<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif de commande des siphons de décharge de réservoirs pour liquides, spécialement de la caisse à eau de rinçage dans les cabinets d'aisance hydrauliques.
La présente invention a trait à un procédé at à un dispo- sitif de commande pour l'amorçage des siphons de décharge de réservoirs d'eau, et spécialement de la caisse à eau ou de décharge des cabinets à eau.
Plus particulièrement, mais non pas exclusivement, l'in- vention concerne un procédé et dispositif de commande pour la garde hydrostatique formant l'objet d'un brevet antérieur N 404.258 de l'inventeur.
Dans ladite garde hydrostatique, une petite différence d'équilibre hydrostatique est utilisée pour provoquer l'ou- verture soudaine d'un conduit d'évacuation de gaz ou d'air
<Desc/Clms Page number 2>
sous pression, de façon à en permettre la libre sortie après que sa pression a atteint une valeur prédéterminée, la conduit d'évacuation restant ouvert quoique la pression du gaz diminue graduellement jusqu'à extinction.
Bans le cas particulier de l'application aux siphons de décharge des récipients pour liquides, il est nécessaire que, à travers la garde hydrostatique, puisse se décharger complè- tement l'air contenu dans les branches du siphon de décharge et soumis à la pression de la colonne d'eau se formant dans le réservoir au-dessus du siphon même, colonne équilibrée par une colonne de résistance correspondante dans la garde hydrostati- que. L'état d'équilibre est supprimé soit avec l'augmentation de hauteur de la colonne dahs le réservoir (fonctionnement au- tomatique), soit en provoquant la réduction de la hauteur de la colonne de résistance de la garde hydrostatique (fonction- nement commandé).
Suivant une forme d'exécution de l'invention protégée par le dit brevet antérieur de l'inventeur, la colonne résistante de la garde hydrostatique est fractionnée en deux, et la réduc- tion de la hauteur totale de ladite colonne est obtenue en ma- noeuvrant un bouton-poussoir ad hoc de façon à laisser une li- berté d'écoulement à l'air légèrement comprimé qui sépare les deux colonnes partielles. La colonne unique qui se forme par conséquent à une valeur inférieure à la somme des deux colon- nes partielles, ne peut plus équilibrer la colonne d'eau exis- tant dans le réservoir. Ceci cause le fonctionnement de la garde hydrostatique, et l'amorçage du siphon de décharge.
La commande de la garde hydrostatique, objet de la pré- sente invention, consiste en un arrangement tel que la réduc- tion de la colonne résistante de la garde hydrostatique est obtenue en utilisant la légère dépression (déterminée par le déplacement d'un petit piston dans une chambre cylindrique) pour aspirer de l'eau d'un orifice central de la colonne hy- drostatique résistante de la garde hydrostatique, de façon à
<Desc/Clms Page number 3>
éviter ainsi le fractionnement de la colonne même.
Un des principaux avantages obtenu par une telle va- riante consiste en ce que toute pression d'air permanente sur le poussoir.de commande est éliminée de façon à. éviter qu'une perte aussi légère qu'elle soit à travers le poussoir- même produise le fonctionnement intempestif de la garde hy- drostatique.
Comme il n'y a pas de pression à l'état de repos le poussoir n'a pas besoin de bourrage, et, comme il sera expli- qué ci-après, le ressort de rappel en est aussi éliminé.
Dans les dessins annexés:
La fige I est une vue d'ensemble d'un cabinet d'aisance hydraulique muni d'un siphon de décharge commandé suivant la présente invention.
Les figures 2 et 3 sont, respectivement, une élévation de face et une vue de côté du double siphon muni de garde hydraulique, avec le dispositif de commande suivant la pré- sente invention.
La figure 4 est une coupe à échlle agrandie suivant la ligne IV-IV de la fig.3.
La figure 5 est une coupe à échelle agrandie suivant la ligne V-V de la fig. 3.
La figure 6 montre en coupe axiale, à échelle agrandie, le poussoir de la fig. I.
La figure 7 semblable à la fig. 5, représente une modi- fication.
La figure 8 est un diagramme du dispositif des fig.2,3, 4 et 5.
