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" APPAREIL DISTRIBUTEUR D'EAU A ARRET AUTOMATIQUE POUR CHASSE
D'EAU PARTICULIEREMENT POUR LATRINES OU AUTRES DESTINATIONS".
Les distributeurs d'eau ou autres liquides sous certaine pression, avec arrêt automatique et réglage de ladurée d'écoulement utilisés notamment comme chasse de rinçage dans les latrines ou pour autres destinations, sont généralement, jusque présent,des appareils assez compliqués et comportant des points faibles,tels que des ressorts,des membranes en caoutchouc formant cloison exten- sible,des conduits de faible section,joints de piston,qui les exposent à des dérangements fréquents,nécessitant l'intervention de spécialistes et nuisent à la satisfaction des usagers.
La présente invention se distingue par sa simplicité qui constitue un incontestable avantage, tant du point de vue de la fabrication et du montage de l'appareil, qu'à celui de son bon fonctionnement et de sa résistance à l'usage.
Indépendamment de certains dispositifs ingénieux décrits
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ci-dessous,il faut noter, par exemple, que l'appareil faisant l'objet de la présente invention, ne contient, aucun ressort, ni membrane ae cloisonnement fragile, ni conduits de faible diamètre, ni joints de piston.
A cet effet, l'appareil distributeur envisagé est caractérisé en ce qu'il est constitué par une gaine fenaue latéralement sur une certaine hauteur, suivant et dans laquelle est introduit le corps proprement dit de l'appareil en forme de cylindre dans le fond duquel, d'une part, débouche latéralement la tubulure d' amenée du liquide, logée dans le fond de la fente, de la gaine, d'autre part est disposé l'orifice d'évacuation débouchant dans la partie inférieure rétrécie de la gaine et normalement obstrué par une soupape fixée par une tige munie d'un appendice de section variable et interchangeable, sur la face inférieure extérieure /non étanche alun piston susceptible de coulisser librement dans le cylindre envisagé, tandis que la chambre du cylindre au dessus du piston,
est fermée par un couvercle ou bouchon dans l'axe duquel est disposée une tige centrale creuse pourvue à sa partie supérieure d'un bouton de manoeuvre et à sa partie inférieure d'une soupape dite de décompression obturant l'orifice cenral,d'une rondelle en caoutchouc ou analogue reposant sur un épaulement intérieur du cylindre et pressée sur ce dernier par une rondelle en métal lors du vissage du bouchon ou couvercle sur le cylindre aménagé pour former au dessus de l'orifice central une petite chambre annulaire dite de décompression communiquant avec l'extérieur du cylindre , dans l'espace entre ce dernier et la gaine, par des canaux pratiqués en sens radial dans la partie inférieure du bouchon et au travers de la paroi du cylindre,
la tige creuse envisagée étant pourvue intérieurement d'un filet de vis sur lequel est engagé le filet de vis extérieur correspondant, d'une autre tige coaxiale, oonsé- quemment réglable en position dans la tige creuse, portant exté- rieurement sous la soupape de décompression, dans la chambre supérieure du cylindre, une butée sur laquelle vient prendre con- tact le piston, lorsqu'il est à fin de course pour provoquer la
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fermeture de la soupape de décompression et ainsi ramener la pression de service sur la face supérieure du piston, lequel dans sa course rétrograde vient obturer l'orifice d'évacuation,
Afin de mieux faire ressortir l'exposé ci-dessus,
les dessins annexés représentent à titre explicatif et non limitatif un mode de réalisation de l'appareil distributeur deau exécuté conformément à l'objet de l'invention.
A cet effet, la fig.l représente une coupe en élévation dans l'appareil.
La fig.2 une coupe suivant A-B, fig.I.
La fig.3 une vueextérieure de l'appareil à plus petite échelle.
En se reportant aux fig. ci-dessus, dans un cylindre 1 au bas latéral duquel une tubulure 3 donne accès au liquide ve- nant de l'extérieur sous certaine pression et dont le fond est muni en son centre d'un ofifice d'évacuation 7 d'un diamètre pro- portionnellement inférieur à celui de l'accès, est introduit un piston 10 pouvant se comporter comme un piston libre et de calibre tel, qu'il puisse facilement se mouvoir dans le cylindre assez justement, mais sans être étanche..
Sous le piston 10 est flxéeune soupape en caoutchouc 8 ou en matière analogue, faisant face à ltorifice inférieur d'évacua-, tion 7 et destinée à le fermer ou à l'ouvrir en dépendance des mouvements du piston 10. Au repos, le piston 10 étant en bas la soupape 8 ferme l'orifice dtévacuation 7.
