WO2020115195A1 - Thermostatic cartridge for a mixing valve - Google Patents

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WO2020115195A1
WO2020115195A1 PCT/EP2019/083796 EP2019083796W WO2020115195A1 WO 2020115195 A1 WO2020115195 A1 WO 2020115195A1 EP 2019083796 W EP2019083796 W EP 2019083796W WO 2020115195 A1 WO2020115195 A1 WO 2020115195A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
head
cartridge
drawer
relative
thermostatic
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/083796
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French (fr)
Inventor
Frédéric JAGER
Emmanuel Platet
Original Assignee
Vernet
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/134Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid
    • G05D23/1346Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid with manual temperature setting means
    • G05D23/1353Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid with manual temperature setting means combined with flow controlling means

Definitions

  • TITLE Thermostatic cartridge for mixer tap
  • the present invention relates to a thermostatic cartridge for a mixing valve, the mixing valve being intended to mix a cold incoming fluid and a hot entering fluid in a determined proportion to form a mixture having a mixing temperature
  • the cartridge comprising a head defining a housing extending along a central axis of the cartridge, and a thermostatic adjustment assembly for adjusting the mixing temperature, said thermostatic adjustment assembly comprising:
  • an adjustment system at least partially received in the housing and forming an abutment surface adjustable in axial translation relative to the head between a plurality of adjustment positions relative to the head,
  • a thermostatic system comprising at least a first thermosensitive part on which the mixture is intended to flow, and a second part adapted to abut axially against the abutment surface, the first part being adapted to move the second part in axial translation between a plurality of relative positions relative to the first part, the relative positions being determined by the mixing temperature;
  • the cartridge is a device for regulating hot and cold fluids to be mixed, in particular hot and cold water.
  • the temperature of the outgoing mixture is adjusted by the user by actuating the adjustment system to move the internal axial abutment surface relative to the head of the cartridge.
  • the control system allows you to set a set temperature.
  • the thermostatic system allows the temperature of the mixture to be regulated around this set temperature.
  • the slide whose axial position determines the proportion of cold fluid and hot fluid in the mixture, is mounted fixed on the first part (thermosensitive).
  • the second part of the thermostatic system axially abuts, by means of a spring of high stiffness, called "overtravel", against the abutment surface defined by the adjustment system.
  • the mixture flows on the first part of the thermostatic system. If the mixing temperature increases slightly, for example because the temperature of the hot fluid increases, the first part and the second part deviate axially from each other, which has the effect of moving the first part away from the second part.
  • the drawer moves slightly away from the head of the cartridge, which increases the proportion of cold fluid in the mixture, and therefore lowers the mixing temperature.
  • the mixing temperature drops, for example because the temperature of the hot fluid drops, the drawer approaches slightly the head of the cartridge, which has the effect of increasing the proportion of hot fluid and restores the temperature of desired mixture.
  • a return spring generally less than half the load of the overtravel spring, and located axially on the other side of the spool relative to the cartridge head, ensures that the second part permanently abuts against the overtravel spring .
  • the cartridge is configured so that the drawer can move axially relative to the head between two extreme positions whose distance defines the stroke of the drawer. In one of these extreme positions, the drawer abuts against the head of the cartridge. In the other extreme position, the drawer abuts on a body of the cartridge.
  • the body and the head together define a chamber in which the two fluids are mixed.
  • the body defines two inputs, respectively for the two fluids, which the drawer more or less closes depending on its position relative to the head.
  • the stroke of the drawer partly determines the maximum flow that can be passed through the mixer tap fitted with the cartridge, other elements of the tap also having an influence on this flow. The greater the stroke, the greater the maximum flow.
  • the stroke of the drawer varies from one cartridge to another.
  • the maximum throughput of the cartridges has a certain dispersion. There is a risk that the maximum flow allowed by a given cartridge is too low.
  • the slide stroke also plays a decisive role in the quality of the thermostatic regulation. The greater the stroke, the more the regulation is degraded.
  • cartridges have been developed, in which the stroke of the drawer of each cartridge is adjusted by the cartridge manufacturer in the factory, before delivery of the cartridges to the mixer tap manufacturer.
  • To adjust the stroke of the drawer it is known to measure the stroke using a comparator or other measuring means during the adjustment until a defined value is obtained during the development of the product. This is possible in air or in water.
  • An object of the present invention is to provide a cartridge making it possible to reduce in a simple manner the dispersion of the maximum flow rate after installation of the cartridge in the body of the valve.
  • the subject of the invention is a cartridge of the type described above, in which the head has a threaded part intended to allow a complementary element to be screwed and the head axially one on the other, the element complementary and the head being intended to define together a mixing chamber in which the mixture is formed and in which the drawer is located, the threaded part of the head being located axially on the side of the adjustment system with respect to the drawer.
  • the cartridge comprises one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination:
  • the threaded part of the head has an internal thread relative to the central axis, the complementary element being intended to be screwed into the head thanks to this thread;
  • the head comprises a main part delimiting the housing radially and internally, the threaded part projecting from the main part towards the outside;
  • the threaded part has an “L” shape in section along a radial half-plane from the central axis, the base of the “L” being fixed on the main part, and the shaft of the “L” defining the thread ;
  • the adjustment system comprises a stop element forming the stop surface, and mounted sliding axially with respect to the head in the housing; and an adjustment member rotatably mounted on the main part of the head, the adjustment member being screwed axially on the stop element, a rotation of the adjustment member relative to the head causing an axial translation of the stop element;
  • the complementary element forms a body of the cartridge, the body and the head being screwed one on the other in a given relative position, the body and the head defining together the mixing chamber, the body forming an axial stop on which the drawer is adapted to abut in an extreme position of the plurality of drawer positions;
  • the given relative position is fixed, for example following heating of the threaded part of the head by a hot tip, a laser beam, or ultrasound.
  • the invention also relates to a mixing valve comprising a cartridge as described above.
  • the invention also relates to a method for adjusting a cartridge or a mixing valve as described above, comprising the following steps:
  • FIG. 1 is a schematic view, in section, along a radial plane, of a mixing valve according to a first embodiment of the invention, comprising a thermostatic cartridge according to the invention,
  • FIG. 2 is a schematic view, in section along the same radial plane, of the thermostatic cartridge shown in FIG. 1, and
  • FIG 3 is a partial schematic view, in section along a radial plane, of a mixing valve according to a second embodiment of the invention, comprising a thermostatic cartridge according to the invention.
  • a mixing valve 1 is described according to a first embodiment of the invention.
  • the mixing valve 1 is suitable for mixing a cold entering fluid F1 and a hot entering fluid F2 in a determined proportion to form a mixture M having a mixing temperature and which leaves the mixing valve in order to be used by a operator (not shown).
  • the mixer tap 1 is for example part of a sanitary installation (not shown), such as a shower cabin or a bathtub.
  • the fluid F1 comes for example from a water supply network (not shown).
  • the fluid F2 comes for example from a boiler (not shown), individual or collective.
  • the mixing valve 1 comprises a valve body 5, a thermostatic cartridge 10 suitable for producing the mixture M and defining a central axis X, a member 15 for adjusting the flow rate of the mixture produced, possibly a sleeve 17 mechanically connecting the member 15 and the cartridge 10, and a ring 19 for blocking the cartridge in the valve body.
  • the mixing valve 1 extends mainly along the central axis X.
  • the valve body 5 defines a main housing 21 in which the cartridge 10, the member 15 and the sleeve 17 are at least partially received.
  • the valve body 5 defines a pipe 23 for conducting the cold fluid F1 to a distribution space 25, advantageously cylindrical, of the fluid F1 around the cartridge 10.
  • the valve body 5 also defines a pipe 27 for driving the fluid hot F2 to a distribution space 29 similar to the distribution space 25, but axially offset with respect to the latter.
  • the main housing 21 advantageously has a generally cylindrical shape around the central axis X, and is for example traversing along this axis.
  • the sleeve 17 extends axially in the main housing 21.
  • the sleeve 17 is hollow and defines an internal axial passage 31 to conduct the mixture M from the cartridge 10 towards the member 15.
  • the sleeve 17 comprises a first axial end 33 integral in rotation around the central axis X of a part of the cartridge 10, and a second axial end 35 on which, in the example shown, the member 15 is fixed.
  • the first axial end 33 defines for example axial notches 37 in which a part of the cartridge 10 is engaged axially, so that a force torque exerted on the second axial end 35 around the central axis X is transmitted to the first axial end 33 and to the cartridge 10.
  • the sleeve 17 is absent.
  • the mixture M flows directly into the main housing 21.
  • the member 15 is then mounted directly on the valve body 5.
  • the member 15 for adjusting the mixing flow rate is known in itself and will not be described here.
  • the ring 19 comprises, in the example shown, an external thread 39.
  • the ring 19 is screwed into the valve body 5.
  • the ring 19 is adapted to exert an axial pressure on the cartridge 10 to maintain it in the main housing 21.
  • the cartridge 10 has a symmetry of revolution around the central axis X.