La figure 9 est une seconde variante de la garde hy- drostatique de la fig. 5.
La figure 10 est une variante de la fig. 6, et enfin 'La figure II est semblable à; la fig. 8 et représente le diagramme du dispositif des fig. 4 et 9.
Il est entendu qye l'invention, qui a être décrite et
<Desc/Clms Page number 4>
illustrée ci-après dans quelques formes d'application, est susceptible de variantes de construction, surtout pour ce qui regarde le poussoir de commande, sans toutefois excéder les limites de protection du présent brevet.
Dans la figure I la caisse d'eau pour le rinçage, appelé ci-après "le réservoir" est désigné par I. Le niveau 2 de l'eau dans ce réservoir est réglé automatiquement par la sou- pape conventionnelle 3 commandée par le flotteur, l'eau est fournie à la cuvette 5 du cabinet par le dispositif 6 et le tube 7 sous la commande du bouton-poussoir 8.
Le poussoir 8 peut produire une dépression dans le con- duit d'air 9 lorsque le bouton est poussé. Cette dépression commandée est utilisée suivant la présente invention, pour ac- tionner le dispositif de décharge 6.
Ce dispositif de décharge 6 sera de préférence du type décrit et revendiqué dans le susdit brevet antérieur mais il est déclaré que le dispositif et procédé de commande des si- phons de décharge de réservoirs pour liquides, objet de l'in- vention, sont applicables aussi bien à des siphons de déchar- ge de type différent de celui du présent brevet.
Le dispositif de décharge 6 muni du dispositif, objet de l'invention, est illustré en coupe verticale dans les figu- res 4 et 5. La fig. 4 est en substance identique à la fig. 6 dudit brevet antérieur, à l'exception d'une modification (dont ci-après), tandis que la fig. 5 montre la garde hydrostatique avec le dispositif objet de la présente invention. L'ensemble des parties illustrées en forme constructive dans les fig.4 et 5 est représenté schématiquement dans la fig. 8, tandis que la fig. 6 représente en coupe le poussoir de commande à aspiration 8 de la fig. I.
Dans les fig. 4,5,6 et 8, le tube 21 décrit dans ledit brevet antérieur forme une chambre spacieuse, la colonne ré- sistante de la garde hydrostatique restant entre les cotes 34 et 32, fig. 5 et 8. Dans ladite chambre 21 plonge un si-
<Desc/Clms Page number 5>
phon constitué par les tubes 70-71 dont la branche 71 est en communication avec le tube 72, la chambre 73 et (à travers le raccord 58 et le tube 9) le poussoir de commande 8. La diffé- rence de niveau entre les cotes 76 et 77 est suffisante pour former une colonne supérieure à celle entre les cotes 75 et 32.
Dans des conditions normales, lorsque l'appareil est prêt pour le fonctionnement, la colonne existant dans le réservoir au-dessus de la cote 31 est équilibrée à travers la garde hy- drostatique 17,18, la colonne 34-32 et le siphon ajouté 70,71 et 71 par la colonne (34-75) x (76-77).
Le poussoir de commande 8 est constitué par une chambre cylindrique dans laquelle glisse, avec une précision suffisante, un petit piston 62 sans bourrage. La partie supérieure du pis- ton 62 communique, par le conduit annulaire 74 et le tube 9, avec le raccord 58 et, par conséquent, avec la chambre pneuma- tique 73.
En poussant le bouton 69 du poussoir de commande 8, on pousse le piston 62 vers le fond de la chambre 61; tandis que l'air existant dans la dite chambre s'échappe librement par les orifices 79, il se forme au-dessus du piston 62, à 74' une dépression laquelle - à travers le conduit annulaire 74, le tube 9 et le raccord 58, - est ressehtie dans la chambre 73. De cet- te façon, l'état d'équilibre est détruit parce que la somme des colonnes (34-75) + (76-77) ne peut plus, dans ces condi- tions, équilibrer la. colonne d'eau h existant dans le réservoir au-dessus de la côte 31, et ainsi l'eau existant en 21 au-dessus de la cote 75 provoque le passage d'eau du tube 70 au tube 71 en déterminant l'amorçage du siphon formé de ces deux tubes 70 et 71.
