Brevet FR2367237A1 — publié le 19780505

la présente invention concerne les robinets de chasse d'eau et tout particulièrement les robinets destines à être fixés à la paroi verticale d'une cuve de chasse d'eau et à autre commands par un flotteur mobile dans cette cuve. En général ces robinets sont du type à membrane pilotée dans les quels une membrane d'obturation est déplacée dans un sens lors de la descente du flotteur dans la cuve et repoussée dans l'autre sens sous l'effet de la pression diffFrentibile après la remontée du flotteur. Un tel robinet fonctionne donc par tout ou rien et assure une ouverture et une fermeture efficaces de l'alimentation en eau. Ces robinets présentent toutefois un inconvénient maJeur car leur utilisation est bruyante. Les bruits qu'ils engendrent sont dûs non seulement à la circulation de l'eau qui les alimente et qui en sort mais aussi au fonctionnement de la membrane. En effet, lorsque la fermeture est trop rapide , cette membrane a tendance à provoquer dans les canalisations un coup de bélier qui entraxe une crête de bruit importante. Lorsque la fermeture est trop lente la membrane entre en vibrations,ce qui est également générateur de bruit. Divers systèmes ont été essayés pour réduire ces bruits, par exemple des vis, grilles, chicanes ou mEme l'utilisation dton ~ dBulliseur, Toutefois ces systèmes sont généralement complexes ou difficiles a' réaliser ; en outre, certains d'eux ont l'inconvénient de se boucher facilement en raison de la présence des impuretés dans l'eau d'alimentation ou de la formation de tartre. On a également utilisé à la sortie du robinet un tube de remplissage de la cuve plongeant jusqu'au voisinage du fond de celle-ci. Le montage d'un tel tube et tout particulièrement l'ajustement de sa longueur s'est avéré difficile en raison principalement de la présence de la bonde de vidange de la cuve dont l'encombrement est important ; en outre cette solution autorise la remontée des bactéries de la cuve vers le robinet et son circuit d'alimentation. le présente invention a pour but de supprimer ces inconvknients en réalisant un robinet de chasse d'eau à membrane dont l'utilisation n'engendre que des bruits extrêmement réduits sans pour autant faire apparattre des risques de bouchage Cette invention a en effet pour objet un robinet de chasse d'eau du type à commande par flotteur et à membrane pilotée,dans lequel la membrane supporte en son centre un bossage en forme de calotte sphérique qui fait sail lie en direction de la chambre de sortie du robinet mais dont la base a un diamètre légèrement inférieur à celui de cette chambre,de sorte qu'il réduit progressivement le passage du fluide lors du déplacement de la membrane vers sa position de fermeture. le bossage sphérique louve en outre le rôle de stabilisateur limitant les risques de vibrations de la membrane. Selon une autre caractéristique de l'invention le conduit d'alimennation du robinet est long et de faible diamètre Selon encore une autre caractéristique de l'invention la chambre de sortie du robinet est prolongée par un conduit convergent dirigé vers le bas et se terminant par une fente étroite et allongée. Les bruits dRs à la circulation sont ainsi également réduits par un réglage du débit d'eau et de son écoulement. En effet le conduit d'alimentation long et de faible diamètre joue le rôle de limiteur de débit tandis que la fente de sortie de l'eau donne à celle-ci la forme d'un ruissellement en rideau particulièrement bien adapté à l'alimentation de la cuve. Ces deux éléments se combinent avec la forme du bossage sphérique pour assurer une circulation silencieuse ou presque de l'eau dans le robinet et usqusb la cuve. La description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins, - la Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'un robinet selon l'invention - la Fig. 2 est une vue à plus grande échelle du système de pilotage de la membrane de ce robinet ; - la Fig. 3 est une vue en bout selon la flèche 3 de la Fig. 2. Sur la Fig. 1 le robinet désigné dans son ensemble par la référence R est représeptd en position d'utilisation, e'est-b-dire fixé sur la paroi verticale 1 d'une cuve de chasse d'eau qui, elle, n'a pas été représentée pour simplifier le dessin. le robinet R comporte un corps 2 solidaire d'un bras cylindrique 4 qui traverse la parc 1 et dont l'extrémité extérieure à cette paroi est fi lestée de façon à recevoir d'une part,un organe 5 de serrage du robinet sur