  • the cartridge 10 comprises a head 41, a complementary element 43 adapted to define with the head a chamber 45 in which the mixture M is formed, and a thermostatic adjustment assembly 47 comprising a drawer 49 movable in axial translation relative to the head between a plurality of drawer positions for adjusting the mixing temperature.
  • the head 41 defines an upper side along the central axis X, while the complementary element 43 defines a lower side.
  • the head 41 comprises a main part 42 which is substantially cylindrical around the central axis X, a bottom 53 extending radially, and a threaded part 44 in which the complementary element 43 is screwed axially in a given relative position.
  • the head 41 internally defines a housing 55 delimited radially by the main part 42, and axially on the lower side by the bottom 53.
  • the threaded part 44 has an internal thread 46 relative to the central axis X.
  • the thread 46 is external.
  • the complementary element 43 is then screwed axially on the head 41.
  • the ring 19 is made of a material suitable for letting through a laser beam suitable for carrying out welding of the threaded part 44 on the complementary element 43.
  • the threaded part 44 is for example projecting from the main part towards the outside.
  • the threaded part 44 advantageously has an "L" shape in section along a radial half-plane from the central axis X, the base of the "L” being fixed on the main part, and the shaft of the "L” defining thread 46.
  • the housing 55 has a substantially cylindrical shape.
  • the housing 55 is closed on the upper side by the thermostatic adjustment assembly 47 which will be described later.
  • the bottom 53 defines an opening 57 crossed axially by the thermostatic regulation assembly 47.
  • the mixing chamber 45 is partially closed on the lower side by the complementary element 43, and on the upper side by the bottom 53 and the thermostatic adjustment assembly 47.
  • the complementary element 43 forms a lower body of the cartridge 10.
  • the complementary element 43 forms an axial stop 58 on which the drawer 49 is adapted to abut in an extreme position of the plurality of drawer positions.
  • the complementary element 43 defines a first opening 42A for the fluid F1, and a second opening 42B for the fluid F2.
  • the complementary element 43 defines a lower opening 59 allowing the flow of the mixture M towards the outside of the cartridge 10, that is to say downwards in the orientation of FIGS. 2 and 3.
  • the complementary element 43 comprises three O-rings 60A, 60B, 60C arranged externally and offset axially with respect to each other.
  • the given relative position of the complementary element 43 with respect to the head can be a fixed position, for example following heating of the threaded part 44 by a hot tip, a laser beam, or ultrasound (not shown).
  • the openings 42A and 42B are advantageously circular around the central axis X and open into the distribution spaces 25 and 29.
  • the openings 42A and 42B are axially offset and adapted to allow the entry of fluids F1 and F2 respectively into the chamber 45.
  • the O-rings 60A, 60B define on the complementary element 43 an inlet region of the fluid F1 around the inlet 42A.
  • the O-rings 60B, 60C define on the complementary element 43 an inlet zone for the fluid F2 around the inlet 42B.
  • the arrival zones of the fluids F1 and F2 define the so-called "water" zone of the cartridge 10.
  • the thermostatic adjustment assembly 47 includes an adjustment system 61 at least partially received in the housing 55 and forming an abutment surface 63 adjustable in axial translation relative to the head 41 between a plurality of adjustment positions compared to the head.
  • the thermostatic adjustment assembly 47 also includes a thermostatic system 65 extending axially through the opening 57.
  • the adjustment system 61 comprises for example an abutment element 69 forming the abutment surface 63, and mounted to slide axially relative to the head 41 in the housing 55, and an adjustment member 71 adapted to axially move the abutment element .
  • the adjusting member 71 is for example rotatably mounted on the head 41 around the central axis X, and advantageously screwed axially on the stop element 69.
  • the adjustment 71 advantageously forms a button actuable by an operator. A rotation of the adjustment member 71 relative to the head 41 causes an axial translation of the stop element 69.
  • the thermostatic system 65 comprises a first thermosensitive part 73 on which the mixture M is intended to flow, and a second part 75 which abuts axially against the abutment surface 63 defined by the adjustment system 61.
  • the thermostatic system 65 advantageously comprises a nozzle 77 fixed to the first part 73, for example by screwing, and movable in axial translation in the housing 55 relative to the head 41.
  • the thermostatic system 65 also comprises an axial return spring F3 on the end piece 77, the restoring force being directed from the second part 75 towards the abutment surface 63.
  • the thermostatic system 65 comprises a safety spring 81 adapted to exert an axial force F4 on the slide 49, the axial force F4 being directed from the abutment surface 63 towards the second part 75.
  • the first part 73 is adapted to slide in leaktight manner in the bottom 53 thanks to an O-ring 83.
  • the first part 73 advantageously forms a flange 85 against which the drawer 49 abuts axially under the action of the safety spring 81 in normal operation .
  • the first part 73 is adapted to move the second part 75 in axial translation between a plurality of relative positions relative to the first part, the relative positions being determined by the mixing temperature.
  • the second part 75 is partially engaged in the first part 73 along the central axis X and leaves the first part the more so as the mixture M is hot.
  • a difference of 10 ° C in the mixing temperature causes a relative displacement of the second part 75 up to a few millimeters.
  • the movement is almost instantaneous.
  • the return spring 79 is for example compressed axially between the bottom 53 of the head 41 and the end piece 77.
  • the return spring 79 has for example a load of between two and four times that of the safety spring 81, preferably equal about four times this.
  • the nozzle 77 advantageously defines a central passage 86 crossing along the central axis X, in which the adjustment system 61 and the second part 75 of the thermostatic system 65 are at least partially engaged and guided.
  • the slide 49 is mounted to slide axially on the first part 73 between a normal position relative to the first part (shown in FIG. 2), in which the drawer abuts axially downwards against the flange 85, and a plurality of overtravel positions axially closer to the abutment surface 63 than the normal position relative to the first part 73.
  • One of the overtravel positions of the drawer 49 is shown in FIG. 3. In all the overtravel positions, the slide 49 abuts axially downward, here on the complementary element 43.
  • the plurality of drawer positions includes two end positions. In one, shown in FIG. 3, the drawer 49 abuts down, here against the complementary element 43. In the other, which is deduced from FIGS. 2 and 3 by an upward translation of the drawer 49, the drawer abuts up on the head 41.
  • the drawer positions are configured so that the movement of the drawer 49 from one of these positions to another modifies the determined proportion of the cold fluid F1 and the hot fluid F2 in the mixture Mr.
  • the drawer 49 is adapted to slide axially against the complementary element 43 in leaktight manner, thanks to a seal 87.
  • the drawer 49 defines, for example, several axial passages 89 adapted to let the fluid F1 pass from the upper side of the drawer to the lower side, where the fluid F1 mixes with the fluid F2.
  • the threaded part 44 of the head 41 is located axially on the side of the adjustment system 61 relative to the drawer 49, whatever the drawer position occupied by the drawer.
  • the threaded part 44 of the head 41 can be located axially away from the water area of the cartridge 10, that is to say above the O-ring 60A in the example.
  • the stroke of the slide 49 in the cartridge 10 is advantageously adjusted at the factory by screwing more or less the complementary element 43 and the head 41 one inside the other in a given relative position.
  • the head 41 is locked in rotation relative to the valve body 5 thanks to the ring 19.
  • the screwing decreases the stroke of the drawer 49, while the unscrewing increases it.
  • the threaded part 44 of the head 41 remains away from the water zone.
  • the relative position given is advantageously fixed while the cartridge is in the valve body 5 or in the suitable housing of a production assembly means, for example by using a hot tip, a bundle laser, or ultrasound to heat the threaded part.
  • a hot point can be applied to the threaded part 44.
  • a laser can pass through the ring 19 and heat the threaded part 44, in order to weld it on the complementary element 43.
  • the cold fluid F1 borrows the pipe 23 and arrives in the distribution space 25. Then the fluid F1 enters the cartridge 10 (FIG. 2) through the entrance 42A. The fluid F1 first circulates in the mixing chamber 45 above the drawer 49, then takes the passages 89 to arrive below the drawer and mix with the hot fluid F2.
  • the hot fluid F2 before mixing with the cold fluid F1 follows the pipe 27 (FIG. 1) to arrive in the distribution space 29. Then, the fluid F2 enters the cartridge 10 (FIG. 2) through the inlet 42B and arrives in the mixing chamber 45 where it mixes with the fluid F1 and forms the mixture M at the mixing temperature.
  • the mixture M flows against the first part 73 of the thermostatic system 65, and leaves the cartridge 10 through the opening 59.
  • the mixture M then flows into the conduit 31 of the sleeve 17 and leaves the mixer tap at the level of the member 15.
  • the member 15 makes it possible to modify the flow rate of the mixture M by admitting more or less large flow rates of fluid F1 and of fluid F2.
  • the mixing temperature is determined by the position of the drawer occupied by the drawer 49. In the example shown, in FIG. 2, the lower the drawer 49 and the lower the proportion of hot fluid F2.
  • the operator acts directly or indirectly on the regulating member 71, by rotating it in one direction or the other around the central axis X, which has the effect of displacing axially the abutment surface 63.
  • the drawer 49 in normal operation, thanks to the safety spring 81, the drawer 49 remains in axial abutment against the flange 85 of the first part 73 of the thermostatic system 65.
