Brevet FR2646236A1 — publié le 19901026

Cette invention concerne un dispositif de commande d'écoulement an volume1 ou de débit-volume, et particulièrement un dispositif de commande qui peut etre introduit entre une canalisation d'eau et un robinet. Ce dispositif peut hêtre actionné ianuellement pour permettre à l'eau de s'écouler à travers ce dernier pendant une certaine période. Il revient ensuite mécaniquement à sa configuration d'origine dans laquelle il empêche l'eau de le traverser.Comme le dispositif arrete automatiquement au bout d'une certaine période l'écoulexent d'eau qui le traverse, il n'est pas nécessaire de le refermer manuellement. Comme l'écoulement d'eau pendant une certaine période correspond à une quantité d'eau donnée, la quantité d'eau souhaitée peut être obtenue sans gaspillage d'eau. Un dispositif de commande d'écoulement en volume, selon la présente invention, comprend une base présentant une partie de monture sensiblement cylindrique, une entrée d'eau et une sortie d'eau. La partie de monture reçoit une roue à aubes, une vanne d'étranglement, un boîtier fixe où est disposé un train d'engrenages, et une bague de commande. En poussant la bague de commande vers le bas on permet à l'eau de s'écouler à travers l'entrée, la vanne d'étranglement et la sortie, respectivement. Puis, la bague de commande est réglée en position pour mettre en oeuvre la fonction de commande de volume d'écoulement. C'est par conséquent un premier but de la présente invention de fournir un dispositif de commande d'écouleeent en volume qui permet à l'eau de le traverser pendant une période prescrite et qui bloque ensuite autoaatique ent l'écoulement de l'eau, si bien que l'on obtient la quantité d'eau souhaitée. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de commande d'écoulement en volume qui fonctionne entre un robinet et une canalisation d'eau de telle sorte que l'écoulement d'eau à travers le robinet soit commandé entièrement par le dispositif. Ces buts ainsi que d'autres vont apparaître aux spécialistes à partir de la description détaillée donnée ci-dessous, en se référant aux dessins annexés. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commande d'écoulement en volume selon la présente invention; la Figure 2 est une vue en perspective en arraché du dispositif de commande d'écoulement en volume de la Figure 1; la Figure 3 est une vue en coupe du dispositif de commande d'écoulement en volume présenté à la Figure 1; la Figure 4 est une vue de dessus du dispositif de commande d'écoulement en volume de la Figure 1, représentant particulièrement le train d'engrenages de ce dispositif; la Figure 5 est une vue en perspective du dispositif de commande d'écoulement en volume de la Figure 1, la bague de commande étant représentée dans son état comprimé; la Figure 6 est une vue en coupe du dispositif de commande d'écoulement en volume représenté à la Figure 5;; la Figure 7 est une vue en coupe du dispositif de commande d.'écoulement en volume vu à partir de la ligne 7-7 de la Figure 5; la Figure 8 est une vue en perspective du dispositif de commande d'écoulement en volume de la Figure 1, la bague de commande étant poussée vers le bas et tournée dans la direction indiquée par l'index; et la Figure 9 est une vue en coupe du dispositif de commande d'écoulement en volume représenté à la Figure 8. La Figure 1 représente un dispositif de commande d'écoulement en volume qui comprend une base 1 comportant une entrée d'eau 11 et une sortie d'eau 12, une bague de commande 9, et un couvercle fixe 8. La bague de commande 9 présente une surface moletée 99 sur la paroi extérieure pour faciliter le mouvement de rotation et plusieurs graduations 97 pour indiquer visuellement l'écoulement en volume ou 'débit-volume'. Le couvercle fixe 8 porte en surface un index 85 à utiliser en conjonction avec les graduations 97. En se référant maintenant à la Figure 2, on peut voir que le dispositif de débit-volume comprend également une roue 2 à aubes radiales en saillie 20, un boitier fixe 