Brevet FR2519272A1 — publié le 19830708

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, aux accessoires de plomberie pour bains thérapeu- tiques et stations thermales et concerne plus particulière- ment un dispositif réclable pour diriger un mélange d'eau et d'air animé d'une grande vitesse, issu d'une source, vers l'intérieur d'une douche ou bain thérapeutique et qui offre la particularité de pouvoir ête fermée à volonté. L'idée générale d'utiliser une buse réglable angulairement pour diriger à un débit rapide un mélange d'air et d'eau, dans une cabine ou un bain d'hydrothérapie ou analogue, est universellement connue Toutefois, les dispositifs à buse réglable de la technique antérieure présentent un ou plusieurs inconvénients par rapport à la présente invention Plus précisément, les dispositifs de la technique antérieure utilisés pour régler la direction des jets dans les installations d'hydrothérapie sont rela- tivement désavantageux du point de vue de la sécurité, de l'aspect, du coût ou d'une combinaison de ces facteurs. Toutefois, la présente invention vise à remédier aux défauts de la technique antérieure, qui ne propose pas de buse réglable permettant à l'utilisateur d'arrêter sélectivement un ou plusieurs jets installés dans une cabine de douche ou bain thérapeutique, sans que l'eau puisse entrer dans les tuyauteries d'air, en particulier, pendant que le système de jets est en action Comme on le verra par la suite, bien que les moyens pour arrêter la circulation d'un courant d'eau et d'air à une pression relativement élevée soient relativerent simples, le fait de mettre à la disposition de l'utilisateur cette possibilité de réglage comporte de sérieuses implications fonctionnelles Plus précisément, en arrêt Rnt l'écoulement d'un mélange d'eau et d'air à pres- sion relativement élevée, provenant d'un ou de plusieurs des jets d'un système d'hydrothérapie, en particulier pendant que ces autres jets du système sont en marche, on est pratiquement assuré que le mélange d'eau et d'air va gagner sous pression es tuyauteries d'air et soulever de très graves problèmes. Par exemple, dans les installations dans lesquelles un conduit d'air séparé est prévu pour chaque jet, et si ce conduit se termine à l'extérieur de la douche en un endroit o aucune disposition n'a été prise pour recueillir et pour évacuer l'eau, on peut se heurter à un grave problème de refoulement d'eau créant des dangers sérieux pour la santé et la sécurité de l'utilisateur, tout en affectant l'intégrité structurale de la structure de support entou- rant la douche ou le bain Ce problème est particulière- ment ennuyeux pour des installations de douches intérieures, car l'eau s'échappant par l'admission d'air pourrait gra- vement endommager la région entourant la douche ou le bain. Bien qu'il soit probable que certains dispositifs d'hydrothérapie de la technique antérieure soient pourvus de moyens pour isoler les tuyauteries d'air des tuyauteries d'eau, afin de faciliter l'arrêt des jets, on présume qu'au- cun de ces dispositifs de la technique antérieure ne comporte des moyens pour réaliser cette isolation de l'air et de l'eau pendant que les jets sont en marche En conséquence, les dispositifs de la technique antérieure n'offrent pas à l'utilisateur d'un bain bouillonnant la possibilité de fermer sélectivement un ou plusieurs des jets pendant le fonctionnement, afin de lui permettre d'expérimenter l'ac- tion d'une combinaison particulière de jets en marche et arrêtés, sans pour autant l'exposer aux risques et aux dangers mentionnés ci-dessus C'est ainsi, par exemple, que le tableau suivant enumère des brevets américains se rapportant à ce domaine et qui décrivent une grande partie de la technique antérieure concernant des buses réglables pour les installations thérapeutiques et analogues: Brevet Inventeur US-A 3 540 438 Jacuzzi US-A 3 605 131 Brazel et al US-A 3 628 529 Steimle US-A 3 662 406 Giglio US-A 3 788 306 Eberhard US-A 3 859 990 Simon US-A 3 890 656 Mathis US-A 3 905 358 