SEMI-AUTOMATIC VALVE FOR THE DISCHARGE OF A PREDETERMINED VOLUME OF FLUID UNDER PRESSURE, PARTICULARLY A FLUSH VALVE

Abstract: 1. A tap with semi-automatic operation allowing delivery of a predetermined quantity of a fluid under pressure, more particularly a water flushing tap for example for installation in a W.C., 5 comprising : a. an inlet (2) and outlet (4) of fluid under pressure ; b. a sealing member (27) which is displaceable in a linear manner and the seat of which is disposed between the aforementioned inlet and outlet ; c. a cylindrical chamber (7) one end of which is fitted with the said seat ; d. a piston (25) integral with the said sealing member (27) and movable in a sealing-tight manner in the chamber (7), the piston comprising a first face (28) turned towards the base (11) of the chamber, the first face of the piston being permanently subjected to the pressure on the inlet fluid and having in the sealed position (27) a lower surface than the surface of the second face (29) of the piston ; e. a first link (21) provided between the inlet and the base or near the base (11) of the chamber (7) ; f. a calibrated restriction (22, 24) incorporated into the first link so that the piston returns with predetermined timing, corresponding to the flow of a predetermined volume of fluid between the opening and closing of the sealing member coupled to the piston ; and g. an actuating member (16) arranged so as to seal the second link when it is not actuated and to open the second link and cause the fluid to flow when it is actuated, characterised in that the restriction is formed by a revolving cylindrical mandrel (24) mounted in the path of the liquid using the first pipe (21) extending between the inlet (2) and the base (11) of the chamber.

Description: Robinet à fonctionnement¯semi-automatique permettant de délivrer un volume prédéterminé d'un fluide sous pression, notamment robinet de chasse Ma présente invention concerne un robinet à fonctionnement semi-automatique permettant de délivrer un volume prédéterminé d'un fluide sous pression, un tel robinet trouvant une application préférée (mais non limitative) en tant que robinet de chasse d'eau, par exemple dans des installations de W.C. Dans diverses applications, telles que par exemple les installations de W.C., il est nécessaire de libérer une quantité relativement importante d'un fluide, notamment d'un liquide, pendant un laps de temps relativement court, afin de créer un effet de chasse Dans de nombreux cas, on a eu recours à des réservoirs pour stocker la quantité de liquide nécessaire, qui est libérée au moment approprié par l'ouverture d'une vanne. S'ils présentent l'avantage d'une simplicité relative, ces dispositifs présentent toutefois divers inconvénients. le fait que le liquide soit stocké dans le réservoir sous la pression ambiante (pression atmosphérique) entrasse la nécessité de compenser le défaut de pression propre du liquide, d'une part, en accroissant le volume de liquide (par exemple de l'ordre de 10 litres dans une installation de W.C.) et, d'autre part, en disposant le réservoir dans une situation élevée. I1 en résulte un encombrement excessif de l'insts tion et un gaspillage de liquide. Dans d'autres cas, on a pu éliminer le réservoir en ayant recours à une commande par électrovannes0Toutefo1s, cette solution ne s'est pas révélée satisfaisante en raison du cott relativement élevé des électrovannes, de leur fiabilité limitée et, tout au moins dans certains cas, de problèmes de sécurité électrique posés par l'utilisation d'électrovannes alimentées directement par le secteur électrique L'invention a essentiellement pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs de l'art antérieur et de proposer un robinet du genre considéré qui satisfasse, mieux que les dispositifs connues, aux diverses exigences de la pratique et qui, en particulier, soit de conception et de fonctlonnement simples, fiables, peu coûteux, sûrs. A ces fins, on prévoit, conformément à l'invention, que le robinet - comportant une entrée et une sortie du fluide sous pression, un organe obturateur mobile linéairement et dont le siège est situé entre les susdites entrée et sortie, et un organe dtactionnement pour provoquer l'ouverture du susdit organe obturateur et la commande de l'écoulement du fluide - comprend : : - une chambre cylindrique dont une extrémité est iminie du susdit siège, - un piston solidaire du susdit organe obturateur et mobile de façon ébanche dans la chambre, ce piston comportant une première face tournée vers le susdit siège et une se conde face tournée vers le fond de la chambre, - des moyens agencés pour soumettre le piston à une force différentielle, ces moyens étant tels