WO2019228981A1 - Cartouche thermostatique, ainsi que robinet mitigeur comprenant une telle cartouche thermostatique - Google Patents

Cartouche thermostatique, ainsi que robinet mitigeur comprenant une telle cartouche thermostatique Download PDF

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thermostatic
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/134—Control 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
    • G05D23/1346—Control 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30—Details

Definitions

  • Thermostatic cartridge and mixing valve comprising such a thermostatic cartridge
  • the present invention relates to a thermostatic cartridge, and a mixing valve comprising such a thermostatic cartridge.
  • thermostatic regulation is obtained by means of a thermostatic element comprising, on the one hand, a piston, which is normally fixed with respect to an envelope of the cartridge, and, on the other hand, a body heat-sensitive, which typically contains a thermally expandable material such as wax and which is integral with a drawer.
  • This drawer is movable relative to the casing so as to inversely vary the respective flow sections of two fluids to be mixed, called “hot fluid” and “cold fluid", entering the inside of the casing in order to mix these fluids in variable proportions to obtain a fluid output, called “mixed fluid".
  • the thermostatic control temperature that is to say the equilibrium temperature around which is regulated, is regulated. the temperature of the mixed fluid.
  • FR-E-92 539 and WO-A1-20050 / 103853 disclose examples of this type of cartridge.
  • the cartridge is generally equipped with a control rod, which is arranged coaxially with the cartridge and which extends both outside the casing, to be rotated on itself by a user, and inside the casing to be mechanically connected to the adjustment mechanism and thereby actuate the latter displacement when the user drives the control rod in rotation.
  • the angular travel of the rod is limited between two angular positions corresponding respectively to a low extreme value and a high extreme value of the thermostatic control temperature, this limitation of the stroke being generally obtained by the presence of mechanical stops integral with the valve body in which the cartridge is installed.
  • control rod is satisfactory for the valves in which a manual biasing lever can come to coaxially couple to the rod outside the envelope.
  • a central control rod may pose difficulties in integrating the cartridge into the body of the valves.
  • GB 2 266 132 proposes a different type of cartridge, in which the opening-closing of the mixed water flow and the adjustment of the temperature of this mixed water are controlled thanks to a single external projecting member of the cartridge.
  • This member is coaxially secured to a casing movably mounted within a cartridge body and a valve body, this mobility being both in translation along the central axis of the cartridge and in rotation around of this axis.
  • a cold water supply and a hot water supply are jointly open or closed by the casing.
  • the object of the present invention is to provide an alternative thermostatic cartridge, having new arrangements with respect to its control of the thermostatic control temperature.
  • the subject of the invention is a thermostatic cartridge, as defined in claim 1.
  • the invention goes against the traditional arrangement in which the control of the thermostatic control temperature is provided by a dedicated member, occupying the central region of one of the axial ends of the cartridge, such as a rod: the idea underlying the invention is to use, as a control member of the cartridge, the envelope thereof, which defines the mixing chamber of the hot and cold fluid and which is traversed by these hot and cold fluids, entering the cartridge, to reach the mixing chamber.
  • the casing is not fixed in rotation but is rotatably mounted around the axis inside a cartridge body intended to be fixedly received in a valve body.
  • the rotational drive of this casing from outside the cartridge body can be provided in various arrangements, in particular at an axial end of the casing and / or the outer periphery of this casing.
  • the invention can thus advantageously allow a direct hydraulic path, that is to say without hydraulic bend at 180 °, can be preserved in the case where the entries of the hot fluid and cold fluid in the cartridge are axially at the same time. opposite of the output of the mixed fluid.
  • the invention can also advantageously allow all the components of the thermostatic cartridge, except its cartridge body, to be rotatably connected about the axis and thus rotated together with its casing, which avoids or limits the friction of displacements. between these components.
  • thermostatic cartridge according to the invention are specified in the dependent claims.
  • the invention also relates to a mixing valve, comprising a valve body, which is intended to be supplied with hot fluid and cold fluid, and a thermostatic cartridge, which is as defined above and whose cartridge body is attached firmly inside the faucet body.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mixing valve, equipped with a cartridge according to the invention, a valve body being cut longitudinally;
  • FIG. 2 is a perspective view of the cartridge of FIG. 1, shown alone;
  • FIG. 3 is an elevational view along the arrow III of Figure 1;
  • FIGS. 6 and 7 are views respectively similar to Figures 4 and 5, but illustrate the cartridge being mounted within the valve body;
  • FIG. 8 is a perspective view of a nut, shown alone, belonging to the cartridge of the preceding figures.
  • FIG. 9 is a perspective view of a longitudinal section of a cartridge body belonging to the cartridge of the preceding figures.
  • FIG. 10 is a view similar to Figure 4, illustrating another embodiment of a thermostatic cartridge according to the invention.
  • FIG. 1 to 7 is shown a thermostatic cartridge 1 arranged around and along a central axis X-X.
  • the cartridge 1 is adapted to equip a mixing valve 2 so as to mix hot water and cold water.
  • the valve 2 comprises a valve body 3 which delimits a cavity 4 for receiving the cartridge 1.
  • the valve body 3 is provided with an inlet valve. hot water 5 and a cold water inlet 6, which open into the bottom of the cavity 4.
  • the specificities of the valve 2 are not limiting of the invention.
  • the following description of the cartridge 1 is oriented relative to the axis XX, considering that the terms “bottom”, “bottom”, and the like are used to designate elements of the cartridge which are facing the bottom of the cavity 4 when the cartridge is received in this cavity, while the terms “top”, “top” and the like are used to designate elements of the cartridge which are rotated axially opposite.
  • the upper elements of the cartridge 1 are turned towards the upper part of the figures.
  • this orientation defined here for convenience is not limiting of the invention: in particular, when the cartridge 1 is received in the cavity 4 of the valve body 3, the axis XX of this cartridge can not not extend vertically and / or The top of the cartridge may not be turned upward, depending on the actual orientation of the valve body 3 in the space.
  • the cartridge 1 comprises a cartridge body 10 which, in addition to being visible in FIGS. 1 to 7 while being assembled to the other components of the cartridge 1, is shown alone in FIG. 9.
  • this cartridge body 10 has a tubular wall 1 1, which is centered on the axis XX and which includes axially opposite end portions, respectively lower 12 and upper 13.
  • the tubular wall 1 1 defines internally an elongated internal volume, which, at the upper end of the upper end portion 13, is open along the axis XX on the outside of the cartridge body 10, but which, at the lower end of the lower end portion 12, is axially closed by a transverse wall 14 of the cartridge body 10, which extends transversely to the axis XX.
  • the transverse wall 14 delimits two peripheral axial openings 14A and 14B, which extend upwards in the thickness of the tubular wall 11 in the form of two respective channels 15 and 16.
  • these channels 15 and 16 open, at their upper end, into the internal volume of the tubular wall 11, at the upper end portion 13 of this tubular wall 1 1.
  • the hot water inlet 5 opens into the opening 14A so as to supply the channel 15 with hot water and the inlet of cold water 6 opens into the 14B opening so as to supply the channel 16 in cold water.
  • the cartridge 1 also comprises a mounting ring 20 enabling the cartridge to be assembled to the valve body 3.
  • This mounting ring 20 is adapted to block, in particular tighten, the cartridge body 10 against the valve body 3 and thus firmly immobilize the cartridge body 10 inside the cavity 4.
  • the mounting ring 20 is here provided for this purpose with an external thread 21 able to be screwed into an internal thread 7 of the valve body 3 when the mounting ring 20 is rotated about the X-X axis.
  • the mounting ring 20 is arranged in the upper end of the upper end portion 13 of the tubular wall 1 1 of the cartridge body 10 so as to screw the external thread 21 into the internal thread 7, axially downwardly press the cartridge body 10 against the bottom of cavity 4, c e which improves, by catching the axial clearances, the sealing of the junction between the hot water inlet 5 and the channel 15 and the junction between the cold water inlet 6 and the channel 16.
  • the cartridge 1 further comprises an envelope 30, having a tubular shape centered on the axis XX. This envelope 30 thus delimits internally an elongated internal volume, centered on the axis XX.
  • This envelope 30 comprises three successive annular portions along the axis XX, namely a lower end annular portion 31, an intermediate annular portion 32 and an upper end annular portion 33 connected to the lower portion 31 by the intermediate portion 32.
  • the envelope 30 is at least partially arranged within the cartridge body 10, being rotatably mounted on the cartridge body about the X-X axis.
  • the envelope 30 is received coaxially inside the tubular wall 1 1: as clearly visible in Figures 4 and 5, the lower portion 31 of the casing 30 is received at the inside the lower end portion 12 of the tubular wall January 1, the intermediate portion 32 of the casing 30 is received inside the upper end portion 13 of the tubular wall January 1, and the upper portion 33 of the The envelope 30 extends, at least partially or even essentially, outside the tubular wall 1 1.
  • the mounting ring 20 is advantageously integrated into the cartridge 1 in the assembled state of the components of the latter, finding itself retained around the upper portion 33, axially between an outer shoulder of the latter and the upper end of the tubular wall January 1 of the cartridge body 10.
  • the lower end portions 12 and above 13 of the tubular wall 1 1 have cylindrical inner surfaces, circular base centered on the axis XX, which are complementary to the outer surfaces of the lower portion 31 and the intermediate portion 32, and, if appropriate, the upper portion 33, of the casing 30, so as to allow the free rotation of the casing 30 about the axis XX relative to the cartridge body 10, with relative guidance.
  • the casing 30 is locked in translation along the axis XX with respect to the cartridge body 10: in the embodiment considered here, at the assembled state of the cartridge 1 in the valve body 3, the casing 30 is in axial abutment against an inner shoulder of the tubular wall January 1 and is in axial abutment upwards against the mounting ring 20 .
  • the envelope 30 delimits a chamber 34 inside which hot water and cold water, coming from the arrivals 5 and 6 of the valve body 3, are provided to mix in order to form a mixed water at the assembled state of the cartridge 1 in the valve body 3.
  • This chamber 34 thus occupies all or part of the internal volume of the envelope 30.
  • the latter defines a hot water inlet passage 35 which passes radially right through the envelope 30 in the part intermediate 32 of the latter, being located axially at the upper outlet of the channel 15, as clearly visible in Figure 5.
  • a cold water inlet passage 36 which passes radially right through the envelope 30 in the intermediate portion 32, being located axially at the upper outlet of the channel 16.
  • These passages of FIG. 35 and cold water inlet 36 are offset relative to each other along the axis XX and are for example in the form of circumferential arcs, centered on the axis XX.
  • the latter defines a mixed water discharge passage 37.
  • this passage of discharge 37 is located at the upper end of the casing 30, being centered on the axis XX and extending axially at the upper part 33 of the casing 30, as clearly visible in FIGS. 5.
