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"Perfectionnements aux fermetures ou gardes hydrostati- ques, plus particulièrement pour dispositifd'évacua- tion à siphon".
La présente invention est relative à une fermeture ou garde hydrostatique pour dispositif 6 d'évacuation à aspiration, ou siphon, de récipients à liquide, une faible différence d'équilibre hydrostitique étant uti lisée afin d'ouvrir brusquement un conduit sous prés- sion d'évacuation de gaz (ou d'air), de façon qu'un libre écoulement puisse se produire après que la pression a atteint une. valeur prédéterminée, le conduit de sortie, jetant, par' conséquent, maintenu- ouvert malgré que la pression du gaz diminue graduellement jusqu'à ce qu'elle disparaisse.
En dehors d'un certain nombre d'avantages décrits ci-après, un des avantages principaux de l'invention con siste dans la sûreté de fonctionnement de la fermeture
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'ou-,garde hydrostatique.
Dans le dessin annexé :
Les figs 1 et 2 sont une coupe verticale, e une coupe'- horizontale respectivement, d'une fermeture ou garde hy- drostatique suivant l'invention.
La fig.3 est une vue schématique complète d'un ap-. pareil sanitaire pourvu du dispositif d'évacuation.
La fig.4 est une vue latérale du siphon.
,
Les figs 5 et 6 sont des coupes verticales faites suivant les lignes V-V et VI-VI de la fig.4.
La fig.7 montre la disposition du boutonpoussoir pour commander le siphon..
Les figs.8,9,10 et 11 sont des coupes horizontales faites suivant les lignes VIII-VIII,IX-IX,X-X et XI-XI ' des figs 5 et 6.
La fig.12 est une coupe analogue à la fig.5, mais montrant certaines modifications.
Les figs 13 et 14 sont des coupes horizontales faites suivant les lignes XIII-XIII et XIV-XIV des figs.12 et 16:
La fig.15 est une coupe analogue à la fig.5, mais montrant certaines simplifications.
Les figs.16 et 17 sont des coupes horizontales faites suivant les lignes XVI-XVI et XVII-XVII des figs. 15 et 6.
La fig.18 est une coupe analogue à la fig.12, mais montrant certaines simplifications.
Les fig.19 et 20 sont des coupes horizontales faites suivant les lignes XIX-XIX et XX-XX des figs.18 et 6 et la fig. 21 et une coupe analogue à la fig.6, mais montrant certaines modifications.
La fermeture ou garde hydrostatique (figs.l et 2) comprend en principe le récipient 1 et les conduits 2,3 4 et 5. Le récipient 1 est relié, par' un tuyau 6, à
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ùn récipient dans lequel de l'air, ou autre gaz,est comprime à une pression prédéterminée, au-dessus de laquelle le gaz peut s'échapper librement. La capacité 'du récipient 1, dans les parties comprises entre les niveaux 7 et 8, doit être au moins égale à la somme de la capacité du conduit 5 (entre les niveaux 9 et 10) et du conduit 3,(entre les niveaux 7 et 10).
Le'conduit 5 monte verticalement et est ouvert à sa partie supérieure au niveau 9, qui est calculé de façon que la différence de niveau entre les points 7 et 9 corresponde à une colonne d'eau qui équilibre exactement la pression maximum..que le gaz peut attein- dre dans le récipient.
Pour décrire le fonctionnement du dispositif, on supposera qu'il est rempli d'eau, au moins jusqu'au niveau 10.
A mesure que la pression du gaz dans le réci- pient augmente , elle agit, par le tuyau 6, sur l'eau contenue dans le récipient 1 et dans le conduit 2,de sorte que le niveau de cette eau s'abaisse et déter- mine, à travers les conduits 3 et 4, la montée d'une colonne d'eau dans le conduit 5, cette colonne d'eau ne pouvant évidemment s'élever au-dessus du point 9.
A mesure que la pression augmente, tout excès d'eau dans le récipient 1 et dans le conduit 2 s'écou- le en passant par dessus le point 9.
Lorsque le gaz contenu dans le récipient at teint la pression prédéterminée, l'eau contenue dans le récipient 1 et dans le conduit 2 sera tombée au ni- veau 7, et la pression du gaz est équilibrée par la colonne d'eau qui a été formée dans le conduit 5 en- tre les niveaux 7 et 9.
La pression du gaz continuant à augmenter dans
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le récipient, la colonne d'eau équilibrée, qui a main- tenant atteint son niveau maximum, ne peut pas. mon- ter plus haut. Par conséquent, l'état d'équilibre est détruit et le gaz du récipient à'échappe librement par les conduits 2,3 et 5, qui restent complètement ouverts, pour la raison que l'eau restant dans les con- duits 3 et 5 (restant d'eau qui ne peut pratiquement passer au-dessus du point 9) redescendrait par le con- duit 4 dans le récipient 1, lequel, comme mentionné, peut contenir sa quantité totale d'eau entre les niveaux 7 et 8 sans permettre que de l'eau arrive dans le con duit 2 en passant par dessus le point 8, ou dans le con duit 3 en passant par dessus le point 10, si,pour des¯ questions de construction,le point 8 est situé au-des- sus du point 10.
Le remplissage du dispositif, qui est nécessai- re afin que, après échappement du gaz, le dispositif se retrouve dans son état initial pour une nouvelle opé- ration, peut être effectué de différentes manières suivant les différents usages envisagés, ainsi qu'il sera décrit ci-après, par exemple à l'aicde de la forme de construction suivante.
Les figs.3 à 11 représentent l'invention appli- quée à un siphon d'évacuation pour réservoirs de chas se de lavabo.
Le dispositif est établi sous la forme d'un double siphon (fig.6), comprenant des conduits 11,12, 13 et 14, dont les sections transversales correspon- dent à celles du conduit de sortie 30 du réservoir de chasse. Le conduit 11 plonge'dans le réservoir de chasse au niveau 29, et le conduit 14 communique avec le tuyau 30,. dont la longueur n'influence en aucune .
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façon le fonctionnement du dispositif.
A l'arrière du double siphon est disposée la fermeture ou garde hydrostatique précédemment mentionnée.
Dans ce cas (fig.5), la dite fermeture ou garde hydrostatique comprend un conduit 15 qui com munique, à sa partie supérieure, avec lapartie la plus haute du premier siphon (conduits 11 et 12), par un orifice 26 constituant orifice de sortie pour le récipient 16, et des conduits 17, 18, 19, 20 et 21, ce dernier communiquant, par un orifice 22, avec les conduits 13 et 14.
