la tête entre une pluralité de positions pour modifier ladite proportion déterminée. Le tiroir est monté glissant sur la première partie entre une position normale par rapport à la première partie, et une pluralité de positions de surcourse axialement plus proches de la tête que la position normale. Le système thermostatique comprend un ressort de sécurité (81) adapté pour exercer sur le tiroir une force axiale (F4) dirigée de la surface de butée vers la deuxième partie. Figure pour l'abrégé : Figure 2

Description

Description

Titre de l'invention : Cartouche thermostatique pour robinet mitigeur

[0001] La présente invention concerne une cartouche thermostatique pour un robinet mitigeur, le robinet mitigeur étant destiné à mélanger un fluide entrant froid et un fluide entrant chaud dans une proportion déterminée pour former un mélange ayant une température de mélange, la cartouche comprenant une tête définissant un logement s’étendant selon un axe central de la cartouche, et un ensemble de réglage thermostatique pour régler la température de mélange, ledit ensemble de réglage thermostatique comportant :

[0002] - un système de réglage au moins partiellement reçu dans le logement et définissant une surface de butée réglable en translation axiale par rapport à la tête ;

[0003] - un système thermostatique comprenant au moins une première partie thermosensible sur laquelle le mélange est destiné à s’écouler, et une deuxième partie adaptée pour buter axialement contre la surface de butée, la première partie étant adaptée pour déplacer la deuxième partie en translation axiale entre une pluralité de positions relatives par rapport à la première partie, les positions relatives étant déterminées par la température de mélange, et

[0004] - un tiroir monté sur la première partie, le tiroir étant mobile en translation axiale par rapport à la tête entre une pluralité de positions de tiroir, un déplacement du tiroir de l’une de ces positions de tiroir vers une autre étant destiné à modifier ladite proportion déterminée.

[0005] Elle concerne également un robinet mitigeur intégrant une telle cartouche.

[0006] Dans le domaine sanitaire, la cartouche est un dispositif permettant de réguler des fluides chaud et froid à mélanger, notamment de l’eau chaude et de l’eau froide.

[0007] La température du mélange sortant est réglée par l’utilisateur en actionnant le système de réglage pour déplacer la surface de butée axiale interne par rapport à la tête de la cartouche. Le système de réglage permet de régler une température de consigne.

[0008] Le système thermo statique permet une régulation de la température du mélange autour de cette température de consigne. Dans un système thermostatique classique, le tiroir, dont la position axiale détermine la proportion de fluide froid et de fluide chaud dans le mélange, est monté fixe sur la première partie (thermosensible). La deuxième partie du système thermo statique bute axialement, par l’intermédiaire d’un ressort de forte charge, dit « de surcourse », contre la surface de butée définie par le système de réglage.

[0009] Le mélange s’écoule sur la première partie du système thermostatique. Si la tem pérature de mélange augmente légèrement, par exemple parce que la température du fluide chaud augmente, la première partie et la seconde partie s’écartent axialement l’une de l’autre, ce qui a pour effet d’éloigner la première partie de la deuxième partie. Ainsi, le tiroir s’éloigne légèrement de la tête de la cartouche, ce qui augmente la proportion de fluide froid dans le mélange, et fait donc baisser la température de mélange. Inversement, si la température de mélange baisse, par exemple parce que la température du fluide chaud baisse, le tiroir se rapproche légèrement de la tête de la cartouche, ce qui a pour effet d’augmenter la proportion de fluide chaud et rétablit la température de mélange voulue.

[0010] Un ressort de rappel, de charge en général moitié moindre que celle du ressort de surcourse, et situé axialement de l’autre côté du tiroir par rapport à la tête de cartouche, assure que la deuxième partie bute en permanence contre le ressort de surcourse.

[0011] En cas d’augmentation importante de la température de mélange, par exemple due à une interruption du débit de fluide froid, l’écart axial relatif entre la première partie et la deuxième partie devient si important que le tiroir vient en butée contre une enveloppe de la cartouche définissant la chambre de mélange. Dans ces conditions, la poussée exercée par la deuxième partie comprime le ressort de surcourse.

[0012] Si la deuxième partie butait directement, et non par l’intermédiaire du ressort de surcourse, contre la surface de butée définie par le système de réglage, le système thermostatique serait soumis à des contraintes de compression énormes, dues à une dilatation ne trouvant pas de débouché. Le système thermostatique serait irrémédiablement endommagé. Ainsi, le ressort de surcourse protège efficacement le système thermo statique en cas d’augmentation importante de la température de mélange.

