Brevet FR2595783A1 — publié le 19870918

La présente invention concerne un robinet temporisé du type comprenant un corps creux ayant des orifices d'entrée et de sortie pour un liquide, en particulier de l'eau, un siège annulaire situé dans le corps creux entre les orifices d'entrée et de sortie, un clapet mobile situé du côté amont du siège, une tige de manoeuvre, qui est montée coulissante dans un alésage formé dans le corps et qui porte un organe extérieur de manoeuvre à l'une de ses extrémités et ledit clapet mobile à son autre extrémité, et un ressort de compression sollicitant la tige de manoeuvre dans une direction correspondant à la fermeture du clapet mobile, ce dernier étant constitué par un piston creux, qui, au repos, est partiellement engagé à coulissement dans une cavité cylindrique formée à l'intérieur du corps creux et qui comporte dans sa surface périphérique extérieure un passage calibré mettant l'orifice d'entrée en communication avec une chambre délimitée par le piston creux et par ladite cavité cylindrique. Les robinets temporisés de ce type sont bien connus (voir par exemple le brevet FR 2 367 971). Dans les robinets temporisés connus de ce type, si la tige de manoeuvre ou l'organe de manoeuvre y associé, par exemple un bouton poussoir,restent accidentellement bloqués dans la position correspondant à la position ouverte du clapet mobile après que le bouton poussoir a été actionné par un utilisateur, ou Si ce dernier maintient le bouton poussoir enfoncé soit en maintenant la pression sur celui-ci pendant un temps abusivement long, soit en le bloquant par des moyens prohibés, le liquide, en général de l'eau, continuera à couler inutilement. La présente invention résoud ce problème en permettant la fermeture automatique du clapet mobile à la fin de la période de temporisation du robinet temporisé, même si l'organe de manoeuvre du robinet reste accidentellement coincé ou est maintenu abusivement bloqué dans la position correspondant à la position d'ouverture du clapet mobile. A cet effet, le robinet de l'invention est caractérisé en ce que la tige de manoeuvre et l'organe de manoeuvre sont accouplés hydrauliquement l'un à l'autre, la tige de manoeuvre comportant, à son extrémité opposée à celle portant le piston creux, un piston qui est monté coulissant dans une chambre cylindrique dudit organe de manoeuvre, ladite chambre cylindrique étant remplie de liquide et communiquant avec la chambre intérieure du piston creux à travers un passage longitudinal qui est formé dans la tige de manoeuvre et qui comporte un réducteur de débit. On décrira maintenant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la présente invention en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un robinet temporisé conforme à la présente invention, le clapet mobile du robinet étant montré en position fermée. La figure 2 montre, à plus grande échelle, le clapet mobile du robinet de la figure 1. Les figures 3 et 4 sont des vues semblables à celle de la figure 1, montrant le robinet dans deux autres situations de fonctionnement. La figure 5 est une vue en coupe longitudinale montrant, à plus grande échelle, une partie de la tige de manoeuvre du robinet. Les figures 6 et 7 sont des vues semblables à celle de la figure 5 , montrant une variante d'exécution dans deux situations différentes de fonctionnement. En service, le liquide, en général de l'eau, arrive dans le corps 1 du robinet à travers un orifice d'entrée 2 et en ressort à travers un orifice de sortie 3 lorsque le clapet mobile 4 du robinet est écarté du siège annulaire 5. Le clapet mobile 4 est constitué par piston creux 6, qui est situé du côté amont du siège 5 et qui est partiellement engagé dans une cavité cylindrique 7 du corps 1, un joint annulaire d'étanchéité 8 étant disposé entre le piston 6 et la paroi cylindrique de la cavité 7. La chambre 9 délimitée par le pis ton 6 et par la cavité 7 communique avec l'orifice d'entrée 2 à travers un passage calibré constitué par exemple par une rainure 11 formée longitudinalement dans la surface périphérique extérieure du piston 6 comme montré dans les figures 1 et 2. Toutefois, la