Brevet FR2532971A1 — publié le 19840316

Dans les appareils de W.C. à aspiration siphonique de type traditionnel, l'eau du réservoir, brusquement introduite dans la cuvette, provoque une montes en niveau à l'intérieur de celle-ci, du fait que le faible diamètre du tau consti tuant le siphon n'absorbe pas le débit d'alimentation. Ainsi le siphon se remplit du liquide qui chasse l'air devant lui et lorsque le siphon est plein, l'aspiration siphonique se dé- clanche.Pendant cette phase, la plus grande partie de l'eau du réservoir s'est écoulée dans la descente en vertu du principe des vases communicants, d'où il résulte une consommation d'eau importante ta présente invention a pour objet de reme'- dier à cet inconvénient en réduisant considérablement cette consommation Elle est caractérisée par le fait qu'un clapet hydrau- lique est incorporé dans la partie terminale du siphon et, lors de l'enclanchement d'une chasse, joue tout d'abord le rôle de retenue d'eau.Puis, lorsque le siphon est plein, il coulisse de manière étanche tout d'abord dans une partie cy- lindrique pleine afin d'agir à la manière d'une pompe aspi- rante puis, en liberant l'orifice de la gaine de descente et en la mettant ainsi en communication directe avec le siphon, il provoque une aspiration siphonique de grande puissance. Un dispositif particulier assure l'évacuation de l'air à l'intérieur du siphon pendant le remplissage de celui-ci. Différents dispositifs dont certains a ont de type connu puisque décrits notamment dans les brevets français déposés par PIAT et LEGOFF sous les numéros 7316257 et 7911397, assurent l'automaticité complète du cycle qui comprend cinq phases successives, à savoir a) Fermeture du clapet qui, en position de non usage, reste ouvert. b) Remplissage d'un petit réservoir auxiliaire de type connu c) Arrosage de la cuvette avec, simultanément, montée en niveau et remplissage du siphon, air contenu dans ce dernier étant évacué au fur et à mesure. d) Ouverture du clapet et évacuation des effluents par aspi- ration siphoniqueO e) Vidange du réservoir auxiliaire dans le fond de la cuvette de manière à y rétablir la garde d'eau à son niveau convenable. Différentes variantes sont possibles à propos du réservoir dont le remplissage peut s'effectuer à d'autres moments du cycle par exemple après l'arrosage de la cuvette ou avant la fermeture du clapet ceci sans sortir du cadre de l'invention. L'invention sera mieux comprise si on se refère à la figure annexée dans laquelle la cuvette comporte une partie supérieure (I) dont le fond est en légère déclivité pour communiquer avec une gaine cylindrique (2) qui se prolonge vers le bas par une partie tronconique (3) elle même reliée au siphon (4) dont la partie terminale cylindrique (5) communique avec la gaine de descente (6). la gaine cylindrique présente la particularité d'avoir une hauteur correspondant sensiblement à la montée en niveau. Sa partie inférieure, à la limite de sa jonction avec (3) correspond au niveau inférieur de la partie culminante du siphon tandis que sa partie supérieure, à la limite de sa jonction avec (I), correspond au niveau supérieur de la partie culminante du- siphon. La partie inférieure de la gaine cylindrique correspond au niveau de la garde d'eau tandis que sa partie supérieure correspond sensiblement au niveau du point d'arrosage qui s'interrompt lorsque ce niveau est atteint en provoquant l'ouverture du clapet de la manière qui sera expliquée cidessous. La forme de la cuvette telle que décrite ci-dessus n' est pas impérative et il serait parfaitement possible d'en adopter d'autres. Toutefois elle présente l'avantage de permettre une économie d'eau considérable ce qui est le but de l'invention. A son point culminant (7) le siphon communique, par le circuit (8), avec la partie terminale (5) dans laquelle il débouche en (9), le circuit (8) étant aménagé de manière à se vidanger entièrement après chaque opération soit dans la gaine de descente soit dans le siphon. Un clapet (IO) garni d'un joint d'étanchéité, par exemple torique,- coulisse à l'intérieur de (5) pour se mettre alternativement en position de fermeture et d'ouverture. Sa course est aménagée de manière à ce que, au début de son ouverture, le coulissement s'effectue sur une partie cylindrique pleine (5 a). Ce clapet est, par une tige (II), solidaire d'un piston (I2) coulissant lui-m8me dans un vérin dont la fiasque avant (I3) comporte deux canaux respectivement (-I4) et (î5) débouchant à la fois vers l'extérieur et à l'intérieur de 1' alésage (I6) dans