Cette soupape 8 est de diamètre inférieur à celui du piston 10 pour permettre à la pression de s'exercer sur le dessous du piston 10 en étant de hauteur convenable pour maintenir le piston 10 à une distance du fond 2 du cylindre I, ce qui facilite l'irruption du liquide par 3 sous le piston 10, qui, lors de la manoeuvre, sera refoulé vers le haut à une hauteur suffisante pour éviter le freinage que pourrait occasionner la poussée du liquide sur la surface latérale du piston 10 faisant face à son orifice draccès 3.
Au dessus du piston 10 se trouve dans le cylindre I la chambre
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supérieure 32 dont le haut est fermé hermétiquement par une plaque de caoutchouc 13 ou analogue reposant sur un épaulement
12 du cylindre I et pressée vers le haut par une plaque rigide en métal 14, l'une et l'autre perforées au centre par un orifice de vidange de la chambre supérieure 32, en sorte que la dite plaque de caoutchouc 13 sert en même temps de joint de fermeture au cylindre I et de fermeture à l'orifice de vidange de la sou pape 25y appelée soupape de décompression.
Cet orifice de vidange est lui même traversé par une tige 24 d'épaisseur telle, qu'elle laissera autour d'elle en traversant les plaques citées plus haut, 13 et 14, un espace 31 appelé chambre de décompression, per mettant la vidange de la chambre supérieure 32 du cylindre 10; cette tige 24 se termine dans la dite chambre 32 et près de l' oriiice, par un cône 25 qui,comme spécifié ci-dessus, fera office de soupape d'ouverture et fermeture de cet orifice supérieur.
La tige 24 est vissée en 26 dans le bouton de commande 18 situé au haut et à l'extérieur de l'appareil et logé dans l'évidement en 16 17 du bouchon de fermeture 15 vissé/dans le collet 23 de la par- tie supérieure du cylindre I. Cette même tige 24 est creuse et est traversée dans le sens de sa hauteur dans un filetage intérieur
28 de sa perforation, par une autre tige filetée 29 que l'on peut de ltextérieur, après avoir enlevé le petit bouchon 27, visser ou dévisser par 36 et ainsi la faire pénétrer plus ou moins dans la chambre supérieure 32 pour régler et limiter la course du piston 10, lequel en venant buter par II sur l'extremetnié inférieure
30 de la dite tige filetée 29 entraine alors vers le haut la sou- pape 25 fermant l'orifice, tandis que par le même choc,
le bouton de commande 18 est remonté et sera maintenu ainsi par la pression exercée sous la soupape 25, par le liquide qui aura envahi la chambre supérieure 33 en s'Infiltrant autour du piston 10 prévu non tanche dans ces buts.,
L'orifice supérieur du cylindre I normalement fermé par la soupape 25 donne accès à une gorge circulaire 31 d'ou des créneaux
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20 pratiqués dans le fond du bouchon 15 de fermeture supérieure communciquemetn par les trous 31,pratiqués dans l'épaisseur de la paroi supérieure du cylindre I, aveo l'espace 22 entourant le cylindre I et formé par la gaine 4, permettant l'écoulement de l'eau expulsée de la chambre supérieure 32 jusque sous l'orifice inférieur d' évacuation 7, Dans la partie arrière de cette gaine 4,.
la fente
5 ou un ou plusieurs trous d'aspiration d'air, @ facilitent l'écoulement du liquide.
Dans le fond du piston 10, est engagée par filetage l'extré- mité filetée de la tige 9 sur laquelle est disposée la soupape en caoutchouc ou analogue 8. L'extrémité ou appendice 35 de cette tige 9 pressant par 33 la soupape 8 sur le piston 10 présente sur son appendice en cet endroit une section décroissante per- mettant d'obtenir lors de la descente du piston 10 et de sa sou- pape 8 un rétrécissement progressif de la section d'évacuation 7 avant la fermeture complète de l'orifice d'évacuation par la partie inférieure de la soupape 8 et ceci afin déviter le coup de bélier. La tige 9 sera interchangeable et pourra recevoir un appendice et une section décroissante variables suivant les né- cessités de fonctionnement de l'appareil.
Le corps central I formant le cylindre s'emboite par la fente 5 dans la gaine 4 et le bouchon supérieur 15 se visse en 16 sur le cylindre I en pressant le joint métallique par 19 et ce dernier la plaque de caoutchouc 13 décrite plus haut.
