Brevet FR2584436A1 — publié le 19870109

- 1 - Dispositif de chasse à cloche flottante, pour réservoir de chasse d'eau. La présente invention concerne un dispositif de chasse à cloche flottante, pour réservoir de chasse d'eau de cabinet d'aisances et, plus précisément, un dispositif du genre décrit dans le document FR-A-1 517 475 et comportant un clapet destiné à s'appliquer sur le bord de l'orifice de vidange ménagé dans le fond du réservoir et solidaire, en translation axiale, d'une cloche flottante disposée au- dessus dudit clapet et permettant de Le maintenir éloigné de son siège constitué par ledit bord, durant le processus de vidange. Cette cloche flottante est disposée autour de la partie inférieure d'une tige tubulaire, dont l'extrémité est équipée du clapet, cette tige étant ouverte à ses extrémités opposées, de manière à constituer un tube de surverse per- mettant l'évacuation d'un éventuel trop-plein qui pourrait, par exemple, résulter de la fermeture défectueuse du robinet commandant l'admission d'eau dans le réservoir. En outre, cette cloche flottante ou cloche intérieure est logée, concentriquement et avec une aptitude de mouvement axial, dans une cloche extérieure de plus grand diamètre constituée par la partie inférieure d'une enveloppe extérieure destinée à être installée fixement dans le réservoir, l'entrée supé- rieure de cette cloche extérieure se trouvant obturée par le sommet de ladite cloche intérieure mobile, lorsque cette dernière est soulevée en position haute. De la sorte, lorsque l'équipage mobile du dispositif de chasse est soulevé et que l'eau s'évacue par l'orifice de vidange du réservoir, l'écoulement de l'eau provoque une aspiration de l'air à la base du tube de surverse suivant un débit supérieur au débit de l'air pénétrant à la partie su- périeure de l'enveloppe extérieure fixe dudit dispositif, cette aspiration tendant à créer une dépression ou effet de vide dans ladite partie supérieure. Cette dépression ou ef- fet de vide conjuguée à l'effet de flottabilité de la cloche flottante, tend à maintenir l'équipage mobile du dispositif en position haute, durant la vidange du réservoir. P-- Les dispositifs de chasse de ce genre comportent encore un culot pourvu d'un orifice central dont le bord supérieur constitue le siège du clapet; ce culot étant destiné, d'une part, à être installé fixement sur une ouverture que présen- te le fond du réservoir et, d'autre part, à permettre la fixation amovible de la partie inférieure du mécanisme de chasse proprement dit dotée de moyens d'assemblage complé- mentaires. Un inconvénient de tels dispositifs de chasse, notamment lorsqu'ils sont installés sur des cuvettes à faible débit de rinçage ou sur des cuvettes à débit d'écoulement moyen, découle du fait qu'il se produit souvent une retombée de leur équipage mobile avant l'achèvement du processus de vidange et, par conséquent, une application prématurée du clapet sur son siège, de sorte que l'action de rinçage de ladite cuvette est plus ou moins insuffisante. Ce fonctionnement imparfait du mécanisme de chasse provient du fait que lorsque la cloche intérieure est soulevée en position haute, l'air pénètre librement entre ladite cloche intérieure mobile et la cloche extérieure fixe, dès que le niveau de l'eau s'évacuant du réservoir s'est abaissé jusqu'au-dessous de la base de ladite cloche extérieure, cette entrée d'air provoquant l'écoulement de La quantité d'eau précédemment maintenue entre les deux cloches concentriques et permet une circulation d'air en direction de la partie supértieure de l'enveloppe extérieure. La flottabilité de la cloche intérieure devenant insuffisante et l'effet de vide étant supprimé dans la partie supérieure de l'enveloppe extérieure, l'équipage mobile du mécanisme de chasse retombe sous l'effet de son propre poids, avant que l'eau n'ait été complètement évacuée du réservoir. Un but poursuivi par la présente invention est donc d'éliminer l'imperfection de fonctionnement ci-dessus des dispositifs de chasse d'eau du genre susvisé. Selon l'invention, cet objectif est atteint grâce à un dispositif de chasse d'eau de ce genre, caractérisé par le fait que la cloche flottante de son équipage mobile est munie, dans sa partie inférieure, d'un collet obturateur - 3 - dont le diamètre est à peine inférieur au diamètre interne de l'organe cylindrique de la partie fixe dudit dispositif dans lequel il est appelé à se déplacer; un très faible jeu seulement, nécessaire au mouvement axial de ladite