Brevet FR2411348A1 — publié le 19790706

La présente invention est relative à une vanne d'écoulement pour raccordement à un orifice prévu du cOte du fond d'un réservoir contenant de l'eau d'une chasse de toilette ou de l'eau pour se laver dans des wagons de chemin de -fer, réservoir d'eau qui est aménage entre l'enveloppe formant le toit et le plafond du wagon, avec un poussoir de vanne qui peut être manoeuvré par une transmission par Bowden et est placé s-ous- l'action d'un ressort de fermeture et qui porte un corps d'obturation obstruant la section d'écoulement, tandis que le ressort de fermeture, le corps d'obturation et la portion de poussoir de vanne qui est affectée aux deux premiers sont installés à l'interieur d'un pot de vanne pourvu d'au moins un orifice d'entrée et d'un orifice d'écoulement d'eau. On connait une vanne d'écoulement de ce genre. Elle comprend un coude de tuyauterie en fonte de fer, avec bride de fixation pour son raccordement au fond du réservoir. Sur le côte du coude qui est tourné vers le reservoir, il est prévu un embout à filetage ex térieur sur lequel est vissée une seconde partie en fonte formant un genre de cloche et munie d'orifices d'admission d'eau. Cette partie de fonte en forme de cloche - le pot de vanne - possède au centre, dans son fond du haut, un alésage pour guider de manière mobile un poussoir de vanne. Sur le poussoir de vanne est fixé, à distance du fond du pot de vanne, un corps d'obturation de forme annulaire qui obstrue la section d'entree dans le coude de tuyauterie en s'appliquant sur la face frontale de l'embout fileté.Un ressort de pression hélicoïdal qui agit pour que le corps d'obturation obstrue la section d'écoulement dans le cas où le poussoir n' est pas actionné, est prévu -entre le corps d'obturation et le côte interieur du fond du pot de vanne. Le dispositif connu est agence de telle sorte que l'ensemble du pot de vanne, dont l'enveloppe est munie d'orifices d'admission d'eau, plonge dans le réservoir à eau. A la pression exercée sur le poussoir de vanne dans le sens allant vers l'intérieur du reservoir, la section d'ecoulement dans le coude de tuyauterie est libéree, si bien que de l'eau peut être prele- vée. La manoeuvre du poussoir de vanne est effectuée par l'inter mediaire d'une transmission par Bowden qu-i est, cependant, assortie d'un mécanisme à leviers - car pour l'ouverture de la vanne, il faut que le poussoir de vanne puisse être place sous l'action d'une pression - qui convertit la force de traction aonliquée à la transmission par Bowden en une force de pression s'exerçant sur la tige du poussoir de vanne. Dans le cas de la vanne d'écoule- ment connue, I'axe du poussoir de vanne se trouve dans une position verticale. Dans le cas de cette vanne d'écoulement connue, un incon vénient ressenti est, en premier lieu, le fait que le mécanisme de manoeuvre au sein du pot de la vanne est susceptible de pannes dans le cas de gel de l'eau du réservoir. Dans les saisons froides de l'année, il peut arriver que l'eau du reservoir se prenne partiellement en glace, si bien que l'eau à l'intérieur du pot de vanne peut également geler, de sorte que l'actionnement de la vanne devient impossible, bien qu'il soit parfaitement possible qu'une certaine quantité d'eau liquide demeure encore disponible dans le réservoir. Un autre inconvénient de la vanne d'écoulement connue tient au mode de construction relativement onéreux à partir de corps en fonte et à l'agencement du mécanisme de manoeuvre à leviers décrit. Et enfin, il faut noter que les forces de manoeuvre pour ouvrir la vanne sont relativement grandes, parce que la pression de fermeture développée par le ressort de fermeture est encore augmentée de la pression de l'eau qui pèse également sur la vanne dans le sens de la fermeture. Le problème posé a l'invention est d'améliorer une vanne d'écoulement du genre mentionné plus haut de telle façon qu'elle ne présente plus les inconvénients et défauts cités. La vanne prise à la base de l'invention doit, en particulier, pouvoir être fabriquée à un prix avantageux moyennant le renoncement à des pieces en fonte onéreuses et complexes ; il s'agit de renoncer à des éléments étan chéité sujets à l'usure, tels qu'on en rencontre par exemple dans le cas de l'utilisation de joints toriques ; en outre, la vanne doit demeurer capable de fonctionner même en