Brevet FR2339797A1 — publié le 19770826

L'invention a pour objet un dispositif de clapet commandé par flotteur adapté pour alimenter en eau un réservoir, en particulier pour remplir le réservoir de chasse d'une chasse d'eau. Le dispositif de clapet ou de vanne associé à un flotteur, tel qu'utilisé couramment, comporte typiquement un obturateur ou une soupape de fermeture, directement actionné au moyen d'un bras de flotteur, qui interrompt le courant d'amenée d'eau lorsqu'un niveau de remplissage maximum prédéterminé est atteint. Cette disposition présente cependant l'inconvénient de prolonger assez longtemps le bruit strident ou sifflement émis par le fluide sortant sous pression de la soupape du dispositif de clapet, bruit qui augmente avec la pression de liteau à l'amont du robinet, clest-à- dire au fur et à mesure que le niveau d'eau s 'élève. Le but principal de l'invention est d'éliminer cet inconvénient en proposant un dispositif de clapet commandé par flotteur, qui permette le remplissage rapide et silencieux d'un réservoir, en particulier d'un réservoir de chasse d'une chasse d'eau. Ce but est atteint par un dispositif de clapet commandé par flotteur caractérisé en ce qu'il comprend un corps creux et un couvercle adapté, délimitant un orifice d'admission et un orifice d'écoulement pour un liquide, un diaphragme inséré dans ledit corps et ajusté de façon à diviser ledit corps en une première chambre et une seconde chambre, ladite première chambre comprenant à la fois ledit orifice d'admission et ledit orifice d'écoulement, un passage dans ledit corps adjacent audit diaphragme sur une longueur fixée, de façon à permettre à un liquide de passer dudit orifice d'admission audit orifice d'écoulement, au moins un conduit destiné à permettre au liquide de s'écouler dudit orifice d'admission à ladite seconde chambre, un évidement capable de mettre en communication ledit conduit avec l'extérieur dudit corps, un flotteur mobile associé audit corps par l'intermédiaire d'un bras, et un obturateur associé audit bras et coopérant avec ledit évidement, ledit obturateur étant situé de façon à devenir opératoire quand ledit flotteur est à un niveau de remplissage maximum prédéterminé du réservoir dans lequel ledit dispositif de clapet est monté, et ledit diaphragme étant situé et calibre de façon à obstruer ledit passage au moment où ladite seconde chambre est alimentée en liquide sous pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif, faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure I est une vue générale, partiellement en coupe, du dispositif de clapet selon l'invention ,. - les figures 2 et 3 montrent, en coupe frontale et en plan, le corps extérieur du dispositif de clapet de la figure 1 - la figure 4 montre, en coupe et en plan, la pièce centrale du dispositif de clapet selon l'invention, tel qu'inséré dans le corps des figures 2 et 3 ; et - la figure 5 est une vue agrandie d'un élément du dispositif de clapet selon l'invention. En se référant aux dessins, le corps 1 du dispositif de clapet, fait de métal ou de résine synthétique, est muni d'une cavité interne 20 recevant une pièce centrale évidée 3, ainsi que de conduits de servocommande, spécifiquement un conduit 15, qui part de ladite cavité et communique, entre autres, avec l'extérieur du corps 1 à travers un évidement ou une entaille 14. Le conduit 15 contient des manchons 2 et 11, en laiton ou en cuivre, dans lesquels est ménagé un tube capillaire ou passage calibré. La cavité 20 du corps 1 est délimitée sur un côté par un orifice d'admission du liquide 20a et au sommet par une chambre cylindrique élargie 20b dont le bord comprend des trous 21 contribuant à la fixation d'un couvercle 7 au moyen de vis 5 dont le filetage coopère avec lesdits trous. A l'extrémité de la chambre élargie 20b aboutit également le conduit 15. Le couvercle 7 peut également être fixé par une partie filetée coopérant avec le corpsl du dispositif de clapet. A la chambre cylindrique élargie 20b aboutit, à travers