Brevet FR2695658A1 — publié le 19940318

Fer à repasser à vapeur L'invention se rapporte aux fers à repasser à vapeur qui comprennent une semelle chauffante présentant dans sa face inférieure une série de trous de sortie de vapeur et dans sa face supérieure une chambre de vaporisation communiquant avec une alimentation en eau sous pression au moyen d'un robinet à débit réglable comportant un boisseau rotatif qui est solidaire en rotation autour d'un axe vertical d'un arbre lié à un bouton placé dans la région supérieure du fer, et qui est monté dans une chambre de distribution présentant un orifice d'entrée relié à l'alimentation en eau et un orifice de sortie pratiqué dans sa paroi de fond et débouchant dans ladite chambre de vaporisation. Dans de tels fers à repasser, l'alimentation en eau est généralement obtenue au moyen d'une pompe qui prélève l'eau dans un réservoir et l'envoie sous pression au robinet Par conséquent, ces robinets doivent présenter une bonne étanchéité et comportent des boisseaux du type cylindrique dont la surface latérale vient en friction avec la surface latérale de la chambre, tout en ménageant entre elles un passage d'eau à débit réglable Malheureusement, la fabrication de tels robinets est difficile et onéreuse En effet, non seulement, il faut réaliser des moules complexes à tiroirs pour obtenir des surfaces cylindriques en relief ou en creux avec des passages latéraux pour obtenir un débit réglable, mais aussi, il faut respecter des cotes précises lors du moulage et lors de l'assemblage des différentes pièces entre elles de manière à éviter les fuites En outre, comme l'ajustement est effectué généralement à force, la5 commande de la rotation du boisseau pour régler le débit est incommode. L'invention a pour but de réaliser des robinets qui ne présentent pas les inconvénients expliqués ci-dessus et qui puissent être facilement fabriqués et montés en grande série. Dans un fer selon l'invention, la chambre de distribution comporte un siège présentant un trou relié à l'orifice de sortie et une surface supérieure lisse transversale à l'axe vertical et dans laquelle est pratiquée une gorge à section variable s'étendant selon une courbe et dont une extrémité est reliée audit trou, tandis que le boisseau comporte une tête dont la face active tournée vers le siège et transversale à l'axe est lisse et vient s'appliquer de façon20 étanche sur le siège, ladite tête comportant un passage d'écoulement propre à déboucher sur la gorge et à se déplacer au dessus de cette gorge en fonction de la position angulaire du boisseau rotatif. Le robinet ainsi réalisé permet une fabrication en grande série puisque les surfaces actives sont transversales à l'axe vertical et s'appliquent l'une contre l'autre sans nécessiter de cotes précises et donc d'ajustement En outre, on sait réaliser, sans aucun problème, des surfaces planes et lisses avec des moules de conception simple De plus, ce contact étanche entre surfaces planes ne provoque aucune friction importante offrant ainsi une plus grande commodité d'emploi lors du réglage du bouton, et permettant de travailler avec une pression de quelques centaines de millibars dans la chambre. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente, en coupe partielle, une partie d'un fer à repasser équipé d'un robinet selon l'invention; la figure 2 est une vue agrandie du robinet de la figure 1; la figure 3 est une coupe horizontale selon la ligne III III de la figure 2; la figure 4 est une coupe verticale selon la ligne IV IV de la figure 2 et illustrant un détail du robinet relatif à l'orifice de sortie. Le fer à repasser représenté partiellement à la figure 1 comprend une semelle chauffante 1 présentant dans sa face inférieure 2 une série de trous de sortie de vapeur 3 et dans sa face supérieure une chambre de vaporisation 4 communiquant avec un tube 5 d'alimentation en eau sous pression au moyen d'un robinet 6 Le tube 5 est relié à un réservoir d'eau indépendant (non représenté) au moyen d'une pompe (non représentée) destinée à envoyer de l'eau sous une pression de quelques centaines de millibars Une gâchette 7 montée dans la poignée du fer permet de couper l'alimentation en eau du robinet 6 par arrêt de la commande de la pompe et par écrasement du tube d'arrivée d'eau De manière à ne pas obturer le robinet, le tube d'eau 5 comporte un filtre 8. Le robinet 6 est du type à débit réglable et comporte un boisseau rotatif 9 qui est solidaire en rotation autour d'un axe vertical d'un arbre 10 lié à un bouton Il placé dans la région supérieure du fer, et qui est monté dans une chambre de distribution 12 présentant un orifice d'entrée 13 relié au tube 5 d'alimentation en eau et un orifice de sortie 14 pratiqué dans sa paroi de fond 15 et débouchant dans ladite chambre de vaporisation 4. Selon l'invention, la chambre de distribution 12 comporte un siège 16 présentant un trou 17 relié à l'orifice de sortie 14 et une surface active supérieure lisse 16 ' transversale à l'axe vertical et dans laquelle est pratiquée une gorge 18 à section variable s'étendant selon une courbe et comportant une extrémité 19 reliée audit trou 17 et une extrémité borgne 22, tandis que le boisseau 9 comporte une tête 20 dont la face active 20 ' tournée vers le siège 16 et transversale à l'axe est lisse et vient s'appliquer de façon étanche sur le5 siège, ladite tête 20 comportant un passage d'écoulement 21 propre à déboucher sur la gorge 18 et à se déplacer au dessus de cette gorge en fonction de la position angulaire du boisseau rotatif 9. Comme représenté à la figure 3, la courbe de la gorge 18 s'étend selon un secteur de cercle et laisse entre les extrémités 19 et 22 de cette gorge une région plane et lisse 23. Selon un mode de réalisation préféré, la section de la gorge 18 a une largeur constante et une profondeur variable En l'extrémité 22, la profondeur est minimale, puis augmente progressivement jusqu'à son extrémité 19 La liaison entre la gorge 18 et le trou 17 est obtenue par une fente radiale 24 prenant naissance à l'extrémité 19 de la gorge Selon un perfectionnement, la gorge 18 est prolongée au delà de la fente 24, et présente une profondeur uniforme légèrement supérieure à celle de l'extrémité 19, de manière à maintenir un fort débit lorsque le passage 21 est placé au dessus de ce prolongement. Ainsi, grâce à cette réalisation, on obtient un robinet à débit réglable qui est d'une fabrication simple et fiable, puisque, d'une part, les surfaces actives 16 ' et 20 ' sont réalisées par des faces planes et lisses qui assurent entre30 elles une étanchéité suffisante sans nécessiter de force axiale de friction importante, et d'autre part, la gorge 18 est pratiquée dans une surface plane au moyen d'un simple moule à empreinte, et coopère avec le passage 21 qui est pratiqué dans la tête 20 sans précision excessive de cote, puisque son chevauchement de la gorge 18 assure l'écoulement sans fuite de l'eau dans ladite gorge. une force pratiquement Afin de garantir constante d'application de la tête 20 sur le siège 16 de manière à améliorer la commodité d'utilisation du robinet au moyen du bouton rotatif 11, l'invention prévoit que le boisseau 9 est monté mobile axialement sur l'arbre 10 lié au bouton il à l'encontre d'un moyen élastique 25 (schématisé en traits interrompus) tel qu'un ressort à boudin taré qui tend à repousser la face active lisse 20 ' de la tête 20 contre la face supérieure lisse 16 ' du siège 16. A cet effet, l'arbre 10 est creux et sa partie inférieure 26 porte le boisseau 9 qui comprend une tige 27 solidaire de la tête 20 qui pénètre dans l'arbre 10, le ressort 25 étant interposé entre un épaulement 28 interne pratiqué dans l'arbre, et un épaulement 29 ménagé entre la tête et la tige 27 De manière à assurer l'entraînement en rotation du boisseau 9 par l'arbre 10, l'extrémité inférieure dudit arbre porte un crabot 26 ' qui vient en prise avec une griffe 27 ' solidaire de la tête 20. Selon une réalisation très avantageuse de l'invention, la chambre de distribution ( 12) est formée dans un corps 30 venu de moulage et réalisé en un élastomère, de préférence un silicone, susceptible de résister à la température régnant au voisinage de la chambre 4 Ce corps 30, venu d'une pièce, présente la forme d'un puits dont le fond comporte le siège 16, et l'orifice de sortie 14, et dont la paroi latérale, constituant la paroi latérale de la chambre 12, comporte une pipe 31 reliant l'orifice d'entrée 13 de ladite chambre avec le tube 5 d'alimentation en eau, tandis que le bord interne 32 de l'ouverture de ce puits présente une gorge 33 de réception d'un joint à lèvre 34 Ce joint à lèvre 34 de forme annulaire assure l'étanchéité entre la chambre 12 et la paroi extérieure 35 de l'arbre 10. Afin d'améliorer l'étanchéité, la tête 20 du boisseau 9 est réalisé en un polyamide tel que le nylon de sorte que le contact entre les faces actives 16 ' et 20 ' présente un coefficient de frottement plus faible et donc un couple de rotation également faible. En outre, ce corps 30 comporte sur sa paroi externe et dans la région entourant de l'orifice de sortie 14 un manchon 36 formant joint d'étanchéité pour la liaison du robinet avec la chambre de vaporisation 4 Comme on le voit sur la figure 4, l'orifice de sortie 14 comporte un clapet 37 venu d'une pièce avec le corps 30 Ce clapet 37 présente la forme générale d'un tube dont la région inférieure est écrasée pour former deux lèvres jointives 38 et 39. Grâce à l'élasticité du tube, on comprend qu'en l'absence de pression d'eau à l'orifice de sortie 14 de la chambre 12, les lèvres 38 et 39 restent jointives, tandis que lors d'une pression d'eau les lèvres 38 et 39 s'écartent l'une de l'autre et produisent une projection d'eau sous un mince filet favorisant ainsi une forte production de vapeur dans la chambre 4 aussi bien lorsque le fer est en position de travail horizontal que lorsqu'il est en position de travail vertical pour le défroissage On a observé également que par le phénomène d'ouverture et fermeture répété des lèvres 38 et 39, on obtient un auto-nettoyage empêchant ainsi l'entartrage du clapet 37. Le robinet tel que représenté fonctionne de la manière suivante Nous supposons que l'utilisateur veuille repasser un tissu synthétique. Par une rotation du bouton 11, la face active 20 ', appliquée avec une force constante sur la surface 16 ' au moyen du ressort taré 25, glisse de façon étanche et amène le passage d'écoulement 21 par exemple au voisinage de l'extrémité 22 de la gorge 18 En cette position, dès que l'utilisateur appuie sur la gâchette 7, l'eau sous pression arrive par la pipe 31 dans la chambre de distribution 12 au dessus de la tête 20 du boisseau 9 et s'écoule par le passage 21 dans la gorge 18. Comme en cette position la profondeur est minimale, l'écoulement de l'eau est restreint et ne se produit qu'à faible débit L'eau s'écoule dans la gorge 18 puis dans la fente 24, puis traverse le trou 17 et l'orifice de sortie 14, pour arriver dans le tube du clapet 37 et écarter légèrement les lèvres 38 et 39 en provoquant seulement une faible vaporisation et donc un faible débit de vapeur. Au contraire, lorsque l'on souhaite repasser, par exemple, du coton ou défroisser un tissu, on amène le passage 21 au niveau de l'extrémité 19, c'est à dire dans la région la plus profonde de la gorge 18 Par conséquent, l'écoulement à travers le passage 21 s'effectue à fort débit et provoque un plus grand écart des lèvres 38 et 39 et donc une forte pulvérisation avec un fort débit de vapeur. Dans le cas o l'on souhaite repasser à sec, on amène le passage 21 sur la région plane 23, de manière à réaliser15 alors l'obturation étanche du débouché de ce passage 21. Comme représenté à la figure 1, le fer à repasser est équipé d'un dispositif de pulvérisation d'eau 40 qui est relié à la chambre de distribution 12 au moyen d'un clapet 41 agencé dans l'arbre creux 10 et commandé par une manette de pression 42. Revendications 1 Fer à repasser à vapeur comprenant une semelle chauffante ( 1) présentant