Par conséquent, l'eau de la chambre 21 et l'eau venant de la chambre 16 et du tube 17 tend à reconstituer la colonne hy- drostatique résistante 34-32, est aspirée par l'orifice central P de ladite colonne 34-32 et passe à la chambre 73. Dans ces conditions, la valeur maximum possible de la hauteur de la.colon-
<Desc/Clms Page number 6>
ne résistante de la garde hydrostatique 17,18 est celle qui correspond à la colonne 34-78 qui n'est plus suffisante pour équilibrer la colonne h, fig. 8, formée dans le réservoir 1 à vider, au-dessus de la cote31.
De cette façon, se produit le fonctionnement de la garde hydrostatique 17,18 et, par conséquent, 1'amorçage du double siphon II,12,13 et 14, comme décrit dans ledit brevet anté- rieur.
Après que le double siphon 11,12,13 et 14 a été amorcé, la dépression ressentie à travers l'ouverture 22 provoque le fonctionnement des siphons 17,18 et 16,20, lesquels agis- sent comme des siphons auxiliaires, et renverse le fonction- nement du siphon 70,71 en provoquant un passage d'eau et d'air dans la direction de la flèche indiquée au dessin.
Ledit siphon 70,71 produit une aspiration ( travers la chambre 73, le raccord 58, le tube 9 et la chambre annu- laire 74), dans la chambre 74' au-dessus du piston 62, aspi- ration qui ramène le piston 62 à sa position initiale indi- quée au dessin, tout en produisant une légère ihfiltration d'air entre le bouton 69 et son siège.
Lorsque le double siphon principal 11,12,13,14 après que l'eau du réservoir 1 à vider s'est épuisée, se désamorce, les siphons auxiliaires 16,20, 17,18 et 70,71 sont aussi désamorcés.
L'eau reste en 16, 17,18 et 21 presque jusqu'à la cote 78, et l'eau qui retombe du tube 71 (en direction opposée à la flèche) sert à reconstituer pendant le remplissage sub- séquent du réservoir 1 (fig. 8), la colonne à 72 laquelle, ajoutée à la colonne 34-75, équilibre la colonne h qui se forme dans le réservoir à vider 1.
Par le système décrit ci-dessus on obtient pour le dé- chargeur l'avantage considérable consistant dans la possibi- lité de préparer la décharge du réservoir sans devoir attendre jusqu'. ce que l'eau du réservoir à vider soit arrivée ' une
<Desc/Clms Page number 7>
cote déterminée.
En effet si, pendant le remplissage du réservoir I, le bouton de commande 69 est poussé, le petit siphon 70-71 est amorcé, et par conséquent la chambre 21 est vidée. Il arrive alors que l'eau tendant à former, de la chambre 16 et du tube 17, la colonne résistante de la garde hydrostatique 17,18 s'accumule dans la chambre 21 sans pouvoir monter au-dessus de la cote 78 à cause de l'ampleur de ladite chambre.
Pour cela la valeur maximum que peut atteindre la colonne résistante de la garde hydrostatique est la valeur qui correspond à la colonne 34-78 qui n'est pas suffisante pour équilibrer la co- lonne h qui tend à se former dans le réservoir à vider I, et par conséquent, la garde hydrostatique fonctionne automatique- ment en provoquant l'amorçage du double siphon II,12,13 et 14 dès que la colonne d'eau formée dans le réservoir 1 au-dessus de la cote 31 aura atteint la valeur correspondant à la colon- ne 34-78 , c'est à dire un niveau quelque peu inférieur au niveau normal h.
La fig. 7 représente une variante du dispositif de la fige 5 dans laquelle le siphon 16,19,20 est supprimé tout comme dans le cas des figures 15 et 18 dudit brevet antérieur.
Les parties communes sont désignées par les mêmes signes de référence qu'à la fig. 5.
Dans les fig. 4,9 et II qui illustrent une seconde vari- ante du dispositif des fig. 4,5 et 8, le dispositif de comman- de comporte, au lieu du conduit allant à "S" (70,71,72) des fig. 5 et 8, un siphon 56,59 ayant une chambre pneumatique su- périeure 57 qui communique avec P en un point au milieu de la colonne d'eau 34-32, et avec 60 en un point au milieu de la colonne d'eau existant dans le conduit 13.
