Brevet FR2628774A1 — publié le 19890922

Mécanisme et procédé de réalisation d'un cycle de chasse pour watercloset a vide La présente invention concerne les water-closets a évacuation sous vide. Ce type de water-closet est connu depuis longtemps. Il comporte une cuvette spéciale présentant en particulier un orifice de sortie de faible diamètre, et une vanne d'évacuation qui raccorde cet orifice a un conduit d'évacuation maintenu sous vide. Il présente trois avantages - d'une part l'évacuation des matières lorsqu'on ouvre la vanne d'isolement est très efficace, du fait de l'aspiration créée par le conduit sous vide, ce qui permet.d'utiliser le minimum d'eau de chasse : moins de 1,5 litre a chaque chasse au lieu de 6 a 9 litres pour les water-closets a évacuation gravitaire, - d'autre part les conduits d'évacuation sont de faible diamètre, - enfin les conduits d'évacuation peuvent remonter de plusieurs mètres dans le sens de l'écoulement. Ce type de water-closet doit utiliser un cycle de chasse adapté pour réaliser la vidange et le nettoyage de la cuvette. De façon classique la cuvette est équipée d'un organe de déclenchement å bouton-poussoir dont la manoeuvre produit le type de cycle suivant qui sera appelé ci-après "cycle classique" - une partie de l'eau de chasse est injectée, par exemple 0,7 litre, pour entrainer les matières fécales et le papier vers le fond de la cuvette, - ensuite la vanne d'évacuation s'ouvre pour évacuer le contenu de la cuvette et aspirer un certain volume d'air destiné a propulser ce contenu dans le conduit d'évacuation, puis la vanne se referme, - enfin, la seconde partie de l'eau de chasse est injecté-dans la cuvette, par exemple 0,8 litre, pour maintenir de l'eau au fond de celle-ci. Un autre type de cycle de chasse est commandé directement par la manoeuvre de l'abattant fixé sur la cuvette. I1 sera appelé ci-après "cycle a mouillage préalable". I1 se décompose de la façon suivante - l'abattant est initialemeat fermé. L'utilisateur doit donc l'ouvrir. Ce faisant, il déclenche l'injection de la première partie de l'eau, par exemple 0,7 litre, pour réaliser un mouillage préalable de la paroi de la cuvette afin d'éviter un collage des matières sur cette paroi, - lorsque l'utilisateur referme l'abattant, il déclenche d'abord la seconde injection d'eau, par exemple 0,8 litre, puis l'ouverture de la vanne d'isolement et enfin sa refermeture, après évacuation du contenu de la cuvette et aspiration d'air. Quel que soit le type de cycle de chasse choisi, il peut être facilement réalisé au moyen d'un mécanisme électrique. Mais on préfère généralement, pour des questions de sécurité, et pour éviter d'amener une ligne électrique jusqu'au water-closet, employer un mécanisme hydro-pneumatique qui n'utilise que l'énergie de la pression d'eau et de la dépression du réseau d'évacuation. Dans les mécanismes hydro-pneumatiques existants, le dosage de l'eau injectée est obtenu par un piston coulissant dans un cylindre et balayant un volume d'eau déterminé préalablement introduit dans ce cylindre. Un tel mécanisme présente deux inconvénients 10) I1 est adapté a un cycle de chasse déterminé utilisant des volumes d'eau définis. I1 n'est pratiquement pas possible de modifier l'un ou l'autre sans changer complètement de mécanisme. 20) Et il comporte des joints qui perdent tôt ou tard leur propriété d'étanchéité. Or les fuites d'eau dans les water-closets a vide sont graves car le surplus d'eau n'est pas évacué en permanence, comme dans les water-closet classiques a évacuation gravitaire. La présente invention a notamment pour but la réalisation d'un mécanisme simple permettant de modifier facilement les volumes d'eau injectés. Elle a aussi pour but de permettre d'adapter un tel mécanisme à des cycles de chasse différents. Et dans ces buts, elle a notamment pour objet un mécanisme de réalisation d'un cycle de chasse pour un water-closet comportant