Ltappareil étant au repos, voir fig.I, et branché par 3 sur la conduite du liquide sous pression, celui-ci occupe l'espace 34 sous le piston 10 et la chambre supérieure 32 au dessus du piston 10; sa pression ferme les deux soupapes inférieure 8 et supérieure 25. En pressant le bouton de commande I8, la soupape 25 de la chambre supérieure 32 s'ouvre et l'eau sous pression dans la chambre supérieure 32 du cylindre I peut envahir la chambre annu- laire 31 dite de décompression et de là, s'évacuer par les passages 20 et 21 dans l'enceinte annulaire 22 d'ou elle est dirigée vers la tubulure d'évacuation 6-de la gaine 4 au dessus de laquelle est
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disposé l'orifice d'évacuation 7.
La pression au-dessus du piston 10 étant ainsi tombée, la pression communiquée par l'admission 3 sexerce sous le piston 10 qui ainsi est projeté vers le haut en expulsant comme indiqué ci-dessus en un temps très court le liquide de la chambre supé- rieure 32 à concurrence de la course effectuée par le piston 10 qui, en butant par II sur l'extrémité 30 de la tige filetée 24 solidaire de la soupape supérieure 25, la referme aussitôt.
A ce moment, le piston 10 se trouve dans le haut du cylindre I, la chambre supérieure est réduite et remplie d'eau, mais dans son ascension le piston 10 ayant entraîné la soupape de fermeture 8 de l'orifice inférieur d'évacuation 7, le liquide venant de 3 s'échappe avec violence. Le débit de l'orifice d'évacuation 7 étant toutefois moindre que celui de l'accès du liquide sous pression, celui-ci, par suite de la formation immédiatement sous le piston 10 et de ses annexes 8 et 35 d'un écoulement d'eau ne forme coudée donnera naissance dans la chambre 34 de petite hauteur dépassant alors de peu le diamètre de la conduite dame née 3, à des variations de pression localisées au dessus de l'ori- fice d'évacuation 7 à des valeurs inférieures à celle de la pres- sion de l'eau amenée,
qui néanmoins se maintiendra dans les angles et contre les parois de ladite chambre 34, d'ou le liquide sous presion s'infil;itrera doucement tout autour du piston 10 non étanche, envahira la chambre supérieure 32 du cylindre I, et permettra à la pression @ d'agir lentement sur le piston vers le bas, jusqu'à ce que ce dernier vienne refermer la soupape in- férieure 8 et replacer l'appareil au repos.
Il est 4 remarquer que lejeu entre le piston 10 et le cylin-. are I permettant l'infiltration du liquide dans la chambre 33 peut être choisi,corme il convient , suivant le temps exigé pendant lequel doit s'effecteur l'écoulement. Si on ne laisse que lejeu suffisant pour permettre uniquement le déplacement du piston, il y aura lieu de prévoir à la périphérie du piston 10, une ou plu- sieurs petites rainures longitudinales.
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On notera également que la pression motrice opérant la montée du piston 10 s'établira uniquement sur la surface utile inférieure du piston, le diamètre de l'appendice 35, prolongeant la tige de fixation 9 de la soupape 8 dans le piston 10, ne devant pas être pris en considération, vu que sa section échappe à Inaction de la pression,
Déduction faite de la surface de la section de l'appendice 35 ce dernier, vu sa position au-delà de l'orifice d'écoulement 7, échappe à Inaction de la pression. L'interchangeabilité de la tige 9 avec un appendice 35 d'une autre section permettra de réduire ou d'augmenter à volonté le débit suivant le diamètre de lappendice considéré.
La variation localisée de la pression sous le piston et la diminution de la surface utile inférieure du piston, due à l' appendice émergeant à l'extérieur de la chambre inférieure, con- courrent au même but; mais chacune de ces deux causes, est sépa- rément wsuffisatne et efiicace pour le fonctionnement de l'appareil.
Le poids du piston n'est pas , considérer, car l'appareil fonctionne dans toutes les positions et même si, étant complète- ment retourné, le piston doit remonter contre son poids au lieu de descendre.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"WATER DISPENSER WITH AUTOMATIC STOP FOR FLUSHING
OF WATER, ESPECIALLY FOR LATRINES OR OTHER DESTINATIONS ".
Dispensers for water or other liquids under a certain pressure, with automatic shut-off and adjustment of the flow duration used in particular as a flushing device in latrines or for other destinations, have generally until now been rather complicated devices with weak, such as springs, rubber membranes forming an extensible partition, ducts of small cross-section, piston seals, which expose them to frequent disturbances, requiring the intervention of specialists and adversely affecting user satisfaction.
The present invention is distinguished by its simplicity which constitutes an indisputable advantage, both from the point of view of the manufacture and assembly of the apparatus, and that of its proper functioning and of its resistance to use.