que, lors d1une commande de l'organe d'actionnement, cette force diffé rentielle agisse sur le piston pour déplacer celui-ci vers le fond du cylindre et autoriser l'écoulement du fluide de l'entrée vers la sortie et que, une fois inter rompue la commande de l'organe d'actionnement, cette for ce différentielle agisse sur le piston pour ramener ce lui-ci en direction du siège et obturer l'écoulement du fluide, - et des moyens temporisateurs pour que le retour du piston s'effectue avec une durée prédéterminée, correspondant à 1' écoulement ment dan volume prédéterminé de fluide entre l'ouverture et la fermeture de l'organe obturateur accou plé au piston. De préférence, pour ce qui concerne les moyens agencés pour soumettre le piston à une force différentielle, on prévoit la combinaison des dispositions qui suivent - la première face du piston est en permanence soumise à la pression du fluide d'entrée et elle possède, en position d'obturation de l'organe obturateur, une surface infé rieure à la surface de la seconde face du piston - une première liaison est prévue entre l'entrée et la cham bre, au fond ou au voisinage du fond de celle-ci - une seconde liaison est prévue entre le fond ou le voisi nage du fond de la chambre et la sortie - l'organe d'actionnement est agencé pour obturer la seconde de liaison lorsqu'il n'est pas actionné et pour ouvrir cette seconde liaison lorsqu'il est actionné. Avantageusement, organe d'actionnement comprend une soupape apte à coopérer avec l'orifice par lequel la seconde liaison débouche dans le cylindre et un organe élastique de rappel pour maintenir élastiquement cette soupape en position de fermeture. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens temporisateurs sont associés à la première liaison et ils peuvent comprendre une restriction calibrée incorporée dans la pre- mière liaison. Pour tendre les possibilités d'emploi d'un tel robinet, il est intéressant que les moyens temporisateurs soient réglables. On peut prévoir que l'organe obturateur et le piston forment un ensemble monobloc, l'organe obturateur présentant une surface sensiblement moindre que celle du piston, On conçoit dès lors qu'un robinet conforme à l'invention est de conception simple, et donc peu coûteux à la fa brication et à l'entretien il est d'un fonctionnement sûr et économique dans la mesure où c'est la pression du fluide lui-même qui est utilisée en tant que source motrice. la fiabilité est élevée, En outre, l'utilisation directe du fluide sous pression permet d'obtenir l'effet de chasse requis avec une quantité moindre de fluide ; en particulier, dans le cas d'une installation de W.C., la quantité nécessaire d'eau sous une pression de distribution d'environ 3 x i05 Pa à 9 x 105 Pa peut être ramenée à environ 3 à 5 litres, Enfin, la suppression du réservoir permet de réaliser des installations d'un encombrement extrEmement réduit. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un de ses modes de réalisation préférés, donné uniquement à titre d'exemple illustratif sans aucun caractère limitatif, Dans cette description, on se réfère au dessin ci-annexé sur lequel la figure unique est une vue en coupe transversale d'un robinet conforme à 1 'in- vention. le robinet représenté sur ce dessin est plus spécialement destiné à être utilisé en tant que robinet de chasse d'eau dans une installation de W.CO ; mais il est entendu qu'un robinet conforme à l'invention peut trouver une application dans d'autres domaines. Le robinet 1 comporte un conduit 2 d'arrivée d'eau sous pression (flèche 3) et un conduit 4 de sortie d'eau sous pression (flèche 5). Ces conduits sont munis de tous moyens appropriés (par exemple filetages) pour le raccordement du robinet, vers l'amont et vers l'aval, avec le reste de l'installation. le robinet 1 comprend en outre un corps ou cylindre 6 délimitant une chambre intérieure cylindrique 7 dont une paroi d'extrémité 8 (paroi inférieure sur la figure) est percée d'une ouverture 9 faisant communiquer la chambre 7 avec le conduit de sortie 4. Une autre ouverture 10 est pratiquée dans la paroi latérale du corps 6 pour mettre la chambre 7 en communication avec le conduit d'arrivée 2. Dans la paroi d'extrémité opposée ou. fond 11 du corps 6 est pratiquée une conduite 12, débouchant par un orifice 13 dans la chambre 7 et se raccordant par son autre extrémité au conduit de sortie 4. Avec l'orifice 13 coopère une soupape 14 solidaire d'une tige 15 traversant l'épaisseur de la paroi d'extrémité 11 et munie, à son extrémité libre, d'un bouton d'actionnement 16 ; un organe élastique, tel qu'un ressort hé licoidal 17, est interposé entre la paroi Il et le bouton 16 pour maintenir élastiquement la soupape 14 en position