une cuvette dont le fond est raccordé par l'intermédiaire d'une vanne d'évacuatibn a un conduit d'évacuation maintenu sous vide, ce mécanisme comportant - un actionneur d'évacuation pneumatique pour ouvrir ladite vanne d'évacuation lorsqu'il est soumis a une dépression d'air, - une canalisation d'arrivé d'eau pour recevoir de l'eau sous pression, - des moyens d'injection d'eau commandables alimentés par cette canalisation d'arrivée d'eau pour injecter dans ladite cuvette des volumes d'eau prédétermines, - un actionneur d'injection pneumatique pour commander ces moyens d'injection lorsqu'il est soumis a ladite dépression d'air, - une canalisation d'aspiration raccordée audit conduit d'évacuation pour être maintenue en dépression d'air, - un distributeur d'aspiration a mouvement cyclique raccordé a cette canalisation d'aspiration pour transmettre ladite dépression d'air auxdits actionneurs d'évacuation et d'injection au cours d'au moins une période d'évacuation et d'au moins une période d'injection, respectivement, ces périodes constituant des parties prédéterminées d'un cycle de chasse, - et un organe de déclenchement pour déclencher ledit mouvement de ce distributeur, - ce mécanisme étant caractérisé par le fait que lesdits moyens d'injection d'eau comportent - une vanne d'injection raccordée entre ladite canalisation d'arrivée d'eau et ladite cuvette, cette vanne étant ouverte lorsque ledit actionneur d'injection reçoit ladite dépression d'air, - et un compteur d'eau raccordé en série avec cette vanne d'injection entre cette canalisation d'arrivée et cette cuvette, et muni d'un élément de liaison mobile qui est entratné par le passage de l'eau au cours de chaque dit cycle de chasse de manière que la position de cet élément reste représentative du volume d'eau ayant traversé ce compteur depuis le début de ce cycle, - ledit mouvement dudit distributeur d'aspiration étant entrainé par ledit élément de liaison dudit compteur d'eau, - ledit organe de déclenchement étant prévu pour déclencher le mouvement de ce distributeur au début de chaque dite période d'injection, le début dudit cycle de chasse étant constitué par le début d'une telle période. De préférence ledit organe de déclenchement est raccordé à ladite canalisation d'aspiration et déclenche ledit mouvement dudit distributeur d'aspiration au début de chaque dite période d'injection en transmettant au moins transitoirement ladite dépression d'air audit actionneur d'injection. De préférence encore ledit distributeur d'aspiration transmet ladite dépression d'air par l'intermédiaire de passages alternativement obturés et ouverts sous l'action d'éléments rotatifs fixées sur un axe, cet axe étant entrainé en rotation par ledit élément de liaison dudit compteur d'eau par l'intermédiaire d'un système de transmission assurant un rapport de vitesses choisi selon le volume d'eau qui doit être injecté. Ces éléments de liaison et système de transmission peuvent être internes ou externes auxdits compteur et/ou distributeur. Selon un mode de réalisation parfois avantageux ledit organe de déclenchement est actionné par un poussoir et est muni d'au moins une canalisation pour transmettre ladite dépression d'air audit actionneur d'injection par l'intermédiaire dudit distributeur d'aspiration, de manière que l'enfoncement dudit poussoir initie une dite période d'injection et que le relâchement de ce même poussoir initie une autre dite période d'injection. La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un cycle de chasse pour water-closet à vide avec injection d'eau et évacuation commandées par un distributeur cyclique, caractérisé par le fait que ledit distributeur cyclique est entrainé en rotation par la circulation de l'eau dont il commande l'injection. A l'aide des figures schématiques ci-jointes on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre dans le cadre de l'exposé qui en a été donné