présence de formation de glace à l'intérieur du reservoir, et les forces de manoeuvre nécessaires pour ouvrir la vanne doivent être abaissées. Une vanne d'écoulement répondant à ces exigences est ca racterisee par le fait que le pot de vanne est prévu à la portion de l'extrémité d'un tube d'entrée qui est relié à l'orifice du fond du réservoir et est monte par bride sur le réservoir dans la zone de la portion de son autre extrémité, par le fait que le corps d'obturation est disposé à l'extrérpité du poussoir de vanne placé sous l'action du ressort de fermeture dans le sens opposé à la traction, et agit sur la face frontale du tube d'entrée, et par le fait que la transmission par Bowden est reliée directement au poussoir de la vanne. Une premiere caractéristique de l'invention tient au fait que le pot de vanne est prévu à l'extrémité d'un tube d'entrée relié à l'orifice du fond du réservoir, c'est à dire à l'extérieur du réservoir. De ce fait, la vanne d'écoulement peut encore fonctionner intégralement dans le cas d'une prise partielle en glace du contenu du réservoir, car une quantité suffisante d'eau liquide peut toujours continuer à pénétrer dans la vanne en pasant par le tube d'entrée. De plus, la zoneà l'extérieur du réservoir est plus chaude, en raison de son voisinage avec des dispositifs de chauffage, que l'intérieur du réservoir. Dans la vanne d'écoulement suivant l'invention, le corps d'obturation n'a plus son siège à la section d'entrée du tube d'êcofllement, mais à la section d'écoulement du tube d'entrée.Pour ouvrir la vanne, le corps d'obturation est eloigné du siege de vanne - la face frontale du tube d'entrée - en surmontant la force du ressort de fermeture. Cette mesure permet d'abaisser considêrablement les forces de manoeuvre pour ouvrir la vanne, car la pression hydraulique agissant à l'extrémité du tube d'entrée agit dans le sens de l'ouverture. Le ressort de fermeture peut, par consé4uent, être dimensionné de telle manière qu'il garantisse une obturation sure de la section d'écoulement lorsque le réservoir est complètement rempli. Dans ces conditions, il suffit à la manoeuvre, de surmonter la force d'élasticité du ressort, diminuée de la pression de l'eau. De cette façon, il en résulte une reduction de la force de manoeuvre. Un autre avantage substantiel de l'agencement du ressort de fermeture et du corps d'obturation par rapport au poussoir de la vanne tient au fait que la transmission par Bowden est directement reliée au poussoir de vanne. Contrairement à la vanne d'écoulement déjà anterieurement connue, l'ouverture de la vanne ne se produit pas par une pression sur la tige du poussoir de vanne, mais par une traction sur ledit poussoir, si bien qu'il devient possible de renoncer complètement à des mécanismes pour inverser le sens des mouvements. Suivant un mode de réalisation supplémentaire de l'in- vention, il est prévu que l'axe du poussoir de vanne s'étend essentiellement parallèlement au plan du plafond du wagon. De cette manière, il est possible de réaliser un guidage simple, parallele au plafond du wagon, de la transmission par Bowden. D'un autre côté, ce mode de réalisation assure une hauteur de construction extreme- ment faible de la vanne d'écoulement, si bien que la distance du fond du réservoir par rapport au plafond du wagon ne doit plus être que très petite.Ceci ne serait pas le cas, si l'on prévoyait la vanne d'écoulement, selon le stade actuel de la-technique et pour autant que cela puisse même être réalisable, de telle façon à l'ex térieur du reservoir que le pot de vanne ne plonge plus dans l'interieur du réservoir. Dans de telles circonstances, en effet, la vanne demanderait une place en dessous du fond du reservoir qui doit être plus longue que la totalité du poussoir de vanne. Un autre mode de réalisation encore de la vanne d'ecoulement suivant l'invention est caractérisé par le fait que le pot de vanne est pourvu d'un couvercle avec un orifice de passage pour le poussoir de la vanne, que le ressort de fermeture prend appui sur la paroi interieure du couvercle et que le corps d'obturation est réalisé sous la forme d'une garniture d'étanchéité à peu près en forme de pot en caoutchouc ou en une matière plastique élastique, dont la partie du fond, formant la surface d'étancheification, est articulée au poussoir de vanne, sur un trajet limité,tandis que la partie