FR3111404A1

FR3111404A1 - Dispositif thermostatique

Info

Publication number: FR3111404A1
Application number: FR2006154A
Authority: FR
Inventors: Samuel Marquier
Original assignee: Vernet SA
Current assignee: Vernet SA
Priority date: 2020-06-12
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2040-06-12
Also published as: US20230221740A1; CN116235126A; WO2021250245A1; GB2611220A; GB202218479D0; FR3111404B1; DE112021003223T5

Abstract

Dispositif thermostatique Dispositif thermostatique, comprenant : un boîtier (1) et un régleur (2), translatant l’un par rapport à l’autre pour régler le débit de flux d’eau (F1, F2, F3) ; un thermoactionneur (3), comprenant une partie primaire (70) et une partie secondaire (71) translatant en fonction de la température, la partie primaire (70) et le régleur (2) étant fixés en translation ; un coulisseau (4), mobile en translation par rapport au boîtier et fixe en rotation rapport au boîtier ; et un ressort de surcourse (6), appliquant un effort de rappel primaire (E6) sur le coulisseau (4). Pour absorber une surcourse du thermoactionneur tout en améliorant la compacité et la facilité de fabrication, le ressort de surcourse (6) prend appui sur le boîtier (1) et le dispositif thermostatique comprend une pièce d’entraînement tournante (5) en liaison hélicoïdale avec le coulisseau et étant fixée en translation par rapport à la partie secondaire (71). Figure pour l'abrégé : Figure 2

Description

Dispositif thermostatique

La présente invention concerne un dispositif thermostatique.

La présente invention se rapporte au domaine technique de la robinetterie, en particulier à usage sanitaire.

WO2005124495 décrit une cartouche thermostatique de régulation pour un robinet thermostatique, qui mélange un flux d’eau froide avec un flux d’eau chaude pour former un flux d’eau mitigée. La cartouche thermostatique comprend un tiroir mobile en translation, dont la position détermine le débit respectif des flux d’eau chaude et d’eau froide pour former le flux d’eau mitigée, ce qui permet de modifier la température du flux d’eau mitigée. La position du tiroir est commandée par un organe de commande pivotant qui peut être actionné par un utilisateur. Pour cela, le tiroir est attaché à une vis de réglage, la vis de réglage étant translatée par pivotement de l’organe de commande, en formant un système vis-écrou avec l’organe de commande. Pour assurer une régulation thermostatique du mélange en fonction de la température du flux d’eau mitigée, le tiroir est déplacé par la vis de réglage par l’intermédiaire d’un élément thermostatique, dont une partie thermosensible porte le tiroir. L’élément thermostatique est interposé entre un ressort de rappel prenant appui sur le boîtier, par l’intermédiaire du tiroir, et un appui porté par la vis de réglage, de sorte à pouvoir déplacer le tiroir par rapport à l’appui, c’est-à-dire par rapport à la vis.

Un ressort de surcourse est interposé entre la vis de réglage et l’appui pour éviter une casse de la cartouche lorsque le tiroir est en butée de fin de course. Lorsque le tiroir est dans cette position, si besoin, l’appui peut être enfoncé par l’élément thermostatique dans la vis de réglage, à l’encontre du ressort de surcourse, alors que l’élément thermostatique prend appui sur le boîtier par l’intermédiaire du tiroir qui est en butée de fin de course.

Du fait de cet agencement en série du système vis-écrou, du ressort de surcourse et de l’élément thermostatique, il est malaisé d’obtenir que la cartouche est axialement compacte. Pour améliorer la compacité axiale, une idée serait de prévoir d’imbriquer le système vis-écrou, le ressort de surcourse et l’élément thermostatique les uns dans les autres. Toutefois, cela conduirait, notamment pour la vis de réglage et l’appui, à des pièces de forme complexe, structurellement fragiles et difficiles à fabriquer. Dès lors, pour compenser la fragilité structurelle de ces pièces, liée à leur forme complexe, il peut s’avérer nécessaire de les constituer d’un matériau métallique, relativement contraignant et coûteux pour la fabrication, en comparaison d’une matière plastique polymère.

L’invention vise donc notamment à porter remède aux inconvénients susmentionnés en proposant un nouveau dispositif thermostatique qui, tout en absorbant une surcourse de thermoactionneur, est plus compact et plus facile à fabriquer.

L’invention a pour objet un dispositif thermostatique comprenant un boîtier, qui est configuré pour conduire des flux d’eau en son sein. Le dispositif thermostatique comprend un régleur, qui est contenu dans le boîtier, le régleur et le boîtier étant mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant un axe longitudinal du boîtier, pour régler le débit d’au moins l’un desdits flux d’eau. Le dispositif thermostatique comprend un thermoactionneur, qui est contenu dans le boîtier pour baigner dans l’un desdits flux d’eau, le thermoactionneur comprenant une partie primaire et une partie secondaire qui se déplacent l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, en fonction de la température du flux d’eau dans lequel baigne le thermoactionneur, la partie primaire et le régleur étant fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal. Le dispositif thermostatique comprend un coulisseau, le coulisseau et le boîtier étant mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, et fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal. Le dispositif thermostatique comprend un ressort de surcourse, qui applique un effort de rappel primaire sur le coulisseau suivant l’axe longitudinal.

Selon l’invention, pour appliquer l’effort de rappel primaire sur le coulisseau, le ressort de surcourse prend appui sur le boîtier suivant l’axe longitudinal. De plus, le dispositif thermostatique comprend en outre une pièce d’entraînement tournante, la pièce d’entraînement tournante et le coulisseau étant l’un par rapport à l’autre en liaison hélicoïdale suivant et autour de l’axe longitudinal, la pièce d’entraînement tournante et la partie secondaire étant fixées l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal.

Une idée à la base de l’invention consiste à prévoir que le ressort de surcourse et la liaison hélicoïdale sont en dérivation l’un par rapport à l’autre, pour faciliter un agencement coaxial des pièces assurant ces fonctions en vue de réduire l’encombrement axial, voire même radial, du dispositif thermostatique. Pour être ainsi en dérivation, on entend que le ressort de surcourse applique l’effort de rappel primaire sur un système vis-écrou du dispositif thermostatique, constitué par la pièce d’entraînement tournante et le coulisseau, en prenant appui directement sur le boîtier. En l’espèce, cet effort de rappel primaire est appliqué directement sur le coulisseau par le ressort de surcourse. Grâce à cela, on peut notamment prévoir que le ressort de surcourse est agencé en entourant radialement tout ou partie du coulisseau et ainsi que la pièce d’entraînement tournante, pour un encombrement réduit. En outre, le coulisseau et la pièce d’entraînement tournante sont de construction particulièrement simple, compacte et structurellement résistante, l’invention dispensant d’interposer un ressort entre le système vis-écrou et le thermoactionneur ou d’héberger un ressort au sein du système vis-écrou. On peut avantageusement prévoir que le coulisseau et la pièce d’entraînement tournante sont réalisés chacun par une unique pièce monolithique en matière plastique polymère.

Il découle avantageusement de ces dispositions que, dans une configuration de surcourse du dispositif thermostatique, la partie secondaire du thermoactionneur peut déplacer le coulisseau en translation par rapport au boîtier suivant l’axe longitudinal, par l’intermédiaire de la pièce d’entraînement tournante, en prenant appui sur le régleur, lorsque le régleur prend appui sur le boîtier. Le dispositif thermostatique est donc apte à absorber la surcourse du thermoactionneur avec un encombrement et une complexité réduits. De plus, il découle avantageusement de ces dispositions que, dans une configuration de base du dispositif thermostatique, le coulisseau et le boîtier sont avantageusement maintenus fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, sous l’action de l’effort de rappel primaire. Pour commander le régleur dans cette configuration de base, on met en rotation la pièce d’entraînement tournante par rapport au boîtier et au coulisseau autour de l’axe longitudinal, par exemple à l’aide d’un organe de commande actionnable par un utilisateur. En d’autres termes, le régleur est déplacé à l’aide de la pièce d’entraînement tournante par l’intermédiaire du thermoactionneur, de sorte que la pièce d’entraînement tournant a une fonction de pièce de commande du régleur. Plus précisément, la rotation de la pièce d’entraînement tournante entraîne, par liaison hélicoïdale, une translation de ladite pièce d’entraînement tournante, et donc de la partie secondaire du thermoactionneur, par rapport au boîtier selon l’axe longitudinal, alors que le régleur translate solidairement avec la partie primaire du thermoactionneur selon l’axe longitudinal. Le régleur et la partie primaire du thermoactionneur étant fixés l’un par rapport à l’autre en translation selon l’axe longitudinal, la translation du régleur est thermo-régulée par le thermoactionneur, en fonction de la température du flux d’eau dans lequel baigne le thermoactionneur.

De préférence, le dispositif thermostatique comprend un organe de commande qui fait saillie hors du boîtier pour être actionné par un utilisateur par rapport au boîtier. De préférence, l’organe de commande et le boîtier sont : fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, et mobiles l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal. De préférence, l’organe de commande et la pièce d’entraînement tournante sont : mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, et fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal.

De préférence, le régleur et le boîtier sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, jusqu’à une première position de fin de course du régleur par rapport au boîtier, dans laquelle le régleur est en butée contre le boîtier suivant l’axe longitudinal. De préférence, le coulisseau et le boîtier sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, jusqu’à une position de base, dans laquelle le coulisseau est en butée contre le boîtier, suivant l’axe longitudinal.

De préférence, le dispositif thermostatique est configuré pour évoluer entre : une configuration de base, dans laquelle le coulisseau est maintenu dans la position de base sous l’action de l’effort de rappel primaire ; et une configuration de surcourse, dans laquelle, alors que le régleur est en première position de fin de course, le coulisseau est écarté de la position de base par la pièce d’entraînement tournante, à l’encontre de l’effort de rappel primaire, sous l’action du thermoactionneur.

De préférence, le boîtier comprend une cloison transversale qui est traversée par le thermoactionneur, alors que le coulisseau, le ressort de surcourse et la pièce d’entraînement tournante sont agencés d’un côté de la cloison transversale et que le régleur est agencé d’un autre côté de la cloison transversale. De préférence, le régleur et le boîtier sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal jusqu’à une deuxième position de fin de course du régleur par rapport au boîtier, opposée à la première position de fin de course, dans laquelle le régleur est en butée contre le boîtier suivant l’axe longitudinal, de préférence contre la cloison transversale.

De préférence, le coulisseau comprend des cannelures axiales extérieures, le boîtier comprend des cannelures axiales intérieures, les cannelures axiales intérieures et les cannelures axiales extérieures coopèrent mutuellement pour que le coulisseau et le boîtier soient mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, et fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal.

De préférence, la pièce d’entraînement tournante comprend un filetage extérieur centré sur l’axe longitudinal, le coulisseau comprend un filetage intérieur centré sur l’axe longitudinal, et le filetage intérieur et le filetage extérieur coopèrent mutuellement pour que la pièce d’entraînement tournante et le coulisseau soient l’un par rapport à l’autre en liaison hélicoïdale suivant et autour de l’axe longitudinal, le coulisseau entourant la pièce d’entraînement tournante autour de l’axe longitudinal.

De préférence, le ressort de surcourse comprend un ressort de compression hélicoïdal centré sur l’axe longitudinal. De préférence, le ressort de surcourse est interposé suivant l’axe longitudinal entre le coulisseau et une surface axiale appartenant au boîtier ; et est agencé de façon à entourer le filetage intérieur.

De préférence, le dispositif thermostatique comprend en outre un ressort de rappel qui : applique un effort de rappel secondaire sur la partie primaire du thermoactionneur ou sur le régleur suivant l’axe longitudinal, en prenant appui sur le boîtier suivant l’axe longitudinal. De préférence, l’effort de rappel primaire et l’effort de rappel secondaire sont de sens opposé, et le ressort de surcourse et le ressort de rappel sont configurés pour que l’effort de rappel primaire soit plus élevé que l’effort de rappel secondaire.