  • the drawer 49 in normal operation, is fixed relative to the first part 73.
  • the operator moves the slide 49 axially by acting on the adjustment system 61 to choose the set temperature.
  • thermosensitive first part 73 of the thermostatic system 65 The mixture M flowing over the thermosensitive first part 73 of the thermostatic system 65, the mixing temperature is communicated to this first part, which determines the relative position of the second part 75 relative to the first part 73.
  • the first part 73 heats up and changes the relative position of the second part 75 relative to the first part, which has the effect of moving the drawer 49 towards a lower axial position relative to the head 41. This reduces the intake of the hot fluid F2 and contributes to bringing the mixing temperature back to the set value.
  • the first part 73 cools and changes the relative position of the second part 75 relative to the first part so that the drawer 49 is moved upwards relative to the head 41.
  • This has the effect of reducing the proportion of the cold fluid F1 relative to the hot fluid F2 and contributes to raising the mixing temperature to the set temperature.
  • the drawer 49 can abut against the head 41. In this case, the contact between the second part 75 and the abutment surface 63 can cease.
  • the thermostatic system 65 then abuts on the stop element 69 via the end piece 77.
  • the restoring force F3 is of the order of 80 N (newton) .
  • the axial force F4 exerted by the safety spring 81 on the slide 49 is of the order of 20 N.
  • the second part 75 of the thermostatic system undergoes, relative to the first part 73, an axial force of approximately 60 N (80 N - 20 N). If the temperature of the mixture M increases significantly, the expansion of the thermostatic system 65 is such that the drawer 49 comes to a bottom stop, in the example against the complementary element 43. The drawer 49 then leaves its normal position in stop against the flange 65 to occupy one of the overtravel positions.
  • the thermostatic system 65 can thus expand freely without risk of being damaged.
  • the second part 75 undergoes, relative to the first part 73, a compression force which is only due to the action of the return spring 79 on the end piece 77.
  • This force is d '' about 80 N, as in normal operation, plus about 15 N due to the additional compression of the return spring.
  • the second part 75 therefore undergoes an effort of approximately 95 N, which is significantly lower than the cartridges of the state of the art.
  • the adjustment of the stroke of the slide 49 in the cartridge 10 can easily be carried out on a water test bench, because the threaded part is easily accessible and out of water.
  • the adjustment can be carried out directly in the mixing valve 1.
  • the dispersion of the maximum flow rate after installation of the cartridge 10 in the body of the valve 5 is reduced.
  • thermostatic performance of the cartridge 10 is also improved.
  • the return spring which is usually located below the flange 85 in the orientation of Figure 2, is placed in the housing 55, which allows to design a cartridge 10 more axially compact.
  • the thermostatic system 65 benefits from long and precise guidance between, on the one hand, the bottom 53 of the head 41, and, on the other hand, the end piece 77.
  • the thermostatic system is guided around the second part and of the drawer 49.
  • the nozzle 77 allows, thanks to the central passage 86, precise guidance between the stop element 69 and the second part 75 of the thermostatic system 65. Consequently, the risks of misalignment between the thermostatic system 65 and the head 41 are reduced.
  • the alignment in question is dependent on a large number of functional diametric clearances, as well as the aforementioned geometric defects between the components.
  • the mixing valve 101 is similar to the mixing valve 1 shown in Figure 1. Similar elements have the same reference numerals and will not be described again. Only the differences will be described in detail below.
  • the mixing valve 101 comprises a valve body 105 whose internal shapes differ from those of the valve body 5 shown in FIG. 1.
  • the mixing valve 101 does not include a sleeve 17, and its flow regulating member 15 (not shown) is structurally similar to that of the mixing valve 1, but directly fixed to the valve body 105.
  • the mixing valve 101 comprises a cartridge 1 10 thermostatic simplified compared to the cartridge 10 shown in Figures 1 to 3.
  • the cartridge 1 10 does not include an additional element defining, with the head 41, the mixing chamber 45. It is the valve body 105 which forms the complementary element to define the mixing chamber 45.
  • the side wall 51 of the head 41 does not extend axially beyond the bottom 53.
  • the head 41 does not define the mixing chamber 45 radially.
  • the slide 49 slides axially against an internal wall 151 of the valve body 105 located axially between the distribution spaces 25 and 29.
  • the valve body 105 has an internal projection 143 in the main housing 21.
  • the mixing chamber 45 is defined by the bottom 53 of the head 41, by the drawer 49, and by the projection 143.
  • the projection defines a passage opening 147 for the mixture M.
  • the body of the tap 105 has an internal wall 145 in direct and sealed contact with the head 41.
  • the mixer tap 101 works in a similar way to the mixer tap 1.
  • the adjustment of the stroke of the slide 49 is advantageously carried out by screwing more or less the head 41 on the valve body 105 in a given relative position.
  • the relative position is advantageously fixed in the same way as in the first embodiment.
  • the cartridge 1 10 has the additional advantage over the cartridge 10 of having fewer elements.

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Abstract

Thermostatic cartridge (10) for a mixing valve, the mixing valve being intended to mix a cold in-coming fluid (F1) and a hot in-coming fluid (F2) in a determined proportion to form a mixture (M), the cartridge comprising a head (41) defining a housing (55) extending along a central axis (X), and a thermostatic regulating assembly (47) comprising: - a regulating system (61) at least partially housed in the housing and forming an abutment surface (63) adjustable in axial translation with respect to the head between a plurality of positions of adjustment, - a thermostatic system (65) comprising at least a heat-sensitive first portion (73) over which the mixture is intended to flow, and a second portion (75) adapted to butt axially against the abutment surface (63), - a slide (49) mounted on the first portion and movable in axial translation with respect to the head (41) to modify said determined proportion. The head comprises a threaded portion (44) intended to allow a complementary element (43) and the head to be screwed axially together to define together a mixing chamber (45), the threaded portion being located axially on the side of the regulating system relative to the slide.

Description

TITRE : Cartouche thermostatique pour robinet mitigeur TITLE: Thermostatic cartridge for mixer tap
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 : The present invention relates to a thermostatic cartridge for a mixing valve, the mixing valve being intended to mix a cold incoming fluid and a hot entering fluid in a determined proportion to form a mixture having a mixing temperature, the cartridge comprising a head defining a housing extending along a central axis of the cartridge, and a thermostatic adjustment assembly for adjusting the mixing temperature, said thermostatic adjustment assembly comprising:
- un système de réglage au moins partiellement reçu dans le logement et formant une surface de butée réglable en translation axiale par rapport à la tête entre une pluralité de positions de réglage par rapport à la tête, an adjustment system at least partially received in the housing and forming an abutment surface adjustable in axial translation relative to the head between a plurality of adjustment positions relative to the head,
- 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 - A thermostatic system comprising at least a first thermosensitive part on which the mixture is intended to flow, and a second part adapted to abut axially against the abutment surface, the first part being adapted to move the second part in axial translation between a plurality of relative positions relative to the first part, the relative positions being determined by the mixing temperature; and
- 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. - A drawer mounted on the first part, the drawer being movable in axial translation relative to the head between a plurality of drawer positions, a movement of the drawer from one of these drawer positions to another being intended to modify said proportion determined.
Elle concerne également un robinet mitigeur intégrant une telle cartouche. It also relates to a mixing valve incorporating such a cartridge.
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. In the sanitary field, the cartridge is a device for regulating hot and cold fluids to be mixed, in particular hot and cold water.
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. The temperature of the outgoing mixture is adjusted by the user by actuating the adjustment system to move the internal axial abutment surface relative to the head of the cartridge. The control system allows you to set a set temperature.
Le système thermostatique 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 thermostatique bute axialement, par l’intermédiaire d’un ressort de forte raideur, dit « de surcourse », contre la surface de butée définie par le système de réglage. Le mélange s’écoule sur la première partie du système thermostatique. Si la température 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. The thermostatic system allows the temperature of the mixture to be regulated around this set temperature. In a conventional thermostatic system, the slide, whose axial position determines the proportion of cold fluid and hot fluid in the mixture, is mounted fixed on the first part (thermosensitive). The second part of the thermostatic system axially abuts, by means of a spring of high stiffness, called "overtravel", against the abutment surface defined by the adjustment system. The mixture flows on the first part of the thermostatic system. If the mixing temperature increases slightly, for example because the temperature of the hot fluid increases, the first part and the second part deviate axially from each other, which has the effect of moving the first part away from the second part. Thus, the drawer moves slightly away from the head of the cartridge, which increases the proportion of cold fluid in the mixture, and therefore lowers the mixing temperature. Conversely, if the mixing temperature drops, for example because the temperature of the hot fluid drops, the drawer approaches slightly the head of the cartridge, which has the effect of increasing the proportion of hot fluid and restores the temperature of desired mixture.
Un ressort de rappel, de charge en général moitié moins 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. A return spring, generally less than half the load of the overtravel spring, and located axially on the other side of the spool relative to the cartridge head, ensures that the second part permanently abuts against the overtravel spring .