formant l'enveloppe recouvre le ressort de fermeture et la partie du poussoir de vanne s'étendant à l'intérieur du pot de vanne, et que la zone d'extrémité de la partie formant l'enveloppe, qui est orientée à l'opposé du fond, est immobilisée et appliquée de façon etanche sur le couvercle. Le corps d'obturation réalisé suivant ces caractéristiques remplit, en dehors de sa mission qui est d'obstruer le passage de l'eau, encore une fonction d'étanchéification pour le poussoir de vanne qui passe à travers le couvercle du pot de vanne. La garniture de caoutchouc empêche, du fait de son immobilisation et de son application sur le couvercle, que du liquide ne parvienne à l'orifice de passage pour le poussoir de vanne, et empêche l'humidification du ressort de fermeture. Le couvercle de la vanne peut être relié au pot de vanne par l'intermédiaire de brides annulaires placées l'une contre l'autre, tandis qu'entre lesdites brides annulaires une portion termi nale du corps d'obturation, également réalisée sous la forme d'une collerette annulaire radiale, se trouve emprisonnée et serrée. Une fixation judicieuse et avantageuse du corps d'obturation sur le poussoir de vanne consiste dans le fait qu'un accouplement, qui peut être relié d'une manière commande mécaniquement au fond du corps d'obturation et qui est monté pour être mobile de façon limitée sur le poussoir de vanne, est prévu à l'extrémité de poussoir de vanne se trouvant du côté du corps de vanne. Le montage autorisant une mobile limitée de l'accouplement fait que le corps d'obturation peut, lui aussi, executer certains mouvements relatifs par rapport au poussoir de vanne, si bien que même en pré-sence de différences dans les tolérances, la fonction d'obturation sûre demeure garantie.Dans un cas simple, l'accouplement peut être réalisé sous la forme d'un disque annulaire qui s'embolte dans une poche de forme annulaire a l'intérieur du fond du corps d'obturation. L'assemblage du corps d'obturation avec ledit disque annulaire peut être facilement réalise en tirant le corps d'obturation en gaine par-dessus le disque, sans que des moyens de fixation par vis ou similaires ne soient nécessaires pour tenir le corps d'obturation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en regard des dessins annexés qui représentent, schématiquement et simplement à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une vanne d'écoulement suivant l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une vanne en position de fermeture, fixée à un fond de réservoir La figure 2 est une vue en coupe partielle de la vanne dans la zone du pot de la vanne en position d'ouverture. Au-dessus d'un plafond 10 de wagon, sous lequel se trouve un cabinet de toilette ou d'aisance, et sous l'enveloppe formant le toit, qui n'est pas représentée sur le dessin, se trouve un réservoir 11 à eau pour de l'eau d'une chasse d'une cuvette d'aisance ou pour de l'eau pour se laver les mains. Le réservoir 11 se compose en général de matiere plastique renforcée par une armature en fibres de verre et possede, à l'intérieur d'une zone 11a épaissie, un orifice 12 de sortie pour l'eau. La vanne d'écoulement 13 suivant l'invention est raccordée audit orifice 12 de sortie de l'eau. A cet effet, la vanne d'ecoulement 13 possède une bride de fixation 14 qui peut être assemblée par boulonnage (en 15) a la partie lla du fond, un joint 16 étant intercalé.Dans un orifice 17 central de la bride 14 est emmanche un tube d'entrée 18 qui y-est brasé avec la bride -14. Le tube d'entree 18 est réalisé sous la forme d'un coude tubulaire à 900 dans l'exemple de réalisation illustré. A sa portion de l'extrémité 18b se trouvant à l'opposé de l'orifice d'entrée 18a est fixé un pot 19 de vanne, par exemple au moyen d'une bride annulaire 19a prévue du côté du fond, glissée par-dessus la portion de l'extrémité 18b et soudée à cet endroit. La portion de l'extré- mité 18b du tube d'entrée 18 fait un petit peu saillie a concurrence d'une mesure 20 dans la cavité intérieure du pot 19 de la vanne. Le pot 19 de la vanne est fermé sur le coté se trouvant à l'opposé de la portion d'extrémité 18b du tube d'entrée 18 par un couvercle 21 ayant à peu pres la forme d'un disque qui est fixe au moyen d'un assemblage boulonné 22 a une bride 23 appartenant au pot 19 de la vanne. Entre le couvercle 21 et la bride 23 est maintenue par