FR2495266A1 - Control element for water tap - has insert with wide seating ring for universal fitting - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une tête de robinet d'arrêt sanitaire, destinée à être montée sur un corps normalisé d'appareil de robinetterie, dans lequel un siège de robinet est formé au fond de la chambre de réception, comprenant un boîtier, dans lequel sont logés des éléments de réglage, par exemple deux disques de commande pouvant tourner relativement l'un par rapport à l'autre, ne coopérant pas directement avec le siège de robinet, et une garniture d'étanchéité, qui est disposée du côté inférieur de la tête de robinet et qui, après avoir été montée dars le corps d'appareil de robinetterie, assure l'étanchéité par rapport au siège de robinet. The present invention relates to a sanitary shut-off valve head, intended to be mounted on a standardized body of a fitting, in which a valve seat is formed at the bottom of the receiving chamber, comprising a housing, in which are housed with adjustment elements, for example two control discs which can rotate relatively to each other, not cooperating directly with the valve seat, and a seal, which is arranged on the lower side of the tap head and which, after having been mounted in the body of the valve, seals against the valve seat.
Ces derniers temps, ce que lton est convenu d'appeler des disques de commande est de plus en plus employé comme éléments de réglage de robinets sanitaires. Il s'agit à cet égard le plus souvent d'au moins deux disques en céramique, dont les surfaces de contact ont un poli d'une qualité élevée. Des ouvertures de passage pour l'eau, ménagées dans les disques en céramique, peuvent être mises plus ou moins en coincidence par un mouvement relatif, notamment par une rotation, dans des robinets d'arrêt. On se rend maître ainsi du débit de l'eau. De tels robinets à disques de commande ont le grand avantage qu'il ne se produit pratiquement pas d'usure et que les forces à appliquer pour les manoeuvrer sont très petites.C'est pourquoi on s'efforce de créer des têtes de robinet d'arrêt, qui puissent atre mises en place dans des corps d'appareils de robinetterie normalisés en les échangeant avec des têtes habituelles. In recent times, what has come to be known as control discs has been used more and more as regulating elements for sanitary taps. In this respect, it is most often at least two ceramic discs, the contact surfaces of which have a high quality polish. Passage openings for the water, made in the ceramic discs, can be more or less coincident by a relative movement, in particular by a rotation, in stop valves. We thus master the flow of water. Such control disc valves have the great advantage that there is practically no wear and the forces to be applied to operate them are very small, which is why we strive to create valve heads of 'stop, which can be placed in bodies of standardized valves by exchanging them with usual heads.
On se heurte cependant au problème que, en dépit de la normalisation des corps d'appareils de robinetterie, ni la profondeur axiale de la chambre de réception dans laquelle est logée la tête, ni le rayon du siège de robinet ne sont toujours les mêmes. Pour compenser les différences de profondeur axiale, il faut donc, dans les têtes connues du type mentionné ci-dessus, faire en sorte, par construction, que la longueur axiale puisse être modifiée et puisse s'adapter à toutes les circonstances. Il en résulte non seulement que l'agencement est très complexe, ce qui s'accompagne de coûts de fabrication relativement élevés, mais aussi que le montage de la te sur le chan- t,er est rendu plus difficile.Il faut prendre des mesures particulières pour obtenir une compensation automatique des différences de rayons de sièges de robinet. However, there is the problem that, despite the standardization of the bodies of valves, neither the axial depth of the receiving chamber in which the head is housed, nor the radius of the valve seat are always the same. To compensate for differences in axial depth, it is therefore necessary, in known heads of the type mentioned above, to ensure, by construction, that the axial length can be modified and can adapt to all circumstances. The result is not only that the arrangement is very complex, which is accompanied by relatively high manufacturing costs, but also that the mounting of the te on the edge is made more difficult. to obtain automatic compensation for differences in radii of valve seats.
Il se pose des problèmes semblables si d'autres éléments de réglage sont logés à l'intérieur du boîtier de a tette, éléments qui doivent remplacer la soupape de robinet de parties supérieures habituelles, mais qui ne doi vent pas coopérer directement avec le siège de robinet. Similar problems arise if other adjusting elements are housed inside the housing, which must replace the valve valve of conventional upper parts, but which must not cooperate directly with the seat. tap.