De préférence, pour que la pièce d’entraînement tournante et la partie secondaire soient fixées l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal, le thermoactionneur et la pièce d’entraînement tournante sont maintenus en appui l’un contre l’autre suivant l’axe longitudinal sous l’action de l’effort de rappel secondaire.

De préférence, le thermoactionneur est configuré pour que, lorsque ladite température augmente, la partie secondaire se déplace par rapport à la partie primaire suivant l’axe longitudinal, dans un sens opposé au sens de l’effort de rappel primaire.

De préférence, le dispositif thermostatique comprend un mélangeur, qui est formé par le régleur et/ou par un compartiment de mélangeage appartenant au boîtier, le mélangeur étant configuré pour former un flux d’eau sortant par mélangeage de deux flux d’eau entrants, les flux d’eau entrants et le flux d’eau sortant appartenant auxdits flux d’eau conduits dans le boîtier. De préférence, la position du régleur par rapport au boîtier suivant l’axe longitudinal règle le débit des flux d’eau entrants pour déterminer la proportion des flux d’eau entrants formant le flux d’eau sortant.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-dessous, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en se référant aux dessins listés ci-après.

La figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif thermostatique selon un premier mode de réalisation conforme à l’invention.

La figure 2 est une première coupe longitudinale de la figure 1.

La figure 3 est une deuxième coupe longitudinale de la figure 1.

La figure 4 est une coupe longitudinale partielle de la figure 1.

La figure 5 est une vue en perspective d’un coulisseau appartenant au dispositif thermostatique des figures 1 à 4.

La figure 6 est une vue en perspective d’un dispositif thermostatique selon un deuxième mode de réalisation conforme à l’invention.

La figure 7 est une coupe longitudinale de la figure 6.

La figure 8 est une vue en perspective d’un coulisseau appartenant au dispositif thermostatique des figures 6 à 7.

Les figures 1 à 5 montrent un dispositif thermostatique selon un premier mode de réalisation conforme à l’invention. Ce dispositif thermostatique est préférentiellement à usage sanitaire, en étant connecté à un réseau d’eau sanitaire, par exemple pour un logement ou des locaux professionnels.

Le dispositif thermostatique se présente ici sous la forme d’une cartouche thermostatique, qui, pour être reliée au réseau d’eau sanitaire, est prévue pour être accouplée avec un socle pour former ensemble un système de robinetterie. Le système de robinetterie constitue préférentiellement un système mural, le socle étant prévu pour être partiellement encastré dans un mur, ou plus généralement dans une paroi maçonnée, quelle que soit son orientation. Le système de robinetterie est préférentiellement un mitigeur pour une douche ou une baignoire, le socle étant par exemple conçu pour alimenter un pommeau de douche, un ciel de douche et/ou un bec de baignoire. En variante, le socle forme la base d’un robinet d’évier ou de lavabo, le robinet comportant en outre un bec de lavabo.

Comme montré sur les figures 1 à 3, le dispositif thermostatique comprend un boîtier 1, ainsi qu’un régleur 2, un thermoactionneur 3, un coulisseau 4, une pièce d’entraînement tournante 5 et un ressort de surcourse 6 qui sont contenus dans le boîtier 1. De préférence, le dispositif thermostatique comprend en outre un organe de commande 7, qui fait partiellement saillie hors du boîtier, et un ressort de rappel 8, contenu dans le boîtier 1.

Le boîtier 1 est conçu pour être le siège d’une circulation de flux d’eau, ici des flux d’eau F1, F2 et F3, qui sont échangés entre le dispositif thermostatique et le socle lorsque le dispositif est accouplé sur ledit socle.

Le dispositif définit un axe longitudinal X1, fixe par rapport au boîtier 1. De préférence, le régleur 2, le thermoactionneur 3, le coulisseau 4, la pièce d’entraînement tournante 5, le ressort 6, l’organe 7 et le ressort 8 sont centrés sur l’axe X1, et sont donc traversés par cet axe X1.

Sauf mention du contraire, les expressions telles que « radial », « axial », « coaxial », « longitudinal » et « transversal » se rapportent à l’axe longitudinal X1. Les coupes des figures 2, 3 et 4 sont faites suivant trois plans différents comprenant l’axe X1.

Le boîtier 1 comprend une embase 11, traversée par l’axe X1, par l’intermédiaire de laquelle le dispositif thermostatique peut être accouplé avec le socle. L’embase 11 est prévue à une première extrémité axiale du boîtier 1, montrée vers le bas sur les figures 2 et 3. Le boîtier 1 comprend aussi un capot 12, traversé par l’axe X1, qui forme une autre extrémité axiale du boîtier 1, opposée à l’embase 11. Le capot 12 et l’embase 11 sont donc répartis le long de l’axe X1. Le capot 12 est traversé par l’organe de commande 7 et est fixement assemblé avec l’embase 11. Par rapport au boîtier 1, on définit une direction d’embase X11 parallèle à l’axe X1, qui va du capot 12 vers l’embase 11, ou du ressort de surcourse 6 vers le thermoactionneur 3.

De préférence, comme visible sur les figures 1 à 3, le boîtier 1 présente extérieurement une forme générale de révolution autour de l’axe X1, ce qui est le cas pour l’embase 11 et le capot 12. A cet effet, une partie de l’embase 11 et le capot 12 forment une paroi périphérique externe du boîtier 1, entourant l’axe X1. Entre les extrémités axiales du boîtier 1, l’embase 11 et le capot 12 forment par exemple une succession de parois cylindriques à bases circulaires le long de l’axe X1, qui sont toutes centrées sur l’axe X1.

A l’intérieur, le boîtier 1 comprend préférentiellement une cloison transversale 13, qui est par exemple formée par l’embase 11. La cloison 13 est traversée par l’axe X1 et est préférentiellement orthogonale à l’axe X1. Dans l’exemple, la cloison 13 occupe une section transversale du boîtier 1, séparant le boîtier en un compartiment 15 délimité par l’embase 11, et un compartiment 14 délimité par le capot 12. Les compartiments 14 et 15 sont répartis le long de l’axe X1, le compartiment 15 étant agencé dans la direction X11 par rapport au compartiment 14.

Le compartiment 14 peut être qualifié de « compartiment de commande », contenant essentiellement le coulisseau 4, la pièce d’entraînement tournante 5, le ressort de surcourse 6 et une partie de l’organe de commande 7. Dans le présent exemple, le capot 12 présente une forme de cloche qui est ouverte dans la direction X11, en formant une ouverture 83 à son extrémité axiale. A l’assemblage du boîtier 1, le capot 12 est fixé sur l’embase 11, de sorte que l’embase 11, en particulier la cloison 13, vienne obturer cette ouverture 83, pour délimiter le compartiment 14 dans la direction X11.

Le compartiment 15 peut être qualifié de « compartiment de mélangeage », contenant le régleur 2, une partie du thermoactionneur 3 et le ressort 8, et étant le siège de la circulation des flux d’eau F1, F2 et F3. L’embase 11 est préférentiellement étanche, alors que le compartiment 14 n’est avantageusement parcouru par aucun flux d’eau. En variante, on pourrait toutefois prévoir que le compartiment 14 est inondé par le flux d’eau mitigé F3, le compartiment 14 étant alors étanche vis-à-vis de l’extérieur et vis-à-vis du compartiment 15, tout en étant fluidiquement connecté au compartiment 15 par des passages appropriés pour la circulation du flux d’eau F3.

En tout état de cause, on prévoit avantageusement que le coulisseau 4, la pièce 5 et le ressort 6 sont disposés d’un côté de la cloison 13, alors que le régleur 2 est disposé de l’autre côté de la cloison 13 de sorte à être séparé du coulisseau 4, de la pièce 5 et du ressort 6.

Ici, les flux d’eau F1 et F2 sont des flux d’eau entrants, qui sont admis dans le boîtier 1 en provenance du socle, lorsque le boîtier 1 est accouplé avec le socle. Le flux d’eau F3 est un flux d’eau sortant, qui est refoulé du boîtier 1 et transmis au socle lorsque le boîtier est accouplé avec le socle. Les flux F1 et F2 sont avantageusement des flux d’eau provenant d’un réseau d’eau sanitaire alimentant le socle. Le flux F3 sert avantageusement à alimenter le bec du robinet ou le pommeau de douche du système de robinetterie.

Dans le présent exemple, comme détaillé plus bas, le régleur 2 et le compartiment de mélangeage 15 forment ensemble un mélangeur, qui lorsque le boîtier 1 est accouplé avec le socle, est configuré pour former le flux d’eau sortant F3, par mélangeage des flux F1 et F2 admis dans le boîtier 1. De préférence, le dispositif est conçu pour que le flux F1 soit un flux d’eau chaude alors que le flux F2 est un flux d’eau froide. Par « eau froide », on entend de l’eau courante non chauffée, qui est généralement à température légèrement inférieure ou égale à la température ambiante. Par « eau chaude », on entend de l’eau courante qui a été chauffée par un système de chauffage sanitaire. Plus généralement, l’eau chaude présente une température supérieure à celle de l’eau froide. Dès lors, le flux d’eau F3 issu du mélangeage des flux F1 et F2 par le mélangeur, est à une température intermédiaire entre celles des flux F1 et F2, qui dépend de la proportion des flux F1 et F2 pour le mélange. Le flux F3 peut être qualifié de flux d’eau mitigé et le dispositif thermostatique de dispositif thermostatique mitigeur.

Le boîtier 1 comprend une chambre d’entrée 16 pour conduire le flux d’eau F1 au sein du boîtier 1, depuis le socle jusqu’au régleur 2. Le boîtier 1 comprend une chambre d’entrée 17 pour conduire le flux d’eau F2 au sein du boîtier 1, depuis le socle jusqu’au régleur 2. Le boîtier 1 comprend une chambre de sortie 18 pour conduire le flux d’eau F3 au sein du boîtier 1, depuis le régleur 2 jusqu’au socle. Les chambres 16, 17 et 18 constituent ensemble le compartiment 15, pour mélanger les flux F1 et F2 et ainsi former le flux F3, avec le concours du régleur 2.

Dans le présent exemple, l’embase 11 comprend avantageusement une bague 20 et une paroi de fond 21. La bague 20 relie la cloison 13 à la paroi de fond 21. La bague 20 forme une paroi périphérique du boîtier 1, en particulier de l’embase 11, qui délimite radialement le compartiment 15. La bague 20 présente une forme générale de révolution autour de l’axe X1, c’est-à-dire centrée sur l’axe X1. La paroi de fond 21 est une paroi transversale, par exemple une paroi orthogonale à l’axe X1, qui occupe la section transversale de la bague 20 pour fermer le boîtier 1 à l’une de ses extrémités axiales. Plus généralement, l’embase 11 ferme le boîtier 1 à l’une de ses extrémités axiales. Le compartiment 15 s’étend axialement de la cloison 13 jusqu’à l’extrémité axiale du boîtier 1 selon la direction X11, la paroi de fond 21 étant agencée entre cette extrémité et la cloison 13.

De préférence, lorsque le boîtier 1 est accouplé sur le socle, l’embase 11 est reçue dans un logement 60 appartenant au socle, l’embase 11 et le logement 60 étant complémentaires. Le logement 60 est montré schématiquement en pointillés sur les figures 2 et 3. L’embase 11 forme une partie mâle alors que le logement 60 du socle forme une partie femelle complémentaire.

