Brevet FR3024473A1 — publié le 20160205

La présente invention concerne un robinet de remplissage d'un réservoir de toilettes avec une assistance hydraulique. Le plus souvent, les robinets de remplissage d'un réservoir de toilettes à fermeture mécanique comportent un flotteur de grande dimension lié à un long bras 5 de levier, ou un système de biellettes, pour assurer l'effort de fermeture et lutter contre la pression hydraulique. Ces robinets sont donc encombrants. De plus, l'effort de fermeture n'étant assuré que par le bras de levier, ces robinets ne peuvent être utilisés qu'à de faibles pressions hydrauliques. En outre, l'effort fournit par le bras de levier ne permet 10 pas une fermeture rapide du robinet. Ainsi, durant la phase finale de la fermeture de ce type de robinet, il se produit, pendant plusieurs secondes, un sifflement qui peut constituer une gêne pour l'utilisateur. Un but de la présente invention est de réduire l'encombrement des robinets de remplissage d'un réservoir de toilettes. Un autre but de la présente 15 invention est de fournir un robinet de remplissage d'un réservoir de toilettes qui soit fonctionnel avec des pressions hydrauliques supérieures à trois bars et qui puisse être fermé rapidement en réduisant les nuisances sonores pour l'utilisateur. Dans le présent document on définit par « étanchéité », l'étanchéité à l'eau et aux solutions aqueuses. 20 Selon une définition générale, l'invention concerne un robinet de remplissage d'un réservoir de toilettes qui comprend, (i) un corps dans lequel est ménagé une chambre présentant, un orifice amont conçu pour être connecté à une canalisation d'arrivée d'eau, et un orifice aval conçu pour être connecté à une 25 canalisation de remplissage d'un réservoir de toilettes, (ii) un piston comprenant une tête et une tige, conçu pour être déplacé entre une position ouverte dans laquelle la tête du piston autorise la circulation d'un liquide au travers de l'orifice aval et une position fermée dans laquelle la tête du piston obture l'orifice 30 aval de façon étanche. De plus, la tête du piston présente au moins une zone en contre-dépouille, adaptée pour permettre l'exercice d'une contre-pression hydraulique assistant le passage du piston vers sa position fermée. Ainsi le robinet de remplissage d'un réservoir de chasse utilise une zone 35 en contre-épouille pour générer une contre-pression hydraulique qui assiste la fermeture du robinet de remplissage. L'effort nécessaire pour obturer l'orifice amont est partagé entre le levier et la contre-pression générée sur la zone en contre-dépouille. Le robinet de remplissage selon l'invention peut donc utiliser un levier de dimensions réduites par rapport aux leviers présents dans la plupart des dispositifs de l'art antérieur. De plus, la contre-pression générée sur la zone en contre-dépouille permet d'accélérer la fermeture du robinet de remplissage ce qui réduit les éventuelles nuisances sonores pour l'utilisateur. L'utilisation avantageuse d'une contre-pression hydraulique pour assister l'obturation de l'orifice aval, permet au robinet de remplissage selon l'invention d'être opérationnel quelle que soit la pression de l'eau issue de la canalisation d'arrivée d'eau. En outre, le corps présente au moins une surface oblique par rapport à l'axe de déplacement du piston, juxtaposée à ladite au moins une zone en contre-dépouille. Cette disposition technique permet d'augmenter la contre-pression hydraulique exercée sur la tête du piston, en orientant le flux de liquide vers la zone en contre-dépouille, pour déplacer le piston. Selon un mode de réalisation préférentiel, ladite au moins une zone en contre-dépouille et ladite au moins une surface oblique forment une cavité annulaire. Une telle conformation permet la génération optimale de la contre-20 pression hydraulique, pour assister la descente du piston. Par ailleurs, une membrane élastomère, peut être positionnée dans la chambre, et peut recouvrir la tête du piston et la cavité annulaire, pour étanchéifier l'obturation de l'orifice aval par la tête du piston. La membrane peut être conçue pour épouser la forme de la cavité 25 annulaire, pour former une concavité permettant la transmission d'un effort de contre-pression sur la tête du piston. De plus, la concavité de la membrane peut