d'obturation de l' orifice 13. Dans le mode de réalisation plus spécifiquement représenté sur la figure unique, la conduite 12, dans sa partie s'étendant à travers le fond 11, est constituée par un per çage 18 traversant le fond 11 de part en part et duquel part latéralement la portion restante de la conduite 12 s'étendant jusqu'au conduit de sortie 4. A l'extrémité extérieure du perçage 18 est pratiqué un logement fileté dans lequel est vissé un bouchon 19 traversé par la tige 15, avec un joint torique d'étanchéité 20 enserrant la tige 15 et coincé entre le bouchon 19 et le fond du logement. Enfin, une seconde conduite 21 s'étend depuis le conduit d'entrée 2 et débouche dans la chambre 7 au voisinage du fond 11. Dans cette conduite 21 est prévu un dispositif temporisateur constitué par un manchon 22 engagé de façon étanche (joints toriques 23) dans la conduite 21 et renfermant un mandrin 24, de manière à former une restriction calibrée pour le passage du fluide. A l'intérieur de la chambre 7 est disposé un piston 25 apte à coulisser de façon étanche (joint torique 26). Ce piston supporte à sa partie inférieure un organe obturateur 27 agencé pour coopérer avec l'ouverture 9 assurant la mise en communication de la chambre 7 et du conduit de sortie 4. Dans le mode de réalisation représenté, l'ouverture 9 est située dans l'axe de la chambre 7. On notera que l'organe obturateur 27 présente un diamètre sensiblement inférieur au diamètre de la face inférieure 28 du piston, de telle manière que, lorsque lob- turateur 27 est en appui contre la paroi d'extrémité 8 et obture 11 ouverture 9, la face inférieure 28 du piston 25 présente encore une surface active libre qui est notablement inférieure à la surface de la face supérieure 29 du piston. On notera également que ltépaisseur de organe obturateur 27 est suffisante pour que, dans la position d'obturation de l'ouverture 9 représentée sur la figure, la face inférieure 28 du piston 25 reste située au-dessus de l'ouverture 10, de telle manière qu'au moins la surface active de ladite face inférieure 28 du piston soit en permanence soumise à la pression du fluide. Avantageusement, un filtre 30 est prévu à l'orifice du conduit d'entrée 2. Be fonctionnement du robinet de l'invention est le suivant. On suppose qu'au départ le robinet est dans la position de repos représentée sur la figure et que l'installation est alimentée en liquide (par exemple de liteau) sous une pression de 3 à 9 x 105 Pa (pression habituelle des réseaux de distribution). La chambre 7 est elle-même remplie (à travers la restriction de la conduite 21) de liquide sous pression qui maintient le piston 25 et la soupape 14 en appui sur leurs sièges respectifs. Be maintien de ces deux organes en position d'obturation est en outre amélioré respectivement par la gravité agissant sur le piston 25 (en supposant le robinet monté comme représenté) et par le ressort 17 agissant sur la soupape 14 par l'intermédiaire de la tige 15. En appuyant sur le bouton d'actionnement 16, la soupape 14 est soulevée de son siège, et le liquide sous pression contenu dans la chambre 7 s'écoule, par la conduite 12, vers la sortie qui jusqu'ici était vide de tout liquide. Be remplissage de la chambre 7 via la conduite 21 se trouve très ralenti par la restriction0 De ce fait, la surface active de la face inférieure 28 du piston se trouve soumise, de la part du liquide sous pression présent dans le conduit d'entrée, à une force ascendante supérieure à la force descendante (décroissante) s'exerçant sur la face supérieure 29 du piston. Be piston est alors repoussé brusquement vers le haut, livrant passage au liquide sous pression qui s'écoule alors directement de entrée vers la sortie via l'ouverture 10, le bas de la chambre 7 et l'ouverture 9. Lorsque le piston 25 est en position haute, un doigt 31, saillant vers le haut sur sa face supérieure 29, le maintient à une certaine distance du fond Il de la chambre (ligne en trait mixte 32) de manière à maintenir dégagé l'orifice de la conduite 21. Du liquide sous pression pénètre donc, via la conduite 21, dans la partie supérieure de la chambre 7 avec un débit relativement plus faible imposé par la restriction. La pression dans le haut de la chambre 7 augmente donc progressivement en maintenant la soupape 14 appliquée contre son siège et en exerçant sur la face supérieure 29 du piston 25 une force ascendante. Be piston 25 est donc ramené dans sa position inférieure d'obturation de l'ouverture 9 avec une vitesse relativement faible, autrement dit au bout d'un intervalle de temps déterminé par la restriction. Il en résulte que l'actionnement du robinet a provoqué l'écoulement d'un certain volume d'eau, déterminé par la valeur de la