ci-dessus. Lorsqutun même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. I1 doit être compris que les éléments mentionnés peuvent être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques. La figure 1 représente une vue de principe d'un premier mécanisme selon l'invention. La figure 2 représente une vue plus détaillée avec coupe de certains organes de ce premier mécanisme. Les figures 3 et 4 représentent chacune une vue de dessus d'une came du distributeur de ce premier mécanisme. La figure 5 représente une vue d'un deuxième mécanisme selon l'invention avec coupe de certains organes. Un premier mécanisme selon l'invention est adapté pour réaliser, dans une cuvette de water-closet 14, une chasse d'eau selon le cycle classique précédemment mentionné. I1 comporte les éléments essentiels suivants - Un compteur d'eau volumétrique 1 comportant une canalisation d'arrivée d'eau 4 et une canalisation de sortie d'eau 6. - Une vanne d'injection 2 reliée au compteur 1 par la canalisation 6, et comportant en sortie une canalisation d'injection 5 pour envoyer l'eau dans la cuvette 14. - Un actionneur d'injection 30 actionnant la vanne 2, cet actionneur étant capable d'ouvrir la vanne lorsqu'il est mis en dépression, et de la refermer lorsqu'il est remisa la pression atmosphérique. - Un organe de déclenchement 17 muni d'un bouton poussoir 51 pour mettre en communication des canalisations 8 et 9 auxquelles il est relié. - Une vanne d'évacuation 13 isolant la cuvette de water-closet 14 d'un conduit d'évacuation 15 faisant partie d'un réseau maintenu sous vide par des moyens non représentés. - Un actionneur d'évacuation 16 actionnant la vanne 13, cet actionneur étant capable d'ouvrir la vanne lorsqu'il est mis en dépression et de la refermer lorsqu'il est remis à la pression atmospherique. - Un distributeur d'aspiration pneumatique 3 actionné mécaniquement par le compteur1 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 10, et raccordé a une canalisation 9 reliée au réseau en dépression 15, a une canalisation 12 reliée au actionneur 30 de la vanne 2, et à une canalisation 7 reliée au actionneur 16 de la vanne 13. Lors de l'utilsiation du water-closet, l'utilisateur appuie sur le bouton 51 de l'organe de déclenchement. Celui-ci dirige la dépression arrivant en 9 vers la canalisation 8 d'alimentation de l'actionneur 30 ce qui á pour effet d'ouvrir la vanne 2. L'eau se met à circuler dans la canalisation 4, traverse le compteur 1, la canalisation 6, la-vanne 2 et s'écoule dans la cuvette de watercloset 14 par la canalisation d'injection 5. En traversant le compteur, l'eau fait tourner l'élément de liaison 10 qui entraine le distributeur pneumatique 3, qui alimente alors l'actionneur 30. I1 est alors possible de relâcher le bouton 51 sans que la passage de l'eau soit interrompu. Lorsqu'un volume prédéterminé d'eau a traversé le compteur, le distributeur 3 met en communication les canalisations 9 et 7, ce qui a pour effet de faire ouvrir la vanne d'évacuation 13 et de vider le contenu de la cuvette. Puis le distributeur 3 commande la refermeture de la vanne 13 en mettant en liaison la canalisation 7 avec la pression atmosphérique et laisse s'écouler un nouveau volume prédéterminé d'eau dans la cuvette 14. Un système de transmission 80 impose un rapport de vitesses éventuellement réglable entre l'élément 10 et le distributeur 3; Son réglage permet de modifier lesdits volumes d'eau. Lorsque le distributeur 3 a fait un tour, il referme la vanne 2 en mettant en liaison la canalisation 12 avec la pression atmosphérique, ce qui a pour effet d'arrêter la circulation de l'eau. Le distributeur 3 s'arrête dans une position telle qu'un nouvel appui sur l'organe de commande 11 déclenchera un nouveau cycle. Un avantage de l'invention est de permettre l'utilisation, pour le compteur 1, la vanne 2 et l'organe de commande 11, d'appareils courants du commerce. La figure 2 représente