[0013] Une telle cartouche donne globalement satisfaction, notamment en ce qui concerne l’effet thermostatique et la protection instantanée du système thermo statique à l’origine de cet effet. En fonctionnement normal, lorsque le tiroir n’est pas en butée, la deuxième partie du système thermostatique subit par rapport à la première partie un effort de compression égal à la poussée exercée par le ressort de rappel, soit un effort d’environ 60 N. Toutefois, lorsque le tiroir vient en butée contre l’enveloppe du fait d’une température de mélange élevée, la deuxième partie subit, par rapport à la première partie, un effort de compression dû uniquement au ressort de surcourse comprimé, qui est alors de 120 N, augmenté d’une fraction due à la contraction de ce ressort, soit au total environ 150 N.

[0014] Un tel effort, à la longue, est de nature à altérer le système thermostatique et à nuire à la fiabilité de la cartouche.

[0015] Un but de la présente invention est de fournir une cartouche dont la fiabilité à long terme est améliorée.

[0016] A cet effet, l’invention a pour objet une cartouche du type décrit ci-dessus, dans laquelle le tiroir est monté glissant sur la première partie du système thermo statique entre une position normale par rapport à la première partie, et une pluralité de positions de surcourse axialement plus proches de la tête que la position normale par rapport à la première partie, et

[0017] - le système thermostatique comprend un ressort de sécurité adapté pour exercer une force axiale sur le tiroir, la force axiale étant dirigée de la surface de butée vers la deuxième partie.

[0018] Selon des modes particuliers de réalisation, la cartouche comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

[0019] - la première partie du système thermostatique forme une collerette, le tiroir étant en butée axiale contre la collerette dans la position normale ;

[0020] - le ressort de sécurité est comprimé axialement par la tête et le tiroir ;

[0021] - la tête comprend un fond entourant la première partie du système thermo statique selon l’axe central, le fond et la première partie fermant le logement axialement du côté du tiroir ;

[0022] - le système thermo statique comprend en outre un embout fixé sur la première partie et mobile en translation axiale dans le logement par rapport à la tête ; et un ressort de rappel exerçant une force de rappel axiale sur l’embout, la force de rappel étant dirigée de la deuxième partie du système thermo statique vers la surface de butée du système de réglage ;

[0023] - l’embout définit un passage central traversant selon l’axe central, dans lequel le système de réglage et la deuxième partie du système thermo statique sont au moins partiellement engagés ;

[0024] - le système de réglage comprend un élément de butée formant la surface de butée, et monté coulissant axialement par rapport à la tête dans le logement ; et un organe de réglage monté rotatif sur la tête, l’organe de réglage étant vissé axialement sur l’élément de butée, une rotation de l’organe de réglage par rapport à la tête entraînant une translation axiale de l’élément de butée ; et

[0025] - l’élément de butée comprend une embase définissant un passage central traversant selon l’axe central, et une vis de réglage vissée dans ledit passage central, la vis de réglage comportant une extrémité axiale formant la surface de butée du système de réglage, et une tête de vis opposée axialement à l’extrémité axiale ; l’organe de réglage définissant un orifice central adapté pour permettre un accès axial à la tête de vis.

[0026] L’invention concerne également un robinet mitigeur comportant une cartouche telle que décrite ci-dessus.

[0027] Selon un mode particulier de réalisation, le robinet mitigeur comporte un corps de robinet, la tête de la cartouche et le corps du robinet étant vissés l’un dans l’autre, le corps de robinet et la tête définissant ensemble une chambre de mélange de mélange adaptée pour recevoir le fluide entrant froid et le fluide entrant chaud, le robinet mitigeur comportant par exemple une bague de blocage vissé axialement dans ou sur le corps de robinet pour bloquer la tête de la cartouche et le corps de robinet axialement l’un par rapport à l’autre.

[0028] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :

[0029] [fig.l] la figure 1 est une vue schématique, en coupe, selon un plan radial, d’un robinet mitigeur selon un premier mode de réalisation de l’invention, comprenant une cartouche thermostatique selon l’invention,

[0030] [fig.2]

[Fig 3] les figures 2 et 3 sont des vues schématiques, en coupe selon le même plan radial, de la cartouche thermostatique représentée sur la figure 1, la cartouche étant en fonctionnement normal sur la figure 2, et en fonctionnement en surcourse sur la figure 3,

[0031] [fig.4] la figure 4 est une vue schématique, en coupe selon un plan radial, d’un robinet mitigeur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, comportant une cartouche thermostatique selon l’invention,

[0032] [fig.5] la figure 5 est une vue schématique, en coupe, de la cartouche représentée sur la figure 4, et

[0033] [fig.6] la figure 6 est une vue schématique partielle, en coupe, d’une variante des cartouches représentées sur les figures 1 à 5.

