Brevet FR2227402A1 — publié le 19741122

La présente invention concerne les perfectionnements de chasses d'eau de cuvettes de cabinets d'aisance à obturateur commandé hydrauliquement dans le genre de celles qui ont e été décrites dans la demande de brevet Français No 72 36 978 du 6 Octobre 1972 au nom du demandeur. Dans cette dernière demande, la fermeture de l'obturateur mécanique commandé par un vérin hydraulique,est assuréepar un ressort. Ce dispositif présente tous les inconvénients inhérents au ressort, c'està-dire que ses caractéristiques varient dans le temps et que des ruptures peuvent survenir et présenter des inconvénients résultant du manque d'étanchéité du clapet. Les présents perfectionnements sont destinés à remèdier à ces inconvénients. Dans la présente invention, les perfectionnements sont caractérisés par le fait qu'un distributeur à pistons multiples, actionné initialement par un bouton de manoeuvre, commande toutes les opérations successives à l'aide de l'arrivée d'eau sous pression, c'est-à-dire qu'en position normale d'attente, sans actionner le bouton, il maintient le clapet fermé, appuyé sur son siège par la pression d'eau, tandis que dès qu'on actionne le bouton, le distributeur déclenche devant a) le nettoyage de la cuvette par une rampe d'arrosage b) le remplissage d'un réservoir en charge de faible capacité c) après un certain temps minuté, déterminé par le remplissage total du réservoir, l'ouverture brutale du clapet et la fermeture d'arrivée d'eau au réservoir en évacuant l'eau du vérin de commande du clapet dans le réservoir en charge, d) l'admission d'eau venant du vérin du clapet à travers un étrangleur, sous un piston pilote du distributeur pour ramener les pistons de celui-ci à leur position de départ, ce qui détermine les opérations suivantes, à savoir e) ltévacuation d'eau du distributeur dans le réservoir en charge f) la fermeture du clapet de la cuvette g) la fermeture d'arrivée d'eau au réservoir. En pratique, le dispositif se compose a) d'un obturateur au clapet inférieur de la cuvette actionné par un vérin hydraulique à double effet et maintenu fermé en position d'attente, par la pression d'eau d'alimentation, b) d'un réservoir en charge de faible capacité, destiné à déverser une petite quantité d'eau dans le fond de la cuvette et contenant un dispositif temporisateur automatique assurant d'abord le nettoyage de la cuvette, puis l'ouverture de l'obturateur a' clapet, ensuite le remplissage du réservoir, c) un distributeur à pistons multiples actionné par un bouton extérieur et assurant toutes les autres séquences de liaison hydraulique entre les multiples conduits d'alimentation en eau et de liaison entre le distributeur, le réservoir, la cuvette et le vérin du clapet de l'obturateur. Le dispositif de temporisation automatique du réservoir est constitué par une chambre dans laquelle l'eau sous pression arrive par au moins un étrangleur pour s'évacuer en jet dans au moins un ajutage correspondant vers la rampe d'arrosage et le réservoir, le ou les ajutages étant susceptibles d'être obturés par une bille de densité inférieu- re à 1, la chambre comportant encore, à sa partie supérieure, une liaison par conduit vers le vérin, et, à sa partie inférieure, un appendice creux vertical avec deux sièges superposés pour deux billes de densité inférieure à 1, le siège inférieur étant étanche, le siège supérieur étant perméable et reenant la bille inférieure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique et qui est illustré par les dessins joints dans lesquels La figure 1 est une vue schématique de l'ensemble du dispositif dans la position où on vient d'actionner le distributeur pour déclencher le processus de fonctionnement. La