  • the cartridge body 10 and the casing 30 allow, in the assembled state to one another, that the hydraulic path through the cartridge 1 is direct between the inflows of hot water 5 and water. cold water 6, opening on one axial side of the cartridge, and an evacuation, from the opposite axial side of the cartridge, of the mixed water leaving the exhaust passage 37: in particular, the flow through the cartridge 1 does not have a 180 ° hydraulic elbow.
  • the envelope 30 consists of two distinct parts that are permanently secured to one another in the assembled state of the components of the cartridge 1: upper part constitutes the lower part 31 of the casing 30, as well as most, or all of the intermediate part 32 of the latter, while an upper part constitutes the upper part 33, as well as, where appropriate, the remainder of the intermediate portion 32.
  • This embodiment of the envelope 30, fixedly associating these two parts may be of interest for the assembly of the components of the cartridge 1 but is not limited to the invention.
  • the nature of the fixed connection between these two parts is not limiting: in the example considered here, these two parts are screwed to one another permanently, but they could be glued, welded, etc. .
  • the cartridge 1 also comprises a slide 40, which is arranged inside the chamber 34 and which is displaceable along the axis XX, advantageously being guided in sliding against a cylindrical inner face complementary to the part
  • the drawer 40 is movable along the axis XX between two opposite extreme positions, namely an extreme high position, in which its upper axial end totally closes the hot water inlet passage 35 while its lower axial end leaves wide open the cold water inlet passage 36, and an extreme low position in which the lower axial end of the slide 40 completely closes the cold water inlet passage 36 while its end upper axial leaves wide open the hot water inlet passage 35.
  • the drawer 40 occupies an intermediate position between these two extreme positions.
  • the slide 40 closes, in respective inverse proportions, the inlet passages of hot water 35 and cold water 36, thus making it possible to regulate the temperature of the resulting mixed water. mixing the hot water and cold water respectively admitted in the chamber 34 by these inlet passages 35 and 36 more or less closed by the slide 40.
  • the cartridge 1 comprises a thermostatic element 50 which includes a thermosensitive body 51 and a piston 52, which, in the assembled state of the components of the cartridge, are substantially centered on the XX axis.
  • the heat-sensitive body 51 is integral with the slide 40, for example by screwing, it being understood that this connection between the slide 40 and the heat-sensitive body 51 is understood to be a kinematic connection from one to the other and that the shape of the realization of this solidarity is not limiting.
  • the thermostatic element 50 is designed so that its thermosensitive body 51 and its piston 52 move relative to each other along the axis XX, this relative displacement being controlled by a temperature variation applied to the body thermosensitive 51.
  • the heat-sensitive body 51 contains, for example, a thermally expandable material which, during its expansion, causes the piston 52 to deploy with respect to the thermosensitive body 51 and which, during its contraction, allows the retraction of the piston relative to the thermosensitive body.
  • a thermally expandable material which, during its expansion, causes the piston 52 to deploy with respect to the thermosensitive body 51 and which, during its contraction, allows the retraction of the piston relative to the thermosensitive body.
  • Other forms of thermo-actuation are possible for the thermostatic element 50.
  • this heat-sensitive body 51 is arranged to be in contact with the mixed water, being at least partially disposed in the chamber 34 and / or in the mixed water discharge passage 37.
  • the piston 52 is, as to him, connected to a mechanism, referenced 60 and detailed below.
  • the temperature of the mixed water at the outlet of the cartridge 1 is regulated thermostatically by the drawer 40 and the element thermostatic 50.
  • the temperature of the mixed water results directly from the respective quantities of hot and cold water admitted into the chamber 34 via respectively the arrival passages 35 and 36 more or less closed by the drawer 40, as explained above.
  • thermosensitive body 51 If a disturbance in the inflow of hot water 5 and cold water 6 occurs and that, for example, the temperature of the mixed water increases, the piston 52 extends axially with respect to the heat-sensitive body 51, causing the upward translation of the thermosensitive body 51 and therefore the slide 40: the proportion of hot water through the inlet passage 35 decreases while, conversely, the proportion of cold water through the passage of arrival 36 increases, resulting in a drop in the temperature of the water mixed.
  • a reverse reaction occurs when the temperature of the mixed water decreases, being noted that a compression spring 70 is provided to return towards one another the thermosensitive body 51 and the piston 52 when the latter is retracted, for example during a contraction of the heat-dissolving material contained in the thermosensitive body 51.
  • this return spring 70 is interposed axially between the casing 30 and the slide 40.
  • the corrections of the temperature of the mixed water result in a control equilibrium for this temperature of the water. mixed water, and this at a thermostatic control temperature that depends on the position, imposed by the mechanism 60, the piston 52 along the axis XX.
  • the mechanism 60 makes it possible to adjust the value of the thermostatic control temperature, by acting on the axial position of the piston 52 of the thermostatic element 50. It will be noted that, for reasons given below, the mechanism 60 of the cartridge 1 envisaged here can pass between a service configuration, which is shown in Figures 4 and 5 and which will be detailed below, and a disengagement configuration, which is shown in Figures 6 and 7 and which will be presented only in a second time.
  • the mechanism 60 comprises a nut
  • the mechanism 60 also comprises a tip 62, which is centered on the axis XX, which connects the piston 52 of the thermostatic element 50 to the remainder of the mechanism 60 and which is mounted on the nut 61 in a freely sliding manner according to FIG. XX axis, the embodiment of this sliding is not limiting: here, the tip 62 is slidably mounted in a complementary central bore of the nut 61, as shown in Figure 4.
  • the mechanism 60 comprises a compression spring 63, which is centered on the axis XX and which is axially interposed between the nut 61 and the endpiece 62: the spring 63 tends to keep the nut 61 axially apart from each other and tip
  • the mechanism 60 incorporates a translation retaining means, the form of embodiment is not limiting and which, in the embodiment considered here, is provided in the form of a flap, outwardly, of the lower end of the end piece 62 which is provided to interfere axially with the nut in the central bore of the latter, as clearly visible in FIG.
  • the nut 61 is both locked in rotation about the axis X-X and movable in translation along this axis.
  • the nut 61 is provided with grooves 61 A, which each extend in length parallel to the axis XX and which are distributed around this axis on the periphery of the groove.
  • nut 61 in the assembled state of the components of the cartridge 1, each of these grooves 61 A receives a complementary rib 31 A carried internally by the lower part 31 of the envelope 30, as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the cooperation between the grooves 61 A and the ribs 31 A links in rotation about the axis XX the envelope 30 and the nut 61 to each other, while ensuring and , advantageously, by guiding the relative mobility of the latter in translation along the axis XX.
  • other embodiments than the grooves 61 A and ribs 31 A are conceivable, in particular to form a slide connection, centered on the axis XX, between the nut 61 and the lower portion 31 of the envelope 30 .
  • the nut 61 is, in the service configuration of the mechanism 60, linked in a helical connection centered on the axis X-X.
  • the nut 61 carries, on its outer face, a thread 61 B centered on the axis XX, as clearly visible in Figure 8, while the lower end portion 12 of the tubular wall 1 1 of the cartridge body 10 is internally provided with a thread 12A centered on the axis XX, as shown in FIG. 9.
  • threading is used to designate both an outwardly projecting helical shape, such as threading 61 B, and a tapping, such as threading 12A; likewise, the term “nut” is used to designate a pierced assembly piece, provided with such a thread, such as the nut 61.
  • the threads 12A and 61B are complementary and their screwing one to the other. another form the helical connection, centered on the axis XX, between the lower portion 12 of the tubular wall January 1 of the cartridge body 10 and the nut 61 of the mechanism 60 in the service configuration.
  • the grooves 61 A of the latter advantageously pass through the tubular wall of the nut, locally interrupting the threading 61 B.
  • the drive in translation of the nut 61 is transmitted by the spring 63 to the nozzle 62, the latter acting correspondingly on the piston 52 of the thermostatic element 50, thus adjusting the position of this piston on along the axis XX relative to the casing 30, because when the mechanism 60 is in the service configuration, the tip 62 is held axially against the piston 52 under the effect of the spring 63.
  • the mechanism 60 in con service figuration is actuated in displacement relative to the cartridge body 10 so as to change the position of the piston 52 along the axis XX.
  • all the components of the cartridge 1, except the cartridge body 10, are thus drivable in rotation about the axis XX jointly with the casing 30, thus avoiding or limiting friction. internal relative displacement between these components.
  • the envelope 30 forms a control member for controlling the actuation of the mechanism 60.
  • the transmission of forces by the spring 63 between the nut 61 and the end piece 62 is substantially rigid because of the significant stiffness of this spring, although it is noted that this spring 63 allows to be compressed axially to catch up elastically overtravel deployment of the piston 52 relative to the thermosensitive body 51 during a strong heating of the thermostatic element 50, for example as a result of a sharp drop or a break in the supply of cold water.
  • the envelope 30 In the assembled state of the cartridge 1 in the valve body 3, the envelope 30 must be able to be rotated about the axis XX by the user from outside the cartridge body 10.
  • the upper part 33 of the envelope 30 is put to use, because this upper portion 33 extends at least partially outside the cartridge body 10: a drive system in rotation about the axis XX , intended to be manipulated manually by the user and not shown in the figures, can be arranged in the valve body 3, inside its cavity 4, above the thermostatic cartridge 1, to come to couple with the upper part 33 of the envelope 30, for example by complementarity of shapes.
  • This rotating drive system which does not belong to the thermostatic cartridge 1, is not limiting of the invention.
  • the geometry, that is to say the shape and / or dimensions of the upper portion 33 of the envelope 30 may be arranged accordingly.
  • the upper portion 33 of the casing 30 forms, at its upper end, a ring 33A provided for coupling, by complementarity of shapes, with the aforementioned rotary drive system. :
  • This ring 33A is centered on the axis XX and extends entirely outside the cartridge body 10, above the upper end portion 13 of the latter.
  • the driving of the casing 30 in rotation about the axis XX is to be provided only on a limited angular stroke, namely an angular stroke between first and second angular positions which respectively correspond to an extreme low value and an extreme high value for the thermostatic control temperature.
  • two mechanical stops are integrated in the valve body 3 so as to limit the drive stroke of the aforementioned rotary drive system: when the rotary drive system is placed against one of these stops, this rotating drive system places the envelope 30 in one of the first and second angular positions respectively associated with the extreme low and high values of the thermostatic control temperature, whereas when the rotation drive system is placed against the other stop, this rotating drive system places the envelope 30 in the other of the first and second angular positions mentioned above.
  • the final assembly of the components of the cartridge 1 is performed with temperature calibration of this cartridge.
  • a thermostatic cartridge it is known to ensure that the cartridge is supplied with hot and cold water under normal conditions, and then to adjust the position of the control member allowing operating the thermostatic control temperature adjusting mechanism, so that the mixed water at the cartridge outlet has a predetermined temperature, for example 38 ° C; the relative angular position between the control member and the cartridge body is then identified so that it can be recovered when the cartridge is subsequently installed in a valve body and coupled to a manual drive system of the control member.