La capacité du récipient 16, entre les niveaux 34 et 36, doit être au moins égale à la capacité totale du conduit entre les niveaux 34 et 36 et du conduit 21 entre les niveaux 36 et 32. le récipient 38, fixé à la partie inférieure des conduits 17 et 18 et communicant avec ceux-ci, est simplement destiné à recueillir les impuretés pouvant être contenues dans l'eau, sans réduire la section transversale des conduits.
La dimension transversale de tous les conduits constituant la fermeture ou garde hydrostatique est égale, de sorte que, pour des raisons de simplicité, tous ces conduits sont fermés par une plaque amovi- ble qui, à l'aide d'un bouchon (non représenté) engagé dans un bloc 37 venu de fonte avec le dispo- sitif, est vissé d'une manière hermétique à l'air dans le dit bloc.
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Afin de décrire le fonctionnement du disposi- tif, on supposera tout d'abord que le récipient 16 et les conduits 17, 18 et 20 ont été remplis d'eau, tout au moins jusqu'au niveau 36. On expli- quera ci-après comment cette opération peut être effectuée automatiquement.
Au début du remplissage du réservoir de chas- se, l'eau monte à la même vitesse dans ce réservoir et dans le conduit 11, l'air contenu.dans ce conduit' 11 pouvant s'échapper librement par les conduits 12,13, 14 et 30. Lorsque l'eau contenue dans le conduit 11 a atteint le niveau 31, elle s'écoule dans le conduit 12 et interrompt l'échappement d'air s'effectuant à travers les conduits 13, 14 et 30.
Par conséquent, étant donné que, lors.que l'eau monte dans le réservoir, l'eau qui s'écoule du conduit 11 dans le conduit 12 ne peut monter dans; de dernier, du fait que l'air contenu dans ce con-, duit 12 ne peut s'échapper, elle monte au contraire dans le conduit 13 et forme une colonne d'eau qui équilibre celle formée dans le réservoir au-dessus du niveau 31.-
En même temps, l'air contenu dans le conduit 12 chasse l'eau du récipient 16 et du conduit 17 vers le bas à travers l'orifice 28 et le conduit 15, et forme une colonne d'équilibrage dans le con- duit 21, dont la.partie supérieure s'arrête évidemment au niveau 32.
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L'air qui 'est nécessaire afin de faire le plein d'eau dans le récipient 16 et dans le conduit 17 dans la proportion où cette eau descend, est fourni par le conduit 12, dans lequel l'eau monte, par conséquent, au-dessus du point 33. Ce niveau, en calculant la sec- tion transversale des conduits, est limité au niveau jugé convenable.
La différence de niveau entre l'eau contenue dans le réservoir et celle contenue dans le conduit 11 est équilibrée, par l'intermédiaire du double .siphon, par la colonne qui a été formée dans le conduit 13 au-dessus du niveau dans le conduit 12, et, par l'in- termédiaire de la fermeture ou garde hydrostatique, par la colonne-qui a été. formée dans les conduits
18 et 21 au-dessus du niveau dans 16 et 17.
Les divers niveaux sont calculés de façon que, lorsque l'eau atteint son niveau normal dans le réser- voir, le niveau de l'eau dans le conduit 17 soit, par exemple, encore 8 millimètres au-dessus du point
34, et que, dans le conduit 13, il se trouve encore
15 millimètres au-dessous du point 35.
Dans ces conditions, le dispositif est prêt à fonctionner.
Il est évident que, .afin d'évacuer le contenu du réservoir, il suffit de diminuer la colonne d'eau 'formée.dans les conduits 18 et 21. On décrira ci-après comment cette opération est eff ectuée.
'La. pression d'air, qui n'est plus équiliblée par la colonne restant dans les conduits 18 et 21, arrière alors à vaincre la résistance de la dite colonne, et pendant que l'eau contenue dans ces conduits des-
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cend à nouveau, par les conduits 20 et 19, dans le récipient 16 (ce dernier, comme mentionné précédem- ment, pouvant contenir la totalité de cette eau sans la laisser se déverser dans-le conduit 18 en passant par dessus le point 36), l'air contenu dans le conduit 12 est comprimé par l'eau qui, dans le conduit 11, tend à s'élever jusqu'au même niveam que 1eau contenue dans le réservoir, et est également comprimée par la colonne d'eau contenue dans le conduit 13, colonne qui n'est plus équilibrée et tend par conséquent à descen dre;
cet air, contenu dans le conduit 12, s'écoule, par le conduit 15, le récipient 16, les conduits 17,18 et ( .
21 (qui sont restés complètement ouverts) et l'orifice* 22, dans la partie supérieure du siphon formée par les' conduits 13 et 14:, et, par les conduits 14 et 30, à l'extérieur. lEeau s'écoulant du conduit 11 dans le conduit 12, assure l'amorçage du double siphon, amorçage qui. - ' se produit très rapidement, pour la raison que l'air ' . s'échappe librement à travers la fermeture ou garde hydrostatique, jusqu'à ce que l'eau du conduit 11 s'écoule, par l'orifice 28,dans le conduit 15 et noie le siphon de la garde hydrostatique, ce qui se produit seulement lorsque la totalité de l'air s'est échappée des conduits 11 et 12.
Après amorçage du double siphon, le vide créé dans le conduit 14 se fait également sentir, à travers l'orifice 22, dans la fermeture ou garde hydrp- statique,qui,à son tour, constitue un siphon de.sor- tie auxiliaire et,lorsque le contenu du. réservoir a. été évacué, le double siphon ainsi que la fermeture ou.
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garde hydrostatique cessent d'agir, l'eau contenue dans le récipient 16 et dans le conduit 15 descend à nouveau (malgré la vide régnant dans les conduits 30 et 14 et arrive à un niveau 36 dans la fermeture ou garde hydrostatique,de sorte que cette dernière se trouve à.nouveau prête à fonctionner.
La colonne d'équilibrage formée dans le con duit 21 de la fermeture ou garde hydrostatique peut être réduite de diverses manières. Pour des réservoirs de chasse du type normal,. on peut, par exemple, avoir recours à la façon d'opérer suivante : à la partie in férieure du conduit ou tuyau de sortie du réservoir, au point où il se raccorde à la cuvette, est formé un siphon 45, dont la hauteur peut varier, mais qui est avantageusement limitée à 25 millimètres. Il est évi- dent que ce siphon, au lieu d'être formé à. la partie inférieure du tuyau 20, pourrait également constituer une, partie de la cuvette même.