cloche flottante, étant ménagé entre la périphérie dudit collet obturateur et la paroi interne dudit organe cylindrique. Grâce à cette construction, lorsque l'équipage mobile du dispositif est en position haute et lorsque le niveau de l'eau s'évacuant du réservoir a baissé jusqu'au-dessous du plan dans lequel se trouve disposée la base de la cloche flottante dudit équipage mobile, le collet obturateur - constitue un obstacle limitant le débit de l'air s'intro- duisant entre ladite cloche flottante et la cloche exté- rieure fixe, ce qui a pour effet de retarder l'écoulement de l'eau présente entre les deux cloches et la retombée de l'équipage mobile pendant une durée suffisante pour permettre la vidange totale de la cuve ou réservoir et, par conséquent, un rinçage optimum de la cuvette, quel que soit son débit d'écoulement. Les buts, caractéristiques et avantages susmentionnés, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un exemple d'exécution du dispositif de chasse d'eau selon l'invention,- installé à l'intérieur d'une cuve ou réservoir de cabinet d'aisances et représenté dans la position d'obturation de l'orifice de vidange dudit réservoir. La figure 2 est une vue partielle, en coupe axiale et à plus grande échelle, de la partie inférieure de ce dispositif de chasse. La figure 3 est une vue en plan et en coupe transversale selon la ligne 3 - 3 de la figure 2. La figure 4 est une vue de détail, en coupe longitu- dinale, illustrant l'un des moyens de guidage de la cloche flottante intérieure, lors de ses mouvements axiaux. La figure 5 est une vue en plan de la figure 4. Les figures 6 et 7 sont des vues à caractère schéma- -4- tique, illustrant le fonctionnement du dispositif de chasse selon l'invention. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple d'exécution avantageux, quoique nullement limitatif, de ce dispositif. Selon ce mode d'exécution intéressant, ce dispositif comprend, de façon connue, une enveloppe tubulaire extérieure 1 comportant une portion supérieure cylindrique la et une portion inférieure renfLée ou cloche extérieure lb. L'extrémité supérieure de la portion haute la de cette enveloppe extérieure est munie d'un chapeau lc pourvu d'un orifice axial taraudé ld. Dans l'enveloppe extérieure 1, est logé, avec une aptitude de mouvement axial ascendant ou descendant, un tube de "surverse" ou tube d'évacuation de trop-plein 2 à l'ex- trémité inférieure duquel est fixé le clapet 3 d'obturation de l'orifice de vidange du réservoir. Ce clapet est, par exemple, constitué par un joint d'étanchéité en forme de couronne circulaire installé dans une gorge périphérique que présente une monture 2a constituant l'extrémité inférieure du tube de surverse 2. La portion inférieure dudit tube de surverse est agencée de manière à constituer un flotteur. Ce flotteur est formé par une cloche 4 disposée autour de la portion basse du tube de surverse 2 et dont le bord inférieur est placé au-dessus et à distance réduite du plan dans lequel se trouve la face supérieure du clapet 3, ladite cloche étant fermée à son sommet et ouverte à sa base. La cloche flottante intérieure 4 est logée, concentri- quement, dans la cloche extérieure lb et un espace annulai- re a est réservée entre les parois latérales cylindriques de ces deux cloches. Lorsque la cloche intérieure 4 est soule- vée en position haute, elle bute, par l'intermédiaire de son sommet 4a, contre le fond lb' de la cloche extérieure lb, en fermant l'ouverture supérieure b de cette dernière. Le dispositif de chasse comprend également un système de commande comportant, par exemple, un bouton-poussoir 5, -- 5 -- mobile axialement et verticalement. Ce bouton-poussoir est guidé dans la partie supérieure d'un évidement axial 6a dont est pourvu un bouton de calage fixe 6 comportant une tige tubulaire 6b dotée d'un filetage extérieur sur au moins sa portion inférieure. La tige tubulaire 6b est vissée dans l'écrou constitué par le chapeau lc formant le sommet de l'enveloppe extérieure 1. D'autre part, un tel dispositif comprend encore un culot 7 comportant un orifice central 0 dont le bord circulaire supérieur 7a forme le siège du clapet 3. Le culot 7 et la base de la cloche extérieure lb sont pourvus de moyens de jonction complémentaires permettant de les assembler de manière amovible, tout en autorisant le passage de l'eau entre ladite base et ledit culot. Lorsque le dispositif de chasse est installé dans un réservoir lui-même fixé sur une cuvette 19 de cabinet d'aisances