lequel coulisse la tige (II) laquelle porte une encoche (17) qui, lo@sque le clapet est fermé vient occuper la position (17a). Des joints d'étanchéité, par exemple toriques, assurent la non-communication des canaux (I4) et (I5) entre eux. Un distributeur à piston assure la commande du cycle, Il est de type généralement connu mais présente un certain nombre de dispositifs particuliers qui apparatront au cours de l'exposé. Il comporte, outre le point (I8) d'arrivée de l'eau, deux circuits respectivement (I9) et (20), le premier qui commande l'ouverture du clapet et l'autre qui en commande la fermeture Le circuit (19) débouche en (21) dans la flasque avant du vé- rin, le circuit (20) communique à la fois avec le circuit (22) qui débouche en(23) dans la flasque arrière du vérin et avec le circuit (14). l'enveloppe cylindrique du distributeur est en deux parties respectivement (25) et (26), la partie supérieure (26) étant de diamètre inférieur à celui de la partie inférieure(25) la tige de commande porte trois pistons respectivement (27),(28) et (29), les deux premiers coulissant dans la par tie- de plus faible diamètre, le dernier dans la partie de plus grand diamètre Le couvercle (30-) de l'enveloppe compor- te à l'intérieur de sa portée, un joint assurant l'étanchéité dans toutes les positions de la tige Entre la face interne du couvercle (30) et la face supérieure du piston (27) se trouve ménagée la chambre (24) qui comporte l'orifice (34) se prolongeant vers l'extérieur par le conduit (33) débouchant ici dans le conduit (31)-mais qui pourrait aussi bien déboucher dans une vidange. quelconque Le circuit 33 comporte un système quelconque de freinage de la circulation de l'eau comme par exemple un étranglement (35). Un conduit (31) partant du fond du réservoir (32) débouche dans la partie inférieure de (26). Enfin un orifice (36) placé dans la partie médiane de (25) communique par un conduit (37) avec un orifice (38) placé dans la partie inférieure du siphon, un conduit auxiliaire (37 a) reliant le fond du distributeur au circuit (37). Le canal (I5) alimente le réservoir (32) par un orifice (39) placé dans la partie supérieure de celui-ci. Un conduit (41) part du point(40) placé en haut du réservoir pour alimenter en (42) une boite à billes de type connu. La disposition des pistons et des orifices à l'intérieur du distributeur est aménagée de telle sorte que, en position basse de la tige figurée en traits pleins, l'eau alimente le circuit (I9). le circuit (20) communique alors avec le circuit (33) et le conduit (31) communique avec le conduit (37). Dans la position haute, les pistons (27),(28) et (29) étant venus se placer respectivement en (230s (28 a) et 29a), figurés en pointillé, le circuit (19) communique avec le conduit (3I). le fonctionnement du dispositif est le suivant On voit qu'en situation de non usage, figurée en traits pleins, la tige de commande du distributeur est en position basse. C'est le circuit (I9) qui est en service et, par la pression de l'eau, maintient le clapet ouvert. Cette disposition présente l'avantage qu'en cas de coupure d'eau, il est possible d'utiliser l'appareil par apport extérieur d'eau préalablement stockée. L'enclanchement d'un cycle est obtenu par soulèvement de la tige de commande ce qui amène les pistons (27), (28), et (29) respectivement dans la position (27a), (28a) et (29a) figurée en pointillé. On voit que c'est alors le circuit (20) qui entre en action et par la dérivation (2Z) ferme le clapet dans la position figurée en pointillé. L'eau placée devant le piston du vérin (I2) s'évacuant par les canaux (I9) et (31) vers le fond du réservoir, la gorge (I7) est venue se placer en (I7a) de sorte que le réservoir (32) est alimenté par l'intermédiaire des circuits (20) et (I4), la gorge (17a), le circuit (15)et l'orifice(39), l'étanchéité du fond étant assurée du fait que le conduit (31) ne communique avec aucun circuit ouvert, lorsque le réservoir est rempli, l'eau se met à circuler par 11 orifice (40) et le conduit (4I) vers la boite à bille (42) dont l'orifice de sortie se trouve placé à la limite des par ties (I) et (2) de la cuvette à un niveau légèrement plus élevé que le point culminant (7) du siphon et de manière à ce que, juste avant le blocage des billes, la partie (I) de la cuvette se trouve balayée par le jet Le niveau monte à la fois dans la cuvette et le siphon, l'air de celui-ci s'éva- cuant au fur et à mesure par le canal (8). lorsque les billes se bloquent dans la boite, l'eau circule par le canal (31) pour déboucher dans