Apart from some ingenious devices described
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below, it should be noted, for example, that the apparatus forming the subject of the present invention contains no spring, no membrane ae fragile partitioning, no ducts of small diameter, or piston seals.
For this purpose, the dispensing apparatus envisaged is characterized in that it is constituted by a sheath fenaue laterally over a certain height, following and into which is introduced the actual body of the apparatus in the form of a cylinder in the bottom of which , on the one hand, laterally opens the pipe for supplying the liquid, housed in the bottom of the slot, of the sheath, on the other hand is arranged the discharge orifice opening into the narrowed lower part of the sheath and normally obstructed by a valve fixed by a rod fitted with an appendage of variable and interchangeable section, on the outer / non-sealed underside of the piston capable of sliding freely in the cylinder envisaged, while the cylinder chamber above the piston,
is closed by a cover or stopper in the axis of which is arranged a hollow central rod provided at its upper part with an operating button and at its lower part with a so-called decompression valve closing the central orifice, with a rubber washer or the like resting on an inner shoulder of the cylinder and pressed onto the latter by a metal washer when screwing the stopper or cover onto the cylinder designed to form a small annular chamber called decompression communicating above the central orifice with the outside of the cylinder, in the space between the latter and the sheath, by channels formed in radial direction in the lower part of the stopper and through the wall of the cylinder,
the hollow rod envisaged being provided internally with a screw thread on which is engaged the corresponding external screw thread, with another coaxial rod, oons- cually adjustable in position in the hollow rod, bearing externally under the valve of decompression, in the upper chamber of the cylinder, a stop on which the piston comes into contact, when it is at the end of its stroke to cause the
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closing the decompression valve and thus bring the operating pressure back to the upper face of the piston, which in its retrograde stroke closes the discharge opening,
In order to better emphasize the above discussion,
the accompanying drawings represent, by way of explanation and not by way of limitation, an embodiment of the water dispenser apparatus executed in accordance with the subject of the invention.
To this end, fig.l shows a sectional elevation through the apparatus.
Fig. 2 a section along A-B, fig.I.
Fig. 3 is an exterior view of the device on a smaller scale.
Referring to fig. above, in a cylinder 1 at the bottom side of which a pipe 3 gives access to the liquid coming from the outside under certain pressure and the bottom of which is provided at its center with a discharge hole 7 with a diameter Proportionally lower than that of the access, a piston 10 is introduced which can behave like a free piston and of such caliber that it can easily move in the cylinder fairly precisely, but without being tight.
Under the piston 10 is flxéa rubber valve 8 or similar material, facing the lower discharge port 7 and intended to close or open it depending on the movements of the piston 10. At rest, the piston 10 being at the bottom, the valve 8 closes the discharge port 7.
This valve 8 has a diameter smaller than that of the piston 10 to allow the pressure to be exerted on the underside of the piston 10 while being of a suitable height to keep the piston 10 at a distance from the bottom 2 of the cylinder I, which facilitates the irruption of the liquid by 3 under the piston 10, which, during the maneuver, will be forced upwards to a sufficient height to avoid the braking that could cause the thrust of the liquid on the lateral surface of the piston 10 facing its access hole 3.
Above the piston 10 is in the cylinder I the chamber
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upper 32, the top of which is hermetically sealed by a rubber plate 13 or the like resting on a shoulder
12 of cylinder I and pressed upwards by a rigid metal plate 14, both perforated in the center by a drain opening of the upper chamber 32, so that said rubber plate 13 serves at the same time gasket closing time at cylinder I and closing time at the drain port of valve 25y called the decompression valve.
This drain orifice is itself crossed by a rod 24 of such thickness that it will leave around it by passing through the plates mentioned above, 13 and 14, a space 31 called the decompression chamber, allowing the draining of the upper chamber 32 of cylinder 10; this rod 24 ends in said chamber 32 and near the oriiice, by a cone 25 which, as specified above, will act as a valve for opening and closing this upper orifice.
The rod 24 is screwed at 26 into the control button 18 located at the top and outside of the device and housed in the recess at 16 17 of the screwed closure cap 15 / in the collar 23 of the part upper cylinder I. This same rod 24 is hollow and is traversed in the direction of its height in an internal thread
28 of its perforation, by another threaded rod 29 that can be obtained from the outside, after removing the small plug 27, screw or unscrew by 36 and thus make it penetrate more or less into the upper chamber 32 to adjust and limit the stroke of piston 10, which abuts by II on the lower end
30 of said threaded rod 29 then drives upwardly the valve 25 closing the orifice, while by the same impact,
the control button 18 is reassembled and will thus be maintained by the pressure exerted under the valve 25, by the liquid which will have invaded the upper chamber 33 by infiltrating around the piston 10 provided not tight for these purposes.