  • the cartridge 1 To calibrate the cartridge 1, it is fed under normal conditions and the angular position around the axis XX of the envelope 30 is identified when the mixed water leaving the cartridge 1 has the predetermined temperature supra. This marking is done by respective markings on the cartridge body 10 and on the envelope 30, in particular on the upper part 33 of the latter so that the corresponding marking is easily observable from outside the cartridge body.
  • the aforementioned marking may not be provided on the cartridge body 10 as long as, in the assembled state of the cartridge 1 in the valve body 3, the angular positioning of the cartridge body in the cavity 4 is predetermined in a fixed manner, and this with, for example, an angular positioning pin of the cartridge body in the valve body, such as a positioning pin 17 carried in axial projection downwards by the transverse wall 14 in the embodiment considered here.
  • an angular positioning pin of the cartridge body in the valve body such as a positioning pin 17 carried in axial projection downwards by the transverse wall 14 in the embodiment considered here.
  • the valve body 3 must bear a marking that will identify the calibration of the thermostatic cartridge 1.
  • the mechanism 60 can move from its configuration of service, detailed so far, to the disengagement configuration shown in FIGS. 6 and 7.
  • the connection between the mechanism 60 and the body of FIG. cartridge 10 is interrupted: thus, in the embodiment considered here, the thread 61 A of the nut 61 is disengaged from the thread 12A of the cartridge body 10, while being held abutted axially against the latter under the action of the spring 63.
  • the passage of the mechanism 60 between the service configuration and the disengagement configuration is controlled by driving the casing 30 in rotation about the axis XX.
  • the passage of the mechanism 60 between these two configurations can advantageously occur during the assembly of the cartridge 1 in the valve body 2, facilitating this assembly. Indeed, after having introduced and positioned in the cavity 4 of the valve body 3 the cartridge 1 in the assembled state of the components thereof, the assembly of the cartridge to the valve body 3 requires, as explained above, to screw the mounting ring 20 into the valve body 3 at the thread 7 of the latter.
  • a peripheral notch 33A.1 of the ring 33A provides axial access to a 22 relief of the mounting ring 20, in order to drive the latter in rotation about itself around the axis XX through a tool introduced axially through the notch 33A.1 to cooperate with the relief 22.
  • the cartridge body 10 Before starting to screw the mounting ring 20, the cartridge body 10 must be angularly locked around the axis XX relative to the valve body 3 to prevent the cartridge 1 from rotating on itself in the cavity 4: this blocking is advantageously ensured by the cooperation of the positioning pin 17 with a complementary cavity, formed in the bottom of the cavity 4 and in which this pin is received, as clearly visible in FIGS. 4 and 6.
  • screwing the mounting ring 20 into the tapping 7 of the valve body 3 requires driving the rotation ring over several turns: the casing 30 is found rotated on itself correspondingly, that is to say say on several rounds.
  • the casing 30 is thus rotated about the axis XX on more than the limited angular stroke, mentioned above and defined between the first and second angular positions of the casing 30 respectively associated with the low extreme values and high temperature control thermostatic. More specifically, the screwing of the mounting ring 20 rotates the casing 30 beyond its first angular position, that is to say that corresponding to the extreme low value of the thermostatic control temperature, and this in the opposite direction to that directed towards its second angular position, that is to say that corresponding to the extreme high value of this thermostatic control temperature.
  • This rotary drive of the envelope 30 passes the mechanism 60 of its operating configuration of FIGS. 4 and 5 to its disengaging configuration of FIGS. 6 and 7, by completely unscrewing the nut 61 vis-à-vis the body. cartridge 10 and the translational retraction of this nut inside the lower portion 31 of the casing 30.
  • this training opportunity is used to facilitate the mounting, by clamping, the cartridge 1 in the valve body 4, without increasing the axial size of the adjustment mechanism.
  • this drive possibility of the control member avoids degradations of the cartridge due to unexpected overrunning of the first angular position aforementioned or related to the application by the user of a too high torque abutment to control the cartridge in full cold.
  • the slide 40 is advantageously provided with a bearing surface 41 against which the end piece 62 comes directly s 'axially support when the mechanism 60 is in the disengagement configuration, as shown in Figures 6 and 7: once the nut 62 is pressed axially upward against the bearing surface 41 of the drawer 40, the applied stresses by the tip 62 upward are no longer transmitted to the thermostatic element 50, but are cashed directly by the slide 40 which, if necessary, can bear axially against the casing 30, without risk of degradation.
  • the bearing surface 41 is delimited at the free end of a spacer 42, permanently attached to the slide 40 extending downwardly from a central region of this drawer. Other embodiments of the support surface 41 are conceivable.
  • the mechanism 60 is in the disengaging configuration, it is possible to continue driving the casing 30 in rotation as many revolutions as necessary to achieve complete screwing of the mounting ring 20 in the valve body 3
  • the mechanism 60 then remains in the disengagement configuration, with the threads 12A and 61B remaining free from each other, while being held together abutting axially against each other: at each new turn of the 30, the thread 61 B of the nut 61 jumps vis-a-vis the thread 12A of the cartridge body 10.
  • the mechanism 60 must be ironed from its disengaging configuration to its service configuration.
  • the casing 30 is rotated about the axis XX in the opposite direction to that used during the clamping of the mounting ring 20, to return between the first and second angular positions mentioned above.
  • the drive of the casing 30 is made at its upper portion 33, emerging outside the cartridge body 10.
  • the threads 12A and 61B begin to screw to each other only in a single angular position of the envelope 30.
  • these threads 12A and 61B are indexed about the axis XX , as clearly visible in FIGS. 8 and 9 on which the respective indexes of the threads 12A and 61B are referenced 12A.1 and 61B.1.
  • each of the threads 12A and 61B includes several threads, such as three threads in the example considered here, these threads of each thread all start on the same line either parallel to the axis XX, or wound around the thread.
  • the indexing of the threads 12A and 61B makes it possible to index, around the axis XX, the helical connection between the cartridge body 10 and the mechanism 60, therefore between the cartridge body 10 and the envelope 30 because of the connection in rotation between the nut 61 and the casing 30: by rotating the casing 30 from beyond the first aforementioned angular position to this first angular position, the mechanism 60 returns in the service configuration and, thanks to the indexing of the threads 12A and 61B, the envelope 30 can then be driven into a predetermined angular position, identified with respect to the valve body 3 by the calibration marking mentioned above. high, advantageously carried by the upper part 33 of the envelope 30.
  • thermostatic cartridge 100 is shown as an alternative embodiment to the thermostatic cartridge 1 described so far.
  • the cartridge 100 includes a cartridge body 110, a shroud 130, a slide 140, a thermostatic element 150, a mechanism 160 and a return spring 170, which are functionally similar to, respectively, the cartridge body 10, the 30, the drawer 40, the thermostatic element 50, the mechanism 60 and the return spring 70 of the cartridge 1.
  • the envelope 130 delimits a chamber 134, a hot water inlet passage 135, a cold water inlet passage 136 and a mixed water discharge passage 137, which are functionally or even structurally, similar to, respectively, the chamber 34, the hot water inlet passage 35, the cold water inlet passage 36 and the mixed water discharge passage 37.
  • a differentiating aspect of the cartridge 100 vis-à-vis the cartridge 1 is the fact that the passage of mixed water outlet 137 is turned downwards, ie to the same axial side of the cartridge 1 on which are admitted hot water and the cold water in respective channels 1 and 15 of the body 1 10, which are functionally similar to the channels 15 and 16 of the cartridge body 10.
  • the mechanism 160 includes a nut 161, a tip 162 and a spring 163, which are functionally similar to the nut 61, the tip 62 and the spring 63 of the mechanism 60.
  • the tip 162 and the spring 163 are even structurally similar to the tip 62 and the spring 63, while the nut 161 has, vis-à-vis the nut 61, the specificity of not being received and screwed inside a tubular wall of the body cartridge 1 10, but to be screwed around a threaded rod 1 18 which belongs to the cartridge body 1 10 and which is firmly fixed to the rest of the cartridge body 1 10.
  • the alternative embodiment, shown in Figure 10, illustrates the multiplicity of embodiments that can take the thermostatic cartridge according to the invention, as long as the latter includes, as a control member of its adjustment mechanism of the thermostatic control temperature, an envelope mounted on the cartridge body rotatably about the axis XX, such as the envelopes 30 and 130.
  • the actuation in displacement of the adjustment mechanism by the rotation of this envelope is made from outside the cartridge body, by rotating the envelope from the outside of the cartridge body, as with the upper portion 33 of the envelope 30.
  • the envelope 130 the The example contemplated in FIG. 10 provides that this envelope 130 includes an upper arm 138 which extends upwardly from the remainder of the envelope 130 until it emerges towards the outside.
  • the upper body 1 10 Other arrangements of the casing 130 for the purpose of its training from outside the cartridge body 1 10 are conceivable.

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Abstract

La cartouche thermostatique (1) comporte une enveloppe (30), au moins partiellement agencée à l'intérieur d'un corps de cartouche (10), en étant bloquée en translation selon un axe (X-X) par rapport au corps de cartouche, et délimitant à la fois une chambre (34), un passage d'arrivée de fluide chaud (35), un passage d'arrivée de fluide froid (36) et un passage d'évacuation de fluide mitigé (37); un tiroir (40) de régulation de la température du fluide mitigé, déplaçable suivant l'axe (X-X) de façon à obturer, en des proportions respectives inverses, les passage d'arrivée de fluide chaud et de fluide froid; un élément thermostatique (50); et un mécanisme (60) de réglage d'une température de régulation thermostatique, qui est lié mécaniquement au corps de cartouche de manière mobile et est adapté pour fixer la position du piston de l'élément thermostatique le long de l'axe par rapport à l'enveloppe et pour, par actionnement du mécanisme de réglage en déplacement par rapport au corps de cartouche, modifier cette position du piston. Afin de proposer une cartouche thermostatique alternative, présentant de nouveaux aménagements pour sa commande de la température de régulation thermostatique, l'enveloppe est montée sur le corps de cartouche de manière rotative autour de l'axe, en étant entraînable en rotation depuis l'extérieur du corps de cartouche, et est liée mécaniquement au mécanisme de réglage de manière à l'actionner lorsque l'enveloppe est entraînée en rotation entre des première et seconde positions angulaires qui correspondent respectivement à des valeurs extrêmes basse et haute de la température de régulation thermostatique.

Description

Cartouche thermostatique, ainsi que robinet mitigeur comprenant une telle cartouche thermostatique
La présente invention concerne une cartouche thermostatique, ainsi qu’un robinet mitigeur comportant une telle cartouche thermostatique.