un orifice 13, un tube raccord ou ajutage 22 que l'on peut associer à un tube flexible dont l'une des extrémités est située au fond du réservoir à remplir. La pièce centrale 3 peut être faite en métal ou en résines synthétiques moulées par injection, et présente une partie extérieure en forme de cylindre qui se compose, à une extrémité, d'une partie élargie à collet 3a insérée dans la chambre cylindrique élargie 20b, et, à l'autre extrémité, d'une partie annulaire de diamètre réduit 3b qui présente un certain nombre de trous radiaux 23 faisant communiquer l'intérieur de la pièce centrale 3 avec la partie annulaire de diamètre réduit 3b, cette dernière délimitant avec la cavité 20, un conduit annulaire 26 dans le corps 1 du dispositif de clapet. La pièce centrale 3 comporte extérieurement, dans sa partie médiane, une rainure 3c pour une bague d'étanchéité 4, et, à l'extrémité opposée à celle voisine de l'orifice d'admission 20a du corps 1 dans ladite cavité 20, une projection ou saillie 24, alignée axialement avec la pièce centrale 3, qui s'étend dans ladite chambre cylindrique élargie 20b et participe à sa structure en occupant sa partie centrale. Deux pattes 25, intégrées au collet 3a, servent à maintenir en position la pièce centrale 3. La pièce centrale 3 présente intérieurement un passage 27 coaxial à la pièce centrale 3 et au corps 1, et aligné sur l'orifice d'admission 20a. Un filtre en acier inoxydable 12 est disposé dans ledit conduit annulaire 26 à l'extérieur de la pièce centrale 3, et empêche efficacement les impuretés de pénétrer et d'obstruer les conduits ou passages de servocommande. Le robinet selon l'invention comprend aussi un diaphragme~6, lisse ou en toile caoutchoutée, présentant en son centre une protubérance 6a jouant le rôle de soupape de fermeture vis-à-vis de la projection 24. Ledit diaphragme 6 comprend également, à la périphérie de la protubérance 6a, une partie annulaire renflée 6b permettant une sensibilité maximale à des variations très faibles de pression. La référence 9 désigne un bras de flotteur. Ledit bras est pourvu à l'une de ses extrémités d'une chape ou terminaison en forme de fourche 9a permettant sa fixation au flotteur, tandis qutà l'autre extrémité le bras est articulé au corps 1 au moyen d'une goupille ou clavette 16, à proximité de laquelle des joints d'étanchéité ou garnitures 10 sont prévus pour l'évidement 14, ces joints étant faits soit en caoutchouc soit en matière synthétique ou en métal. Deux joints d'étanchéité 10 de ce type sont prévus dans des plans déportés de 90O afin de permettre l'utilisation du même bras quand le dispositif de clapet est incliné de 900. Le flotteur peut être constitué de résines synthétiques ou fait en métal, et il est de forme cylindrique et doté d'une tige à épaulements 8 pour les réglages de niveau. Le dispositif de clapet selon l'invention fonctionne comme décrit ci-après. Le liquide pénètre dans la pièce centrale 3 et s'écoule dans le réservoir à remplir à la fois à travers lesdits orifices radiaux 23, le conduit annulaire 26 et l'évidement 14, et, dans une plus large mesure, à travers le conduit 27 formé par la projection 24, la chambre cylindrique élargie 20b et l'orifice d'écoulement 13, auquel est fixé le tube raccord 22, qui porte un tube flexible atteignant le fond du réservoir. Quand le réservoir est vide, le bras 9 est dans sa position basse du fait que le flotteur 8 n'est pas immergé. Les joints d'étanchéité 10, fixés au bras, laissent alors l'évidement 14 ouvert. Quand le niveau recherché est atteint, la force hydrostatique fait s'élever le flotteur et fait tourner le bras 9 de façon à fermer, grâce aux joints 10, l'évidement 14, si bien que l'eau s'écoulant dans ce dernier est déviée à travers le conduit 15 et atteint un point situé au-dessus du diaphragme 6. La pression de l'eau de l'alimentation, agissant sur toute la surface du diaphragme, crée une force capable d'entraîner une rapide déformation du diaphragme 6 qui, en fermant ladite projection, stoppe