la paroi et, d'autre part, un raccord 6 de liaison au circuit général d'alimentation en eau. Le bras 4 est percé axialement d'un oonduit-8 de faible diamètre qui débouche à l'intérieur du corps 2 dans une chambre annulaire 10 d'entrée dans le robinet. Cette chambre est délimitée d'une part par la paroi extérieure 11 du corps 2 et d'autre part par une paroi intérieure 12 coaxiale à la paroi 11 et à la chambre 10 ainsi qutà l'ensemble du corps 2. La paroi intérieure 12 est tubulaire et délimite une chambre centrale de sortie 14.Les chambres 12 et 14 sont ouvertes à leur extrémité opposée au conduit 8 et le corps 2 est fermé par un couvercle creux 16 qui est serré sur lui par une douille vissée 18. le couvercle 16 comporte en effet sur sa paroi latérale une bride extérieure 17 sur laquelle vient appuyer la douille 18 et qu'elle serre contre un pro longement périphérique 20 de la paroi extérieure 11 du corps 2. Au-delà de cette bride extérieure 17 le bord du couvercle serre entre lui, la paroi du corps 2 et le prolongement périphérique 20 un bourrelet ou autre surépaisseur 22 formant la périphérie d'une membrane d'obturation desi H ed'une façon générale par la référence 24. Cette membrane comporte une partie centrale nettement plus épaisse 26 qui constitue l'obturateur proprement dit.Cet obturateur 26 est relié A la surêpaisseur périphérique 22 par un voile souple 28. la partie épaisse d'obturation 26 a un diamètre extérieur nettement supérieur à celui de la paroi tubulaire 12 délimitant la chambre de sortie 14 et dans la position de fermeture du robinet, qui est représentée sur la Fig. 1, cet obturateur 26 est appliqué contre l'extrémité de la paroi 12 et ferme ainsi de manière étan che la communication entre la chambre annulaire 10 et la chambre de sortie 14. le membrane 24 supporte en outre dans sa partie centrale un bossage 30 en forme de calotte sphérique dont la base a un diamètre très légèrement inférieur à celui de la chambre de sortie 14 de sorte que la calotte peut pénétrer librement à l'intérieur de cette chambre. En outre, la calotte 30 a une hauteur inférieure à son rayon. Cette calotte 30 est solidaire d'une tige bu moyeu 32 qui traverse axialement ltobturateur 26 et est solidaire d'une pastille circulaire 34 qui est appliquée sur la face de la membrane 26 opposée à la calotte 30. Cette calotte est ainsi rigoureusement solidaire de la membrane et se déplace avec elle lors de 1' ouverture ou de la fermeture du robinet. Elle tend toutefois à en limiter les vibrations. La membrane 24 serrée de manière étanche entre le couvercle 16 et le corps 2 sépare la chambre annulaire 10 d'alimentation d'une chambre 36 délimitée par les parois du couvercle 16. Elle permet également la mise en communication de ces deux chambres 10 et 36 grabce à un orifice de pilotage qui est percé dans la partie épaisse 26 de cette membrane au droit de la chambre 10, c'est-à-dire au voisinage de la périphérie de la pastille 34. Comme le montre plus en détails la Fig. 2 le trou de pilotage est bordé par un manchon 38 qui traverse toute l'épaisseur de l'obturateur 26 et est maintenu à ses deux extrémités par des épaulements 40 en appui contre les faces opposées de la membrane. Ce manchon 38 délimite un orifice calibré 42 à l'intérieur duquel coulisse une aiguille antitartre 44. Cette aiguille a un diamètre inférieur à celui de l'orifice 42 et est libre de se déplacer à l'intérieur de cet orifice. Sa longueur est également supérieure à l'épaisseur du manchon 38 et de la membrane 26. Son déplacement est toutefois limité à l'intérieur de la chambre 36 par une tête comportant quatre bras disposés en croix 46 qui viennent buter contre l'épaulement 40 du manchon 38 mais n'interdisent jamais l'écoule ment du fluide entre l'orifice 42 et la chambre 36. L'extrémité opposée de l'aiguille 44, située à l'intérieur de la chambre 10, est pincée et élargie de fagyn à limiter également le coulissement de l'aiguille 44 dans l'orifice 42 mais à ne jamais interdire ltécoulement du fluide entre cet orifice et la chambre 10.L'aiguille antitartre 44 est soumise à la différence entre les pressions régnant dans la chambre 36 et dans la chambre 10 et se déplace ainsi en direction de la chambre 36, mais elle est repoussée en sens inverse par la venue en butée de sa tête 46 contre le couvercle 16 lors du déplacement de la membrane 24 vers la position d'ouverture. La chambre 36 est en communication avec l'atmosphère par un orifice 48, de section