<Desc/Clms Page number 1>
"Clapet perfectionné actionne par poussée et par traction"
La présenta invention se rapporte à un robinet actionné par poussée et tra@tion et, plus particulièrement, à un clapet destiné à contrôler le passage d'eau dans un robinet.
L'expression "actionné par poussée et par traction" est utilisée dans la plomberie pour signifier un clapet ou robinet actionné à la main, que l'on fait tourner pour contrôler la température de l'eau et qui est refoulé vers le bas ou tiré vers le haut pour contrôler le volume de l'eau.
Dans le passé, les clapets des divers types utili- saient,comme dispositif d'étanchéité, une bague de section transversale circulaire. Par exemple, le brevet des Etats- Unis d'Anérique n 3 080 146 du 27 Février 1959 décrit un robinet destiné à contrôler le débit d'un liquide. Ce robinet
<Desc/Clms Page number 2>
comporte une bague de section droite circulaire, ayant la forme d'un double U, qui est refoulée sur plus de la moitié . de la distance autour de la tige de clapet et qui est maintenue en position grâce à un bossage de cette tige afin de constituer un dispositif d'étanchéité entre cette ' tige et la paroi qui entoure celle-ci.
Ce dispositif est connu dans le métier, sous le nom de clapet incline et appartient au type qui est décrit dans le brevet des Etats-
Unis d'Amérique N 2 631 002 du 3 Octobre 1949.et dans lequel un joint d'étanchéité en diagonale, constitué par une bague de section transversale circulaire, est utilisé pour empêcher les fuites depuis l'entrée jusqu'à la sortie, Au:un de ces clapets inclinés ne rend étanche l'admission . par rappel à l'échappement au moyen d'une bague de section transversale circulaire entourant l'admission. Le seul pro- blème que présente ce clapet incliné réside dans les fuites . dirigées vers la sortie.
Les clapets de ce genre comportent une source de fluide sous pression et, de ce fait, il est inutile de rendre étanche cette dernière contre des fuites transversales.
Dans les clapets du type décrit dans la présente description, deux fluides sous pression sont admis au moyen du clapet et sont mélangés avant d'être déchargés hors de ce clapet. Dans les clapets de ce genre, les fuites trans- versales entre les deux sources de fluide sous pression constituent un problème qui a fait l'objet de nombreuses inventions pour le résoudre.
Certains brevets des Etats-Unis d'Amérique dont l'énumération serait fastidieuse ont déjà décrit un clapet actionné par poussée et par traction du type utilisé dans la présente invention. Ce clapet utilise des dispositifs d'étanchéité constitués par une bague de section tranwversale
<Desc/Clms Page number 3>
circulaire entourant 1 e @ l u m i è r e s d'admission de chacun des deux fluides sous pression, et empêchant les fuites, mais non les fuites transversales entre les deux sources de fluide sous pression quand le clapet est fermé.
Dans la présente invention, on a résolu le problème des fuites transversales et ordinaires en utilisant des bagues de section droite circulaire, appelées "O-rings" dans la technique anglo-saxonne.
La présente invention a pour objet un clapet actionné par poussée et traction et dont les lumières d'admission sont rendues étanches par des bagues d'étanchéité de section droite circulaire-
Elle vise encore une bague de section droite circu- laire disposée en diagonale autour de l'enveloppe cylindrique ou douille, afin d'empêcher des fuites transversales entre cette dernière et le bloc constituant la paroi.
L'invention vise aussi un clapet du type précité auquel est incorporé un dispositif d'équilibrage empêchant le déplacement très lent du clapet quand il est en position d'ouverture partielle.
L'invention vise encore un manchon disposé entre la bague de section droite circulaire et le clapet intérieur destiné à empêcher le frottement ou l'usure de la bague.
L'invention vise, enfin, un clapet du type décrit pouvant être utilisé dans une installation combinée de bai- gnoire et de douche.
