Brevet FR2523173A1 — publié le 19830916

La présente invention est relative aux robinets mis en oeuvre pour assurer le remplissage contrôlé en liquide, de réservoirs 8 à niveau cons tant, et elle concerne, plus particulièrement, les ro- binets du type ci-dessus utilisés pour assurer le remplissage automatique, à partir d'eau sous pression, de cuves, telles que des chasses d'eau. L'objet de l'invention concerne, plus particulièrement encore, les robinets qui sont montés pour contrôler le remplissage automatique de réservoirs de chasses d'eau de cabinets d'aisance. Dans le domaine technique ci-dessus, les robinets jus qutà présent mis en oeuvre comprennent un corps de passage pouvant être monté de toute façon convenable sur le réservoir. Un tel corps comporte,interieurement, un obturateur mobile muni d'une garniture d'étancheité susceptible de coopérer avec un singe d'appui. L'obturateur mobile est commandé en déplacement par l'intermediaire d'un flotteur à position reglable, sensible au niveau de liquide atteint l'intérieur du réservoir. L'orifice de sortie du corps d'un tel robinet est, en général, prolongé par un tube d'acheminement assumant une fonction de détente de l'eau sous pression traversant le robinet. Les corps de tels robinets offrent en général une section de passage pouvant être qualifiée de constante sauf pour ce qui concerne celle délimitée au droit du siège et de l'obturateur. I1 en résulte que l'écoulement à travers le robinet et dans le tube d'acheminement s'accompagne d'un bruit caractéristique correspondant à la phase de détente de l'eau sous pression. Ce bruit est, en général, amplifié par un effet de résonance produit par le réservoir. Un tel bruit se transmet rapidement par conduction au niveau des parois ou des canalisations d'alimentation ou d'écoulement d'eau et représente une gêne importante, notamment, pour les locaux collectifs. La présente invention vise 9 apporter une solution au problème ainsi connu, en proposant un nouveau robinet permettant d'assurer l'alimentation de réservoirs à niveau constant et remplissage automatique et, plus particulièrement de réservoirs chassed'eau. L'objet de l'invention vise offrir un robinet supprimant totalement le bruit t'écoulement et de passage de l'eau d'alimentation pendant la phase de remplissage automatique d'un réservoir, quelle que soit la pression du fluide liquide délivré par le réseau de distribution. Un autre objet de l'invention est de fournir un robinet qui permette d'assurer un écoulement sans bruit d'un liquide sous pression en s'adaptant automatiquement aux variations de pression qui peuvent survenir dans un réseau de distribution ou qui peuvent exister entre des réseaux de distribution différents Un autre objet de l'invention est de proposer un nouveau robinet capable d'assumer les fonctions ci-dessus sans mettre en oeuvre un obturateur mobile équipé d'une garniture d'étanchéité destinée a coopérer avec un siège d'appui fixe. Un objet supplémentaire de l'invention est de fournir un nouveaurobinet d'alimentation qui puisse être monté, intiffére ~ nt, sur des réservoirs de chasse d'eau conçus pour posséder une alimen- tation haute ou basse. Un objet supplémentaire de l'invention est de proposer un nouveau robinet ne comportant, au niveau de l'obturateur, aucune zone de rétention ou de moindre circulation susceptible de favoriser le phénomène connu d'entartrage, nuisible au bon écoulement et à la fermeture étanche du robinet. Pour atteindre les buts ci-dessus, le robinet conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend - une première chambre de réduction et de détente, - une capacité de transfert allongé déformable ra dialement communiquant avec la premiere chambre, - une deuxieme chambre de réduction et de détente communiquant avec la capacité de transfert, - un embout de raccordement entre la deuxième cham bre et un tube d'acheminement déformable Blasti- quement, - un moyen détendeur 9 fonctionnement automatique associé l'embout et au tube, - et un détecteur de niveau commandant un piston coulissant porté par le corps pour agir sur la capacité et lui faire assumer une fonction d'ob turateur statique dans sa partie comprise entre les deux chambres. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. I est une coupe-élévation schématique illustrant la mise en oeuvre de l'objet de l'invention sur un réservoir, plus particulièrement de chasse d'eau de cabinet d'aisance avec arrivée haute. La fig. 2 est une coupe-élévation illustrant, plus grande celle, un exemple de construction de l'objet de l'invention. La fig. 3 est une coupe partielle montrant une variante de réalisation de l'un des éléments constitutifs de l'objet de l'invention. La fig. 4 est une vue transversale prise selon la ligne IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une vue analogue la fig. I, illustrant une autre possibilite de montage du robinet selon l'invention avec arrivée basse. La fig. I montre la mise en oeuvre du robinet selon l'invention, désigne dans son ensemble par la référence 1, sur un réservoir A 9 niveau constant et à remplissage automatique, par exemple du type de celui d'une chasse d'eau d'un cabinet d'aisance. Dans un tel exemple, le réservoir A est monté de façon étanche sur une structure porteuse B, avec laquelle il peut communiquer par l'intermédiaire d'une bonde C. L'exemple illustré montre l'application un réservoir A comportant un orifice de remplissage dit par le haut. Dans un tel cas, le réservoir A comporte un trou d'adaptation ménagé i la partie supérieure, par exemple, sur l'une des parois transversales lorsqu'un tel réservoir affecte la forme d'un récipient parallélépipédique. Le robinet I comprend un corps cylindrique tubulaire 2, délimitant, au niveau de la partie terminale 2a, une chambre cylindrique 3 et, à la partie terminale opposée 2b, de plus grand diamètre, un logement cylindrique 4. Le corps 2 forme, selon une direction perpendiculaire à son axe et lsgerement en retrait de la partie terminale 2a, un prolongement cylindrique 5 comportant une collerette de butée 6 dont la fonction apparait dans ce qui suit. Un raccord 7 est formé partir de la collerette 6 pour permettre la liaison avec un tube d'amenée d'eau sous pression. Le prolongement 5 débouche dans la chambre 3 par l'intermédiaire d'un trou 8 de diametre inférieur la section de passage du prolongement 5. La chambre 3 est en relation avec une capacité de transfert 9, de type cylindrique, communiquant avec le logement 4 par untrou iOde diamètre nettement inférieur.La capacité de transfert 9 est munie intérieurement d'une fourrure il, en matière déformable élastiquement, de préférence en élastomère silicone La fourrure 11 prend appui sur le fond de la capacité 9 bordant le trou 10 et présente un diamètre extérieur choisi pour faciliter une introduction glissement doux dans la capacité Ç bordant le trou 10 et présente un diamètre extérieur choisi pour faciliter une introduction glissement doux dans la capacité de transfert 9. L'épaisseur de la fourrure 11 est choisie de maniere que la section de passage interne qu'elle délimite soit, sensiblement, de l'ordre du diamètre du trou 10. La fourrure 11 est équipée, au niveau de sa partie terminale correspondant à la chambre 3, d'un embout métallique conique et rainuré 12 sur lequel prend appui un bouchon 13 occupant la chambre 3. Le bouchon 13 est muni d'un joint d'étanchéité 14 et coopère avec un chapeau de fermeture 15 adapté sur la partie terminale 2a. Le serrage du chapeau 15 est prévu pour fermer la chambre 3 de façon étanche et pour appliquer, par l'intermédiaire du bouchon 13, la partie périphérique de la fourrure 11 bordant l'embout 12, sur une portée tronconique 16 ménagée dans la zone de raccordement entre la chambre 3 et la capacité de transfert 9. Le serrage du chapeau 15 permet, ainsi, d'établir une étanchéité périphérique, par la fourrure 11, entre la chambre 3 et la capacité 9. Le bouchon 13 comporte, dans sa paroi périphérique, un décolletage 17 