partiellement représentée à la figure 1, il est immobilisé à l'intérieur dudit réservoir: - d'une part, au moyen du bouton de calage fixe 6 prenant appui sur la face supérieure du couvercle 8a (partiellement représenté aux figures 1, 6 et 7) du réservoir et dont la tige 6b traverse un orifice 9 ménagé dans ledit couvercle, et, - d'autre part, au moyen du culot 7 installé fixement, à l'aide d'un écrou 10 se vissant sur sa portion cylindrique inférieure filetée 7b, dans l'orifice 11 que présente le fond 8 du réservoir (partiellement illustré aux figures 1, 2, 6 et 7), de sorte que l'orifice central 0 dudit culot constitue l'orifice de vidange du réservoir. L'étanchéité entre le fond du réservoir et le culot est réaLisée au moyen d'un joint 12 en caoutchouc. Le culot 7 porte une traverse 13 disposée fixement au travers de son orifice central 0, au-dessous du siège 7a du clapet 3. Sur cette traverse 13, prend appui l'organe de soulèvement dudit clapet, constitué par une came 14 disposée au-dessous de celui-ci et monté avec une aptitude de pivo- tement à l'extrémité inférieure d'une tige de transmission susceptible d'être repoussée par le bouton-poussoir 5. - 6 - L'intérêt de ce mécanisme de soulèvement du clapet, dans son application au dispositif de chasse selon l'invention, est qu'il n'existe aucune liaison mécanique entre l'équipage mobile 2-3-4 et l'organe 14 de soulèvement de celui-ci. De la sorte, lorsque la cloche flottante 4 se déplace vers le haut sous l'effet de sa flottabilité, après soulèvement du clapet, elle s'auto-positionne contre le fond de la cloche extérieure fixe lb, en obturant ainsi parfaitement l'entrée supérieure b de cette dernière. Le dispositif de chasse selon l'invention est principa- lement remarquable par le fait que la cloche flottante intérieure 4 est munie, dans sa partie inférieure, de préférence à sa base, d'un collet obturateur 4b dont le diamètre D est à peine inférieur au diamètre d de l'organe cylindrique de la partie fixe du dispositif de chasse dans lequel ledit collet est appelé à se déplacer, lors des mouvements axiaux de ladite cloche intérieure. Un très faible jeu, nécessaire au mouvement axial de la cloche intérieure, est ainsi ménagé, dans cette position, entre la périphérie du collet obturateur 4b et la paroi interne dudit organe cylindrique. Suivant le mode d'exécution avantageux illustré, cet organe cylindrique est constitué par un fourreau d'étan- chéité 16 formé d'une seule pièce avec le culot 7 et rigidement rattaché à ce dernier par l'intermédiaire des fourchettes de verrouillage 17 espacées et équidistantes dont est muni ledit culot, de façon connue en soi, pour permettre sa fixation à la base de la cloche extérieure lb. Dans ce cas, le collet obturateur 4b a une largeur sensi- blement égale à la largeur de l'espace annulaire compris entre la surface extérieure de la paroi latérale 4d de la cloche intérieure 4 et la surface interne du fourreau d'étanchéité. Ce fourreau cylindrique 16 est disposé au-dessus et à distance du siège 7a du clapet et son diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre interne de la partie inférieu- re cylindrique lb" de la cloche extérieure lb dans laquelle ledit fourreau est engagé sans jeu notable, lorsque le culot - 7 - 7 est assemblé à la base de ladite cloche extérieure. Afin d'autoriser le guidage de la cloche intérieure 4 lorsque le dispositif de chasse est muni d'un mécanisme de commande à boutonpoussoir du genre illustré et précédemment décrit, ou d'empêcher la rotation de ladite cloche lorsque ledit dispositif est équipé d'un mécanisme de commande à tirette ou à bouton-poussoir d'un autre type, L'ensemble constitué par les fourchettes de verrouillage 17 et par Le fourreau 16 solidaire de celles-ci, et la cloche intérieure 4, sont agencés de manière complémentaire, de façon à permettre les mouvements axiaux de cette dernière tout en interdisant sa rotation autour de son axe. Cet agencement complémentaire comprend, par exemple, d'une part, des nervures longitudinales 18 que présente la face interne de l'ensemble constitué par les fourchettes de verrouillage 17 et le fourreau 16 et, d'autre part, des encoches 4c ménagées à la périphérie du collet obturateur 4b et dans lesquelles sont engagées lesdites nervures. Les nervures 18 s'étendent de la base des fourchettes de verrouillage 17 jusqu'à l'extrémité ou bord supérieur du fourreau 16. Selon le mode d'exécution illustré (figure 3), le culot 7 comporte trois fourchettes de verrouillage