figure 2 est une vue schématique du vérin et du clapet d'obturation qu'il commande. La figure 3 est une vue schématique du réservoir en charge avec le temporisateur automatique. La figure 4 est une vue schématique du distributeur seul en position d'attente. A la figure 1 on voit la cuvette 1 dont la forme est évasée vers le haut et qui présente une garde d'eau dans le fond. Elle comporte une rampe d'arrosage d'eau qui permet, par une orientation inclinée convenable des orifices, de balayer toute la surface de la cuvette de haut en bas. Dans le processus de fonctionnement, c'est la rampe d'arrosage qui est tout d'abord mise en action lors de l'enclanchement des opérations, et ceci, avant que ne s'ouvre l'obturateur 3 qui est maintenu normalement sur son siège 4. C'est ce dispositif qui a déja été décrit dans la demande de Brevet No. 72 36 978 où, dans un premier temps, il est procédé au nettoyage de la cuvette sur toute la surface utile, c'est-à-dire au drainage de toutes les matières ou papiers qui auraient pu se coller sur la partie non immergée de cette cuvette. Au bout d'un certain temps, quelques secondes, le clapet 3 s'ouvre aussi brusquement que possible, et les matières ayant été évacuées presque instantanément, un dispositif ramène automatiquement à sa position d'origine l'obtu- rateur 3. Dans le Brevet précédent, seule la garde d'eau n'existait pas au fond de la cuvette 1. Le présent dispositif comporte essentiellement trois éléments principaux 1 robinet - 1 distributeur de commande D - 1 réservoir temporisateur R - 1 vérin V. Ces éléments étant reliés et communiquant entre eux au moyen de tuyaux. Le distributeur D comporte une tige 6 solidaire de 3 pistons 7, 8, 9, actionnée par un bouton 14 Les pistons 7 et 8 sont de même diamètre, tandis que le piston 9 est de plus grand diamètre. Les pistons 7 et 9 se déplacent dans un corps cylindrique correspondant. Différents tuyaux et leurs orifices respectifs débouchent dans le corps du distributeur D. L'orifice 10 correspond à l'arrivée d'eau dans l'appareil, en venant de l'alimentation générale; L'orifice 11 correspond au tuyau reliant le distributeur 2 à la face arrière du vérin V pour déboucher en 15 sur la face arrière 16 du piston 17; L'orifice 12 correspond au départ vers la vidange dans le réservoir R; L'orifice 13 correspond au départ vers le réservoir R et, plus précisément, le dispositif de temporisation automatique 21. Dans le cas de la figure 4, la position de la tige 6 est telle que l'eau arrivant par le conduit 10, n'a d'autre issue possible que par l'orifice 11 et pénètre dans le vérin en 15 pour exercer sa pression sur'la face arrière 16, piston 17, lequel, au moyen de la tige 18, est solidarisé à l'obturateur 3 qui appuie sur son siège pour assurer l'étanchéité et retenir la garde d'eau pour empêcher toutes remontées d'odeurs dans la cuvette 1. La figure 1 représente ce qui se passe dès que l'on a appuyé vers le bas le bouton 14 pour faire descendre la tige 6 et les pistons 7, 8, 9. Dans ce cas, l'eau arrivant par l'orifice 10, passe alors par l'orifice 13 pour pénétrer dans le tuyau 19 dans le haut du réservoir R qui ne comporte pas de couvercle pour être ouvert à l'air libre. Le tuyau 19 débouche dans une chambre 21, par, dans le cas représenté, deux étrangleurs 201 et 202, juste en face desquels se trouve un épaulement 28 servant de siège à la bille 26 avec 2 trous correspondant aux tuyaux 29 et 30 allant respectivement vers la rampe d'arrosage et dans le réservoir. A la partie supérieure de la chambre 21 existe encore une liaison par conduit 21 vers la face avant 13 du piston 17 du vérin V. A la partie inférieure de la chambre 21 se trouve un appendice 50 creux vertical, avec 2 sièges