délimitant, avec la paroi périphérique de la chambre 3, un passage annulaire 18 communiquant en permanence avec le trou 8. Le bouchon 13 comporte, dans la partie 17 décolletée et au niveau de la face transversale correspondant à l'embout 12, des crans ra diaux 19 faisant communiquer le passage annulaire 18 avec un dégagement en creux 20 pratiqué axialement dans le bouchon 13 pour etre placé en coïncidence avec la section de passage présentée par la fourrure 11; au niveau de l'embout 12. La fig. 3 montre que, de préférence, le bouchon 13 est constitué en deux parties, de manière 9 faciliter ltexécution, notamment par moulage, dans le cas de réalisation en matière plastique, ainsi que le montage ou démontage du joint 14. De préférence, le dégagement 20 est exécuté pour laisser subsister, au niveau de son fond, un bossage saillant 21 en forme de tronc de cône ou de cône, dont le sommet est tout au plus situé dans le plan passant par la face transversale correspondante du bouchon 13. Le logement cylindrique 4 est, de préférence, occupé par une cloche ou une cuve 22 centrée sur un rebord 23 formé par un emr bout de raccordement 24 adapté dans une bague 25 vissée sur la partie terminale 2b. L'embout 24 assure, également, le maintien d'un puits 26 de régulation et d'amortissement l'intérieur de la cuve ou cloche 22. Le puits 26 comprend une base 27 centrée par le rebord 23 et un prolongement axial cylindrique 28 traversant le fond de la cuve ou cloche 22 et prenant appui sur le fond du logement 4 en ceinturant l'orifice du trou 10. Le prolongement 28 délimite un alésage axial borgne 29 formant une cavité-tampon d'amortissement dont le diamètre est sensiblement supérieur celui du trou 10.La cavité 29 est maintenue en relation, par au moins un trou 30 d'intercommunication radiale, avec une chambre annulaire 31 ménagée entre le prolongement 28 et la cuve ou cloche 22. Le trou 30 est pratiqué distance du fond fermé de la cavité 29. La chambre annulaire 31 communique avec des trous axiaux 32 pratiqué dans la base 27 pour déboucher dans un dégagement central 33 ménagé dans la face de la base opposée au prolongement 28. Le dégagement 33 peut astre fond plan ou comporter, de préférence, dans sa partie médiane, un bossage 34 du type conique sommet tronqué ou non. Le dégagement 33, quelle que soit sa forme, communique en permanence avec un alésage axial borgne 35 présenté par l'embout de raccordement 24. A cet égard, le bossage 34 peut avoir son sommet situé dans le plan de la face correspondante de la base 27 ou encore engagé å l'intérieur de l'alésage 35. L'embout 24 présente au moins un trou radial 36 pratiqué 5 partir de la face périphérique extérieure pour déboucher dans l'alésage borgne 35. L'embout 24 est enfilé l'intérieur d'un tube souple d'acheminement 37, immobilisé axialement par un col 38 formé par la bague 25 pour serrer ledit tube sur une portée tronconique 39 présentée par l'embout. Le trou 36 est pratiqué pour être situé au deli de la zone de l'embout recouverte par le col 38. Le corps 2 forme, à l'opposé du prolongement 5, un palier pour le montage de l'axe d'articulation 41 d'un levier 42 dont le plan de rotation passe par l'axe longitudinal du corps 2. Le levier 42 comprend une extrémité de butée 43 destinée à coopérer avec le corps 2 et, par exemple, la partie terminale 2b Le levier 42 forme, l'opposé de la butée 43, un taraudage 44 portant une vis d'actionnement réglable 45 munie d'un contre-écrou 45a. La vis 45 est destinée coopérer avec un piston coulissant bout hémisphérique 46 monté dans un guide tubulaire formé radialement par le corps 2. Le guide 47 débouche dans la capacité 9, de sorte que le piston 46 peut hêtre amené en contact avec la fourrure 11. Le levier 42 comporte également, entre l'extrémité 43 et la branche 44, une tête 48 de montage de la tige 49 de support d'un flotteur 50. La tête 48 est prévue pour permettre un montage de la tige 49, soit sensiblement perpendiculaire l'axe du corps 2, comme illustré par la fig. 