verticales 17 dont les centres sont espacés de 120 degrés. Dans ce cas, l'ensemble 16-17 comporte trois nervures longitudinales 18 espacées de 120 degrés, tandis que le collet obturateur 4a est doté de trois encoches 4b également distantes de 120 degrés et dans lesquelles sont engagées lesdites nervures. On décrit ci-après le fonctionnement du dispositif de chasse selon l'invention. En période de remplissage ou d'inactivité (figure 1), l'équipage mobile 23-4 du dispositif est en position basse et le clapet 3 repose sur son siège 7a et obture l'orifice de vidange 0. Le collet obturateur 4b de la cloche intérieu- re 4 est disposé au-dessous et à distance du bord inférieur du fourreau cylindrique 16 et, compte tenu du fait que l'eau contenue dans le réservoir 8-8a peut pénétrer dans l'espace annulaire a en passant entre les portions inférieures - 8 - des fourchettes de verrouillage 17 et circuler librement dans cet espace, eLle remplit également la totalité de L'espace a-c existant entre Ladite cLoche intérieure et la cloche extérieure lb, et aussi l'espace annulaire d ménagé entre le tube de surverse 2 et la portion cylindrique la de l'enveloppe fixe extérieure 1. Le niveau de l'eau contenue dans le réservoir se situe généralement un peu au-dessous de l'emplacement o se trouve l'extrémité supérieure du tube de surverse vertical et celui-ci-peut remplir sa fonction en cas de fermeture défectueuse du robinet d'alimentation. Lorsqu'on actionne le mécanisme de commande du dispo- sitif de chasse, le clapet 3 est décollé de son siège 7a et la poussée ascendante qui s'exerce sur la cloche flottante 4 assure le remontée de l'équipage mobile jusqu'à ce que le sommet 4a de ladite cloche vienne s'appuyer contre le fond lb' de la cloche extérieure lb, en fermant l'ouverture supérieure b de cette dernière de sorte que les passages annulaires a et d ne se trouvent plus en communication (figure 6). Lors de la montée de la cloche intérieure, une faible quantité d'eau demeure, d'une part, dans au moins la partie inférieure de l'espace annulaire d et, d'autre part, dans l'espace annulaire a. L'eau qui s'évacue du réservoir par L'orifice de vidange O, selon fLèches F a pour effet de créer une aspiration d'air selon flèche F1 à la partie inférieure du tube de surverse 2. La quantité d'air qui est évacuée de l'enveloppe extérieure 1 par cet effet d'aspi- ration étant supérieure à la quantité d'air qui pénètre à la partie supérieure de ladite enveloppe, il se crée, à l'inté- rieur de celle-ci, un vide partiel qui conjugué aux forces ascendantes F2 auxquelles est soumise la cloche intérieure 4 en raison de sa flottabilité, concourt au maintien en posi- tion haute de l'équipage mobile 2-3-4 du dispositif de chasse. Durant le processus d'évacuation, la baisse de la hauteur de la colonne d'eau annulaire retenue entre les parois cylindriques 4d, lb" des cloches intérieure 4 et extérieure lb, respectivement, ne suit pas la baisse du niveau de l'eau contenue dans le réservoir, à l'extérieur de - 9 - l'enveloppe extérieure 1, à laquelle elle devrait norma- lement correspondre en vertu du principe des vases com- muniquant, en raison du fait que la présence du fourreau d'étanchéité 16 et du collet obturateur 4b constitue un obstacle contrariant l'écoulement de l'eau emprisonnée entre lesdites parois, en direction de l'orifice de vidange 0. Lorsque le niveau de l'eau s'évacuant du réservoir s'est abaissé jusqu'au dessous de la base de la cloche extérieure lb (figure 7), la présence du fourreau 16 et du collet 4b contrecarre la pénétration de l'air dans l'espace annulaire a et, par conséquent, retarde aussi l'écoulement de l'eau retenue dans cet espace. L'étanchéité entre les espaces a et d est ainsi maintenue pendant une durée supplémentaire lors de laquelle l'équipage mobile 2-3-4 est tenu en position haute et cette durée est suffisante pour permettre une vidange totale de la cuve ou réservoir. L'entrée d'une certaine quantité d'air dans l'espace a met ensuite fin à l'étanchéité entre ledit espace et l'espace d, ce qui provoque la retombée dudit équipage mobile, l'application du clapet 3 sur son siège 7a et la fermeture de l'orifice de vidange 0. - 10 - R E V E N D I C A T I 0 N S 1. - Dispositif de chasse à cloche flottante, pour réservoir de chasse d'eau du genre comprenant notamment: - une enveloppe tubulaire extérieure (1) comportant une portion inférieure renflée ou cloche extérieure (lb) et destinée à être installée fixement à l'intérieur d'un