La cartouche est configurée pour que le tiroir puisse se déplacer axialement par rapport à la tête entre deux positions extrêmes dont l’écart définit la course du tiroir. Dans l’une de ces positions extrêmes, le tiroir est en butée contre la tête de la cartouche. Dans l’autre position extrême, le tiroir bute sur un corps de la cartouche. Le corps et la tête définissent ensemble une chambre dans laquelle est réalisé le mélange des deux fluides. Le corps définit deux entrées, respectivement pour les deux fluides, que le tiroir obture plus ou moins en fonction de sa position par rapport à la tête. The cartridge is configured so that the drawer can move axially relative to the head between two extreme positions whose distance defines the stroke of the drawer. In one of these extreme positions, the drawer abuts against the head of the cartridge. In the other extreme position, the drawer abuts on a body of the cartridge. The body and the head together define a chamber in which the two fluids are mixed. The body defines two inputs, respectively for the two fluids, which the drawer more or less closes depending on its position relative to the head.
La course du tiroir détermine en partie le débit maximal qu’il est possible de faire passer dans le robinet mitigeur équipé de la cartouche, d’autres éléments du robinet ayant aussi une influence sur ce débit. Plus la course est grande, plus le débit maximal est grand. The stroke of the drawer partly determines the maximum flow that can be passed through the mixer tap fitted with the cartridge, other elements of the tap also having an influence on this flow. The greater the stroke, the greater the maximum flow.
Du fait des tolérances de fabrication des éléments constituant la cartouche, la course du tiroir varie d’une cartouche à l’autre. Dit autrement, le débit maximal des cartouches présentent une certaine dispersion. Le risque existe que le débit maximal permis par une cartouche donnée soit trop faible. Due to the manufacturing tolerances of the elements constituting the cartridge, the stroke of the drawer varies from one cartridge to another. In other words, the maximum throughput of the cartridges has a certain dispersion. There is a risk that the maximum flow allowed by a given cartridge is too low.
En outre, la course du tiroir joue également un rôle déterminant dans la qualité de la régulation thermostatique. Plus la course est grande, plus la régulation est dégradée. In addition, the slide stroke also plays a decisive role in the quality of the thermostatic regulation. The greater the stroke, the more the regulation is degraded.
Il existe donc un délicat compromis entre débit maximal et régulation. There is therefore a delicate compromise between maximum flow and regulation.
Pour résoudre ce problème, des cartouches ont été développées, dans lesquelles la course du tiroir de chaque cartouche est réglée par le fabricant de cartouches en usine, avant livraison des cartouches au fabricant de robinets mitigeurs. Pour régler la course du tiroir, il est connu de mesurer la course à l’aide d’un comparateur ou d’un autre moyen de mesure pendant le réglage jusqu’à obtenir une valeur définie lors de la mise au point du produit. Ceci est possible dans l’air ou dans l’eau. To solve this problem, cartridges have been developed, in which the stroke of the drawer of each cartridge is adjusted by the cartridge manufacturer in the factory, before delivery of the cartridges to the mixer tap manufacturer. To adjust the stroke of the drawer, it is known to measure the stroke using a comparator or other measuring means during the adjustment until a defined value is obtained during the development of the product. This is possible in air or in water.
Il est également connu d’installer la cartouche sur un banc de réglage, de passer de l’eau à l’intérieur et d’ajuster la course du tiroir jusqu’à obtenir le débit souhaité. Cette solution est la plus précise, mais complexe. It is also known to install the cartridge on an adjustment bench, to pass water inside and to adjust the stroke of the drawer until the desired flow is obtained. This solution is the most precise, but complex.
Il subsiste néanmoins le problème que les tolérances de fabrication du corps du robinet mitigeur lui-même et de ses accessoires (clapets anti-retour, tête de débit, filtres éventuels) affectent aussi le débit maximal. However, there remains the problem that the manufacturing tolerances of the body of the mixing valve itself and of its accessories (non-return valves, flow head, possible filters) also affect the maximum flow.
Un but de la présente invention est de fournir une cartouche permettant de réduire de manière simple la dispersion du débit maximal après installation de la cartouche dans le corps du robinet. An object of the present invention is to provide a cartridge making it possible to reduce in a simple manner the dispersion of the maximum flow rate after installation of the cartridge in the body of the valve.
A cet effet, l’invention a pour objet une cartouche du type décrit ci-dessus, dans laquelle la tête comporte une partie filetée destinée à permettre de visser un élément complémentaire et la tête axialement l’un sur l’autre, l’élément complémentaire et la tête étant destinés à définir ensemble une chambre de mélange dans laquelle se forme le mélange et dans laquelle se situe le tiroir, la partie filetée de la tête étant située axialement du côté du système de réglage par rapport au tiroir. To this end, the subject of the invention is a cartridge of the type described above, in which the head has a threaded part intended to allow a complementary element to be screwed and the head axially one on the other, the element complementary and the head being intended to define together a mixing chamber in which the mixture is formed and in which the drawer is located, the threaded part of the head being located axially on the side of the adjustment system with respect to the drawer.
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 : According to particular embodiments, the cartridge comprises one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination:
- la partie filetée de la tête comporte un filetage intérieur par rapport à l’axe central, l’élément complémentaire étant destiné à être vissé dans la tête grâce à ce filetage ; - The threaded part of the head has an internal thread relative to the central axis, the complementary element being intended to be screwed into the head thanks to this thread;
- la tête comprend une partie principale délimitant radialement et intérieurement le logement, la partie filetée étant en saillie de la partie principale vers l’extérieur ; - The head comprises a main part delimiting the housing radially and internally, the threaded part projecting from the main part towards the outside;
- la partie filetée présente une forme en « L » en coupe selon un demi-plan radial à partie de l’axe central, la base du « L » étant fixée sur la partie principale, et la hampe du « L » définissant le filetage ; - the threaded part has an “L” shape in section along a radial half-plane from the central axis, the base of the “L” being fixed on the main part, and the shaft of the “L” defining the thread ;
- 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 partie principale de 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 ; - l’élément complémentaire forme un corps de la cartouche, le corps et la tête étant vissés l’un sur l’autre dans une position relative donnée, le corps et la tête définissant ensemble la chambre de mélange, le corps formant une butée axiale sur laquelle le tiroir est adapté pour buter dans une position extrême de la pluralité de positions de tiroir ; et - The adjustment system comprises a stop element forming the stop surface, and mounted sliding axially with respect to the head in the housing; and an adjustment member rotatably mounted on the main part of the head, the adjustment member being screwed axially on the stop element, a rotation of the adjustment member relative to the head causing an axial translation of the stop element; - the complementary element forms a body of the cartridge, the body and the head being screwed one on the other in a given relative position, the body and the head defining together the mixing chamber, the body forming an axial stop on which the drawer is adapted to abut in an extreme position of the plurality of drawer positions; and
- la position relative donnée est figée, par exemple consécutivement à un chauffage de la partie filetée de la tête par une pointe chaude, un faisceau laser, ou des ultrasons. - The given relative position is fixed, for example following heating of the threaded part of the head by a hot tip, a laser beam, or ultrasound.
L’invention concerne également un robinet mitigeur comportant une cartouche telle que décrite ci-dessus. The invention also relates to a mixing valve comprising a cartridge as described above.
L’invention concerne également un procédé de réglage d’une cartouche ou d’un robinet mitigeur tels que décrits ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : The invention also relates to a method for adjusting a cartridge or a mixing valve as described above, comprising the following steps:
- obtention de la cartouche ou du robinet mitigeur ; et - obtaining the cartridge or mixing valve; and
- vissage de l’élément complémentaire et de la tête l’un sur l’autre dans une position relative donnée, et - screwing the complementary element and the head one on the other in a given relative position, and
- blocage de la position relative donnée de manière à figer la position relative donnée, par exemple par une mise en oeuvre d’une pointe chaude, d’un faisceau laser, ou d’ultrasons pour chauffer la partie filetée. - blocking of the given relative position so as to freeze the given relative position, for example by using a hot tip, a laser beam, or ultrasound to heat the threaded part.
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 : The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which:
[Fig 1 ] 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, [Fig 1] FIG. 1 is a schematic view, in section, along a radial plane, of a mixing valve according to a first embodiment of the invention, comprising a thermostatic cartridge according to the invention,
[Fig 2] la figure 2 est une vue schématique, en coupe selon le même plan radial, de la cartouche thermostatique représentée sur la figure 1 , et [Fig 2] FIG. 2 is a schematic view, in section along the same radial plane, of the thermostatic cartridge shown in FIG. 1, and
[Fig 3] la figure 3 est une vue schématique partielle, 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. [Fig 3] Figure 3 is a partial schematic view, in section along a radial plane, of a mixing valve according to a second embodiment of the invention, comprising a thermostatic cartridge according to the invention.
En référence à la figure 1 , on décrit un robinet mitigeur 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Referring to Figure 1, a mixing valve 1 is described according to a first embodiment of the invention.
Le robinet mitigeur 1 est adapté pour mélanger un fluide entrant froid F1 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. The mixing valve 1 is suitable for mixing a cold entering fluid F1 and a hot entering fluid F2 in a determined proportion to form a mixture M having a mixing temperature and which leaves the mixing valve in order to be used by a operator (not shown). The mixer tap 1 is for example part of a sanitary installation (not shown), such as a shower cabin or a bathtub.