superposés 24, 25, respectivement pour les deux billes 26, 27 de densité inférieure à 1. Le siège inférieur 25 est étanche, tandis que le siège supérieur 24 est perméable, c'est-à-dire qu'il permet le passage de l'eau dans les deux sens; Le siège supérieur 24 maintient prisonnière la bille 27 dans son mouvement vers le haut, tandis que le siège 25 I'empêche évidemment de descendre et de passer à travers le trou 51. La bille 26, par contre, peut remonter à l'intérieur de la chambre 21 et venir se placer, en particulier, sur l'épaulement 28, aidée en cela par une partie conique 47 qui précède ledit épaulement 28 et qui aboutit au siège se trouvant en face des tuyaux 29 et 30. En fait, afin d'éviter toutes possibilités de refoulement dans la chambre centrale 21, par suite d'accessoires montés sur les tuyauteries, par exemple, il est préférable d'utiliser sous l'épaulement 28 et le siège correspondant, un seul tuyau 30, qui, après avoir alimenté la rampe 2 d'arrosage, est ramené dans le réservoir R et et remplace ainsi le tuyau 29. Dans ce cas, il n'y a évidemment plus besoin que d'un seul étrangleur 201 envoyant un jet dans le trou correspondant au tuyau 30. Naturellement, les étrangleurs 201 et 202 ont un diamètre inférieur à celui des tuyaux 29 et 30, de telle manière que le jet sort des étrangleurs 201 et 202, passe directement dans les tuyaux 29 et 30, lorsque, évidemment, la bille 26 ne l'en empêche pas. Il faut encore préciser que l'orifice de départ du conduit 22 a un diamètre inférieur à celui de la bille 26 pour que celle-ci ne puisse y pénétrer. Il existe encore une liaison par un tuyau 32 entre le distributeur D et le fond du réservoir R où il débouche en 33. Le tuyau 32 débouche dans le distributeur D par l'orifice 31 qui est disposé de manière à être obturé par le piston 8 lorsque le bouton poussoir 4 est enfoncé. (Figure 1). Par contre, dans la position d'attente du distributeur, lorsque le bo uton 14 est relevé (figure 4), les orifices 13, 31 et 34 communiquent puisqu'ils débouchent dans un même compartiment constitué par les pistons 8 et 9. Comme orifice 34 correspond au tuyau 35 qui relie le distributeur D au fond de la cuvette 1 (orifice 36), on réalise ainsi une vidange du réservoir R par la cuvette 1. Il existe maintenant un dispositif pour assurer le retour automatique du vérin V à sa position de fermeture, dispositif qui va maintenant être décrit. Ce dispositif comprend 2 trous 37 et 38 reliés par un conduit 39, le tout étant percé dans la tige 18 qui relie le piston 17 à l'obturateur 3. De façon connue la tige 18 passe à travers un trou dont l'étanchéité est assurée par 2 joints toriques 52 et 53 entre lesquels est ménagée une gorge annulaire 40 dans laquelle peut déboucher le trou 37 lorsque le vérin est en position d'ouverture totale de l'obturateur 3. Dans la gorge 40, débouche un trou 41 foré par l'épaisseur de la paroi de l'appareil, le trou 41 débouchant par un orifice 42 relié au trou 43 qui met en communication la gorge 40 avec le bas du distributeur D sous le piston 9, c'est-à-dire par l'orifice 44 dans la chambre 45 (figure 4). La disposition relative des pistons 7, 8, 9 et des orifices 10, 11, 12, 13, 31, 34 et 44 dans le distributeur est la suivante Lorsque la tige 6 est relevée complètement (position d'attente figure 4). - le piston 7 bouche l'orifice 12 - les orifices 10 et 11 débouchent dans une chambre constituée par les pistons 7 et 8. - Les orifices 13, 31, 34 débouchent dans une chambre constituée par les pistons 8 et 9. - L'orifice 44 débouchant dans une chambre 45 réalisée sous le piston 9 levé. Lorsque la tige 6 est poussée complètement vers le bas par le bouton 14 (position de commande des opérations - figure 1) - les