De préférence, comme visible sur la figure 1, le boîtier 1 comporte des fiches 41 et 42, c’est-à-dire des tiges qui font saillie parallèlement à l’axe X1, et qui sont conçues pour coopérer avec des guides complémentaires qui débouchent dans le logement 60. Les fiches 41 et 42, branchées dans les guides, constituent un détrompeur qui assure que le positionnement du boîtier dans le logement 60 est correct pour l’accouplement, notamment pour l’orientation du boîtier 1 par rapport au socle autour de l’axe X1.

Le dispositif thermostatique comprend avantageusement une garniture d’étanchéité périphérique 30, de forme circulaire, telle qu’un joint torique, qui est centrée sur l’axe X1. La garniture 30 est portée par la bague 20, en entourant la bague 20. Lorsque le boîtier 1 est accouplé sur le socle, la garniture 30est en contact radial avec une paroi périphérique 61 du logement 60 pour assurer une étanchéité à l’eau de l’accouplement, comme illustré sur les figures 2 et 3. La paroi 61 présente avantageusement une forme de révolution autour d’un axe du socle, qui est coaxial avec l’axe X1 lorsque le boîtier 1 est accouplé. Lorsque le boîtier 1 est accouplé, la paroi périphérique 61 entoure l’embase 11. Le logement 60 du socle présente une paroi de fond 62, qui est transversale et ferme la paroi 61. Lorsque le boîtier 1 est accouplé, la paroi 62 est traversée par l’axe X1 en étant préférentiellement orthogonale avec l’axe X1. Lorsque le boîtier 1 est accouplé, le dispositif thermostatique vient avantageusement en butée axiale selon la direction X11 contre la paroi 62.

Le logement 60, qui est débouchant lorsque le boîtier 1 n’est pas accouplé, se trouve obturé de façon étanche par l’embase 11 lorsque le boîtier 1 est accouplé, grâce au fait que la garniture 30 est interposée radialement entre la bague 20 et la paroi 61. En configuration d’accouplement, l’embase 11 et le logement 60 délimitent ensemble une chambre interstitielle 63. Une étanchéité à l’eau entre la chambre 63 et l’extérieur du système de robinetterie est alors assurée par la garniture 30.

Comme mieux visible sur les figures 1 et 2, l’embase 11 comprend avantageusement un conduit 22, qui fait saillie à partir de la paroi de fond 21 et délimite une partie de la chambre 16. Le plan de coupe de la figure 2 traverse le conduit 22. Le conduit 22 s’étend par exemple parallèlement à l’axe X1. Le conduit 22 se termine par une ouverture 24, dite « ouverture d’embase », qui débouche sur l’extérieur du boîtier 1. Lorsque le boîtier 1 est accouplé avec le socle, l’ouverture d’embase 24 est connectée fluidiquement avec une première ouverture de socle qui débouche dans le logement 60, ici ménagée dans la paroi 62. Par cette connexion fluidique, la chambre 16 est mise en communication avec l’ouverture de socle. Par complémentarité de l’embase 11 et du socle, le fait d’accoupler le boîtier 1 avec le socle connecte automatiquement l’ouverture 24 avec l’ouverture correspondante du socle. Pour assurer l’étanchéité de cette connexion, le dispositif comprend avantageusement une garniture d’étanchéité 26, dite « garniture d’étanchéité interne », qui entoure l’ouverture d’embase 24 en étant portée par l’embase 11. La garniture 26 est axialement interposée entre l’embase 11 et la paroi de fond 62 du socle lorsque le boîtier 1 est accouplé avec le socle, comme montré schématiquement sur la figure 2. Le flux entrant F1 entre dans le boîtier 1, en particulier dans la chambre 16, par l’intermédiaire de l’ouverture 24 portée par l’embase 11. Le flux entrant F1 est conduit jusque dans le boîtier 1 par l’ouverture de socle connectée à l’ouverture 24.

Le conduit 22 délimite une première partie de la chambre 16, qui est essentiellement parallèle à l’axe X1, et qui s’étend depuis l’ouverture 24 jusqu’à la paroi de fond 21. Entre la paroi de fond 21 et la cloison 13, une deuxième partie 28 de la chambre 16 est définie par le boîtier 1, et présente avantageusement une forme annulaire autour de l’axe X1. Cette partie 28 est visible sur les figures 2 et 3.

Comme mieux visible sur les figures 1 et 3, l’embase 11 comprend avantageusement un conduit 23, qui fait saillie à partir de la paroi de fond 21 et délimite une partie de la chambre 17. Le plan de coupe de la figure 3 traverse le conduit 23. Le conduit 23 s’étend par exemple parallèlement à l’axe X1. Le conduit 23 se termine par une ouverture 25, dite « ouverture d’embase », qui débouche sur l’extérieur du boîtier 1. Lorsque le boîtier 1 est accouplé avec le socle, l’ouverture d’embase 25 est connectée fluidiquement avec une deuxième ouverture de socle qui débouche dans le logement 60, ici en étant ménagée dans la paroi 62. Par cette connexion fluidique, la chambre 17 est mise en communication avec cette deuxième ouverture de socle. En d’autres termes, chaque ouverture 24 et 25 est connectée à une ouverture de socle respective, les deux ouvertures de socle étant distinctes. Par complémentarité de l’embase 11 et du socle, le fait d’accoupler le boîtier 1 avec le socle connecte automatiquement l’ouverture 25 avec son ouverture de socle correspondante. Pour assurer l’étanchéité de cette connexion, le dispositif comprend avantageusement une garniture d’étanchéité 27, dite « garniture d’étanchéité interne », qui entoure l’ouverture d’embase 25 en étant portée par l’embase 11. La garniture 27 est axialement interposée entre l’embase 11 et la paroi de fond 62 du socle lorsque le boîtier 1 est accouplé avec le socle, comme montré schématiquement sur la figure 3. Le flux entrant F2 entre dans le boîtier 1, en particulier dans la chambre 17, par l’intermédiaire de l’ouverture 25 portée par l’embase 11. Le flux entrant F2 est conduit jusque dans le boîtier 1 par l’ouverture de socle connectée à l’ouverture 25.

Le conduit 23 délimite une première partie de la chambre 17 qui est essentiellement parallèle à l’axe X1, et qui s’étend depuis l’ouverture 25 jusqu’à la paroi de fond 21. Entre la paroi de fond 21 et la cloison 13, une deuxième partie 29 de la chambre 17 est définie par le boîtier 1, et présente une forme avantageusement annulaire autour de l’axe X1. Cette partie 29 est visible sur les figures 2 et 3.

La partie annulaire 29 de la chambre 17 et la partie annulaire 28 de la chambre 16 sont donc préférentiellement coaxiales, en étant imbriquées l’une à l’intérieur de l’autre et/ou l’une au-dessus de l’autre entre la cloison 13 et la paroi de fond 21. Dans le présent exemple, la partie annulaire 28 de la chambre 16 est délimitée axialement par la paroi de fond 21, à sa périphérie par la partie annulaire 29 de la chambre 17, et intérieurement par une paroi 34, qui présente préférentiellement une forme de révolution, ou une forme de coupe, autour de l’axe X1. Dans l’exemple, la partie annulaire 29 de la chambre 17 est délimitée axialement par la cloison 13, intérieurement par une paroi qui sépare la partie annulaire 29 de la partie annulaire 28 de la chambre 16, et extérieurement par la bague 20.

Les chambres 16 et 17 débouchent toutes deux sur le régleur 2. Dans le présent exemple, le régleur 2 est constitué par un tiroir. Le régleur 2 est disposé dans le compartiment 15, à un lieu de confluence des chambres 16 et 17. Le régleur 2 est par exemple de forme discoïde perpendiculaire à l’axe X1, de sorte à présenter deux faces axiales 32 et 33 opposées, la face axiale 33 étant tournée vers la cloison 13, c’est-à-dire à l’opposé de la direction X11, et la face 32 étant tournée dans la direction X11. En particulier, la partie annulaire 28 débouche sur la face 32, alors que la partie annulaire 29 débouche sur la face 33.

Quelle que soit la forme de réalisation des chambres 16 et 17, leur but est de relier fluidiquement, respectivement, les ouvertures d’embase 24 et 25 au régleur 2, pour que les flux F1 et F2 atteignent le régleur 2.

Le régleur 2 est mobile par rapport au boîtier 1 pour régler le débit des flux F1 et F2. Plus précisément, on prévoit que le régleur 2 et le boîtier 1 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1, ce qui permet de régler le débit des flux d’eau F1 et F2. On entend par là qu’il existe un degré de liberté du régleur 2 par rapport au boîtier 1, pour la translation parallèle à l’axe X1. On peut prévoir que le régleur 2 et le boîtier 1 sont fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe X1. On entend par là qu’il n’y a pas de degré de liberté du régleur 2 par rapport au boîtier 1 pour la rotation autour de l’axe X1. Toutefois, on peut prévoir que le régleur 2 et le boîtier 1 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe X1.

Suivant la direction X11, le régleur 2 peut être déplacé par rapport au boîtier 1 jusqu’à une position de fin de course, où le flux F1 est totalement interrompu, de sorte à présenter un débit nul, et où le flux F2 n’est pas limité, de sorte à présenter un débit maximal. Dans cette position de fin de course, le régleur 2 obture la chambre 16 alors que la chambre 17 est laissée pleinement ouverte. La chambre 17 est laissée ouverte par formation d’un interstice annulaire entre la cloison 13 et la face axiale 33 du régleur 2. La chambre 16 est obturée par fermeture d’un interstice annulaire entre la face 32 du régleur 2 et un bord supérieur 36 de la paroi 34, ce bord 36 délimitant le débouchant de la chambre 16 sur le régleur 2. Dans cette position de fin de course, le régleur 2 est en butée axiale contre le boîtier 1, en particulier contre le bord supérieur 36. Axialement, le bord 36 est préférentiellement disposé entre la cloison 13 et la paroi de fond 21.

Suivant une direction opposée à la direction X11, le régleur 2 peut être déplacé par rapport au boîtier 1 jusqu’à une autre position de fin de course, où le flux F2 est totalement interrompu, de sorte à présenter un débit nul, et où le flux F1 n’est pas limité, de sorte à présenter un débit maximal. Dans cette autre position de fin de course, le régleur 2 obture la chambre 17 alors que la chambre 16 est laissée pleinement ouverte. Dans cette autre position de fin de course, le régleur 2 est en butée axiale contre le boîtier 1, en particulier contre la cloison 13. La chambre 17 est obturée par mise en butée de la face axiale 33 du régleur 2 contre la cloison 13. La chambre 16 est laissée pleinement ouverte par ouverture de l’interstice entre la face axiale 32 du régleur 2 et le bord supérieur 36 de la paroi 34.

Sur les figures 2 et 3, le régleur 2 est représenté à une position intermédiaire où les flux F1 et F2 sont limités par le régleur 2, par exemple équitablement, à un débit intermédiaire entre le débit nul et le débit maximal. Dans cette position intermédiaire, chacune des chambres 16 et 17 est partiellement obturée par le régleur 2, préférentiellement de façon équitable.

En résumé, la course du régleur 2 en translation suivant l’axe X1 par rapport au boîtier 1 est bornée à deux positions de fin de course contre le boîtier 1, dans lesquelles le régleur 2 est en butée suivant l’axe X1 contre le boîtier 1, soit dans la direction X11 soit à l’opposé. On prévoit avantageusement que la position du régleur 2 limite les débits des flux F1 et F2 de façon antagoniste, ou inversement proportionnelle, ou encore de sorte que la somme des débits des flux F1 et F2 soit sensiblement constante pour toute position du régleur 2. En d’autre termes, le régleur 2 est préférentiellement conçu pour régler les débits des flux F1 et F2 de façon inverse, ce qui permet de définir, de façon réglable, les proportions du mélange des flux F1 et F2, c’est-à-dire la proportion de flux F1 et de flux F2 dans la composition du flux F3. Autrement dit, le régleur 2 permet de régler le débit des flux d’eau entrants F1 et F2, de sorte que le régleur 2 permette d’obtenir un mélange à proportion variable, c’est-à-dire réglable, pour le flux F3. En effet, la proportion des flux F1 et F2 dans la formation du flux F3 est modifiée par le régleur 2, en particulier en fonction de la position du régleur 2, ce qui influe avantageusement sur la température du flux F3 ainsi obtenu.

