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Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de
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1 B D'INVENTION au nom de : Société dite : HANSA AG
METALLWERKEpour : "Cartouche de commande pour un robinet sanitaire et procédé pour sa réalisation". Convention Internationale : priorité d'une demande de brevet déposée en ALLEMAGNE FEDERALE le 15 octobre 1982 sous le nO P 32 38 289.8 (Inventeur : Hans OBERDORFER)
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La présente invention concerne une cartouche de commande pour un robinet sanitaire avec un corps de cartouche consistant en deux moitiés, qui sont reliées ensemble à un ou plusieurs endroits de liaison, de telle manière qu'un empilage de disques de commande contenus dans le corps de cartouche se trouve sous une tension déterminée.
L'invention concerne encore un procédé pour la réalisation d'une cartouche de commande pour le domaine sanitaire, suivant lequel deux moitiés de corps de cartouche renfermant un empilage de disques de commande sont rapprochées l'une de l'autre suffisamment, jusqu'à ce que les disques de commande se trouvent sous une tension déterminée, après quoi les deux moitiés sont réunies ensemble suite à l'introduction d'une force, en particulier sont soudées par ultrasons.
Dans des robinets à disques de commande, qui renferment plusieurs disques de commande glissant l'un sur l'autre avec des surfaces agissantes ayant subi un polissage de haute qualité, il est de grande importance pour le maintien d'un bon fonctionnement pendant une longue durée d'utilisation que la force de pression réciproque, sous laquelle se trouvent les disques de commande, possède une valeur bien définie. Comme maintenant cependant les diverses pièces se trouvant à l'intérieur de la cartouche de commande, en particulier les disques de commande eux-mêmes, ont des tolérances de fabrication, il est requis de régler individuellement chaque cartouche de commande lors de la fabrication.
Par la demande de brevet allemand DE-AS 27 39 154
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est connue une cartouche de commande du type décrit plus
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e e haut, respectivement un procédé type décrit plus haut, qui est conformée de la manière suivante, respectivement qui est exécuté de la façon suivante :
Les deux moitiés d'un corps de cartouche sont, après que les disques de commande et suivant les cas les joints élastiques aient été insérés, déplacés l'un sur l'autre. Par un moyen approprié, en particulier une soudure par ultrasons, il se produit lors d'un mouvement relatif des deux moitiés de corps de cartouche une déformation de la matière jusqu'à ce que la position souhaitée des moitiés de corps liée à la force de pression requise sur les disques de commande soit atteinte.
Dans cette conformation de la cartouche de commande, respectivement dans ce type de déroulement de procédé la direction de la force, qui est appliquée pour le rapprochement des deux moitiés de corps de cartouche et pour l'obtention de la tension entre les disques de commande, est parallèle à la direction de la force, qui est re- quise pour la liaison permanente des deux moitiés de corps, particulièrement dans la soudure par ultrasons. Les deux forces ne sont par suite pas indépendantes l'une de l'autre mais correspondent essentiellement en direction et en valeur.
Par suite, il est extraordinairement difficile si pas impossible d'obtenir aussi bien une liaison optimale qu'un réglage optimal, comme aussi la tension correcte des disques de commande à l'intérieur du corps de cartouche.
Le but de la présente invention est de conformer une cartouche de commande du type décrit plus haut, de telle manière que soit possible une liaison optimale des deux moitiés de corps de cartouche, sans que pour cela il soit porté atteinte ou que soit rendu difficile le réglage de la force, avec laquelle sont pressés l'un contre l'autre les disques de commande.
Ce but est atteint suivant l'invention du fait qu'une des deux moitiés de corps de cartouche comprend au moins une surface de guidage, qui s'étend perpendiculaire-
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ment aux surfaces agissantes polies des disques de commande, et est montée télescopiquement sur l'autre des deux moitiés de corps de cartouche, et du fait que les endroits de liaison entre les deux moitiés de corps se trouvent sur cette ou ces surfaces de guidage.
Dans cette conformation de la cartouche de commande la force, avec laquelle les deux moitiés de corps de cartouche sont réunies entr'elles, par exemple sont soudées par ultrasons, peut être maintenue perpendiculairement à cette force, avec laquelle les deux moitiés de corps sont déplacées l'une sur l'autre et est réglée la tension des disques de commande. Les deux forces ne s'influencent pas réciproquement et peuvent conserver ainsi la valeur optimale.
