Brevet FR2527731A1 — publié le 19831202

La présente invention concerne un robinet du type compor- tant,dans un corps de robinet,un siège coopérant avec un obturateur formé d'une membrane élastiquement déforma- ble et déplaçable par rapport audit siège, par l'inter- médiaire d'un poussoir depuis l'extérieur du corps de robinet. L'invention concerne plus particulièrement un robinet remarquable par ses propriétés et ses caractéristiques de fonctionnement silencieux et utilisable notamment pour équiper un réservoir de chasse d'eau. Les réservoirs de chasse d'eau fonctionnement générale- ment par une commande à flotteur telle que le déplacement du flotteur en fin de remplissage commande un poussoir appliquant l'obturateur sur son siège et interrompant ainsi le débit d'eau. Ces dispositifs présentent traditionnellement l'inconvé- nient bien connu d'être particulièrement bruyants et tout au long de la période de remplissage du réservoir il se produit une émission sonore sous forme de siffle- ment ou chuintement ou bruits liquides, qui représente un désagrément dans les habitations. Certains dispositifs visent à remédier à cet inconvénient en prévoyant notamment une conformation particulière du - flotteur telle que le mouvement du flotteur, au lieu de se faire régulièrement et de façon continue, est provoqué brutalement, la forme donnée au flotteur per- mettant, en fin de remplissage du réservoir, le déplace- ment de la poussée d'Archimède en entraînant le basculement instantané du flotteur et la fermeture pratiquement immédiate; ce qui raccourcit d'une part la période de remplissage, et d'autre part évite le phénomène désagréable des sifflements s'éteignant 1 lentement en fin de remplissage, au fur et à mesure que l'obturateur se referme sous la montée régulièrement progressive du flotteur. Il reste que les robinets actuels restent bruyants et provoquent une transmission sonore importante dans les appartements. On a tenté de remédier à cet inconvénient en provoquant le déversement de l'eau à l'intérieur du réservoir par un tube plongeant et rejoignant la base du réservoir,, ce tube conduisant l'écoulement des filets de liquide en évitant une partie de l'effet de chute libre à l'intérieur du réservoir; toutefois, les règlements sanitaires prévoient une mise, àl'air libre du sommet du tube vertical, de sorte que le tube qui est lui- même l'objet de résonance sous l'effet de l'écoulement du fluide, transmet vers l'extérieur les vibrations qui se traduisent par des ondes sonores désagréables. La présente invention vise à remédier à ces inconvé- nients et permet de réaliser un robinet-apte notamment à équiper un dispositif d'alimentation d'un réservoir (tel qu'un réservoir de chasse d'eau d'une installation de toilette) et dont l'émission sonore en cours de fonc- tionnement est considérablement réduite, voire négli- geable par rapport aux dispositifs de l'art antérieur connus. Le dispositif de l'invention permet en outre un fonc- tionnement en-toute sécurité et il est conforme aux règlements sanitaires concernant la nécessité d'une mise à l'air libre entre la masse d'eau contenue dans le réservoir et l'obturation afin d'éviter tout phénomène de rétro-siphonnage en cas de défaillance de l'obturateur conjuguée avec une dépression dans la conduite d'alimenta- tion. 1 A cet effet l'invention concerne un robinet à fonctionne- ment silencieux du type comportant un obturateur formé d'une membrane souple déplaçable par rapport à un siège par un organe de commande, caractérisé en ce que ladite membrane souple en matériau élastiquement déformable forme une poche dans laquelle débouche l'extrémité d'une tubulure débitant le fluide et raccordée à la canalisation d'alimentation amont, la section terminale de ladite tubulure constituant le siège récepteur de l'obturateur constitué par une zone de ladite membrane en forme de poche, ladite poche élastiquement déformable constituant en position d'ouverture, une enceinte d'écoulement dans laquelle est débité le fluide par l'extrémité de la tubulure, et ladite poche comporte une solution de conti- nuité pour l'échappement aval du fluide. Ainsi, et selon cette première caractéristique de l'in- vention, le fluide issu et débouchant du siège pénètre en premier lieu dan E une enceinteconstituant une chambre d'écoulement ou chambre d'expansion formée d'une paroi souple et dont il s'échappe, par une ouverture calibrée, la paroi souple évitant déjà, en majeure partie, la transmission et la formation d'ondes sonores susceptibles de se transmettre vers l'extérieur par le dispositif et notamment par le corps de robinet. Selon une autre caractéristique de