Pour opérer le mélangeage des flux F1 et F2, les chambres 16 et 17 confluent dans la chambre 18 au niveau du régleur 2. Ici, la chambre 18 est délimitée par la paroi 34 et est donc centrée sur l’axe X1, en étant coaxiale aux parties annulaires 28 et 29 des chambres 16 et 17. En particulier, la chambre 18 est entourée directement par la chambre 16. Le bord 36 définit avantageusement un contour fermé autour de l’axe X1, préférentiellement circulaire et centré sur l’axe X1, et forme une extrémité axiale ouverte de la chambre 18, pour connecter la chambre 18 avec les chambres 16 et 17. Cette extrémité axiale ouverte est tournée vers le régleur 2, c’est-à-dire à l’opposé de la direction X11.

La chambre 16 débouche dans la chambre 18, de préférence directement. Ici, la chambre 16 débouche dans la chambre 18 directement, par l’intermédiaire de l’interstice ménagé entre la face 32 du régleur 2 et le bord 36 de la paroi 34. La chambre 17 débouche dans la chambre 18, de préférence par l’intermédiaire du régleur 2. Plus précisément, la chambre 17 débouche dans la chambre 18 par l’intermédiaire de l’interstice ménagé entre la face 33 du régleur 2 et la cloison 13, puis par l’intermédiaire d’ouïes 35 ménagées au travers du régleur 2, chaque ouïe 35 reliant la face 33 à la face 32, alors que la face 32 délimite la chambre 18 avec la paroi 34. Les figures 2 et 3 ne montrent que partiellement les ouïes 35, qui sont hors des plans de coupe respectifs de ces figures. A partir de la chambre 17, le flux F2 atteint donc préférentiellement la chambre 18 en traversant le régleur 2.

Dans la chambre 18, les flux F1 et F2 se mêlent et deviennent ensemble le flux F3 au niveau de l’extrémité axiale ouverte de la chambre 18 délimitée par le bord 36. La chambre 18 peut donc être qualifiée de « chambre de mélangeage », siège du mélangeage des flux F1 et F2, suite au réglage des proportions du mélange par le régleur 2.

La chambre 18 comporte au moins une ouverture d’embase. Chaque ouverture d’embase de la chambre 18 est préférentiellement agencée par-delà la paroi de fond 21 dans la direction X11. Dans le présent mode de réalisation, comme visible aux figures 1 à 3, parmi les ouvertures d’embase de la chambre 18, on prévoit des ouvertures radiales 37 et une ouverture axiale 38. Les ouvertures 37 et 38 sont formées entre les deux conduits 22 et 23.

Lorsque le boîtier 1 est accouplé sur le socle, chaque ouverture d’embase 37 et 38 débouche dans la chambre interstitielle 63 délimitée entre l’embase 11 et le logement 60 du socle, puis évacué par une ouverture de sortie débouchant dans la chambre 63, par exemple vers un bec de robinet ou un pommeau de douche.

Cette chambre 63 est traversée par les flux F1 et F2, mais ces flux F1 et F2 sont fluidiquement séparés de la chambre 63, puisque la connexion des ouvertures d’embase 24 et 25 avec les ouvertures de socle est rendue étanche par les garnitures 26 et 27. En d’autres termes, une étanchéité à l’eau est assurée pour séparer la chambre interstitielle 63 vis-à-vis de la connexion entre les ouvertures d’embase 24 et 25, et les ouvertures de socle. En d’autre termes, la chambre 63 est disposée de façon annulaire autour des ouvertures 24 et 25, les garnitures 26 et 27 délimitant la chambre 63 par l’intérieur.

Comme expliqué ci-après, le réglage du régleur 2 est déterminé en fonction, d’une part, de la configuration du thermoactionneur 3 reflétant une température du flux F3, et d’autre part de la configuration d’une chaîne de commande actionnable par un utilisateur, comprenant le coulisseau 4, la pièce d’entraînement tournante 5 et l’organe de commande 7 s’il est prévu. Il en découle que la température du flux F3, suite au mélangeage des flux F1 et F2, dépend à la fois du réglage souhaité par l’utilisateur et d’une régulation thermostatique effectuée par le thermoactionneur 3. De plus, le dispositif thermostatique est configuré pour évoluer entre une configuration de base et une configuration de surcourse, décrites ci-après.

Comme montré sur les figures 2 et 3, le thermoactionneur 3 se présente ici sous la forme d’un élément thermostatique, comprenant une partie primaire 70, qui est constituée par une partie thermosensible de l’élément thermostatique, et une partie secondaire 71, qui est constituée par une partie mobile, ici une tige mobile, de l’élément thermostatique. La partie primaire 70 et la partie secondaire 71 sont préférentiellement coaxiales avec l’axe X1. La partie 70 est avantageusement agencée dans la direction X11 par rapport à la partie 71.

Le thermoactionneur 3 traverse axialement la cloison 13 par l’intermédiaire d’une ouverture 73 de la cloison 13, de sorte à être agencé partiellement dans le compartiment 14 et partiellement dans la compartiment 15. De préférence, l’ouverture 73 est coaxiale avec l’axe X1. L’ouverture 73 est préférentiellement obturée de façon étanche par le thermoactionneur 3, en particulier par la partie primaire 70 traversant l’ouverture 73. Ainsi, une étanchéité à l’eau est obtenue entre les compartiments 14 et 15, les flux d’eau F1, F2 et F3 circulant exclusivement dans le compartiment 15 alors que le compartiment 14 est, de préférence, entièrement hors d’eau.

On prévoit en particulier que la partie secondaire 71, formant une première extrémité axiale du thermoactionneur 3, s’étend jusque dans le compartiment de commande 14, alors que la partie primaire 70, formant une extrémité axiale opposée du thermoactionneur 3, s’étend jusque dans le compartiment de mélangeage 15. Dans le présent exemple, la partie primaire 70 est au moins partiellement logée dans la chambre 18, de sorte à baigner au moins partiellement dans le flux F3 dans cette chambre 18. La partie primaire 70, par sensibilité à la température, est apte à produire un déplacement moteur de la partie secondaire 71 suivant l’axe X1, par rapport à la partie primaire 70 en fonction de la température du flux F3. Lorsque la température augmente, la partie secondaire 71 est déplacée dans une direction opposée à la direction X11 par rapport à la partie primaire 70. Plus généralement, les parties 70 et 71 se déplacent l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1, selon la température du flux F3.

En pratique la tige mobile constituant la partie secondaire 71 coulisse par rapport à la partie primaire 70 suivant l’axe X1. Pour cela, de préférence, la partie primaire 70 comprend une coupelle, qui présente une ouverture coaxiale avec l’axe X1 et qui renferme un matériau thermodilatable tel qu’une cire thermodilatable, qui se dilate lorsque la température du flux F3 s’élève et qui se rétracte lorsque la température du flux F3 baisse, de façon réversible. La tige formant la partie secondaire 71 obture une ouverture formée à une extrémité axiale de la coupelle de la partie primaire 70, l’ouverture de la coupelle guidant le coulissement de la partie secondaire 71 par rapport à la partie primaire 70 parallèlement à l’axe X1. La partie secondaire 71 est déplacée à l’écart de la partie primaire 70, c’est-à-dire dans une direction opposée à la direction X11, sous l’action de la dilatation du matériau thermodilatable, lorsque ce matériau se dilate. Comme expliqué ci-après, le ressort 8 sert à ramener la partie secondaire 71 vers la partie primaire 70 lorsque le matériau se rétracte, c’est-à-dire pour déplacer la partie secondaire 71 axialement dans la direction X11 par rapport à la partie primaire 70 lorsque la température du flux F3 baisse.

Le régleur 2 est fixé sur la partie primaire 70 du thermoactionneur 3, dans le compartiment 15. Pour le moins, on prévoit que le régleur 2 et la partie primaire 70 sont fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1. De préférence, on prévoit en outre que le régleur 2 et la partie 70 sont fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe X1, le régleur 2 n’ayant aucun degré de liberté vis-à-vis de la partie 70. En tout état de cause, le régleur 2 est entraîné en translation axiale par rapport au boîtier 1 par la translation axiale de la partie primaire 70 par rapport au boîtier 1. Le régleur 2 et la partie 70 translatent ensemble par rapport au boîtier 1 suivant l’axe X1. De préférence, le régleur 2 entoure la partie thermosensible autour de l’axe X1 et y est fixé par vissage.

Le thermoactionneur 3 est axialement interposé entre le ressort 8 et la pièce d’entraînement tournante 5. Dans le compartiment 14, la partie secondaire 71 prend appui axial contre la pièce d’entraînement tournante 5, dans une direction opposée à la direction X11. En particulier, la partie secondaire 71 est en appui axial contre une surface axiale 77 de la pièce 5. Dans le compartiment 15, la partie primaire 70 prend appui axial contre le ressort 8 dans la direction X11. Ici, la partie primaire 70 prend appui axial contre le ressort 8 via une rondelle. Alternativement, on peut prévoir que la partie primaire 70 prend appui axial contre le ressort 8 via le régleur 2.

Le ressort de rappel 8 est ici un ressort de compression, axialement interposé entre la partie primaire 70 et le boîtier 1, en particulier une armature 72 appartenant au boîtier 1, qui délimite en partie la chambre 18. Ici, le ressort de rappel 8 est préférentiellement entièrement reçu dans la chambre 18, en étant par exemple disposé coaxialement avec l’axe X1. En particulier, l’armature 72 appartient à la paroi 34 et délimite en partie les ouvertures d’embase 37 et 38, étant formée à hauteur des conduits 22 et 23 suivant l’axe X1. Plus généralement, une extrémité axiale du ressort de rappel 8 applique un effort de rappel E8, dit « effort de rappel secondaire », dirigé à l’opposé de la direction X11, cet effort E8 étant appliqué sur la partie primaire 70. L’effort de rappel E8 est généré par élasticité du ressort 8. A son autre extrémité axiale, le ressort 8 prend appui sur le boîtier 1 suivant la direction X11. Lorsque la température captée par la partie 70 baisse, l’effort E8 ramène les parties 70 et 71 l’une vers l’autre en appuyant axialement le thermoactionneur 3 contre la pièce d’entraînement tournante 5.

En outre, grâce à l’effort E8 appliqué par le ressort 8 sur la partie primaire 70 du thermoactionneur 3, la pièce d’entraînement tournante 5 et la partie secondaire 71 du thermoactionneur 3 sont fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1. En d’autres termes, grâce au fait que l’effort E8 maintient la pièce d’entraînement tournante 5 et le thermoactionneur 3 en appui axial l’un contre l’autre, la partie 71 et la pièce d’entraînement tournante 5 sont solidaires pour leur position suivant l’axe X1 par rapport au boîtier 1, c’est-à-dire se déplacent ensemble suivant l’axe X1. En variante, on pourrait toutefois prévoir d’attacher la partie 71 à la pièce d’entraînement tournante 5 pour qu’elles soient mutuellement fixées en translation selon l’axe X1. De préférence, la pièce d’entraînement tournante 5 et la partie 71 sont mobiles l’une par apport à l’autre en rotation autour de l’axe X1, c’est-à-dire que rien n’empêche la pièce d’entraînement tournante 5 de tourner par rapport à la partie 71 autour de l’axe X1. Alors, l’extrémité de la partie 71 glisse en rotation contre la surface 77 de la pièce 5 autour de l’axe X1. Par conséquent, lorsque la pièce d’entraînement tournante 5 est en rotation autour de l’axe X1 par rapport au boîtier 1, elle n’entraîne pas en rotation le thermoactionneur 3 par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X1.