Apres chaque évacuation. de l'eau contenue dans le-, réservoir de chasse,, ce siphon reste toujours rem- pli d'eau.
; Dans ce cas,: au. début du remplissage du réser- voir de chasse, l'air- contenu dans les conduits 11, 12,
13 et 14 (en supposant que les conduits 12,13 soient vides), .ne peut- s'échapper par le tuyau de sortie 30, mais doit vaincre une résistance qui est égale à la colonne-d'eau,, par exemple de 25 millimètres, qui se forme' dans le siphon-inférieur 45. Par conséquent, l'eau ne monte pas à la même vitesse que dans le con- ,duit 11, jusqu'à se qu'une colonne d'eau soit formée qui, équilibre celle du siphon, inférieur.
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Dans la fermeture ou garde hydrostatique:, au- cun déplacement d'eau ne se produit, du fait que la pression d'air régnant dans le conduit 11 (pression qui se manifeste dans la- garde hydrostatique à travers l'orifice 28 et le conduit 15)est équilibrée par la pressione d'air (produita par la colonne d'eau dans le siphon inférieur 45) régnant, dans le conduit 14, pres- sion d'air qui se manifeste dans la garde hydrostatique à travers l'orifice 22.
Toutefois, si pendant le remplissage du réser- voir de chasse,. il ne se trouve aucune quantité ap- préciable d'eau dans les conduits 12 et 13 (ce qui e@ le cas après chaque évacuation du contenu- du réservoir de chassa), l'air se trouvant dans les conduits 11 et 12 et ne pouvant s'échapper, fait monter une colonne d'eau dans le conduit 13, et une autre colonne d'eau (par exemple de 25 millimètres) dans le siphon inférieur 45.
Dans ce cas, l'eau contenue dans le réservoir de chasse monte graduellement jusqu'au niveau du conduit 11, jusqu'à- ce qu'il se forme une colonne d'eau qui est équilibrée par la somme des colonnes d'eau dans le conduit 13 et dans le siphon inférieur 45..
Il est donc évident que,. dans la garde hydrosta- tique, une colonne d'eau, de la même hauteur que celle existant dans le conduit 13, monte dans le conduit 21.
En outre, il n'y a pas de changement dans le @onctionnement qui, pendant le remplissage du réser- voir de chasse, passe par les phases précédemment décrites. Toutefois, lorsque l'eau dans le réservoir
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de chasse a atteint son niveau normal,, la colonne d'eau qui y est contenue au-dessus du point 31 est évidemment 25 millimètres plus haute que la colonne' d'eau formée dans'le conduit 13, et également que celle formée dans les conduits 18 et 21 de la garde hydrostatique.
En d'autres termes, la colonne d'eau d'équili- brage dans la garde hydrostatique est fournie par la colonne d'eau dans les conduits 18 et 21, augmentée par exemple de 25 millimètres, qui est produite par la presion d'air crée dans les conduits 14 et 30 par - la colonne d'eau contenue dans le siphon inférieur 45.
Sur le tuyau de sortie 30 est prévu un bouton- poussoir 46 (figs.3 et 7), par la manoeue duquel l'air comprimé contenu dans le tuyau 30 peut s'échap- per librement
Si le contenu du réservoir de chasse doit être évacué, on appui sur le bouton-poussoir 46. La colonne d'équilibrage descend de ce fait de 25 millimètres, pour la raison que l'air s'échappe du tuyau de sortie 30 et du conduit 14. Par conséquent, la garde hydrosta- tique agit et le double siphon est amorcé'.
Toutefois, il se peut que, lorsque 1!eau dans le réservoir de chasse a atteint le niveau 29, et que l'eau entre, par le conduit 11, dans le double siphon, elle commence à être coupée, et, étant donné qu'à ce moment la soupape, à flotteur servant à alimenter le réservoir de chasse est complètement-ouverte, le ni- veau de, l'eau dans ce réservoir pourrait avoir ten- dance, ,par suite de 41' effet d'aspiration .réduit du double siphon, à monter au-dessus du niveau 29 et à
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/noyer ainsi le conduit 11 avant qu'une quantité d'air suffis te pour mettre le double siphon complètement hors circuit ait- pénétré dans celui-ci.
Ceci détruirait l'équilibre dans l'ensemble du système et plus sensiblement dans le cas envisagé, étant donné que la descente de la colonne d'eau dans le tuyau 30.effectuée en mettant le double siphon hors circuit, créerait un vide dans le conduit 14,vide qui' ne peut être détruit pour' la raison que le - siphon inférieur 45 ne permet aucune communication-dû conduit
14 avec l'atmosphère.
Afin d'éviter cet inconvénient possible, on a prévu le système de conduits 24,25 et 26.-
A sa partie inférieure, le conduit 24 est rèliè au réser- voir de chasse au point 47, qui est situé'un peu plus haut que le point 29 dans le conduit 11.Le conduit 26 communique, à sa partie supérieure,avec la partie/plus haute des conduits 11 et 12 les conduits 24,25 et 26 constituent un ensemble qui est absolument analogue à la garde hydrostatique, et dans lequel le conduit 15 et le récipient 16 sont remplacés par le réservoir de chasse et le conduit 24, et le conduit 21 est remplacé par le double siphon.
Au cours du remplissage du réservoir de chasse,l'eau monte; dans le conduit 24 et le conduit 11,et atteint le même niveau 31.
Lorsque le double siphon commence à agir,le vide régnant dans le conduit 11, règne également dans le conduit 24,et le système de conduits 24,25 et 26 agit comme un conduit auxiliaire du double siphon. Lorsque l'eau contenue dans le réservoir de chasse a monté jusqu'au niveau 47,la soupape d'alimentation étant complètement ouverte,cette eau tend ensuite à descendre (du fait que le double siphon commence à fonctionner)sans toutefois atteindre le point 29 convenablement disposé par rapport au repère 47.
En même temps, de l'air est attiré par le conduit 24, l'eau contenue dans celui-ci retombe dans le réservoir de chasse, le niveau de l'eau dans le conduit 25 descend et,en at-
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teignant le point 48, permet à cette soupape auxiliaire d'agir.