4 qui est immobilisé par le couvercle fixe 8, un train d'engrenages 567 monté à l'intérieur du boitier fixe *, et une vanne d'étranglement 3 pour commander le débitvolume de l'écoulement en volume qui la traverse. En se référant encore à la Figure 2, la base 1 comprend un tambour cylindrique 14 de vanne pour recevoir la vanne d'étranglement 3 qui est sollicitée élastiquement par le ressort 30. La vanne d'étranglement 3, qui comporte des joints toriques 31 respectivement placés à proximité des surfaces cylindriques centrale et inférieure externe de cette vanne, est utissée en premier lieu pour commander l'écoulement en volume à travers ses deux parties distinctes, c'est-à-dire une partie supérieure et une partie inférieure, définies par le joint torique central. La partie supérieure de la vanne d'étranglement 3 présente un alésage 32 qui la traverse et dont l'axe est aligné avec la sortie 12. A la surface de sommet de la partie supérieure se trouve une rainure 33, dont la fonction va etre décrite plus loin.La base 1 présente une partie 10 de monture sensiblement cylindrique qui consiste en un puits 13, une plateforme 17 et le tambour 14 de vanne décrit ci-dessus. Un siège 16 est disposé au centre du tambour 13 pour recevoir la roue à aubes 2. A la surface de sommet de la plateforme 17, le boîtier fixe 4 est fixé par serrage d'une paire de vis 47 respectivement à travers des trous U à la face inférieure du boitier fixe 4 et des trous 18 dans la plateforme 17. A l'intérieur du boitier fixe 4, le train d'engrenages 567 comprend un broche transversale 5 avec une partie 51 de vis tangente et un engrenage 50 en bout, une première broche longitudinale 6 portant un engrenage 60 et une couronne à denture 61, et une deuxième broche longitudinale 7, portant elle aussi un engrenage 70 et une couronne à denture 71. La broche transversale 5 d'engrenage s'appuie sur une paire de paliers U, qui sont disposés sur la paroi latérale interne du boitier fixe 4 à la position opposée. Le couvercle fixe 8 présente, à sa face inférieure, une nervure annulaire 81 qui peut etre fixée par encliquetage avec une rainure annulaire 46 prévue sur le boîtier fixe 4. A la face inférieure du couvercle fixe 8 sont disposés un siège de broche 84 et un siège d'engrenage 83. La roue à aubes 2 présente une partie de vis tangente 21 à l'extrémité opposée aux aubes 20, et elle est placée verticalement, une extrémité étant reçue dans le siège cylindrique 16 tandis que l'autre extrémité est reçue dans le siege de broche 84. Quand le dispositif est assemblé, un orifice *9 est ménagé au fond du boitier fixe * pour recevoir en rotation la roue à aubes 2.Une rondelle 22 est disposée entre l'orifice 49 et la roue 2 pour empêcher l'eau d'entrer dans le boîtier fixe 4. Le siege d'engrenage 83 coopère avec un autre siège d'engrenage *5 disposé à l'intérieur du boitier fixe 4 à son extrémité inférieure, dans laquelle les deux sièges d'engrenage 83, *5 maintiennent le train d'engrenages 567 en position. En se référant de nouveau à la Figure 2, la bague cylindrique de commande 9 comporte une paire de joints toriques 91 sur sa surface externe à proximité de sa partie inférieure et un autre joint torique 95 est placé sursa circonférence interne. A la surface inférieure de la bague de commande 9, un rail annulaire de guidage 93 présentant une protubérance 94 est disposé pour coopérer avec la rainure de guidage 33 ménagée au sommet de la vanne d'étranglement 3 pour commander le temps et le débit-volume de l'eau. Sur la paroi interne de la bague de commande 9, on a disposé plusieurs dents longitudinales d'engrenage 96. Les dents d'engrenage 96 sont en retrait par rapport à la paroi et entrainées par le train d'engrenages 567. En se référant encore aux Figures 2, 3 et X, on décrit le train d'engrenages 567 et la surface de contact entre le boitier fixe * et la bague de commande 9. Le boîtier fixe 4 est fixé sur une surface de sommet de la plateforme 17 et la roue à aubes 2 et la broche transversale 5 d'engrenage sont montées