L’organe de commande 7, s’il est prévu, est configuré pour permettre à un utilisateur d’actionner le régleur 2. Pour cela, l’organe de commande 7 actionne la pièce d’entraînement tournante 5, qui actionne le thermoactionneur 3, qui actionne le régleur 2.

Comme montré sur les figures 2 et 3, l’organe de commande 7 traverse une ouverture 49 du capot 12, qui est coaxiale avec l’axe X1 et qui est formée à l’extrémité axiale du boîtier 1 à l’opposé de la direction X11. De préférence, l’organe 7 obture l’ouverture 49 qu’il traverse, pas nécessairement de façon étanche à l’eau, mais au moins pour éviter la pénétration de poussières dans le compartiment 14 et éviter le jeu.

Une partie extérieure de l’organe de commande 7, constituant une première extrémité axiale de l’organe 7, fait saillie hors du boîtier 1, à l’opposé de la direction X11. L’organe 7 peut être mû par l’utilisateur par rapport au boîtier 1 à l’aide de cette partie extérieure, par exemple par l’intermédiaire d’un bouton coiffant ladite partie extérieure.

Dans l’exemple illustré, l’organe 7 est monté pivotant autour de l’axe X1 par rapport au boîtier 1, en étant préférentiellement axialement fixe par rapport au boîtier 1. Plus précisément, on prévoit avantageusement que l’organe de commande 7 et le boîtier 1 sont fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1, alors que l’organe de commande 7 et le boîtier 1 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe X1. Ainsi, la commande du dispositif thermostatique par l’utilisateur est effectuée par simple rotation de l’organe 7 par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X1. Cette liberté en rotation et cette contrainte en translation est avantageusement assurée par une liaison pivot, formée par l’ouverture 49 et la partie de l’organe 7 qui traverse l’ouverture 49.

Une partie intérieure de l’organe de commande 7, constituant une deuxième extrémité axiale de l’organe 7 suivant la direction X11, est contenue dans le boîtier 1, en particulier dans le compartiment de commande 14, où l’organe de commande 7 actionne la pièce d’entraînement tournante 5. L’organe de commande 7, la pièce d’entraînement tournante 5 et le thermoactionneur 3 sont donc successivement agencés suivant l’axe X1 en étant centrés sur cet axe.

L’organe de commande 7 et la pièce d’entraînement tournante 5 sont fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe X1. En d’autres termes, la mise en rotation de l’organe 7 par l’utilisateur entraîne une rotation solidaire de la pièce 5 par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X1. Dans le cas où l’organe 7 et le boîtier 1 sont mutuellement fixés en translation suivant l’axe X1, on prévoit aussi que la pièce 5 et l’organe 7 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1. En d’autres termes, alors que l’organe 7 est fixe par rapport au boîtier 1 pour la translation suivant l’axe X1, la pièce 5 peut librement translater suivant l’axe X1 par rapport à l’organe 7 et au boîtier 1. Pour obtenir cela, on prévoit que la partie intérieure de l’organe 7 et la pièce 5 forment ensemble une liaison de type glissière, avec une fonction d’antirotation autour de l’axe X1 et de coulissement suivant l’axe X1. Par exemple, l’organe 7, à son extrémité axiale selon la direction X11, présente une partie mâle 75, alors que la pièce d’entraînement tournante 5 présente, à son extrémité axiale en regard, une partie femelle 76, qui est accouplée avec la partie mâle 75. La partie femelle 76 et la surface axiale 77 sont axialement opposées. La partie mâle 75 et la partie femelle 76 présentent par exemple une forme de cylindre à base polygonale suivant l’axe X1, ici à base hexagonale centrée sur l’axe X1. En variante, c’est la pièce 5 qui porte la partie mâle alors que l’organe 7 porte la partie femelle.

Le coulisseau 4 est visible sur les figures 2 à 4, et est représenté individuellement sur la figure 5. Dans le présent exemple, le coulisseau 4 comprend une couronne 80 et un manchon 85.

Le coulisseau 4 est monté coulissant au sein du capot 12. Plus précisément, le coulisseau 4 et le boîtier 1 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1, et sont fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe X1. En d’autres termes, le coulisseau 4 peut coulisser par rapport au boîtier 1 parallèlement à l’axe X1, mais ne peut pas pivoter par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X1. A cet effet, le coulisseau 4 est conduit en coulissement par le capot 12 suivant l’axe X1, une partie du capot 12 entoure le coulisseau 4 autour de l’axe X1. Pour coulisser, tout en étant empêché en rotation, on prévoit de préférence que le coulisseau 4 comprend des cannelures axiales extérieures 78, alors que le capot 12, pour la partie qui entoure le coulisseau 4, comprend des cannelures axiales intérieures 79, qui coopèrent avec les cannelures 78.

Comme mieux visible sur la figure 5, la couronne 80 présente par exemple une forme de rondelle, qui est centrée sur l’axe X1. La couronne 80 porte le manchon 85 à son bord intérieur. Comme illustré, le manchon 85 s’élève du bord intérieur de la couronne 80 en direction opposée de la direction X11.

La couronne 80 porte, à sa périphérie, des pattes orientées parallèlement à l’axe X1, chaque patte formant l’une des cannelures 78, sous la forme de cannelures mâles. Chaque patte s’élève du bord extérieur de la couronne 80 en direction opposée de la direction X11. Par exemple, les cannelures 78 sont régulièrement réparties autour de l’axe X1. Ici, six pattes, et donc six cannelures 78 sont prévues. Au minimum, on prévoit au moins une cannelure 78.

Comme mieux visible sur les figures 2 à 4 le capot 12 porte des gorges, orientées parallèlement à l’axe X1, chaque gorge formant l’une des cannelures 79, sous la forme de cannelures femelle. Chaque gorge formant une cannelure 79 reçoit l’une des pattes formant la cannelures 78 correspondante en coulissement axial. On a donc une coopération mécanique mutuelle des paires de cannelures 78 et 79 pour autoriser un coulissement axial sans rotation du coulisseau 4 par rapport au capot 12. Par exemple, comme les cannelures 78, les cannelures 79 sont régulièrement réparties autour de l’axe X1 et sont au nombre de six. Au minimum, on prévoit au moins une cannelure 79. En variante, tout ou partie des cannelures 79 forment des cannelures mâles, en étant formées en relief par le capot 12, alors que les cannelures 78 correspondantes forment des cannelures femelles formées en creux par le coulisseau 4.

La mobilité du coulisseau 4 et du boîtier 1 l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X1, est bornée, dans une direction opposée à la direction X11, jusqu’à une position dite « position de base ». Dans cette position de base, montrée sur les figures 2 à 4, le coulisseau 4 est en butée axiale contre le boîtier 1 dans une direction opposée à la direction X11. Pour réaliser cette butée axiale, on prévoit par exemple que la couronne 80 du coulisseau 4 vient en butée contre la cloison 13 du boîtier 1, comme montré sur les figures 2 à 4.

Alternativement ou de surcroît, on peut prévoir que tout ou partie des cannelures 78 et 79 comportent des surfaces de butée axiale mutuelle pour borner la course en translation du coulisseau 4 par rapport au boîtier 1 à la position de base.

Comme illustré aux figures 2 à 4, le ressort de surcourse 6 est préférentiellement constitué par un unique ressort de compression hélicoïdale, coaxial avec l’axe X1.

Le ressort 6 est disposé dans le compartiment 14. Par exemple, le ressort 6 s’étend radialement autour de la pièce d’entraînement tournante 5 et du manchon 85 du coulisseau 4. De préférence, le ressort 6 s’étend radialement autour de l’extrémité axiale suivant la direction X11 de l’organe 7. Radialement, le ressort 6 est agencé entre le manchon 85 et les cannelures 78.

Le ressort 6 est axialement interposé entre le capot 12 et le coulisseau 4, afin d’exercer un effort de rappel E6 sur le coulisseau 4, suivant la direction X11, en prenant appui sur le boîtier 1. L’effort de rappel E6 est appelé « effort de rappel primaire ». L’effort de rappel E6 est généré par élasticité du ressort E6. Pour cela, une première extrémité axiale du ressort 6 prend par exemple appui contre la couronne 80 du coulisseau 4 suivant la direction X11, alors qu’une deuxième extrémité axiale prend appui contre une paroi axiale 84 du capot 12 en direction opposée. L’effort E6 tend à maintenir le coulisseau 4 dans la position de base, où le coulisseau 4 est en butée suivant la direction X11 contre le boîtier 1. Pour écarter le coulisseau 4 de la position de base, il convient de déplacer le coulisseau 4 à l’encontre de l’effort E6. Pour que le ressort 6 et le coulisseau 4 soient apte à absorber une surcourse du thermoactionneur 3, le thermoactionneur 3 est configuré pour que, lorsque la température du flux F3 augmente, la partie secondaire 71 se déplace par rapport à la partie primaire 70 suivant l’axe X11 dans un sens opposé au sens de l’effort de rappel primaire E6, c’est-à-dire en sens opposé de la direction X11. Il en découle que les efforts E6 et E8 sont de sens opposés. Pour cela, on prévoit avantageusement que les ressorts 6 et 8 sont antagonistes.

Lorsque le dispositif thermostatique est dans la configuration de base, le coulisseau 4 est dans la position de base. Dans la configuration de base, c’est le ressort 6 qui maintient le coulisseau 4 dans la position de base sous l’action de l’effort E6. Dès lors, tout se passe comme si le coulisseau 4 était fixe par rapport au boîtier 1, aussi bien en rotation autour de l’axe X1 qu’en translation suivant l’axe X1. Lorsque le coulisseau 4 est écarté de sa position de base à l’encontre de l’effort E6 selon le fonctionnement décrit ci-après, le dispositif thermostatique est dans la configuration de surcourse.

Dans l’exemple illustré, le manchon 85 du coulisseau 4 entoure radialement la pièce d’entraînement tournante 5. Plus généralement, on prévoit que le coulisseau 4 entoure la pièce d’entraînement tournante 5 autour de l’axe X1. Le coulisseau 4 comporte un filetage intérieur 87, qui est coaxial avec l’axe X1 et qui est ici porté par le manchon 85 en sa surface intérieure. Le coulisseau 4 portant un filetage intérieur 87, le coulisseau 4 peut être qualifié d’écrou. Comme visible sur la figure 5, le filetage 87 est préférentiellement formé par plusieurs filets hélicoïdaux entrelacés, ici trois, pour une meilleure résistance mécanique. Toutefois, on prévoit au moins un filet. Réciproquement, la pièce d’entraînement tournante 5 comprend un filetage extérieur 88, qui est coaxial avec l’axe X1, et qui est ici porté par une surface radiale de la pièce d’entraînement tournante 5, reliant la surface axiale 77 à l’extrémité axiale opposée de la pièce d’entraînement tournante 5. Portant un filetage extérieur 88, la pièce d’entraînement tournante 5 peut être qualifiée de vis. Pour le filetage 88, on prévoit le même nombre de filets que pour le filetage 87.

Les filetages 87 et 88 coopèrent mutuellement en étant vissés l’un dans l’autre. Par cette coopération de vissage, le coulisseau 4 et la pièce d’entraînement tournante 5 sont en liaison hélicoïdale l’une par rapport à l’autre, suivant et autour de l’axe X1. En détails, une mise en rotation de la pièce d’entraînement tournante 5 autour de l’axe X1 par rapport au coulisseau 4 entraîne un déplacement en translation de l’écrou par rapport à la pièce d’entraînement tournante 5 suivant l’axe X1, avec un rapport constant entre la distance angulaire parcourue par la pièce 5 et la distance linéaire parcourue par le coulisseau 4. Plus généralement, le coulisseau 4 et la pièce 5 forment un système vis-écrou. De préférence, ce système vis-écrou est irréversible, en ce qu’une mise en translation du coulisseau 4 n’entraîne pas une rotation de la pièce d’entraînement tournante 5, la pièce d’entraînement tournante 5 étant alors entraînée en translation solidairement avec le coulisseau 4 suivant l’axe X1, sans rotation de l’un par rapport à l’autre.

