Brevet FR2308849A1 — publié le 19761119

L'invention concerne des soupapes actionnées par flotteur utilisables plus particulière-lent ais non exclusivement dans des réservoirs d'eau afin de contr8ler l'arrivée d'eau sous session à un tel réservoir et à maintenir ainsi sensiblement constant le niveau de l'eau dans le réservoir. La soupape à laquelle s'applique l'invention est du type comprenant un boîtier dans lequel est placé un diaphragme flexible oui porte un obturateur capable de venir en prise avec un siège pour fermer la soupape,et qui divise le boîtier en une chambre d'admission et une chanvre de contre-pression en comaunication l'une avec l'autre, grâce à quoi l'arrivée d'eau sous pression agit sur les deux faces du diaphragme et produit une force rdsul- tante qui sollicite l'obturateur contre son siège, et une soupape pilote actionnée par flotteur et qui commande un orifice de sortie dans la chambre de contre-pression, grâce à quoi la contre-pression peut cesser d'être exercée afin de permettre à l'obturateur de s'écarter de son siège. D'après l'invention, la soupale pilote possède un levier de commande pivot par une extrémité au boîtier de la soupape, por, tant un flotteur son autre extrémité et conformé de façon à s'Étendre vers le haut depuis son extrémité qui porte le flotteur d'un côté du boîtier de la soupape et au-dessus du sommet de ce boîtier, jusqu'à sa connexion pivotante du cotJ opposé du boîtier de la soupape. Cette disposition permet au flotteur d'être placé directement au-dessous du boîtier de la soupape, de sorte que le volume total occupe par la soupape peut être maintenu faible. Te préférence, la partie du levier qui s'étend au-dessus du sommet du boîtier de la soupape constitue une sorte de capuchon pour ce boîtier. On empêche ainsi tout liquide de se répandre autour du sommet de la soupape, et l'on obtient ainsi, ce qui est avantageux, un levier rigide. On va maintenant décrire un mode de réalisation d'une soupape suivant l'invention, à titre d'exemple et avec référence aux dessins annexés La figure 1 est une vue latérale de la soupape. La figure 2 est une coupe par II-II de la figure 1. La figure 3 est une copte par III-III de la figure 2. La soupape possède un boîtier 1 muni d'un conduit d'admission 2 et d'un conduit de sortie 3. Un diaphragme flexible 4 monté dans le boîtier 1 divise ce dernier en une chambre d'admis sion 40 et une char:1bre de sortie 5 situées d'un cot du diaphrag ie 4, et une chambre 6 de contre-pressicn située e l'autre côte du diaphragme. La artie centrale du diaphragme 4 affecte la forme d'un obturateur 7 qui vient en Irise avec un siège 8 pour séparer la chambre d'admission de la chanbre de sortie et séparer ainsi de façon efficace le conduit d'admission 2 du conduit de sortie 3. Au centre d diaphragme se trouve lan manchon 9 percé d'un alésage axial 10 qui relie la chambre 40 à la chambre 6. Ainsi, la chambre 6 est remplie d'eau, et pourvu que cette eau ne s'échappe pas de la chambre 6, 'a même pression est exercée sur les deux côtes du diaphragme. Toutefois,la surface active du diaphragme du côté situé dans la chambre 6 est supérieure à la surface active du côté de la chambre 40, de sorte que dans ces conditions, l'obturateur 7 est appliqué contre son siège 8. La chambre 6 possède un orifice 12 dont la fermeture peut être assure par une soupape pilote 13 actionnée par flotteur. La soupape pilote Soss: de un levier 14 pivoté en 45 au boîtier 1, à la façon d'un tourillon, au voisinage de l'orifice 12 (figure 1) et portant à son autre extrémité un flotteur 15. La fermeture de l'orifice 12 est réalisée par un bouchon de caoutchouc 16 monté darus un logement du levier 14. Le levier 14 s'étend vers le haut, depuis son pivot 45, le long d'un côté du boîtier 1, au-dessus du sommet de ce boîtier, puis vers le bas du côté opposé de ce boîtier.La partie du levier 14 qui s'étend au-dessus du sommet du boîtier 1 affecte la forrlle d'un capuchon 46 semi-cylindrique, et les parties du levier 14 dirigées vers le bas de part et d'autre du boîtier 1 forment des parois extrêmes 47 et 48 pour le capuchon 46. La paroi 48 possède deux saillies 17 en forne de fourche pour recevoir une tige 18 de fixation de flotteur qui s'adapte de fa çon élastique dans les saillies 17. La tige 18 a une section cruciforme, et les saillies 17 possdent une ouverture de forme correspondante lDour recevoir la tige. La tige 18 possède également une série verticale de nervures 49, et les saillies 17 se logent entre des nervures 49 adjacentes, ce qui empêche tout cqOuVement vertical de la tige 18 par rapport aux saillies 17.Le réglage vertical de la tige 18 et donc du flotteur 15 se fait