[0034] En référence à la figure 1, on décrit un robinet mitigeur 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention.

[0035] Le robinet mitigeur 1 est adapté pour mélanger un fluide entrant froid Fl et un fluide entrant chaud F2 dans une proportion déterminée pour former un mélange M ayant une température de mélange et qui sort du robinet mitigeur en vue d’être utilisé par un opérateur (non représenté). Le robinet mitigeur 1 fait par exemple partie d’une installation sanitaire (non représentée), telle qu’une cabine de douche ou une baignoire.

[0036] Le fluide Fl provient par exemple d’un réseau d’adduction d’eau (non représenté).

[0037] Le fluide F2 provient par exemple d’une chaudière (non représentée), individuelle ou collective.

[0038] Le robinet mitigeur 1 comprend un corps de robinet 5, une cartouche 10 thermostatique adaptée pour réaliser le mélange M et définissant un axe central X, un organe de réglage du débit du mélange réalisé, éventuellement un manchon 17 reliant mécaniquement l’organe 15 et la cartouche 10, et une bague 19 de blocage de la cartouche dans le corps de robinet. Dans l’exemple représenté, le robinet mitigeur 1 s’étend principalement selon l’axe central X.

[0039] Le corps de robinet 5 définit un logement principal 21 dans lequel la cartouche 10, l’organe 15 et le manchon 17 sont au moins partiellement reçus. Le corps de robinet 5 définit une canalisation 23 pour conduire le fluide froid L1 jusqu’à un espace de répartition 25, avantageusement cylindrique, du fluide L1 autour de la cartouche 10. Le corps de robinet 5 définit également une canalisation 27 pour conduire le fluide chaud L2 à un espace de répartition 29 analogue à l’espace de répartition 25, mais décalé axialement par rapport à ce dernier.

[0040] Le logement principal 21 présente avantageusement une forme générale cylindrique autour de l’axe central X, et est par exemple traversant selon cet axe.

[0041] Le manchon 17 s’étend axialement dans le logement principal 21. Le manchon 17 est creux et définit un passage interne 31 axial pour conduire le mélange M depuis la cartouche 10 vers l’organe 15. Le manchon 17 comprend une première extrémité axiale 33 solidaire en rotation autour de l’axe central X d’une partie de la cartouche 10, et une deuxième extrémité axiale 35 sur laquelle, dans l’exemple représenté, l’organe 15 est fixé.

[0042] La première extrémité axiale 33 définit par exemple des crans 37 axiaux dans lesquels une partie de la cartouche 10 est engagée axialement, de sorte qu’un couple de force exercé sur la deuxième extrémité axiale 35 autour de l’axe central X est transmis à la première extrémité axiale 33 et à la cartouche 10.

[0043] Selon une variante non représentée, le manchon 17 est absent. Dans ce cas, le mélange M s’écoule directement dans le logement principal 21. L’organe 15 est alors monté directement sur le corps de robinet 5.

[0044] L’organe 15 de réglage du débit de mélange est connu en lui-même et ne sera pas décrit ici.

[0045] La bague 19 comporte, dans l’exemple représenté, un filetage externe 39. La bague 19 est vissée dans le corps de robinet 5.

[0046] La bague 19 est adaptée pour exercer une pression axiale sur la cartouche 10 pour la maintenir dans le logement principal 21.

[0047] Comme visible sur les figures 2 et 3, la cartouche 10 présente une symétrie de révolution autour de l’axe central X.

[0048] La cartouche 10 comprend une tête 41, un élément complémentaire 43 adapté pour définir avec la tête une chambre 45 dans laquelle se forme le mélange M, et un ensemble de réglage thermo statique 47 comportant un tiroir 49 mobile en translation axiale par rapport à la tête entre une pluralité de positions de tiroir pour régler la tem6 pérature de mélange.

[0049] Deux sont représentées respectivement sur les figures 2 et 3.

[0050] Dans l’orientation des figures 2 et 3, la tête 41 définit un côté supérieur selon l’axe central X, tandis que l’élément complémentaire 43 définit un côté inférieur.

[0051] Avantageusement, la tête 41 comprend une paroi latérale 51 sensiblement cylindrique autour de l’axe central X, et un fond 53.

[0052] La tête 41 définit un logement 55 au-dessus du fond 53, et, dans l’exemple représenté, une partie de la chambre de mélange 45 en dessous du fond.

