Brevet FR2248019A1 — publié le 19750516

à main La présente invention concerne un appareiîfta jet de liquide pour lthygiène corporelle destiné à recevoir par l'intermédiaire d'un tube flexible des impulsions de liquide provenant d'une pompe. Les dispositifs à jet de liquide pour l'hygiène corporelle sont connus, par ticulìèrement pour nettoyer les dents et masser les gencives, dans ces dispositifs des impulsions de liquide sont produites par une pompe et délivrees à travers un tube flexible à un appareil à main ayant une buse de giclage. Dans de tells appareils il est désirable de pouvoir fermer ou ouvrir le jet de liquide au niveau de l'appareil à main de façon à permettre à la buse de giclage d'être insérée dans ou enlevée de la bouche sans faire jaillir de l'eau tout en laissant la pompe en marche jusqu'à ce que ltopération de lavage et de massage soit terminée . Plusieurs problèmes doivent etre surmontés pour trouver une soupape mar che-arreft simple qui permet un fonctionnement satisfaisant. 11 est préférable d'avoir une soupape bistable de façon à ce qu elle reste soit en position d'arrêt soit en position de marche, sans qu'il soit nécessaire d'exercer une force manuelle continue. De plus > il est préférable d'éviter une charge excessive de la pompe quand 11 appareil à main est arreté et que la pompe continue à fonctionner. Dtautre part, comme le couple de démarrage de la pompe est usuellement inférieur à son couple de marche, il est désirable d'éviter la neeessite d'avoir un couple excessif quand la pompe est mise en route lorsque l'appareil à main est dans sa position fermée. La présente invention se propose de réunir toutes ces caractéristiques dans une structure simple qui est facile-et commode à actionner A cet effet l'appareil à main à jet de liquide pour l'hygiène corporelle est caractérisé par le fait qu'il comprend un boiter allongé ayant un passage d'entrée pour recevoir lesdites impulsions de liquide et un passage de sortie, une chambre ayant une sortie à une extrémité reliée avec ledit passage de sortie un orifice en communication avec l'atmosphère à son autre extrémité, et une entrée à mi-chemin entre ladite sortie et ledit orifice et reliée audit passage d'entrée, une soupape bistable montée dans cette chambre comprenant une ba gue d'étanchéité disposée à l'ouverture de sortie de la chambre et une soupape fixée à l'extrémité d'une tige mobile longitudinalement passant dans la chantre à travers ledit orifice, ladite soupape ayant un diamètre supérieur à celui de la tige et adapté pour engager la bague d'étanchéité dans la position fermée de la soupape et se dégager de cette bague d'étanchéité lors du mouvement dans la chambre vers la position ouverte de la soupape, une pièce de commande manuelle fixée à la tige pour déplacer la soupape vers ses positions ouverte et fermée, et une pièce d'étanchéité coulissante glissant sur la tige entre la soupape et l'orifice et engageant la paroi périphérique de ladite chambre, cette pièce d'étanchéité coulissante ayant une lèvre élastique annulaire qui s' engage avec ladite autre extrémité de la chambre entourant 11 orifice. Les pressions exercées sur les extrémités de la soupape dans la position ouverte ou fermée, produisent des forces qui maintiennent la soupape dans l'une ou l'autre de ses deux positions une fois qu'elle y a été amenée par la pièce de commande manuelle. Quand la soupape de l'appareil à main est fermée alors que la pompe continue à fonctionner, la Mièvre élastique de la pièce d'étanchéité coulissante permet lors d'une pointe de pression de la pompe, de déplacer cette pièce d'étanchéité vers la paroi d'extrémité de la chambre, et lors d'une pointe de succion 11 élasticité de la lèvre force la pièce a retourner vers une position où la lèvre n'est plus comprimée, ou même l'éloigne de la paroi d'extrémité de la chambre Si la pression dans la chambre devient inférieure à la pression atmosphérique. Il n'y aura ainsi aucune surcharge de la pompe.Si par ailleurs la pompe est ouverte et que la soupape de l'appareil à main est fermée, l'élasticité de la lèvre permet à la pièce coulissante de se déplacer vers l'extrémité de la chambre, réduisant ainsi le couple de démarrage pour recommencer l'opération. Selon une autre caractéristique de la présente invention la chambre est cylindrique et s'étend longitudinalement dans le bolier, l'orifice en communca- tion avec l'atmosphère et la pièce de commande manuelle étant situés vers l'extrémité antérieure de l'appareil. D'autres caractéristiques ressortent des revendications. Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 est une vue d'ensemble d'une pompe avec l'appareil à main à jet de liquide qui lui est relié. La figure 2 est une coupe longitudinale de l'appareil à main montrant la soupape en position fermée. La figure 2a est un détail illustrant le fonctionnement du joint glissant quand la soupape est fermée. La figure 3 est une vue en coupe similaire à la figure 2 montrant la soupape dans sa position ouverte La figure 4 est une vue transversale selon IV-IV de la figure 3. Sur la figure 1 est illustrée une pompe du type à piston indiquée généralement par 10 ayant un orifice d'entrée 11 pour recevoir le liquide d'un réservoir et un orifice de sortie relié à un tube flexible 12. Le piston 13 est animé d'un mouvement alternatif par un moteur électrique et un mécanisme d'entrat- nement non représentés. Un bouton 14 peut être tourné pour contrôler la pression des impulsions délivrées dans le tube 12.La construction est par exemple identique à celle illustrée dans le brevet suisse No 518 447 déposé par l'institut de recherche Woog et comprend une soupape d'entrée pour faire entrer le liquide dans la chambre de pression de la pompe sur la course de succion dù piston et des moyens pour dériver une quantité choisie de liquide dans la chambre de pression vers la chambre d'admission de la pompe sur la course de pression du piston la quantité dérivée étant contrôlée par un bouton 14. Aucune soupape de régulation de sortie n'est employée. Le tube I2 est relié à l'orifice d'entrée d'un appareil à main désigné globalement par 15. Un membre de commande 16 actionné manuellement peut être poussé vers l'avant pour ouvrir une soupape dans l'appareil et aIimenter en liquide pulsé la buse de giclage 17 ou être glissé vers l'arrière pour fermer la soupape. Avec la soupape fermée et la pompe en action, le liquide retourne et sort dans le tube 12 comme le piston de la pompe fait un mouvement alternatif En se référant aux figures 2 à 4. l'appareil à main 15 a la forme d'un bof- tier allongé 21 formant une poignée avec la soupape positionnée dans la partie avant du boitier. Le tube 12 est fixé à un ajustage 22 ayant un passage intérieur 23 en liaison avec les parois de la chambre 24 de la soupape à mi-chemin entre les extrémités de la chambre. Un orifice de sortie à l'extrémité arrière de la chambre communique avec un passage de sortie 25 qui est lui-même,én communication avec un instrument de travail par exemple une buse de giclage 17. Des moyens appropriés sont prévus pour tenir cet instrument en place tout en per ou mettant une rotation manuelle de celui-ci et/a illustré ici un bourrelet annulaire 26 formé sur un ajustage solidaire du boitier et qui est engagé par des doigts élastiques 27 solidaires de l'instrument4 Un joint O-ring 28 en matériau élastique est monté sur la partie postérieure de la chambre longitudinale et cylindrique 24 de la soupape, et en position fermée de la soupape, illustrée figure 2, est engagé par la soupape 29 fixée à l'extrémité de la tige de comrrande 31 et ayant un diamètre supérieur à celui de la tige.La soupape 29 peut être fabriquée en métal ou en plastique comme désiré. La paroi antérieure de la chambre 24 a un orifice 32 communiquant avec l'atmosphère et la tige 31 passe librement à travers cette ouverture. Une pièce de commande.16 est fixée à l'extrémité antérieure de la tige 31 et est mobile longitudinalement pour commander la position de la tige. Un évidement annulaire 33 forme dans la pièce 16 s'accouple avec une section annulaire 34 du boitier pour servir de guide pour la pièce de commande et l'extrémité antérieure de la tige. Une tolérance de construction normale permet que la pression à 11 orifice 32 reste à la pression atmosphérique. Une pièce de guidage 35 est montée fixement dans la chambre 24 et sert de guide pour la soupape 29 et l'extrémité