Le fluide F1 provient par exemple d’un réseau d’adduction d’eau (non représenté). The fluid F1 comes for example from a water supply network (not shown).
Le fluide F2 provient par exemple d’une chaudière (non représentée), individuelle ou collective. The fluid F2 comes for example from a boiler (not shown), individual or collective.
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 15 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. The mixing valve 1 comprises a valve body 5, a thermostatic cartridge 10 suitable for producing the mixture M and defining a central axis X, a member 15 for adjusting the flow rate of the mixture produced, possibly a sleeve 17 mechanically connecting the member 15 and the cartridge 10, and a ring 19 for blocking the cartridge in the valve body. In the example shown, the mixing valve 1 extends mainly along the central axis X.
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 F1 jusqu’à un espace de répartition 25, avantageusement cylindrique, du fluide F1 autour de la cartouche 10. Le corps de robinet 5 définit également une canalisation 27 pour conduire le fluide chaud F2 à un espace de répartition 29 analogue à l’espace de répartition 25, mais décalé axialement par rapport à ce dernier. The valve body 5 defines a main housing 21 in which the cartridge 10, the member 15 and the sleeve 17 are at least partially received. The valve body 5 defines a pipe 23 for conducting the cold fluid F1 to a distribution space 25, advantageously cylindrical, of the fluid F1 around the cartridge 10. The valve body 5 also defines a pipe 27 for driving the fluid hot F2 to a distribution space 29 similar to the distribution space 25, but axially offset with respect to the latter.
Le logement principal 21 présente avantageusement une forme générale cylindrique autour de l’axe central X, et est par exemple traversant selon cet axe. The main housing 21 advantageously has a generally cylindrical shape around the central axis X, and is for example traversing along this axis.
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. The sleeve 17 extends axially in the main housing 21. The sleeve 17 is hollow and defines an internal axial passage 31 to conduct the mixture M from the cartridge 10 towards the member 15. The sleeve 17 comprises a first axial end 33 integral in rotation around the central axis X of a part of the cartridge 10, and a second axial end 35 on which, in the example shown, the member 15 is fixed.
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. The first axial end 33 defines for example axial notches 37 in which a part of the cartridge 10 is engaged axially, so that a force torque exerted on the second axial end 35 around the central axis X is transmitted to the first axial end 33 and to the cartridge 10.
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. According to a variant not shown, the sleeve 17 is absent. In this case, the mixture M flows directly into the main housing 21. The member 15 is then mounted directly on the valve body 5.
L’organe 15 de réglage du débit de mélange est connu en lui-même et ne sera pas décrit ici. The member 15 for adjusting the mixing flow rate is known in itself and will not be described here.
La bague 19 comporte, dans l’exemple représenté, un filetage externe 39. La bague 19 est vissée dans le corps de robinet 5. La bague 19 est adaptée pour exercer une pression axiale sur la cartouche 10 pour la maintenir dans le logement principal 21. The ring 19 comprises, in the example shown, an external thread 39. The ring 19 is screwed into the valve body 5. The ring 19 is adapted to exert an axial pressure on the cartridge 10 to maintain it in the main housing 21.
Comme visible sur la figure 2, la cartouche 10 présente une symétrie de révolution autour de l’axe central X. As visible in FIG. 2, the cartridge 10 has a symmetry of revolution around the central axis X.
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 thermostatique 47 comportant un tiroir 49 mobile en translation axiale par rapport à la tête entre une pluralité de positions de tiroir pour régler la température de mélange. The cartridge 10 comprises a head 41, a complementary element 43 adapted to define with the head a chamber 45 in which the mixture M is formed, and a thermostatic adjustment assembly 47 comprising a drawer 49 movable in axial translation relative to the head between a plurality of drawer positions for adjusting the mixing temperature.
Deux des positions de tiroir sont représentées respectivement sur les figures 2 et 3. Two of the drawer positions are shown in Figures 2 and 3 respectively.
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. In the orientation of Figures 2 and 3, the head 41 defines an upper side along the central axis X, while the complementary element 43 defines a lower side.
La tête 41 comporte une partie principale 42 sensiblement cylindrique autour de l’axe central X, un fond 53 s’étendant radialement, et une partie filetée 44 dans laquelle l’élément complémentaire 43 est vissé axialement dans une position relative donnée. The head 41 comprises a main part 42 which is substantially cylindrical around the central axis X, a bottom 53 extending radially, and a threaded part 44 in which the complementary element 43 is screwed axially in a given relative position.
La tête 41 définit intérieurement un logement 55 délimité radialement par la partie principale 42, et axialement du côté inférieur par le fond 53. The head 41 internally defines a housing 55 delimited radially by the main part 42, and axially on the lower side by the bottom 53.
La partie filetée 44 comporte un filetage 46 intérieur par rapport à l’axe central X. The threaded part 44 has an internal thread 46 relative to the central axis X.
Selon une variante non représentée, le filetage 46 est extérieur. L’élément complémentaire 43 est alors vissé axialement sur la tête 41. According to a variant not shown, the thread 46 is external. The complementary element 43 is then screwed axially on the head 41.
Avantageusement, la bague 19 est réalisée dans un matériau adapté pour laisser passer un faisceau laser adapté pour réaliser un soudage de la partie filetée 44 sur l’élément complémentaire 43. Advantageously, the ring 19 is made of a material suitable for letting through a laser beam suitable for carrying out welding of the threaded part 44 on the complementary element 43.
La partie filetée 44 est par exemple en saillie de la partie principale vers l’extérieur. La partie filetée 44 présente avantageusement une forme en « L » en coupe selon un demi-plan radial à partie de l’axe central X, la base du « L » étant fixée sur la partie principale, et la hampe du « L » définissant le filetage 46. The threaded part 44 is for example projecting from the main part towards the outside. The threaded part 44 advantageously has an "L" shape in section along a radial half-plane from the central axis X, the base of the "L" being fixed on the main part, and the shaft of the "L" defining thread 46.
Le logement 55 présente une forme sensiblement cylindrique. Le logement 55 est fermé du côté supérieur par l’ensemble de réglage thermostatique 47 qui seront décrits plus tard. The housing 55 has a substantially cylindrical shape. The housing 55 is closed on the upper side by the thermostatic adjustment assembly 47 which will be described later.
Le fond 53 définit une ouverture 57 traversée axialement par l’ensemble de régulation thermostatique 47. The bottom 53 defines an opening 57 crossed axially by the thermostatic regulation assembly 47.
La chambre de mélange 45 est partiellement fermée du côté inférieur par l’élément complémentaire 43, et du côté supérieur par le fond 53 et l’ensemble de réglage thermostatique 47. Dans le premier mode de réalisation, l’élément complémentaire 43 forme un corps inférieur de la cartouche 10. The mixing chamber 45 is partially closed on the lower side by the complementary element 43, and on the upper side by the bottom 53 and the thermostatic adjustment assembly 47. In the first embodiment, the complementary element 43 forms a lower body of the cartridge 10.
L’élément complémentaire 43 forme une butée axiale 58 sur laquelle le tiroir 49 est adapté pour buter dans une position extrême de la pluralité de positions de tiroir. The complementary element 43 forms an axial stop 58 on which the drawer 49 is adapted to abut in an extreme position of the plurality of drawer positions.
L’élément complémentaire 43 définit une première ouverture 42A pour le fluide F1 , et une deuxième ouverture 42B pour le fluide F2. The complementary element 43 defines a first opening 42A for the fluid F1, and a second opening 42B for the fluid F2.
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. The complementary element 43 defines a lower opening 59 allowing the flow of the mixture M towards the outside of the cartridge 10, that is to say downwards in the orientation of FIGS. 2 and 3.
L’élément complémentaire 43 comporte trois joints toriques 60A, 60B, 60C disposés extérieurement et décalés axialement les uns par rapport aux autres. The complementary element 43 comprises three O-rings 60A, 60B, 60C arranged externally and offset axially with respect to each other.
La position relative donnée de l’élément complémentaire 43 par rapport à la tête peut être une position figée, par exemple consécutivement à un chauffage de la partie filetée 44 par une pointe chaude, un faisceau laser, ou des ultrasons (non représentés). The given relative position of the complementary element 43 with respect to the head can be a fixed position, for example following heating of the threaded part 44 by a hot tip, a laser beam, or ultrasound (not shown).
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 F1 et F2 dans la chambre de mélange 45. The openings 42A and 42B are advantageously circular around the central axis X and open into the distribution spaces 25 and 29. The openings 42A and 42B are axially offset and adapted to allow the entry of fluids F1 and F2 respectively into the chamber 45.
Les joints toriques 60A, 60B définissent sur l’élément complémentaire 43 une zone d’arrivée du fluide F1 autour de l’entrée 42A. The O-rings 60A, 60B define on the complementary element 43 an inlet region of the fluid F1 around the inlet 42A.
Les joints toriques 60B, 60C définissent sur l’élément complémentaire 43 une zone d’arrivée du fluide F2 autour de l’entrée 42B. The O-rings 60B, 60C define on the complementary element 43 an inlet zone for the fluid F2 around the inlet 42B.