[0053] La tête 41 définit une première ouverture 42A pour le fluide Fl, et une deuxième ouverture 42B pour le fluide F2.

[0054] Fe fond 53 s’étend radialement. Fe fond 53 définit une ouverture 57 traversée axialement par l’ensemble de régulation thermo statique 47.

[0055] Fe logement 55 présente une forme sensiblement cylindrique. Fe logement 55 est fermé du côté supérieur par des éléments de l’ensemble de réglage thermostatique 47 qui seront décrits plus tard.

[0056] Fa chambre de mélange 45 est partiellement fermée du côté inférieur par l’élément complémentaire 43, et du côté supérieur par le fond 53.

[0057] Dans le premier mode de réalisation, l’élément complémentaire 43 forme un corps inférieur de la cartouche 10.

[0058] F’élément complémentaire 43 est par exemple vissé dans la tête 4L L’élément complémentaire 43 définit une ouverture 59 inférieure permettant l’écoulement du mélange M vers l’extérieur de la cartouche 10, c’est-à-dire vers le bas dans l’orientation des figures 2 et 3.

[0059] Selon une variante non représentée, l’élément complémentaire 43 présente une extension axiale plus importante que celle représentée sur les figures 2 et 3, pouvant aller jusqu’au fond 53 de la tête 41 et même au-delà. Dans ce cas, les entrées 42A et 42B sont définies par l’élément complémentaire 43.

[0060] Les ouvertures 42A et 42B sont avantageusement circulaires autour de l’axe central X et débouchent dans les espaces de répartition 25 et 29. Les ouvertures 42A et 42B sont décalées axialement et adaptées pour permettre l’entrée respectivement des fluides Fl et F2 dans la chambre de mélange 45.

[0061] Outre le tiroir 49, l’ensemble de réglage thermo statique 47 comprend un système de réglage 61 au moins partiellement reçu dans le logement 55 et formant une surface de butée 63 réglable en translation axiale par rapport à la tête 41 entre une pluralité de positions de réglage par rapport à la tête. F’ensemble de réglage thermo statique 47 comprend également un système thermo statique 65 s’étendant axialement à travers l’ouverture 57.

[0062] Fe système de réglage 61 comprend par exemple un élément de butée 69 formant la surface de butée 63, et monté coulissant axialement par rapport à la tête 41 dans le logement 55, et un organe de réglage 71 adapté pour déplacer axialement l’élément de butée.

[0063] L’organe de réglage 71 est par exemple monté rotatif sur la tête 41 autour de l’axe central X, et avantageusement vissé axialement sur l’élément de butée 69. L’organe de réglage 71 forme avantageusement un bouton actionnable par un opérateur. Une rotation de l’organe de réglage 71 par rapport à la tête 41 entraîne une translation axiale de l’élément de butée 69.

[0064] Le système thermo statique 65 comprend une première partie 73 thermosensible sur laquelle le mélange M est destiné à s’écouler, et une deuxième partie 75 butant axialement contre la surface de butée 63 définie par le système de réglage 61.

[0065] Le système thermo statique 65 comprend avantageusement un embout 77 fixé sur la première partie 73, par exemple par vissage, et mobile en translation axiale dans le logement 55 par rapport à la tête 41. Le système thermo statique 65 comprend aussi un ressort de rappel L3 axial sur l’embout 77, la force de rappel étant dirigée de la deuxième partie 75 vers la surface de butée 63.

[0066] Le système thermo statique 65 bute axialement sur l’élément de butée 63, en général parce que la deuxième partie 75 butte contre la surface de butée 63, ou parce que l’embout 77 butte contre l’élément de butée 69.

[0067] Le système thermo statique 65 comprend un ressort de sécurité 81 adapté pour exercer une force axiale L4 sur le tiroir 49, la force axiale L4 étant dirigée de la surface de butée 63 vers la deuxième partie 75.

[0068] La première partie 73 est adaptée pour coulisser de manière étanche dans le fond 53 grâce à un joint torique 83. La première partie 73 forme avantageusement une collerette 85 contre laquelle le tiroir 49 bute axialement sous l’action du ressort de sécurité 81 en fonctionnement normal.

[0069] La première partie 73 est adaptée pour déplacer la deuxième partie 75 en translation axiale entre une pluralité de positions relatives par rapport à la première partie, les positions relatives étant déterminées par la température de mélange.

[0070] Dans l’exemple représenté, la deuxième partie 75 est partiellement engagée dans la première partie 73 selon l’axe central X et sort de la première partie d’autant plus que le mélange M est chaud.