être conçue pour être étirée, pour permettre le déplacement du piston. Selon un mode de réalisation, le corps peut comprendre au moins une 30 ouverture obturée par un chapeau. L'assemblage du robinet de remplissage selon l'invention est ainsi aisé. Selon un même mode de réalisation, la membrane peut être positionnée entre le chapeau et le corps, pour assurer l'étanchéité de l'obturation de l'ouverture par le chapeau. En outre, le piston peut être conçu pour être manoeuvré par un levier présentant une came à une première extrémité et lié à une boite contenant un flotteur à une seconde extrémité. Ainsi, le robinet de remplissage selon l'invention utilise un actionneur peu couteux et de fabrication simple. De plus, l'assistance hydraulique permet d'utiliser un levier de petite taille qui permet de réduire l'encombrement du robinet de remplissage et les frais de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention, dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective du robinet selon l'invention ; La figure 2 est une vue en coupe du corps du robinet ; La figure 3 est une vue en coupe du corps lorsque le robinet est ouvert ; La figure 4 est une vue en coupe du corps lorsque le robinet est fermé. Les figures 1 et 2 représentent un robinet 1 de remplissage d'un réservoir de toilettes. Le robinet de remplissage 1 est adapté pour être introduit dans un dispositif de toilettes non représenté ici. Le robinet de remplissage 1 comprend un corps 6 formant une chambre 20 connectée à une canalisation d'arrivée d'eau 2 et une canalisation de remplissage 4. Un carter 5 recouvre le corps 6 et la canalisation de remplissage 4. De plus, le robinet de remplissage 1 comprend un levier 7 lié en rotation 25 à l'une de ses extrémités formant une came 11, au robinet 1 de remplissage, par une chape 8. Une seconde extrémité du levier 7 est reliée à une boite 9 contenant un flotteur 9a. Le flotteur 9a coulisse sur le carter 5 qui assure ainsi une fonction de 30 guide en translation. Le flotteur 9a est fixé au levier 7 au moyen d'une vis de réglage 10, comme cela est illustré sur la figure 1. La rotation de la vis de réglage 10 permet d'ajuster la hauteur de la boite 9 et du flotteur 9a dans un réservoir de chasse. Il est ainsi possible de régler le volume d'eau désiré dans le réservoir en faisant varier la 35 hauteur de la boite 9 et du flotteur 9a. Comme on peut le voir sur la figure 2, la chambre 20 présente une ouverture 23 et deux orifices : un orifice amont 21 et un orifice aval 22. La chambre 20 présente, en outre, une paroi interne 25 sensiblement cylindrique coaxiale de la canalisation de remplissage 4, et une paroi inférieure 26. L'orifice amont 21 est relié à une canalisation d'arrivée d'eau 2. La canalisation d'arrivée d'eau 2 peut, en outre, être reliée à un réseau d'eau courante pour alimenter le robinet 1 de remplissage en eau. L'orifice amont 21 est positionné dans la paroi interne 25 à proximité de la paroi inférieure 26. L'orifice aval 22 est relié à la canalisation de remplissage 4, qui permet de faire circuler l'eau issue de la canalisation d'arrivée d'eau 2 vers un réservoir d'un dispositif de toilettes. La canalisation de remplissage 4 débouche dans la chambre 20 de telle sorte que le volume de la chambre forme un anneau. L'ouverture 23 est obturée par une membrane 40 qui sera décrite ultérieurement. L'ouverture 23 est ceinturée par un épaulement. La membrane 40 est maintenue sur l'épaulement de l'ouverture 23, par un chapeau 12. Le chapeau 12 est sensiblement circulaire, un perçage 13 est aménagé sensiblement en son centre pour permettre le passage d'un piston 30. Le chapeau 12 présente une face interne 14 contre laquelle est positionnée la membrane 40. La face interne 14 présente une rainure circulaire 15 concentrique du perçage 13. De même, la face interne 14 présente une gorge 16 concentrique du perçage 13 et présentant un diamètre supérieur au diamètre de la rainure circulaire 15. Il est remarquable que la gorge 16 comprend une surface oblique 16a par rapport à l'axe du perçage 13. Le chapeau 12 est fixé sur l'ouverture 23 par un écrou 18, tel que représenté sur la figure 1. Le piston 30 présente une tige 31 et une tête 32. La tige 31 est adaptée pour coopérer avec la came 11 du levier 7. La tête 32 du piston 30 est positionnée