De manière appropriée l'autre des deux moitiés de corps de cartouche aussi possède au moins une surface de guidage, qui s'étend parallèlement à la surface de guidage de la première moitié de corps et lui est voisine, les surfaces de guidage voisines étant reliées entr'elles par les endroits de liaison.
Lorsque la liaison durable des deux moitiés de corps de cartouche résulte d'une soudure par ultrasons, il est approprié que l'une des deux moitiés de corps à relier ensemble possède dans la région des surfaces de guidage des saillies ou des nervures, qui servent de transmetteur de direction d'énergie pour une soudure par bombardement électronique.
Dans une forme de réalisation avantageuse de la cartouche de commande les deux moitiés de corps de cartouche possèdent chacune deux surfaces de guidage coopérant par paire.
On peut aussi prévoir plusieurs surfaces de guidage ne se joignant pas directement l'une l'autre. Ainsi, il peut être recommandé de conformer les surfaces de guidage d'une moitié de corps de cartouche sur des appendices, qui sont formés sur cette moitié de corps et viennent en
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prise avec l'autre moitié de corps de cartouche. Entre ces appendices subsistent alors des endroits, dans lesquels le corps de cartouche possède une fenêtre ou des évidements, hors desquels font saillie des pièces internes de la cartouche, respectivement à travers lesquels des pièces internes de la cartouche sont accessibles.
Le but de la présente invention est encore de créer un procédé du type décrit plus haut, suivant lequel la pression requise des disques de commande n'est pas modifiée ou n'est pas réduite ou n'est pas difficile à atteindre par la force, qui est requise pour la liaison des deux moitiés de corps de cartouche.
Ce but est atteint suivant l'invention, du fait que la direction de la force, qui est appliquée pour le rapprochement des deux moitiés de corps de cartouche et pour l'obtention de la tension des disques de commande, est perpendiculaire à la direction de la force, qui est utilisée pour l'obtention de la liaison, en particulier par soudure par ultrasons.
De cette manière les deux forces, qui jouent un rôle lors du montage de la cartouche de commande, sont découplées totalement l'une par rapport à l'autre et peuvent être réglées à la valeur optimale.
Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après sur la base du dessin annexé, qui montre en :
Figure 1 la vue latérale d'une cartouche de commande pour un mélangeur à levier unique, et
Figure 2 une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La cartouche de commande représentée au dessin et désignée globalement par l'indice de référence 1 est destinée à un mélangeur sanitaire à levier unique. Elle renferme les éléments de commande requis pour le réglage de la quantité et de la température de l'eau. Elle est destinée à être montée dans un corps d'appareil de robinet non représenté et elle comprend un corps de cartouche 2, qui est com-
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posé de deux moitiés non symétriques 2a et 2b. Celles-ci sont soudées ensemble par ultrasons d'une manière qui doit encore être décrite.
Le corps de cartouche 2 entoure et renferme les éléments de commande conformés comme disques de commande 3,4, 5 et superposés de manière empilée. Au sujet des détails de la réalisation de ces disques de commande 3,4, 5 ainsi que du déroulement de leur déplacement et de la manière de fonctionner on se reportera à la demande de brevet allemand DE-OS 27 38 461 qu'on peut résumer de la manière suivante :
La moitié 2a de corps de cartouche présente une ouverture d'alimentation 6 pour de l'eau chaude ainsi qu'une ouverture d'alimentation 7 pour de l'eau froide. Celles-ci communiquent avec des orifices de passage 8,9 d'un premier disque de-commande 3, disposé de manière fixe dans la moitié de corps 2a.
La face du disque de commande 3 se trouvant à droite au dessin a subi un polissage de qualité élevée et repose sur une face traitée de la même manière d'un deuxième disque de commande 4. Celui-ci présente un orifice de passage (non représenté), qui peut être monté en chevauchant plus ou moins les orifices de passage 8,9 du disque de commande 3. En outre, le deuxième disque de commande 4 est déplaçable dans deux directions perpendiculaires entr' elles. Les forces requises à cette fin passent par un cadre en matière plastique 10, qui entoure de manière serrée le disque de commande 4. Le disque de commande 4 est déplacé en va-et-vient au moyen d'une tige de manoeuvre 11, qui est reliée au cadre 10, perpendiculairement par pression ou traction (par rapport à la position de montage courante représentée dans la figure 1 dans le corps d'appareil de robinet).
De ce fait est réglée la quantité d'eau de mélange qui s'écoule.