Les conduits ;24,25'et'.26 assurent alors une libre admission d'air dans'le double siphon et sa mise hors circuit. Le système des conduits 25 et 26 peut être remplacé par le système des conduits 55 et,,56 arrangés comme illustré dans la fig.21 et plus précisement on préférera cet arrangement quand le tuyau de sor tie est d'une longueur limitée et par conséquent la dépression du double siphon n'est pas très-forte.
On obtient la soppression des tuyaux 25 et 26 en modifiant par exemple le dispositif comme indiqué par les lignes strièes
59 et 60. Dans ce cas le niveau 57 devra être un peu au-dessous et le niveau 58 un peu au-dessus.
Quand la longueur du tuyau de sortie est suffisante l'ar rangement précédemment décrit sera préférable ou mieux encore ou pourra combiner les deux systématisations car la seule sy- stèmatisation en haut ne,pourrait pas être suffisante dans le cas d'une alimentation très-abondante du réservoir, tandis que avec la seule systématisation en bas l'inconvenient ne pourrait se présenter que lorsque l'eau atteint dans le réservoir le niveau
58 @l- se produit à'travers les tuyaux 55-56 et 24 une aspiration rapide d'air qui dèsamorce le double siphon avant que le niveau dans le réservoir ait atteint la cote voulue 47.
Cette mise hors circuit s'effectue si rapidement que le niveau de l'eau dans le réservoir de chasse (le dit niveau ten- dant à s'élever pendant la mise hors circuit) atteint le point
47 avant que la mise hors circuit soit terminée. En outre, le bruit qui dans les réservoirs de chasse ordinaires est inévitable en raison du fait que,lors de la mise hors circuit,de l'air venant du conduit 11 passe.,dans le double siphon à travers une quantité d'eau assez importante contenue dans celui-ci, est presque complètement évité.
On examinera maintenant si l'invention supprime réellement les inconvénients des dispositifs d'évacuation ordinaires.
1..Lorsque l'eau contenue dans le réservoir de chasse monte au-dessus du niveau normal, suivant l'invention elle ne peut, comme dans' des-dispositifs analogues déborder et entrer/tuyau de sortie
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étant donné que la colonne d'eau plus haute qui se f ormérait dans le réservoir de chasse au-dessus du point 31 produirait une pression, d'air plus. élevée. dans le conduit 12, c'est-à-dire une montée d'eau dans le, conduit 13 et une descente dans les conduits 17 et 19.
Avant que l'eau puisse' passer par dessus 35, la pres- sion d'air dans le conduit 12 arrive à vaincre la résistance produite par la colonne dans les conduits 18 et 21. La soupape en commençant à fonctionner,, permet à. l'air de s'échapper librement et le disposi- tif fonctionne automatiquement.
2. Lorsque, pendant le remplissage, du. réservoir- - de chasse, le bouton-poussoir est maintenu.'actionné, aucune pression, par exemple de 25 millimètres,. ne peut se produire dans le tuyau de sortie 30, et, par conséquent, la colonne d'équilibrage serait limitée à celle formée dans les conduits 18 et 21.
Dans ce cas, le dispositif se décharge de lui- même systématiquement dès que l'eau dans le réservoir de chasse a atteint'un niveau de, par exemple, 25 mil- limètres au-dessous du niveau normal. On évite cepen- dant les inconvénients résultant du débordement de l'- eau dans le tuyau de sortie,, débordement qui se produit avec d'autres dispositifs de ce gendre et qui ne peut être empêché qu'en évacuant le contenu du réservoir d'une manière quelconque,.
3. Lorsque le bouton-poussoir n'est pas action- né pendant un temps suffisant, l'eau tend à tomber dans les conduits 16 et 17, par suite de la chute de pression dans le tuyau 30, et la colonne plus- élevée qui se for- ' me au-dessus du niveau dans les conduits 18 et 21 a
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un effet d'équilibrage sur la pression réduite dans le tuyau 30, sans' que l'équilibre soit détruitLe dispo- sitif ne fonctionne pas, mais reste prêt à: fonctionner jusqu'à ce que le bouton-poussoir soit à nouveau action- né,,. sans.. qu'il y ait. risque de débordement, de l'eau dans le tuyau de sortie 30,, comme dans- les dispositifs ,ordinal,
4.
Le bruit qui est. inévitable dans les dispo- sitifs ordinaires., est presque entièrement supprimé .suivant, l'invention' à. l'aide d'une f ermeture ou garde du genre décrit..
Le premier remplissage de la fermeture ou garde, après montage du dispositif, peut-être effec- tué par une première mise en action du double siphon, par exemple par remplissage du réservoir de chasse comme à l'ordinaire, remplissage' qui, si on le désire, peut' être facilité en ajoutant de l'eau à la quantité ordinaire' d'eau fournie par la soupape d'alimentation, de façon que le niveau de,l'eau dans le réservoir monte très rapidement.
Si le réservoir de chasse est disposé à une hauteur suffisante au-dessus de la cuvette (fig.3) l'ensemble.constituant la fermeture ou garde hydro- statique 'peut.simplement comprendre les conduits 17,
18 et 21, et le récipient 16 (fig.15).
Dans ce cas, lors de la mise en action de la fermeture ou garde, une partie de l'eau formant la colonne dans les conduits 18 ed 21 tombe dans les con- duits 17 e@ 18, et, de ce fait, empêche en grande par- tie d'échappement .de l'air hors du conduit 12, dans lequel,,la-pression est, par conséquent,'réduite, mais
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ni est pas éliminée..
Toutefois, au niveau du tuyau,de sortie 30, cette simple perturbation.- apportée à l'équilibre est suffisante pour déterminer, mais non. pas immédiate- - ment, la mise en action du double siphon.
Le bouton-poussoir peut agir élastiquement, ou d'une autre manière.
On va décrire ci-dessous une commande pour actionner le dispositif de façon à supprimer le . siphon inférieur 45 (figs.12, 13 et 14).
Le conduit 21 de la fermeture ou garde hydro- statique est recourbé sous la forme d'un siphon ren- versé comprenant des bras 49 ed 50, le bras 50 com- muniquant, par un orifice 22, avec les conduits 13 et 14, en un point situé au-dessus du niveau 35.
La partie supérieure des conduits 49 et 21 communique, par un orifice 51, avec un raccord 52 pour le bouton-poussoir.