Dans ce type de cartouche, la régulation thermostatique est obtenue au moyen d’un élément thermostatique comprenant, d’une part, un piston, qui est normalement fixe par rapport à une enveloppe de la cartouche, et, d’autre part, un corps thermosensible, qui, typiquement, contient une matière thermodilatable telle qu’une cire et qui est solidaire d’un tiroir. Ce tiroir est déplaçable par rapport à l’enveloppe de façon à faire varier de manière inverse les sections d’écoulement respectives de deux fluides à mélanger, dits « fluide chaud » et « fluide froid », entrant à l’intérieur de l’enveloppe en vue de mélanger ces fluides en des proportions variables pour obtenir un fluide sortant, dit « fluide mitigé ». En modifiant la position du piston par rapport à l’enveloppe, et ce au moyen d’un mécanisme de réglage approprié, on règle la température de régulation thermostatique, c’est-à-dire la température d’équilibrage autour de laquelle est régulée la température du fluide mitigé. FR-E-92 539 et WO-A1 -2005/103853 divulguent des exemples de ce type de cartouche.
Pour actionner le mécanisme de réglage depuis l’extérieur de l’enveloppe et ainsi commander la valeur de la température de régulation thermostatique, la cartouche est généralement équipée d’une tige de commande, qui est agencée coaxialement à la cartouche et qui s’étend à la fois à l’extérieur de l’enveloppe, pour y être entraînée en rotation sur elle-même par un utilisateur, et à l’intérieur de l’enveloppe pour y être liée mécaniquement au mécanisme de réglage et ainsi actionner ce dernier en déplacement lorsque l’utilisateur entraîne la tige de commande en rotation. En pratique, la course angulaire de la tige est limitée entre deux positions angulaires correspondant respectivement à une valeur extrême basse et une valeur extrême haute de la température de régulation thermostatique, cette limitation de la course étant généralement obtenue par la présence de butées mécaniques solidaires du corps de robinet dans lequel la cartouche est installée. L’agencement de cette tige de commande donne satisfaction pour les robinets dans lesquels une manette de sollicitation manuelle peut venir se coupler coaxialement à la tige à l’extérieur de l’enveloppe. En revanche, pour d’autres designs de robinet, une telle tige de commande centrale peut poser des difficultés d’intégration de la cartouche dans le corps des robinets.
GB 2 266 132 propose un type de cartouche différent, dans lequel l’ouverture - fermeture de l’écoulement d’eau mitigée et le réglage de la température de cette eau mitigée sont commandés grâce à un unique organe saillant externe de la cartouche. Cet organe est coaxialement solidaire d’une enveloppe montée de manière mobile à l’intérieur d’un corps de cartouche et d’un corps de robinet, cette mobilité étant à la fois en translation suivant l’axe central de la cartouche et en rotation autour de cet axe. Ainsi une caractéristique essentielle de la conception de cette cartouche est que, selon la position axiale de l’enveloppe, une alimentation en eau froide et une alimentation en eau chaude sont conjointement ouvertes ou fermées par l’enveloppe.
Le but de la présente invention est de proposer une cartouche thermostatique alternative, présentant de nouveaux aménagements en ce qui concerne sa commande de la température de régulation thermostatique.
A cet effet, l’invention a pour objet une cartouche thermostatique, telle que définie à la revendication 1.
Ainsi, l’invention va à l’encontre de l’agencement traditionnel dans lequel la commande de la température de régulation thermostatique est assurée par un organe dédié, occupant la région centrale d’une des extrémités axiales de la cartouche, tel qu’une tige : l’idée à la base de l’invention est d’utiliser, comme organe de commande de la cartouche, l’enveloppe de celle-ci, qui définit la chambre de mélange des fluide chaud et froid et qui est traversée par ces fluides chaud et froid, entrant dans la cartouche, pour rejoindre la chambre de mélange. Pour ce faire, l’enveloppe n’est pas fixe en rotation mais est montée de manière mobile en rotation autour de l’axe à l’intérieur d’un corps de cartouche destiné à être reçu fixement dans un corps de robinet. Dès lors, l’entraînement en rotation de cette enveloppe depuis l’extérieur du corps de cartouche peut être prévu selon divers agencements, notamment à une extrémité axiale de cette enveloppe et/ou en périphérie extérieure de cette enveloppe. L’invention peut ainsi avantageusement permettre qu’un chemin hydraulique direct, c’est-à-dire sans coude hydraulique à 180°, puisse être conservé dans le cas où les entrées des fluide chaud et fluide froid dans la cartouche sont axialement à l’opposé de la sortie du fluide mitigé. L’invention peut aussi avantageusement permettre que tous les composants de la cartouche thermostatique, sauf son corps de cartouche, soient liés en rotation autour de l’axe et ainsi entraînés en rotation conjointement à son enveloppe, ce qui évite ou limite les frottements de déplacements relatifs entre ces composants.
Des caractéristiques additionnelles avantageuses de la cartouche thermostatique conforme à l’invention sont spécifiées aux revendications dépendantes.
L’invention a également pour objet un robinet mitigeur, comprenant un corps de robinet, qui est destiné à être alimenté en fluide chaud et en fluide froid, et une cartouche thermostatique, qui est telle que définie ci-dessus et dont le corps de cartouche est rapporté fixement à l’intérieur du corps de robinet. 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 sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d’un robinet mitigeur, équipé d’une cartouche conforme à l’invention, un corps du robinet étant coupé longitudinalement ;
- la figure 2 est une vue en perspective de la cartouche de la figure 1 , montrée seule ;
- la figure 3 est une vue en élévation selon la flèche III de la figure 1 ;
- les figures 4 et 5 sont des sections selon respectivement la ligne IV-IV et la ligne V-V de la figure 3 ;
- les figures 6 et 7 sont des vues respectivement similaires aux figures 4 et 5, mais illustrent la cartouche en cours de montage à l’intérieur du corps de robinet ;
- la figure 8 est une vue en perspective d’un écrou, montré seul, appartenant à la cartouche des figures précédentes ;
- la figure 9 est une vue en perspective d’une coupe longitudinale d’un corps de cartouche, appartenant à la cartouche des figures précédentes ; et
- la figure 10 est une vue similaire à la figure 4, illustrant un autre mode de réalisation d’une cartouche thermostatique conforme à l’invention.
Sur les figures 1 à 7 est représentée une cartouche thermostatique 1 agencée autour et le long d’un axe central X-X. La cartouche 1 est adaptée pour équiper un robinet mitigeur 2 de manière à y mélanger de l’eau chaude et de l’eau froide.
Dans l’exemple de réalisation considéré ici, le robinet 2 comporte un corps de robinet 3 qui délimite une cavité 4 de réception de la cartouche 1. Comme bien visible sur la figure 5, le corps de robinet 3 est pourvu d’une arrivée d’eau chaude 5 et d’une arrivée d’eau froide 6, qui débouchent dans le fond de la cavité 4. Les spécificités du robinet 2 ne sont pas limitatives de l’invention.
Par commodité, la suite de la description de la cartouche 1 est orientée par rapport à l’axe X-X, en considérant que les termes « bas », « inférieur », et similaires sont utilisés pour désigner des éléments de la cartouche qui sont tournés vers le fond de la cavité 4 lorsque la cartouche est reçue dans cette cavité, tandis que les termes « haut », « supérieur » et similaires sont utilisés pour désigner des éléments de la cartouche qui sont tournés axialement à l’opposé. Ainsi, sur les figures 4 à 7, les éléments supérieurs de la cartouche 1 sont tournés vers la partie haute des figures. En pratique, on comprendra que cette orientation définie ici par commodité n’est pas limitative de l’invention : en particulier, lorsque la cartouche 1 est reçue dans la cavité 4 du corps de robinet 3, l’axe X-X de cette cartouche peut ne pas s’étendre à la verticale et/ou la partie haute de la cartouche peut ne pas être tournée vers le haut, selon l’orientation effective du corps de robinet 3 dans l’espace.
La cartouche 1 comporte un corps de cartouche 10 qui, en plus d’être visible sur les figures 1 à 7 en étant assemblé aux autres composants de la cartouche 1 , est montré seul sur la figure 9. Dans l’exemple de réalisation considéré ici, ce corps de cartouche 10 comporte une paroi tubulaire 1 1 , qui est centrée sur l’axe X-X et qui inclut des parties terminales axialement opposées, respectivement inférieure 12 et supérieure 13. Comme bien visible sur les figures 4, 5 et 9, la paroi tubulaire 1 1 délimite intérieurement un volume interne allongé, qui, à l’extrémité supérieure de la partie terminale supérieure 13, est ouvert suivant l’axe X-X sur l’extérieur du corps de cartouche 10, mais qui, à l’extrémité inférieure de la partie terminale inférieure 12, est fermé axialement par une paroi transversale 14 du corps de cartouche 10, qui s’étend transversalement à l’axe X-X. Comme bien visible sur les figures 2 et 5, la paroi transversale 14 délimite deux ouvertures axiales périphériques 14A et 14B, qui se prolongent vers le haut dans l’épaisseur de la paroi tubulaire 1 1 sous forme de deux canaux respectifs 15 et 16. Comme bien visible sur les figures 5 et 9, ces canaux 15 et 16 débouchent, à leur extrémité supérieure, dans le volume interne de la paroi tubulaire 1 1 , au niveau de la partie terminale supérieure 13 de cette paroi tubulaire 1 1. A l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3, l’arrivée d’eau chaude 5 débouche dans l’ouverture 14A de manière à alimenter le canal 15 en eau chaude et l’arrivée d’eau froide 6 débouche dans l’ouverture 14B de manière à alimenter le canal 16 en eau froide.
Comme bien visible sur les figures 1 , 2, 4 et 5, la cartouche 1 comporte également une bague de montage 20 permettant d’assembler la cartouche au corps de robinet 3. Cette bague de montage 20 est adaptée pour bloquer, notamment serrer, le corps de cartouche 10 contre le corps de robinet 3 et ainsi immobiliser fixement le corps de cartouche 10 à l’intérieur de la cavité 4. La bague de montage 20 est ici pourvue à cet effet d’un filetage externe 21 à même d’être vissé dans un taraudage interne 7 du corps de robinet 3 lorsque la bague de montage 20 est entraînée en rotation autour de l’axe X- X. Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, la bague de montage 20 est agencée à l’extrémité supérieure de la partie terminale supérieure 13 de la paroi tubulaire 1 1 du corps de cartouche 10 de manière à, lors du vissage du filetage externe 21 dans le taraudage interne 7, plaquer axialement vers le bas le corps de cartouche 10 contre le fond de la cavité 4, ce qui permet d’améliorer, par rattrapage des jeux axiaux, l’étanchement de la jonction entre l’arrivée d’eau chaude 5 et le canal 15 et de la jonction entre l’arrivée d’eau froide 6 et le canal 16. Comme bien visible sur les figures 4 et 5, la cartouche 1 comporte en outre une enveloppe 30, présentant une forme tubulaire centrée sur l’axe X-X. Cette enveloppe 30 délimite ainsi intérieurement un volume interne allongé, centré sur l’axe X-X. Cette enveloppe 30 comporte trois parties annulaires successives suivant l’axe X-X, à savoir une partie annulaire terminale inférieure 31 , une partie annulaire intermédiaire 32 et une partie annulaire terminale supérieure 33 reliée à la partie inférieure 31 par la partie intermédiaire 32.