en plaçant les saillies 17 entre des paires diffdrentes de nervures 49 sur la tige ló. Au levier 14 est fixé un clip 41 ayant la forme d'un bras flexible qui s'étend vers le bas depuis la face inférieure du capuchon 46 et possède un épaulement incliné 51 qui peut venir en contact avec une saillie 42 du boîtier 1. Les relations géométriques entre le clip 41 et la saillie 42 sont telles ,ue quand le flotteur 15 s'élève, l'épaulement 51 du clip 41 vient en prise avec la face inferieure de la saillie 42 et .:aintient le flotteur en position basse tant que la soupape 13 reste ouverte.Quand le flotteur est suffisamment immerge, il exerce une poussée ascen siornelle suffisante pour déforner le clip 41 et lui faire fran catir la saillie 42, ce qui permet au flotteur de s'élever rapide- ment et de fermer l'orifice 12. Si ce système de clip n'était pas prévu, le flotteur suivrait le niveau de l'eau au fur et à mesure qu'il s'élève et fermerait partiellement l'orifice 12 bien avant que le niveau de l'eau ait atteint sa limite supérieure désire. Cette fermeture partielle de l'orifice 12 produirait une augTaentation de la pression dans la chambre 6, et aurait pour conséquence que le diaphragme 4 fermerait en partie la soupape. Cela signifie que l'écoulement à travers la soupape serait réduit, et que cette soupape fonctionnerait pendant un temps plus long. En insérant le système de clip qui vient d'être décrit, la fermeture de la soupape est ren due impossible jusqu'au dernier moment, et elle se produit alors très rapidement. Le flotteur 15 s'étend au-dessous du boîtier 1 et est fixé par un clip 20 à l'extrémité inférieure de la tige 18. Un manchon à bride 23 est logé dans un évidement du flotteur 15 et empêche, par exemple par descannelures, la rotation du flotteur 15 autour du nanchon. Le mancho:i 23 ne peut tourner sur la tige 18 grâce à un trou carré à travers lequel il vient commodément en prise avec une section carrée de l'extrémité de la tige 18. Le flotteur est ainsi maintenu efficacement en position entre une bride 22 de la tige 18 et la bride du manchon 23. On va maintenant décrire brièvement un cycle de fonction neigent de la soupape. On supposera que la soupape occupe à l'origine la position représentée sur les dessins, c' est-à-dire que le enduit de sortie 3 est fermé par l'obturateur 7 et que le réservoir dans lequel se trouve la soupape est rempli au niveau voulu. Si ce niveau diminue, le flotteur 15 s'abaisse en faisant tourner le levier 14 sur son pivot pour ouvrir l'orifice 12. Ceci permet à du liquide de s'écouler hors de la chambre 6 et diminue la con tre-pression, de sorte que la pression directe qui s'exerce sur l'autre fce du diaphragree fait fléchir ce dernier pour amener l'obturateur 7 en position d'ouverture. Du liquide s'écoule alors de l'admissio' 2 à la sortie 3 pour remplir le réservoir, et le flotteur 15 coence a s'élever. Le flotteur atteint éventuellerXent le niveau auquel le clip 41 vient en contact avec la saillie 52 du boîtier 1. Le flot tueur 15 est alors maintenu jusqu' ce qu'une quantité d'eau suffi sorte ait été dérlacée pour exercer sur le flotteur une poussée ascensionnelle suffisante pour déformer le clip 41 et lui faire franchir la saillie 42. Le flotteur s'élève alors et l'orifice 12 se ferme.La contre-pression dans la chambre 6 commence alors à s'élever par suite de l'écoulement continu de liquide à travers l'alésage axial. 10 et atteint éventuellement une valeur, qui, en raison de la plus grande surface active du diaphragme du côté situé dans la chambre de contre-pression, provoque un fléchissement du diaphra > e et a ne l'obturateur 7 en position de fermeture contre son sle5e 8 pour fermer le conduit de sortie 3. La soupape a ainsi repris la position représente sur les dessins et est prête pour un nouveau cycle de travail. L'ensemble de soupape comprenant le levier 14 et la tige 18 de fixation du flotteur peut être fabriqué en matière plastique par moulage par injection. L'orifice 12 et l'alésage 10 peuvent être relative:ent grands, afin de réduire la probabilitd d'obturation accidentelle par des dépôts. Comme on le voit, le conduit 3 a une surface plus faible que le conduit 2, de façon à produire une certaine guise sous pression de la chambre 5 quand l'obturateur 7 est ouvcrt. Ainsi, quand le diaphragme 4 amène l'obturateur 7 en position de fermeture, cette mise sous pression réduit la vitesse du mouvement de fermeture.On empêche ainsi la formation de chocs hydrauliques dans le système. Corne le montre la figure 1, le conduit 3 fait un certain angle par rapport au boîtier 1, et lorsqu' on met en place la soupape dans un réservoir, le courant sortant de la