Le dispositif thermostatique est particulièrement compact et ses pièces sont de forme simple, notamment grâce au fait que le ressort 6 entoure radialement le système vis-écrou, concernant au moins la liaison hélicoïdale formée par les filetages 87 et 88.

Une mise en rotation de la pièce d’entraînement tournante 5 par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X1, par exemple par mise en rotation de l’organe 7 par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X1, entraîne une translation de la pièce 5 par rapport au coulisseau 4 suivant l’axe X1. En configuration de base où le coulisseau 4 est maintenu en position de base par le ressort 6, c’est-à-dire fixe par rapport au boîtier 1, la translation de la pièce 5 s’effectue par rapport au boîtier 1 et par rapport à l’organe 7 suivant l’axe X1. Cette translation de la pièce 5 par rapport à l’organe 7 est autorisée grâce à l’accouplement coulissant des parties mâle 75 et femelle 76. La translation de la pièce 5 par rapport au boîtier 1 fait que la partie secondaire 71 du thermoactionneur 3 est solidairement déplacée en translation suivant l’axe X1 par rapport au boîtier 1, ce qui, sous réserve de la position de la partie primaire 70 par rapport à la partie secondaire 71, règle la position en translation du régleur 2 par rapport au boîtier suivant l’axe X1. La position relative des parties 70 et 71 applique alors une correction de la position du régleur 2 par rapport au boîtier 1 suivant l’axe X1 en fonction de la température du flux F3.

Sous l’action de la pièce d’entraînement tournante 5 et du thermoactionneur 3, le régleur 2 peut être conduit jusqu’à ses deux positions de fin de course en translation par rapport au boîtier 1 suivant l’axe X1, où le régleur est en butée axiale contre le boîtier 1. Lorsque le régleur 2 est en position de fin de course, dans laquelle le régleur 2 est en butée axiale selon la direction X11, c’est-à-dire contre le bord 36 de la chambre 18, il peut se produire que le thermoactionneur 3 génère un déplacement de la partie 71 en sens inverse de la direction X11 par rapport à la partie 70, suite à une forte température du flux F3. Dans cette situation, la partie 70 et le boîtier 1 sont fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe X11 par l’intermédiaire du régleur 2, en butée axiale contre le boîtier 1. Alors, par l’intermédiaire de la partie 71, la pièce d’entraînement tournante 5 reçoit l’effort généré par le thermoactionneur 3. Cet effort est repris par le coulisseau 4 par irréversibilité de la liaison hélicoïdale avec la pièce d’entraînement tournante 5. Cet effort est à son tour repris par le ressort 6, qui autorise alors un déplacement en translation du coulisseau 4 par rapport au boîtier 1 en sens opposé de la direction X11, le coulisseau 4 étant alors écarté de la position de base. En résumé, en configuration de surcourse, alors que le régleur 2 est en position de fin de course, un ensemble formé par la partie secondaire 71, la pièce d’entraînement tournante 5 et le coulisseau 4 est solidairement déplacé en translation suivant l’axe X1, en sens opposé de la direction X11, sous un effort généré par le thermoactionneur 3 en sens inverse de la direction X11, à l’encontre de l’effort E6. Pour transmettre un tel effort, le thermoactionneur 3 prend appui sur le boîtier 1 par l’intermédiaire de sa partie primaire 70 et du régleur 2. Dans l’exemple illustré, le ressort 6 est alors axialement compressé.

On prévoit que les ressorts 6 et 8 sont configurés pour que l’effort de rappel primaire E6 est plus élevé, c’est-à-dire plus important, que l’effort de rappel secondaire E8, afin que le ressort de rappel 8 ne puisse pas vaincre le ressort de surcourse 6 en configuration de base du dispositif thermostatique. Par exemple, on prévoit que l’effort E6 est deux fois plus élevé que l’effort E8, voire cinq fois plus élevé. En effet, on prévoit que le ressort 6 ne peut être vaincu que sous l’action d’un effort généré par le thermoactionneur 3, alors que le thermoactionneur 3 prend appui sur le boîtier 1 par l’intermédiaire du régleur 2 en position de fin de course.

On a vu que l’effort de rappel E8, étant dirigé en sens opposé de la direction X11, maintient le thermoactionneur 3 en appui axial en sens inverse de la direction X11, la partie 71 étant en appui contre la surface axiale 77. Dans la configuration de surcourse, le régleur 2 prend appui contre le boîtier 1 à l’encontre de l’effort E8. Dans cette situation, l’effort de rappel E6 étant dirigé suivant la direction X11, le ressort 6 maintient la pièce d’entraînement tournante 5 en appui suivant la direction X11 contre la partie secondaire 71 du thermoactionneur 3, lorsque le régleur 2 est en butée contre le boîtier 1 dans la direction X11 et que le coulisseau 4 est écarté de sa position de base. En d’autres termes, en configuration de surcourse, l’appui axial entre la partie 71 et la pièce d’entraînement tournante 5 est obtenu d’un côté grâce à l’effort E6, et de l’autre grâce à l’effort E8 et à l’effort produit par le thermoactionneur 3, repris par le boîtier 1 via la mise en position de fin de course du régleur 2.

On note que les pièces constituant le dispositif thermostatique sont de forme particulièrement simple et compacte. Par exemple, la pièce d’entraînement tournante 5 présente une forme de tige filetée, alors que le coulisseau 4 présente une forme d’écrou cannelé. L’organe 7 présente avantageusement une forme de tournevis. Il s’ensuit que, pour l’essentiel, ces pièces peuvent facilement être formées individuellement par moulage, pour former chacune une pièce monolithique en matière plastique polymère. Pour plus de résistance mécanique, on peut néanmoins choisir que tout ou partie de ces pièces soient fabriquées différemment.

On peut prévoir un procédé de fabrication du dispositif thermostatique des figures 1 à 5, qui inclut la fourniture ou la fabrication de l’embase 11, du capot 12, du régleur 2, du thermoactionneur 3, du coulisseau 4, de la pièce d’entraînement tournante 5, du ressort 6, ainsi que de l’organe 7 et du ressort 8 s’ils sont prévus. De nombreuses pièces telles que le capot 12, le régleur 2, le coulisseau 4 et la pièce d’entraînement tournante 5 sont avantageusement réalisées par moulage individuel d’une pièce monolithique respective. On prévoit avantageusement que l’organe 7 est obtenu par usinage. De préférence, chaque pièce ainsi moulée est en matière plastique polymère.

Alors que le capot 12 n’est pas encore assemblé avec l’embase 11, on monte avantageusement sur le capot 12, via l’ouverture 83, le ressort 6 ainsi que l’organe 7 s’il est prévu. On monte le coulisseau dans le capot 12 à l’encontre de l’effort E6 produit par le ressort 6, le cas échéant en faisant coopérer les cannelures 78 et 79. On prévoit préférentiellement de visser la pièce d’entraînement tournante 5 avec le coulisseau 4 avant montage du coulisseau dans le capot 12. Lorsque la pièce d’entraînement tournante 5 est reçue dans le capot 12, on s’assure de lier la pièce 5 avec l’organe 7 s’il est prévu.

De préférence, pour faciliter le montage, comme montré sur les figures 4 et 5, au moins une patte formant l’une des cannelures 78 du coulisseau 4 comporte un crochet 81, qui vient en butée axiale contre une paroi axiale d’une encoche de butée 82, formée par le capot 12 à l’extrémité de la cannelure 79 correspondante. De préférence, comme illustré, on prévoit au moins deux crochets 81, coopérant avec deux encoches de butées 82 respectives, diamétralement opposés. Lors du montage du coulisseau 4 dans le capot 12, les crochets 81 sont encliquetés avec les encoches 82 pour maintenir le coulisseau 4 dans le capot 12 en dépit de l’effort E6 fourni par le ressort 6. En détails, on enfile le coulisseau, ce qui déforme les pattes portant les crochets 81 radialement vers l’intérieur, jusqu’à ce que les crochets 81 soient capturés dans leur encoche 82 respective, où les pattes reprennent leur forme initiale. Alors, l’effort E6 met le coulisseau 4 en appui suivant la direction X11 contre le capot, par mise en butée des crochets 81 contre les encoches 82.

Une fois que le capot est assemblé avec le coulisseau 4, la pièce 5, le ressort 6, et éventuellement l’organe 7, on fixe l’embase 11 sur le capot 12, de sorte que la cloison 13 obture l’ouverture 83.

Avant ou après l’assemblage du capot 12 avec l’embase 11, on monte le thermoactionneur 3 et le régleur 2 dans l’embase 11, préférentiellement après que le thermoactionneur 3 et le régleur 2 aient été mutuellement assemblés.

En variante, plutôt que de constituer une cartouche, le dispositif constitue directement un corps de robinet, le boîtier 1 formant alors préférentiellement une enveloppe extérieure de parement.

En variante, plutôt que de former un tiroir, le régleur 2 forme un obturateur pour régler le débit d’un seul flux d’eau conduit dans le boîtier 1.

En variante, plutôt ou de façon additionnelle au réglage du débit d’un flux d’eau entrant, le régleur peut régler le débit d’un flux d’eau sortant.

En variante, plutôt que de régler le débit de flux d’eau de façon antagoniste, le régleur peut régler le débit de façon proportionnelle.

En variante, le dispositif thermostatique peut être conçu pour conduire un seul flux entrant qui forme un seul flux sortant, dont le débit est réglé par le régleur.

En variante, on prévoit que l’organe de commande 7 se présente sous la forme d’un levier, pivotant autour d’un axe par rapport au boîtier 1, qui peut être différent de l’axe X1, et qui entraîne la pièce 5 par l’intermédiaire d’une transmission mécanique appropriée.

En variante, on peut prévoir une absence de l’organe de commande 7, la pièce 5 comportant alors un appendice faisant saillie du boîtier 1 pour être actionnée directement par l’utilisateur. En variante, on peut prévoir une absence de l’organe de commande 7, la pièce 5 étant actionnée par un actionneur piloté par un automate ou tout système extérieur au dispositif thermostatique.

En variante, le thermoactionneur fonctionne sans ressort de rappel, en étant apte à ramener la partie secondaire par rapport à la partie primaire lorsque la température baisse. La présence du ressort 8 n’est alors pas nécessaire. Par exemple, pour cela le thermoactionneur est une pièce en alliage à mémoire de forme, les parties primaire et secondaire étant par exemple formées par deux extrémités axiales de la pièce en alliage à mémoire de forme.

Les figures 6 à 8 montrent un dispositif thermostatique selon un deuxième mode de réalisation conforme à l’invention. Les caractéristiques, le fonctionnement et la fabrication du dispositif thermostatique des figures 6 à 8 est le même que celui des figures 1 à 5, sauf pour les différences mentionnées ci-après. Les mêmes termes sont utilisés et les mêmes signes de référence augmentés de 100 sont utilisés pour désigner des caractéristiques similaires entre le mode de réalisation des figures 1 à 5 et le mode de réalisation des figures 6 à 8.

De préférence, ce dispositif thermostatique constitue une cartouche thermostatique pour un robinet thermostatique de baignoire ou de douche, avec un premier bouton de réglage de la température actionnant cette cartouche thermostatique, et un autre bouton de réglage du débit, les deux boutons étant axialement opposés l’un de l’autre.