A l’état assemblé des composants de la cartouche 1 , l’enveloppe 30 est au moins partiellement agencée à l’intérieur du corps de cartouche 10, en étant montée sur ce corps de cartouche de manière rotative autour de l’axe X-X. Dans l’exemple de réalisation considéré ici, l’enveloppe 30 est reçue coaxialement à l’intérieur de la paroi tubulaire 1 1 : comme bien visible sur les figures 4 et 5, la partie inférieure 31 de l’enveloppe 30 est reçue à l’intérieur de la partie terminale inférieure 12 de la paroi tubulaire 1 1 , la partie intermédiaire 32 de l’enveloppe 30 est reçue à l’intérieur de la partie terminale supérieure 13 de la paroi tubulaire 1 1 , et la partir supérieure 33 de l’enveloppe 30 s’étend, au moins partiellement voire essentiellement, à l’extérieur de la paroi tubulaire 1 1. La bague de montage 20 est avantageusement intégrée à la cartouche 1 à l’état assemblé des composants de cette dernière, en se retrouvant retenue autour de la partie supérieure 33, axialement entre un épaulement externe de cette dernière et l’extrémité supérieure de la paroi tubulaire 1 1 du corps de cartouche 10. Les parties terminales inférieure 12 et supérieure 13 de la paroi tubulaire 1 1 présentent des surfaces intérieures cylindriques, à bases circulaires centrées sur l’axe X-X, qui sont complémentaires de surfaces extérieures de la partie inférieure 31 et de la partie intermédiaire 32, ainsi que, le cas échéant, de la partie supérieure 33, de l’enveloppe 30, de manière à autoriser la libre rotation de l’enveloppe 30 autour de l’axe X-X par rapport au corps de cartouche 10, avec guidage relatif. Par ailleurs, à l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3, l’enveloppe 30 est bloquée en translation selon l’axe X-X par rapport au corps de cartouche 10 : dans l’exemple de réalisation considéré ici, à l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3, l’enveloppe 30 est en butée axiale vers le bas contre un épaulement intérieur de la paroi tubulaire 1 1 et est en butée axiale vers le haut contre la bague de montage 20.
Intérieurement, l’enveloppe 30 délimite une chambre 34 à l’intérieur de laquelle l’eau chaude et l’eau froide, provenant des arrivées 5 et 6 du corps de robinet 3, sont prévues pour se mélanger afin de former une eau mitigée à l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3. Cette chambre 34 occupe ainsi tout ou partie du volume interne de l’enveloppe 30. Pour permettre à l’eau chaude de pénétrer dans la chambre 34 depuis l’extérieur de l’enveloppe 30, cette dernière délimite un passage d’arrivée d’eau chaude 35 qui traverse radialement de part en part l’enveloppe 30 dans la partie intermédiaire 32 de cette dernière, en étant situé axialement au niveau du débouché supérieur du canal 15, comme bien visible sur la figure 5. De même, pour permettre à l’eau froide de pénétrer dans la chambre 34 depuis l’extérieur de l’enveloppe 30, cette dernière délimite un passage d’arrivée d’eau froide 36 qui traverse radialement de part en part l’enveloppe 30 dans la partie intermédiaire 32, en étant situé axialement au niveau du débouché supérieur du canal 16. Ces passages d’arrivée d’eau chaude 35 et froide 36 sont décalés l’un par rapport à l’autre suivant l’axe X-X et se présentent par exemple sous la forme d’arcs de circonférence, centrés sur l’axe X-X.
De plus, pour permettre à l’eau mitigée contenue dans la chambre 34 de sortir de l’enveloppe 30, cette dernière délimite un passage d’évacuation d’eau mitigée 37. Dans l’exemple de réalisation considéré ici, ce passage d’évacuation 37 est situé à l’extrémité supérieure de l’enveloppe 30, en étant centré sur l’axe X-X et en s’étendant axialement au niveau de la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30, comme bien visible sur les figures 4 et 5. Ainsi, le corps de cartouche 10 et l’enveloppe 30 permettent, à l’état assemblé l’un à l’autre, que le chemin hydraulique à travers la cartouche 1 soit direct entre les arrivées d’eau chaude 5 et d’eau froide 6, débouchant sur un côté axial de la cartouche, et une évacuation, depuis le côté axial opposé de la cartouche, de l’eau mitigée sortant du passage d’évacuation 37 : en particulier, l’écoulement à travers la cartouche 1 ne présente pas de coude hydraulique à 180°.
On notera que, dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, l’enveloppe 30 est constituée de deux pièces distinctes, solidarisées fixement à demeure l’une à l’autre à l’état assemblé des composants de la cartouche 1 : une pièce supérieure constitue la partie inférieure 31 de l’enveloppe 30, ainsi que l’essentiel de, voire toute la partie intermédiaire 32 de cette dernière, tandis qu’une pièce supérieure constitue la partie supérieure 33, ainsi que, le cas échéant, le reste de la partie intermédiaire 32. Cette forme de réalisation de l’enveloppe 30, associant fixement ces deux pièces, peut présenter un intérêt pour l’assemblage des composants de la cartouche 1 mais n’est pas limitative de l’invention. De même, la nature de la solidarisation fixe entre ces deux pièces n’est pas limitative : dans l’exemple considéré ici, ces deux pièces sont vissées à demeure l’une à l’autre, mais elles pourraient être collées, soudées, etc.
La cartouche 1 comporte également un tiroir 40, qui est agencé à l’intérieur de la chambre 34 et qui y est déplaçable suivant l’axe X-X, en étant avantageusement guidé en coulissement contre une face intérieure cylindrique complémentaire de la partie intermédiaire 32 de l’enveloppe 30. Le tiroir 40 est déplaçable suivant l’axe X-X entre deux positions extrêmes opposées, à savoir une position extrême haute, dans laquelle son extrémité axiale supérieure ferme totalement le passage d’arrivée d’eau chaude 35 tandis que son extrémité axiale inférieure laisse grand ouvert le passage d’arrivée d’eau froide 36, et une position extrême basse dans laquelle l’extrémité axiale inférieure du tiroir 40 ferme totalement le passage d’arrivée d’eau froide 36 tandis que son extrémité axiale supérieure laisse grand ouvert le passage d’arrivée d’eau chaude 35. Sur les figures 4 et 5, le tiroir 40 occupe une position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes. Ainsi, par déplacement suivant l’axe X-X, le tiroir 40 obture, en des proportions respectives inverses, les passages d’arrivée d’eau chaude 35 et d’eau froide 36, permettant ainsi de réguler la température de l’eau mitigée résultant du mélange de l’eau chaude et de l’eau froide respectivement admises dans la chambre 34 par ces passages d’arrivée 35 et 36 plus ou moins obturés par le tiroir 40.
Pour entraîner le tiroir 40 en translation suivant l’axe X-X, la cartouche 1 comporte un élément thermostatique 50 qui inclut un corps thermosensible 51 et un piston 52, qui, à l’état assemblé des composants de la cartouche, sont sensiblement centrés sur l’axe X-X. Le corps thermosensible 51 est solidaire du tiroir 40, par exemple par vissage, étant entendu que cette solidarisation entre le tiroir 40 et le corps thermosensible 51 s’entend comme étant une liaison cinématique de l’un à l’autre et que la forme de réalisation de cette solidarisation n’est pas limitative. De plus, l’élément thermostatique 50 est conçu pour que son corps thermosensible 51 et son piston 52 se déplacent l’un par rapport à l’autre suivant l’axe X-X, ce déplacement relatif étant commandé par une variation de température appliquée au corps thermosensible 51. Pour ce faire, le corps thermosensible 51 contient par exemple une matière thermodilatable, qui, lors de sa dilatation, provoque le déploiement du piston 52 par rapport au corps thermosensible 51 et qui, lors de sa contraction, permet l’escamotage du piston par rapport au corps thermosensible. D’autres formes de thermo-actionnement sont envisageables pour l’élément thermostatique 50. Dans tous les cas, afin que le déplacement axial relatif entre le corps thermosensible 51 et le piston 52 soit commandé par la température de l’eau mitigée formée dans la chambre 34, ce corps thermosensible 51 est agencé pour être en contact avec l’eau mitigée, en étant au moins partiellement disposé dans la chambre 34 et/ou dans le passage d’évacuation d’eau mitigée 37. Le piston 52 est, quant à lui, relié à un mécanisme, référencé 60 et détaillé plus loin.
Dans l’hypothèse où le mécanisme 60 maintient fixe la position du piston 52 le long de l’axe X-X par rapport à l’enveloppe 30, la température de l’eau mitigée en sortie de la cartouche 1 est régulée de manière thermostatique par le tiroir 40 et l’élément thermostatique 50. En effet, dans cette hypothèse, la température de l’eau mitigée résulte directement des quantités respectives d’eau chaude et d’eau froide admises dans la chambre 34 via respectivement les passages d’arrivée 35 et 36 plus ou moins obturés par le tiroir 40, comme expliqué précédemment. Si une perturbation dans les arrivées d’eau chaude 5 et d’eau froide 6 se produit et que, par exemple, la température de l’eau mitigée augmente, le piston 52 se déploie axialement par rapport au corps thermosensible 51 , ce qui provoque la translation vers le haut du corps thermosensible 51 et donc du tiroir 40 : la proportion d’eau chaude à travers le passage d’arrivée 35 diminue tandis que, à l’inverse, la proportion d’eau froide à travers le passage d’arrivée 36 augmente, ce qui entraîne une baisse de la température de l’eau mitigée. Une réaction inverse se produit lorsque la température de l’eau mitigée diminue, étant remarqué qu’un ressort de compression 70 est prévu pour rappeler l’un vers l’autre le corps thermosensible 51 et le piston 52 lorsque ce dernier s’escamote, par exemple lors d’une contraction de la matière thermodilatable contenue dans le corps thermosensible 51 . Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, ce ressort de rappel 70 est interposé axialement entre l’enveloppe 30 et le tiroir 40. Les corrections de la température de l’eau mitigée aboutissent à un équilibre de régulation pour cette température de l’eau mitigée, et ce à une température de régulation thermostatique qui dépend de la position, imposée par le mécanisme 60, du piston 52 le long de l’axe X-X.
Le mécanisme 60 permet de régler la valeur de la température de régulation thermostatique, en agissant sur la position axiale du piston 52 de l’élément thermostatique 50. On notera que, pour des raisons données plus loin, le mécanisme 60 de la cartouche 1 envisagé ici peut passer entre une configuration de service, qui est montrée sur les figures 4 et 5 et qui va être détaillée ci-dessous, et une configuration de débrayage, qui est montrée sur les figures 6 et 7 et qui ne sera présentée que dans un second temps.