[0071] Avantageusement, une différence de 10°C de la température de mélange provoque un déplacement relatif de la deuxième partie 75 de plusieurs millimètres. Le déplacement est quasi instantané.

[0072] Le ressort de rappel 79 est par exemple comprimé axialement entre le fond 53 de la tête 41 et l’embout 77. Le ressort de rappel 79 présente par exemple une charge comprise entre deux et quatre fois celle du ressort de sécurité 81, de préférence égale à environ quatre fois celle-ci.

[0073] L’embout 77 définit avantageusement un passage central 86 traversant selon l’axe central X, dans lequel le système de réglage 61 et la deuxième partie 75 du système thermo statique 65 sont au moins partiellement engagés et guidés.

[0074] Le tiroir 49 est monté glissant axialement sur la première partie 73 entre une position normale par rapport à la première partie (représentée sur la figure 2), dans laquelle le tiroir bute axialement vers le bas contre la collerette 85, et une pluralité de positions de surcourse, dans lesquelles le tiroir est axialement plus proche de la tête que dans la position normale par rapport à la première partie (73). L’une des positions de surcourse du tiroir 49 est représentée sur la figure 3. Dans toutes les positions de surcourse, le tiroir 49 bute axialement vers le bas, ici sur l’élément complémentaire 43.

[0075] La pluralité de positions de tiroir comprend deux positions extrêmes. Dans l’une, représentée sur la figure 3, le tiroir 49 bute vers le bas, ici contre l’élément complémentaire 43. Dans l’autre, qui se déduit des figures 2 et 3 par une translation vers le haut du tiroir 49, le tiroir 49 bute vers le haut sur la tête 41. Les positions de tiroir sont configurées pour que le déplacement du tiroir 49 de l’une de ces positions vers une autre modifie la proportion déterminée du fluide froid L1 et du fluide chaud L2 dans le mélange M.

[0076] De manière connue en soi, le tiroir 49 est adapté pour coulisser axialement de manière étanche, grâce à un joint d’étanchéité 87, contre une paroi de la chambre de mélange 45, la paroi étant ici formée par la tête 41.

[0077] Selon une variante non représentée, ladite paroi est formée par l’élément complémentaire 43.

[0078] Le tiroir 49 définit par exemple plusieurs passages axiaux 89 adaptés pour laisser passer le fluide L1 depuis le côté supérieur du tiroir vers le côté inférieur, où le fluide L1 se mélange avec le fluide L2.

[0079] Le fonctionnement du robinet mitigeur 1 va maintenant être décrit.

[0080] Comme visible sur la figure 1, le fluide froid L1 emprunte la canalisation 23 et arrive dans l’espace de répartition 25. Puis le fluide L1 entre dans la cartouche 10 (figure 2) par l’entrée 42A. Le fluide L1 circule d’abord dans la chambre de mélange 45 audessus du tiroir 49, puis emprunte les passages 89 pour arriver en dessous du tiroir et se mélanger avec le fluide chaud L2.

[0081] Le fluide chaud L2, avant son mélange avec le fluide froid Ll, emprunte la canalisation 27 (figure 1) pour arriver dans l’espace de répartition 29. Puis, le fluide F2 entre dans la cartouche 10 (figure 2) par l’entrée 42B et arrive dans la chambre de mélange 45 où il se mélange avec le fluide Fl et forme le mélange M à la température de mélange.

[0082] Le mélange M s’écoule contre la première partie 73 du système thermo statique 65, et sort de la cartouche 10 par l’ouverture 59.

[0083] Le mélange M s’écoule ensuite dans le conduit 31 du manchon 17 et sort du robinet mitigeur au niveau de l’organe 15.

[0084] L’organe 15 permet de modifier le débit du mélange M en admettant des débits plus ou moins grands de fluide L1 et de fluide L2.

[0085] La température de mélange est déterminée par la position de tiroir occupée par le tiroir 49. Dans l’exemple représenté, sur la figure 2, plus le tiroir 49 est bas et plus la proportion de fluide chaud L2 est faible.

[0086] Pour régler une température de consigne, l’opérateur agit directement ou indirectement sur l’organe de réglage 71, en le faisant tourner dans un sens ou dans l’autre autour de l’axe central X, ce qui a pour effet de déplacer axialement la surface de butée 63.

[0087] Grâce au ressort de rappel 79, en fonctionnement normal, la deuxième partie 75 du système thermostatique 65 reste en butée contre la surface de butée 63.