un exemple de réalisation de ce premier mécanisme selon l'invention. Le compteur comporte un piston rotatif non représenté. La rotation de ce piston assure celle d'un aimant 10 qui constitue ledit élément de liaison de manière à réaliser un entrainement magnétique assurant une étanchéité absolue. Le distributeur 3 comporte un axe 20 sur lequel sont fixés l'aimant 10 et deux cames 21 et 22 représentées à la figure 3. Ces cames constituent les éléments rotatifs précédemment mentionnés. Elles commandent le déplacement de deux tiroirs 23 et 24 qui obturent et ouvrent alternativement, au cours de périodes successives du cycle de chasse des passages qui sont formés dans le corps du distributeur. Ces tiroirs sont maintenus au contact des cames par des ressorts 25 et 26. La chambre 55 du distributeur est maintenue à la pression atmosphérique par un orifice 56. La vanne 2, par exemple du type à membrane, est normalement fermée par un ressort 31. Elle est actionnée par le piston 32 d'un vérin 30 qui constitue ledit actionneur d'injection. Au repos, la chambre du vérin 30 est mise à la pression atmosphérique par la canalisation 12 et le tiroir 24. La vanne 2 est fermée et l'eau arrivant au compteur 1 par l'embout 4 ne peut pas s'écouler vers la cuvette 14. L'orifice d'évacuation de la cuvette vers le réseau sous vide est fermé par la vanne 13 et le fond de la cuvette contient un certain volume d'eau (0,7 1. par exemple). L'organe de déclenchement 11 et les tiroirs 23 et 24 sont reliés au réseau sous vide par les canalisations-9. Lors de l'appui sur le bouton 51, le déplacement d'un tiroir 52 met les canalisations 8 et 9 en communication. L'équipage mobile 34 d'un sélecteur de circuit 33 porté par le vérin 30 se déplace vers la droite. I1 obture ainsi la canalisa-. tion 12 et met la canalisation 8 en communication avec la chambre du vérin 30. Sous l'effet de la dépression, le piston 32 remonte en comprimant le ressort 31 et la vanne 2 s'ouvre. L'eau s'écoule à travers le compteur 1, la vanne 2 et la canalisation 5 dans la cuvette t4. Le piston rotatif du compteur 1 se met à tourner et entraine l'axe 20 par l'intermédiaire de l'aimant 10. La came 22 déplace le tiroir 24 qui met alors les canalisations 12 et 9 en communication. Le bouton 51 peut alors être relâché, l'équipage mobile 34 du sélecteur de circuit 33 se déplace vers la gauche et maintient le vérin 30 sous vide. Après un certain temps, la came 21 déplace le tiroir 23 qui met en communication les canalisations 9 et 7, ce qui a pour effet d'ouvrir la vanne d'évacuation 13. Le contenu de la cuvette est aspiré et s'écoule dans le réseau d'évacuation. Après un certain temps, la came 21 laisse revenir dans sa position initiale le tiroir 23 poussé par le ressort 25, ce qui remet l'actionneur 16 de la vanne 13 à la pression atmosphérique. La vanne 13 se referme et comme l'eau continue à s'écouler par la canalisation 5, le fond de la cuvette 14 se remplit à nouveau. Lorsque l'axe 20 et la came 22 ont fait un tour complet, le tiroir 24 poussé par le ressort 26 revient dans sa position initiale ce qui a pour effet de mettre la canalisation 12 et le vérin 30 à la pression atmosphérique. Le ressort 31 pousse le piston 32 et la vanne 2 se referme, arrêtant la circulation de l'eau. On se retrouve dans la position de départ. On voit qu'il suffit de choisir une démultiplication adéquate a'engrenages disposés au sein du compteur pour qu'un tour de l'axe 20 corresponde au volume d'eau désiré. Cette démultiplication peut aussi être réalisée par un système tel que le système 80 de la figure 1, qui peut être intégré au distributeur 3 entre l'aimant 10 et l'axe 20. Quant au rapport des volumes d'eau injecté avant et après l'évacuation il peut être aisément modifié en remplaçant la came 21. La figure 4 représente un exemple de réalisation d'un deuxième mécanisme selon l'invention adapté pour réaliser, dans une cuvette de