Etant donné ce qui vient d'être décrit, la présente invention réside dans la combinaison des parties constitutives et des détails d'agencement décrits dans la description qui va suivre et dont certains modes de réalisation, purement illustratifs et non limitatifs, ont été représentés sur le dessin annexé, sur lequel :
<Desc/Clms Page number 4>
- la fig. 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, du clapet actionné par poussée et par traction de la présente invention,et le représente en position fermée ; - la fig. 2 est une vue par l'arrière dudit clapet et le représente en position fermée ; - la fig. 3 est une vue similaire à celle de la fig, et représente la douille en coupe, le clapet étant fermé ; - la fig. 4 est une vue similaire celle de la fig.3 et représente le clapet ouvert ;
-. la fig. 5 est une coupe, prise suivant 5-5 de la - fig. 4, et représente le clapet ouvert, admettant de l'eau chaude et de l'eau froide ; - la fig. 6 est une coupe similaire à celle de la fig. 5 et représonte la lumière d'admission de l'eau froide fermée et celle d'admission de l'eau chaude ouverte ; - la fige 7 est une vue similaire à celle do la fig. 6 et représente la lumière d'eau chaude fermée et la lumière d'admission d'eau froide ouverte ; - la fig. 8 est une coupe prise suivant 8-8 de la fig. 4 ; - la fig. 9 est une coupe verticale du clapet fermé; - la fig, 10 est une coupe verticale du clapet ouvert ;
- la fig. 11 est une vue détaillée, en perspective, de l'ensemble de la bague d'étanchéité et de la tige du clapet - la fig. 12 est une vue étalée du manchon d'élan- chéité représenté sur la fig. 11; - la fig. 13 est une coupe similaire à celle de la fige 10 et représente le clapet ouvert, celui-ci étant agencé suivant une première variante du dispositif d'équilibrage;
<Desc/Clms Page number 5>
- la fig, 14 est une vue similaire à la fige 13 et représente le clapet en position fermée ; - la fig. 15 est une vue similaire à la fige 13 et représente le clapet ouvert, celui-ci étant agencé suivant une seconde variante du dispositif d'équilibrage; - la fige 16 est une vue similaire à celle de la fig, 15 et représente le clapet en position fermée ;
- la fig. 17 est une vue en coupe similaire à celle de la fig. 9, le clapet étant formé, et représente la pre- mière variante du dispositif d'étanchéité ; - la fig, 18 est une vue similaire à la fige 17 et représente le clapet en position ouverte ; - la fig, 19 est une coupe prise suivant 19-19 de la fige 18 ; - la fig, 20 est une vue en perspective du manchon d'étanchéité d'admission ; - la fig, 21 représente, en coupe partielle, une variante du clapet, objet de l'invention, qui doit être utilisé cans une installation combinée de baignoire et de douche ; - la fig. 22 est une coupe prise suivant 22-22 de la fige 21 ; - la fig, 23 est une coupe prise suivant 23-23 de la fig. 21.
En examinant maintenant en détail le dessin, on peut voir que sur la fige 1, est représenté un corps de clapet 10 comportant un alésage ouvert vers le haut et de diamètre échelonné, en constituant ainsi, à son extrémité supérieure, une ouverture 11 du plus grand diamètre dans laquelle s'ouvre une partie inférieure 12 de diamètre réduit. Une douille 13 de retenue de bagues est ajustée dans la partie supérieure 11 de l'alésage, dans le corps de clapet 10 et, à sa surface
<Desc/Clms Page number 6>
extérieure, sont montées une bague supérieure 14 de section circulaire et une bague inférieure 15 de section circulaire, ainsi qu'une bague 16 de section circulaire disposée en diagonale et écartée de ces deux bagues.