[0088] De même, en fonctionnement normal, grâce au ressort de sécurité 81, le tiroir 49 reste en butée axiale contre la collerette 85 de la première partie 73 du système thermostatique 65. Le tiroir 49, en fonctionnement normal, est fixe par rapport à la première partie 73. Ainsi, l’opérateur déplace axialement le tiroir 49 en agissant sur le système de réglage 61 pour choisir la température de consigne.

[0089] Le mélange M s’écoulant sur la première partie 73 thermosensible du système thermostatique 65, la température de mélange se communique à cette première partie, ce qui détermine la position relative de la deuxième partie 75 par rapport à la première partie 73.

[0090] Si la température de mélange vient à augmenter par rapport à la température de consigne, la première partie 73 s’échauffe et modifie la position relative de la deuxième partie 75 par rapport à la première partie, ce qui a pour effet de déplacer le tiroir 49 vers une position axiale plus basse par rapport à la tête 41. Ceci réduit l’admission du fluide chaud L2 et contribue à ramener la température de mélange à la valeur de consigne.

[0091] Inversement, si la température de mélange vient à baisser, la première partie 73 refroidit et modifie la position relative de la deuxième partie 75 par rapport à la première partie de sorte que le tiroir 49 est déplacé vers le haut par rapport à la tête 41. Ceci a pour effet de réduire la proportion du fluide froid L1 par rapport au fluide chaud L2 et contribue à remonter la température de mélange vers la température de consigne.

[0092] Si la surface de butée 63 est réglée suffisamment haut par rapport à la tête 41, le tiroir 49 peut buter contre la tête 41. Dans ce cas, le contact entre la deuxième partie 75 et la surface de butée 63 peut cesser.

[0093] En fonctionnement normal, c’est-à-dire quand le tiroir 49 est dans la position normale représentée sur la figure 2, en butée axiale contre la collerette 85, la force de rappel F3 est de l’ordre de 80 N (newton). La force axiale F4 exercée par le ressort de sécurité 81 sur le tiroir 49 est de l’ordre de 20 N. Ainsi, la deuxième partie 75 du système thermostatique subit, par rapport à la première partie 73, un effort axial d’environ 60 N (80 N - 20 N).

[0094] Si la température du mélange M vient à augmenter de manière importante, la dilatation du système thermo statique 65 est telle que le tiroir 49 vient en butée basse, dans l’exemple contre l’élément complémentaire 43. Le tiroir 49 quitte alors sa position normale en butée contre la collerette 65 pour occuper l’une des positions de surcourse. Le système thermo statique 65 peut ainsi se dilater librement sans risque d’être endommagé.

[0095] Dans ce fonctionnement en surcourse, la deuxième partie 75 subit, par rapport à la première partie 73, un effort de compression qui n’est dû qu’à l’action du ressort de rappel 79 sur l’embout 77. Cet effort est d’environ 80 N, comme dans le fonctionnement normal, plus environ 15 N dus à la compression supplémentaire du ressort de rappel. La deuxième partie 75 subit donc un effort d’environ 95 N, ce qui est nettement plus faible que dans les cartouches de l’état de la technique.

[0096] Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, en particulier le montage glissant du tiroir 49 sur le système thermo statique 65, et le ressort de sécurité 81, la deuxième partie 75 du système thermostatique subit des cycles de charge, donc de pressions internes plus faibles, d’environ 30% de moins que dans une conception classique de la cartouche. En conséquence, le système thermo statique 65 s’use moins rapidement et présente une durée de vie améliorée. La cartouche 10 offre donc une plus grande fiabilité.

[0097] En outre, les performances thermostatiques de la cartouche 10 sont également améliorées.

[0098] De plus, grâce aux caractéristiques ci-dessus, le ressort de rappel, qui est habituellement situé en dessous de la collerette 85 dans l’orientation de la figure 2, est placé dans le logement 55, ce qui permet de concevoir une cartouche 10 plus compacte axialement.

[0099] Le système thermo statique 65 bénéficie d’un guidage long et précis entre, d’une part, le fond 53 de la tête 41, et, d’autre part, l’embout 77. Dans une conception classique d’une cartouche thermostatique, le guidage du système thermostatique est réalisé la plupart du temps autour de la deuxième partie 75 et du tiroir 49. Or il existe un grand nombre de jeux diamétraux fonctionnels autour de la deuxième partie, et autour du tiroir, ainsi que des défauts géométriques entre composants (concentricités, perpendicularités).