réservoir (8-8a); un culot (7) pourvu d'une ouverture centrale (0) appelée à constituer l'orifice de vidange du réservoir et de moyens de fixation (17) permettant son assemblage amovible à la base de la cloche extérieure (lb), ce culot étant destiné à être installé fixement sur l'ouverture inférieure (11) du réservoir; - un équipage mobile (2-3-4) logé avec une aptitude de déplacement axial, à l'intérieur de l'enveloppe extérieure, et comprenant un clapet (3) d'obturation de l'orifice de vidange, installé à la partie inférieure d'un tube (2) d'évacuation de trop plein ou tube de surverse ouvert à ses extrémités et dont la portion inférieure est équipée d'un flotteur constitué par une cloche (4) disposée autour de la partie basse dudit tube de surverse et logée dans la cloche extérieure (lb) de l'enveloppe fixe (1), un espace annulaire a étant ménagé entre les parois latérales cylindriques (4d, lb") de ladite cloche intérieure flottante (4) et de ladite cloche extérieure (lb), tandis qu'un autre espace annulaire (d) est également réservé entre la portion supérieure du tube de surverse et la portion supérieure (la) de ladite enveloppe extérieure; caractérisé en ce que la cloche flottante (4) est munie, dans sa partie inférieure, d'un collet obturateur (4b) dont le diamètre et à peine inférieur au diamètre interne de l'organe cylindrique (16) de la partie fixe du dispositif dans lequel il est appelé à se déplacer, de sorte qu'un très faible jeu seulement, nécessaire au mouvement axial de ladite cloche flottante, se trouve ménagé entre la périphé- rie dudit collet obturateur et la paroi interne dudit organe cylindrique. - 11 - 2. - Dispositif de chasse à ctoche flottante, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le colet obturateur (4b) est disposé à la base de La cloche flottante (4). 3. - Dispositif de chasse à cloche flottante, suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe cylindrique dans lequeL se déplace Le collet obturateur (4b) lors des mouvements axiaux de La cloche flottante (4) est constitué par un fourreau d'étanchéité (16) rigidement soli- daire du culot (7) et disposé au-dessus et à distance du siège (7a) du clapet (3), ce fourreau ayant un diamètre extérieur sensiblement égat au diamètre interne de La partie inférieure cylindrique (lb") de la cLoche extérieure (lb) dans LaquelLe ledit fourreau est engagé sans jeu notable Lorsque ledit culot est assemblé à La base de ladite cloche extérieure. 4. - Dispositif de chasse à cloche flottante, selon la revendication 3, dont le culot (7) est pourvu de fourchettes de verrouillage espacées (17) permettant son assemblage amovible à la partie inférieure de la cloche extérieure (lb), caractérisé en ce que le fourreau d'étanchéité (16) est rigidement rattaché audit culot, par l'intermédiaire desdites fourchettes de verrouillage. 5. - Dispositif de chasse à cloche flottante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que son équipage mobile (2-3-4) est monté avec une liberté de mouvement axial à l'intérieur de l'enveloppe extérieure (lb). 6. - Dispositif de chasse à cloche flottante selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la cLoche flottante intérieure (4) et le fourreau d'étan- chéité (16) sont agencés de manière complémentaire pour assurer le guidage de ladite cloche intérieure. - 12 - 7. - Dispositif de chasse à cloche flottante selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la cloche flottante intérieure (4) et le fourreau d'étan- chéité (16) sont agencés de manière complémentaire pour empêcher la rotation de ladite cloche intérieure. 8. - Dispositif de chasse à cloche flottante selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens permettant le guidage de la cloche intérieure (4) et/ou empêchant sa rotation sont constitués, d'une part, par des nervures longitudinales (18) que présente la face interne de l'ensemble formé par les fourchettes de verrouillage (17) et le fourreau (16) et, d'autre part, par des encoches (4c) ménagées à la périphérie du collet obturateur (4b) et dans lesquelles sont engagées lesdites nervures. 9. - Dispositif à cloche flottante selon la revendication 8, caractérisé en ce que les nervures (18) s'étendent de la base des fourchettes de verrouillage (17) jusqu'à l'extré- mité supérieure du fourreau (16). 10. - Dispositif à cloche flottante suivant l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte trois nervures longitudinales (18) associées à trois encoches (4c), espacées de 120 degrés.