complètement et instantanément l'alimentation en eau.Cela est dû au fait que la surface du diaphragme 6 soumise à la pression dans la chambre située au-dessus du diaphragme 6 est supérieure à la surface de l'ouverture du conduit 27. Le diaphragme agit comme une soupape de fermeture ou, selon un autre mode de réalisation, peut être fixé à une telle soupape. L'avantage que présente l'action de fermeture rapide obtenue au moment où le niveau de remplissage maximum fixé est atteint dans le réservoir supprime l'émission d'un bruit prolongé. Pendant la phase de remplissage, étant donné que le tube flexible est maintenu immergé dans le liquide et que tous les passages sont dimensionnés de façon adéquate le fonctionnement du robinet est silencieux. L'utilisation du présent dispositif peut être étendue à toutes les applications nécessitant un remplissage rapide et silencieux d'un réservoir, avec des charges basses ou hautes (0.2 à 10 At). REVENDICATIONS 1. Dispositif de clapet commandé par flotteur, caractérisé en ce qu'il comprend un corps creux et un couvercle adapté, délimitant ensemble un orifice d'admission et un orifice d'écoulement pour un liquide, un diaphragme inséré dans ledit corps et ajusté de façon à diviser ledit corps en une première chambre et en une seconde chambre, ladite première chambre comprenant à la fois ledit orifice d'admission et ledit orifice d'éeoulementss un passage dans ledit corps adjacent audit diaphragme sur une longueur fixée, de façon à permettre à un liquide de passer dudit orifice d'admission audit orifice d'écoulement, au moins un conduit destiné à permettre au liquide de s'écouler dudit orifice d'admission à ladite seconde chambre, un évidement capable de mettre en communication ledit conduit avec l'extérieur dudit corps, un flotteur mobile associé audit corps par l'intermédiaire d'un bras, et un obturateur associé audit bras et coopérant avec ledit évidement, ledit obturateur étant situé de façon à devenir opératoire quand ledit flotteur est à un niveau de remplissage maximum prédéterminé du réservoir dans lequel ledit dispositif de clapet est monté, et ledit diaphragme étant situé et calibré de façon à obstruer ledit passage au moment où ladite seconde chambre est alimenté en liquide sous pression. 2. Dispositif de clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cavité est prévue à l'intérieur dudit corps, ladite cavité étant occupée au moins partiellement par une pièce centrale évidée de façon à pouvoir délimiter ledit passage, et en ce que ladite pièce centrale est munie d'une projection, dans laquelle est formé ledit passage, et dont l'extrémité est située à proximité immédiate dudit diaphragme. 3. Dispositif de clapet selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un filtre est inséré dans ledit corps entre ladite cavité et ledit conduit de façon à empêcher l'obstruction dudit conduit. 4. Dispositif de clapet selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit filtre est logé entre ladite cavité et ladite pièce centrale, et en ce que des trous sont percés dans ladite pièce centrale pour faire communiquer ledit passage avec ledit filtre, lesdits trous tétant pas dans le même axe que ledit conduit. 5. Dispositif de clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au Moins un conduit comporte au moins un manchon dans lequel est ménagé un tube capillaire. 6. Dispositif de clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit obturateur se compose de joints d'étanchéité directement associés audit bras. 7. Dispositif de clapet selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bras porte une pluralité de joints d'étanchéité, chaque joint étant placé de façon & fonctionner pour un positionnement donné du dispositif de clapet dans le réservoir à remplir. 8. Dispositif de clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit diaphragme comprend une partie annulaire flexible et, placé au centre par rapport à ladite partie annulaire flexible, une protubérance destinée à fermer ledit passage.