rainure i1 peut etre remplacée par un orifice calibré percé radialement dans la périphérie du piston 6. Le piston 6 est monté à l'une des extrémités d'une tige de manoeuvre 12, qui est montée coulissante dans le corps 1 et dont l'autre extrémité est reliée à bouton poussoir 13 d'une manière qui sera décrite plus loin. La tige de manoeuvre 12 est sollicitée par un ressort de compression 14 dans la direction de la flèche F (figure 1), c'est-à-dire dans une direction correspondant à la fermeture du clapet mobile 4. Comme cela est plus particulièrement visible dans la figure 2, la tige de manoeuvre 12 traverse un trou 15 qui est formé dans le fond 6a du piston creux 6 et qui a un diamètre légèrement plus grand que celui de la tige 12.Deux butées axiales, constituées par exemple par deux anneaux ouverts 16 et 17 du type "circlip", qui sont fixés à la tige 12 à une distance mutuelle un peu plus grande que l'épaisseur du fond 6a du piston creux 6, permettent un mouvement axial relatif limité entre la tige 12 et le piston 6. Un joint torique d'étanchéité 18 est monté sur la tige 12 entre le fond 6a et l'anneau 17. Le joint d'étanchéité 18 obture le passage annulaire formé entre le trou 15 et la tige 12 lorsque cette dernière est sollicitée dans la direction de la flèche F par le ressort de compression 14. La tige 12, le ressort de compression 14, l'anneau 17 et le joint d'étanchéité 18 forment une soupape de décompression de la chambre 9 lorsque la tige 12 est déplacée dans le sens opposé à la flèche F pour ouvrir le clapet mobile 4. Comme montré dans la figure 1, la tige 12 est montée coulissante dans une tête de robinet 19 ayant en gros une forme cylindrique, qui est engagée à coulissement dans un alésage 21 du corps 1, coaxial à la cavité cylindrique 7. La tête de robinet 19 est maintenuedans le corps 1 par un bouchon annulaire 22. La tête de robinet 19 comporte une chambre cylindrique intérieure 23 présentant un épaulement annulaire 24 qui forme, en combinaison avec un joint annulaire d'étanchéité 25, le siège 5. Lorsque le clapet mobile 4 est ouvert, l'orifice d'entrée 2 communique avec la chambre 23 à travers au moins une lumière d'entrée 26 formée dans la paroi cylindrique de la chambre 23 en amont du siège 5. La chambre 23 communique avec l'orifice de sortie 3 à travers au moins une lumière de sortie 27 formée dans la paroi cylindrique de la chambre 23 en aval du siège 5. Au lieu de l'arrangement décrit ci-dessus en ce qui concerne le montage de la tige 12 dans la tête de robinet 19, le siège 5 et la disposition du joint d'étanchéité 8 dans la cavité cylindrique 7, on peut bien entendu utiliser un arrangement semblable à celui montré dans la figure 1 du brevet FR 2 367 971. Le bouton poussoir 13, en forme de coupelle, comporte en son milieu une courte partie cylindrique creuse 28, qui forme une chambre 29 dans laquelle un piston 31 est monté coulissant. Le piston 31 est fixé rigidement ou fait partie intégrante de la tige 12. Une bague filetée 32 vissée sur la partie cylindrique 28 empêche le piston 31 de sortir de la chambre 29 et contribue au guidage du bouton poussoir 13 et de la tige 12 dans la tête de robinet 19. En service, la chambre 29 est remplie d'eau et elle communique avec la chambre 9 à travers un passage longitudinal 33, qui est formé dans la tige 12 et qui comporte un réducteur de débit. Ce dernier peut être constitué par le passage 33 lui-même, dont au moins une partie a un diamètre calibré.Le réducteur de débit peut être aussi constitué par un insert 34, qui est monté dans le passage 33, par exemple à l'extrémité de celui-ci adjacente au piston 31, et qui comporte un trou 35 de diamètre calibré comme montré dans la figure 5. Comme montré dans les figures 6 et 7, une valve unidirectionnelle 36 peut être montée dans le passage 33 à l'une des extrémités de celui-ci, par exemple à son extrémité qui est adjacente au piston 31. La valve 36 est agencée de manière à autoriser 1 coulement de l'eau depuis la chambre 9 yers la chambre 29. Dans le cas où une telle valve unidirectionnelle 36 est prévue, un passage 37 de section calibrée peut être formé dans le siège 