L'orifice du milieu P se trouve au-dessous de la côte 55 (qui setrouve par exemplà environ 23 mm. au-dessous de la cote 32) . La chambre pneumatique 57 est en communication, en dehors du tube 56, avec le poussoir de commande 8 et avec le
<Desc/Clms Page number 8>
tube 59, lequel, à son tour, communique par l'ouverture 60 avec le tube 13 du double siphon de décharge. Le poussoir de commande 8 peut être du type représenté à la fige 6, ou bien il peut être constitué, par exemple, par une chambre cylindri- que 6' (fig. 10) dans laquelle coulisse avec une précision suffisante un petit piston sans bourrage 62, et par un res- sort 63 ayant pour fonction de ramener le piston 62 à sa posi- tion initiale lorsque la pression y exercée à. la main cesse pour obtenir la décharge.
Dans ces conditions, le poussoir de commande 8 est tout d'abord en communication avec l'atmosphère par le raccord 58, la chambre 57, le tube 59, l'ouverture 60 et les tubes 13 et 14 du double siphon, et n'est, ainsi, assujetti à aucune pression d'air. Lorsque l'eau dans le tube 13 se sera élevée jusqu'à noyer la fenêtre 60, le poussoir 8 ne sera pas également mis sous pression parce que, comme il a été dit, le pietit piston 62 n'est pas étanche dans la chambre 61.
L'ouverture 60 est disposée de façon à ne pas pouvoir être noyée par l'eau qui ne monte dans le tube 13 pendant le remplissage du réservoir I que lorsque l'eau y a atteint un niveau permettant d'assurer l'amorçage du double siphon.En- suite, lorsque l'eau arrive dans le réservoir I à son niveau normal, la colonne formée dans le tube 13 au-dessus de l'ou- verture 60 est inférieure à la colonne comprise entre les cotes 32 et 55.
En appliquant la variante en question, le fonctionnement de la garde hydrostatique est obtenu de la façon suivante:
Si l'eau dans le réservoir à vider I est arrivé à son niveau normal 2, la colonne résistante de la garde hydrostati- que est celle formée entre le niveau de l'eau à 16 et 17 et la cote 32.
En pressant le bouton du poussoir 8, le petit piston 62 fait une course par exemple d'environ 8 mm dans sa chambre 61, en déplaçant une quantité d'air déterminée, qui s'échappe-
<Desc/Clms Page number 9>
pour la plus grande partie - à travers la chambre 57, le tube 59 et l'ouverture 60 , par le tube 13, vu que, comme il a été dit, la colonne d'eau du tube 13 au-dessus de l'ouverture 60 est inférieure à la colonne comprise entre les cotes 32 et 55 et, partant, offre moins de résistance.
Lorsque le poussoir est abandonné, le petit piston 62, par l'action du ressort 63, accomplit sa course de retour et déter- mine dans la chambre 61 une dépression sensible par l'effet de laquelle l'eau du tube 13 remonte à travers l'ouverture 60 dans le tube 59, tandis que l'eau du tube 21, est rappelée dans la chambre 57 à travers l'orifice intermédiaire P et le tube 56.
Nais comme il y a grande différence de section entre les tubes 13 et 59, il suffit d'un petit abaissement de niveau en 13 pour déterminer une surélévation sensible qui arrive à, acquérir une valeur supérieure à celle de la colonne comprise entre les cotes 32 et 55, sans qu'il puisse y avoir infiltra- tion d'air à travers l'ouyerture 60, tandis qu'il y en aura à travers l'ouverture 22, vu que, comme il a été dit, l'eau cons- tituant la colonne 32-55 est aspirée dans la chambre 57 avec celle des tubes 16 et 17, tend à. reconstituer la colonne résis- tante de la garde hydrostatique et de la chambre 57, et retombe à, travers le tube 59 et l'ouverture 60 du tube 13.
Evidemment, lorsque la colonne 32-55 est éliminée, la va- leur maximum dont est capable la colonne résistante de la garde hydrostatique est celle comprise entre les cotes 34-55, valeur qui ne lui permet pas d'équilibrer la colonne d'eau formée dans le réservoir, et par conséquent la garde hydrostatique même se met en action et provoque l'amorçage du siphon de décharge.