sur les sièges correspondants, la vis tangente 21 de la roue à aubes 2 est engrenée avec l'engrenage 50 sur la broche transversale 5 d'engrenage de façon que, lorsque la roue à aubes 2 est entrainée en rotation par l'écoulement de l'eau qui la traverse, la broche transversale 5 d'engrenages tourne aussi. Comme les première et deuxième broches longitudinales 6 et 7 d'engrenages sont montées sur leurs sièges respectifs 83, 45 et que deux broches 6, 7 d'engrenages sont également en prise par l'intermédiaire d'une paire de couronnes à dentures 61, 71, la broche transversale 5 d'engrenage entraine indirectement la broche 7 d'engrenages en rotation à cause de l'engagement de l'engrenage 60 et de la vis tangente 51, comme l'indique la Figure 4. Sur la surface externe du boîtier fixe *, sont ménagées une rainure longitudinale 41 et une rainure annulaire 42. La rainure longitudinale 41 s'étend à partir de l'extrémité supérieure du boitier fixe *, vers la rainure annulaire 42. Sous la rainure annulaire 52 est ménagée une fente 43 pour permettre à l'engrenage 70 de saillir au dehors du boîtier et d'engager ainsi les dents 96, en entrainant ainsi la bague de commande 9. Comme on peut le voir à la Figure 3, une arete 98 est disposée sur la paroi interne de la bague de commande 9 qui est située un peu au-dessus des dents 96. L'arête 98 peut coulisser dans la rainure longitudinale *1 ou dans la rainure annulaire 42. En se référant encore aux Figures 3 et 4, le dispositif suivant l'invention est vu dans une condition de non écoulement, dans laquelle la partie inférieure de la vanne d'étranglement 3 bloque l'eau pour l'empêcher de s'écouler: de la sortie 12. On peut noter que la couronne à denture 71 est sollicitée élastiquement par un ressort 72 pour s'engager avec la couronne å denture 61. Puisqu'en condition de non-écoulement, l'eau ne s'écoule pas dans le tambour 13 de la base, la roue à aubes 2 n'est pas entraînée en rotation par l'eau et le train d'engrenages 567 ne fonctionne pas. Le dispositif est représenté à la Figure 5 avec la bague de commande 9 comprimé vers le bas (l'uti teur n'est pas représenté). La bague de commande 9 peut uniquement au ccnçrDmee vers le bas après alignement de l'arête 98 et de la rainure longitudinale 41 du boîtier fixe 4. A la Figure 6, on peut voir que la bague de commande 9 peut etre comprimé vers le bas Jusqu'à ce que son arête 98 soit arrétée par la rainure annulaire 42. Au même moment, la broche 7 est entrainée vers le bas à cause du contact de l'engrenage 70 avec la bague de commande 9, comme représenté clairement à la Figure 7.A cet instant, la bague de commande 9 n'est pas encore entrainée en rotation par l'engrenage 70 et la dent d'engrenage 96 parce que les couronnes à dentures 61, 71 ne sont pas en prise. La bague de commande 9 peut tourner librement méme lorsque la roue à aubes 2 est entrainée en rotation par l'écoulement d'eau å travers le tambour 13 et le train d'engrenages 567, sauf lorsque l'engrenage 70 est en fonctionnement. Il faut noter que la bague de commande 9 n'est pas dans la meme orientation à la Figure 5 et à la Figure 8. A la Figure 8, la bague de commande 99 a été tourne en sens horaire à partir de la position représentée à la Figure 5.Lorsque la bague de commande 9 est tournée, l'arête 98 est située à l'intérieur de la rainure annulaire 42 et guidée par celle-ci. Lorsque la bague de commande 9 est comprimée manuellement vers le bas, tournée et placée dans la position souhaitée, l'engrenage 70 engage de nouveau le train d'engrenages 567 sous l'action du ressort 72. L'eau continue à s'écouler à travers le dispositif par l'entrée et la sortie 12. De plus, la roue å aubes 2 et le train d'engrenages 567 sont en fonctionnement jusqu'a ce que l'arête 98 de la bague de commande 9 soit de nouveau amenée à la rainure longitudinale 41 du boîtier fixe 4.Un alignement précis de l'arête 98 avec la rainure longitudinale 41 est obtenu également par le contact entre la vanne d'étranglement 3 et la saillie 94, qui est placée sur