38 de la valve unidrectionnelle 36, le passage 37 formant alors le réducteur de débit susmentionné. A titre de variante, le passage de section calibrée peut être formé dans le clapet 39 de la valve unidirectionnelle 36. On décrira maintenant le fonctionnement du robinet qui a été décrit ci-dessus. On supposera que, lorsque tous les éléments mobiles 4,12 et 13 du robinet sont'dans leun positions respectives de repos montrées dans la figure 1, les chambres 9 et 29 sont complètement remplies d'eau et que la pression qui règne dans lesdites chambres est égale à celle qui règne dans l'orifice d'entrée 2. Lorsqu'un utilisateur exerce une pression sur le bouton poussoir 13 pour ouvrir le robinet, le mouvement du bouton poussoir 13 est transmis à la tige 12 par l'eau contenue dans la chambre 29. En effet, dans tous les cas, la section ou le diamètre calibré du passage 33, 35 ou 37 du réducteur de débit est choisi de telle façon qu'une très faible quantité d'eau s'écoule depuis la chambre 29 vers la chambre 9 pendant le temps très court (une à deux secondes) nécessaire au déplacement du bouton poussoir 13 de la position montrée dans la figure 1 à la position montrée dans la figure 3 sous la pression exercée par l'utilisateur. I1 en résulte que la quantité de mouvement du bouton poussoir 13 est pratiquement intégralement transmise à la tige 12.Pendant une première phase de mouvement de la tige 12, correspondant au temps nécessaire pour que l'anneau 16 vienne en contact avec le fond 6a du piston creux 6, la soupape de décompression formée par les éléments 12,.14, 17 et 18 s'ouvre, abaissant ainsi la pression dans la chambre 9, ce qui facilite ensuite l'ouverture du clapet mobile 4 sous la poussée de la tige 12 et de l'anneau 16. Lorsque le clapet mobile 4 est ouvert (figure 3), l'eau s 'écoule depuis l'orifice d'entrée 2 jusqu'à l'orifice de sortie 3 en passant à travers la lumière d'entrée 26, le trou central du siège annulaire 5, la chambre 23 et la lumière de sortie 27. Si, comme il se doit, l'utilisateur a relaché la pression sur le bouton poussoir 13 immédiatement après l'ouverture du clapet mobile 4, la tige 12 est rappelée dans la direction de la flèche F par le ressort de compression 14, de sorte que la soupape de décompression formée par les éléments 12, 14, 17 et 18 se referme. Toutefois, à ce moment, le clapet mobile 4 n'est pas immédiatement ramené par la tige 12 et par le ressort 14 en contact avec le siège 5. En effet, la différence des pressions qui règnentàcemoment de part et d'autre du fond 6a du piston 6 retient le clapet mobile 4 en position ouverte pendant un temps prédéterminé correspondant au temps nécessaire au rétablissement de la pression dans la chambre 9 à travers le passage calibré 11. Au bout du temps prédéterminé, le clapet mobile 4 vient en contact avec le siège 5 sous l'action du ressort de compression 14 et de la pression qui se rétablit dans la chambre 9. En même temps, le bouton poussoir 13 est repoussé dans la direction de la flèche F par la tige 12 et par l'eau contenue dans la chambre 29.Après la fermeture du clapet mobile 4,si la chambre 29 s'était partiellement vidée de l'eau quelle contenait, elle est.à nouveau remplie d'eau à partir de la chambre 9 et à travers le passage 33 de la tige 12. Par contre, si le bouton poussoir 13 reste accidentellement bloqué en position enfonçée ou s'il est maintenu enfonçé par l'utilisateur pendant un temps abusivement long, le clapet mobile 4 va, malgré cela, se refermer automatiquement comme on va maintenant le voir. En effet, dans ce cas, sous l'action du ressort de compression 14 sur la tige 12, le piston 31 chasse progressivement l'eau contenue dans la chambre 29 vers la chambre 9 à travers le passage 33 de la tige 12 et à travers le réducteur de débit prévu dans ledit passage. L'eau qui est chassée de la chambre 29 vers la chambre 9 contribue avec l'eau qui s'écoule à travers le passage calibré 11 à rétablir la pression dans la chambre 9 et, par suite, à provoquer la fermeture du clapet mobile 4 comme montré dans la figure 4.Lorsque le bouton poussoir 13 est enfin débloqué ou relaché par l'utilisateur, la