Comme mieux visible sur les figures 6 et 7, ce dispositif thermostatique comprend un boîtier 101, qui est configuré pour conduire des flux d’eau entrants F101 et F102 et un flux d’eau sortant F103 en son sein. On prévoit avantageusement que le flux F101 est un flux d’eau chaude et que le flux F102 est un flux d’eau froide. Le boîtier 101 forme un compartiment de commande 114 et un compartiment de mélangeage 115 répartis selon un axe longitudinal X101 du boîtier 101, et séparés par une cloison transversale 113 appartenant au boîtier 101.

Comme visible sur la figure 7, ce dispositif thermostatique comprend un régleur 102, qui est contenu dans le compartiment 115 du boîtier 101, le régleur 102 et le boîtier 101 étant mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101, pour régler le débit des flux d’eau F101 et F102. De préférence, le régleur 102 et le boîtier 101 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101, entre deux positions de fin de course du régleur 102 par rapport au boîtier 101, dans lesquelles le régleur 102 est en butée contre le boîtier 101 suivant l’axe longitudinal X101. Dans une première position de fin de course dans laquelle le débit du flux F102 est au plus faible et le débit du flux F101 est au plus élevé, le régleur 102 est par exemple en butée contre un bord de l’ouverture 125 pour l’obturer, ce bord étant formé par exemple par la cloison 113 du boîtier 101. Dans une deuxième position de fin de course dans laquelle le débit du flux F102 est au plus élevé alors que le débit du flux F101 est au plus faible, le régleur 102 est par exemple en butée contre un bord de l’ouverture 124 pour l’obturer, ce bord étant formé par le boîtier 101.

Le dispositif thermostatique comprend un mélangeur, qui est formé par le régleur 102 et par le compartiment de mélangeage 115. Le mélangeur étant configuré pour former le flux d’eau sortant F103 par mélangeage de deux flux d’eau entrants F101 et F102. Le compartiment 115 comprend une chambre d’entrée 117 conduisant la circulation du flux F102 et une chambre de mélangeage 118 dans laquelle sont admis les flux F101 et F102 pour former le flux F103 par mélangeage des flux F101 et F102. Les chambres 117 et 118 sont annulaires, centrées sur l’axe X101. Les chambres 117 et 118 sont successivement agencées suivant l’axe X101. En particulier, la chambre 118 est formée à une extrémité axiale du boîtier 101 alors que la chambre 117 est axialement interposée entre la cloison 113 et la chambre 118. Les chambres 117 sont délimitées l’une de l’autre par le régleur 102.

L’admission du flux F101 dans la chambre 118 est effectuée directement depuis l’extérieur via des ouvertures d’embase 124 radiales du boîtier 101, formées à la périphérie de la chambre 118. L’admission du flux F102 dans la chambre 118 est effectuée par l’intermédiaire d’ouïes traversant le régleur, le flux F102 provenant de la chambre 117. L’admission du flux F102 dans la chambre 117 est effectuée directement depuis l’extérieur via des ouvertures d’embase 125 radiales du boîtier 101, formées à la périphérie de la chambre 117. Le refoulement du flux F103 hors de la chambre 118 est effectué directement vers l’extérieur par une ouverture d’embase 138 axiale, par exemple de forme annulaire.

La position du régleur 102 par rapport au boîtier 101 suivant l’axe longitudinal X101 règle le débit des flux d’eau entrants F101 et F102 de façon inverse, par variation du degré d’obturation des ouvertures d’embase 124 et 125 par le régleur 102, pour déterminer la proportion des flux d’eau entrants F101 et F102 formant le flux d’eau sortant.

Le dispositif thermostatique comprend un thermoactionneur 103, qui est contenu dans le boîtier 101, de façon à baigner dans le flux d’eau F103. Le thermoactionneur 103 comprend une partie primaire 170 et une partie secondaire 171 qui se déplacent l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101, en fonction de la température du flux F103 dans lequel baigne la partie primaire 170, qui est thermosensible. La partie primaire 170 est essentiellement contenue dans la chambre 118 pour baigner dans le flux F103. La partie primaire 170 et le régleur 102 sont fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101. Ainsi, le thermoactionneur 103 déplace le tiroir en translation suivant l’axe X101 par rapport au boîtier 101 en fonction de la température du flux F103 pour thermoréguler le mélangeage.

Dans cet exemple, le thermoactionneur 103 est configuré pour que, lorsque la température du flux F103 augmente, la partie secondaire 171 est déplacée, de façon motrice par rapport à la partie primaire 170 suivant l’axe longitudinal X101, à l’écart de la partie primaire 170. Le thermoactionneur 103 étant préférentiellement un élément thermostatique, dont la partie 170 est une partie thermosensible et la partie 171 est une tige mobile coulissant par rapport à la partie 170, le dispositif thermostatique comprend avantageusement un ressort de rappel 108 qui applique un effort de rappel secondaire E108 sur la partie primaire 170 suivant l’axe longitudinal X101, en prenant appui sur le boîtier 101 suivant l’axe longitudinal X101. Le ressort 108 a pour fonction de ramener la partie 171 par rapport à la partie 170 lorsque la température du flux F103 baisse. Le thermoactionneur 103 traverse la cloison 113, de sorte que la partie secondaire 171 s’étende à l’intérieur du compartiment de commande 114.

Dans le compartiment de commande 114, le dispositif thermostatique comprend un coulisseau 104. Le coulisseau 104 et le boîtier 101 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101 et fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal X101. De préférence, le coulisseau 104 comprend des cannelures axiales extérieures 178, visibles sur la figure 8, alors que le boîtier comprend des cannelures axiales intérieures 179. Les cannelures 178 et 179 coopèrent mutuellement pour que le coulisseau 104 et le boîtier 101 soient mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101 et fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal X101. De préférence, le coulisseau 104 et le boîtier 101 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101, jusqu’à une position de base, montrée sur la figure 7, dans laquelle le coulisseau 104 est en butée contre le boîtier 101, suivant l’axe longitudinal X101. Comme montré sur les figures 7 et 8, le coulisseau 104 comprend avantageusement une collerette de butée 190, formée à une extrémité axiale des cannelures 178, qui vient en butée axiale contre un épaulement axial intérieur 191, formé par le boîtier 101 dans le compartiment 114. En variante, on prévoit que le coulisseau 104 vient en butée axiale contre la cloison 113.

Dans le compartiment de commande 114, le dispositif thermostatique comprend un ressort de surcourse 106, qui applique un effort de rappel primaire E106 sur le coulisseau 104 suivant l’axe longitudinal X101. Pour appliquer l’effort de rappel primaire E106 sur le coulisseau, le ressort de surcourse 106 prend appui sur le boîtier 101 suivant l’axe longitudinal X101. De préférence, le ressort de surcourse 106 est formé par un ressort de compression hélicoïdal centré sur l’axe longitudinal X101, qui est interposé, suivant l’axe longitudinal X101, entre le coulisseau 104 et une surface axiale 184 appartenant au boîtier 101. Le thermoactionneur 103 est configuré pour que, lorsque température du flux F103 augmente, la partie secondaire 171 est déplacée de façon motrice par rapport à la partie primaire 170 suivant l’axe longitudinal X101, dans un sens opposé au sens de l’effort de rappel primaire E106.

L’effort de rappel primaire E106 et l’effort de rappel secondaire E108 sont avantageusement de sens opposés. Le ressort de surcourse 106 et le ressort de rappel sont configurés pour que l’effort E106 soit plus élevé que l’effort E108.

Le dispositif thermostatique comprend une pièce d’entraînement tournante 105. La pièce d’entraînement tournante 105 et le coulisseau 104 sont en liaison hélicoïdale l’un par rapport à l’autre, suivant et autour de l’axe longitudinal X101. La pièce d’entraînement tournante 105 et la partie secondaire 171 sont fixées l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101. De préférence, pour que la pièce d’entraînement tournante 105 et la partie secondaire 171 soient fixées l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101, le thermoactionneur 103 et la pièce d’entraînement tournante 105 sont maintenus en appui l’un contre l’autre suivant l’axe longitudinal X101 sous l’action de l’effort de rappel secondaire E108.

De préférence, la pièce d’entraînement tournante 105 constitue une vis, en ce qu’elle comprend un filetage extérieur 188 centré sur l’axe longitudinal X101, alors que le coulisseau 104 constitue un écrou, en ce qu’il comprend un filetage intérieur 187 centré sur l’axe longitudinal X101. Le filetage intérieur 187 et le filetage extérieur 188 coopèrent mutuellement pour que la pièce d’entraînement tournante 105 et le coulisseau 104 soient l’un par rapport à l’autre en liaison hélicoïdale suivant et autour de l’axe longitudinal X101, le coulisseau 104 entourant la pièce d’entraînement tournante 105 autour de l’axe longitudinal X101. De préférence, le ressort de surcourse 106 est agencé de façon à entourer le filetage intérieur 187 du coulisseau 104, entourant ainsi en outre la pièce d’entraînement tournante 105.

De préférence, le coulisseau 104, le ressort de surcourse 106 et la pièce d’entraînement tournante 105) sont agencés d’un côté de la cloison transversale 113 alors que le régleur 102 est agencé d’un autre côté de la cloison transversale 113 de sorte à en être séparé.

Comme visible sur les figures 6 et 7, de préférence, le dispositif thermostatique comprend un organe de commande 107 qui fait saillie hors du boîtier 101 pour être actionné par un utilisateur par rapport au boîtier 101. L’organe de commande 107 et le boîtier 101 sont fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101 et mobiles l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal X101. Pour cela, l’organe de commande 107 est monté pivotant par rapport au boîtier 101 en traversant une ouverture 149 du boîtier 101. Traversant cette ouverture, une partie de l’organe 107, actionnable par l’utilisateur, s’étend axialement hors du boîtier 101, alors qu’une autre partie de l’organe 107, s’étend dans le compartiment 114 pour actionner la pièce d’entraînement tournante 105.

L’organe de commande 107 et la pièce d’entraînement tournante 105 sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal X101 et sont fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal X101. Pour cela, on prévoit une liaison anti-rotation coulissante, comprenant une partie mâle 175 et une partie femelle 176 complémentaires. Par exemple, la partie mâle 175 est formée par la partie de l’organe 107 qui s’étend dans le compartiment 114, alors que la partie femelle 176 est formée par la pièce d’entraînement tournante 105.

Le dispositif thermostatique est configuré pour évoluer entre une configuration de base, montrée sur la figure 7, et une configuration de surcourse. Dans la configuration de base, le coulisseau 104 est maintenu dans la position de base sous l’action de l’effort de rappel primaire E106. Dans la configuration de surcourse, alors que le régleur 102 est dans l’une des positions de fin de course où le débit F101 est le plus réduit, le coulisseau 104 est écarté de la position de base par la pièce d’entraînement tournante 105, à l’encontre de l’effort de rappel primaire E106, sous l’action du thermoactionneur 103.

Le boîtier 101 comprend un capot 112 et une embase 111 ainsi que, optionnellement, un capot 131. Chacune des trois parties est constituée par une unique pièce monolithique.

L’embase 111 forme la cloison 113 en étant traversée par l’axe X101.

Du côté du compartiment 114, axialement à partir de la cloison 113, l’embase 111 forme une paroi périphérique qui est centrée sur l’axe X101 et qui entoure radialement le coulisseau 104, la pièce d’entraînement tournante 105, le ressort 106 et une partie de l’organe de commande 107 qui est reçue dans le compartiment 114. Ainsi, l’embase 111 délimite radialement une partie, voire tout le compartiment 114. L’embase 111 forme avantageusement les cannelures 179 et l’épaulement axial 191.

Du côté du compartiment 114, l’embase 111 comporte une extrémité axiale ouverte, qui est coiffée par le capot 112, lequel obture cette extrémité axiale ouverte. Pour cela, le capot 112 est par exemple vissé sur l’embase 111 à cette extrémité axiale ouverte. Le capot 112 délimite axialement le compartiment 114 à l’opposé de la cloison 113. Le capot 112 forme l’ouverture 149 et est traversé, en le supportant, par l’organe de commande 107. Le capot 112 forme aussi la surface axiale 184 sur laquelle le ressort 106 prend appui axial.