L'invention se une tête de robinet d'arrêt du type men- tionné ci-dessus ui est à même, pour une dépense de cons- truction la plus faible possible, de compenser des dSffé- rences tant de profondeur axiale de la chambre de réception du corps d'appareil de robinetterie que du rayon du siège de robinet.The invention is a stopcock head of the type mentioned above which is able, for the lowest possible construction cost, to compensate for differences in the axial depth of the pressure chamber. reception of the valve body only from the radius of the valve seat.
Suivant l'invention, la garniture d'étanchéité est une garniture moulée ayant les caractéristiques suivantes : elle possède dans ia région qui, après le montage
dans le corps d'appareil de robinetterie, est au
voisinage du siège de robinet, une dimension ra
duale qui correspond à la différence maximale des
rayons du siège de robinet que l'on trouve dans
divers corps d'appareil de robinetterie;; b) au-dessus de la région mentionnée sous a), elle
présente un profil transversal grâce auquel elle
tend à avoir les propriétés élastiques d'un "res
sort mou
Par la caractéristique mentionnée sous a) seule, le but que l'on se propose ne serait pas atteint, car une garniture d'étanchéité d'une largeur radiale correspondante, qui ne présente pas un profil de section droite particulier suivant la caractéristique b), présenterait une mauvaise aptitude à la compression ou une "caractéristique de ressort" ne convenant pas. Il est donc nécessaire, lorsque l'on réalise le profil de section droite de la garniture d'étanchéité, de se rapprocher autant que possible du comportement élastique de ce que l'on appelle un "ressort mou".According to the invention, the seal is a molded seal having the following characteristics: it has in the region which, after mounting
in the valve body, is at
near the valve seat, one dimension ra
dual which corresponds to the maximum difference of
faucet seat spokes found in
various valve body ;; b) above the region mentioned under a), it
presents a transverse profile thanks to which it
tends to have the elastic properties of a "res
soft spell
By the characteristic mentioned under a) alone, the aim which we propose would not be achieved, since a seal of a corresponding radial width, which does not have a particular cross section profile according to characteristic b) , would have poor compressibility or an unsuitable "spring characteristic". It is therefore necessary, when making the cross section profile of the seal, to get as close as possible to the elastic behavior of what is called a "soft spring".
On entend par là un ressort dans lequel, dans la zone actuelle de fonctionnement, des différences de compression n'exigent que l'application de forces peu différentes.By this is meant a spring in which, in the current operating zone, differences in compression require only the application of slightly different forces.
En général, il suffit que la dimension radiale de la garniture d'étanchéité mentionnée sous a) soit comprise entre 3 et 5 mm environ. In general, it is sufficient that the radial dimension of the seal mentioned under a) is between approximately 3 and 5 mm.
Dans les cas les plus simples, il suffit que la garniture d'étanchéité présente, pour l'obtention du profil transversal mentionné sous b), une dimension radiale plus petite sur le côté tourné vers la partie inférieure de la tête que sur le côté tourné vers le siège du robinet. On se rapproche encore mieux de la caractéristique d'un "ressort mou" quand la garniture d'étanchéité présente sur le pourtour extérieur une ou plusieurs entailles. On peut poursuivre dans cette voie en faisant en sorte que la garniture d'étanchéité présente sur le pourtour extérieur et intérieur une ou plusieurs ondulations. In the simplest cases, it suffices that the seal has, for obtaining the transverse profile mentioned under b), a smaller radial dimension on the side facing the lower part of the head than on the turned side towards the tap seat. We get even closer to the characteristic of a "soft spring" when the seal has on the outer periphery one or more notches. We can continue in this direction by ensuring that the seal has on the outer and inner periphery one or more undulations.