Un orifice d'admis- sion 17, ménagé sur un côté de la douille 13, est muni d'une bague 18 de section circulaire qui est montée dans le bord de ladite douille. Cette bague de section circulaire est montée flottante par rapport au rebord de la douille, un certain jeu existant entre la paroi Intérieure de 1'alésage supérieur du corps de clapet 10 et du manchon d'étanchéité 32 qui est placé dans ce corps. Une lumière d'admission similaire 19 est placée de façon symétrique sur le corps opposé de la douille, comme représenté sur la fig. 2, et comporte un dispositif d'étanchéité circulaire 20 constitué par une bague de section circulaire qui est montée dans le rebord de cette douille.
La bague de section circulaire, qui est disposée en diagonale, passe autour de la douille 13 en dessous de l'ouverture d'admission 17 et au-dessus de l'ouverture d'admission 19. La bague d'étanchéité 16 est totalement maintenue entre les bagues d'étanchéité 14 et 15.
La douille de retenue 13 des bagues de section circulaire est munie d'une fente d'échappement 21 à son extrémité inférieure, en dessous de la bague 15. La douille 13 est munie aussi d'une ouverture 22 destinée à la tige, comme représenté, et qui est ménagée dans sa paroi supérieure et, sur sa surface supérieure circulaire, se trouve une oreille 23 qui joue le rôle de butée de mise en place de ladite douille dans l'alésage supérieur du corps de clapet 10. La douille 13 est maintenue en place grâce à la bague à ressort 50 qui l'entoure et qui est retenue par une 'gorge 51 ménagée dans ce corps de clapet.
L'ouverture 22 destinée à la tige, et qui est ménagée dans la paroi
<Desc/Clms Page number 7>
supérieure de la douille 13, est munie d'une gorge circulaire 24 qui retient une bague 25 de section circulaire, comme représenté sur les figs. 3 et 4.
Le corps de clapet 10 comporte à son extrémité infé- rieure un alésage intérieur dont la partie inférieure 12 est de diamètre réduit, ainsi qu'une lumière d'échappement 26 qui y a été ménagée et qui est raccordée à l'ajutage 27 afin de constituer le conduit de sortie destiné à l'eau mélangée.
Le corps de clapet 10 comporte une lumière d'admis- sion 28 d'eau chaude et une lumière d'admission 29 d'eau froide, qui sont espacées symétriquement dans ses parties latérales. Ces lumières d'admission sont situées en regard des lumières 17 et 19 et les bagues de section circulaire 18 et 20 sont placées entre lesdites lumières. Les bagues d'étanchéité 14 et 15, de section circulaire, empêchent l'eau de s'échapper des ouvertures, soit vers le haut jusqu'à la partie supérieure du cliquet, soit vers le bas jusqu'à la lumière d'échappement 26. La bague d'étanchéité 16 de section circulaire et qui est disposée en diagonale, empêche ' les fuites transversales entre la lumière d'admission d'eau chaude 20 et la lumière d'admission d'eau froide 29.
Une tige 30 est montée à force dans l'ouverture ména- gée dans 1 a partie de 1' alésage de plus faible diamètre 12 du corps de clapet 10.
Sur la tige 31 de clapet est monté un manchon d'étanchéité 32 grâce à un croisillon 33, représenté sur la fig, 8, destiné à maintenir la bague d'étanchéité espacée , de façon fixe par rapport à cette tige. La partie supérieure de cette tige de clapet a le même diamètre extérieur que la tige 30 qui est montée dans la partie inférieure du corps de
<Desc/Clms Page number 8>
clapet. La tige de soupape présente un alésage central 52 sur le côté duquel a été ménagé un évent 35. La tige de soupape comporte une partie de diamètre agrandi 36 à son extrémité inférieure et un alésage central de diamètre agrandi y a été ménagé.
Cet alésage est muni d'une gorge circulaire intérieure 38 au voisinage de son extrémité inférieure, celle-ci logeant et maintenant la bague d'étanchéité 39 de section circulaire, comme représenté sur les figs. 4 et 10. La bague 39 mainti ent la partie inférieure de plus grand diamètre de la tige de soupape 31 en contact étanche à l'eau avec la tige 30. Comme décrit ci-dessus, le diamètre de la tige 30 est identique à celui de la tige 31 et l'alésage inférieur de la partie inférieure de plus grand dipmètre de cette dernière tige loge la tige.