water-closet 114 munie d'un abattant 140, une chasse d'eau selon le cycle à mouillage préalable précédemment mentionné. Ce deuxième mécanisme est constitué d'éléments généralement analogues à des éléments correspondants du premier mécanisme et désignés par les mêmes numéros de référence augmentés de 100. Lorsque deux éléments ont des numéros de référence présentant une différence de 100, il doit être compris que sauf indication contraire, ils sont analogues dans leurs natures et leurs fonctions. Dans ce mécanisme la commande de la chasse d'eau se fait par l'abattant 140. Par rapport à l'exemple précédent, l'organe de commande 111 est modifié et le distributeur 103 comporte une came supplémentaire 127 identique à la came 122, mais présentant un décalage angulaire (par exemple 1800). Cette came supplémentaire commande un tiroir 168 repoussé par un ressort 169. Àu repos la cuvette 114 est vide et l'abattant 140 est baissé. L'utilisateur en arrivant soulève l'abattant 140 qui, en fin d'ouverture appuie sur le bouton 151 et pousse ainsi le tiroir 152 de l'organe de commande 111, mettant en communication des canalisations 109 et 141 et mettant une canalisation 148 à l'atmosphère. Des canalisations 141 et 142 étant elles aussi en communication par l'intermédiaire du tiroir 128, la dépression arrive dans un sélecteur de circuit 133 dont l'équipage mobile 134 se déplace vers la gauche, et fait remonter le piston 132 du vérin 130. La vanne 102 s'ouvre et l'eau commence à s'écouler dans la cuvette par la canalisation 105, entrainant le mécanisme interne du compteur 100 qui fait tourner l'aimant 110 et l'axe 120. Une came 162 déplace le tiroir 164 vers la gauche en comprimant un ressort 166, ce qui met en communication les canalisations 148 et 112.La canalisation 142 étant en dépression et la canalisation 112 à l'atmosphère, il ne se passe rien au niveau du sélecteur de circuit 133. Lorsque le volume d'eau choisi a traversé le compteur 100 et rempli le fond de la cuvette, une came 147 laisse revenir vers la droite le tiroir 158 poussé par un ressort 169. Le tiroir 168 obture la canalisation 141 et met en communication la canalisation 142 avec l'atmosphère. Les canalisations 142 et 112 étant â l'atmosphère, le piston 132 du vérin 130 redescend sous la poussée du ressort 131 et la vanne 102 se referme. Après usage, l'utilisateur referme l'abattant ce qui permet au tiroir 152 de l'organe de déclenchement 111 de revenir dans sa position initiale, mettant en communication des canalisations 109 et 148, et reliant la canalisation 141 à l'atmosphère. Comme le tiroir 164 est poussé par la came 162, les canalisations 148 et 112 sont en communication et la dépression arrive dans le sélecteur de circuit 133 dont l'équipage mobile 134 se déplace vers la droite, et fait remonter le piston 132 du vérin 130. La vanne 102 s'ouvre et l'eau recommence à s'écouler dans la cuvette par la canalisation 105, entraînant le mécanisme interne du comp-teur 101 et l'axe 120 du distributeur 103 par l'intermédiaire de l'aimant 110. Lorsque la came 161 a tourné d'un certain angle, elle déplace le tiroir 163 vers la gauche, mettant en communciation les canalisations 109 et 107 et envoyant la dépression dans l'actionneur de la vanne 113 qui s'ouvre. Le contenu de la cuvette est alors évacué dans le réseau sous vide. Lorsque l'axe 120 et les cames 161, 162 et 167 ont fait un tour complet, les tiroirs 163 et 168 reviennent dans leurs positions initiales. Le tiroir 163, poussé par le ressort 165, revient vers la droite, obturant la canalisation 109 et mettant en communication la canalisation 107 avec l'atmosphère. La vanne 113 se referme. Dans le même temps, le tiroir 168 est poussé vers la gauche par la came 167, mettant en communication les canalisations 141 et 142. Les canalisations 142 et 112 étant à l'atmosphère, le piston 132 du vérin 130 redescend, poussé par le ressort 131 et la vanne 102 se referme. REVENDICATIONS 1/ Mécanisme de chasse pour water-closet à vide avec injection d'eau et évacuation commandées par un distributeur cyclique, caractérisé par le fait que ce distributeur (3) est entraîné en rotation par la circulation de l'eau dont il commande l'injection. 