Brevet FR2734334A1 — publié le 19961122

La présente invention concerne un robinet à fermeture automatique temporisée, du genre comprenant un corps de tête destiné à être vissé dans un corps de robinet qui est pourvu d'une entrée d'eau, par exemple, axiale et d'une sortie d'eau, par exemple, radiale, ainsi qu'un pot de temporisation qui plonge dans ce corps de robinet, à distance de la cloison intérieure de celui-ci, et dont le piston est susceptible d'ouvrir et de fermer un clapet principal, celui-ci commandant l'écoulement de l'eau sous l'effet d'un bouton-poussoir d'actionnement à ressort de rappel. Un tel robinet est décrit pas exemple dans le brevet français n" 1.136.598, et il ne permet d'obtenir de l'eau que pendant une durée prédéterminée, ce qui évite le gaspillage. En outre, ce dispositif connu comprend deux clapets principaux qui sont montés pour ainsi dire en série et grâce auxquels le fait d'appuyer sur le bouton-poussoir de manoeuvre ne produit pas l'écoulement de l'eau, celui-ci n'étant obtenu qu'après que ce bouton a été relâché à nouveau. Ceci évite que l'utilisateur n'ait pas la possibilité d'obtenir toute l'eau qu'il souhaite en bloquant le poussoir du robinet en position ouverte. Dans de tels robinets, I'eau ne dispose que d'un orifice de faible section pour passer d'un côté à l'autre du piston du pot de temporisation, ce qui freine ce piston et produit justement l'effet cherché de retard à la fermeture. Toutefois, ce freinage a lieu également lorsque l'on appuie sur le bouton-poussoir de manoeuvre, alors que, non seulement il est inutile dans cette phase du fonctionnement, mais encore il s'accompagne obligatoirement de l'inconvénient que l'ouverture du robinet nécessite l'application d'une force de poussée importante qui peut atteindre 80 à 100 N en fonction de la pression d'eau du réseau, du diamètre du clapet principal, du ou des ressorts de rappel du mécanisme et des frottements des joints d'étanchéité. Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé de munir le pot de temporisation d'un clapet de décompression afin d'offrir une voie d'échappement supplémentaire à l'eau qui est enfermée dans son cylindre, une telle solution étant décrite par exemple dans le document FR-A-2.367.971. Cela étant, aucun des dispositifs connus ne présente une disposition et une conformation de ses divers organes qui permettent d'obtenir à la fois que l'eau soit empêchée de s'écouler si l'on a pas relâché le bouton-poussoir et que la pression qu'il faut appliquer sur ce dernier en vue de sa manoeuvre reste relativement faible. Aussi, un but de la présente invention est de créer un robinet du genre spécifié plus haut qui permette d'obtenir ces deux avantages d'une manière simple grâce à une disposition appropriée de ses organes. Un autre but est de fournir un tel robinet dans lequel le débit de l'eau puisse être réglé d'une manière simple et précise, sans arrêter l'amenée d'eau et sans démonter le mécanisme. Selon l'invention, ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, comme celui qui consiste à proposer un dispositif facile à monter et relativement peu coûteux, sont atteints au moyen d'un robinet du genre spécifié au début qui est caractérisé par le fait que son clapet principal est constitué par un joint torique qui, dans la position de fermeture du clapet, est interposé entre la partie supérieure du piston du pot de temporisation et la partie inférieure d'un tube de commande monté en coulissement axial dans le corps de tête du robinet, des ouvertures étant respectivement ménagées dans le pot de temporisation et dans la paroi latérale du tube de commande, et des moyens étant prévus pour que l'écoulement de l'eau entre ces ouvertures ne puisse avoir lieu qu'à travers le tube de commande; par le fait que son clapet de décompression comprend un joint torique en regard d'un siège ménagé dans la partie inférieure du piston du pot de temporisation, lequel clapet de décompression est rappelé vers la position fermée par un ressort logé dans le fond du pot de temporisation, le ressort assurant à la fois la fermeture du clapet de décompression et le retour du piston de temporisation vers la position fermée du robinet, L'organe