2, soit dans une position sensiblement parallèle -(fig. 5). A cet effet, la tête 48 peut comporter deux trous borgnes taraudés, de directions orthogonales. Dans l'exemple de mise en place, illustré par la fig. 1, la tige 49 est montée sur la tête 48 de maniere 9 s'étendre de façon sensiblement perpendiculaire 9 l'axe du corps 2. Le fonctionnement du robinet décrit ci-dessus est le suivant. L'eau sous pression, délivrée i l'intérieur du raccord 7 et du prolongement 5, traverse le trou 8 pour occuper le passage 18 au niveau duquel elle subit un premier laminage. Un effet semblable est créé lors du passage forcé entre les crans 19 menant au dégagement 20. La chambre 3 et les organes qu'elle comporte forment ainsi un premier étage de réduction de pression et de laminage ayant, sup- plémentairement, un effet de régulation par la présence du cône 21 rétablissant un régime d'écoulement moins tourbillonnaire. Apres le dégagement 20, l'eau emprunte la fourrure 11 qui tend par sa longueur å recréer un régime d'écoulement du type laminaire. L'eau traverse alors le trou 10 et pénetre dans la cavité 29 où elle subit, du fait de la conformation borgne de cette cavité, un effet tampon amortisseur avant d'être délivrée par le trou 30 dans la chambre 31. Le volume de cette chambre, notablement plus grand que celui de la cavité 29, produit une autre phase de détente de l'eau qui emprunte alors les trous axiaux 32 menant au dégagement 33. Comme précédemment, le cône 34 tend à rétablir un régime d'écoulement du type laminaire de l'eau qui suit l'alésage borgne 35 de l'embout 24. L'eau traverse ensuite le ou les trous d'intercommunication 36 et provoque le gonflement élastique de la partie périphérique du tube 37 avant d'emprunter 1A section de passage libre offerte par ce dernier, au-delà de l'extrémité de embout de raccordement 24. La réaction élastique de déformation du tybe 37 introduit une phase supplémentaire de décompression et de détente qui a la particularité de s'adapter, soit aux variations de pression régnant dans le circuit de distribution, soit aux pressions différentes pouvant exister entre un circuit de distribution et un autre. La partie 37e du tube 37, correspondant i la zone de déformation élastique favorisant le passage définitif de l'eau, cons- titue une chambre de détente finale 9 réaction automatique adaptable aux variations de pression. L'eau délivrée a subi plusieurs phases successives de détente, de décompression, de laminage, de freinage et de rétablis- sement d'un régime d'écoulement du type laminaire et traverse ainsi le corps 2 sans qutil en résulte un bruit d'écoulement audible. Lorsque le niveau de remplissage commande l'élévation du flotteur 50, le levier 42 est entraîné dans le sens de la flèche fl. La vis 45 pousse le piston coulissant 46 dans le sens de la flèche f2. Le piston 46 pénètre radialement dans la capacité 9 et provoque l'aplatissement de la fourrure 11 en élastomere jusqu'8 obstruction complète de la section de passage. La fourrure 11 assume alors une fonction d'obturateur statique en combinaison avec le piston 46. I1 y a lieu de noter que l'obturation intervient-entre la première chambre 3 de détente et de réduction de pression et la chambre extrême 31. L'action et la fonction de détente de cette chair bre 31 peuvent donc toujours intervenir pendant la phase d'obturation progressive qui n'engendre aucun phénomene sonore perceptible La fonction de la cloche est justement de contribuer à doubler distance la paroi de la partie terminale 2b afin de limiter la résonnance et la transmission par conduction. Cependant, dans certains cas, un fonctionnement satisfaisant peut être obtenu sans mise en oeuvre d'un tel organe. La phase de réduction de circulation menant 3usqu'a l'obturation totale peut ainsi se dérouler sans faire naître de bruit caracteristique, comme dans les appareils actuellement connus. Dans le but de supprimer toute source de transmission et de conduction de bruit de circulation, une autre disposition