le distributeur et provoquer l'éjection de la tige vers le bas du fait de la différence de surface entre les pistons (28) et (29)o Pendant la course de la tige, dans la position où le circuit (19) commence à entre alimente, le circuit (20) cesse de l'être, tandis que (31) entre an communication avec (37). A ce moment précis, plus auoune pression ne s'exerce sur la face supérieure du piston (29) pour pouvoir terminer la course qui risque de s'interrompre Si, en cas où la pression étant très faible, l'impulsion donnée initialement s'avère insuffisante pour assurer la course complète. Dans le système de distributeur tel que décrit, ce risque est éliminé du fait que l'eau commençant à circuler par le circuit (19), le piston (12) recule en provoquant l' échappement vers la vidange de l'eau qui se trouve derrière lui et ceci par l'orifice (23), les conduits (22) et (20) puis par le conduit (31) et l'orifice (36), l'orifice (34) et le circuit (33) jusque dans le conduit (37). Grâce au dispositif (35), en freinant l'échappement de l'eau, on provoque une montée en pression dans la chambre (24). Cette pression s'applique sur la face supérieure du piston (27), lequel subit ainsi une poussée vers le bas qui parachève la course de la tige pour la ramen-er à sa position initiale qui correspond à l'ouverture du clapets On voit aussi que pendant toute la phase de fermeture du clapet l'eau a continué d'agir sur la face arrière du vérin (12) de manière à s'opposer au recul du clapet sous la poussée provoquée par le remplissage du siphon Le clapet (10) coulisse dtabord à l'intérieur de (5) le long de la partie cylindrique pleine (Ta)' pour amorcer 1' aspiration syphonique, laquelle se prolonge avec une grande force dès que la descente (6) se trouve dégagée. Sitôt après, le réservoir se vidange dans le fond de la cuvette par le conduit (31) l'orifice (36), le conduit (37) et ltorifice (38), le conduit auxiliaire (37a) assurant l'évacuation de l'eau se trouvant dans le fond du distributeur lors de l'éjection de la tige vers le bas. La pression tombe alors à zero dans liensemble du dispositif hormis la partie concernée par le circuit La boite à billes se vidange en dégageant l'orifice d' ajutage, ce qui rend possible lBenclanchement d'un nouveau cycle. La description qui vient entre faite se rapporte à un mode de réalisation non limitatif du système. On pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, adopter d'autres dispositions notamment en ce qui concerne la partie terminale du siphon dans laquelle coulisse le clapets Cette partie terminale pourrait par exemple être inclinée vers le bas dans une position sensiblement parallèle à la branche montante du siphon. Une autre possibilité consiste à ce que la partie terminale du siphon soit disposée horizontalement et que son axe soit perpendiculaire au plan médian longitudinal de l'appareil, Cette disposition offre l'avantage, par un emboîtement télescopique de la gaine (5) sur le siphon, de pouvoir régler par simple pivotement , la position de la gaine de descente (6) de manière à répondre, avec un seul modèle de cuvette, à toutes les situations possibles de raccordement. REVENDICATIONS I. Appareil de W.C. à aspiration siphonique comportant un clapet hydraulique caractérisé par le fait que le clapet (IO) est logé dans la pertie terminale du siphon,qu'il agit tout d' abord comme retenue d'eau pendant la phase de remplissage du siphon à l'intérieur duquel l'air s'évacue au fur et à mesure puisçaprbs remplissage complet du siphon,en coulissant de manière étanche dans une partie pleinepil provoque une suscion qui amorce l l'aspiration siphonique laquelle se poursuit avec une grande puissance dès que,par l'ouverture complète du cla- pet,le siphon est mis en communication avec la gaine de descente te et qu'après l'ouverture du clapet et l'évacuation des efflu- ents,un petit réservoir,préalablement rempli,se vidange dans le fond de la cuvette pour y reconstituer la garde d'eau, caractérisé par le fait que l'enclanchement d'une opération par soulèvement de la tige doun distributeur de commande déter- mine un cycle automatique dont les phases succéssives sont: a) Fermeture du clapet qui, en position de non usage,reste ou vert, b) Arrosage de la cuvette avec,simultanément,montée an niveau et remplissage du siphon9 c) Ouverture du clapet et évacuation des effluents par-aspira- tion siphnnique, d) Vidange du réservoir dans le fond de la cuvette de manière à y rétablir la garde d'eau à son niveau convenable,le rem plissage du réservoir pouvant se situer à différents moments du cycle0 2e Appareil de W.C. selon revandication I caractérisé par 9e fait que lâ cuvette comporte trois parties à savoir une partie supérieure (I) an légère déclivité se prolongeant vers le bas par une gaîne cylindrique (2) se prolongenant vers le bas par une partie tronconique (3) elle meme reliée au siphon proporement dit (4),que la hauteur de la gaine cylindrique re- présente sensiblement la montée an niveau correspondant au rem plissage complet du siphon et qu'une telle disposition de la cuvette permet@une économie d'eau très importante. 