à l'intérieur de la chambre 20. Comme on peut l'observer sur la figure 2, dans le mode de réalisation ici présenté, la tête 32 du piston 30 présente une extrémité conique. La tête 32 du piston 30 présente la géométrie d'un cylindre dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de l'orifice aval 22. La tête 32 du piston 30 comprend un pointeau conique 33 destiné à être introduit dans l'orifice aval 22. La tête 32 comprend un retour cylindrique 36 dont la surface extérieure présente une zone en contre-dépouille 38. Cependant, selon d'autres modes de réalisation, la tête 32 pourrait présenter une pluralité de zones en contre-dépouille distinctes. Le retour cylindrique 36 est adapté pour coulisser dans la rainure circulaire 15, pour assurer le guidage en translation du piston 30. De plus, il est observable sur la figure 2 que la zone en contre-dépouille 38 est positionnée en regard de la surface oblique 16a, pour former une cavité annulaire 34. Comme on peut le voir en détail sur la figure 2, la membrane 40 est 10 positionnée en sous-face du chapeau 12 et de la tête 32 du piston 30. La membrane 40 présente une géométrie spécifique formée de quatre surfaces consécutives et concentriques. Ainsi, dans le mode de réalisation ici présenté, la membrane 40 comprend une surface d'appui extérieure 41, une surface plane intermédiaire 42, une concavité 44 et une protrusion 45. 15 La protrusion 45 présente une géométrie sensiblement cylindrique et une extrémité conique 46 conçue pour obturer l'orifice aval 22. L'extrémité conique 46 garantit une pénétration hydrodynamique optimale, qui permet de réduire les efforts exercés sur le piston 30 lors de la fermeture du robinet de remplissage 1, et qui permet aussi d'augmenter la vitesse de 20 fermeture du robinet de remplissage 1. On peut remarquer, sur la figure 2, que la protrusion 45 est adaptée pour envelopper la tête 32 et la collerette 33 du piston 30. Ainsi la protrusion 45 présente une forme intérieure complémentaire de la tête 32 du piston 30. En outre, il est visible que l'extrémité conique 46 présente une épaisseur plus importante que 25 l'épaisseur du reste de la membrane 40. En effet, la surépaisseur de l'extrémité conique 46 permet de garantir l'étanchéité de l'obturation de l'orifice aval. De plus, il est notable que la concavité 44 présente sensiblement trois parois 44a-44b-44c. La première paroi 44a et la seconde paroi 44b sont adaptées pour épouser la forme de la gorge 16. La seconde paroi 44b épouse la forme de la surface 30 oblique 16a. La troisième paroi 44c est conformée pour épouser la forme de la zone en contre-dépouille 38 du piston 30. Il s'agit là d'un point important de l'invention. Comme cela sera développé par la suite, la conformation spécifique de la concavité 44 permet l'exercice d'une contre-pression hydraulique qui accélère la fermeture du robinet de 35 remplissage 1 et autorise l'utilisation d'un levier 7 de faible longueur. Préférentiellement la membrane 40 est réalisée dans un matériau élastomère adapté pour assurer une étanchéité en milieu humide. Le fonctionnement du robinet de remplissage 1 est le suivant. Il est précisé que la description qui va suivre part d'une situation dans laquelle le robinet de remplissage 1 est ouvert, comme cela est représenté en détails sur la figure 3, et positionné dans un réservoir d'un dispositif de toilettes. En position ouverte, l'orifice aval 22 est libre. L'eau issue de la canalisation d'arrivée d'eau 2 remplit la chambre 20 et s'introduit dans la canalisation de remplissage 4 pour être, ensuite, déversée dans le réservoir. Il est notable que la conformation de la chambre 20 ne permet, à l'eau issue de la canalisation d'arrivée d'eau 2, de pénétrer dans la canalisation de remplissage 4, que lorsque la chambre 20 est presque entièrement immergée. L'immersion de la chambre garantit une circulation, sensiblement constante, d'eau dans la concavité 44. Ainsi, l'assistance hydraulique lors de la fermeture du robinet de remplissage 1 peut être appliquée en permanence, quel que soit le volume d'eau présent dans le réservoir. Lorsque l'eau atteint un niveau haut de la boite 9, le flotteur 9a coulisse le long du carter 5 et exerce un effort sur le levier 7. Sous la pression exercée par le flotteur 9a, le levier 7 pivote dans la