30 et son étanchéité à l'eau avec celle-ci est assurée par une bague 39 de section circulaire. La tige 31 de soupape se déplace, en état de pression équilibrée sur la tige 30, du fait de la surface équilibrée, au droit de la partie supérieure et de la partie inférieure de l'ensemble de bagues d'étanchéité sur la tige 31 et, de ce fait, l'empêche très 'de se délacer/lentement d'elle-même quand le clapet est partiellement ouvert. La partie supérieure de la tige 31 de clapet comporte une face aplatie 40 et son extrémité supérieure est filetée afin de loger et de retenir un organe de fixation qui sera décrit par la suite.
La poignée ou bouton 42 comporte un bouton circu- laire 43 dans lequel a été ménagé un alésage central 44.
Le bouton 42 est fixé à la tige du clapet 31 par une vis mécanique 45 et retient cette dernière à l'intérieur du manchon 46 qui est monté sur les surfaces inférieures de la poignée 42. 1,'un des côtés aplatis de ce manchon est destiné à recevoir et à maintenir la partie aplatie 40
<Desc/Clms Page number 9>
ménagée sur l'extrémité supérieure de la tige 31 du clapet, afin de contraindre cette dernière à tourner avec la poignée 42, Une partie circulaire 47 est maintenue en contact forcé avec la surface supérieure de la poignée 42 dans la partie supérieure du bouton 43 par la vis mécanique 45.
Les figs. 13 et 14 représentent la première variante du dispositif d'équilibrage ci-dessus décrit, et on voit que la tige 66 du clapet présente le même diamètre à sa partie supérieure et à sa partie inférieure, la partie inférieure étant reçue par le bossage 56 au fond du corps 10 et étant en contact étanche l'eau avec la partie inférieure de la tige 25, grâce au dispositif d'étanchéité 57. Le manchon d'étanchéité 32, décrit plus haut, est fixé à la tige 55 du clapet. La tige 55 de clapet est reliée à l'air extérieur par l'alésage central 58.
Dans la'seconde variante qui est représentée sur les figs, 15 et 16, on peut voir que la tige 60 du clapet comporte une partie inférieure 61 qui présente le même diamètre que sa partie supérieure , Cette partie inférieure fait saillie à travers une ouverture 62 ménagée dans le corps 10 et est maintenue en contact étanche à l'eau avec ce dernier par le dispositif d'étanchéité 63. Lorsque le clapet est à la position fermée représentée sur la fige 16, la partie inférieure 61 de la tige 60 de clapet fait saillie à travers le corps 10, comme représenté.
Dans chacune des deux variantes précitées, la sur- face totale de l'intérieur du corps de clapet qui est associée à la pression de l'eau, est équilibrée et il n'y a aucune tendance que la tige de clapet se déplace lente- ment hors d'une position réglée du fait de la pression de l'eau régnant dans ce clapet.
<Desc/Clms Page number 10>
La variante de la bague d'étanchéité de la lumière d'admission a été représentée sur la fige 17.. qt on peut voir que le corps 70 de clapet, la lumière 71 d'admission d'eau chaude et la lumière 72 d'admission d'eau froide sont espacés symétriquement dans les parois latérales du clapet., La bague de retenue 73 des bagues d'étanchéité est ajustée dans le corps de clapet 70 et est maintenue en position par la bague à enclenchement 74.
La bague ou douille 73 est munie, d'une part, d'un dispositif d'étanchéité supérieur 75, constitué par une bague de section circulaire situé au- -dessus de la lumière d'admission et, d'autre part, d'un dispositif d'étanchéité inf érieur 76 constitué par une bague de section circulaire situé en dessous de la lumière d'admise sion, ces gues étant montées dans des évidements de retenue des bagues de section circulaire qui ont été ménagés dans la bague de retenue desdites bagues. A l'intérieur de la douille 73 est placée une bague d'étanchéité 77 qui est montée sur la tige 78 de clapet, cette tige ayant une ouverture 79 de mise à l'air libre qui y a été ménagée.