dans sa face inférieure ( 2) une série de trous de sortie de vapeur ( 3) et dans sa face supérieure une chambre de vaporisation ( 4) communiquant avec une alimentation ( 5) en eau sous pression au moyen d'un robinet ( 6) à débit réglable comportant un boisseau rotatif ( 9) qui est solidaire en rotation autour d'un axe vertical d'un arbre ( 10) lié à un bouton ( 11) placé dans la région supérieure du fer, et qui est monté dans une chambre de distribution ( 12) présentant un orifice d'entrée ( 13) relié à l'alimentation en eau et un orifice de sortie ( 14) pratiqué dans sa paroi de fond ( 15) et débouchant dans ladite chambre de vaporisation ( 4), caractérisé en ce que la chambre de distribution ( 12) comporte un siège ( 16) présentant un trou ( 17) relié à l'orifice de sortie ( 14) et une surface supérieure lisse ( 16 ') transversale à l'axe vertical et dans laquelle est pratiquée une gorge ( 18) à section variable s'étendant selon une courbe et dont une extrémité ( 19) est reliée audit trou, tandis que le boisseau ( 9) comporte une tête ( 20) dont la face active ( 20 ') tournée vers le siège et transversale à l'axe est lisse et vient s'appliquer de façon étanche sur le siège, ladite tête comportant un passage d'écoulement ( 21) propre à déboucher sur la gorge ( 18) et à se déplacer au dessus de cette gorge en fonction de la position angulaire du boisseau rotatif ( 9). 2 Fer à repasser selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbe de la gorge ( 18) s'étend selon un secteur de cercle, et comporte, au delà de l'extrémité ( 19) un prolongement ( 18 ') ayant une section uniforme de profondeur légèrement supérieure à celle de l'extrémité ( 19). 3 Fer à repasser selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boisseau ( 9) est monté mobile axialement sur l'arbre ( 10) lié au bouton ( 11) à l'encontre d'un moyen élastique ( 25) qui tend à repousser la face lisse ( 20 ') de la tête contre la face active lisse ( 16 ') du siège ( 16). 4 Fer à repasser selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre ( 10) lié au bouton ( 11) est creux et sa partie inférieure ( 26) porte le boisseau ( 9) qui comprend une tige ( 27) solidaire de la tête ( 20) et emboîtée dans l'arbre ( 10), le moyen élastique ( 25) étant interposé entre un épaulement ( 28) de l'arbre ( 10) et un épaulement ( 29) ménagé sur la tête ( 20). Fer à repasser selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de distribution ( 12) est formée dans un corps ( 30) en élastomère qui est, de préférence, un silicone. 6 Fer à repasser selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps ( 30) présente la forme d'un puits dont le fond comporte le siège ( 16) et l'orifice de sortie ( 14) et dont la paroi latérale, comporte une pipe ( 31) reliant ladite chambre avec le tube ( 5) d'alimentation en eau, tandis que le bord interne ( 32) de l'ouverture du puits présente une gorge ( 33) de réception d'un joint d'étanchéité à lèvre ( 34). 7 Fer à repasser selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le corps 30 comporte, sur sa paroi externe et dans la région entourant l'orifice de sortie ( 14), un manchon ( 36) formant joint d'étanchéité pour la liaison du robinet avec la chambre de vaporisation ( 4). 8 Fer à repasser selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la tête ( 20) du boisseau ( 9) est réalisée en un polyamide tel que le nylon. 9 Fer à repasser selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'orifice de sortie ( 14) comporte un clapet ( 37) venu d'une pièce avec le corps ( 30) et présente la forme générale d'un tube dont la région inférieure est écrasée pour former deux lèvres jointives ( 38 et 39) qui peuvent s'écarter sous la pression de l'eau s'écoulant par ledit orifice ( 14). Fer à repasser selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de pulvérisation d'eau ( 40) qui est relié à la chambre de distribution ( 12) au moyen d'un clapet ( 41) agencé dans l'arbre creux ( 10) et commandé par une manette de pression ( 42).