Dans l’exemple de réalisation considéré ici, le mécanisme 60 comporte un écrou
61 , qui est montré seul sur la figure 8 et qui est centré sur l’axe X-X à l’état assemblé des composants de la cartouche 1 . Le mécanisme 60 comporte également un embout 62, qui est centré sur l’axe X-X, qui relie le piston 52 de l’élément thermostatique 50 au reste du mécanisme 60 et qui est monté sur l’écrou 61 de manière librement coulissante suivant l’axe X-X, la forme de réalisation de ce coulissement n’étant pas limitative : ici, l’embout 62 est monté coulissant dans un alésage central complémentaire de l’écrou 61 , comme montré sur la figure 4. De plus, le mécanisme 60 comporte un ressort de compression 63, qui est centré sur l’axe X-X et qui est axialement interposé entre l’écrou 61 et l’embout 62 : le ressort 63 tend à maintenir axialement écartés l’un de l’autre l’écrou 61 et l’embout
62, étant remarqué que le ressort 63 est nettement plus raide ou plus puissant que le ressort de rappel 70. En pratique, pour éviter le désengagement de l’embout 62 vis-à-vis de l’écrou 61 sous l’effet du ressort 63, le mécanisme 60 intègre un moyen de retenue en translation, dont la forme de réalisation n’est pas limitative et qui, dans l’exemple de réalisation considéré ici, est prévu sous la forme d’un rabat, vers l’extérieur, de l’extrémité inférieure de l’embout 62 qui est prévu pour interférer axialement avec l’écrou dans l’alésage central de ce dernier, comme bien visible sur la figure 4.
Vis-à-vis de l’enveloppe 30, l’écrou 61 est à la fois bloqué en rotation autour de l’axe X-X et mobile en translation suivant cet axe. Pour ce faire, dans l’exemple de réalisation considéré ici, l’écrou 61 est pourvu de rainures 61 A, qui s’étendent chacune en longueur parallèlement à l’axe X-X et qui sont réparties autour de cet axe sur la périphérie de l’écrou 61 , comme bien visible sur la figure 8 : à l’état assemblé des composants de la cartouche 1 , chacune de ces rainures 61 A reçoit une nervure complémentaire 31 A portée intérieurement par la partie inférieure 31 de l’enveloppe 30, comme montré sur les figures 4 et 5. La coopération entre les rainures 61 A et les nervures 31 A lie en rotation autour de l’axe X-X l’enveloppe 30 et l’écrou 61 l’un à l’autre, tout en assurant et, avantageusement, en guidant la mobilité relative de ces derniers en translation suivant l’axe X-X. Bien entendu, d’autres formes de réalisation que les rainures 61 A et nervures 31 A sont envisageables, notamment pour former une liaison glissière, centrée sur l’axe X-X, entre l’écrou 61 et la partie inférieure 31 de l’enveloppe 30.
Vis-à-vis du corps de cartouche 10, l’écrou 61 est, dans la configuration de service du mécanisme 60, lié selon une liaison hélicoïdale centrée sur l’axe X-X. Pour ce faire, dans l’exemple de réalisation considéré ici, l’écrou 61 porte, sur sa face extérieure, un filetage 61 B centré sur l’axe X-X, comme bien visible sur la figure 8, tandis que la partie terminale inférieure 12 de la paroi tubulaire 1 1 du corps de cartouche 10 est pourvue, intérieurement, d’un filetage 12A centré sur l’axe X-X, comme montré sur la figure 9. On notera que, dans le présent document, le terme « filetage » est utilisé pour désigner aussi bien une forme en hélice saillante vers l’extérieur, telle que le filetage 61 B, qu’un taraudage, tel que le filetage 12A ; de même, le terme « écrou » est utilisé pour désigner une pièce d’assemblage percée, pourvue d’un tel filetage, telle que l’écrou 61. Les filetages 12A et 61 B sont complémentaires et leur vissage l’un à l’autre forme la liaison hélicoïdale, centrée sur l’axe X-X, entre la partie inférieure 12 de la paroi tubulaire 1 1 du corps de cartouche 10 et l’écrou 61 du mécanisme 60 en configuration de service. Afin de limiter l’encombrement radial de l’écrou 61 , les rainures 61 A de ce dernier traversent avantageusement la paroi tubulaire de l’écrou, en interrompant localement le filetage 61 B.
Eu égard aux liaisons, détaillées ci-dessus, entre le corps de cartouche 10, l’enveloppe 30 et l’écrou 61 du mécanisme 60 en configuration de service, on comprend que la mise en rotation de l’enveloppe 30 autour de l’axe X-X par rapport au corps de cartouche 10 entraîne, à la fois, le vissage ou le dévissage, selon le sens d’entraînement rotatif de l’enveloppe 30, de l’écrou 61 dans le corps de cartouche 10 et la translation vers le haut ou vers le bas, selon le sens d’entraînement rotatif de l’enveloppe 30, de l’écrou 61 vis-à-vis de l’enveloppe 30. De plus, l’entraînement en translation de l’écrou 61 est transmis par le ressort 63 à l’embout 62, ce dernier agissant de manière correspondante sur le piston 52 de l’élément thermostatique 50, en réglant ainsi la position de ce piston le long de l’axe X-X par rapport à l’enveloppe 30, du fait que lorsque le mécanisme 60 est dans la configuration de service, l’embout 62 est maintenu appuyé axialement contre le piston 52 sous l’effet du ressort 63. Ainsi, lorsque l’enveloppe 30 est entraînée en rotation autour de l’axe X-X par rapport au corps de cartouche 10, le mécanisme 60 en configuration de service est actionné en déplacement par rapport au corps de cartouche 10 de manière à modifier la position du piston 52 le long de l’axe X-X. Avantageusement, dans l’exemple de réalisation considéré ici, tous les composants de la cartouche 1 , hormis le corps de cartouche 10, sont ainsi entraînables en rotation autour de l’axe X-X conjointement à l’enveloppe 30, évitant ou limitant ainsi les frottements internes de déplacement relatif entre ces composants. Dans tous les cas, on comprend que l’enveloppe 30 forme un organe de commande permettant de commander l’actionnement du mécanisme 60.
On notera que, dans la configuration de service du mécanisme 30, la transmission d’efforts par le ressort 63 entre l’écrou 61 et l’embout 62 est sensiblement rigide du fait de la raideur importante de ce ressort, étant toutefois remarqué que ce ressort 63 autorise d’être comprimé axialement pour rattraper élastiquement une surcourse de déploiement du piston 52 par rapport au corps thermosensible 51 lors d’un fort échauffement de l’élément thermostatique 50, par exemple à la suite d’une baisse brutale ou d’une coupure de l’alimentation en eau froide.
A l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3, l’enveloppe 30 doit pouvoir être entraînée en rotation autour de l’axe X-X par l’utilisateur depuis l’extérieur du corps de cartouche 10. A cet effet, la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30 est mise à profit, du fait que cette partie supérieure 33 s’étend au moins partiellement à l’extérieur du corps de cartouche 10 : un système d’entraînement en rotation autour de l’axe X-X, destiné à être manipulé manuellement par l’utilisateur et non représenté sur les figures, peut être agencé dans le corps de robinet 3, à l’intérieur de sa cavité 4, au-dessus de la cartouche thermostatique 1 , pour venir se coupler à la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30, par exemple par complémentarité de formes. Ce système d’entraînement en rotation, qui n’appartient pas à la cartouche thermostatique 1 , n’est pas limitatif de l’invention. Ceci étant, on comprend que, selon les spécificités de ce système d’entraînement, le cas échéant en lien avec le design spécifique du corps de robinet 3, la géométrie, c’est-à-dire la forme et/ou les dimensions de la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30 peuvent être aménagées en conséquence. En particulier, dans l’exemple de réalisation considéré ici, la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30 forme, à son extrémité supérieure, une couronne 33A prévue pour se coupler, par complémentarité de formes, avec le système d’entraînement en rotation précité : cette couronne 33A est centrée sur l’axe X-X et s’étend en totalité à l’extérieur du corps de cartouche 10, au-dessus de la partie terminale supérieure 13 de ce dernier.
Dans tous les cas, à l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3, l’entraînement de l’enveloppe 30 en rotation autour de l’axe X-X est à ne prévoir que sur une course angulaire limitée, à savoir une course angulaire entre des première et seconde positions angulaires qui correspondent respectivement à une valeur extrême basse et à une valeur extrême haute pour la température de régulation thermostatique. Pour ce faire, de manière connue en soi et non détaillée ici, deux butées mécaniques sont intégrées au corps de robinet 3 de manière à limiter la course d’entraînement du système d’entraînement en rotation précité : lorsque le système d’entraînement en rotation est placé contre l’une de ces butées, ce système d’entraînement en rotation place l’enveloppe 30 dans l’une des première et seconde positions angulaires respectivement associées aux valeurs extrêmes basse et haute de la température de régulation thermostatique, tandis que lorsque le système d’entraînement en rotation est placé contre l’autre butée, ce système d’entraînement en rotation place l’enveloppe 30 dans l’autre des première et seconde positions angulaires précitées.
Par ailleurs, également de manière connue en soi et non détaillée ici, l’assemblage final des composants de la cartouche 1 est réalisé avec étalonnage en température de cette cartouche. Pour réaliser l’étalonnage d’une cartouche thermostatique, il est connu de faire en sorte que la cartouche soit alimentée en eau chaude et en eau froide dans des conditions normales, puis d’ajuster la position de l’organe de commande permettant d’actionner le mécanisme de réglage de la température de régulation thermostatique, pour que l’eau mitigée en sortie de cartouche présente une température prédéterminée, valant par exemple 38° C ; on repère alors la position angulaire relative entre l’organe de commande et le corps de cartouche, pour pouvoir la retrouver lorsque la cartouche sera ensuite installée dans un corps de robinet et couplée à un système d’entraînement manuel de l’organe de commande. Pour étalonner la cartouche 1 , on l’alimente dans des conditions normales et on repère la position angulaire, autour de l’axe X-X, de l’enveloppe 30 lorsque l’eau mitigée sortant de la cartouche 1 présente la température prédéterminée précitée. Ce repérage est fait par des marquages respectifs sur le corps de cartouche 10 et sur l’enveloppe 30, en particulier sur la partie supérieure 33 de cette dernière afin que le marquage correspondant soit facilement observable depuis l’extérieur du corps de cartouche. Avantageusement, du fait de la liaison hélicoïdale entre le corps de cartouche 10 et l’écrou 61 du mécanisme 60 en configuration de service, le marquage précité peut ne pas être prévu sur le corps de cartouche 10 du moment que, à l’état assemblé de la cartouche 1 dans le corps de robinet 3, le positionnement angulaire du corps de cartouche dans la cavité 4 est prédéterminé de manière fixe, et ce avec, par exemple, un pion de positionnement angulaire du corps de cartouche dans le corps de robinet, tel qu’un pion de positionnement 17 porté en saillie axiale vers le bas par la paroi transversale 14 dans l’exemple de réalisation considéré ici. Bien entendu, dans ce cas, le corps de robinet 3 doit porter un marquage qui permettra de repérer l’étalonnage de la cartouche thermostatique 1 .