Pendant le remplissage du réservoir de chasse et à mesure que la colonne d'équilibrage monte.gra- duellement dans le conduit 21,l'air peut s'échapper librement de ce dernier par les conduits 49 ed 50, l'orifice 22, le conduit 14 et le tuyau 30.
Lorsque l'eau contenue dans le conduit 21 se trouve au niveau 53, il entre dans le conduit 49, et, au niveau 54, il interrompt l'échappement de l'air . hors du conduit 49, par le conduit 50, 1'.orifice 22, le conduit 14 et le tuyau 30.
A mesure que le niveau de l'eau monte dans le réservoir de chasse, et, par conséquent, à mesure que la pression sur l'eau-contenue dans les conduits 16 et 17 augmente, cette eau dépasse le niveau 53 et
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;entre.-dans le conduit 49,étant donné qu'elle ne 'peut pas''monter plus haut dans le conduit 49,, du fait que l'air ne peut s'échapper hors de ce dernier et monter dans le conduit 50 jusqu'au point 32.
Lorsque l'eau a atteint son niveau normal dans le réservoir de chasse, la colonne qui y est formée au- -dessus du point 31 est équilibrée, par l'intermédiaire de la soupape, par la colonne qui a monté dans le conduit 21 jusqu'au point 53, en combinaison avec la colonne formée 'dans le conduit 50 entre les points 54 et @2.
De cette manière, la colonne d'eau formée dans le¯ conduit 50 remplace le siphon inférieur, mais avec cette différence que,.alors que pour équilibrer la colonne formée dans le réservoir de chasse au-dessus du point 31 pendant le remplissage, le siphon infé- rieur-45 constitue un prolongement à la fois pour là 'colonne créant une résistance dans le tuyau 13 et pour la colonne créant une résistance dans les con- duits 18 et 21, la colonne qui se forme dans le con- duit 50, pendant le remplissage du réservoir de chas se, consistue un prolongement seulement pour la colon- ne des conduits 18 et.21.
Dans ce cas, le dispositif doit être cons- truit de façon qu'une-colonne puisse être formée dans le conduit 13 ; cettecolonne, sans l'aide du siphon inférieur, équilibre la colonne formée dans le réservoir au-dessus du point 31, tandis que dans la fermeture ou garde cette colonne est équilibrée par la-somme des colonnes 18,21 et 50. Il n'y a aucun autre changement dans le fonctionnement du dis-
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positif .
Lorsque, en actionnant un bouton-poussoir (qui, dans ce cas, serait évidemment prévu sur le tuyau de sortie du réservoir, mais à l'extérieur du dit tuyau), l'air comprimé peut s'échapper du conduit 49 par l'- orifice 51, la continuité de liquide dans les con- duits 21, 49 et 50 étant de ce fait rétablie, la colon- ne d'équilibrage dans la garde hydrostatique ne cor- respond plus à la somme des colonnes dans les conduits 21 et 50, mais de la colonne entre le point 32 et le niveau dans le conduits 16 et 17, colonne qui est évidemment plus courte que la première colonne.
De cette manière, l'équilibre est détruit, la garde hydrostatique commence à fonctionner et assure la mise en action du double siphon, comme expliqué précédemment.
Lors de la mise an action du double siphon, la colonne d'eau contenue dans le conduit 21 tombe à nouveau, assurant ainsi l'évacuation presque com plète des conduits 49 et 50 et, par conséquent, l'ad- mission d'air.
Etant donné que, comme décrit dans ce qui précède, le dispositif-peut fonctionner automatique- ment torque l'eau contenue dans le réservoir de chasse monte au-dessus du niveau 31 et arrive ainsi
EMI18.1
jt t" à vaincre la résistance de la colonne -la garde hydrostatique, il est évident que l'évacuation auto- matique se produit toujours exactement un niveau - invariable bien déterminé de l'eau dans le réservoir de chasse.
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Si les éléments servant à réduire la colonne offrant une résistence sont omis, le dispositif peut, par conséquent, être utilisé pour assurer 1évacuation à des intervalles réguliers, le temps s'écoulant entre deux' évacuations étant alors réglé en réglant l'arri- vée d'eau au réservoir de chasse, de façon qu'un in- tervalle de temps prédéterminé et désiré soit néces- saire pour que l'eau atteigne le niveau assurant une mise en action automatique.-
Il est entendu que des variantes de construc- tion appropriées rentrent dans le cadre de la présente invention, et que. cette dernière est applicable à des usages autres que celui décrit à titre d'exemple dans ce qui précède.
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"Improvements to hydrostatic closures or guards, more particularly for siphon evacuation device".
The present invention relates to a hydrostatic closure or guard for a suction device 6, or siphon, of liquid containers, a small difference in hydrostitic balance being used in order to suddenly open a duct under pressure. evacuation of gas (or air), so that a free flow can occur after the pressure has reached a. predetermined value, the outlet duct, throwing, therefore, kept open despite the gas pressure gradually decreasing until it disappears.
Apart from a certain number of advantages described below, one of the main advantages of the invention lies in the operational safety of the closure.
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'or-, hydrostatic guard.
In the attached drawing:
Figs 1 and 2 are a vertical section, and a horizontal section respectively, of a hydrostatic closure or guard according to the invention.
Fig.3 is a complete schematic view of an ap-. such sanitary equipped with an evacuation device.
Fig.4 is a side view of the siphon.
,
Figs 5 and 6 are vertical sections made along lines V-V and VI-VI of fig.4.
Fig. 7 shows the arrangement of the pushbutton to control the siphon.
Figs. 8,9,10 and 11 are horizontal sections made along lines VIII-VIII, IX-IX, X-X and XI-XI 'of figs 5 and 6.
Fig. 12 is a section similar to Fig. 5, but showing some modifications.
Figs 13 and 14 are horizontal sections made along lines XIII-XIII and XIV-XIV of figs 12 and 16:
Fig. 15 is a section similar to Fig. 5, but showing certain simplifications.
Figs. 16 and 17 are horizontal sections made along lines XVI-XVI and XVII-XVII of figs. 15 and 6.
Fig. 18 is a section similar to Fig. 12, but showing certain simplifications.
Figs. 19 and 20 are horizontal sections made along the lines XIX-XIX and XX-XX of figs. 18 and 6 and fig. 21 and a section similar to FIG. 6, but showing certain modifications.