pincement une collerette 24 formant un genre de bride d'un corps d'obturation 25. Ledit corps d'obturation 25 comprend, outre la collerette 24 en forme de bride, une partie d'enveloppe 26 en forme de gaine pouvant être pliée a la maniere d'un soufflet et un fond 27. La surface extérieure 27a du fond 27 s'applique, dans la position d'obturation de la vanne d'écoulement 13 telle qu'elle est illustrée a la figure 1, contre la face frontale 18c annulaire de la portion de l'extrémité 18b du tube d'entrée 18. Pour produire la force de fermeture de la vanne, il est prévu, dans l'intérieur du corps d'obturation 25, un ressort de fermeture sous la forme d'un ressort hélicoTdal de pression 28 qui prend appui, par l'une de ses extrémités, sur le couvercle 21 et, par son autreextrémité, indirectement sur le côté intérieur du fond 27 du corps d'obturation 25. La prise d'appui qui est mentionnée en dernier interviént par l'intermédiaire d'une douille de pression 29 intercalée, réalisée en métal. Par ailleurs, le corps d'obturation 25, plus particu lièrement son fond 27, est relié à un poussoir 31 de vanne pouvant être manoeuvré par une transmission par Bowden 30. L'assemblage est realisé de telle manière qu'un disque 32 est fixé avec un jeu de mobilité minime, par exemple rivé sur l'extrémité 31a, et que le corps d'obturation 25 se laisse- glisser avec son fond 27 par-dessus ledit disque. A cet effet, une poche 27b correspondante, à peu prés annulaire, est ménagée à l'intérieur du fond 27. Ainsi que le dessin le montre, le corps d'obturation sert, par l'intermédiaire de sa face extérieure 27a du côte de son fond, à obstruer l'orifice de sortie du tube d'entrée 18. De l'autre côte, la garniture d'étanchéité réalisée à peu pres en forme de pot protège de l'action de l'-humidité, aussi bien le ressort de fermeture 28 que la portion terminale du poussoir 31 de la vanne. Au surplus, le corps d'obturation 25 ainsi réalise empêche tout passage de liquide à travers une douille de guidage 33 qui est solidairement reliée au couvercle 21 pour guider le poussoir 31 de vanne. Il n'est par conséquent pas nécessaire de prévoir entre la douille de guidage 33 et le poussoir 31 de la vanne des joints d'etancheite-particuliers, par exemple sous forme de joints toriques. La transmission par Bowden 30 mentionnée est reliée comme suit au poussoir de vanne : pour immobiliser 1-a gaine 30a est prend vue une pince ayant à peu près la forme d'un collier à tuyau, dont une partie, 34 est représentée. Cette partie 34 de collier, comportant des trous 35 pour le boulonnnag-e avec l'autre moitié de collier, se trouve sur un support 36 ayant à peu près la forme d'un U et fixé au couvercle 21 et/ou à la douille de guidage 33. Le câble 30b formant l'ame de la transmission par Bowden 30 possède solidairement relié a son extrémité, un épaississement 37 que maintient un écrou 39 à collet placé dans un trou 38 du poussoir 31 de vanne.Une fente 39a axiale dans l'écrou 39 à collet sert à insérer par le côté le câble 30b formant l'âme- de la transmission. A l'extérieur du corps d'obturation 25 se trouve, dans le pot 19 de la vanne, un orifice 40 d'ecoulement d'eau qui debouche dans un tube 41 - soudé ou brasé - pour l'écoulement de l'eau, qui conduit l'eau aux points d'utilisation. En outre, un tube 42 d'échappement d'air qui communique avec un tube 43 posé à travers le réservoir 11 à eau et son couvercle pour conduire à l'air libre, se trouve entre le pot 19 de la vanne et la bride de fixation 14. On constate sans aucune difficulté qu'une traction exercée dans le sens de la flèche Z sur le câble 30b formant l'âme de la transmission par Bowden 30 fait décoller le fond 27 du corps d'obturation 25 de la face frontale 18c du tube d'entrée 18, si bien que l'eau peut s'écoule par le tube d'entrée 18 dans le tube d'écoulement 41 - voir la figure 2. La force nécessaire pour ouvrir la vanne dans le sens de la flèche Z ne doit, à cet effet, surmonter que la force qui équivaut à l'excédent de la force de fermeture du ressort de fermeture 28 par rapport à la force de pression résultant de la pression hydraulique dans le tube d'entrée 18. Considérée dans son ensemble, la construction globale de la vanne d'écoulement 13 est extrêmement simple. il ne surgit aucun problème particulier d'étanchéité, ce à quoi contribuent de façon décisive la configuration et l'agencement