3. Appareil de W.C. selon revendication I caractérisé par le fait que l'évacuation de l'air contenu dans le siphon s'ef- fectue,lors de son remplissage,par un conduit (8) reliant le point culminant (7) de ce siphon à la gaine de descente (6) et que ce conduit est disposé de manière à,après chaque opération se vidanger entièrement du liquide qui aurait pu s'y introduire. 4. Appareil de W.C. selon revendications I et 2,caractérisé par le fait que l'orifice de déversement dans la cuvette est placé dans le haut de la gaine cylindrique à un niveau de blocage qui correspond au remplissage complet du siphon et qu' il est disposé de manière à ce que,juste avant le blocage,la partie (I) de la duvette soit balayée par le jet. 5. Appareil de W.C. selon revendication I caractérisé par le fait que l'enveloppe du distributeur comporte une partie inférieure (25) de plus grand diamètre que celui de la partie supérieure (26),qu'une tige de commande portant trois pistons coulisse à l'intérieur de cette enveloppe,deux dans la pertie supérieure et un dans la partie inférieure,que la disposition des pistons par rapport aux différents orifices d'arrivée d'eau de départ des circuits d'ouverture et de fermeture ainsi que des vidanges d'échappement,est arrangé de telle manière à ce que la position basse de la tige corresponde au circuit d'ouverture du clapet et que la position haute corresponde au circuit de fermeture et qu'ainsi,l'enclanchement d'un cycle se réalise par le soulèvement manuel de la tige. 6. Appareil de W.C. selon les revendications I et 5,caractérisé par le fait que,après remplissage de la cuvette et du siphon,le changement de position de la tige est obtenu par 1' application de la pression d'eau sur la face supérieure du piston 29 de plus grand diamètre ce quipu fait de la différence de surface entre les pistons(29) et (28),provoque le coulissement vers le bas,ramène la tige dans sa position initiale et détermine la réouverture du clapet. 7. Appareil de W.C. selon les revendications 1,5 et 6, caractérisé par le fait que le distributeur comporte,à sa partie supérieure,un couvercle fixe (30) avec un alésage pour le passage de la tige,que cet alésage est muni d'un joint d'6tan- chéStd de sorte que,lors de l ouverture du clapet,l'eau provenant de l'dchappement,en s'introduisant dans la chambre (24) du distributeur,y établit une certaine pression qui exerce une poussée sur la fage supérieure du piston. (27) et tend à le repousser vers le bas de manière à parachever l'éjection de la tige pour la remener à sa position initiale. b. Appareil de W.C. selon revendications I et 7,caracté- risd par le fait que,pour favoriser encore le mouvement d'd section de la tige vers le basale circuit (33) de vidange d' échappement comporte un système de freinage (35). 9. Appareil de W.C. selon @ne des revendications précédentes,caractérisé par le fait que le circuit (20) de fermeture du clapet comporte deux branches dont l'une assure la fermeture du clapet et l'autre,à l'issue de cette fermeture,entre en communication avec le circuit d'arrosage sans qu'il y ait eu modi- fication de la position du distributeur et ceci au moyen dun système de gorge de type connu,de sorte que le circuit de fer- meture prolonge son action pour devenir circuit d'arrosage et qu'ainsi,pendant toute la phase de fermeture,l'eau continue i7 agir sur la face arrière du vérin (12),empêchant ainsi que le clapet puisse reculer sous 17effet du poids de l'eau remplis- sant le siphon0 IOo Appareil de W.C. selon' revendication I,caractérisé par le fait que l'ensemble constitue par le clapet avec sa gaine de coulissement (5) et le vérin,est disposé à la fois horizontale- ment et perpendiculairement au plan médian longitudinal de. l'ap- pareil,qu'il est fixé au siphon par un emboîtement téléscopique de manière à ce que,par un simple pivotement de cet ensemble autour de son axe,on puisse répondre,avec un seul modèle de ouvette,à toutes les situations possibles de raccordement.