supérieure à celle de l'orifice 42, qui est percé dans la partie centrale du couvercle 16 et fermé par une pastille mobile 50. Cette pastille est portée par l'un des bras 51 d'un levier coudé 52 monté pivotant autour d'un axe 53 solidaire d'un appendice 54 du couvercle 16. Le second bras 55 du levier 52 supporte une tige de longueur réglable 56 qui, elle-mEme, porte un flotteur 58. te vidage, ou le remplissage, de la cuve 1 en déplaçant le flotteur 58 fait bas- culer le levier 56 entranant la pastille 50 et provoque ainsi l'ouverture, ou la fermeture, de l'orifice 48 de mise en communication avec l'atmosphère. A son extrémité opposée au couvercle 16 le corps 2 comporte un conduit 60 de sortie de l'eau en direction de la cuve 1. Ce conduit qui oShb *éAb prolonger la chambre 14, est coudé vers le bas; il est en outre délimité par deux parois planes convergentes 61 et 62. L'une de ces parois, 61, est proche de la verticale et est appliquée contre la paroi 1 de la cuve lors du serrage de l'organe 5 sur le prolongement cylindrique 4 du corps 2. ta seconde paroi, 62, est prolongée par une paroi verticale 63 pratiquement parallèle à la paroi de la cuve 1 qui délimite avec cette paroi un passage 66 plat, allongé, qui prolonge la fente 65 d'extrémité du conduit convergent 60 et oblige le fluide arrivant de la chambre 14 et du conduit 60 à ruisseler le long de la paroi 1 de la cuve, c'est-à-dire à s'écouler avec un bruit minimum. le robinet représenté sur la Fig. 1 est dans sa position de fermeture correspondant au moment où la cuve est remplie et le flotteur en position haute. Dans ce cas la chambre 36 est fermée par l'application de la pastille 50 contre l'orifice 48. En outre, la membrane 26 est appliquée sur la paroi 12 et ferme toute communication entre la chambre d'alimentation 10 et la chambre de sortie 14. Comme cela est visible sur la Fig. 1, le bossage 30 est b l'intérieur de la chambre 14 mais n'entre pas réellement en contact avec la paroi 12; ltétanchéité est assurée par l'obturateur 26 lui-mEme. Les chambres 10 et 34 sont toutefois en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire du trou de pilotage 42. La pression régnant dans le deux chambres est la même. Toutefois, la surface de la membrane 24 exposée à la pression de la chambre 36 étant supérieure à celle qui est exposée à cette même pression dans la chambre 10, la membrane 24 est maintenue contre la paroi 12. Lorsque la cuve de la chasse d'eau est évaeuée , le flotteur 58 descend et entraine le levier 55 qui pivote autour de ltaxe 53 en entratnant la pastille 50 de fermeture de l'orifice 48. Cet orifice s'ouvre et l'eau contenue dans la chambre 36 s'échappe par cet orifice dans la cuve. La pression dans la chambre 36 devient nettement inférieure à la pression d'alimentation régnant dans la chambre 10. En conséquence cette pression repousse la membrane 24 en direction du fond du couvercle et l'aiguille de détartrage 44 dans la même direction.Lorsque la membrane 24 est dans sa position extrême d'ouverture, c'est à-dire lorsque la pastille 34 est en appui entre des nervures 35 du fond du couvercle , la tête 46 de l'aiguille de pilotage est également appuyée sur le fond de ce couvercle mais l'aiguille s'est à nouveau déplacée dans l'orifice 42. L'eau d'alimentation arrivant dans le raccord 6 parcoure le conduit allongé 8 et pénètre dans la chambre d'alimentation 10. Elle s'écoule alors autour de l'extrémité de la paroi 12 entre celle-ci et l'obturateur 26 puis est le long de la sphère 30 pour pénétrer dans la chambre de sortie 14 et de 1 dans le conduit 60. L'eau sort alors par la fente 65 et ruisselle entre la paroi verticale 63 et la paroi 1 dans le conduit 66. Un choix approprié du diamètre et de la longueur du conduit 8, de même que de la dimension de la calotte sphérique 30 et du conduit 60 terminé par la fente 65, permet d'assurer un écoulement régulier convenablement guidé de l'eau entre son entrée dans le robinet et son arrivée au fond de la cuve. Le débit d'alimentation de 11 eau est limité et réglé par le conduit 8 tandis que la sphère et le conduit de sortie 65 assurent un écoulement sans turbulence et régulier qui forme un rideau d'eau le long de la paroi de la cuve 1. Pendant tout le remplissage de la cuve la chambre 10 reste en communication avec la chambre 36 par l'orifice de pilotage 42 mais l'eau ayant pénétré dans cette chambre 36 est évacuée au fur et à mesure à travers l'orifice 48 qui loue le rôle d'orifice