Comme évoqué plus haut, le mécanisme 60 peut passer de sa configuration de service, détaillée jusqu’ici, à la configuration de débrayage montrée sur les figures 6 et 7. Dans cette configuration de débrayage, la liaison entre le mécanisme 60 et le corps de cartouche 10 est interrompue : ainsi, dans l’exemple de réalisation considéré ici, le filet 61 A de l’écrou 61 est dégagé du filetage 12A du corps de cartouche 10, tout en étant maintenu abouté axialement contre ce dernier sous l’action du ressort 63.
Le passage du mécanisme 60 entre la configuration de service et la configuration de débrayage est commandé par l’entraînement de l’enveloppe 30 en rotation autour de l’axe X-X. Comme expliqué ci-après, le passage du mécanisme 60 entre ces deux configurations peut avantageusement intervenir lors de l’assemblage de la cartouche 1 dans le corps de robinet 2, en facilitant cet assemblage. En effet, après avoir introduit et positionné dans la cavité 4 du corps de robinet 3 la cartouche 1 à l’état assemblé des composants de cette dernière, l’assemblage de la cartouche au corps de robinet 3 nécessite, comme expliqué plus haut, de visser la bague de montage 20 dans le corps de robinet 3, au niveau du taraudage 7 de ce dernier. Toutefois, eu égard à la présence de la couronne 33A à l’extrémité supérieure de l’enveloppe 30, l’entraînement en rotation de la bague de montage 20 aux fins de son vissage peut induire la mise en rotation de l’enveloppe 30 autour de l’axe X-X. Lorsque le diamètre extérieur de la couronne 33A est sensiblement égal à celui de la bague de montage 20, l’entraînement simultané de cette bague de montage 20 et de l’enveloppe 30 est même inévitable dès lors que la mise en rotation de la bague de montage 20 est opérée au travers de la couronne 33A : ainsi, dans l’exemple de réalisation considéré ici et comme bien visible sur la figure 3, une échancrure périphérique 33A.1 de la couronne 33A permet d’accéder axialement à un relief 22 de la bague de montage 20, afin de pouvoir entraîner cette dernière en rotation sur elle-même autour de l’axe X-X grâce à un outil introduit axialement au travers de l’échancrure 33A.1 pour coopérer avec le relief 22. En pratique, avant de commencer de visser la bague de montage 20, le corps de cartouche 10 doit être bloqué angulairement autour de l’axe X-X par rapport au corps de robinet 3 pour éviter que la cartouche 1 ne tourne sur elle-même dans la cavité 4 : ce blocage est avantageusement assuré par la coopération du pion de positionnement 17 avec une empreinte complémentaire, ménagée dans le fond de la cavité 4 et dans laquelle ce pion est reçu, comme bien visible sur les figures 4 et 6. De plus, le vissage de la bague de montage 20 dans le taraudage 7 du corps de robinet 3 nécessite d’entraîner cette bague de rotation sur plusieurs tours : l’enveloppe 30 se retrouve entraînée en rotation sur elle-même de manière correspondante, c’est-à-dire sur plusieurs tours. On comprend que l’enveloppe 30 est ainsi entraînée en rotation autour de l’axe X-X sur davantage que la course angulaire limitée, évoquée plus haut et définie entre les première et seconde positions angulaires de l’enveloppe 30 respectivement associées aux valeurs extrêmes basse et haute de la température de régulation thermostatique. Plus précisément, le vissage de la bague de montage 20 entraîne en rotation l’enveloppe 30 au-delà de sa première position angulaire, c’est-à-dire celle correspondant à la valeur extrême basse de la température de régulation thermostatique, et ce en sens opposé à celui dirigé vers sa seconde position angulaire, c’est-à-dire celle correspondant à la valeur extrême haute de cette température de régulation thermostatique.
Cet entraînement rotatif de l’enveloppe 30 fait passer le mécanisme 60 de sa configuration de service des figures 4 et 5 à sa configuration de débrayage des figures 6 et 7, moyennant le dévissage complet de l’écrou 61 vis-à-vis du corps de cartouche 10 et l’escamotage translatif de cet écrou à l’intérieur de la partie inférieure 31 de l’enveloppe 30. L’entraînement translatif vers le haut de l’écrou 61 tend à entraîner de manière correspondante l’embout 62 appuyé axialement vers le haut contre le piston 52 : l’élément thermostatique 50 tend alors à se comprimer axialement, par escamotage forcé de son piston 52 à l’intérieur du corps thermosensible 51 , mais avec une course axiale de compression qui peut être moindre que la course axiale d’escamotage de l’écrou 61 dans la partie inférieure 31 de l’enveloppe 30, conduisant alors à une compression axiale du ressort 63, comme bien visible par comparaison des figures 4 et 5 avec les figures 6 et 7. De cette façon, le mécanisme 60 ainsi débrayé et l’élément thermostatique 50 ne sont ni bloqués, ni endommagés, malgré la mise en rotation de l’enveloppe 30 au-delà de la première position angulaire précitée, et ce sur une course potentiellement importante, par exemple de plusieurs tours. Comme expliqué en détail ici, cette possibilité d’entraînement est mise à profit pour faciliter le montage, par serrage, de la cartouche 1 dans le corps de robinet 4, et ce sans pour autant augmenter l’encombrement axial du mécanisme de réglage. On notera que, dans le cas où le serrage de la cartouche serait indépendant de son organe de commande, cette possibilité d’entraînement de l’organe de commande permet d’éviter des dégradations de la cartouche liées au dépassement inopiné de la première position angulaire précitée ou liées à l’application par l’utilisateur d’un couple trop élevé en butée pour commander la cartouche en plein froid.
Avantageusement, pour protéger davantage l’élément thermostatique 50 de surcontraintes appliquées par l’embout 62 sous l’effet du ressort 63 comprimé, le tiroir 40 est avantageusement pourvu d’une surface d’appui 41 contre laquelle l’embout 62 vient directement s’appuyer axialement lorsque le mécanisme 60 est dans la configuration de débrayage, comme montré sur les figures 6 et 7 : une fois que l’écrou 62 est appuyé axialement vers le haut contre cette surface d’appui 41 du tiroir 40, les contraintes appliquées par l’embout 62 vers le haut ne sont plus transmises à l’élément thermostatique 50, mais sont encaissées directement par le tiroir 40 qui, le cas échéant, peut venir prendre appui axialement contre l’enveloppe 30, sans risque de dégradation. Dans l’exemple de réalisation considéré ici, la surface d’appui 41 est délimitée à l’extrémité libre d’une entretoise 42, solidarisée à demeure au tiroir 40 en s’étendant vers le bas depuis une région centrale de ce tiroir. D’autres formes de réalisation de la surface d’appui 41 sont envisageables.
Une fois que le mécanisme 60 est dans la configuration de débrayage, il est possible de continuer d’entraîner l’enveloppe 30 en rotation sur autant de tours que nécessaire pour aboutir au vissage complet de la bague de montage 20 dans le corps de robinet 3. Le mécanisme 60 reste alors dans la configuration de débrayage, avec les filetages 12A et 61 B qui restent dégagés l’un de l’autre, tout en étant maintenus aboutés axialement l’un contre l’autre : à chaque nouveau tour de l’enveloppe 30, le filetage 61 B de l’écrou 61 saute vis-à-vis du filetage 12A du corps de cartouche 10.
Une fois que la bague de montage 20 est totalement vissée dans le corps de robinet 3 et que le corps de cartouche 10 est ainsi assemblé fixement dans la cavité 4, le mécanisme 60 doit être repassé de sa configuration de débrayage à sa configuration de service. Pour ce faire, l’enveloppe 30 est entraînée en rotation autour de l’axe X-X en sens inverse à celui mis en oeuvre lors du serrage de la bague de montage 20, jusqu’à revenir entre les première et seconde positions angulaires précitées. En pratique, l’entraînement de l’enveloppe 30 est réalisé au niveau de sa partie supérieure 33, émergeant à l’extérieur du corps de cartouche 10. Cette mise en rotation de l’enveloppe 30 conduit à revisser le filetage 61 B de l’écrou 61 avec le filetage 12A du corps de cartouche 10, le réengagement des filetages étant facilité par l’action du ressort 63 tendant à écarter axialement l’un de l’autre l’écrou 61 et l’embout 62.
Avantageusement, les filetages 12A et 61 B ne commencent à se visser l’un à l’autre que dans une unique position angulaire de l’enveloppe 30. Pour ce faire, ces filetages 12A et 61 B sont indexés autour de l’axe X-X, comme bien visible sur les figures 8 et 9 sur lesquelles les indexes respectifs des filetages 12A et 61 B sont référencés 12A.1 et 61 B.1. Dans le cas où chacun des filetages 12A et 61 B inclut plusieurs filets, comme trois filets sur l’exemple considéré ici, ces filets de chaque filetage démarrent tous sur une même ligne soit parallèle à l’axe X-X, soit enroulée autour de l’axe X-X, au niveau de l’index correspondant 12A.1 , 61 B.1. Dans tous les cas, l’indexage des filetages 12A et 61 B permet d’indexer, autour de l’axe X-X, la liaison hélicoïdale entre le corps de cartouche 10 et le mécanisme 60, donc entre le corps de cartouche 10 et l’enveloppe 30 du fait de la liaison en rotation entre l’écrou 61 et l’enveloppe 30 : en entraînant en rotation l’enveloppe 30 depuis au-delà de la première position angulaire précitée jusqu’à cette première position angulaire, le mécanisme 60 repasse dans la configuration de service et, grâce à l’indexage des filetages 12A et 61 B, l’enveloppe 30 peut être ensuite entraînée jusque dans une position angulaire prédéterminée, repérée par rapport au corps de robinet 3 par le marquage d’étalonnage mentionné plus haut, avantageusement porté par la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30.
Sur la figure 10 est représentée une cartouche thermostatique 100 à titre de réalisation alternative à la cartouche thermostatique 1 décrite jusqu’ici.
La cartouche 100 comporte un corps de cartouche 1 10, une enveloppe 130, un tiroir 140, un élément thermostatique 150, un mécanisme 160 et un ressort de rappel 170, qui sont fonctionnellement similaires à, respectivement, le corps de cartouche 10, l’enveloppe 30, le tiroir 40, l’élément thermostatique 50, le mécanisme 60 et le ressort de rappel 70 de la cartouche 1.