On obtient encore un résultat meilleur, certes avec une dépense plus grande, si la garniture d'étanchéité comprend a) une bague d'appui en un matériau relativement
rigide; b) sur le côté qui, après le montage, est tourné
vers le siège du robinet, une bague d'étanchéité
plate ayant la largeur nécessaire (dimension ra
diale); c) sur le côté tournée vers la tête, une bague d'é
tanchéité relativement étroite radialement en
comparaison de la bague d'étanchéité plate. A better result is still obtained, certainly with greater expense, if the seal includes a) a support ring made of a relatively material
rigid; b) on the side which, after mounting, is turned
towards the valve seat, a sealing ring
flat having the necessary width (dimension ra
diale); c) on the side facing the head, a ring of
relatively tight seal radially in
comparison of the flat sealing ring.
De préférence,la bague d'étanchéité étroite, relativement facile à comprimer en direction axiale, est guidée dans une ouverture de réception de la bague d' appui
Dans ce cas, on peut prévoir, à l'intérieur de l'ouverture de réception, une région de la bague étroite d'étanchéité pouvant être comprimée d'une manière particulièrement facile.Preferably, the narrow sealing ring, relatively easy to compress in the axial direction, is guided in an opening for receiving the support ring.
In this case, it is possible to provide, inside the reception opening, a region of the narrow sealing ring which can be compressed in a particularly easy manner.
Au dessin annexé, donné uniquement a titre d'exemple
La figure 1 est une vue en coupe axiale de toute une partie supérieure de robinet d'arr8t;
les figures 2 et 3 illustrent des exemples de réalisation d'autres garnitures d'étanchéité moulées en une seule pièce, et
la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'une garniture d'étanchéIté moulée exécutée en plusieurs pièces.In the accompanying drawing, given only by way of example
Figure 1 is an axial sectional view of an entire upper part of stopcock;
FIGS. 2 and 3 illustrate exemplary embodiments of other gaskets molded in one piece, and
FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of a molded sealing gasket executed in several pieces.
La figure 1 est une rue en coupe axiale d'une tête de robinet d'arrêt destinée à être monté dans un corps normalisé d'appareil de robinetterie. Elle présente un boîtier 7, dans la partie inférieure duquel est disposé un disque 8 ne pouvant pas tourner (disque fixe) Ce lai-ci est muni de deux ouvertures 9 de traversée pour l'eau. Sur le disque 8 fixe repose un second disque 21 de commande, qui peut tourner d'une manière qu l'on décrira plus tard par rapport au disque 8 fixe et qui sera dénommé désormais disque de réglage Le disque 21 de réglage est lui aussi muni de deux ouvertures de traversée pour l'eau qui, par rotation du disque 21 de réglage, peuvent venir plus ou moins en coïncidence avec les ouvertures 9 de traversée pour l'eau du disque 8 fixe Le disque 21 de réglage est en prise à cet effet, par complémentarité de forme, avec une pièce 23 de guidage, qui est montée tournante dans le boîtier 7 et qui est rendue étanche vis à vis de celui-ci dans la partie supérieure par une garniture 24 d'étanchéité. Dans un logement de la face frontale, supérieure au dessin, de la pièce 23 de guidage s'engage un appendice îOa polygonal d'une broche 10 de robinet qui traverse coaxialement le boîtier 7 en pouvant y tourner En fonctionnement, on place un levier de manoeuvre (non représenté) sur la tête 10b polygonale supérieure de la broche 10 de robinet. Figure 1 is a street in axial section of a stop valve head intended to be mounted in a standardized body of a valve. It has a housing 7, in the lower part of which is disposed a disc 8 which cannot rotate (fixed disc). This lai is provided with two openings 9 for crossing for water. On the fixed disc 8 a second control disc 21 rests, which can rotate in a manner which will be described later with respect to the fixed disc 8 and which will henceforth be referred to as adjusting disc The adjusting disc 21 is also provided of two water crossing openings which, by rotation of the adjusting disc 21, can come more or less in coincidence with the water crossing openings 9 of the fixed disc 8 The adjusting disc 21 is engaged at this Indeed, by complementarity of form, with a guide piece 23, which is rotatably mounted in the housing 7 and which is made tight vis-à-vis the latter in the upper part by a seal 24. In a housing on the front face, higher than the drawing, of the guide piece 23 engages a polygonal appendage 10a of a valve pin 10 which coaxially passes through the housing 7 while being able to rotate therein. In operation, a lever is placed. operation (not shown) on the upper polygonal head 10b of the tap pin 10.