The upper orifice of cylinder I normally closed by the valve 25 gives access to a circular groove 31 or slots
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20 made in the bottom of the upper closure cap 15 communicated through the holes 31, made in the thickness of the upper wall of the cylinder I, with the space 22 surrounding the cylinder I and formed by the sheath 4, allowing the flow water expelled from the upper chamber 32 as far as the lower discharge orifice 7, in the rear part of this sheath 4 ,.
slot
5 or one or more air suction holes, @ facilitate the flow of the liquid.
In the bottom of the piston 10, is engaged by threading the threaded end of the rod 9 on which is disposed the rubber valve or the like 8. The end or appendage 35 of this rod 9 pressing by 33 the valve 8 on the piston 10 has on its appendage at this point a decreasing section making it possible to obtain, during the descent of the piston 10 and of its valve 8, a progressive narrowing of the discharge section 7 before the complete closure of the valve. discharge orifice through the lower part of the valve 8 in order to avoid water hammer. The rod 9 will be interchangeable and will be able to receive an appendage and a decreasing section which vary according to the operating requirements of the apparatus.
The central body I forming the cylinder fits through the slot 5 in the sheath 4 and the upper stopper 15 is screwed at 16 on the cylinder I by pressing the metal seal through 19 and the latter the rubber plate 13 described above.
The apparatus being at rest, see fig.I, and connected by 3 to the pressurized liquid pipe, the latter occupies the space 34 under the piston 10 and the upper chamber 32 above the piston 10; its pressure closes the two lower 8 and upper valves 25. By pressing the control button I8, the valve 25 of the upper chamber 32 opens and the pressurized water in the upper chamber 32 of the cylinder I can invade the annu chamber. - so-called decompression air 31 and from there, evacuate through passages 20 and 21 in the annular enclosure 22 from where it is directed towards the evacuation pipe 6-of the sheath 4 above which is
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arranged the discharge port 7.
The pressure above the piston 10 having thus fallen, the pressure communicated by the inlet 3 exerts under the piston 10 which is thus projected upwards by expelling as indicated above in a very short time the liquid from the upper chamber. - higher 32 to the extent of the stroke performed by the piston 10 which, by stopping by II on the end 30 of the threaded rod 24 integral with the upper valve 25, immediately closes it.
At this moment, the piston 10 is in the top of cylinder I, the upper chamber is reduced and filled with water, but in its ascent the piston 10 having driven the closing valve 8 of the lower discharge port 7 , the liquid coming from 3 escapes with violence. The flow rate of the discharge orifice 7 being however less than that of the access of the pressurized liquid, the latter, as a result of the formation immediately under the piston 10 and its appendices 8 and 35 of a flow of The water in an elbow-shaped form will give rise in the chamber 34 of small height then slightly exceeding the diameter of the born female pipe 3, to pressure variations located above the discharge orifice 7 at values less than that of the pressure of the water supplied,
which will nevertheless remain in the angles and against the walls of said chamber 34, from which the liquid under pressure seeps in; it will gently iterate all around the non-sealed piston 10, will invade the upper chamber 32 of cylinder I, and allow the pressure @ to act slowly on the piston downwards, until the latter closes the lower valve 8 and put the device back to rest.
Note 4 that the clearance between piston 10 and cylin-. are I allowing the infiltration of the liquid in the chamber 33 can be chosen, as appropriate, according to the time required during which the flow must effector. If only sufficient clearance is left to allow only movement of the piston, it will be necessary to provide at the periphery of the piston 10, one or more small longitudinal grooves.
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It will also be noted that the driving pressure operating the rise of the piston 10 will be established only on the lower useful surface of the piston, the diameter of the appendix 35, extending the fixing rod 9 of the valve 8 in the piston 10, not before not be taken into consideration, since its cross section escapes Pressure Inaction,
Deducting the area of the section of the appendix 35, the latter, given its position beyond the flow orifice 7, escapes the inaction of the pressure. The interchangeability of the rod 9 with an appendage 35 of another section will make it possible to reduce or increase at will the flow rate depending on the diameter of the appendix considered.
The localized variation of the pressure under the piston and the decrease in the lower useful surface of the piston, due to the appendage emerging outside the lower chamber, contribute to the same end; but each of these two causes is separately sufficient and effective for the functioning of the apparatus.
The weight of the piston is not, to be considered, because the device works in all positions and even if, being completely inverted, the piston must go up against its weight instead of going down.
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