soupape peut être dirigé contre le côté du réservoir afin de permettre un écoulement silencieux et un intervalle d'air contrôlé en vue d'empêcher la contamination du système par du liquide souillé revenant en arrière par un phénomène de siphonnage. Dans une variante, le conduit 3 peut être placé au-dessus de l'axe du corps de soupape 1 et être muni d'un dispositif approprié tel qu'un clapet de retenue. En dozunant au levier 14 la force d'un capuchon situé au dessus du sommet du boîtier 1, on empêche de façon efficace du liquide de s'échapper du sonnet du réservoir quand l'orifice 12 est partielletent ouvert ou fermé. Un levier de cette forme est également très rigide. Le flotteur 15 peut être fabriqué en un matlriau nta.ant qu'une faible flottaison, car la force nécessaire pour fermer l'orifice 12 est relativement faible. En outre, l'ensemble de la soupape est très petit, et le volume total occupé est aussi maintenu faible en montant le flotteur directement au-dessous du boîtier 1, ce qui donne davantage de facilités au réalisateur du réservoir. REVENDICATIONS 1 - Soupape actionnée par flotteur, du type comprenant un boîtier dans lequel est placé un diaphragme flexible qui porte un obturateur capable de venir en prise avec un siège pour vernier la soupape et qui divise le boîtier en une chambre d'admission et une chambre de contre-pression en communication l'une avec l'autre, grâce a quoi l'ariivée d'eau sous pression ait sur les deux faces du diaphragme et produit une force résultante qui sollicite l'obturateur contre son siège, et une soupape pilote actionnée par flotteur et qui commande un orifice de sortie dans la chambre de contre-pression, grâce à- quoi la contre-pression peut cesser d'être exercée afin de permettre à l'obturateur de s'écarter de son siège, et caractérisée en ce que la soupape pilote possède un levier de commande pivoté par une extrémité au boîtier de la soucape, portant un flotteur à son autre extrémité, et conformé de façon à s'étendre vers le haut, depuis son extrémité qui porte le flotteur, d'un côté du boîtier et au-dessus du sommet de ce boîtier, jusqu'a sa connexion pivotante du c8té opposé du boîtier. 2 - Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie du levier qui s'étend au-dessus du sommet du boîtier de la soupape constitue une sorte de capuchon pour ce boîtier. 3 - Soupape suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le capuchon est semi-cylindrique. 4 - Soupape suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les parties du levier qui s'étendent sur les côtés opposés du boîtier de la soupape forment des parois extrêmes pour le capuchon. 5 - Soupape suivant lune des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie du levier qui s'étend vers le haut d'un côté du boîtier de la soupape reçoit une tige de fixation pour un flotteur. 6 - Soupape suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la position de cette tige de fixation est réglable pour permettre de faire varier la hauteur du flotteur. 7 - Soupape suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la partie du levier qui s'étend vers le haut d'un côté du boîtier de la soupape possède deux saillies en fourche sur lesquelles la tige de fixation du flotteur s'adapte élastiquement, cette tige possédant une série verticale de nervures espacées pour recevoir entre elles les saillies précitées. 8 - Soupape suivant l'une des revendications 1 et 5 à 7, caractérisée en ce que le dispositif de montage du flotteur est tel que le flotteur puisse se trouver au-dessous du boîtier de la soupape. 9 - Soupape suivant l'une des revendications 1 à 8, caractrissé en ce que le levier possède un clip flexible qui, pendant un pivotement du levier dans la direction qui ferme la soupape pilote, vient en prise avec une saillie du boîtier de la soupape et empêche la poursuite du pivotement du levier tant que la force exercée sur ce levier n'est pas suffisante pour diformer le clip et lui faire franchir la saillie. 10 - Soupape suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le clip comprend un bras flexible s'étendant vers le bas depuis le levier et possédant un épaulement incliné qui vient se placer sous la saillie du boîtier de la soupape. 11 - Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un manchon est placé au centre du diaphragme de façon à être entouré par l'obturateur précité et possède un alésage axial qui réalise la communication entre la chambre d'admission et la chambre de contre-pression. 12 - Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'orifice de sortie dans le boîtier de la soupape est de section inférieure à celle de l'orifice d'entrée du corps de la soupape.