Au-dessus de la pièce 23 de guidage, la broche 10 de robinet est munie en outre de surfaces 10c de butée qui, coniolntement avec des surfaces de butée correspondantes du bottier 7, limitent l'angle de rotation de la broche 10 de robinet. Above the guide piece 23, the valve pin 10 is further provided with stop surfaces 10c which, in conjunction with corresponding stop surfaces of the housing 7, limit the angle of rotation of the valve pin 10.
La pièce 23 de guidage contient dans la chambre 25 intérieure, au-dessus du disque 21 de réglage, un tamis 26 amortissant le bruit. Des ouvertures 27 radiales de sortie de la pièce 23 de guidage communiquent avec des ouvertures Il radiales de sortie du boîtier 7. The guide piece 23 contains in the inner chamber 25, above the adjusting disc 21, a screen 26 which dampens noise. Radial openings 27 for exit from the guide part 23 communicate with radial openings II for exit from the housing 7.
Comme on l'a déà mentionné plusieurs fois, la tête du robinet est vissée dans un corps d'appareil de robinetterie normalisé (non représenté), dont la chambre de réception présente sur le fond un siège de robinet en relief. Celui-ci coopère, lorsqu'on utilise des têtes habituelles, avec une soupape de robinet qui se soulève. As mentioned above several times, the valve head is screwed into a standardized valve body (not shown), the receiving chamber of which has a raised valve seat on the bottom. This one cooperates, when using usual heads, with a valve of valve which is raised.
La tête de robinet représentée possède, en vue d'être montée dans le corps d'appareil de robinetterie, un filetage 14 extérieur ainsi qu'une bride 28 périphérique qui ser-t de butée axiale pour le vissage. Une garniture 15 d'étanchéité, disposée en dessous de la bride 28 périphérique, sert à réaliser l'étanchéité entre la tête de robinet et le corps d'appareil de robinetterie.The tap head shown has, in order to be mounted in the valve body, an external thread 14 as well as a peripheral flange 28 which serves as an axial stop for screwing. A seal 15, disposed below the peripheral flange 28, serves to seal between the valve head and the body of the valve.
En dessous du disque 8 fixe et adjacent à celuici, se trouve une garniture 29 moulée d'étanchéité sur la forme particulière de laquelle on va s!étendre maintenant en détail. Below the fixed disc 8 and adjacent to it, there is a molded seal 29 on the particular shape of which we will now extend in detail.
La garniture 29 moulée d'étanchéité a pour but de créer une étanchéité entre le disque 8 fixe et le siège de robinet se trouvant au fond de la chambre de réception du corps d'appareil de robinetterie. Elle a à cet égard a compenser deux écarts différents possibles par rapport à la norme du corps d'appareil de robinetterie, ces écarts pouvant se produire ers dépit de la normalisation J part, le diamètre du siège de robinet n'est pas constant d'un corps d'appareil de robinetterie à l'autre. D'autres part, la profondeur axiale de montage pour la partie supérieure de robinet n'est pas la même pour tous les corps d'appareil de robinstterie.A cela s'ajoute une troisième exigence cet quelles que soient les différences de pro fondeur de montage et de diamètre de siège du robinet, la force appliquée par la garniture 29 moulée d'étanchéité sur le disque 3 fixe doit être autant que possible toua jours la même, puisque cela met en cause le bon fonctionnement des disques 8, 21 et donc l'aptitude à fonctionner de tout le robinet. The purpose of the seal 29 molded seal is to create a seal between the fixed disc 8 and the valve seat located at the bottom of the receiving chamber of the valve body. In this respect, it has to compensate for two possible different deviations from the standard for the valve body, these deviations possibly occurring despite standardization. On the other hand, the diameter of the valve seat is not constant. one valve body to the other. On the other hand, the axial mounting depth for the upper part of the valve is not the same for all valve body. To this is added a third requirement, whatever the differences in depth. mounting and valve seat diameter, the force applied by the molded seal 29 on the fixed disc 3 must be as much as possible always the same, since this jeopardizes the proper functioning of the discs 8, 21 and therefore the ability to operate from the whole tap.