Il est évident que si la chambre 57, au lieu de communi- quer avec la chambre 61 au-dessous du piston 62, est mise en communication avec la chambre 74' du côté opposé du piston même, la dépression produite par celui-ci, au lieu de se faire sentir dans la chambre 57 pendant la première course, c'est à dire lors- que par la pression sur le bouton 69 du poussoir de commande 8,
<Desc/Clms Page number 10>
le piston 62 est poussé vers le fond de sa chambre 61. L'air se trouvant dans la chambre 61 au-dessous du piston 62 s'é- chapperait alors librement par des orifices convenables (non illustrés) aménagés dans le poussoir.
Dans ce cas, il suffit, pour le fonctionnement de la garde hydrostatique 17-18, d'une seule course du petit piston 62, et le ressort de rappel 63 peut être supprimé, parce que le piston 62 est ramené dans sa position initiale par l'effet de la dépression qui, lorsque le siphon a été amorcé, se forme dans la chambre 57, dépression ressentie dans la chambre 61 à travers le tube de communication
Il est à remarquer que la manoeuvre du poussoir 8 ne dé- truit pas l'équilibre dans le système de la garde hydrostati- que jusqu'à ce que le niveau de l'eau du tube 13 ne sera pas arrivé à noyer l'ouverture 60, parce que, c'est seulement a- lors qu'est interrompue la communication du poussoir de com- mande avec l'air, et puisque le noyage de l'ouverture 60 a lieu, comme il a été dit,
c'est seulement lorsque l'eau du ré- servoir à vider 1 a atteint le niveau suffisant pour garantir l'amorçage du doublesiphon. Il s'en suit qu'aucune manoeuvre intempestive du poussoir ne peut nuir au fonctionnement de l'ensemble.
Pour le fonctionnement régulier de la dernière forme d'exécution décrite, il est nécessaire que l'eau restant dans le tube 13 immédiatement après le désamorçage du siphon soit en quantité minime de façon à garantir que la fenêtre 50 ne soit pas noyée.
Ceci ne peut arriver que si le désamorçage du double si- phon est obtenu rapidement, en permettant que l'air destiné à la provoquer entre librement dans le double siphon même au lieu d'être aspiré au-dessous de la cote 29 travers l'eau du tube II.
Le désamorçage rapide du double siphon s'obtenait, dans le dit brevet antérieur, en disposant les tubes 24,35 ,et 26 de
<Desc/Clms Page number 11>
façon à former un ensemble fonctionnant suivant le principe de la garde hydrostatique. Mais dans le cas où l'alimentation du réservoir I est très abondante, et la longueur des tubes de décharge 7 est limitée, - ce qui a pour conséquence une aspira- tion limitée dans le double siphon - les tubes 24,25 et 26 ne peuvent plus suffire.
C'est pour cela que l'invention est complètée par l'adop- tion d'un autre ensemble fonctionnant d'une façon analogue à la garde hydrostatique constituée par les tubes 64,65,68,fig.4.
Lorsque, pendant la décharge du réservoir I, le niveau de l'eau y descend au-dessous de la cote 66, l'air est aspiré à travers le tube 64. L'eau des tubes 65 et 24 retombe dans le récipient à travers 68, et les tubes 64, 65,24,26 constituent un chemin complètement libre pour l'air d'amorçage, et ce che- min ne peut être refermé jusqu'à ce que le niveau du réservoir ne se soit soulevé de nouveay jusqu'à la cote 67 de façon à noyer le tube 64, ce qui demande un certain temps même si la quantité d'eau d'alimentation du récipient est beaucoup plus abondante que la quantité normale.
De cette façon, en dehors d'un désamorçage très rapide et complet du double siphon, on obtient le double résultat de rédui- re au minimum la quantité d'eau restant dans le tube 13, et de rendre absolument silencieux le désamorçage thème.
La présente invention a été, ici, décrite et illustrée dans deux formes de réalisation préférées, mais il est entendu que des variantes constructives y peuvent être apportées sans sortir de ses limites de protection.