orifices Il et 12 débouchent dans une chambre constituée au dessus du piston 7 - Les orifices 10 et 13 débouchent dans une chambre constituée entre les pistons 7 et 8 - L'orifice 31 est bouché par le piston 8 - L'orifice 33 débouche dans une chambre constituée entre les pistons 8 et 9 - L'orifice 44 débouche juste sous le piston 9 abaissé. Pour permettre l'abaissement du piston 9, il est prévu dans celui-ci un trou de faible diamètre 54. Le fonctionnement de l'appareil va maintenant être décrit. En position d'attente ou de non utilisation (figure 4), l'étanchéité de l'obturateur 3 au fond de la cuvette 1 est assurée par la pression de l'eau d'alimentation venant par l'orifice 10, rentrant dans la chambre du distributeur constituée entre les pistons 7 et 8, sortant de cette chambre par l'orifice 11 pour passer dans le tuyau 48 débouchant dans le vérin V par l'orifice 15 pour appuyer sur la face arrière 16 du piston 17 dont l'effort se répercute sur l'obturateur 3 par la tige 18. L'effort exercé est relativement important et l'étanchéité est assurée de façon efficace de manière à conserver une garde d'eau au fond de la cuvette 1, qui garantit qu'aucune remontée d'odeurs ne soit possible. Lorsque l'on veut expulser les matières après usage de la cuvette 1, on appuie sur le bouton 14 de manière à amener la tige 6 et les pistons 7, 8, 9 dans la position de la figure 1. Dans ce cas, l'eau arrivant par l'orifice 10 entre les pistons 7 et 8, pénètre dans l'orifice 13 pour passer dans le tuyau 19 et arriver par les étrangleurs 201 et 202 dans la chambre 21 sous forme de jets qui sont envoyés dans les trous 29 et 30 et assurer l'alimentation de la rampe 2 et le nettoyage de la cuvette 1, ainsi que le remplissage du réservoir R. Lorsqu'il n'y a qu'un seul étrangleur 201 et un seul trou 30, l'au qui alimente la rampe 2 peut aussi remplir le réservoir R, comme il a déja été décrit. Au cours du remplissage du réservoir R, le niveau monte et lorsque celui-ci a atteint le-trou 51, la bille 27, qui a une densité inférieure à 1, se soulève pour venir se placer contre le siège 24. Le niveau continuant à monter soulève alors la bille 26 qui, lorsqu'elle arrive à hauteur de la chambre 21, est aspirée par le ou les jets provoqués par les étrangleurs 201 et 202 et elle est projetée sur son siège 28 et on comprend alors que la bille 26 vienne fermer l'arrivée d'eau par les tuyaux 29 et 30. L'eau remplit alors la chambre 21 et repousse la bille 27 sur son siège 25 puis, lorsque la chambre 21 est complètement remplie, l'eau s'échappe par le conduit 22 pour être dirigée sur la face ar rière 23 du piston 17 du vérin V pour assurer le déplacement de ce piston 17 qui communique son mouvement à la tige 18 et au clapet 3. Ce mouvement est très rapide et il peut se réaliser car l'eau contenue dans le vérin V à la face arrière 16 du piston 17 peut stéchap- per par l'orifice 15, le tuyau 48 et rentrer dans le distributeur D par l'orifice 11 et la chambre située au dessus du piston 7 pour s'échapper par l'orifice 12 et eAtre renvoyée par le tuyau 49 à la partie supérieure du réservoir R. On comprend alors que les deux opérations simultanées de remplissage du réservoir R et l'arrosage de la cuvette 1 sont stoppées dès que la réserve d'eau est constituée dans le réservoir R. Cette réserve, d'un volume prédéterminé, viendra former, à la fin des opérations, la garde d'eau au fond de la cuvette. Ce dispositif de temporisation automatique du réservoir pourrait & re différent sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, un obturateur à ressort, à la place de la bille 27, pourrait être utilisé. En fait, il s'agit simplement d'utiliser un clapet simple qui, utilisé dans un dispositif tel que 