Les zones d’arrivée des fluides F1 et F2 définissent la zone dite « en eau » de la cartouche 10. The arrival zones of the fluids F1 and F2 define the so-called "water" zone of the cartridge 10.
Outre le tiroir 49, l’ensemble de réglage thermostatique 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. L’ensemble de réglage thermostatique 47 comprend également un système thermostatique 65 s’étendant axialement à travers l’ouverture 57. In addition to the drawer 49, the thermostatic adjustment assembly 47 includes an adjustment system 61 at least partially received in the housing 55 and forming an abutment surface 63 adjustable in axial translation relative to the head 41 between a plurality of adjustment positions compared to the head. The thermostatic adjustment assembly 47 also includes a thermostatic system 65 extending axially through the opening 57.
Le 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. The adjustment system 61 comprises for example an abutment element 69 forming the abutment surface 63, and mounted to slide axially relative to the head 41 in the housing 55, and an adjustment member 71 adapted to axially move the abutment element .
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. The adjusting member 71 is for example rotatably mounted on the head 41 around the central axis X, and advantageously screwed axially on the stop element 69. The adjustment 71 advantageously forms a button actuable by an operator. A rotation of the adjustment member 71 relative to the head 41 causes an axial translation of the stop element 69.
Le système thermostatique 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 . The thermostatic system 65 comprises a first thermosensitive part 73 on which the mixture M is intended to flow, and a second part 75 which abuts axially against the abutment surface 63 defined by the adjustment system 61.
Le système thermostatique 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 thermostatique 65 comprend aussi un ressort de rappel F3 axial sur l’embout 77, la force de rappel étant dirigée de la deuxième partie 75 vers la surface de butée 63. The thermostatic system 65 advantageously comprises a nozzle 77 fixed to the first part 73, for example by screwing, and movable in axial translation in the housing 55 relative to the head 41. The thermostatic system 65 also comprises an axial return spring F3 on the end piece 77, the restoring force being directed from the second part 75 towards the abutment surface 63.
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 75. The thermostatic system 65 comprises a safety spring 81 adapted to exert an axial force F4 on the slide 49, the axial force F4 being directed from the abutment surface 63 towards the second part 75.
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. The first part 73 is adapted to slide in leaktight manner in the bottom 53 thanks to an O-ring 83. The first part 73 advantageously forms a flange 85 against which the drawer 49 abuts axially under the action of the safety spring 81 in normal operation .
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. The first part 73 is adapted to move the second part 75 in axial translation between a plurality of relative positions relative to the first part, the relative positions being determined by the mixing temperature.
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. In the example shown, the second part 75 is partially engaged in the first part 73 along the central axis X and leaves the first part the more so as the mixture M is hot.
Avantageusement, une différence de 10°C de la température de mélange provoque un déplacement relatif de la deuxième partie 75 jusqu’à quelques millimètres. Le déplacement est quasi instantané. Advantageously, a difference of 10 ° C in the mixing temperature causes a relative displacement of the second part 75 up to a few millimeters. The movement is almost instantaneous.
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. The return spring 79 is for example compressed axially between the bottom 53 of the head 41 and the end piece 77. The return spring 79 has for example a load of between two and four times that of the safety spring 81, preferably equal about four times this.
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 thermostatique 65 sont au moins partiellement engagés et guidés. The nozzle 77 advantageously defines a central passage 86 crossing along the central axis X, in which the adjustment system 61 and the second part 75 of the thermostatic system 65 are at least partially engaged and guided.
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 axialement plus proches de la surface de butée 63 que 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. The slide 49 is mounted to slide axially on the first part 73 between a normal position relative to the first part (shown in FIG. 2), in which the drawer abuts axially downwards against the flange 85, and a plurality of overtravel positions axially closer to the abutment surface 63 than the normal position relative to the first part 73. One of the overtravel positions of the drawer 49 is shown in FIG. 3. In all the overtravel positions, the slide 49 abuts axially downward, here on the complementary element 43.
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 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 F1 et du fluide chaud F2 dans le mélange M. The plurality of drawer positions includes two end positions. In one, shown in FIG. 3, the drawer 49 abuts down, here against the complementary element 43. In the other, which is deduced from FIGS. 2 and 3 by an upward translation of the drawer 49, the drawer abuts up on the head 41. The drawer positions are configured so that the movement of the drawer 49 from one of these positions to another modifies the determined proportion of the cold fluid F1 and the hot fluid F2 in the mixture Mr.
En fonction de la position relative de l’élément complémentaire 43 et de la tête 41 , la course du tiroir 49, entre les deux positions extrêmes précitées, est plus ou moins importante. Depending on the relative position of the complementary element 43 and the head 41, the travel of the slide 49, between the two extreme positions mentioned above, is more or less important.
De manière connue en soi, le tiroir 49 est adapté pour coulisser axialement contre l’élément complémentaire 43 de manière étanche, grâce à un joint d’étanchéité 87. In a manner known per se, the drawer 49 is adapted to slide axially against the complementary element 43 in leaktight manner, thanks to a seal 87.
Le tiroir 49 définit par exemple plusieurs passages axiaux 89 adaptés pour laisser passer le fluide F1 depuis le côté supérieur du tiroir vers le côté inférieur, où le fluide F1 se mélange avec le fluide F2. The drawer 49 defines, for example, several axial passages 89 adapted to let the fluid F1 pass from the upper side of the drawer to the lower side, where the fluid F1 mixes with the fluid F2.
La partie filetée 44 de la tête 41 est située axialement du côté du système de réglage 61 par rapport au tiroir 49, quelle que soit la position de tiroir occupée par le tiroir. Ainsi, dans l’exemple représenté, la partie filetée 44 de la tête 41 peut être situé axialement à l’écart de la zone en eau de la cartouche 10, c’est-à-dire au dessus du joint torique 60A dans l’exemple. The threaded part 44 of the head 41 is located axially on the side of the adjustment system 61 relative to the drawer 49, whatever the drawer position occupied by the drawer. Thus, in the example shown, the threaded part 44 of the head 41 can be located axially away from the water area of the cartridge 10, that is to say above the O-ring 60A in the example.
Le fonctionnement du robinet mitigeur 1 va maintenant être décrit. The operation of the mixing valve 1 will now be described.
La course du tiroir 49 dans la cartouche 10 est avantageusement réglée en usine en vissant plus ou moins l’élément complémentaire 43 et la tête 41 l’un dans l’autre dans une position relative donnée. The stroke of the slide 49 in the cartridge 10 is advantageously adjusted at the factory by screwing more or less the complementary element 43 and the head 41 one inside the other in a given relative position.
Ceci est avantageusement réalisé alors que la cartouche 10 a déjà été placée dans le corps de robinet 5. This is advantageously achieved when the cartridge 10 has already been placed in the valve body 5.
La tête 41 est bloquée en rotation par rapport au corps de robinet 5 grâce à la bague 19. The head 41 is locked in rotation relative to the valve body 5 thanks to the ring 19.
Il est alors possible d’appliquer un couple de force (non représenté) autour de l’axe central X sur la deuxième extrémité axiale 35 du manchon 17. Ce couple de force est transmis à l’élément complémentaire 43 par le manchon 31. Ceci permet de visser ou de dévisser l’élément complémentaire 43 dans la tête 41 dans la position relative donnée souhaitée. It is then possible to apply a force torque (not shown) around the central axis X on the second axial end 35 of the sleeve 17. This force torque is transmitted to the complementary element 43 by the sleeve 31. This makes it possible to screw or unscrew the complementary element 43 in the head 41 in the desired given relative position.
Le vissage diminue la course du tiroir 49, tandis que le dévissage l’augmente. The screwing decreases the stroke of the drawer 49, while the unscrewing increases it.
Ces opérations de réglage peuvent être réalisées alors que les fluides F1 et F2 sont effectivement mélangés par le robinet mitigeur 1. These adjustment operations can be carried out while the fluids F1 and F2 are effectively mixed by the mixing valve 1.
La partie filetée 44 de la tête 41 reste à l’écart de la zone en eau. The threaded part 44 of the head 41 remains away from the water zone.
La position relative donnée est avantageusement figée alors que la cartouche est dans le corps de robinet 5 ou dans le logement adapté d’un moyen d’assemblage de production, par exemple par une mise en oeuvre d’une pointe chaude, d’un faisceau laser, ou d’ultrasons pour chauffer la partie filetée. The relative position given is advantageously fixed while the cartridge is in the valve body 5 or in the suitable housing of a production assembly means, for example by using a hot tip, a bundle laser, or ultrasound to heat the threaded part.
En effet, la partir filetée 6 est aisément accessible par l’extérieur de la cartouche Indeed, the threaded part 6 is easily accessible from the outside of the cartridge
10. 10.
Une pointe chaude peut être appliquée sur la partie filetée 44. Un laser peut traverser la bague 19 et chauffer la partie filetée 44, en vue de la souder sur l’élément complémentaire 43. A hot point can be applied to the threaded part 44. A laser can pass through the ring 19 and heat the threaded part 44, in order to weld it on the complementary element 43.