restriction. le robinet conforme à l'invention autorise donc l'uti lisation directe d'un liquide sous pression, sans recours à un détendeur, ce qui permet d'obtenir l'effet de chasse recherché tout en n'employant que le volume de liquide strictement nécessaire (par exemple de 3 à 5 litres d'eau pour une installation de W.C., au lieu de 10 litres avec les installations équipées d'un réservoir). La suppression du réservoir antérieurement utilisé procure un gain de place important. Enfin, la structure du robinet de l'invention est simple et peu coûteuse et le réglage de la restriction peut entre effectué facilement par simple échange du mandrin 24. Eventuellement, on peut aisément prévoir des moyens de ré- glage accessibles de l'extérieur et autorisant un réglage in situ par l'utilisateur. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus-spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims: REVENDICATIONS 1 - Robinet à fonctionnement semi-automatique permettant de délivrer un volume prédéterminé d'un fluide sous pression, notamment robinet de chasse d'eau par exemple pour installation de W.C., comportant une entrée (2) et une sortie (4) du fluide sous pression, un organe obturateur (27) mobile linéairement et dont le siège est situé entre les susdites entrée et sortie, et un organe d'actionnement (16) pour provoquer ltouverture du susdit organe obturateur et la commande de l'écoulement du fluide, caractérisé en ce qu'il comporte - une chambre cylindrique (7) dont une extrémité est munie du susdit siège, - un piston (25) solidaire du susdit organe obturateur (27) et mobile de façon étanche dans la chambre (7), ce piston comportant une première face (28) tournée vers le susdit siège et une seconde face (29) tournée vers le fond (11) de la chambre, - des moyens (21, 12) agencés pour soumettre le piston à une force différentielle, ces moyens étant tels que, lors d'une commande de l'organe d'actionnement, cette force différentielle agisse sur le piston pour déplacer celui ci vers le fond du cylindre et autoriser l'écoulement du fluide de l'entrée vers la sortie et que, une fois inter rompue la commande de l'organe d'actionnement, cette for ce différentielle agisse sur le piston pour ramener ce lui-ci en direction du siège et obturer 11 écoulement du fluide, - et des moyens temporisateurs (22, 24) pour que le retour -du piston s'effectue avec une durée prédéterminée, cor respondant à l'écoulement d'un volume prédéterminé de fluide entre l'ouverture et la fermeture de l'organe ob turateur accouplé au piston. 2 - Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour ce qui concerne les moyens agencés pour soumettre le piston à une force différentielle, on prévoit la combinaison des dispositions qui suivent : - la première face (28) du piston est en permanence soumise à la pression du fluide d'entrée et elle possède, en po sition d'obturation de l'organe obturateur (27), une sur face inférieure à la surface de la seconde face (29) du piston ; ; - une première liaison (21) est prévue entre l'entrée et la chambre, au fond ou au voisinage du fond (11) de celle ci - une seconde liaison (12) est prévue entre le fond (11) ou le voisinage du fond de la chambre et la sortie - l'organe d'actionnement (16) est agencé pour obturer la seconde liaison lorsqu'il n'est pas actionné et pour ou vrir cette seconde liaison lorsqu'il est actionné. - 3 - Robinet selon la revendication 2, caract-érisé en ce que organe d'actionnement comprend une soupape (14) apte à coopérer avec l'orifice par lequel la seconde liaison débouche dans le cylindre et un organe élastique de rappel (17) pour maintenir élastiquement cette soupape en position de fermeture. 4 - Robinet selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens temporisateurs (22, 24) sont associés à la première liaison. 5 - Robinet selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens temporisateurs (22, 24) comprennent une restriction calibrée incorporée dans la première liaison. 6 - Robinet selon lune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens temporisateurs sont réglables. 7 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe obturateur (27) et le piston (25) forment un ensemble monobloc, l'organe obturateur présentant une surface sensiblement moindre que celle du piston. 8 - Robinet selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le siège de l'organe obturateur est situé dans la face d'extrémité du cylindre opposée au susdit fond de celui-ci et en ce que l'entre débouche dans le cylindre dans cette face ou au voisinage immédiat de cette face.

Inventors: BLANC, RENE, Blanc, René
Applicants: BLANC, RENE
Application year: 1982
Main classification: E03D3
IPC codes: F16K21, E03D3