201, 202, 21, 22, 24, 26, dérive de courant d'eau pour un autre usage après remplissage du réservoir R. Après le remplissage du réservoir R, la totalité du courant d'eau amenée par l'orifice 10 et canalisée par l'orifice 13, le tuyau 19, la chambre 21,'le conduit 22, vers la face avant 23 du piston 17 du vérin V, en repoussant ce piston 17 vers l'arrière et en entrainant l'ouverture de l'obturateur 3. Lorsque l'obturateur 3 est complètement ouvert, l'eau qui se trouve sur la face avant 23 du piston 17 passe dans le trou 38, le conduit 39 et le trou 37 pour pénétrer dans la gorge annulaire 40 puis dans le trou 41 et l'orifice 42, pour passer dans le tuyau 43 et être amenée à l'orifice 44 dans la chambre 45 sous le piston pilote 9 du distributeur D. Un étranglement 46 est prévu pour règler la vitesse de déplacement du piston 9. Le distributeur est alors amené dans la position de la figure 4 si bien que l'eau arrivant en 10, entre dans la chambre constituée par les pistons 7 et 8 pour passer dans l'orifice 11, le tuyau 48 et pénétrer en 15 dans le vérin V et agir sur la face arrière 16 du piston 17 qui est repoussé vers l'avant pour fermer l'obturateur 3 de manière étanche sur son siège 4. Pendant ce temps, l'eau située-à la face arrière 23 du piston 17 est refoulée par le conduit 22 dans la chambre 21 où elle ne trouve d'autre issue que les étrangleurs 201 et 202, le tuyau 19, l'orifice 13 dans le distributeur D d'où elle est évacuée par l'orifice 31, le tuyau 32 dans le fond du réservoir ou par l'orifice -34 et le tuyau 35 dans le fond de la cuvette 1. Lorsque l'obturateur 3 est refermé de façon étanche, l'eau cesse de circuler dans le distributeur D pour agir de façon statique dans le vérin V. Par conséquent, la pression extérieure du réseau d'alimentation d'eau n'est plus exercée que dans le circuit 10, 11, 48, 15, 16. L'eau du réservoir R se vidange alors directement vers la cuvette 1 en passant par l'orifice 33, le tuyau 32, l'orifice 31, l'orifice 34, le tuyau 35 et l'orifice 36. Pour que cette opération s'exécute, il faut évidemment que le niveau de l'orifice 31 soit plus bas que celui de l'orifice 33 et que le niveau de l'orifice 36 soit plus bas sue celui de l'orifice 34, ce qui est représenté dans les dessins. L'eau se trouvant dans la chambre 21 sera aussi vidangée puisque la pression y est pratiquement nulle du fait que la chambre communique par les étrangleurs 201, 202, le tuyau 19, l'orifice 13, l'orifice 34, le tuyau 35 et l'orifice 36 avec une vidange vers la cuvette 1. De ce fait, la bille 27 va alors se soulever en flottant sur l'eau et permettant à l'eau de se vidanger depuis l'épaulement 28. La bille 26 qui était bloquée sur cet épaulement va alors descendre et tomber dans son logement 24 et le réservoir R va se vidanger complètement pour constituer la garde d'eau au fond de la cuvette 1. L'ensemble est alors pret pour une nouvelle opération en agissant sur le bouton poussoir 14. Il faut ici remarquer qu'au départ de l'opération, c'est-à-dire pendant tout le temps du remplissage du réservoir D, la pression est ramenée à zéro dans le vérin V, aussi bien d'un côté du piston 17 que de l'autre. Pour éviter que le poids de l'eau se trouvant au fond de la cuvette 1 et qui exerce une légère pression sur l'obturateur, ne l'ouvre si peu que ce soit prématurément, la garniture de caoutchouc du siège 4, qui assure l'étanchéité, pourra avoir une forme concave de manière à faire ventouse. Il va sans dire que des variantes et modifications diverses de détail des dispositifs venant d'entre décrits pourraient être réalisées sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le système de blocage de la chasse d'eau ainsi que le dispositif de dosage de liquide