Cette tige de clapet comprend une partie inférieure 80 munie d'une bague d'étanchéité 81 qui est montée dans un évidement au voisinage de l'extrémité inférieure de cette tige et présente un alésage 82 qui doit loger une tige, Le corps de clapet 70 comporte une tige 83 qui est montée dans sa partie centrale inférieure, cette tige étant logée dans la partie 82 de la tige de clapet et étant en contact ét anche à l'eau avec celle-ci, grâce à la bague 81 de section droite circulaire et fonctionnant de la même manière que le dispositif de la fige 9 pour produire un état de pression équilibrée à l'intérieur du clapet et pour empêcher le déplacement lent
<Desc/Clms Page number 11>
de la douille du clapet quand celui,ci est en position par- tiellement ouverte.
Des dispositifs d'étanchéité 85 et 86, constitués par des bagues de section droite circulaire, sont situés au voisinage de chaque lumière d'admission 71 et 72.
Ces bagues sont en contact serré avec le corps de clapet et avec l'ouverture ménagée dans la douille 73. Le manchon d'étanchéité d'admission 87 comprend une partie aplatie 88 et une jupe 89 perpendiculaire à celle-ci. Ce manchon d'étanchéité d'admission est maintenu entre la bague d'étanchéité 77, comme représenté sur la fig. 19, de façon que la partie 88 soit en contact avec cette bague, et la jupe 89 maintient la bague 85 en position à l'intérieur du clapet. Le manchon d'admission est, de préférence, constitué par un matériau résistant au frottement, comme par exemple du "Teflon", mais peut l'être aussi par tout matériau permettant à la bague 85 de prendre sa position d'étanchéité et de la protéger de l'abrasion provenant des ouvertures de la bague d'étanchéité 77.
Cette variante ne nécessite pas la présence de la bague de section droite circulaire 16 disposée en diagonale qui a été représentée sur la fig. 2, étant donné que les fuites transversales sont empêchées entre les lumières d'admission 71 et 72 par les bagues d'étanchéité 85 et 86 de section droite circulaire. dans Bien que dans la description qui vient d'être faite, le dispositif d'étanchéité 'ait été décrit comme étant une bague de section droite circulaire, on peut utiliser des bagues dont la section droite n'est pas circulaire.
Comme on l'a fait remarquer ci-dessus, le manchon d'étanchéité 32 est monté sur l'extrémité inférieure de la tige 31 de clapet par le croisillon 33. Ce manchon comporte une série verticale d'ouvertures 48 et une série verticale
<Desc/Clms Page number 12>
adjacente d'ouvertures 49, ces ouvertures étant disposées en série de part et d'autre d'un axe central de ce manchon, comme représenté sur la fig, 12. Le nombre de ces ouvertures varie pour constituer une ouverture effective dans le manchon et qui, quand elle est amenée en coïncidence avec les lumières, d'admission 17 et 18, assure un écoulement d'eau constant depuis une ou deux de ces lumières, suivant la position du manchon.
C'est-à-dire que l'eau, qui s'écoule à travers les ouvertures, a un débit relativement constant, même si une lumière est complètement fermée ou si chacune des lumières est partiellement ouverte, son volume étant réglé par la position de ce manchon sur la verticale à l'intérieur de la douille cylindrique 13 de retenue des bagues d'étan- chéité.
La température de l'eau est réglée par la rotation' de la poignée 42 pour découvrir une surface plus ou moins grande de chaque lumière par report à la lumière correspon- dante. Ceci a été représenté sur la fig. 5 dans laquelle les ouvertures 48 et 49 du manchon d'étanchéité 32 sont alignées avec la lumière d'eau froide 29 et avec la lumière d'eau chaude 28. Ces ouvertures sont alignées avec ces deux lumières. Quand on a fait tourner le manchon à une position ! intermédiaire, comme représenté sur la fig. 6, dans laquelle il y a un plus grand nombre d'ouvertures alignées avec la lumière d'eau chaude 28, la lumière d'eau froide 29 est fermée par la partie arrière sans ouvertures de ce man- chon, le volume de l'eau restant constant.