Jacuzzi US-A 3 985 303 Steimle US-A 3 986 217 Doerr et al Le dispositif de buse réglable, qui fait l'objet de la présente invention>comprend,six composants, à savoir deux raccords filetés à bride, un obturateur/buse sphé- rique traversé par un canal cylindrique, une bague d'arrêt, un ressort et un clapet automatique de non-retour qui est monté à la sortie d'une source appropriée produisant un courant à grande vitesse d'eau et d'air afin de former un jet tourbillonnant Ces raccords sont cylindriques et destinés à s'emboîter concentriquement Le raccord extérieur est fileté à la fois intérieurement et extérieurement. Son filetage extérieur est destiné à relier le raccord extérieur à la sortie de la source compor- tant le clapet de non-retour Le filetage intérieur, c'est- à-dire le "taraudage" du raccord extérieur, est conçu pour coopérer avec le filetage extérieur correspondant du raccord intérieur, lequel se serre ainsi concentriquement dans celui-ci Les raccords intérieur'et extérieur possèdent des brides annulaires qui se recouvrent à leurs extrémités respectives situées sur le côté visible par l'utilisateur. La bride du raccord extérieur est plate afin de s'appliquer à plat contre la surface plate de la paroi de la cabine de douche et est incurvée de l'autre côté La bride du raccord intérieur est incurvée du côté de la paroi latérale de la cabine de douche ou de bain et a pratiquement la même forme que la surface incurvée du raccord extérieur, afin de bien épouser le contour de cette dernière quand on visse le raccord intérieur dans le raccord extérieur. L'obturateur sphérique est retenu dans le raccord intérieur par une bague d'arrêt et un ressort qui s'ajus- tent à force le long de la surface intérieure du raccord intérieur, à l'extrémité de celui-ci qui s'avance à tra- vers la paroi de la cabine de douche en direction de l'ex- térieur L'ouverture de l'obturateur sphérique est conçue pour se terminer dans le plan de la bride du raccord inté- rieur, afin d'éviter la présence d'éléments saillants qui risqueraient de blesser l'utilisateur L'obturateur-sphéri- que est logé dans le raccord intérieur o il est serré par le ressort de compression contre les surfaces incurvées s'étendant le long de la partie intérieure et de la bride annulaire du raccord intérieur Le ressort et la surface incurvée coopèrent avec la surface intérieure du raccord intérieur pour former une cuvette dans laquelle l'obtura- teur sphérique peut être tourné de 3600 dans toutes les directions, ce qui permet à la fois de régler la direc- tion du jet et d'interrompre celui-ci, comme expliqué plus en détail dans la suite du présent mémoire Il est à remar- quer que, pendant le fonctionnement normal, quand l'obturateur sphérique est orienté de façon à permettre une libre circu- lation du mélange, le clapet de non-retour est ouvert, permettant ainsi à l'effet de trompe ou effet "venturi" du courant d'eau traversant l'enveloppe d'aspirer de l'air des tuyaux d'arrivée d'air Par contre, quand l'obturateur sphérique a été tourné de façon à orienter son canal per- pendiculairement à la direction de circulation du mélange d'eau et d'air, cette circulation est pratiquement coupée et la contre-pression résultante ferme automatiquement le clapet, empêchant ainsi les fuites indésirables de l'eau à haute pression vers le tuyau d'arrivée d'air. En conséquence, un but principal de l'invention consiste à fournir un dispositif de buse réglable pour une douche à tourbillons ou un bain bouillonnant ou de station thermale, dispositif qui apporte des moyens permet- tant de couper partiellement la circulation de l'eau pen- dant le fonctionnement global de l'installation. L'invention a également pour but de fournir un dispositif de buse réglable pour bains bouillonnants et douches à tourbillons et ensembles analogues: qui est destiné à être fixé au tuyau de sortie d'une source appropriée à travers une ouverture ménagée dans la paroi d'une cabine de douche, et qui comporte des moyens pour régler la direction