[0100] Enfin, l’embout 77 permet, grâce au passage central 86, un guidage précis entre l’élément de butée 69 et la deuxième partie 75 du système thermo statique 65. En conséquence, les risques de désalignement entre le système thermostatique 65 et la tête 41 sont réduits. Au contraire, dans une conception classique de la cartouche, l’alignement en question est tributaire d’un grand nombre de jeux diamétraux fonctionnels, ainsi que des défauts géométriques précités entre les composants.

[0101] En référence aux figures 4 et 5, on va maintenant décrire un robinet mitigeur 101 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

[0102] Le robinet mitigeur 101 représenté sur la figure 4 est analogue au robinet mitigeur 1 représenté sur la figure 1. Les éléments similaires portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.

[0103] Le robinet mitigeur 101 comprend un corps de robinet 105 dont les formes intérieures diffèrent de celles du corps de robinet 5 représenté sur la figure 1.

[0104] Le robinet mitigeur 101 ne comprend pas de manchon 17, et son organe 15 (non représenté) de régulation du débit, est structurellement analogue à celui du robinet mitigeur 1, mais directement fixé sur le corps de robinet 105.

[0105] Le robinet mitigeur 101 comprend une cartouche 110 thermostatique simplifiée par rapport à la cartouche 10 représentée sur les figures 1 à 3.

[0106] En effet, comme visible sur la figure 5, la cartouche 110 ne comprend pas d’élément complémentaire définissant, avec la tête 41, la chambre de mélange. C’est le corps de robinet 105 qui forme l’élément complémentaire pour définir la chambre de mélange 45.

[0107] La paroi latérale 51 de la tête 41 ne s’étend pas axialement au-delà du fond 53. La tête 41 ne définit pas radialement la chambre de mélange 45. En particulier, le tiroir 49 coulisse axialement contre une paroi interne 151 du corps de robinet 105 située axialement entre les espaces de distribution 25 et 29.

[0108] Le corps de robinet 105 comporte une saillie interne 143 dans le logement principal 21.

[0109] Dans ce mode de réalisation, la chambre de mélange 45 est définie par le fond 53 de la tête 41, par le tiroir 49, et par la saillie 143.

[0110] La saillie définit une ouverture 147 de passage pour le mélange M.

[0111] En outre, le corps du robinet 105 comporte une paroi interne 145 en contact direct et étanche avec la tête 41.

[0112] Le robinet mitigeur 101 fonctionne de manière analogue au robinet mitigeur 1.

[0113] La cartouche 110 présente l’avantage supplémentaire par rapport à la cartouche 10 de comporter moins d’éléments.

[0114] En référence à la figure 6, on décrit maintenant une cartouche 210 constituant une variante des cartouches 10 et 110.

[0115] La cartouche 210 est analogue aux cartouches 10 et 110 représentées sur les figures 2, 3 et 5. Les éléments similaires portent les mêmes références numériques et ne sont pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.

[0116] Dans la cartouche 210, l’élément de butée 69 comprend une embase 270 définissant un passage central 272 traversant selon l’axe central X, et une vis de réglage 274 vissée dans le passage central.

[0117] La vis de réglage 274 comporte une extrémité axiale 276 formant la surface de butée 63 du système de réglage 61, et une tête de vis 278 opposée axialement à l’extrémité axiale 276.

[0118] L’organe de réglage 71 définit un orifice central 280 adapté pour permettre un accès axial à la tête de vis 278.

[0119] Le fonctionnement de la cartouche 210 est analogue au fonctionnement des cartouches 10 et 110.

[0120] La cartouche 210 offre un réglage supplémentaire de la température maximale du mélange M. En effet, le degré de vissage de la vis de réglage 274 dans l’embase 270 détermine la position la plus haute possible pour la surface de butée 63.

[0121] Comme l’étanchéité de la chambre de mélange 45 axialement vers le système de réglage 61 est assurée par le joint tonique 83 disposé entre le système thermo statique 65 et le fond 53 de la tête 51 (voir figure 2), la partie supérieure de la cartouche 210 au-dessus du fond 53 est hors d’eau. Ainsi, des éléments supplémentaires d’étanchéité autour de la vis de réglage 274 ne sont pas utiles et sont de préférence omis.