The hydrostatic closure or guard (figs.l and 2) comprises in principle the receptacle 1 and the conduits 2, 3 4 and 5. The receptacle 1 is connected, by a pipe 6, to
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a container in which air, or other gas, is compressed to a predetermined pressure, above which gas can escape freely. The capacity of receptacle 1, in the parts between levels 7 and 8, must be at least equal to the sum of the capacity of duct 5 (between levels 9 and 10) and of duct 3 (between levels 7 and 10).
The pipe 5 rises vertically and is open at its upper part to level 9, which is calculated so that the difference in level between points 7 and 9 corresponds to a column of water which exactly balances the maximum pressure. gas can get into the container.
To describe the operation of the device, it will be assumed that it is filled with water, at least up to level 10.
As the pressure of the gas in the receptacle increases, it acts, through the pipe 6, on the water contained in the receptacle 1 and in the conduit 2, so that the level of this water falls and deteriates. - mine, through conduits 3 and 4, the rise of a water column in conduit 5, this water column obviously not being able to rise above point 9.
As the pressure increases, any excess water in container 1 and in line 2 will flow over point 9.
When the gas contained in the container has reached the predetermined pressure, the water contained in the container 1 and in the pipe 2 will have fallen to level 7, and the pressure of the gas is balanced by the column of water which has been formed in duct 5 between levels 7 and 9.
The gas pressure continuing to increase in
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the container, the balanced water column, which has now reached its maximum level, cannot. climb higher. Consequently, the equilibrium state is destroyed and the gas from the container escapes freely through the conduits 2, 3 and 5, which remain completely open, for the reason that the water remaining in the conduits 3 and 5 (remaining water which cannot practically pass above point 9) would go back down through line 4 into container 1, which, as mentioned, can contain its total quantity of water between levels 7 and 8 without allowing that water arrives in pipe 2 passing over point 8, or in pipe 3 passing over point 10, if, for construction reasons, point 8 is located above - above point 10.
The filling of the device, which is necessary so that, after the gas has escaped, the device is returned to its initial state for a new operation, can be carried out in different ways depending on the different uses envisaged, as will be described below. described below, for example with the aid of the following construction form.
Figs. 3 to 11 show the invention applied to an evacuation siphon for washbasin eye reservoirs.
The device is established in the form of a double siphon (FIG. 6), comprising conduits 11, 12, 13 and 14, the cross sections of which correspond to those of the outlet conduit 30 of the flushing tank. The pipe 11 plunges into the flushing tank at level 29, and the pipe 14 communicates with the pipe 30 ,. whose length has no influence.
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way the device works.
At the rear of the double siphon is arranged the previously mentioned hydrostatic closure or guard.
In this case (fig. 5), said closure or hydrostatic guard comprises a duct 15 which communicates, at its upper part, with the uppermost part of the first siphon (ducts 11 and 12), via an orifice 26 constituting orifice of outlet for the container 16, and conduits 17, 18, 19, 20 and 21, the latter communicating, through an orifice 22, with the conduits 13 and 14.
The capacity of the container 16, between levels 34 and 36, must be at least equal to the total capacity of the duct between levels 34 and 36 and of the duct 21 between levels 36 and 32. the container 38, fixed to the lower part conduits 17 and 18 and communicating with them, is simply intended to collect the impurities that may be contained in the water, without reducing the cross section of the conduits.
The transverse dimension of all the conduits constituting the hydrostatic closure or guard is equal, so that, for reasons of simplicity, all these conduits are closed by a removable plate which, by means of a plug (not shown ) engaged in a block 37 made of cast iron with the device, is screwed in an airtight manner into said block.
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In order to describe the operation of the device, it will first be assumed that the container 16 and the conduits 17, 18 and 20 have been filled with water, at least to level 36. It will be explained below. after how this can be done automatically.
At the start of filling the hunting tank, the water rises at the same speed in this tank and in the duct 11, the air contained in this duct 11 being able to escape freely through the ducts 12, 13, 14 and 30. When the water contained in the duct 11 has reached the level 31, it flows into the duct 12 and interrupts the exhaust of air taking place through the ducts 13, 14 and 30.
Therefore, since, when the water rises in the tank, the water which flows from the conduit 11 into the conduit 12 cannot rise in; lastly, because the air contained in this duct 12 cannot escape, it rises on the contrary in the duct 13 and forms a column of water which balances that formed in the reservoir above the level 31.-
At the same time, the air contained in the duct 12 drives the water from the container 16 and the duct 17 downwards through the orifice 28 and the duct 15, and forms a balancing column in the duct 21. , the upper part of which obviously stops at level 32.
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The air which 'is necessary in order to fill up with water in the container 16 and in the pipe 17 in the proportion that this water goes down, is supplied by the pipe 12, in which the water rises, consequently, to the above point 33. This level, by calculating the cross section of the ducts, is limited to the level considered suitable.
The difference in level between the water contained in the tank and that contained in the pipe 11 is balanced, via the double siphon, by the column which has been formed in the pipe 13 above the level in the pipe 12, and, through the closure or hydrostatic guard, by the column which was. formed in ducts
18 and 21 above the level in 16 and 17.
The various levels are calculated so that, when the water reaches its normal level in the reservoir, the level of the water in the pipe 17 is, for example, still 8 millimeters above the point
34, and that in conduit 13 there is still
15 millimeters below point 35.
Under these conditions, the device is ready to operate.
It is obvious that, in order to evacuate the contents of the reservoir, it suffices to reduce the column of water formed in the conduits 18 and 21. How this operation is carried out will be described below.
'The. air pressure, which is no longer balanced by the column remaining in the conduits 18 and 21, then back to overcome the resistance of said column, and while the water contained in these conduits des-
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ash again, through conduits 20 and 19, in container 16 (the latter, as mentioned previously, being able to contain all of this water without letting it flow into conduit 18, passing over point 36) , the air contained in the pipe 12 is compressed by the water which, in the pipe 11, tends to rise to the same level as the water contained in the tank, and is also compressed by the column of water contained in line 13, column which is no longer balanced and therefore tends to descend;
this air, contained in the conduit 12, flows, through the conduit 15, the container 16, the conduits 17,18 and (.
21 (which remained completely open) and the orifice * 22, in the upper part of the siphon formed by the 'conduits 13 and 14 :, and, by the conduits 14 and 30, on the outside. The water flowing from the conduit 11 into the conduit 12 ensures the priming of the double siphon, which priming. - 'occurs very quickly, for the reason that air'. escapes freely through the hydrostatic seal or gate, until water from conduit 11 flows, through port 28, into conduit 15 and floods the hydrostatic gate siphon, which occurs only when all the air has escaped from ducts 11 and 12.