l'invention,l'ouverture d'échappement pratiquée dans la membrane en forme de poche est disposée perpendiculairement par rapport à l'axe d'écoulement du fluide défini par la tubulure constituant le siège de la membrane d'obturation. Selon une caractéristique plus particulière, la tubulure constituant le siège du robinet est prévue d'axe 1 sensiblement horizontal et l'ouverture d'échappement disposée dans la membrane en forme de poche est dis- posée à la base constituant la partie inférieure de ladite poche et elle est positionnée face à l'ouver- ture supérieure d'un tube vertical débouchant à la base du récipient à alimenter et destiné à guider l'écoulement vertical du fluide en remplissant le récipient. Selon encore une autre caractéristique, le tube verti- cal de sortie et conduisant à la base du récipient à alimenter est chemisé intérieurement par un revête- ment en matériau à propriété d'isolation phonique, par exemple en matériau élastiquement déformable tel qu'une résine élastomère. Selon encore une caractéristique de l'invention, la membrane d'obturation en forme de poche a la forme générale d'un corps de révolution, par exemple cylin- drique, concentrique et extérieur à la tubulure formant le siège du robinet, ladite poche étant refermée par un fond comportant une paroi renforcée et constituant la zone située face au siège formé par la section ouverte de ladite tubulure, les bords libres de la poche, du côté opposé au fond d'obturation, étant solidaires d'un disque concentrique et solidaires de la tubulure centrale en refermant ainsi l'enceinte d'écoulement du fluide constituée par ladite poche. Selon une autre caractéristique de l'invention, la membrane d'obturation élastiquement déformable et en forme de poche est disposée à l'intérieur d'un corps de robinet conformant une chambre contenant et entourant à faible distance ladite membrane en forme de poche, 1 et ladite chambre d'une part et ladite membrane d'autre part sont conformées et dimensionnées de telle façon qu'à l'état de repos, la membrane étant en appui sur son siège et le robinet étant ainsi en position de fermeture, la membrane en forme de poche est maintenue écartée de la paroi intérieure de ladite chambre, tandis qu'à l'état d'ouverture, la membrane étant libérée de sa position d'appui sur son siège, et le liquide s'écoulant, ladite membrane est dilatée et plaquée par la pression du fluide, contre la paroi intérieure de ladite chambre, et la chambre comporte un passage communiquant avec l'atmosphère, ledit passage étant obturé par la membrane élastique lorsque cette dernière est amenée en position dilatée lors de l'ouverture du robinet, le passage communiquant avec l'atmosphère constituant un dispositif antiretour et évitant le rétrosiphonnage du liquide contenu dans le récipient alimenté par le robinet. Plus particulièrement la tubulure d'écoulement dont la section terminale constitue le siège récepteur de la membrane élastique d'obturation comporte des ailettes radiales s'étendant l'ongitudinalement depuis ladite tubulure et dont les bords longitudinaux constituent des surfaces d'appui de la membrane élastique d'obtura- tion à l'état de repos. Selon une caractéristique plus particulière, la membrane d'obturation est commandée par un poussoir traversant le corps de robinet et actionné depuis l'extérieur, le poussoir étant déplaçable linéairement selon un axe situé dans le prolongement de l'axe de la tubulure d'écoulement formant le siège du robinet, le poussoir étant apte à porter par son extrémité disposée à 1 l'intérieur du corps du robinet contre la partie renforcée du fond de la poche formant la membrane élastique d'obturation pour amener ce fond d'obtura- tion en position d'appui sur le siège. Selon encore une autre caractéristique la chambre formée par le corps de robinet et contenant la tubu- lure siège et la membrane élastique d'obturation a une forme biconique et le cercle central constituant la base commune des deux cônes opposés comporte en partie supérieure le passage de mise à l'air libre et en partie inférieure le débouché du tube formant canal conduisant au fond du récipient. Selon encore une autre caractéristique, la membrane élastique d'obturation comporte, face au passage supérieur de mise à l'air libre de la chambre contenant ladite membrane, une zone apte à constituer obturation dudit passage et formée d'une partie centrale formant pastille d'obturation séparée du corps de la membrane par une rainure circulaire constituée d'un voile de matière raccordée d'une part au corps de la membrane vers l'extérieur et ladite pastille vers l'intérieur, la rainure circulaire ayant une section en forme générale