Germany Standard Deck Mount Chrome Basin Faucet

Vannes de robinet & Cartouches(Partie 3) : Vanne de cartouche à disque en céramique

November 20 , 2021

La norme américaine La réponse aux valves brevetées Moen et Delta sans rondelle était d'aller mieux que ses rivaux et d'inventer la cartouche à disque en céramique moderne.

L'ancienne norme américaine d'avant la rupture a été pionnière dès les années 1880 dans l'utilisation de la céramique pour la fabrication d'accessoires de salle de bain, il semble donc tout à fait naturel qu'elle mette à profit son expertise en céramique industrielle en créant une vanneo em douche cascade qui utilisait des céramiques presque indestructibles plutôt que du caoutchouc pour contrôler le débit d'eau. Mais, de toute évidence, le processus n'était pas aussi simple que cela.


Cartouches à compression et à tige en céramique

Kitchen and Bath Remodeling in Lincoln Nebraska: Faucet Valves and Cartridges. Stem Cartridge/Compression Cartridge. Click to Enlarge —
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La cartouche à tige en céramique (à gauche) est conçue pour remplacer la cartouche à compression traditionnelle dans les robinets à deux poignées. Le débit d'eau dans la cartouche en céramique est contrôlé par les disques en céramique presque indestructibles. Le débit d'eau dans la cartouche de compression est contrôlé par la rondelle de compression en caoutchouc ou en silicone, qui a tendance à s'user assez rapidement. Le joint ou siège en silicone bleu sur la cartouche en céramique indique qu'il s'agit d'une cartouche côté froid. Les cartouches côté chaud ont généralement des joints rouges. Les deux ne sont pas interchangeables.

Anatomie d'une cartouche à tige en céramique


Kitchen and Bath Remodeling in Lincoln Nebraska: Faucet Valves and Cartridges. Trankle Ceramic Disc Cartridge. Click to Enlarge —
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Anatomie d'une cartouche à tige monofonction. Il s'agit d'une cartouche latérale chaude de Tränkle pour un robinet à deux poignées.

L'entreprise, alors derrière Moen et Delta dans la technologie des vannes, s'est d'abord penchée sur les disques métalliques pour contrôler le débit d'eau. Mais, ses ingénieurs se méfiaient du métal, craignant qu'il ne soit pas assez robuste pour le monde difficile des robinets et risqué de se corroder. Ils ont décidé de remplacer les disques métalliques par une céramique technique en oxyde d'aluminium, qui est encore aujourd'hui la norme pour les disques en céramique. Après beaucoup d'expérimentation et de développement, la société a reçu numéro de brevet US 3810602 A pour un « robinet à disque en céramique » datant de 1972. Ce fut une percée majeure.

La vanne à disque en céramique American Standard utilisait une paire de disques en céramique qui s'appuyaient l'un contre l'autre pour contrôler le débit d'eau. Les disques sont polis à une planéité presque parfaite. L'espace entre les disques fermés est plus petit qu'une seule molécule d'eau, c'est pourquoi l'eau ne peut pas s'écouler entre eux lorsqu'ils sont fermés. La technologie a éliminé l'usure des bagues et des joints en caoutchouc et a considérablement prolongé la durée de vie de la vanne.

Les disques en céramique sont très durs - plus durs que la plupart des dépôts minéraux, ce qui les rend idéaux pour l'environnement rugueux et graveleux d'une vanne de robinet. Ils résistent mieux aux effets de l'eau dure que tout autre matériau. Tirés à des températures supérieures à 2 000 ° F, ces disques ne sont pas non plus affectés par l'eau domestique la plus chaude, contrairement aux rondelles en caoutchouc des robinets à compression qui peuvent se ramollir.

Une vanne à disque en céramique ordinaire dure facilement 5 à 10 ans, et certaines super vannes utilisant des revêtements en carbone de type diamant ont une durée de vie estimée à près de 550 ans. Les disques sont logés dans une cartouche amovible qui facilite leur remplacement. Retirez simplement la cartouche usée et insérez-en une nouvelle.

Mais, les cartouches en céramique ne sont pas sans problèmes. Les disques s'emboîtent si près les uns des autres qu'ils sont en fait collants et parfois difficiles à déplacer. Pour faciliter le mouvement, la plupart des disques en céramique sont recouverts d'un lubrifiant durable insoluble dans l'eau. Mais, au fil du temps, le lubrifiant peut être éliminé par le frottement de l'eau passant entre les disques, robinet activé par le mouvement de la Chine ce qui rend le robinet plus rigide à utiliser.


Autopsie d'une cartouche en plastique défectueuse

Kitchen and Bath Remodeling in Lincoln Nebraska: Faucet Valves and Cartridges. Defective disc Cartridge. Click to Enlarge —
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Cette cartouche s'est rompue lorsque la bride de retenue qui positionne le joint en silicone s'est déformée, permettant au joint de sortir de sa piste.
La cause probable était un défaut dans la chimie du plastique.
L'échec illustre comment une petite erreur dans la formule plastique peut avoir de grandes conséquences sur le produit fini.

Les fabricants de cartouches en céramique ont amélioré les lubrifiants au fil des ans, à la recherche de formules plus durables et plus durables. Mais, il y a une limite à cette technologie, et quelle que soit la qualité du lubrifiant, l'effet abrasif de l'eau et des minéraux dans l'eau finira par l'user. Cela peut prendre plus de temps, mais cela arrivera. Ainsi, la prochaine étape de la technologie en constante évolution des disques en céramique consiste à éliminer le besoin de lubrifiants en rendant les disques plus lisses afin qu'ils ne collent pas les uns aux autres.