Pour compenser les irrégularités du diamètre du siège de robinet, la garniture 29 moulée présente1 dans la partie basse, donc voisine du siège de robinet, une dimen- sion radiale qui est au moins égale à la différence maximale des rayons des sièges de robinet se produisant d'un corps normalisé d'appareil de robinetterie à l'autre. On lait ainsi en sorte que tout siège de robinet, que l'on trouve dans la pratique, vienne en fait en contact sur la ftsce inférieure d'étanchéité de la garniture 29 mc-uiée
Une garniture moulée d'étanchéité, qui présente rait cette dimension radiale sur toute la hauteur ne serait certes pas apte à compenser auss en même tes, d'une manière satisfaisante, des différences de profondeur de montage de la partie supérieure de robinet dans le corps d'ap- pareil de robinetterie : ou bien la garniture moulée d'é tanchéité serait de toute facon trop dure, ou bien la force de pression appliquée sur le disque 8 dépendrait beaucoup de la compression de la garniture moulée d'étanchéité. Pour les raisons indiquées, la garniture 29 moulée représentée s'amincit vers le disque 8 fixe : sa dimension radiale au voisinage du disque 8 fixe est plus petite qu'au voisinage du siège de robinet.On modifie ainsi la caractéristique de ressort de la garniture moulée, en sorte que la compression axiale dépende relativement peu de la force de compression et inversement.To compensate for irregularities in the diameter of the valve seat, the molded lining 29 has a radial dimension in the lower part, therefore close to the valve seat, which is at least equal to the maximum difference in radii of the valve seats occurring from one standard body of valves to another. In this way milk is made so that any valve seat, which is found in practice, actually comes into contact on the lower sealing ftsce of the lining 29 mc-uié
A molded seal, which would have this radial dimension over the entire height, would certainly not be able to compensate at the same time, in a satisfactory manner, for differences in mounting depth of the upper part of the valve in the body. of valves: either the molded sealing gasket would be too hard anyway, or the pressure force applied to the disc 8 would depend very much on the compression of the molded gasketing. For the reasons indicated, the molded lining 29 shown tapers towards the fixed disc 8: its radial dimension in the vicinity of the fixed disc 8 is smaller than in the vicinity of the valve seat. This thus modifies the spring characteristic of the lining molded, so that the axial compression depends relatively little on the compression force and vice versa.
Avec la garniture 29 moulée représentée, il est évidemment possible de satisfaire simultanément à toutes les exigences mentionnées ci-dessus d'une manière approximative, mais suffisante. With the molded lining 29 shown, it is obviously possible to satisfy all of the above-mentioned requirements simultaneously in an approximate but sufficient manner.
A la figure 2 est représenté un deuxième exemple de réalisation de la garniture moulée d'étanchéité. Celleci aussi, qui est représentée par la référence générale 129, possède dans la partie inférieure, qui, après le montage de la tête de robinet dans le corps d'appareil de robinetterie, est voisine du siège de robinet, une dimension radiale plus grande que dans la partie supérieure voisine du disque 8 fixe. Pour améliorer la còmpressibili- té axiale, et pour tendre davantage vers la courbe aux caractéristiques d'un "ressort mou", la garniture 129 moulée représentée possède une entaille 130 supplémentaire sur le pourtour extérieur. In Figure 2 is shown a second embodiment of the molded seal. This also, which is represented by the general reference 129, has in the lower part, which, after the mounting of the valve head in the body of the valve, is close to the valve seat, a radial dimension larger than in the upper part adjacent to the fixed disc 8. To improve the axial compressibility, and to tend more towards the curve with the characteristics of a "soft spring", the molded lining 129 shown has an additional notch 130 on the outer periphery.