Pendant l’utilisation du robinet mitigeur 1 , comme visible sur la figure 1 , le fluide froid F1 emprunte la canalisation 23 et arrive dans l’espace de répartition 25. Puis le fluide F1 entre dans la cartouche 10 (figure 2) par l’entrée 42A. Le fluide F1 circule d’abord dans la chambre de mélange 45 au-dessus du tiroir 49, puis emprunte les passages 89 pour arriver en dessous du tiroir et se mélanger avec le fluide chaud F2. During the use of the mixing valve 1, as visible in FIG. 1, the cold fluid F1 borrows the pipe 23 and arrives in the distribution space 25. Then the fluid F1 enters the cartridge 10 (FIG. 2) through the entrance 42A. The fluid F1 first circulates in the mixing chamber 45 above the drawer 49, then takes the passages 89 to arrive below the drawer and mix with the hot fluid F2.
Le fluide chaud F2, avant son mélange avec le fluide froid F1 , 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 F1 et forme le mélange M à la température de mélange. The hot fluid F2, before mixing with the cold fluid F1, follows the pipe 27 (FIG. 1) to arrive in the distribution space 29. Then, the fluid F2 enters the cartridge 10 (FIG. 2) through the inlet 42B and arrives in the mixing chamber 45 where it mixes with the fluid F1 and forms the mixture M at the mixing temperature.
Le mélange M s’écoule contre la première partie 73 du système thermostatique 65, et sort de la cartouche 10 par l’ouverture 59. The mixture M flows against the first part 73 of the thermostatic system 65, and leaves the cartridge 10 through the opening 59.
Le mélange M s’écoule ensuite dans le conduit 31 du manchon 17 et sort du robinet mitigeur au niveau de l’organe 15. The mixture M then flows into the conduit 31 of the sleeve 17 and leaves the mixer tap at the level of the member 15.
L’organe 15 permet de modifier le débit du mélange M en admettant des débits plus ou moins grands de fluide F1 et de fluide F2. The member 15 makes it possible to modify the flow rate of the mixture M by admitting more or less large flow rates of fluid F1 and of fluid F2.
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 F2 est faible. 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. The mixing temperature is determined by the position of the drawer occupied by the drawer 49. In the example shown, in FIG. 2, the lower the drawer 49 and the lower the proportion of hot fluid F2. To adjust a set temperature, the operator acts directly or indirectly on the regulating member 71, by rotating it in one direction or the other around the central axis X, which has the effect of displacing axially the abutment surface 63.
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. Thanks to the return spring 79, in normal operation, the second part 75 of the thermostatic system 65 remains in abutment against the abutment surface 63.
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. Similarly, in normal operation, thanks to the safety spring 81, the drawer 49 remains in axial abutment against the flange 85 of the first part 73 of the thermostatic system 65. The drawer 49, in normal operation, is fixed relative to the first part 73. Thus, the operator moves the slide 49 axially by acting on the adjustment system 61 to choose the set temperature.
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. The mixture M flowing over the thermosensitive first part 73 of the thermostatic system 65, the mixing temperature is communicated to this first part, which determines the relative position of the second part 75 relative to the first part 73.
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 F2 et contribue à ramener la température de mélange à la valeur de consigne. If the mixing temperature increases relative to the set temperature, the first part 73 heats up and changes the relative position of the second part 75 relative to the first part, which has the effect of moving the drawer 49 towards a lower axial position relative to the head 41. This reduces the intake of the hot fluid F2 and contributes to bringing the mixing temperature back to the set value.
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 F1 par rapport au fluide chaud F2 et contribue à remonter la température de mélange vers la température de consigne. Conversely, if the mixing temperature drops, the first part 73 cools and changes the relative position of the second part 75 relative to the first part so that the drawer 49 is moved upwards relative to the head 41. This has the effect of reducing the proportion of the cold fluid F1 relative to the hot fluid F2 and contributes to raising the mixing temperature to the set temperature.
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. Le système thermostatique 65 butte alors sur l’élément de butée 69 par l’intermédiaire de l’embout 77. If the abutment surface 63 is set high enough relative to the head 41, the drawer 49 can abut against the head 41. In this case, the contact between the second part 75 and the abutment surface 63 can cease. The thermostatic system 65 then abuts on the stop element 69 via the end piece 77.
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). Si la température du mélange M vient à augmenter de manière importante, la dilatation du système thermostatique 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 thermostatique 65 peut ainsi se dilater librement sans risque d’être endommagé. In normal operation, that is to say when the drawer 49 is in the normal position shown in FIG. 2, in axial abutment against the flange 85, the restoring force F3 is of the order of 80 N (newton) . The axial force F4 exerted by the safety spring 81 on the slide 49 is of the order of 20 N. Thus, the second part 75 of the thermostatic system undergoes, relative to the first part 73, an axial force of approximately 60 N (80 N - 20 N). If the temperature of the mixture M increases significantly, the expansion of the thermostatic system 65 is such that the drawer 49 comes to a bottom stop, in the example against the complementary element 43. The drawer 49 then leaves its normal position in stop against the flange 65 to occupy one of the overtravel positions. The thermostatic system 65 can thus expand freely without risk of being damaged.
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 dû 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 les cartouches de l’état de la technique. In this overtravel operation, the second part 75 undergoes, relative to the first part 73, a compression force which is only due to the action of the return spring 79 on the end piece 77. This force is d '' about 80 N, as in normal operation, plus about 15 N due to the additional compression of the return spring. The second part 75 therefore undergoes an effort of approximately 95 N, which is significantly lower than the cartridges of the state of the art.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, en particulier le positionnement axial particulier de la partie filetée 44, le réglage de la course du tiroir 49 dans la cartouche 10 peut facilement être réalisé sur un banc d’essai en eau, car la partie filetée est facilement accessible et hors d’eau. En outre, le réglage peut être effectué directement dans le robinet mitigeur 1. Ainsi, la dispersion du débit maximal après installation de la cartouche 10 dans le corps du robinet 5 est réduite. Thanks to the characteristics described above, in particular the particular axial positioning of the threaded part 44, the adjustment of the stroke of the slide 49 in the cartridge 10 can easily be carried out on a water test bench, because the threaded part is easily accessible and out of water. In addition, the adjustment can be carried out directly in the mixing valve 1. Thus, the dispersion of the maximum flow rate after installation of the cartridge 10 in the body of the valve 5 is reduced.
En outre, les performances thermostatiques de la cartouche 10 sont également améliorées. In addition, the thermostatic performance of the cartridge 10 is also improved.
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. In addition, thanks to the above characteristics, the return spring, which is usually located below the flange 85 in the orientation of Figure 2, is placed in the housing 55, which allows to design a cartridge 10 more axially compact.
Le système thermostatique 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 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). The thermostatic system 65 benefits from long and precise guidance between, on the one hand, the bottom 53 of the head 41, and, on the other hand, the end piece 77. In a conventional design of a thermostatic cartridge, the most of the time, the thermostatic system is guided around the second part and of the drawer 49. However, there are a large number of functional diametric clearances around the second part, and around the drawer, as well as geometric defects between components (concentricities , perpendicularities).
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 thermostatique 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. En référence à la figure 3, on va maintenant décrire un robinet mitigeur 101 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Finally, the nozzle 77 allows, thanks to the central passage 86, precise guidance between the stop element 69 and the second part 75 of the thermostatic system 65. Consequently, the risks of misalignment between the thermostatic system 65 and the head 41 are reduced. On the contrary, in a conventional design of the cartridge, the alignment in question is dependent on a large number of functional diametric clearances, as well as the aforementioned geometric defects between the components. Referring to Figure 3, we will now describe a mixer tap 101 according to a second embodiment of the invention.
Le robinet mitigeur 101 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. The mixing valve 101 is similar to the mixing valve 1 shown in Figure 1. Similar elements have the same reference numerals and will not be described again. Only the differences will be described in detail below.
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. The mixing valve 101 comprises a valve body 105 whose internal shapes differ from those of the valve body 5 shown in FIG. 1.
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. The mixing valve 101 does not include a sleeve 17, and its flow regulating member 15 (not shown) is structurally similar to that of the mixing valve 1, but directly fixed to the valve body 105.
Le robinet mitigeur 101 comprend une cartouche 1 10 thermostatique simplifiée par rapport à la cartouche 10 représentée sur les figures 1 à 3. The mixing valve 101 comprises a cartridge 1 10 thermostatic simplified compared to the cartridge 10 shown in Figures 1 to 3.
En effet, comme visible sur la figure 5, la cartouche 1 10 ne comprend pas d’élément complémentaire définissant, avec la tête 41 , la chambre de mélange 45. C’est le corps de robinet 105 qui forme l’élément complémentaire pour définir la chambre de mélange 45. Indeed, as visible in Figure 5, the cartridge 1 10 does not include an additional element defining, with the head 41, the mixing chamber 45. It is the valve body 105 which forms the complementary element to define the mixing chamber 45.
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. The side wall 51 of the head 41 does not extend axially beyond the bottom 53. The head 41 does not define the mixing chamber 45 radially.
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. In particular, the slide 49 slides axially against an internal wall 151 of the valve body 105 located axially between the distribution spaces 25 and 29.