de décompression étant divisé en deux parties dans le sens de sa hauteur ; par le fait que la partie inférieure de l'organe de décompression traverse le piston, cependant que la partie supérieure de cet organe de décompression s'étend axialement à travers le tube de commande pour être rendue solidaire à son extrémité supérieure du bouton-poussoir de manoeuvre du robinet et par le fait qu'il est prévu des moyens de liaison pour que les déplacements vers le bas de ce bouton-poussoir à partir de la position de repos se traduisent tout d'abord par un déplacement vers le bas de l'organe de décompression, puis par un déplacement simultané vers le bas du tube de commande et du piston. On comprend que, dans le dispositif selon l'invention, I'eau pour s'écouler passe nécessairement à l'intérieur du tube de commande à travers la partie inférieure de ce tube faisant siège du robinet, le clapet principal étant situé sur ce trajet, I'eau ne pouvant donc s'écouler lorsque le bas du tube de commande coiffe le piston de temporisation, qui supporte le clapet, ce qui est le cas lorsque l'on appuie sur le bouton-poussoir du robinet. L'eau ne s'écoule donc que si l'on a relâché ce bouton, le tube de commande revenant à sa position de départ beaucoup plus vite que le piston du pot de temporisation, comme cela est classique, ce qui ouvre le clapet formé par ces deux organes. Grâce aux moyens de liaison précitée, le clapet de décompression s'ouvre dès que l'on commence à appuyer sur le bouton-poussoir, et il reste ouvert jusqu'à la fin de la course de ce dernier, la pression d'eau du réseau exerce alors une poussée sur le joint à lèvre du piston de temporisation et pousse ce piston vers le fond du pot de temporisation la pression de l'eau s'exerce également sur le clapet principal qui, comme on l'a décrit précédemment, est constitué d'un joint torique porté par le piston de temporisation lequel joint torique se trouve comprimé contre la paroi cylindrique interne du tube de commande ce qui permet au piston de tirer celui-ci dès l'ouverture du clapet de décompression avec pour effet de diminuer considérablement l'effort à appliquer sur le bouton de commande pour contre-carrer la poussée des ressorts de rappel et le frottement des joints d'étanchéité sur la tige de commande. De préférence, ces moyens de liaison comprennent un jeu qui est ménagé entre le bouton-poussoir de manoeuvre et la partie supérieure du tube de commande. Ainsi, seul l'organe de décompression est entraîné par le boutonpoussoir tant que ce jeu n'est pas résorbé, sa partie supérieure poussant sa partie inférieure, puis le tube de commande est entraîné à son tour. Cette liaison suppose que le tube de commande puisse légèrement coulisser par rapport au bouton-poussoir, la partie supérieure du tube de commande étant avantageusement montée dans le bouton-poussoir par l'intermédiaire de cannelures ou similaires. Pour que l'eau soit obligée de passer à travers le tube de commande entre les ouvertures précitées, une solution avantageuse, que permet la disposition selon l'invention, consiste en ce que la partie inférieure du tube de commande puisse coulisser d'une manière étanche dans une collerette dont le pourtour extérieur est relié d'une manière étanche au corps du robinet. Selon une forme de réalisation avantageuse du robinet selon la présente invention, la tige de décompression est pourvue de moyens pour régler le débit de l'eau qui sort du robinet sans qu'il soit nécessaire de couper l'eau, ni de démonter le mécanisme, ni d'ajouter un organe supplémentaire. De préférence, ces moyens de réglage du débit de l'eau comprennent une partie cylindrique qui est ménagée sur la tige de décompression au niveau des ouvertures du tube de commande, dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur du tube de commande et qui comporte des méplats. On comprend que le débit de l'eau est plus ou moins important selon que les ouvertures du tube de commande sont plus ou moins dégagées par les surfaces cylindriques comprises entre les méplats de la tige de décompression. II est avantageux que la tige de décompression soit reliée en translation avec le bouton-poussoir, par exemple, au moyen d'une vis