Du côté du compartiment 115, axialement à partir de la cloison 113, l’embase 111 forme une autre paroi périphérique qui est centrée sur l’axe X101 et qui entoure radialement la partie 170 du thermoactionneur 103, le régleur 102, voire même le ressort 108. Ainsi, l’embase 111 délimite radialement une partie, voire tout le compartiment 115. En particulier, l’embase 111 délimite entièrement la chambre 117 et une partie de la chambre 118. L’embase 111 forme avantageusement les ouvertures d’embase 124 et 125 ainsi que les butées axiales bornant la course en translation du régleur 102.

Du côté du compartiment 115, l’embase 111 comporte une extrémité axiale ouverte, qui est coiffée par le capot 131. Pour cela, le capot 131 est par exemple vissé sur l’embase 111 à cette extrémité axiale ouverte. Le capot 131 délimite axialement le compartiment 115 à l’opposé de la cloison 113. L’embase 111 et le capot 131 délimitent ensemble la chambre 118. Le capot 131 forme l’ouverture 138. Le ressort 108 prend appui axial sur le capot 131.

On peut prévoir un procédé de fabrication du dispositif thermostatique, qui inclut la fourniture ou la fabrication de l’embase 111, des capots 112 et 131, du régleur 102, du thermoactionneur 103, du coulisseau 104, de la pièce d’entraînement tournante 105, du ressort 106, ainsi que de l’organe 107 et du ressort 108 s’ils sont prévus. De nombreuses pièces telles que le capot 112, l’embase 111, le capot 131, le régleur 102, le coulisseau 104 et la pièce d’entraînement tournante 105 sont avantageusement réalisées par moulage individuel d’une pièce monolithique respective.

Alors que le capot 112 n’est pas encore assemblé avec l’embase 111, on monte avantageusement sur l’embase 111, via son extrémité axiale ouverte du côté du compartiment 114, le coulisseau 104, la pièce d’entraînement tournante 105, l’organe 107 et le ressort 106. On visse ensuite le capot 112 sur l’embase 111 à l’encontre de l’effort E106 du ressort 106, puis on fixe axialement l’organe 107 avec le capot 112, par exemple grâce à une rondelle élastique.

Avant ou après avoir ajouté le coulisseau 104, la pièce d’entraînement tournante 105 et le ressort 106 à l’embase 111 et vissé le capot 112 sur l’embase 111, et alors que le capot 131 n’est pas encore assemblé avec l’embase 111, on monte avantageusement sur l’embase 111, via son extrémité axiale ouverte du côté du compartiment 115, le thermoactionneur 103 préassemblé avec le régleur 102, puis le ressort 108. On visse ensuite le capot 131 sur l’embase 111 à l’encontre de l’effort E108 du ressort 108.

Chaque caractéristique décrite dans ce qui précède pour un mode de réalisation ou une variante peut être appliquée à tout autre mode de réalisation et variante décrit dans ce qui précède, pour autant que techniquement possible.

Claims

Dispositif thermostatique, comprenant :
un boîtier (1; 101), qui est configuré pour conduire des flux d’eau (F1, F2, F3; F101, F102, F103) en son sein ;

un régleur (2; 102), qui est contenu dans le boîtier (1; 101), le régleur (2; 102) et le boîtier (1; 101) étant mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant un axe longitudinal (X1; X101) du boîtier (1; 101), pour régler le débit d’au moins l’un desdits flux d’eau (F1, F2, F3; F101, F102, F103) ;

un thermoactionneur (3; 103), qui est contenu dans le boîtier (1; 101) pour baigner dans l’un desdits flux d’eau (F1, F2, F3; F101, F102, F103), le thermoactionneur (3; 103) comprenant une partie primaire (70; 170) et une partie secondaire (71; 171) qui se déplacent l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), en fonction de la température du flux d’eau (F3 ; F103) dans lequel baigne le thermoactionneur (3; 103), la partie primaire (70; 170) et le régleur (2; 102) étant fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101) ;

un coulisseau (4; 104), le coulisseau (4; 104) et le boîtier (1; 101) étant :

mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), et

fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal (X1; X101) ; et

un ressort de surcourse (6; 106), qui applique un effort de rappel primaire (E6; E106) sur le coulisseau (4; 104) suivant l’axe longitudinal (X1; X101) ;
caractérisé en ce que :
pour appliquer l’effort de rappel primaire (E6; E106) sur le coulisseau (4; 104), le ressort de surcourse (6; 106) prend appui sur le boîtier (1; 101) suivant l’axe longitudinal (X1; X101) ; et

le dispositif thermostatique comprend en outre une pièce d’entraînement tournante (5; 105), la pièce d’entraînement tournante (5; 105) et le coulisseau (4; 104) étant l’un par rapport à l’autre en liaison hélicoïdale suivant et autour de l’axe longitudinal (X1; X101), la pièce d’entraînement tournante (5; 105) et la partie secondaire (71; 171) étant fixées l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101).
Dispositif thermostatique selon la revendication 1, dans lequel :
le dispositif thermostatique comprend un organe de commande (7; 107) qui fait saillie hors du boîtier (1; 101) pour être actionné par un utilisateur par rapport au boîtier (1; 101) ;

l’organe de commande (7; 107) et le boîtier (1; 101) sont :

fixés l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), et

mobiles l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal (X1; X101) ; et

l’organe de commande (7; 107) et la pièce d’entraînement tournante (5; 105) sont :

mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), et

fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal (X1; X101).
Dispositif thermostatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
le régleur (2; 102) et le boîtier (1; 101) sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), jusqu’à une première position de fin de course du régleur (2; 102) par rapport au boîtier (1; 101), dans laquelle le régleur (2; 102) est en butée contre le boîtier (1; 101) suivant l’axe longitudinal (X1; X101) ;

le coulisseau (4; 104) et le boîtier (1; 101) sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), jusqu’à une position de base, dans laquelle le coulisseau (4; 104) est en butée contre le boîtier (1; 101), suivant l’axe longitudinal (X1; X101) ; et

le dispositif thermostatique est configuré pour évoluer entre :

une configuration de base, dans laquelle le coulisseau (4; 104) est maintenu dans la position de base sous l’action de l’effort de rappel primaire (E6; E106) ; et

une configuration de surcourse, dans laquelle, alors que le régleur (2; 102) est en première position de fin de course, le coulisseau (4; 104) est écarté de la position de base par la pièce d’entraînement tournante (5; 105), à l’encontre de l’effort de rappel primaire (E6; E106), sous l’action du thermoactionneur (3; 103).
Dispositif thermostatique selon la revendication 3, dans lequel :
le boîtier (1 ; 101) comprend une cloison transversale (13 ; 113) qui est traversée par le thermoactionneur (3 ; 103), alors que le coulisseau (4 ; 104), le ressort de surcourse (6 ; 106) et la pièce d’entraînement tournante (5 ; 105) sont agencés d’un côté de la cloison transversale (13 ; 113) et que le régleur (2 ; 102) est agencé d’un autre côté de la cloison transversale (13 ; 113) ; et

le régleur (2; 102) et le boîtier (1; 101) sont mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101) jusqu’à une deuxième position de fin de course du régleur (2; 102) par rapport au boîtier (1; 101), opposée à la première position de fin de course, dans laquelle le régleur (2; 102) est en butée contre le boîtier (1; 101) suivant l’axe longitudinal (X1; X101), de préférence contre la cloison transversale (13 ; 113).
Dispositif thermostatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
le coulisseau (4; 104) comprend des cannelures axiales extérieures (78 ; 178) ;

le boîtier (1; 101) comprend des cannelures axiales intérieures (79 ; 179) ;

les cannelures axiales intérieures (79 ; 179) et les cannelures axiales extérieures (78 ; 178) coopèrent mutuellement pour que le coulisseau (4; 104) et le boîtier (1; 101) soient :

mobiles l’un par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), et

fixés l’un par rapport à l’autre en rotation autour de l’axe longitudinal (X1; X101).
Dispositif thermostatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
la pièce d’entraînement tournante (5; 105) comprend un filetage extérieur (88 ; 188) centré sur l’axe longitudinal (X1; X101) ;

le coulisseau (4; 104) comprend un filetage intérieur (87 ; 187) centré sur l’axe longitudinal (X1; X101) ; et

le filetage intérieur (87 ; 187) et le filetage extérieur (88 ; 188) coopèrent mutuellement pour que la pièce d’entraînement tournante (5; 105) et le coulisseau (4; 104) soient l’un par rapport à l’autre en liaison hélicoïdale suivant et autour de l’axe longitudinal (X1; X101), le coulisseau (4; 104) entourant la pièce d’entraînement tournante (5; 105) autour de l’axe longitudinal (X1; X101).
Dispositif thermostatique selon la revendication 6, dans lequel le ressort de surcourse (6; 106) :
comprend un ressort de compression hélicoïdal centré sur l’axe longitudinal (X1; X101) ;

est interposé, suivant l’axe longitudinal (X1; X101), entre le coulisseau (4; 104) et une surface axiale (84 ; 184) appartenant au boîtier (1; 101) ; et

est agencé de façon à entourer le filetage intérieur (87 ; 187).
Dispositif thermostatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
le dispositif thermostatique comprend en outre un ressort de rappel (8 ; 108), qui applique un effort de rappel secondaire (E8; E108) sur la partie primaire (70; 170) du thermoactionneur (3; 103) ou sur le régleur (2; 102) suivant l’axe longitudinal (X1; X101), en prenant appui sur le boîtier (1; 101) suivant l’axe longitudinal (X1; X101) ;

l’effort de rappel primaire (E6; E106) et l’effort de rappel secondaire (E8; E108) sont de sens opposé ; et

le ressort de surcourse (6 ; 106) et le ressort de rappel (8 ; 108) sont configurés pour que l’effort de rappel primaire (E6 ; E106) soit plus élevé que l’effort de rappel secondaire (E8 ; 108).
Dispositif thermostatique selon la revendication 8, dans lequel, pour que la pièce d’entraînement tournante (5; 105) et la partie secondaire (71; 171) soient fixées l’une par rapport à l’autre en translation suivant l’axe longitudinal (X1; X101), le thermoactionneur (3; 103) et la pièce d’entraînement tournante (5; 105) sont maintenus en appui l’un contre l’autre suivant l’axe longitudinal (X1; X101) sous l’action de l’effort de rappel secondaire (E8; E108).
Dispositif thermostatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le thermoactionneur (3; 103) est configuré pour que, lorsque ladite température augmente, la partie secondaire (71; 171) se déplace par rapport à la partie primaire (70; 170) suivant l’axe longitudinal (X1; X101), dans un sens opposé au sens de l’effort de rappel primaire (E6; E106).
Dispositif thermostatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
le dispositif thermostatique comprend un mélangeur, qui est formé par le régleur (2; 102) et/ou par un compartiment de mélangeage (15 ; 115) appartenant au boîtier (1; 101), le mélangeur étant configuré pour former un flux d’eau sortant (F3 ; F103) par mélangeage de deux flux d’eau entrants (F1, F2 ; F101, F102), les flux d’eau entrants (F1, F2 ; F101, F102) et le flux d’eau sortant (F3 ; F103) appartenant auxdits flux d’eau (F1, F2, F3 ; F101, F102, F103) conduits dans le boîtier (1; 101) ; et

la position du régleur (2; 102) par rapport au boîtier (1; 101) suivant l’axe longitudinal (X1; X101) règle le débit des flux d’eau entrants (F1, F2 ; F101, F102) pour déterminer la proportion des flux d’eau entrants formant le flux d’eau sortant (F3 ; F103).