After priming of the double siphon, the vacuum created in the conduit 14 is also felt, through the orifice 22, in the hydrostatic closure or guard, which in turn constitutes an auxiliary siphon and , when the content of. tank a. been evacuated, the double siphon as well as the closure or.
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hydrostatic guard cease to act, the water contained in the container 16 and in the conduit 15 descends again (despite the vacuum prevailing in the conduits 30 and 14 and reaches a level 36 in the closure or hydrostatic guard, so that the latter is once again ready for operation.
The balancing column formed in the conduit 21 of the hydrostatic closure or guard can be reduced in various ways. For normal type cisterns ,. one can, for example, have recourse to the following way of operating: at the lower part of the conduit or outlet pipe of the tank, at the point where it connects to the bowl, a siphon 45 is formed, the height of which can be vary, but which is advantageously limited to 25 millimeters. It is evident that this siphon, instead of being formed to. the lower part of the pipe 20 could also constitute a part of the basin itself.
After each evacuation. of the water contained in the flushing tank, this siphon is always filled with water.
; In this case: to. start of filling the flush tank, the air contained in the conduits 11, 12,
13 and 14 (assuming that the conduits 12,13 are empty),. Cannot escape through the outlet pipe 30, but must overcome a resistance which is equal to the water column, for example of 25 millimeters, which forms in the lower siphon 45. Consequently, the water does not rise at the same speed as in the pipe 11, until a column of water is formed which , balances that of the siphon, lower.
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In the hydrostatic closure or guard:, no water displacement occurs, because the air pressure prevailing in the duct 11 (pressure which manifests itself in the hydrostatic guard through the orifice 28 and the duct 15) is balanced by the air pressure (produced by the water column in the lower siphon 45) prevailing, in duct 14, air pressure which manifests itself in the hydrostatic guard through the orifice 22.
However, if during the filling of the cistern ,. there is no appreciable quantity of water in the conduits 12 and 13 (which is the case after each evacuation of the contents of the hunting tank), the air being in the conduits 11 and 12 and not able to escape, causes a column of water to rise in the conduit 13, and another column of water (for example 25 millimeters) in the lower siphon 45.
In this case, the water contained in the flushing tank gradually rises up to the level of pipe 11, until a column of water forms which is balanced by the sum of the columns of water in the duct 13 and in the lower siphon 45 ..
It is therefore obvious that ,. in the hydrostatic guard, a column of water, of the same height as that existing in the duct 13, rises in the duct 21.
In addition, there is no change in the operation which, during the filling of the cistern, goes through the phases previously described. However, when the water in the tank
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flush has reached its normal level, the column of water contained therein above point 31 is obviously 25 millimeters higher than the column 'of water formed in' pipe 13, and also that formed in the conduits 18 and 21 of the hydrostatic guard.
In other words, the equilibrating water column in the hydrostatic guard is supplied by the water column in the conduits 18 and 21, increased for example by 25 millimeters, which is produced by the pressure of air created in conduits 14 and 30 by - the water column contained in the lower siphon 45.
On the outlet pipe 30 is provided a push-button 46 (figs. 3 and 7), by the operation of which the compressed air contained in the pipe 30 can escape freely.
If the contents of the cistern have to be evacuated, push-button 46 is pressed. The balancing column therefore drops by 25 millimeters, for the reason that the air escapes from the outlet pipe 30 and the conduit 14. Consequently, the hydrostatic guard acts and the double siphon is primed.
However, it may be that when the water in the cistern has reached level 29, and the water enters, through line 11, into the double siphon, it begins to be cut off, and, since At this time the float valve serving to feed the cistern is fully open, the water level in this tank may tend, due to the suction effect. reduced by the double siphon, to be mounted above level 29 and
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/ thus flood the conduit 11 before a sufficient quantity of air to put the double siphon completely out of circuit has entered it.
This would destroy the equilibrium in the whole system and more appreciably in the case envisaged, given that the descent of the water column in the pipe 30, carried out by turning the double siphon off, would create a vacuum in the pipe. 14, vacuum which 'cannot be destroyed for' the reason that the - lower siphon 45 does not allow any communication-due duct
14 with the atmosphere.
In order to avoid this possible drawback, the system of conduits 24, 25 and 26.
At its lower part, the duct 24 is linked to the hunting tank at point 47, which is located a little higher than point 29 in the duct 11. The duct 26 communicates, at its upper part, with the part / higher of the conduits 11 and 12 the conduits 24, 25 and 26 constitute an assembly which is absolutely analogous to the hydrostatic guard, and in which the conduit 15 and the receptacle 16 are replaced by the flushing tank and the conduit 24, and the conduit 21 is replaced by the double siphon.
During the filling of the cistern, the water rises; in conduit 24 and conduit 11, and reaches the same level 31.
When the double siphon begins to act, the vacuum prevailing in the duct 11 also prevails in the duct 24, and the system of ducts 24, 25 and 26 acts as an auxiliary duct of the double siphon. When the water contained in the cistern has risen to level 47, with the supply valve fully open, this water then tends to descend (because the double siphon begins to operate) without reaching point 29 suitably positioned relative to mark 47.
At the same time, air is drawn in through line 24, the water contained therein falls back into the cistern, the level of the water in line 25 goes down and, at the same time,
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dyeing point 48, allows this auxiliary valve to act.
The ducts; 24,25 'and' 26 then ensure free admission of air into the double siphon and its shutdown. The system of conduits 25 and 26 can be replaced by the system of conduits 55 and, 56 arranged as illustrated in fig. 21 and more precisely this arrangement will be preferred when the outlet pipe is of limited length and therefore the depression of the double siphon is not very strong.
The oppression of the pipes 25 and 26 is obtained by modifying for example the device as indicated by the ridged lines
59 and 60. In this case level 57 should be a little below and level 58 a little above.
When the length of the outlet pipe is sufficient, the arrangement previously described will be preferable or even better or can combine the two systematizations because the only sy- stematization at the top could not be sufficient in the case of a very abundant supply. tank, while with the sole systematization at the bottom the inconvenience could only arise when the water in the tank reaches the level
58 @ l- a rapid suction of air occurs through pipes 55-56 and 24 which will prime the double siphon before the level in the tank has reached the desired level 47.