La seconde direction de déplacement, perpendiculaire à celle-ci, est commandée par des nez 12,13 du cadre 10, nez qui font saillie sur le corps de cartouche 2. Les
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nez 12,13 glissent sur une surface à came ou de guidage d'une douille (non représentée) susceptible de torsion et glissée sur la cartouche de commande 1. Lors de la rotation de la douille il s'ensuit un déplacement du disque de commande 4 correspondant au contour de la surface à came ou de guidage dans la vue de la figure 2 vers le haut ou vers le bas. De ce fait, est réglée la température de l'eau de mélange qui s'écoule.
La face du deuxième disque de commande 4 se trouvant à droite au dessin a également subi un polissage de qualité élevée et repose sur une face traitée de la même manière d'un troisième disque de commande 5. Celui-ci se trouve immobile dans la moitié de corps 2b et n'a aucune influence sur la commande propre du courant d'eau. Il exerce une fonction de guidage pour le disque de commande mobile 4., L'eau traversant l'orifice de passage du disque de commande 4 s'écoule à travers un orifice de passage 14 du disque de commande 5 et de là vers un orifice de sortie 15 de la cartouche de commande 1.
Le fonctionnement exact de la cartouche de commande 1 est garanti quant à sa durée, lorsque la force de pression réciproque des disques de commande 3, 4,5 disposés l'un sur l'autre à l'intérieur de l'empilage de disques a une valeur bien définie. Comme les divers éléments de la cartouche de commande 1, particulièrement aussi les disques de commande 3, 4,5 eux-mêmes, sont toujours grevés d'une certaine tolérance, il est requis d'équilibrer chaque cartouche individuellement lors du montage, c'est-à-dire de déterminer l'espace d (figure 2) entre les deux moitiés de corps 2a, 2b, auquel correspond la force de pression correcte des disques de pression, et de relier alors entr'elles dans cette position de manière permanente les moitiés de corps 2R, 2b.
A cet effet, la moitié de corps 2b est pourvue d'appendices 16,17, qui viennent en prise partiellement avec la moitié de corps 2b et possèdent des surfaces de guidage
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18,19 (figure 2) dirigées vers l'intérieur. Les surfaces de guidage 18,19 sont disposées perpendiculairement aux surfaces actives polies des disques de commande 3,4, 5.
La moitié de corps 2a est également pourvue de surfaces de guidage 20,21, qui sont parallèles et voisines des surfaces de guidage 18,19 de la moitié de corps 2b. Les surfaces de guidage 20,21 sont pourvues de saillies ou nervures 22, qui s'appliquent sur les surfaces de guidage 18, 19 de la moitié de corps 2b et servent lors de la soudure par ultrasons de manière connue comme transmetteur de direction d'énergie.
Le réglage de la cartouche de commande 1 se réalise de la manière suivante :
Après que soient encastrés dans les moitiés de corps de cartouche 2a, 2b les divers éléments, en particulier les risques de commande ze et 5 et les joints élastiques se trouvant derrière les disques de commande 3 et 5, les appendices 16,17 de la moitié de corps 2b sont glissés sur les surfaces de guidage 20,21 ; ainsi, la cartouche de commande 1 est assemblée tout d'abord de manière lâche.
Les moitiés de corps de cartouche 2a, 2b sont alors soumises à une force P1 dans le sens de la flèche en figure 1, aussi perpendiculairement aux surfaces actives polies des disques de commande, force qui correspond à la force de pression souhaitée des disques 3, 4, 5. De ce fait, les deux moitiés de corps 2a, 2b prennent une position relative déterminée, suivant laquelle reste entr'elles un jeu déterminé d.
Dans cette position les deux moitiés de corps 2a, 2b sont soudées ensemble par ultrasons de manière connue aux endroits de contact des nervures 22 avec les surfaces de guidage 18,19. Ainsi, est fournie une force agissante P2 en direction de la flèche en figure 2. Comme les directions des forces P2 et P1 sont appliquées perpendiculairement entr'elles, la force P2 n'influence d'aucune manière la force P1. Elle peut donc être choisie arbitrairement, de telle manière que soit obtenue une liaison par soudure opti-
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male, sans que pour cela la force de pression P1 appliquée auparavant sur les disques de commande 3,4, 5 soit modifiée ou réduite.
Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus on est parti du fait que la liaison des deux moitiés de corps de cartouche est réalisée par une soudure à ultrasons. La conformation de la cartouche de commande du type décrit, respectivement le procédé décrit est cependant valable pour tous les types de liaison, où la liaison résulte d'une force déterminée. Sont ainsi aussi possibles une soudure par bombardement électronique, un collage ou encore une fixation amovible se trouvant sous tension des deux moitiés de corps de cartouche.