axiale, dont la rotation permet également de régler le débit de l'eau. Dans une forme de réalisation préférée, la partie supérieure du piston du pot de temporisation, qui peut être tronconique, comporte une gorge qui reçoit le joint torique du clapet principal, le siège de ce dernier étant prolongé d'un alésage qui est ménagé à la base du tube de commande. En outre, cet alésage coopère avec le clapet principal pour permettre au piston de tirer le tube de commande et de préserver l'étanchéité du clapet principal, dès que le clapet de décompression est ouvert. Enfin, pour limiter les déplacements vers le haut de l'organe de décompression par rapport au tube de commande, ia partie supérieure de l'organe de décompression peut comprendre un collet qui fait saillie vers l'extérieur et qui coopère avec un épaulement intérieur du tube de commande. Avantageusement, le bouton comporte un moyeu autour duquel est situé un ressort prenant appui dans une cuvette ménagée dans le corps de tête et coopère en translation avec la partie supérieure de l'organe de décompression, laquelle entraîne le déplacement en translation du tube de commande par l'action de son collet sur l'épaulement intérieur de ce tube, assurant ainsi l'ouverture du robinet, lors du retour du bouton sous l'action de ce ressort. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés parmi lesquels: Les figures 1 à 4 montrent des demi-coupes longitudinales du robinet automatique selon l'invention dans quatre positions de fonctionnement successives, et, La figure 5 représente une vue en coupe schématique du robinet de l'invention prise selon la ligne V-V des figures 3 et 4. Dans ce qui va suivre, on supposera que ce robinet est disposé comme cela est représenté sur les figures, ce qui donne tout leur sens à des expressions comme supérieur ou inférieur et horizontal ou vertical N. D'autre part, le robinet en question présente pour l'essentiel une symétrie de révolution autour d'un axe X-X qui est vertical au sens indiqué ci-avant et qui correspond à une direction que l'on appellera axiale dans la suite. Le robinet de l'invention est désigné dans son ensemble par le repère 1, et il est destiné à être vissé comme un tout dans un corps de robinet classique 2 que l'on a représenté d'une manière schématique et partielle. Ce corps 2 comporte une entrée d'eau axiale 3 dans sa partie inférieure et une sortie d'eau radiale 4 dans sa partie supérieure selon le présent exemple de réalisation. Le robinet 1 comprend comme partie fixe un corps de tête 5 qui est vissé axialement en 6 dans le corps 2, avec interposition d'un joint torique d'étanchéité 7, et qui serre une collerette 8 contre la bride supérieure 9 d'un pot de temporisation 10, cette bride 9 s'appuyant sur un épaulement intérieur du corps 2. De manière connue, le pot de temporisation 10 renferme un piston 11 pourvu d'un joint à lèvre 12, et sa surface latérale intérieure comporte une rainure parallèle à l'axe X-X pour le passage freiné de l'eau. Un ressort de compression 13 est disposé entre le fond du pot 10 et le piston 11, de sorte qu'il tend, indirectement, à faire monter celui-ci. Un intervalle 14 est ménagé entre le pot de temporisation 10 et le corps 2, et il communique avec l'entrée d'eau 3. Comme des ouvertures 15 sont ménagées à la partie supérieure du pot 10, I'eau sous pression de la canalisation d'amenée remplit l'intervalle 14 et la partie du pot de temporisation 10 qui est comprise entre le piston 11 et la collerette 8. La partie supérieure conique du piston 11 est pourvue d'une gorge qui maintient un joint torique 16, celui-ci constituant le clapet principal du robinet en coopération avec un tube de commande 17 qui peut coulisser axialement dans ie corps de tête 5. Plus précisément, le tube 17 présente à sa base un élargissement 18 qui forme intérieurement un siège pour le joint 16 et qui peut venir coiffer ce dernier comme on le voit sur les figures 1 à 3. La pression de l'eau qui agit depuis le bas sur le joint 16 L'appuie sur son siège d'une manière étanche, et l'eau est empêchée de s'écouler vers le haut. Si le tube 17 se déplace au contraire vers le haut par rapport au piston 11 supposé fixe, le joint 16 se dégage