This shutdown takes place so quickly that the water level in the cistern (the so-called level which tends to rise during the shutdown) reaches the point
47 before shutdown is complete. In addition, the noise that in ordinary cisterns is inevitable due to the fact that, when switching off, air from duct 11 passes., Into the double siphon through a sufficient amount of water. important contained in it, is almost completely avoided.
It will now be examined whether the invention really overcomes the drawbacks of ordinary evacuation devices.
1..When the water contained in the flushing tank rises above the normal level, according to the invention it cannot, as in similar devices overflow and enter / outlet pipe
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since the taller water column that formed in the cistern above point 31 would produce more pressure, more air. high. in the conduit 12, that is to say a rise of water in the conduit 13 and a descent in the conduits 17 and 19.
Before water can pass over 35, the air pressure in line 12 overcomes the resistance produced by the column in lines 18 and 21. The valve, starting to operate, allows. air to escape freely and the device operates automatically.
2. When, during filling, from. cistern- - flush, the push-button is kept pressed, no pressure, for example 25 mm ,. cannot occur in the outlet pipe 30, and, therefore, the balancing column would be limited to that formed in the conduits 18 and 21.
In this case, the device systematically discharges itself as soon as the water in the cistern has reached a level of, for example, 25 millimeters below the normal level. However, the drawbacks resulting from the overflow of water in the outlet pipe, which occurs with other devices of this kind and which can only be prevented by draining the contents of the water tank, are avoided. any way ,.
3. When the push button is not actuated for a sufficient time, water tends to fall in conduits 16 and 17, due to the pressure drop in hose 30, and the higher column. which forms above the level in conduits 18 and 21 a
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a balancing effect on the reduced pressure in the pipe 30, without 'the balance being destroyed The device does not work, but remains ready to: operate until the push-button is actuated again ,,. without .. that there is. risk of overflow, water in outlet pipe 30 ,, as in devices, ordinal,
4.
The noise that is. inevitable in ordinary devices., is almost entirely suppressed. following the invention 'to. using a closure or guard of the kind described.
The first filling of the closure or guard, after assembly of the device, may be effected by a first actuation of the double siphon, for example by filling the flushing tank as usual, filling which, if one desired, can be facilitated by adding water to the ordinary amount of water supplied by the supply valve so that the level of the water in the tank rises very quickly.
If the cistern is placed at a sufficient height above the bowl (fig. 3), the assembly constituting the closure or hydrostatic guard 'can simply include the conduits 17,
18 and 21, and the container 16 (fig. 15).
In this case, when the closure or guard is put into action, part of the water forming the column in the conduits 18 and 21 falls into the conduits 17 e @ 18, and, therefore, prevents in large part of exhaust air out of duct 12, in which the pressure is, therefore, reduced, but
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nor is not eliminated ..
However, at the pipe, outlet 30, this simple disturbance. Brought to the equilibrium is sufficient to determine, but not. not immediately, the activation of the double siphon.
The push button can act resiliently, or in some other way.
A command for actuating the device so as to suppress the will be described below. lower siphon 45 (figs. 12, 13 and 14).
The conduit 21 of the closure or hydrostatic guard is curved in the form of an inverted siphon comprising arms 49 and 50, the arm 50 communicating, through an orifice 22, with the conduits 13 and 14, in a point above level 35.
The upper part of the conduits 49 and 21 communicates, through an orifice 51, with a connector 52 for the push-button.
During the filling of the cistern and as the balancing column gradually rises in the duct 21, the air can escape freely from the latter through the ducts 49 and 50, the orifice 22, the pipe 14 and pipe 30.
When the water contained in line 21 is at level 53, it enters line 49, and, at level 54, it interrupts the escape of air. out of the conduit 49, through the conduit 50, the orifice 22, the conduit 14 and the pipe 30.
As the water level rises in the cistern, and therefore, as the pressure on the water contained in conduits 16 and 17 increases, this water exceeds level 53 and
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; enters.-in duct 49, since it cannot '' go higher in duct 49 ,, because air cannot escape out of the latter and rise in duct 50 up to point 32.
When the water has reached its normal level in the cistern, the column which is formed there above point 31 is balanced, through the valve, by the column which has risen in line 21 to 'at point 53, in combination with the column formed' in line 50 between points 54 and @ 2.
In this way, the water column formed in the duct 50 replaces the lower siphon, but with this difference that, while to balance the column formed in the cistern above point 31 during filling, the lower trap-45 forms an extension both for the column creating resistance in pipe 13 and for the column creating resistance in pipes 18 and 21, the column which forms in pipe 50 , during filling of the eye reservoir, consists of an extension only for the column of conduits 18 and 21.
In this case, the device must be constructed so that a column can be formed in the conduit 13; this column, without the aid of the lower siphon, balances the column formed in the tank above point 31, while in the closure or guard this column is balanced by the sum of columns 18, 21 and 50. It does not there is no other change in the operation of the device.
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positive.
When, by actuating a push-button (which, in this case, would obviously be provided on the outlet pipe of the tank, but outside said pipe), the compressed air can escape from the pipe 49 via the - orifice 51, the continuity of liquid in the conduits 21, 49 and 50 being thereby re-established, the balancing column in the hydrostatic guard no longer corresponds to the sum of the columns in the conduits 21 and 50, but from the column between point 32 and the level in conduits 16 and 17, which column is obviously shorter than the first column.
In this way, the balance is destroyed, the hydrostatic guard begins to operate and ensures the activation of the double siphon, as explained previously.
When the double siphon is activated, the column of water contained in the duct 21 falls again, thus ensuring the almost complete evacuation of the ducts 49 and 50 and, consequently, the admission of air. .
Since, as described in the above, the device can operate automatically when the water contained in the cistern rises above level 31 and thus arrives
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In overcoming the resistance of the column -the hydrostatic guard, it is obvious that the automatic evacuation always occurs at exactly a well-determined level - invariable of the water in the cistern.
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If the elements for reducing the column providing resistance are omitted, the device can therefore be used to provide evacuation at regular intervals, the time elapsing between two evacuations then being regulated by adjusting the inlet. of water to the cistern, so that a predetermined and desired time interval is necessary for the water to reach the level ensuring automatic activation.
It is understood that suitable construction variants are within the scope of the present invention, and that. the latter is applicable to uses other than that described by way of example in the above.