de V ou de U et étant d'épaisseur inférieure. au corps de la membrane, en permettant un mouvement élastique autonome de ladite pastille -d'obturation centrale par rapport au corps de la membrane vers sa position d'obturation contre l'ouverture dudit passage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation particulière présentée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés. 1 La figure 1 est une vue en coupe verticale du robinet à l'état de repos, et sans alimentation de fluide sous pression. La figure 2 est une vue du robinet en position de remplissage du réservoir, le robinet étant ouvert et raccordé à la tubulure d'alimentation sous pression. La figure 3 est une vue du même robinet en position de fermeture. La figure 4 est une vue d'une variante montrant sur le corps de robinet et au débouché du passage de mise à l'air libre, un dispositif "casse- vide" visant à éviter une évacuation parasite du liquide. La figure 5 montre une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation d'une membrane élastique- ment déformable selon une coupe longitudinale. La figure 6 montre la membrane de la figure 5 selon une coupe transversale. Selon l'ensemble des figures, le robinet ici représenté est destiné à alimenter un réservoir 1 et il est positionné en appui sur la paroi 2 de ce réservoir traversé par le tuyau d'arrivée 3 avec interposition de jointsd'étanchéité 4 et 5. Dans le tuyau d'arrivée 3 (qui est raccordé en amont à l'alimentation en eau de la ville) pénètre et est solidarisée la tubulure 6 qui est ellemême enfermée dans le corps de robinet 7 réalisé en deux parties, dont un corps cylindrique 8 refermé par un bouchon 9 rapporté par vissage sur le corps principal cylindri- que 6 Ce dernier est prolongé vers le bas par le tube de 1 raccordement 10 recevant le tube de descente 11. La tubulure 6 débouche à l'intérieur du corps de robinet et sa section d'extrémité 12 constitue le siège de l'obturateur formé de la membrane 13 élastiquement déformable Cette membrane est constituée d'un sac ou poche de forme générale cylindrique ainsi qu'on le voit aux figures 1 et 3 Le cylindre est refermé par un fond 13 ' muni d'une zone centrale renforcée qui constitue l'obturateur venant s'appliquer sur le siège 12. Du côté opposé au fond renforcé 13 ' la poche 13 est montée sur un disque transversal 14 venu de la tubulure 6 et les bords 15 de la poche, formant un retour vers le centre, sont emprisonnés entre ce disque 14 et le corps de robinet 8 en refermant ainsi l'enceinte constituée par l'espace intérieur de la membrane 13. La tubulure 6 comporte des ailettes radiales 16,16 ', par exemple selon une section cruciforme, définissant des zones d'appui pour la membrane 13. La membrane referme la tubulure d'arrivée 6, ainsi qu'on le voit sur la figure 3, lorsque le poussoir 18, actionné par exemple par le flotteur 19, repousse la membrane et sa-partie renforcée 13 ' sur le siège 12. Lorsque, ainsi qu'on le voit sur la figure 2, le poussoir est relâché, la membrane est alors écartée de son siège 12 et le fluide remplit l'espace intérieur 17 de la membrane. Il s'échappe par l'ouverture 20 disposée à la base de la membrane et au débouché de la conduite 10 raccordée en T sur le corps de robinet 7 et se prolongeant par 1 le canal d'évacuation ou de descente 11. Le canal d'évacuation 11, de même que le passage 21 dans la conduite 10, sont garnis d'un chemisage intérieur respectivement 11 ' et 21 ' en matériau à propriété d'isolation phonique tel qu'un revêtement tubulaire en résine élastomère. Ainsi, selon une caractéristique importante de l'inven- tion, on voit que dans tout son trajet à partir du siège 12, le liquide court le long de parois qui sont revêtues ou constituées d'un matériau élastiquement déformable et à propriété anti-phonique, par exemple en résine élastomère, ce qui s'oppose à toute formation et propagation d'ondes sonores. On voit que dans la position de passage de l'eau telle qu'elle est représentée à la figure 2, la membrane 13 est dilatée sous l'effet de la pression de l'eau sortant de la tubulure 6 et elle est plaquée contre la chambre 22 que constitue l'espace intérieur du corps,de robi- net 7 Dans cette position, le passage inférieur 20 disposé à la base de la membrane 13 vient se positionner face au débouché du conduit 10 et l'eau est donc trans- mise directement depuis l'espace intérieur de l'enceinte 17 formée par la membrane 13 vers le canal 2 l puis le tube il en suivant toujours des parois chemisées en matériau élastomère, ce qui, comme exposé ci-dessus, évite et la formation de vibrations dans le matériau et par conséquent la transmission d'ondes sonores. Selon une caractéristique importante de l'invention, le corps de robinet comporte dans sa partie supérieure un passage à l'air libre 23. 