Claims (1)

1. Cartouche (10 ; 110 ; 210) thermo statique pour un robinet mitigeur (1 ; 101), le robinet mitigeur (1 ; 101) étant destiné à mélanger un fluide entrant froid (Fl) et un fluide entrant chaud (F2) dans une proportion déterminée pour former un mélange (M) ayant une température de mélange, la cartouche (10 ; 110 ; 210) comprenant une tête (41) définissant un logement (55) s’étendant selon un axe central (X) de la cartouche (10 ; 110 ; 210), et un ensemble de réglage thermo statique (47) pour régler la température de mélange, ledit ensemble de réglage thermo statique (47) comportant :

   - un système de réglage (61) au moins partiellement reçu dans le logement (55) et définissant une surface de butée (63) réglable en translation axiale par rapport à la tête (41),

   - un système thermostatique (65) comprenant au moins une première partie (73) thermosensible sur laquelle le mélange (M) est destiné à s’écouler, et une deuxième partie (75) adaptée pour buter axialement contre la surface de butée (63), la première partie (73) étant adaptée pour déplacer la deuxième partie (75) en translation axiale entre une pluralité de positions relatives par rapport à la première partie (73), les positions relatives étant déterminées par la température de mélange, et

   - un tiroir (49) monté sur la première partie (73), le tiroir (49) étant mobile en translation axiale par rapport à la tête (41) entre une pluralité de positions de tiroir, un déplacement du tiroir (49) de l’une de ces positions de tiroir vers une autre étant destiné à modifier ladite proportion déterminée, caractérisée en ce que :

   - le tiroir (49) est monté glissant sur la première partie (73) du système thermo statique (65) entre une position normale par rapport à la première partie (73), et une pluralité de positions de surcourse axialement plus proches de la tête (41) que la position normale par rapport à la première partie (73), et

   - le système thermostatique (65) comprend un ressort de sécurité (81) adapté pour exercer une force axiale (F4) sur le tiroir (49), la force axiale (F4) étant dirigée de la surface de butée (63) vers la deuxième partie.

   Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon la revendication 1, dans laquelle la première partie (73) du système thermo statique (65) forme une collerette

   (85), le tiroir (49) étant en butée axiale contre la collerette dans la position normale. [Revendication 3] Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le ressort de sécurité (81) est comprimé axialement par la tête (41) et le tiroir (49). [Revendication 4] Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la tête (41) comprend un fond (53) entourant la première partie (73) du système thermo statique (65) selon l’axe central (X), le fond (53) et la première partie (73) fermant le logement (55) axialement du côté du tiroir (49). [Revendication 5] Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le système thermo statique (65) comprend en outre : - un embout (77) fixé sur la première partie (73) et mobile en translation axiale dans le logement (55) par rapport à la tête (41), et - un ressort de rappel (79) exerçant une force de rappel (F3) axiale sur l’embout (77), la force de rappel (F3) étant dirigée de la deuxième partie (75) du système thermo statique (65) vers la surface de butée (63) du système de réglage (61). [Revendication 6] Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon la revendication 5, dans laquelle l’embout (77) définit un passage central (86) traversant selon l’axe central (X), dans lequel le système de réglage (61) et la deuxième partie (75) du système thermo statique (65) sont au moins partiellement engagés. [Revendication 7] Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le système de réglage (61) comprend : - un élément de butée (69) formant la surface de butée (63), et monté coulissant axialement par rapport à la tête (41) dans le logement (55), et - un organe de réglage (71) monté rotatif sur la tête (41), l’organe de réglage (71) étant vissé axialement sur l’élément de butée (69), une rotation de l’organe de réglage (71) par rapport à la tête (41) entraînant une translation axiale de l’élément de butée (69). [Revendication 8] Cartouche (10 ; 110 ; 210) selon la revendication 7, dans laquelle l’élément de butée (69) comprend : - une embase (270) définissant un passage central (272) traversant selon l’axe central (X), et - une vis de réglage (274) vissée dans ledit passage central, la vis de réglage (274) comportant une extrémité axiale (276) formant la surface de butée (63) du système de réglage (61), et une tête de vis (278)

   [Revendication 9] [Revendication 10] opposée axialement à l’extrémité axiale (246), l’organe de réglage (71) définissant un orifice central (272) adapté pour permettre un accès axial à la tête de vis (278).

   Robinet mitigeur (1 ; 101) comportant une cartouche (10 ; 110 ; 210) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.

   Robinet mitigeur (101) selon la revendication 9, comportant un corps de robinet (105), la tête (41) de la cartouche (110 ; 210) et le corps du robinet (105) étant vissés l’un dans l’autre, le corps de robinet (105) et la tête (41) définissant ensemble une chambre de mélange (45) de mélange adaptée pour recevoir le fluide entrant froid (Fl) et le fluide entrant chaud (F2), le robinet mitigeur (101) comportant par exemple une bague de blocage (19) vissé axialement dans ou sur le corps de robinet (105) pour bloquer la tête (41) de la cartouche (110 ; 210) et le corps de robinet (105) axialement l’un par rapport à l’autre.