de l'obturateur/buse, ainsi que des moyens pour orienter cet obturateur de façon à interrompre la circulation d'une partie des fluides pen- dant le fonctionnement global de la douche ou du bain qui est conçu pour permettre à l'utilisateur d'arrêter, à volonté, la circulation du mélange d'eau et d'air, tout en comportant des moyens qui empêchent auto- matiquement la contre-pression résultante de produire des fuites d'eau dans le tuyau d'arrivée d'air qui comporte des moyens permettant à l'utilisa- teur d'arrêter, à volonté, la circulation d'eau sans risquer que se produisent des fuites d'eau sous l'effet de la contre-pression, ce dispositif étant de fabrication économique, ne nécessitant aucun assemblage de pièces et comportant un nombre minimal de pièces relativement simples et bon marché, qui peuvent être fabriquées en une mat:ière plastique moulée ou en du laiton. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description illustrative et non limitative qui va suivre, en référence aux dessins dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective éclatée d'un dispositif de buse conforme à l'invention; la figure 2 est une vue de face montrant le dis- positif de l'invention dans la position dans laquelle son obturateur sphérique est fermé; la figure 3 est une vue de face analogue à la précédente, montrant la position du clapet de non-retour la figure 4 est une coupe latérale du dispositif de l'invention monté sur la surface de la paroi d'un tube ou d'une cabine de douche ou de bain; et la figure 5 est une vue à plus grande échelle du clapet de non-retour utilisé par la présente invention, et qui illustre la manière dont ce clapet réagit à la fermeture de l'obturateur, en accord avec l'invention. En se référant aux figures 1 à 4, on voit que le dispositif 10 pour hydrothérapie selon la présente in- vention, comprend un raccord 12 à venturi destiné à être serré contre la surface extérieure de la paroi d'un tube et qui possède un premier raccord tubulaire 14 appelé à être relié à une source d'eau sous pression appropriée, Le raccord 12 comprend également une chambre cylindrique 18 de mélangeage, perpendiculaire aux deux raccords tubu- laires 14 et 16 et qui se termine par une bride 20 des- tinée à s'appliquer contre la surface extérieure de la paroi 22 d'une cabine de douche ou étant coaxialement ali- gnée avec une ouverture 23, de préférence circulaire, de la paroi de cette cabine de douche. Le dispositif de l'invention comprend également un raccord extérieur 24 monobloc comprenant une partie cylindrique 28 et une bride 26 Il est à noter que la par- tie cylindrique 28 est filetée à la fois intérieurement et extérieurement Le filetage extérieur est destiné à se visser dans un taraudage correspondant de la chambre cylindrique 18 de mélangeage faisant partie du raccord 12 à venturi en traversant l'ouverture 23 de la paroi de la cabine de douche, la bride 26 du raccord extérieur 24 s'appliquant contre le pourtour de l'ouverture 23, en exer- çant une pression sur la surface intérieure de celle-ci, de manière à fixer à la fois le raccord 12 à venturi et le raccord extérieur 24 à la paroi 22 de la cabine de dou- che ou de bain. Comme on le voit sur la figure 1, l'invention comprend aussi un raccord intérieur 30, dont la forme est semblable à celle du raccord extérieur 24 et qui comprend ainsi une partie cylindrique 34 solidaire d'une bride 32. La surface extérieure de la partie cylindrique 34 du rac- cord intérieur 30 est filetée et peut, de ce fait, se visser dans le taraudage correspondant de la surface inté- rieure de la partie cylindrique 28 du raccord extérieur 24 La bride 32 du raccord intérieur 30 est destinée à venir se placer' juste au-dessus de la bride 26 du raccord exté- rieur 24 quand le raccord intérieur 30 a été vissé à fond dans le raccord extérieur 24 La raccord intérieur 30 est également destiné à constituer une chambre intérieure capable de contenir un ressort d'arrêt 40, une bague d'arrêt 42 et une buse ou obturateur sphérique 36 