arrière de la tige 31, et sert également à tenir le O-ring 28 en place. Des ouvertures 36 dans la pièce de guidage 35 (fig.4) permettent le passage du liquide à travers le O-ring 28 quand la soupape est ouverte comme illustré figure 3. Dans le dispositif illustré, les ouvertures 36 sont situées entre deux doigts 35' dépassant vers l'avant de la pièce de guidage. Une butée 37 formée sur le boîtier permet de limiteur le mouvement vers l'arrièrla la pièce de commande 16 et par suite de la tige 31 et de la soupape 29 de façon à déterminer la position de fermeture de la soupape. Une butée 38 limite le mouvement vers l'avant et détermine la position d'ouverture de la soupape dans laquelle la soupape 29 est repoussée dans la chambre 24. Une pièce d'étanchéité coulissante 41 est montée de manière à glisser sur la tige 31 entre la soupape 29 et l'orifice 32 et engage la périphérie de la chambre 24. La pièce est fabriquée en matériau élastique tel que du néoprène, etc. L'extrémité antérieure de la pièce 41 a une lèvre annulaire 42, de préférence s'é- tendant vers l'avant comme illustré sur les figures,, qui est adaptée pour engager la paroi d'extrémité de la chambre 24 autour de l'orifice 32. Des rainures annulaires 43 et 44 permettent aux extrémités extérieures de la pièce. 41 de fléchir et l'évidement 43 peut partiellement chevaucher le doigt 35' de la pièce de guidage pour arrêter le mouvement vers l'arrière de la pièce 41. Avantageusement la lèvre élastique annulaire 42 dépasse vers l'avant et vers l'intérieur de la partie de la pièce 41 en dehors de la rainure 44 comme illustré. Lors du fonctionnement, en position fermée de la soupape telle qu'illustrée figure 2, la soupape 29 engage le O-ring 28 de manière étanche et ferme l'é roulement du liquide pulsé depuis le passage d'entrée 23 au passage de sortie 25. Toute pression dans la chambre 24 produit une force sur la partie antérieure de la soupape29 qui s'étend extérieurement depuis la tige 31, maintenant de ce fait la soupape fermée quand la pièce de commande 16 est relâchée. L'extrémité arrière de la soupape est en communication avec la pression atmosphérique à travers le conduit 25. Pour ouvrir la soupape et mettre en marche llappareil, la pièce de commande 16 est poussée vers l'avant comme illsutré figure 3, et le liquide pulsé passe depuis le passage d'entrée 23 à travers le O-ring 28 vers le passage de sortie 25. Dans cette position, la pression dans la chambre 24 produit une plus grande force sur l'extrémité arrière de la soupape 29 que sur I'extrémité avant puisque la surface à l'arrière comporte la surface de la tige 31 alors que la surface antérieure ne lta pas. Ainsi la soupape est maintenue ouverte quand la pièce est relâchée. En conséquence2 la soupape est stable à la fois en position fermée et ouverte. En considérant maintenant l'faction de la pièce d'étanchéité coulissante 41 quand la soupape de l'appareil est fermée comme illustré figure 2, et que la pompe est en marche, la pression dans la chambre 24 varie cycliquement depuis un maximum jusqu'à un minimum comme le piston de la pompe se déplace alternativement, et le mimimum peut être au-dessous de la pression atmosphérique ce qui produit une petite succion. A chwe pointemaximum, la pièce 41 est forcée vers la droite et la lèvre 42 est pressée contre la paroi autour de l'orifice 32, de ce fait courbant la lèvre. Comme la pression décroit, l'é- lasticité de la lèvre force la pièce 41 vers la gauche jusqu a ce que la lèvre ne soit plus sous tension.Si la pression de la chambre devient inférieure à la pression atmosphérique, la pièce 41 peut s'écarter de l'orifice 32 comme illustré figure 2a, selon la valeur relative des forces de frottement et de succion. Ainsi il n'y aura pas d'accroissement excessif dans la charge du moteur de la pompe quand l'appareil à main est arrêté et que le moteur continue à fonctionner. Par conséquent l'augmentation du bruit de la pompe ainsi que l'séchai fement du moteur sont évités. Quand la pompe est coupée, elle s'arête usuellement en condition de pression et la pièce 41 sera forcée dans sa position vers lavant avec ses lèvres pressées contre l'extrémité de la chambre 24. Ordinairement il y a quelques