chape 8. En pivotant, la came 11 du levier 7 enfonce le piston 30 dans la chambre 20 et amorce la fermeture du robinet de remplissage 1. De plus, l'eau présente dans la gorge 44 exerce une contre-pression sur la troisième paroi 44a de la concavité 44. La contre-pression exercée par l'eau sur la troisième paroi 44a de la concavité 44 est transmise sur la zone en contre-dépouille 38 du piston 30, ce qui accélère la descente du piston 30 dans la chambre 20 et l'obturation de l'orifice aval 22, tel que cela est visible sur la figure 4. Ainsi, l'utilisation d'une contre-pression hydraulique pour assister la fermeture du robinet de remplissage 1 autorise l'usage d'un levier 7 de plus petite longueur que la plupart des leviers présents dans les dispositifs de l'art antérieur. En effet, le piston 30 est amené en position fermée sous l'action combinée de l'effort exercé par le levier 7 et de la contre-pression hydraulique. Le robinet de remplissage selon l'invention offre donc l'avantage d'utiliser une assistance hydraulique qui autorise l'usage d'un levier de dimension réduite, et qui peut fonctionner sur une large plage de pression de l'eau issue de la canalisation d'arrivée d'eau. De plus, la contre-pression générée sur la zone en contre- dépouille permet d'accélérer la fermeture du robinet de remplissage ce qui réduit les éventuelles nuisances sonores pour l'utilisateur. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple. Elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. 10 REVENDICATIONS1. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes comprenant, (i) un corps (6) dans lequel est ménagé une chambre (20) présentant un orifice amont (21) conçu pour être connecté à une canalisation d'arrivée d'eau (2), et un orifice aval (22) conçu pour être connecté à une canalisation de remplissage (4) d'un réservoir de toilettes, (ii) un piston (30) comprenant une tête (32) et une tige (31), conçu pour être déplacé entre une position ouverte dans laquelle la tête (32) du piston (30) autorise la circulation d'un liquide au travers de l'orifice aval (22) et une position fermée dans laquelle la tête (32) du piston (30) obture l'orifice aval (22) de façon étanche, caractérisé en ce que la tête (32) du piston (30) présente au moins une 15 zone en contre-dépouille (38), adaptée pour permettre l'exercice d'une contre-pression hydraulique assistant le passage du piston (30) vers sa position fermée. 2. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps présente au moins une surface oblique 20 (16a) par rapport à l'axe de déplacement du piston, juxtaposée à ladite au moins une zone en contre-dépouille (38). 3. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ladite au moins une zone en contre-25 dépouille (38) et ladite au moins une surface oblique (16a) forment une cavité annulaire (34). 4. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'une membrane (40) élastomère, positionnée 30 dans la chambre (20), recouvre la tête (32) du piston (30) et la cavité annulaire (34), pour étanchéifier l'obturation de l'orifice aval (22) par la tête (32) du piston (30). 5. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon la revendication 4 caractérisé en ce que la membrane (40) est conçue pour épouser la 35 forme de la cavité annulaire (16), pour former une concavité (44) permettant la transmission d'un effort de contre-pression sur la tête (32) du piston (30).. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon la revendication 5 caractérisé en ce que la concavité (44) de la membrane (40) est conçue pour être étirée, pour permettre le déplacement du piston (30). 7. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le corps (6) comprend au moins une ouverture obturée par un chapeau. 8. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon les 10 revendications 4 et 7 caractérisé en ce que la membrane (40) est positionnée entre le chapeau et le corps, pour assurer l'étanchéité de l'obturation de l'ouverture par le chapeau. 9. Robinet de remplissage (1) d'un réservoir de toilettes selon l'une des 15 revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le piston (30) est conçu pour être manoeuvré par un levier (7) présentant une came (11) à une première extrémité et lié à une boite (9) contenant un flotteur (9a) à une seconde extrémité.