que traverse un canal continu 38 La bague d'arrêt 42 comporte une bor- dure 43 qui s'étend, dans le sens radial, au-delà de la surface extérieure de la bague 42 et qui s'étend aussi radialement au-delà de la surface intérieure de cette bague 42 La partie de la bordure 43 de la bague d'arrêt 42 qui s'étend à l'intérieur de la surface de la bague 42 est destinée à recevoir le ressort 40 et, ainsi, constitue un support pour l'extrémité de ce ressort 40, en face de l'obturateur sphérique 36, et se trouve dans une position relativement fixe de contact avec les raccords intérieur et extérieur, indépendamment de la compression du ressort. De plus, la bordure 43 de la bague d'arrêt 42 qui comporte la partie s'étendant radialement au-delà de la surface extérieure de la bague 42 est soudée au raccord intérieur , par points ou par ultrasons, et elle est voisine d'une bague fendue intérieure 27 faisant partie intégrante de la partie cylindrique 28 du raccord extérieur 24 contre laquelle la bague d'arrêt 42 prend appui Il est à noter que la bague fendue 27 présente une encoche 29 Deux enco- ches 29 similaires sont ménagées dans des parties opposées de la bague fendue 27 afin de permettre d'utiliser sans difficulté une clé ou un outil analogue pour serrer fer- mement et d'une manière classique le raccord extérieur 24 après qu'il a été vissé dans le raccord 12 à venturi. Il convient également de noter que de telles clés sont universellement connues dans la technique et qu'il serait superflu de les décrire en détail ici, du fait qu'elles ne constituent pas une caractéristique de la présente inven- tion. On comprend aisément, en particulier en considérant la figure 4, que l'obturateur sphérique 36 est normalement serré entre le ressort 40 de compression et la bague d'arrêt 42, à l'une de ses extrémitéset la surface annulaire 35 de la bride 32 du raccord intérieur 30, à son autre extré- mité De plus, tous les techniciens avertis dans le domaine de la présente invention comprendront sans difficulté que, ainsi serré, l'obturateur sphérique 36 peut tourner de 3600 dans toutes les directions, de sorte qu'il est relati- vement facile d'aligner coaxialement le canal 38 de l'obtu- rateur avec l'axe longitudinal de la chambre cylindrique 18 de mélangeage du raccord 12 à venturi, de manière à permettre le passage d'un débit maximal du mélange d'eau et d'air dans la partie intérieure du tuyau de douche auquel le dispositif de la présente invention est relié, ou, au contraire, de placer l'obturateur 36 de façon que son canal 38 soit sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la chambre 18 de mélangeage, en interrompant ainsi pra- tiquement la circulation du mélange d'eau et d'air en ques- tion venant du raccord 12 à venturi. Cette position fermée ou bloquée est représentée sur la figure 2,sur laquelle on voit que l'obturateur sphé- rique 36 a été tourné de façon que son canal 38 soit sensi- blement perpendiculaire à l'axe de la chambre cylindrique 18 de mélangeage Dans cette situation, le corps de l'obtu- rateur sphérique 36 bloque la circulation du mélange de liquide et d'air Seule, la présence facultative de deux petits trous de fuite 44 et 46 permet éventuellement à une petite quantité du mélange d'eau et d'air de s'échapper vers la douche à laquelle le dispositif de l'invention est relié Ces trous de fuite 44 et 46 diminuent légèrement la contre-pression que développe l'interruption quasi totale de la circulation du mélange par suite de la rotation de l'obturateur sphérique 36 Toutefois, la contre-pression développée par le mélange d'eau et d'air à la suite de l'interruption de la circulation, quand le dispositif-de l'invention est dans la position fermée représentée sur la figure 2, est encore considérable et suffisante pour créer un reflux qui, sans la présence du clapet de non- retour original de la présente invention, aurait soulevé un problème Plus précisément, la présente invention prévoit aussi un nouveau clapet 50 de non-retour qui est représenté clairement