En particulier, l’enveloppe 130 délimite une chambre 134, un passage d’arrivée d’eau chaude 135, un passage d’arrivée d’eau froide 136 et un passage d’évacuation d’eau mitigée 137, qui sont fonctionnellement, voire structurellement, similaires à, respectivement, la chambre 34, le passage d’arrivée d’eau chaude 35, le passage d’arrivée d’eau froide 36 et le passage d’évacuation d’eau mitigée 37. Un aspect différenciant de la cartouche 100 vis-à-vis de la cartouche 1 concerne le fait que le passage d’évacuation d’eau mitigée 137 est tourné vers le bas, autrement dit vers le même côté axial de la cartouche 1 sur lequel sont admis l’eau chaude et l’eau froide dans des canaux respectifs 1 15 et 1 16 du corps 1 10, qui sont fonctionnellement similaires aux canaux 15 et 16 du corps de cartouche 10. Le mécanisme 160 comporte un écrou 161 , un embout 162 et un ressort 163, qui sont fonctionnellement similaires à l’écrou 61 , à l’embout 62 et au ressort 63 du mécanisme 60. L’embout 162 et le ressort 163 sont même structurellement similaires à l’embout 62 et au ressort 63, tandis que l’écrou 161 présente, vis-à-vis de l’écrou 61 , la spécificité de ne pas être reçu et vissé à l’intérieur d’une paroi tubulaire du corps de cartouche 1 10, mais d’être vissé autour d’une tige filetée 1 18 qui appartient au corps de cartouche 1 10 et qui est solidarisée fixement au reste de ce corps de cartouche 1 10.
L’alternative de réalisation, montrée à la figure 10, illustre la multiplicité des formes de réalisation que peut prendre la cartouche thermostatique conforme à l’invention, du moment que cette dernière inclut, en tant qu’organe de commande de son mécanisme de réglage de la température de régulation thermostatique, une enveloppe montée sur le corps de cartouche de manière rotative autour de l’axe X-X, telle que les enveloppes 30 et 130. L’actionnement en déplacement du mécanisme de réglage par la mise en rotation de cette enveloppe est réalisé depuis l’extérieur du corps de cartouche, moyennant l’entraînement en rotation de l’enveloppe depuis l’extérieur du corps de cartouche, comme avec la partie supérieure 33 de l’enveloppe 30. Pour l’enveloppe 130, l’exemple envisagé sur la figure 10 prévoit que cette enveloppe 130 inclut un bras supérieur 138 qui s’étend vers le haut depuis le reste de l’enveloppe 130, jusqu’à émerger vers le haut du corps 1 10. D’autres aménagements de l’enveloppe 130 aux fins de son entraînement depuis l’extérieur du corps de cartouche 1 10 sont envisageables.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Cartouche thermostatique (1 ; 100), comportant :
- une enveloppe (30 ; 130), qui est au moins partiellement agencée à l’intérieur d’un corps de cartouche (10 ; 1 10), en étant bloquée en translation selon un axe (X-X) par rapport au corps de cartouche, laquelle enveloppe délimite à la fois :
- une chambre (34 ; 134) dans laquelle un fluide chaud et un fluide froid se mélangent pour former un fluide mitigé,
- un passage d’arrivée de fluide chaud (35 ; 135), par lequel le fluide chaud pénètre dans la chambre depuis l’extérieur de l’enveloppe,
- un passage d’arrivée de fluide froid (36 ; 136), par lequel le fluide froid pénètre dans la chambre depuis l’extérieur de l’enveloppe, et
- un passage d’évacuation de fluide mitigé (37 ; 137), par lequel le fluide mitigé contenu dans la chambre sort de l’enveloppe,
- un tiroir (40 ; 140) de régulation de la température du fluide mitigé, qui est agencé à l’intérieur de la chambre et qui est déplaçable suivant l’axe (X-X) par rapport à l’enveloppe de façon à obturer, en des proportions respectives inverses, le passage d’arrivée de fluide chaud et le passage d’arrivée de fluide froid,
- un élément thermostatique (50 ; 150) qui inclut :
- un corps thermosensible (51 ), qui est solidaire du tiroir et qui est agencé pour être en contact avec le fluide mitigé, et
- un piston (52), le corps thermosensible et le piston se déplaçant l’un par rapport à l’autre suivant l’axe (X-X) en fonction de la température du fluide mitigé, et
- un mécanisme (60 ; 160) de réglage d’une température de régulation thermostatique, qui, dans une configuration de service, est lié mécaniquement au corps de cartouche de manière mobile et est adapté pour fixer la position du piston le long de l’axe (X-X) par rapport à l’enveloppe et pour, par actionnement du mécanisme de réglage en déplacement par rapport au corps de cartouche, modifier cette position du piston, caractérisée en ce que l’enveloppe (30 ; 130) est montée sur le corps de cartouche (10 ; 1 10) de manière rotative autour de l’axe (X-X), en étant entraînable en rotation depuis l’extérieur du corps de cartouche, et est liée mécaniquement au mécanisme de réglage (60 ; 160) en configuration de service de manière à actionner ce mécanisme de réglage en déplacement par rapport au corps de cartouche lorsque l’enveloppe est entraînée en rotation entre des première et seconde positions angulaires qui correspondent respectivement à une valeur extrême basse et à une valeur extrême haute de la température de régulation thermostatique.
2.- Cartouche thermostatique suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que l’enveloppe (30 ; 130) et le mécanisme de réglage (60 ; 160) sont liés en rotation autour de l’axe (X-X) l’un par rapport à l’autre et sont mobiles en translation suivant l’axe l’un par rapport à l’autre, et en ce que le mécanisme de réglage en configuration de service et le corps de cartouche (10 ; 1 10) sont liés l’un à l’autre par une liaison hélicoïdale centrée sur l’axe (X-X).
3.- Cartouche thermostatique suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le mécanisme de réglage (60 ; 160) comporte :
- un écrou (61 ; 161 ), qui est lié en rotation autour de l’axe (X-X) à l’enveloppe (30 ; 130), tout en étant mobile en translation suivant l’axe par rapport à l’enveloppe, et qui est pourvu d’un filetage (61 B) qui, dans la configuration de service du mécanisme de réglage, est vissé à un filetage (12A) du corps de cartouche (10 ; 1 10) en formant la liaison hélicoïdale,
- un embout (62 ; 162), qui est monté sur l’écrou de manière coulissante suivant l’axe, et
- un organe élastique de compression (63 ; 163), qui est axialement interposé entre l’écrou et l’embout, et qui est adapté, lorsque le mécanisme de réglage est dans la configuration de service, à la fois pour maintenir appuyé axialement l’embout contre le piston (52) afin de régler la position de ce piston le long de l’axe par rapport à l’enveloppe et pour se comprimer axialement afin de rattraper élastiquement une surcourse de déploiement du piston par rapport au corps thermosensible (51 ).
4.- Cartouche thermostatique suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mécanisme de réglage (60) est adapté pour, lorsque l’enveloppe (30) est entraînée en rotation autour de l’axe (X-X) au-delà de la première position angulaire, passer entre la configuration de service et une configuration de débrayage dans laquelle la liaison entre le mécanisme de réglage et le corps de cartouche (10) est interrompue.
5.- Cartouche thermostatique suivant les revendications 3 et 4 prises ensemble, caractérisée en ce que, dans la configuration de débrayage du mécanisme de réglage (60), le filetage (61 B) de l’écrou (61 ) est dégagé du filetage (12A) du corps de cartouche (10), et en ce que, dans la configuration de débrayage du mécanisme de réglage, l’organe élastique de compression (63) est adapté pour maintenir aboutés axialement le filetage de l’écrou et le filetage du corps de cartouche.
6.- Cartouche thermostatique suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’enveloppe (30) présente une forme tubulaire, centrée sur l’axe (X-X), et inclut :
- une première partie annulaire terminale (31 ), qui coopère mécaniquement avec le mécanisme de réglage (60) en configuration de service,
- une seconde partie annulaire terminale (33), qui est opposée axialement à la première partie annulaire terminale, qui délimite le passage d’évacuation de fluide mitigé (37) et qui s’étend au moins partiellement à l’extérieur du corps de cartouche (10), et
- une partie annulaire intermédiaire (32), qui relie les première et seconde parties annulaires terminales, et qui délimite le passage d’arrivée de fluide chaud (35) et le passage d’arrivée de fluide froid (36).
7.- Cartouche thermostatique suivant les revendications 3 et 6 prises ensemble, caractérisée en ce que la première partie annulaire terminale (31 ) de l’enveloppe (30) coopère mécaniquement avec l’écrou (61 ) du mécanisme de réglage (60).
8.- Cartouche thermostatique suivant l’une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que le corps de cartouche (10) comprend une paroi tubulaire (1 1 ), à l’intérieur de laquelle l’enveloppe (30) est reçue coaxialement et qui inclut :
- une première partie terminale (12), qui reçoit intérieurement la première partie annulaire terminale (31 ) de l’enveloppe (30), et qui reçoit intérieurement, en coopérant mécaniquement avec, le mécanisme de réglage (60) en configuration de service, et
- une seconde partie terminale (13), qui est opposée axialement à la première partie terminale et qui reçoit intérieurement la partie annulaire intermédiaire (32) de l’enveloppe.
9.- Cartouche thermostatique suivant les revendications 3 et 8 prises ensemble, caractérisée en ce que la première partie terminale (12) de la paroi tubulaire (1 1 ) du corps de cartouche (10) reçoit intérieurement, en coopérant mécaniquement avec, l’écrou (61 ) du mécanisme de réglage (60).
10.- Cartouche thermostatique suivant les revendications 6 et 8 prises ensemble, caractérisée en ce que la seconde partie annulaire terminale (33) de l’enveloppe (30) forme, à son extrémité axiale opposée au reste de l’enveloppe, une couronne (33A) qui est centrée sur l’axe (X-X), qui s’étend à l’extérieur de la seconde portion terminale (13) de la paroi tubulaire (1 1 ) du corps de cartouche (10), et qui est adaptée pour se coupler avec un système d’entrainement en rotation autour de l’axe (X-X).
1 1 Cartouche thermostatique suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la couronne (33A) s’étend en totalité à l’extérieur de la seconde portion terminale (13) de la paroi tubulaire (1 1 ) du corps de cartouche (10).
12.- Cartouche thermostatique suivant l’une des revendications 10 ou 1 1 , caractérisée en ce que la couronne (33A) est adaptée pour se coupler avec le système d’entrainement en rotation autour de l’axe (X-X) par complémentarité de formes.
13.- Cartouche thermostatique suivant l’une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que le volume interne de la paroi tubulaire (1 1 ) du corps de cartouche (10) est fermé par une paroi transversale (14) du corps de cartouche, qui s’étend transversalement à l’axe (X-X) et qui est située à l’extrémité axiale, opposée à la seconde partie terminale (13), de la première partie terminale (12) de la paroi tubulaire (1 1 ), et en ce que la paroi tubulaire (1 1 ) délimite, dans son épaisseur, un canal pour le fluide chaud (15) et un canal pour le fluide froid (16), qui débouchent axialement au travers de la paroi transversale (14) et qui, axialement à l’opposé de cette paroi transversale, débouchent dans le volume interne de la paroi tubulaire (1 1 ).
14.- Robinet mitigeur (2), comprenant un corps de robinet (3), qui est destiné à être alimenté en fluide chaud et en fluide froid, et une cartouche thermostatique (1 ; 100), qui est conforme à l’une quelconque des revendications précédentes et dont le corps de cartouche (10 ; 1 10) est rapporté à l’intérieur du corps de robinet.
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