2/ Mécanisme selon la revendication. 1 applicable à un water-closet comportant une cuvette (14) dont le fond est raccordé, par l'intermédiaire d'une vanne d'évacuation (13), à un conduit d'évacuation (15) maintenu sous vide, ce mécanisme comportant - un actionneur d'évacuation pneumatique (16) pour ouvrir ladite vanne d'évacuation (13) lorsqu'il est soumis à une dépression d'air, - une canalisation d'arrivée d'eau (4) pour recevoir de l'eau sous pression, - des moyens d'injection d'eau commandables alimentés par cette canalisation d'arrivée d'eau pour injecter dans ladite cuvette (14) des volumes d'eau prédéterminés, - un actionneur d'injection pneumatique pour commander ces moyens d'injection lorsqu'il est soumis à ladite dépression d'air, - une canalisation d'aspiration (9) raccordée audit conduit d'évacua- tion (15) pour être maintenue en dépression d'air, - un distributeur d'aspiration à mouvement cyclique raccordé à cette canalisation d'aspiration pour transmettre ladite dépression d'air auxdits actionneurs d'évacuation et d'injection au cours d'au moins une période d'évacuation et d'au moins une période dtinjec- tion, respectivement, ces périodes constituant des parties prédéterminées d'un cycle de chasse, - et un organe de déclenchement (11) pour déclencher ledit mouvement de ce distributeur, - ce mécanisme étant caractérisé par le fait que lesdits moyens d'injection d'eau comportent - une vanne d'injection (2) raccordée entre ladite canalisation d'arrivée d'eau (4) et ladite cuvette (14), cette vanne étant ouverte lorsque ledit actionneur d'injection (30) reçoit ladite dépression d'air, - et un compteur d'eau (1) raccordé en série avec cette vanne d'injec- tion entre cette canalisation d'arrivée et cette cuvette, et muni d'un élément de liaison mobile (10) qui est entrainé par le passage de l'eau au cours de chaque dit cycle de chasse de manière que la position de cet élément reste représentative du volume d'eau ayant traversé ce compteur depuis le début de ce cycle, -- ledit distributeur d'aspiration (3) étant entraîné par ledit élément de liaison (10) dudit compteur d'eau (1), - ledit organe de déclenchement étant prévu pour déclencher le mouvement de ce distributeur au début de chaque dite période d'injection, le début dudit cycle de chasse étant constitué par le début d'une telle période. 3/ Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit organe de déclenchement (11) est raccordé à ladite canalisation d'aspiration (9) et déclenche ledit mouvement dudit distributeur d'aspiration (3) au début de chaque dite période d'injection en transmettant au moins transitoirement ladite dépression d'air audit actionneur d'injection (30). 4/ Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit organe de déclenchement (111) est actionné par un poussoir (151) et est muni d'au moins une canalisation (141, 148) pour transmettre ladite dépression d'air audit actionneur d'injection (130) par l'intermédiaire dudit distributeur d'aspiration (103), de manière que l'enfoncement dudit poussoir initie une dite période d'injection et que le relâchement de ee même poussoir initie une autre dite période d'injection. 5/ Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit distributeur d'aspiration (3) transmet ladite dépression d'air par l'intermédiaire de passages alternativement obturés et ouverts sous l'action d'éléments rotatifs (21, 22) fixées sur un axe (20), cet axe étant entraîné en rotation par ledit élément de liaison (10) dudit compteur d'eau (1) par l'intermédiaire d'un système de transmission (80) assurant un rapport de vitesses choisi selon le volume d'eau qui doit être injecté.