fuites à travers la soupape d'entrée de la pompe si bien que la pression de la chambre 24 diminue et que la pièce 41 retourne vers l'arrière Lors d'une remise en marche ultérieure de la pompe la lèvre 42 peut à nouveau se courber réduisant ainsi le couple de démarrage requis pour recommencer l'opération Avec la pompe en marche et la soupape ouverte, comme illustré figure 3, il y a une faible résistance à llécoulement à travers le O-ring 28 et le passage de sortie 25. La pression dans la chambre 24 varie cycliquement mais usuellement ne descendra pas au-dessous de la pression atmosphérique et il peut y avoir des coupuresentre deux impulsions successives. La lèvre 42 de la pièce 41 peut se courber quelque peu sous les pointes de pression mais n1 entravera pas le fonctionnement normal. De préférence la force élastique de la mièvre n'est pas trop élevée afin de ne pas amortir excessivement les pointes de pression. I1 est bien entendu que des modifications dans la construction des détails sont possibles et que certains caractères de ltinvention peuvent être employés et d'autres supprimés selon les besoins d'une application particulière sans dépasser le cadre de l'invention. REVENDICATIOM 1. Appareil à main à jet de liquide pour l'hygiène corporelle destiné à recevoir par l'intermédiaire d'un tube flexible des impulsions de liquide provenant d'une pompe, cet appareil à main étant caractérisé par le fait qu'il comprend un bolier allongé (21) ayant un passage d'entrée (23) pour -recevoir lesdites impulsions de liquide et un passage de sortie (25), une chambre (24) ayant une sortie à une extrémité reliée avec ledit passage de sortie (25), un orifice (32) en communication avec l'atmosphère à son autre extrémité, et une entrée à mi-cehemin entre ladite sortie et ledit orifice (32) et reliée audit passage d'entrée (23), une soupape bistable montée dans cette chambre comprenant une bague d'étanchéité (28) disposée à 11 ouverture de sortie de la chambre et une soupape (29) fixée à l'extrémité d'une tige (31) mobile longitudinalement passant dans la chambre (24) à travers ledit orifice (32), la dite soupape (29) ayant un diamètre supérieur à celui de la tige et adapté pour engager la bague d'étanchéité (28) dans la position fermée de la soupape et se dégager de cette bague d'étanchéité lors du mouvement dans la chambre versa position ouverte de la sou- pape, une pièce de commande manuelle (16) fixée à la tige (31) pour déplacer la soupape (29) vers ses positions ouverte et fermée, et une pièce d'étanchéité coulissante -(41) glissant sur la tige (31) entre la soupape (29) et ltorifice (32) et engageant la paroi périphérique de ladite chambre (24), cette pièce d'étanchéité coulissante (41) ayant une Ièvre élastique annulaire (42) qui s'engage avec ladite autre extrémité de la chambre entourant l'orifice (32) 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de guidage (35) pour ladite soupape. (29) positionnés près de la bague d'étanchéité (28) et ayant une ouverture (36) pour ltécoulement du liquide à travers l'orifice de sortie de la chambre (24) en position dégagée de la soupape. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la lèvre élastique annulaire (42) fait saillie vers l'extérieur depuis ladite pièce d'étanchéité coulissante (41). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'arrêt pour déterminer les positions d'ouverture et de fermeture de la soupape. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre (24) a une forme générale cylindrique s'étendant longitudinalement dans)Le bot- tier (21) avec ladite sortie à son extrémité postérieure, ledit orifice à son ex trémité antérieure et ladite entrée sur sa face latérale1 que le passage de sortie s'étend vers l'extrémité antérieure de l'appareil et que ladite pièce de commande manuelle est située près de l'extrémité antérieure de llappareil. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite pièce d'étanchéité coulissante L) comporte des rainures annulaires (43, 44) formées dane chacune de ses extrémités et que la lèvre élastique (42) fait saillie vers l'avant et vers l'intérieur depuis la partie de la pièce extérie ure à la rainure annulaire antérieure (44) formée sur elle.