de l'invention consiste i réaliser l'ensemble des pièces constitutives décrites précédemment en matière plastique, de préférence en polycarbonate. Dans le même but, une autre disposition, illustrée par la fig. 2, consiste assurer le montage du raccord 7 sur la paroi du réservoir A en prévoyant l'interposition, de part et d'autre de cette dernière, de deux garnitures 51 en élastomère. Chaque garniture possède une ouverture centrale 52 de passage du raccord 7, une lèvre 53 bordant l'ouverture 52 et des fenêtres 54 concentriques. Les garnitures sont montées face face et de part et d'autre de la paroi du réservoir pour engager les lèvres 53 dans un trou 55 de passage du raccord 7. Une des garnitures 51 est en appui contre la collerette 6, alors que l'autre est pressée, par I'intermédiaire d'une rondelle 56, sertie libre sur la portée d'un écrou 57. Un tel montage oermet d'interposer entre le raccord 7 et la paroi une sorte de filtre vibrations supprimant toute transmission dans un sens ou dans l'autre et contribuant, de ce fait, favoriser une circulation sans risque da résonnance par le réservoir. Un autre avantage de l'objet de l'invention réside dans le fait que le contrôle et l'obturation de la circulation de l'eau ne fait intervenir aucun siège d'appui pour un obturateur mobile, comme cela est classique dans les conditions traditionnelles. I1 en résulte l'absence de zone morte ou de moindre circulation favorable un entartrage responsable d'un fonctionnement ultérieur défectueux. Au contraire, la déformation imposée a la garniture 11 a, obligatoirement, pour effet, dans le cas improbable où un dépôt ou un entartrage pourrait résulter de la circulation axiale, de rompre la pellicule en cours de formation et d'éliminer ainsi tout dépôt dans la zone d'obturation. Un risque de fuite est ainsi totalement éliminé. En outre, le seul élément mobile du robinet conforme 9 l'invention est constitué par le piston 46 qui est situé en dehors du milieu liquide traversant le corps du robinet. Il s'ensuit qu'un tel organe mobile est 9 l'abri de tout risque de blocage intempestif par suite de dépôt, de formation de concrétions ou d'apport de corps étrangers qui pourraient être vehiculés par l'eau. La fig. 5 montre une variante de mise en oeuvre dans laquelle le robinet 1 est adapté au niveau du fond d'un réservoir A, lorsque l'alimentation de ce dernier, par construction, doit être assurée par le bas. Dans un tel cas, le robinet décrit ci-dessus est monté sur le fond, comme dit précédemment, et la tige 49 du flotteur 50 est alors adaptée sur la tête 48 pour s'étendre de façon sensiblement parallèle 9 l'axe du corps 1. Dans les deux cas de montage, il faut noter que la vis 45 représente aussi un organe de réglage du niveau de remplissage du réservoir. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Robinet d'alimentation d'un réservoir i niveau constant et remplissage automatique, du type comprenant un corps de passage muni d'un raccord de montage et de liaison avec un tuyau d'alimentation en fluide liquide sous pression, caractérisé en ce que ledit corps (2) comprend :: - une première chambre (3) de réduction et de détente, - une capacité de transfert allongée (9) déforma- ble radialement, communiquant avec la première chambre, - une deuxième chambre (31) de réduction et de détente communiquant avec la capacité de trans fert, - un embout (24) de raccordement entre la deuxième chambre et un-tube d'acheminement (37) déformable élastiquement, - un moyen (35-36-37a) détendeur à fonctionnement automatique associé à l'embout et au tube, - et un détecteur de niveau (49) commandant un piston (46) coulissant porté par le corps pour agir sur la capacité et lui faire assumer une fonction d'obturateur statique dans sa partie comprise entre les deux chambres. 