de fuite. En conséquence, la pression dans la chambre 36 reste inférieure à la pression dans la chambre 10. Au. contraire, dès que la cuve est remplie et que le flotteur est remonté, le pivotement du levier 52 applique à nouveau la pastille 50 contre l'orifice 48 et le ferme. La chambre 36 se remplit d-c peu à peu avec de l'eau provenant de la chambre 10. La pression dans la chambre 36 augmente peu à peu et atteint une valeur voisine de celle qui règle dans la chambre 10. A ce moment, sous l'effet de la différence de pression. la membrane 24 est repoussée en direction de la paroi 12. En conséquence, la calotte sphérique 30 se rapproche de l'entrée de la chambre 14 et réduit progressivement l'orifice de passage du liquide à l'entrée de cette chambre. Par suite, cet orifice est limité à un très léger espace périphérique lorsque ltobturateur 26 vient au contact de son siège à l'extrémité de la paroi 12 et complète la fermeture.Même si le déplacement de la membrane 24 est extrêmement rapide, l'orifice de passage du fluide est réduit progressivement avant d'étire fermé, ce qui supprime le danger de coup de bélier dans les canalisations et réduit par conséquent, de manière importante, les risques de fonctionnement bruyant. On constate par ailleurs que la présence de la calotte sphérique 80lidaire de la partie centrale de la membrane 14 réduit les phénomènes de vira- tions habituellement provoquées par le déplacement lent de la membrane vers sa position de fermeture. Selon un exemple de réalisation, la hauteur de la calotte sphérique, qui est toujours inférieure au rayon r de la sphère, est compris entre 0,5 et 0,9 r, et est de préférence égale à 0,75 r, En outre le conduit d'alimentation 8 a une longueur de 40 mm et un diamètre de l'ordre de 2,5 à 3 mm. ta régularité de 1 'écoulement et le fonctionnement silencieux de l'en- semble sont encore accrus par la présence de l'aiguille antitartre qui supprime le danger de bouchage de orifice de pilotage. REVEND I C A T IONS 1. Robinet de chasse d'eau commandé par un flotteur et comportant un corps muni de moyens de fixation sur une paroi verticale de la chasse d'eau et,à l'intérieur de ce corps,une membrane pilotée de fermeture de la comrf;unica tion entre deux chambres coaxiales respectivement d'entrée et de sortie de l'eau, caractérisé en ce que la membrane supporte, dans sa partie centrale, un bossage en forme de calotte sphérique dont la base a un diamètre légèrement inférieur à celui de la chambre de sortie et qui fait saillie en direction de cette chambre , de sorte qu'il réduit progressivement le passage d'écoulement du fluide en direction de cette chambre lors du déplacement de la membrane vers sa position de fermeture. 2. Robinet suivant la revendication 1 > caractérisé en ce que le bossage en forme de calotte sphérique a une hauteur inférieure à son rayon et délimite en position d'ouverture de la membrane avec le siège de cette membrane un orifice annulaire d'entrée dans la chambre de sortie. 3. Robinet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre de sortie qui est cylindrique et horizontale est prolongée par un conduit convergent dirigé vers le bas et se terminant par une fente étroite et allongée. 4. Robinet suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit de sortie est ménagé dans le corps de robinet au voisinage du point de fixation de ce robinet sur la paroi de la chasse d'eau et est terminé par une fente qui s'ouvre à la partie supérieure d'une paroi verticale de guidage du ruissellement de l'eau vers le bas. 5. Robinet suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le conduit de sortie est délimité par deux surfaces planes inclinées et convergentes dont les extrémités les plus proches sont séparées par la fente dtroite et allongée de sortie, l'une de ces parois se prolongeant verticalement vers le bas au-delà de cette fente. 6. Robinet suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit d'alimentation long et de faible diamètre qui forme un limiteur de débit silencieux. 7. Robinet suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la membrane porte au droit de la chambre d'alimentation un manchon qui la traverse et délimité un trou de pilotage , une aiguille antitartre munie à une extrémité d'une tête en forme de croix et amincie à son autre extrémité se déplaçant librement à l'intérieur de ce manchon sous l'effet de la pression différentielle ou de la venue en butée de sa tête contre la paroi du robinet.