Le corps de robinet 105 comporte une saillie interne 143 dans le logement principal 21 . The valve body 105 has an internal projection 143 in the main housing 21.
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. In this embodiment, the mixing chamber 45 is defined by the bottom 53 of the head 41, by the drawer 49, and by the projection 143.
La saillie définit une ouverture 147 de passage pour le mélange M. The projection defines a passage opening 147 for the mixture M.
En outre, le corps du robinet 105 comporte une paroi interne 145 en contact direct et étanche avec la tête 41. In addition, the body of the tap 105 has an internal wall 145 in direct and sealed contact with the head 41.
Le robinet mitigeur 101 fonctionne de manière analogue au robinet mitigeur 1. The mixer tap 101 works in a similar way to the mixer tap 1.
Le réglage de la course du tiroir 49 est avantageusement effectué en vissant plus ou moins la tête 41 sur le corps de robinet 105 dans une position relative donnée. La position relative est avantageusement figée de la même manière que dans le premier mode de réalisation. The adjustment of the stroke of the slide 49 is advantageously carried out by screwing more or less the head 41 on the valve body 105 in a given relative position. The relative position is advantageously fixed in the same way as in the first embodiment.
La cartouche 1 10 présente l’avantage supplémentaire par rapport à la cartouche 10 de comporter moins d’éléments. The cartridge 1 10 has the additional advantage over the cartridge 10 of having fewer elements.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cartouche (10 ; 1 10) thermostatique pour un robinet mitigeur (1 ; 101 ), le robinet mitigeur (1 ; 101 ) étant destiné à mélanger un fluide entrant froid (F1 ) et un fluide entrant chaud (F2) dans une proportion déterminée pour former un mélange (M) ayant une température de mélange, la cartouche (10 ; 1 10) comprenant une tête (41 ) définissant un logement (55) s’étendant selon un axe central (X) de la cartouche (10 ; 1 10), et un ensemble de réglage thermostatique (47) pour régler la température de mélange, ledit ensemble de réglage thermostatique (47) comportant : 1. Thermostatic cartridge (10; 1 10) for a mixing valve (1; 101), the mixing valve (1; 101) being intended to mix a cold incoming fluid (F1) and a hot incoming fluid (F2) in a proportion determined to form a mixture (M) having a mixing temperature, the cartridge (10; 1 10) comprising a head (41) defining a housing (55) extending along a central axis (X) of the cartridge (10; 1 10), and a thermostatic adjustment assembly (47) for adjusting the mixing temperature, said thermostatic adjustment assembly (47) comprising:
- 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 (41 ), - an adjustment system (61) at least partially received in the housing (55) and forming an abutment surface (63) adjustable in axial translation relative to the head (41) between a plurality of adjustment positions relative to the head (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 - a thermostatic system (65) comprising at least a first thermosensitive part (73) on which the mixture (M) is intended to flow, and a second part (75) adapted to abut axially against the abutment surface (63) , the first part (73) being adapted to move the second part (75) in axial translation between a plurality of relative positions relative to the first part (73), the relative positions being determined by the mixing temperature, and
- 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 (49), un déplacement du tiroir de l’une de ces positions de tiroir vers une autre étant destiné à modifier ladite proportion déterminée, - A drawer (49) mounted on the first part (73), the drawer (49) being movable in axial translation relative to the head (41) between a plurality of drawer positions (49), a displacement of the drawer from the one of these drawer positions towards another being intended to modify said determined proportion,
caractérisée en ce que la tête (41 ) comporte une partie filetée (44) destinée à permettre de visser un élément complémentaire (43) et la tête (41 ) axialement l’un sur l’autre, l’élément complémentaire (43) et la tête (41 ) étant destinés à définir ensemble une chambre de mélange (45) dans laquelle se forme le mélange (M) et dans laquelle se situe le tiroir (49), la partie filetée (44) de la tête (41 ) étant située axialement du côté du système de réglage (61 ) par rapport au tiroir (49). characterized in that the head (41) has a threaded part (44) intended to allow a complementary element (43) to be screwed and the head (41) axially one on the other, the complementary element (43) and the head (41) being intended to define together a mixing chamber (45) in which the mixture (M) is formed and in which the drawer (49) is located, the threaded part (44) of the head (41) being located axially on the side of the adjustment system (61) relative to the slide (49).
2. Cartouche (10 ; 1 10) selon la revendication 1 , dans laquelle la partie filetée (44) de la tête (41 ) comporte un filetage (46) intérieur par rapport à l’axe central (X), l’élément complémentaire (43) étant destiné à être vissé dans la tête (41 ) grâce à ce filetage (46). 2. Cartridge (10; 1 10) according to claim 1, wherein the threaded part (44) of the head (41) has an internal thread (46) relative to the central axis (X), the complementary element (43) being intended to be screwed into the head (41) thanks to this thread (46).
3. Cartouche (10 ; 1 10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la tête (41 ) comprend une partie principale (42) délimitant radialement et intérieurement le logement (55), la partie filetée (44) étant en saillie de la partie principale (42) vers l’extérieur. 3. Cartridge (10; 1 10) according to claim 1 or 2, wherein the head (41) comprises a main part (42) delimiting radially and internally the housing (55), the threaded part (44) projecting from the main part (42) outwards.
4. Cartouche (10 ; 1 10) selon la revendication 3, dans laquelle la partie filetée (44) présente une forme en « L » en coupe selon un demi-plan (P) radial à partie de l’axe central (X), la base du « L » étant fixée sur la partie principale (42), et la hampe du « L » définissant le filetage (46). 4. Cartridge (10; 1 10) according to claim 3, wherein the threaded portion (44) has an "L" shape in section along a radial half-plane (P) from the central axis (X) , the base of the "L" being fixed on the main part (42), and the shaft of the "L" defining the thread (46).
5. Cartouche (10 ; 1 10) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans laquelle le système de réglage (61 ) comprend : 5. Cartridge (10; 1 10) according to any one of claims 3 or 4, in which the adjustment system (61) comprises:
- 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 a stop element (69) forming the stop surface (63), and slidably mounted axially relative to the head (41) in the housing (55), and
- un organe de réglage (71 ) monté rotatif sur la partie principale (42) de la tête (41 ), l’organe de réglage (71 ) étant vissé axialement sur l’élément de butée, une rotation de l’organe de réglage (71 ) par rapport à la tête (41 ) entraînant une translation axiale de l’élément de butée (69). - an adjustment member (71) rotatably mounted on the main part (42) of the head (41), the adjustment member (71) being screwed axially on the stop element, a rotation of the adjustment member (71) relative to the head (41) causing an axial translation of the stop element (69).
6. Cartouche (10 ; 1 10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l’élément complémentaire (43) forme un corps de la cartouche (10 ; 1 10), le corps et la tête (41 ) étant vissés l’un sur l’autre dans une position relative donnée, le corps et la tête (41 ) définissant ensemble la chambre de mélange (45), le corps formant une butée axiale (58) sur laquelle le tiroir est adapté pour buter dans une position extrême de la pluralité de positions de tiroir. 6. Cartridge (10; 1 10) according to any one of claims 1 to 5, wherein the complementary element (43) forms a body of the cartridge (10; 1 10), the body and the head (41) being screwed one on the other in a given relative position, the body and the head (41) together defining the mixing chamber (45), the body forming an axial stop (58) on which the drawer is adapted to stop in one extreme position of the plurality of drawer positions.
7. Cartouche (10 ; 1 10) selon la revendication 6, dans laquelle la position relative donnée est figée, par exemple consécutivement à un chauffage de la partie filetée (44) de la tête (41 ) par une pointe chaude, un faisceau laser, ou des ultrasons. 7. Cartridge (10; 1 10) according to claim 6, wherein the given relative position is fixed, for example following heating of the threaded part (44) of the head (41) by a hot tip, a laser beam , or ultrasound.
8. Robinet mitigeur (1 ; 101 ), comportant une cartouche (10 ; 1 10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. 8. Mixer tap (1; 101), comprising a cartridge (10; 1 10) according to any one of claims 1 to 7.
9. Procédé de réglage d’une cartouche (10 ; 1 10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 ou d’un robinet mitigeur (1 ; 101 ) selon la revendication 8, comprenant les étapes suivantes : 9. Method for adjusting a cartridge (10; 1 10) according to any one of claims 1 to 7 or a mixing valve (1; 101) according to claim 8, comprising the following steps:
- obtention de la cartouche (10 ; 1 10) ou du robinet mitigeur (1 ; 101 ), - vissage de l’élément complémentaire (43) et de la tête (41 ) l’un sur l’autre dans une position relative donnée, et - obtaining the cartridge (10; 1 10) or the mixing valve (1; 101), - screwing the complementary element (43) and the head (41) one on the other in a given relative position, and
- blocage de la position relative donnée de manière à figer la position relative donnée, par exemple par une mise en oeuvre d’une pointe chaude, d’un faisceau laser, ou d’ultrasons pour chauffer la partie filetée (44). - blocking of the given relative position so as to freeze the given relative position, for example by using a hot tip, a laser beam, or ultrasound to heat the threaded part (44).
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