de son siège, et l'eau peut progresser vers le haut à I'intérieur du tube 17, puis à travers des ouvertures 19 qui sont ménagées dans ce dernier à hauteur et qui sont en communication permanente avec la sortie d'eau 4, le trajet d'écoulement de l'eau étant représenté par des flèches F sur la figure 4. L'actionnement du robinet selon l'invention a lieu au moyen d'un bouton-poussoir 20 en forme de chapeau qui comporte intérieurement un moyeu central d'un seul tenant 21. Le bouton 20 est rappelé vers le haut par un ressort de compression 22 qui entoure le moyeu 21 et qui s'appuie à sa partie inférieure dans une cuvette 5a ménagée dans le corps de tête 5. Le tube de commande 17 pénètre dans le moyeu 21 du bouton d'actionnement 20, et il est rendu solidaire en rotation par des cannelures 23 ou similaires avec un faible jeu axial qui est représenté par la cote h sur la figure 1. Le tube 17 traverse le corps de tête 5, l'étanchéité étant assurée par un joint à lèvre 24, et, comme on l'a indiqué précédemment, il se termine par un élargissement 18 à sa partie inférieure. L'étanchéité entre le tube de commande 17 et la collerette 8 faisant cloison est assurée par un joint torique 8a. Un organe axial de décompression 25 est divisé en deux parties indépendantes dans le sens de la hauteur. Sa partie supérieure 25a en forme de tige s'étend à l'intérieur du tube de commande 17 avec un jeu de glissement et avec interposition d'un joint torique 26. Cette partie supérieure 25a est rendue solidaire en translation avec le bouton-poussoir 20 au moyen d'une vis axiale 27 qui prend appui contre une nervure intérieure annulaire 21a du moyeu 21. La partie inférieure de cette partie supérieure 25a présente des méplats 28 au niveau des ouvertures 19 du tube 17, comme on le voit le mieux sur la figure 5. La partie inférieure 25b de l'organe de décompression 25 pénètre dans un passage central du piston 11. A sa partie inférieure, la partie 25b s'élargit, et elle présente une gorge destinée à maintenir un joint torique 29 qui coopère avec un siège conique ménagé dans le passage du piston il, l'ensemble constituant un clapet de décompression. Le ressort 13 du pot de temporisation 10 s'appuie par sa partie supérieure sur la base de l'organe de décompression 25. Lorsque l'on appuie sur le bouton 20, le clapet de décompression 29 s'ouvre : I'eau sous pression arrivant par les ouvertures 15 pousse le joint à lèvre 12 et le piston 11, elle pousse aussi le joint 16 contre la paroi cylindrique intérieure ou alésage 1 8a du tube 17 qui se trouve ainsi tiré par le piston 11. L'effort d'actionnement s'en trouve par conséquent considérablement réduit. Pour finir, on précisera de quelle manière sont délimités axialement les déplacements du tube de commande 17, du piston 11 et du bouton-poussoir 20 et donc de la partie supérieure 25a de l'organe de décompression 25 qui en est solidaire. Le déplacement vers le haut du tube de commande 17 est bloqué lorsque l'élargissement 18 de ce tube 17 vient en butée depuis le bas contre la collerette fixe 8. A son tour, le tube 17 constitue une butée vers le haut pour le piston 11. Vers le bas, les déplacements du tube de commande 17 et du piston 11 - nécessairement réunis lors des déplacements dans cette direction - s'arrêtent lorsque le moyeu 21 du bouton-poussoir 20 rencontre le fond de la cuvette 5a du corps de tête 5. Cette rencontre du moyeu 21 et du fond de la cuvette 5a limite également les déplacements vers le bas de l'organe axial de décompression 25, puisque ce dernier est solidaire du bouton 20 par sa partie supérieure 25a. Pour limiter ses déplacements vers le haut, cette partie supérieure 25a est pourvue, en haut de ses méplats 28, d'un collet 31 qui rencontre un épaulement annulaire 32 ménagé à l'intérieur du tube de commande 17 (voir ces repères sur la figure 3). Le mode de fonctionnement de ce robinet automatique est décrit dans ce qui suit. Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton-poussoir 20 à l'encontre du ressort 22, en partant de la situation de la figure 1, ce bouton 20 descend tout d'abord sur la hauteur h avec l'organe de décompression 25 qui en est solidaire, la partie supérieure 25a de ce dernier jouant le rôle d'un poussoir vis-à-vis de sa partie inférieure 25b. Ceci dégage le joint de décompression 29 de son siège, et une communication est établie pour l'eau de part et d'autre du piston 11 à travers l'intervalle qui est compris entre ce dernier et la partie inférieure 25b de l'organe de décompression 25. Cette décompression diminue l'effort à exercer sur le boutonpoussoir 20 (voir figure 2). Si l'on continue à appuyer sur le bouton 20, et du fait que le jeu axial h entre ce dernier et le tube 17 a été résorbé, ce tube 17 descend à son tour en entraînant le piston Il par l'intermédiaire du clapet principal 16. La force à exercer sur le bouton 20 demeure faible parce que, dans la partie de la chambre 10 située sous le piston 11, la décompression due à l'ouverture du clapet 29 est conservée, le jeu h étant toujours résorbé et le piston Il remorquant le tube 17 sous l'effet de la pression de l'eau dans la partie du pot 10 situé au-dessus de ce piston 11 sur le joint à lèvre 12 et grâce à la compression du clapet 16 dans l'alésage 1 8a du tube 17. L'eau ne coule pas encore lors de cette phase, puisque le clapet principal 16 reste fermé.La pression de la chambre située au-dessus du piston Il est supérieure à celle de la chambre située sous ce piston 11 (voir figure 3). Pour faire couler l'eau, il faut relâcher la pression exercée sur le boutonpoussoir 20 lorsque celui-ci est arrivé en bout de course. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, le clapet de décompression 29 se referme alors sous l'effet du ressort 13, et le jeu h s'instaure à nouveau. Ensuite, le tube 17 remonte rapidement sous l'effet du ressort 22 du bouton 20 et de la liaison axiale entre ces deux organes, ce qui ouvre le clapet principal 16, comme on le voit sur la figure 4. Le piston Il remonte également, mais bien plus lentement, comme cela est classique pour tous les dispositifs de temporisation. L'eau s'écoule alors selon les flèches F de la figure 4.Dans cette phase, les deux parties 25a et 25b de l'organe de décompression se désolidarisent l'une de l'autre, la partie supérieure 25a accompagnant évidemment la remontée du bouton-poussoir 20 dont elle est solidaire, cependant que la partie inférieur 25b reste poussée dans le piston 11 par le ressort 13, et qu'elle accompagne la remontée lente de celui-ci. Lorsque le piston 11 a rejoint le bas du tube 17, ceci ferme à nouveau le clapet principal 16 et arrête l'écoulement de l'eau. Le système est alors revenu à la situation de la figure 1, les deux parties 25a et 25b de l'organe de décompression 25 étant alors adjacentes ou presque. Pour diminuer le débit de l'eau jusqu'à une valeur souhaitée, il suffit de faire tourner la partie supérieure 25a de l'organe de décompression 25 à partir de la position que représente la figure 5 jusqu'à ce que ses portions de surface cylindrique 30 qui sont situées entre les méplats 28 viennent recouvrir dans la proportion voulue les ouvertures 19 du tube 17 dont la section libre commande l'écoulement de l'eau. De préférence, cette rotation a lieu par l'intermédiaire de la vis 27, ce qui évite de devoir démonter le mécanisme et couper l'eau de la canalisation d'amenée. L'organe de décompression 25 sert donc simultanément d'organe de réglage du débit. REVENDICATIONS 1. Robinet à fermeture automatique temporisée, du genre comprenant un corps de tête destiné à être vissé dans un corps de robinet qui est pourvu d'une entrée d'eau, par exemple, axiale et d'une sortie d'eau, par exemple, radiale, un pot de temporisation qui plonge dans ledit corps de robinet, à distance de la cloison intérieure de celui-ci, et dont le piston est susceptible d'ouvrir et de fermer un clapet principal, celui-ci commandant l'écoulement de l'eau sous l'effet d'un bouton-poussoir d'actionnement à ressort de rappel , et un clapet de décompression destiné à fournir une voie d'échappement supplémentaire à l'eau qui est contenue dans ledit pot de temporisation, caractérisé par le fait que ledit clapet principal est constitué par un joint torique (16) qui, dans la position de fermeture du clapet, est interposé entre la partie supérieure du piston (11) dudit pot de temporisation (10) et la partie inférieure