1 Dans la position de fermeture du robinet,telle qu'on la voit à la figure 3, la membrane étant ramenée en position contre les ailettes cruciformes, l'espace intérieur 22 de la chambre constitué par le corps de robinet se trouve ainsi à l'air libre; de sorte qu' en cas de défaillance de l'obturateur, la conduite d'alimentation 3 ne peut se trouver directement en prise avec le liquide remplis- sant le réservoir 1 puisque, entre cette conduite 3 et le canal il plongeant dans le réservoir, se trouve interposée la chambre 22 mise à l'air libre par le passage 23. Ainsi, en cas de dépression dans la conduite d'alimen- tation 3 conjuguée avec une défaillance de l'obtura- teur, la dépression aspirera l'air depuis la chambre 22 par le passage 23. On peut avantageusement, ainsi qu'on le représente à la figure 4, compléter le dispositif constitué par le passage 23 par une chambre "casse-vide" 24 dans laquelle débouche le passage 23, la chambre étant elle-même à l'air libre par son sommet et par la cheminée 25. La chambre comporte un flotteur 26; en cas d'échappe- ment inopiné d'eau par le passage 23, par exemple par suite d'une défaillance de la membrane d'obturation écartée du passage 23, l'eau s'élevant depuis le passage 23, dans la chambre 24, provoquera le soulève- ment du flotteur 26 dont le cône supérieur viendra en position d'obturation sur la cheminée 25 en s'opposant par conséquent à tout écoulement parasite ou indésirable de liquide. Une forme de réalisation de la membrane est représentée aux figures 5 et 6 et dans cette forme de réalisation il 1 la partie supérieure de la membrane faisant face au passage 23 est prévue d'un dispositif d'obturation spécifique de ce passage et formé d'une pastille centrale 27 séparée du corps de la membrane par une rainure 28 de section en forme générale de V ou de U; la rainure est elle-même définie par un voile de matière d'épais- seur plus faible que la pastille centrale ou la paroi formant la membrane, ce qui donne une élasticité plus grande à la pastille centrale 27 par rapport au corps de la membrane. Ainsi, lors de la mise sous pression de la membrane, l'obturateur étant écarté du siège et l'eau pénétrant sous pression à l'intérieur de la poche, la pastille centrale 27 peut se déplacer vers le haut en venant se plaquer sous le passage 23 qu'elle obture; ceci permet de s'assurer du fonctionnement indépendant de l'obturation du passage 23 dans le cas notamment o les caractéristiques de la résine élastomère utilisée pour réaliser la membrane ne permettrait pas d'obtenir des conditions de résilience et d'élasticité suffisantes; dans ce cas, le comportement autonome de la pastille d'obturation 27, grâce à la rainure péri- phérique 28 permettrait de s'assurer que l'obturation de la prise d'air 23 intervient toujours dès l'ouver- ture du robinet. REVENDICATIONS 1. Robinet à fonctionnement silencieux du type comportant dans un corps de robinet ( 7) un obturateur formé d'une membrane souple ( 13) déplaçable par rapport à un siège par un organe de commande ( 18), caractérisé en ce que ladite membrane souple ( 13) en matériau élastiquement déformable forme une poche dans laquelle débouche l'extrémité d'une tubulure ( 6) débitant le fluide et raccordée à la canalisation d'alimentation amont ( 3), la section terminale de ladite tubulure constituant le siège récepteur de l'obturateur constitué par une zone de ladite membrane en forme de poche ( 13), ladite poche élastiquement déformable constituant en position d'ouverture, une enceinte ( 17) d'écoulement dans laquelle est débité le fluide par l'extrémité de la tubulure ( 6) et ladite poche comporte une solution de continuité ( 20) pour l'échappement aval du fluide. 2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture d'échappement ( 20) pratiquée dans la membrane ( 13) en forme de poche est disposée perpendiculairement par rapport à l'axe d'écoulement du fluide défini par la tubulure ( 6) constituant le siège de la membrane d'obturation ( 13). 3. Robinet selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la tubulure ( 6) constituant le siège du robinet est prévue d'axe sensiblement horizontal et l'ouverture d'échappement ( 20) disposée dans la membrane ( 13) en forme de poche est disposée à la base constituant la partie inférieure de ladite poche et elle est positionnée face à l'ouverture supérieure d'un tube vertical ( 10,11) débouchant à la base du récipient ( 2) à alimenter et destiné à guider l'écoulement vertical du fluide en remplissant le récipient. 