Une approche consiste à enduire les disques en céramique d'un matériau plus lisse et encore plus dur que les disques eux-mêmes. Carbone de type diamant (DLC) est l'un de ces matériaux. Un mince revêtement déposé sur les disques en céramique suffit non seulement pour améliorer la dureté du disque mais aussi pour créer une surface très "glissante" qui glisse librement sans avoir besoin de lubrifiant.

Types de valves à cartouche en céramique

Les valves à cartouche en céramique imitent les technologies de valve

robinet de mouvement en porcelaine ils sont conçus pour remplacer. Des cartouches à tige à fonction unique sont utilisées à la place des vannes de compression, et des cartouches de mélangeur à double fonction remplacent les robinets à manchon Moen et à bille Delta dans les robinets à poignée unique.



La cartouche à fonction unique ou à tige, parfois appelée tête, est utilisée avec les robinets à deux poignées. Il reproduit exactement l'action de l'ancienne valve de compression. Cartouche à tige à fonction unique (ou têtes)

Chaque poignée de l'ensemble à deux poignées est attachée à une cartouche séparée, une pour le chaud et une pour le froid. Chaque vanne contrôle uniquement le débit d'eau. Le mélange de la température est accompli en augmentant ou en diminuant le débit d'eau chaude et froide à l'intérieur du robinet. Augmenter le débit d'eau chaude ou diminuer le débit d'eau froide rend le mélange plus chaud. Diminuer le volume d'eau chaude ou augmenter le débit d'eau froide rend le mélange plus frais.

Les cartouches ne sont généralement pas interchangeables. Une cartouche côté chaud tourne généralement dans le sens antihoraire pour s'ouvrir tandis qu'une cartouche côté froid tourne dans le sens horaire. Pour éviter les erreurs d'installation, une cartouche côté chaud est conçue pour s'adapter uniquement sur le côté gauche du robinet et le côté froid sur la droite. Il est également probable qu'il y ait de légères différences dans les matériaux utilisés selon qu'il s'agit d'une cartouche côté froid ou côté chaud. robinet de salle de bain à détecteur de mouvement en porcelaine (Pour une vidéo bien faite et utile sur la différence entre une cartouche de compression et une cartouche en céramique, voir Cartouches en laiton T&S.)

Cartouche de mélangeur à double fonction

Un robinet à manette unique utilise une cartouche de mélange à double fonction — « à double fonction » car elle contrôle la température de l'eau ainsi que le volume d'écoulement de l'eau. Le mélange de température se produit à l'intérieur de la cartouche elle-même avant que l'eau ne soit acheminée vers le bec, tout comme le manchon Moen ou la cartouche à bille Delta qu'il remplace. Un disque, fixé à la poignée, se déplace de haut en bas pour fermer ou ouvrir le débit d'eau, et à gauche et à droite pour aligner les fentes des disques en céramique afin de permettre à l'eau chaude et froide de se mélanger.
Le mouvement de la poignée, vers le haut (ou vers l'arrière) et vers le bas (ou vers l'avant) pour contrôler le volume d'eau et vers la droite et la gauche pour changer la température de l'eau est le mouvement familier de Moen.

Un moyen simple de distinguer une seule fonction d'une cartouche de mélange à double fonction est de compter les ports au bas du robinet. Une cartouche de mélange en a trois, une entrée froide, une entrée chaude et une sortie. Une cartouche de tige à fonction unique en a deux, une entrée et une sortie.

Matériaux de cartouche en céramique

Une cartouche en céramique comprend trois parties principales : les disques en céramique, une tige et un boîtier ou boîtier. La tige est fixée à la poignée du robinet à une extrémité et à l'un des disques en céramique de l'autre. Le déplacement de la poignée pour actionner le robinet déplace la tige qui actionne le disque "mobile". L'autre disque "fixe" est collé solidement au boîtier. Le boîtier ou le boîtier maintient toutes les pièces ensemble.


Un boîtier en laiton, en aluminium ou en acier inoxydable résiste très bien. Ces métaux sont cependant relativement chers,
robinet de salle de bain à détecteur de mouvement en porcelaine Fournisseurs il n'a donc pas fallu longtemps aux fabricants de cartouches pour commencer à expérimenter des matériaux moins coûteux : principalement les plastiques. Les parties mobiles de la cartouche – la tige et les disques – sont les plus sensibles à l'usure et aux dommages. Ceux-ci doivent être forts. Le boîtier n'a pas besoin d'être particulièrement durable. Dans les meilleures cartouches, la tige est en laiton ou en inox. Dans les cartouches économiques, il s'agit de plastique. Le plastique n'est pas aussi durable que le métal et peut être plus facilement endommagé par les forces de torsion répétées appliquées lorsque le robinet est actionné (appelé "couple" dans les cercles d'ingénieurs). Un couple suffisant appliqué à une cartouche coincée peut tordre complètement une tige en plastique.


Les plastiques utilisés dans les vannes en céramique, principalement le polychlorure de vinyle (PVC), le polyoxyméthylène (POM) et le nylon, sont des mélanges chimiques complexes qui nécessitent un traitement très précis. Si quelque chose ne va pas, le résultat sera probablement un plastique cassant ou fragile qui ne tiendra pas à l'intérieur d'un robinet.

Une partie du plastique utilisé dans les étuis de cartouches est vraiment solide.C eramTec de Luft, en Allemagne, utilise un plastique avancé développé par EMS-Grivory pour une utilisation dans, entre autres, l'espace extra-atmosphérique. S'il survit à l'espace, il y a fort à parier qu'il survivra dans votre cuisine. Mais, la plupart des plastiques utilisés dans les cartouches en céramique ne sont pas aussi durables. Dans l'exemple montré dans la barre latérale

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