chambre 29, dans laquelle règne une pression nulle à ce moment, est à nouveau progressivement remplie d'eau à partir de la chambre 9 à travers le passage 33. Ceci a pour effet de repousser le bouton poussoir vers sa position de repos montrée dans la figure 1. Dans le cas où la valve unidirectionnelle 36 des figures 6 et 7 est prévue, le remplissage de la chambre 29 est alors facilité car, par suite de la différence des pressions régnant dans les chambres 9 et 29, la valve 36 s'ouvre et offre ainsi une plus grande section de passage pour l'écoulement du liquide de la chambre 9 vers la chambre 29. I1 va de soi que la forme d'exécution qui a été décrite cidessus a été donnée à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Outre les variantes déjà mentionnées dans la description, on notera que la tige 12 n'est pas nécessairement agencée pour exercer une poussée sur le clapet mobile 4 pour l'ouvrir. En effet, la tige 12 peut être agencée pour exercer une traction sur le clapet mobile 4 pour l'ouvrir. Dans ce cas, la tige 12 serait montée coulissante dans le fond de la cavité 7, l'organe de manoeuvre 13 ne serait plus un bouton poussoir mais un organe de traction, qui peut avoir une forme semblable à celle du bouton poussoir 13 et qui peut être éventuellement associé à un levier pivotant de manoeuvre, et la chambre d'eau 29 serait alors la chambre annulaire délimitée par la tige 12, le piston 31 et la bague 32, c'est-à-dire la chambre située de l'autre côté du piston 31 par rapport à la chambre 29 des figures 1 et 3. REVENDICATIONS 1.- Robinet temporisé comprenant un corps creux (1) ayant des orifices d'entrée et de sortie (2 et 3) pour un liquide, en particulier de l'eau, un siège annulaire (5) situé dans le corps creux entre les orifices d'entrée et de sortie, un clapet mobile (4) situé du côté amont du siège, une tige de manoeuvre (12), qui est montée coulissante dans un alésage formé dans le corps et qui porte un organe extérieur de manoeuvre (13) à l'une de ses extrémités et ledit clapet mobile à son autre extrémité, et un ressort de compression (14) sollicitant la tige de manoeuvre dans une direction correspondant à la fermeture du clapet mobile, ce dernier étant constitué par un piston creux (6), qui, au repos, est partiellement engagé à coulissement dans une cavité cylindrique (7) formée à l'intérieur du corps creux et qui comporte dans sa surface périphérique extérieure un passage calibré (11) mettant l'ori- fice d'entrée (2) en communication avec une chambre (9) délimitée par le piston creux et par ladite cavité cylindrique, caractérisé en ce que la tige de manoeuvre (12) et l'organe de manoeuvre (13) sont accouplés hydrauliquement l'un à l'autre, la tige de manoeuvre comportant, à son extrémité opposée à celle portant le piston creux (6), un piston (31) qui est monté coulissant dans une chambre cylindrique (29) dudit organe de manoeuvre (13), ladite chambre cylindrique étant remplie de liquide et communiquant avec la chambre intérieure (9) du piston creux (6) à travers un passage longitudinal (33) qui est formé dans la tige de manoeuvre (12) et qui comporte un réducteur de débit. 2.- Robinet temporisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réducteur de débit est constitué par ledit passage longitudinal (33) lui-même, dont au moins une partie a un diamètre calibré. 3.- Robinet temporisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réducteur de débit est constitué par un insert (34) monté dans ledit passage longitudinal (33) et comportant un trou (35) de diamètre calibré. 4.- Robinet temporisé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'une valve unidirectionnelle (36) est montée dans ledit passage longitudinal (33) de manière à autoriser l'écoulement du liquide depuis la chambre intérieure (9) du piston creux (6) vers la chambre cylindrique (29) de l'organe de manoeuvre (13). 5.- Robinet temporisé selon la revendication 4, rattachée à la revendication 1, caractérisé en ce que le réducteur de débit est constitué par un passage (37) de section calibrée, qui est formé dans le siège (38) ou dans le clapet (39) de la valve unidirectionnelle (36).