2 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première chambre de détente (3) est aménagée i l'une des parties terminales (2a) du corps et comprend une chambre cylindrique, un bouchon (13) occupant la chambre avec laquelle il délimite un passage annulaire (18) de section utile inférieure d celle du raccord (7) avec lequel il communique, cet intervalle étant, par ailleurs, en relation avec la section utile de la capacité de transfert (9) faisant suite i la première chambre. 3 - Robinet selon la revendication I ou 29 caractérisé en ce que la première chambre de détente (3) comprend un bouchon (13) délimitant un passage annulaire (18) et comportant en bout des crans radiaux (19) faisant communiquer ledit passage avec un dégagement interne (20) axial présenté par ledit bouchon en alignement avec la capacité de transfert (9). 4 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité de transfert (9) est constituée par une fourrure (11) tubulaire, en matière élastique, immobilisée axialement dans la capacité entre le bouchon (13) de la première chambre et un trou (10) de communication avec la seconde chambre (31). 5 - Robinet selon la revendication 4, caractérisé en ce que le serrage du bouchon assure le maintien et l'étanchéité de la fourrure dans son alésage. et par rapport aux premiere et deuxième chambres. 6. - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième chambre (31) est aménagée la seconde partie terminale (2b) du corps et comprend un logement cylindrique (4) de volume supérieur à celui de la première chambre, un puits-tampon (26) com musiquant axialement avec la capacité de transfert (9) et radialement avec un espace annulaire (31) de détente qu'il délimite dans la chambre, un embout de raccordement (24) fermant la chambre et portant le puits et des moyens (32-33) faisant communiquer ladite chambre avec l'embout. 7 - Robinet selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyen faisant communiquer l'espace annulaire (31) et l'embout de raccordement (24) comprennent des trous axiaux (32) pratiqués dans la base (27) du puits et menant un dégagement (33) ménagé dans cette dernière pour être en relation avec un alésage borgne (35) présenté par l'embout qui est monté par une bague (25) sur la partie terminale (2b) correspondante du corps. 8 - Robinet selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dégagement (33) de la base du puits (26) forme un bossage (34) de type conique aligné avec l'axe de l'alésage borgne (35) de l'embout (24). 9 - Robinet selon la revendication 1, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que l'embout (24) est associé au tube d'acheminement (37) par l'intermédiaire d'un col (38) formé par la bague (25) pour serrer ledit tube sur l'embout qui présente au moins un trou radial (36) pratiqué en dehors de la zone du col pour faire communiquer l'alésage borgne de l'embout avec l'intervalle entre ce dernier et le tube dont la zone, correspondant au plan du trou radial, forme un dé tendeur (37a) à fonctionnement automatique. 10 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (46) coulissant est monté radialement sur le corps et agit directement sur la fourrure. 11 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de niveau comprend un levier (42) pivotant sur le corps, portant un doigt (45) réglable d'actionnement du piston (46) et formant une tête (48) de montage de la tige d'un flotteur. 12 - Robinet selon la revendication 1 ou 11, caractérisé en ce que le robinet est adaptable en partie haute ou basse d'un réservoir (A) et comporte > à cet effet, un raccord (7) s'étendant a angle droit par rapport au corps (2) et un levier (42) de détection de niveau possédant une tte de montage (48) de la tige d'un flotteur s'étendant selon une direction sensiblement parallèle ou perpendiculaire à l'axe tu corps. 13 - Robinet selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dégagement interne du bouchon (13) comprend un bossage (21), du type ironique, aligné avec l'axe de la fourrure (il). 14 - Robinet selon la revendication I ou 12, caractérisé en ce que le raccord (7) est adapté sur et traverse une paroi de support au moyen de deux garnitures (51) formant filtre acoustique.