Ce concept est poursuivi d'une manière conséquente dans la garnit-ure 229 moulée d'étanchéité représentée à la figure 3 : elle a, dans la partie inférieure, une lèvre 231 radiale faisant saillie vers l'intérieur (et le cas échéant vers le bas aussi), qui satisfait à l'exigence fondamentale mentionnée déjà plusieurs fois ci-dessus de la dimension radiale au voisinage du siège de robinet. Dans la partie se trouvant au-dessus, la garniture 229 moulée possède des cavités 231a intérieures et extérieures de type ondulé, dont la fonction correspond à celle de l'en- taille 130 dans l'exemple de réalisation de la figure 2. This concept is continued in a consistent manner in the gasket-molded seal 229 shown in FIG. 3: it has, in the lower part, a radial lip 231 projecting inwards (and if necessary towards the also), which meets the basic requirement already mentioned several times above of the radial dimension in the vicinity of the valve seat. In the part above, the molded lining 229 has internal and external cavities 231a of corrugated type, the function of which corresponds to that of size 130 in the embodiment of FIG. 2.
Alors que les garnitures 29, 129 et 229 moulées d'étanchéité suivant les figures 1 et 3 sont en une seule pièce, la garniture 329 moulée d'étanchéité de la figure 4 est constituée de plusieurs pièces. Elle comprend une ba gue 332 d'appui, en une matière relativement rigide, dans la partie inférieure de laquelle est placée une première garniture 333 d'étanchéité en caoutchouc sous la forme d'une bague plate. Celle-ci présente la largeur radiale qui est nécessaire à la compensation des differences de diamètre de siège de robinet. While the packings 29, 129 and 229 molded seal according to Figures 1 and 3 are in one piece, the seal 329 molded seal of Figure 4 consists of several parts. It comprises a supporting base 332, made of a relatively rigid material, in the lower part of which is placed a first rubber seal 333 in the form of a flat ring. This presents the radial width which is necessary to compensate for the differences in valve seat diameter.
Dans une ouverture 334 de réception, ménagée dans la bague 332 d'appui du côté opposé à la garniture 333 d'é- tanchéité en caoutchouc, est logée une seconde garniture 335 d' étanchéité en caoutchouc, qui est relativement étroite suivant la direction radiale et glui, après le montage, est en contact avec le disque 8 fixe.La partie 335a, se trou- vant à l'intérieur de l'ouverture 334, de la garniture 335 en caoutchcuc, est particulièrement étroite, afin d'obtenir une compressibilité axiale particulièrement bonne et un comportement se rapprochant dlun "ressort mou". Les parois latérales de l'ouverture 334 de réception coopèrent avec les parois latérales de la partie 335b plus large de la garniture 35 en donnant un guidage lorsque la garniture 335 est comprimée, notamment dans sa partie 335a. In a reception opening 334, formed in the support ring 332 on the side opposite to the rubber seal 333, is housed a second rubber seal 335, which is relatively narrow in the radial direction. and glui, after assembly, is in contact with the fixed disc 8. The part 335a, being inside the opening 334, of the rubber lining 335, is particularly narrow, in order to obtain a Particularly good axial compressibility and behavior approaching a "soft spring". The side walls of the receiving opening 334 cooperate with the side walls of the wider part 335b of the lining 35 by providing guidance when the lining 335 is compressed, in particular in its part 335a.
Dans le mode de réalisation de la garniture 329 moulée d'étanchéité décrit en denier en regard de la figure 4, es c'nctions de compensation des tolérances axiales et radiales sont séparées. On obtient ainsi, pour une dsnen- se un peu plus élevée que dans les exemples de réalisation des figures 1 à 5, un résultat particulièrement bon. In the embodiment of the molded seal gasket 329 described in denier with reference to FIG. 4, the compensation functions for the axial and radial tolerances are separated. A particularly good result is thus obtained, for a slightly higher density than in the exemplary embodiments of FIGS. 1 to 5.
On peut utiliser la compensation des tolérances non seulement dans des têtes dites à disques de commande, comme il a été décrit. On peut utiliser cette compensation des tolérances partout où des éléments de réglage sont logés à l'intérieur du boîtier de la tête, ces éléments remplaçant les soupapes de robinet habituelles, mais ne coopérant pas directement avec le siège de robinet, et partout où la force de compression de la garniture d'étanchéité détermine l'aptitude du robinet à fonctionner. Tolerance compensation can be used not only in so-called control disc heads, as described. This compensation for tolerances can be used wherever adjustment elements are housed inside the head housing, these elements replacing the usual valve valves, but not cooperating directly with the valve seat, and wherever the force compression of the seal determines the ability of the valve to operate.
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