pourra recevoir d'autres applications que celles qui ont été ici décrites. De même, on pourra concevoir une commande par vérin hydraulique similaire à celle de la commande de l'obturateur 3, pour d'autres usages. Les avantages du dispositif de l'invention sont a) essentiellement une consommation d'eau très réduite puisqu'il ne faut que 1 à 1,5 litre d'eau à chaque opération, soit dix fois moins que les dispositifs de chasses d'eau traditionnelles. b) un fonctionnement plus silencieux puisqu'il y a moins de consom mation d'eau. c) une introduction d'eau non polluée par la partie inférieure -de la cuvette après la chasse si bien que l'eau conservée en garde est plus propre. d) un encombrement réduit. REVENDICATIONS 10) Perfectionnements aux chasses d'eau de cuvettes de cabinets d'ai sance à obturateur commandé hydrauliquement, c a r a 5 t é r i s é s par le fait qu'un distributeur à pistons multiples, action né initialement par un bouton de manoeuvre commande toutes les opérations successives à l'aide de l'arrivée d'eau sous pression;; C'est-à-dire qu'en position normale d'attente, sans actionner le bouton, il maintient le clapet fermé, appuie sur son siège par la pression d'eau, tandis que dès qu'on actionne le bouton, le distributeur déclenche a) le nettoyage de la cuvette par une rampe d'arrosage, b) le remplissage d'un réservoir en charge de faible capacité, c) après un certain temps minuté déterminé par le remplissage total du réservoir, l'ouverture brutale du clapet et la ferme ture d'arrivée d'eau au réservoir en évacuant l'eau du vérin de commande du clapet dans le réservoir en charge, d) l'admission d'eau venant du vérin du clapet à travers un étrangleur, sous un piston pilote du distributeur pour ramener les pistons de celui-ci à leur position de départ, ce qui détermine les opérations suivantes, à savoir e) l'évacuation d'eau du distributeur dans le réservoir en charge, f) la fermeture du clapet de la cuvette, g) la fermeture d'arrivée d'eau au réservoir, h) la vidange du réservoir dans la cuvette. 20) Perfectionnements aux chasses d'eau tels que définis à la reven dication 1 c a r acté ris é s par le fait qu'ils se compo sent a) d'un obturateur à clapet inférieur de la cuvette actionné par un vérin hydraulique à double effet et maintenu fermé, en position d'attente, par la pression d'eau d'alimentation, b) d'un réservoir en charge de faible capacité destiné à déverser une petite quantité d'eau dans le fond de la cuvette et conte nant un dispositif temporisateur automatique assurant d'abord le nettoyage de l'a cuvette puis l'ouverture de l'obturateur à clapet, ensuite le remplissage du réservoir, c) un distributeur à pistons multiples actionné par un bouton extérieur et assurant toutes les autres séquences de liaison hydraulique entre les multiples conduits d'alimentation d'eau et de liaison entre le distributeur, le réservoir, la cuvette et le vérin du clapet de l'obturateur. 30) Perfectionnements aux chasses d'eau tels que définis à la reven dication 2 c a r a c t é r i s és par le fait que le dispositif de temporisation automatique du réservoir est constitué par une chambre dans laquelle l'eau sous pression arrive par au moins un étrangleur pour s'évacuer en jet dans au moins un ajutage cor respondant vers la rampe d'arrosage et le réservoir, le ou les ajutages étant susceptibles d'etre obturés par une bille de den sité inférieure à 1, la chambre comportant encore, à sa partie supérieure, une liaison par conduit vers le vérin et, à sa partie inférieure, un appendice creux vertical avec deux sièges super posés pour 2 billes de densité inférieure à 1, le siège inférieur étant étanche, le siège supérieur étant perméable et retenant la bille inférieure.