le rail de guidage 93 au bas de la bague de commande 9. A ce moment, la bague de commande 9 est entrainée vers le haut par l'écoulement d'eau, le long de la rainure longitudinale 41. Lorsque la bague de commande 9 monte, la vanne d'étranglement 3 monte également en raison de la sollicitation du ressort 30 placé sous elle. La vanne d'étranglement 3 diminue progressivement le débit d'eau jusqu'a ce que sa partie inférieure bloque totalement la sortie 12. Puisque le dispositif permet à l'eau de s'écouler en le traversant pendant une certaine période et qu'il bloque ensuite automatiquement l'écoulement de l'eau, on réalise ainsi la fonction de commande de débit en volume. Bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec son mode de réalisation préféré, il faut comprendre que plusieurs modifications apparaîtront aux spécialistes å la lecture de cette description. Il faut donc comprendre que l'invention décrite ici doit recouvrir toutes modifications qui seraient comprises dans le domaine des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'écoulement en volume comprenant: une base (1) présentant une partie de monture sensiblement cylindrique qui consiste en un tambour (13), une plateforme d'eau; une roue (2) comportant des aubes une vanne d'étranglement un boitier (4) fixe fixé sur une surface de sommet de ladite plateforme, ledit boîtier fixe présentant une rainure longitudinale un couvercle (8) fixe fixé par encliquetage audit boitier fixe;; une bague de commande étant disposée sur la paroi interne de la bague de commande au-dessus desdites dents (96), ladite arete (98) pouvant coulisser dans ladite rainure longitudinale (41) ou dans ladite rainure annulaire (42); caractérisé en ce que:: ladite partie inférieure de la vanne d'étranglement B > bloque le passage vers ladite sortie lorsque ledit dispositif est dans un état de non écoulement; et ladite vanne d'étranglement (3) est comprimée vers le bas pour permettre rà l'eau de s'écouler à travers ledit dispositif par ladite partie supérieure de ce dispositif lorsque ladite bague de commande d'engrenage de la bague de commande. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'axe de ladite roue à aubes (2) est vertical et une de ses extrémités est reçue dans un siège caractérisé en ce que: une extrémité inférieure dudit boîtier fixe présente un orifice (49) permettant le passage de ladite roue à aubes et en ce qu'une rondelle 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit train d'engrenages (567) comprend une broche transversale d'engrenage (5) comportant une partie de vis tangente (51) et portant un engrenage (50) une première broche longitudinale d'engrenage (6 > portant un engrenage caractérisé en ce que:: ladite broche transversale d'engrenage (5) est disposée horizontalement, ses deux extrémités reposant sur une paire de paliers (44); ledit train d'engrenages (567) est entraîné par ladite roue à aubes par l'engagement dudit engrenage (50) monté sur ladite broche transversale d'engrenage ledit engrenage (70) sur la deuxième broche (7) longitudinale s'engage lesdites dents (96 > d'engrenage par une fente 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ledit train d'engrenages est supporté par une paire de sieges disposés respectivement sur ledit boitier fixe et sur ledit couvercle fixe. 5. Dispositif selon la revendication S, dans lequel un ressort a2 > est disposé également à l'intérieur dudit siège (45 > sur ledit boîtier fixe; caractérisé en ce que: une poussée vers le bas sur ladite bague de commande (9 > amène ladite second broche longitudinale 6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la bague de commande comporte une paire de joints toriques (91) sur une surface externe et un autre joint torique (95) sur une surface interne pour empocher l'entre de l'eau. 7. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit couvercle fixe (8) est fixé sur ledit boîtier fixe (s) par l'engagement d'une nervure annulaire (81) avec une rainure annulaire (46 > ménagée sur ce dernier.