particuliers du corps d'obturation 25. De même, la vanne d'écoulement 13 peut, ainsi qu'on s'en rend compte, être installée de manière extrêmement peu encombrante. Au demeurant, il est possible de réaliser l'ensemble de la vanne sous la forme d'une construction en tôle, étant entendu que les tubes 18, 41 et 42 sont judicieusement des tubes de cuivre, tandis que la bride 14, le pot 19 de vanne avec son couvercle 21, ainsi que le support 36, peuvent se composer de tale de laiton et que la douille 33 et le poussoir 31 de vanne peuvent également être confectionnés en laiton. L'assemblage des pieces entre elles est judicieusement réalisé, pour autant qu'il doivé être rigide et sans mobilité, par soudage ou brasage. REVENDICATIONS 1. Vanne d.'écoulement pour raccordement à un orifice prévu du côté du fond d'un reservoir contenant de l'eau d'une chasse de toilette ou de l'eau pour se laver dans des wagons de chemin de fer, réservoir d'eau qui est aménage entre l'enveloppe formant le toit et le plafond du wagon, avec un poussoir de vanne qui peut être manoeuvre par une transmission par Bowden et est placé sous l'action d'un ressort de fermeture et qui porte un corps d'obturation obstruant la section d'ecoulement, tandis que le ressort de fermeture, le corps d'obturation et la portion de poussoir de vanne qui est affectée aux deux premiers sont installés à l'intérieur d'un pot de vanne pourvu d'au moins un orifice d'entree et d'un orifice d'écoulement d'eau, caractérisée par le fait que le pot (19) de vanne est prevu à la portion de l'extrémité (18b) d'un tube d'entree (18) qui est relié à l'orifice (12) du fond du réservoir (11) et est monté par bride sur le réservoir (11) dans la zone de la portion de son autre extrémité (en 18a), par le fait que le corps d'obturation (25) est disposé à l'extrémité (31a) du poussoir (31) de vanne place sous l'action du ressort de fermeture (28) dans le sens opposé à la traction (Z) et qu'il agit sur la face frontale (18c) du tube d'entree (18), et par le fait que la transmission par Bowden (30) est reliée directement au poussoir (31) de la vanne. 2. Vanne d'ecoulement suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'axe du poussoir (31) de vanne s 'étend essentiellement parallèlement au plan du plafond (10) du wagon. 3. Vanne d'écoulement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le pot (19) de vanne-est pourvu d'un couvercle (21) avec un orifice de passage pour le poussoir (31) de vanne, par le fait que le ressort de fermeture (28) prend appui sur la paroi interieure du couvercle (21) et que le corps d'obturation (25) est réalisé sous la forme d'une manchette d'étanchéité à peu près en forme de pot, qui est réalisée en caoutchouc ou en une matière plastique élastique et dont la partie de fond (27), formant la surface d'étancheification (27a), est reliee au poussoir (31) de vanne pour être mobile et être articulée de façon limitée, la partie formant l'enveloppe (26) recouvrant le ressort de fermeture (28) et la partie du poussoir (31) de vanne s'étendant à l'intérieur du pot (19) de vanne, tandis que la zone d'extrémité (24) de la partie formant l'enveloppe (26), qui est orientée à l'opposé du fond (27), est immobilisée et appliquée de façon étanche sur le couvercle (21). 4. Vanne d'écoulement suivant llune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le couvercle (21) de la vanne est relié au pot (19) de vanne par l'intermédiaire de brides annulaires (21a,23) placées l'une contre l'autre et que la portion terminale (24) réalisée sous la forme d'une collerette annulaire radiale, de la partie formant l'enveloppe (26) du corps d'obturation (25), est emprisonnée et serre entre lesdites brides annulaires (21a,23). 5. Vanne d'écoulement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'un accouplement (32), qui peut être relié d'une manière commandée mécaniquement au fond (27) du corps d'obturation (25) et qui est monté pour être mobile d'une façon limitée sur le poussoir (31) de vanne, est prévu à l'extrémité (31a) de poussoir (31) de vanne se trouvant du côté du corps de vanne. 6. Vanne d'écoulement suivant la revendication 5, carac terisée par le fait que l'accouplement (32) est réalisé sous la forme d'un disque annulaire qui s'emboite dans une poche (27b) de forme a peu près annulaire à l'intérieur du fond (27) du corps d'obturation (25).