Lorsque le sens de rotation de la poignée est inversé, la partie arrière sans ouvertures ferme la lumière d'eau chaude 28 et ouvre la lumière d'eau froide 29. L'eau qui est amenée pour chacune de ces trois positions représentées sur les figs.
5, 6 et 7, se trouve amenée en quantité raisonnablement
<Desc/Clms Page number 13>
constante, Pour fermer le clapet, on refoule la tige de cla- pet vers le bas et la partie supérieure non perforée du manchon d'étanchéité recouvre à la fois les lumières d'admission 28 et 29. De ce fait, le volume de l'eau est réglé par le déplacement vertical de la tige de clapet et sa température est réglée par le déplacement rotatif de cette tige. Ceci est une des caractéristiques des clapets actionnés par traction et par poussée. Le corps de clapet est enfermé dans le cacbe extérieur 9.
La variante représentée sur les figs. 21, 22 et 23 permet d'utiliser le clapet actionné par traction et poussée ci-dessus décrit dans une installation combinant une bai- gnoire et une douche . Le corps 100 comporte une lumière d'admission 101 pour l'eau chaude et une lumière d'admission 102 pour l'eau froide, Le corps est muni, d'une part, d'une lumière inférieure d'évacuation 103 qui est dirigée vers la baignoire et, d'autre part, d'une lumière supérieure d'évacuation qui débouche dans la baignoire. La chambre 105 raccorde les lumières 103 et 104. La douille cylindrique 106 est similaire à la douille 13 cylindrique ci-dessus décrite et comporte des bagues d'étanchéité de section droite circulaire 107 et 108 qui y sont montées afin que la douille soit en contact étanche à l'eau avec le corps 100.
La tige 109 est montée dans la partie inférieure du corps 100 et est retenue dans une ouverture ménagée dans la partie agrandie, sous forme d'une tige 111 pour maintenir dans le clapet un équilibre des pressions. La partie inférieure 112 vient porter dans un évidement 114 ménagé dans la partie inférieure du corps 100.
<Desc/Clms Page number 14>
L'ouverture 113 est située au voisinage de la lumière inférieure de décharge 103 et effectue sa décharge directe- ment dans cette lumière avec une force suffisante pour créer une nspiration dans l@@lumière supérieure de décharge 104 de t la douche, en empêchant, de ce fait, une décharge d'eau depuis la douche quand la lumière de décharge de la ;baignoire est utilisée. Une vanne de déviation, non représentée, est placée dans le robinet de décharge de la baignoire (non . représenté) et ferme cette ouverture de décharge en for- çant l'eau à traverser la chambre 105 vers l'extérieur par l'intermédiaire de la lumière de décharge 104 de la douche, jusque dans la pomme de la douche (non représentée).
Un manchon d'étanchéité 115 pour l'admission est similaire au mancho@@de la fig. 20 et maintient en position la bague d'étanchéité de section droite circulaire 116 qui entoure les lumières d'admission.
La manoeuvre du clapet par poussée et traction est similaire à celle du clapet des figs. et 2, et ce clapet comporte la même poignée d'actionnement située sur l'extrémité de la tige 11 de clapet pour le contrôler.
La tige 111 ost munie d'un alésage central 117 et d'un évent 118 ménagés à travers elle. Cet agencement est similaire à celui de -la tige de clapet représentée sur les figs. 1 à 4 et qui comporte un alésage central 34 ainsi qu'un évent 35.
Il va de soi que la présente description a été faite à titre purement illustratif et non limitatif et que l'homme de l'art pourra y apporter toutes variantes et modifications sans sortir pour cela du cadre général de la présente invention.