sur les figures 3, 4 et 5 et qui est placé dans un canal 48 prévu entre le fond du raccord 16 du tube d'ar- rivée d'air et la surface supérieure adjacente de la chambre cylindrique 18 de mélangeage Normalement, quand l'obtura- teur 36 est placé de façon à permettre la circulation du mélange, le clapet 50 occupe sa position inférieure, re- présentée sur les figures 3 et 4 Dans ce cas, une quantité suffisante d'air traverse le canal 48 et passe autour du clapet 50 pour permettre à l'effet de trompe du courant d'eau provenant à grande vitesse du raccord 14, et péné- trant dans la chambre 18 de mélangeage, d'aspirer de l'air du raccord 16 dans cette chambre 18 afin de le mélanger au courant d'eau, d'une manière normale, universellement connue Par contre, quand le dispositif de l'invention est en position de fermeture et que l'obturateur sphérique 36 a été tourné à la position de blocage représentée sur la figure 2, la contre-pression ainsi développée repousse le clapet 50 à sa positionsupérieure, comme on le voit mieux sur la figure 5 Dans cette position, le clapet 50 empêche une circulation Indésirable d'eau du raccord 14 ou de la chambre 18 de mélangeage dans le raccord 16, em- pêchant ainsi le blocage du mélange d'eau et d'air à l'inté- rieur de la douche, et ce, sans créer pour autant l'inconve- nient d'une fuite nuisible d'eau dans l'alimentation d'air, comme il a été décrit plus haut De plus, comme on le voit clairement sur la figure 5, le clapet de non-retour 50 comprend une plaquette 52 d'obturationdes jambes 54 et des crochets 56 Les crochets 56 tiennent le clapet suspen- du pendant le fonctionnement du dispositif, tandis que la plaquette 52 met le clapet en position d'obturation, en réponse à l'augmentation de la pression dans la chambre 18 de mélangeage, en cas d'arrêt de la circulation du jet de mélange air/eau. On voit donc que quand le dispositif est complète- ment assemblé, comme représenté sur la figure 4, le raccord extérieur 24 est vissé à fond dans le raccord 12 à venturi jusqu'à ce que la bride 20 du raccord 12 soit fermement serrée contre la surface extérieure de la paroi 22 de la cabine de douche, et que la bride 26 du raccord extérieur 24 est serrée contre la surface intérieure de la paroi -22, fixant ainsi solidement les deux raccords 12 et 24, par compression, à la douche De plus, on voit sur la fi- gure 4 que le raccord intérieur 30 est également vissé à fond dans le raccord extérieur 24 et-que l'obturateur sphérique 36, le ressort 40 et la bagué d'arrêt 42 sont comprimés entre la surface annulaire de la bride 32 du raccord 30 et de la bague fendue 27 du raccord extérieur 24 De plus, on voit que lorsque l'obturateur 36 occupe la position représentée sur la figure 4, dans laquelle son canal 38 est pratiquement aligné avec l'ouverture 23, le mélange d'eau et d'air traverse librement le dispositif de l'invention pour gagner l'intérieur de la douche On voit également que lorsque, au contraire, l'obturateur 36 a été tourné, habituellement à la main, en repoussant simplement l'obturateur vers l'intérieur, en direction du ressort 40 > et en exerçant une force de rotation, par exemple au moyen d'un doigt, le canal 38 peut être facile- ment déplacé de façon à devenir perpendiculaire à la direc- tion de circulation du mélange, comme représenté sur la figure 2, bloquant ainsi pratiquement la circulation du mélange d'eau et d'air en direction de l'intérieur de la douche ou du bain Dans ce dernier cas, la contre-pression qui résulte de l'interruption de la circulation de l'eau par le corps de l'obturateur sphérique 36, soulève le clapet à sa position supérieure, représentée sur la figure 5, empêchant ainsi un courant indés able d'eau de gagner le raccord d'air 16, comme il a été expliqué plus haut. Ainsi, la présente invention permet à l'utilisateur d'une douche à tourbillons ou d'un bain bouillonnant d'hydrothéra- pie conforme à la présente invention d'interrompre, à volonté, la circulation du mélange rapide d'eau et d'air dans une ou plusieurs buses, afin de reprofiler les jets de la douche et/ou leurs effets sur le bain suivant un grand nombre de combinaisons possibles, tout en arrêtant automatiquement la circulation entre l'arrivée d'air et la chambre de mélan- geage afin d'éviter un reflux)hautement désavantageux et potentiellement dangereux, d'eau dans les tuyauteries d'air. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation repré- senté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'in- vention C'est ainsi qu'on a décrit ci-dessus un mode de réalisation préféré de l'invention utilisant un raccord à venturi dans lequel des raccords d'eau et d'air sont tous deux horizontaux et parallèles Toutefois, l'inven- tion n'est nullement limitée à une telle configuration et elle opérerait tout aussi efficacement par exemple, avec une arrivée d'air verticale reliée à chaque raccord à venturi et se terminant à proximité de celui-ci. Il convient également de noter que la forme parti- culière du clapet de non-retour décrite dans l'exemple ci-dessus n'a aucun caractère limitatif et qu'il est éga- lement possible d'utiliser de nombreux autres types de clapets susceptibles d'apporter une solution aux problèmes décrits ci-dessus de contre-circulation ou de refoulement. En conséquence, toutes ces variantes et modifications en- trent bien dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de buse réglable destine à être fixé à une paroi ( 22) de tube ou de cabine de douche ou de bain afin de propulser un mélange d'eau et d'air à grande vitesse dans la douche ou le bain, ce dispositif étant du type compor- tant une entrée ( 14) d'eau sous pression, une entrée ( 16) d'air, une chambre ( 18) de mélangeage dans laquelle l'eau circule et o elle produit un effet de trompe ou de "ven- turi", en aspirant-par un canal ( 48) de l'air provenant de l'entrée ( 46) et qui se mélange avec l'eau pour produire le mélange, et un obturateur/buse réglable ( 36) percé d'un canal ( 38) qui peut être sélectivement placé de façon à communiquer avec la chambre ( 18) de mélangeage et aussi dans une position sensiblement perpendiculaire à l'axe lon- gitudinal de ladite chambre ( 18) de mélangeage afin de bloquer pratiquement la circulation du mélange d'eau et d'air dans la douche ou le bain, dispositif ( 10) caracté- risé en ce qu'il comprend un clapet ( 50) de non-retour placé à proximité du canal ( 48) reliant l'entrée ( 16) d'air à la chambre ( 18) de mélangeage et qui bloque la circulation de l'eau entre la chambre ( 18) de mélangeage et l'entrée ( 16) d'air, quand on place sélectivement le canal ( 38) de l'obturateur/buse réglable dans une position sensible- ment perpendiculaire à l'axe longitudinal de la chambre ( 18) de mélangeage. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet ( 50) de non-retour comprend au moits un crochet ( 56) de suspension du clapet ( 50) dans sa po- sition d'ouverture, pendant le fonctionnement du dispositif ( 10), une plaquette ( 52) d'obturation pour déplacer ce clapet ( 50) à sa position de fermeture pendant l'arrêt de la circulation d'eau et, au moins, une jambe ( 54) re- liant le crochet ( 56) à la plaquette ( 52) en traversant le canal ( 48) d'entrée d'air. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également un ressort ( 40) comprimé emtre l'obturateur ( 36) et la chambre ( 18) de mélangeage, et en ce que la position de l'obturateur ( 36) est réglable par rapport à la chambre ( 18) de mélangeage afin de faci- liter le mouvement de rotation du canal ( 38) de l'obtura- teur ( 36) par rapport à la chambre ( 18) de mléiangeage. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur ( 36) réglable comporte des moyens constituant, au moins, un trou ( 44, 46) de fuite quand le canal ( 38) de l'obturateur ( 36) est sensiblement perpen- diculaire à l'axe longitudinal de la chambre ( 18) de mélan- geage, afin de permettre la circulation d'un courant forte- ment réduit de mélange d'air et d'eau dans ladite douche pour réduire la pression dans la chambre ( 18) de mélangeage.