d'un tube de commande (17) monté en coulissement axial dans ledit corps de tête (5), des ouvertures (15, 19) étant respectivement ménagées dans le pot de temporisation (10) et dans la paroi latérale du tube de temporisation (10) et dans la paroi latérale du tube de commande (17), et des moyens étant prévus pour que l'écoulement de l'eau entre ces ouvertures (15, 19) ne puisse avoir lieu qu'à travers le tube de commande (17), par le fait que ledit clapet de décompression comprend un joint torique (29) dont le siège est ménagé dans la partie intérieure du piston (11) de temporisation, et qui est rappelé en position fermée par un ressort (13) logé dans le fond du pot de temporisation (10) et est porté par la partie inférieure (25b) d'un organe de décompression (25) divisé en deux parties (25a, 25b) dans le sens de sa hauteur, par le fait que cette partie inférieure (25b) traverse le piston (11), cependant que la partie supérieure (25a) de l'organe de décompression (25) s'étend axialement à travers le tube de commande (17) pour être rendue solidaire à son extrémité supérieure dudit bouton-poussoir (20), et par le fait qu'il est prévu des moyens de liaison pour que les déplacements vers le bas de ce bouton-poussoir (20) se traduisent tout d'abord par un déplacement vers le bas de l'organe de décompression (25), puis par un déplacement simultané vers le bas du tube de commande (17) et du piston 11. 2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison comprennent un jeu (h) qui est ménagé entre le boutonpoussoir (20) et la partie supérieure du tube de commande (17). 3. Robinet selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie supérieure du piston (11) du pot de temporisation (10) comporte une gorge qui reçoit le joint torique (16) du clapet principal, le siège de ce dernier étant prolongé d'un alésage (18a) qui est ménagé à la base du tube de commande (17), ledit alésage (18a) coopérant avec ledit clapet (16) pour permettre au piston (11) de tirer ledit tube de commande (17), dès que le clapet de décompression (29) est ouvert et de maintenir l'étanchéité du clapet principal (16) tant que le bouton (20) reste appuyé. 4. Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la partie supérieure du tube de commande (17) est montée dans le bouton-poussoir (20) par l'intermédiaire de cannelures (23) ou similaires. 5. Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que la partie inférieure du tube de commande (17) peut coulisser d'une manière étanche dans une collerette (8) dont le pourtour extérieur est relié d'une manière étanche au corps (2) du robinet. 6. Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que l'organe de décompression (25) est pourvu de moyens pour régler le débit de l'eau qui sort du robinet. 7. Robinet selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de réglage du débit de l'eau comprennent une partie cylindrique (30) qui est ménagée sur la tige de décompression (25) au niveau des ouvertures (19) du tube de commande (17), dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur du tube de commande (17) et qui comporte des méplats (28). 8. Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que la partie supérieure (25a) de l'organe de décompression (25) est reliée au bouton-poussoir (20) au moyen d'une vis axiale (27). 9. Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par un collet (31) qui fait saillie vers l'extérieur depuis la partie supérieure (25a) de L'organe de décompression (25) et qui coopère avec un épaulement intérieur du tube de commande (17) pour limiter les déplacements vers le haut de la partie supérieur (25a) de l'organe de décompression (25) par rapport au tube de commande (17). 10. Robinet selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le bouton (20) comporte un moyeu (21) autour duquel est situé un ressort (22) prenant appui dans une cuvette (5a) ménagée dans le corps de tête (5) et coopère en translation avec la partie supérieure (25a) de l'organe de décompression (25), laquelle entratne le déplacement en translation du tube de commande (17) par l'action de son collet (31) sur l'épaulement intérieur (32) dudit tube, assurant ainsi l'ouverture dudit robinet (1).