4. Robinet selon l'une des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le tube vertical de sortie ( 10,11) et conduisant à la base du récipient ( 1) à alimenter est chemisé intérieurement par un revêtement 121 ',11 ') en matériau à propriété d'isolation phonique, par exemple en matériau élastiquement déformable tel qu'une résine élastomère. 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la membrane d'obturation ( 13) en forme de poche a la forme générale d'un corps de révolution, par exemple cylindrique, concentrique et extérieur à la tubulure ( 6) formant le siège ( 12) du robinet, ladite poche étant refermée par un fond ( 13 ') comportant une paroi renforcée et constituant la zone située face au siège ( 12) formé par la section ouverte de ladite tubulure, les bords libres ( 15) de la poche, du côté opposé au fond d'obturation, étant solidaires d'un disque ( 14) concentrique et solidaire de la tubulure centrale ( 6) en refermant ainsi l'enceinte ( 17) d'écoulement du fluide constituée par ladite poche. 6. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que la membrane d'obturation ( 13) élastiquemei déformable et en forme de poche est disposée à l'intérieur d'un corps de robinet ( 7) conformant une chambre ( 22) contenant et entourant à faible distance ladite membrane ( 13) en forme de poche, et ladite chambre d'une part et ladite membrane d'autre part sont conformées et dimensionnées de telle façon qu'à l'état de repos, la membrane étant en appui sur son siège et le robinet étant ainsi en position de fermeture, la membrane ( 13) en forme de poche est maintenue écartée de la paroi intérieure de ladite chambre ( 22), tandis qu'à l'état d'ouverture, la membrane ( 13) étant libérée de sa position d'appui sur son siège ( 12), et le liquide s'écoulant, ladite membrane ( 13) est dilatée et plaquée par la pression du fluide, contre la paroi intérieure de ladite chambre ( 22), et la chambre comporte un passage ( 23) communiquant avec l'atmosphère, ledit passage étant obturé par la membrane élastique ( 13) lorsque cette dernière est amenée en position dilatée lors de l'ouverture du robinet, le passage communiquant avec l'atmosphère constituant un dispositif antiretour et évitant le rétrosiphonnage du liquide contenu dans le récipient alimenté par le robinet. 7. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tubulure d'écoulement ( 6) dont la section terminale constitue le siège ( 12) récepteur de la membrane élastique d'obturation comporte des ailettes ( 18,18 ') radiales s'étendant longitudinalement depuis ladite tubulure et dont les bords longitudinaux constituent des surfaces d'appui de la membrane élastique ( 13) d'obturation à l'état de repos. 8. Robinet selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la membrane d'obturation ( 13) est commandée par un poussoir ( 18) traversant le corps de robinet ( 7) et actionné depuis l'extérieur, le poussoir étant déplaçable linéairement selon un axe situé dans le prolongement de l'axe de la tubulure ( 6) d'écoulement formant le siège ( 12) du robinet, le poussoir étant apte à porter par son extrémité disposée à l'intérieur du corps du robinet contre la partie ( 13 ') renforcée du fond de la poche formant la membrane ( 13) élastique d'obturation pour amener ce fond d'obturation en position d'appui sur le siège ( 12). 9. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la chambre formée ( 22) par le corps de robinet ( 7) et contenant la tubulure-siège ( 6) et la membrane élastique ( 13) d'obturation a une forme biconique et le cercle médian constituant la base commune des deux cônes opposés comporte en partie supérieure le passage ( 23) de mise à l'air libre et en partie inférieure le débouché du tube ( 10,11) formant canal conduisant au fond du récipient. 10. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la membrane ( 13) élastique d'obturation comporte, face au passage supérieur ( 23) de mise à l'air libre de la chambre ( 22) contenant ladite membrane ( 13), une zone apte à constituer obturation dudit passage et formée d'une partie centrale ( 27) formant pastille d'obturation séparée du corps de la membrane par une rainure circulaire ( 28) constituée d'un voile de matière raccordée d'une part au corps de la membrane ( 13) vers l'extérieur et ladite pastille ( 27) vers l'intérieur, la rainure circulaire ayant une section en forme générale de V ou de U et étant d'épaisseur inférieure au corps de la membrane en permettant un mouvement élastique autonome de ladite pastille ( 27) d'obturation centrale par rapport au corps de la membrane vers sa position d'obturation contre l'ouverture ( 23) dudit passage.