[0001] L'invention a pour objet un dispositif pour prévenir l'aspiration par effet de siphon
(siphonnage) dans les robinets hydrauliques pourvus d'une cartouche comportant des
organes de contrôle du flux sous la forme de plaques plates en matériau dur.
[0002] Lorsqu'un robinet est employé pour contrôler le flux traversant une douche à main
ou un autre organe de débit connecté par une tubulure flexible, il existe la possibilité
que l'organe de débit soit plongé dans une cuve contenant du liquide. Si, dans ces
conditions, l'alimentation d'eau est interrompue et les canalisations d'alimentation
sont evacuées, par exemple pour procéder à une réparation, dans les canalisations
s'établit une certaine dépression temporaire. Comme conséquence de cette dépression,
si le robinet est ouvert, un phénomène de siphonnage a tendance à se produire, de
sorte qu'une partie du liquide de la cuve est aspiré, à travers l'organe de débit
et le robinet, dans la canalisation d'alimentation. Cela comporte la possibilité
d'une pollution de la canalisation d'alimentation et, éventuellement, aussi du réseau
de distribution. Pour éviter ce phénomène, dans les douches à main et les autres organes
de débit destinés à être connectés par une tubulure flexible on introduit d'habitude
un clapet antiretour. Toutefois ces clapets antiretour peuvent facilement être entravés
dans leur opération par des corps étrangers ou par des encrassements, et pour cette
raison certains règlements imposent que les installations du genre considéré doivent
aussi comporter des moyens de protection capables de prévenir l'établissement de
toute dépression appréciable en aval du robinet.
[0003] La prévision, en aval du robinet, d'un clapet spécial d'aéréation qui autorise l'entrée
d'air chaque fois qu'une dépression a tendance à s'établir, permet de resoudre ce
problème, mais elle comporte des frais additionnels indésirés. Il est désirable, au
contraire, qu'un tel clapet puisse être inclus dans le robinet lui-même. Ce problème
a déjà été résolu en ce qui concerne les robinets comportant un obturateur sphérique.
Dans ces robinets le clapet d'aéreation peut être installé à l'intérieur de l'obturateur
sphérique en donnant lieu à une augmentation des frais très limitée. Au contraire,
le problème n'a pas été résolu jusqu'ici par rapport aux robinets hydrauliques pourvus
d'une cartouche comportant des organes de contrôle du flux sous la forme de plaques
plates en matériau dur. L'installation d'un clapet d'aéréation dans l'intérieur
d'une telle cartouche donnerait lieu à des problèmes difficiles à résoudre, et de
plus elle demanderait la réalisation de cartouches spéciales, différentes de celles
normales en ce qu'elles seraient pourvues d'un clapet d'aéréation. Cela n'est pas
désirable, d'un côté parce que de cette façon on augmenterait le nombre des types
de cartouches à produire, et d'autre côté parce que le remplacement accidentel d'une
cartouche normale à une cartouche pourvue de clapet d'aéréation conduirait facilement
à violer involontairement les prescriptions de prévention. Au contraire il est désirable
que le clapet d'aéréation soit une partie du robinet lui-même, non pas de la cartouche
rechangeable, tandis que d'autre part il est aussi désirable que le robinet ainsi
équippé puisse faire usage d'une cartouche normale.
[0004] En vue de ce qui précède, le but de la présente invention est de réaliser un robinet
hydraulique destiné à recevoir une cartouche comportant des organes de contrôle du
flux sous la forme de plaques plates en matériau dur, lequel robinet doit comporter
lui-même un clapet d'aéréation indépendant de la cartouche. Un but accessoire de
l'invention est de réaliser un robinet ayant la caractéristique ci-dessus mentionnée
lequel, de plus, doit être susceptible d'accepter une cartouche normale, telle qu'elle
est habituellement insérée dans les robinets dépourvus de clapet d'aéréation. Encore
un autre but de l'invention est d'atteindre les buts susindiqués par une augmentation
minimale du prix de revient.
[0005] Ces buts sont atteints, suivant l'invention, moyennant un robinet hydraulique disposé
pour recevoir une cartouche comportant des organes de contrôle du flux sous la forme
de plaques plates en matériau dur, et comprenant un corps de robinet et un couvercle
emportable, caractérisé en ce que des passages d'entrée d'air ambient sont disposés
en correspondence du couvercle du robinet, et qu'un clapet unidirectionnel avec lèvre
élastique est installé à l'intérieur du couvercle entre une région extérieure du robinet,
communiquant par lesdits passages d'entrée avec l'air ambient, et une région intérieure
du robinet, communiquant avec la sortie de débit du robinet, ce clapet unidirectionnel
avec lèvre élastique étant disposé dans un sens tel qu'il demeure fermé d'une façon
étanche tant que la pression dans ladite région intérieure du robinet n'est pas plus
réduite que la pression atmosphérique régnant dans ladite région extérieure du robinet,
et qu'il ouvre automatiquement lors que la pression dans la région intérieure du robinet
se réduit, même en mesure minimale, au-dessous de la pression atmosphérique.
[0006] Grâce à ces caractéristiques, pendant le fonctionnement normal du robinet , dans
lequel la pression dans la région intérieure du robinet n'est jamais plus réduite
que la pression atmosphérique, le clapet unidirectionnel avec lèvre élastique demeure
fermé. En particulier, pendant le débit d'eau, la pression dans la région intérieure
du robinet devient plus haute que la pression atmosphérique, et le clapet unidirectionnel
avec lèvre élastique est maintenu fortement fermé par cette pression, ainsi évitant
toute perte d'eau à travers lesdits passages d'entrée. Mais si, en se vérifiant la
tendance au siphonnage, la pression dans la région intérieure du robinet descend,
même en mesure minimale, au-dessous de la pression atmosphérique, le clapet antiretour
avec lèvre élastique ouvre automatiquement, ainsi autorisant l'entrée d'air par lesdits
passages d'entrée et jusqu'à la région intérieure du robinet, laquelle est en communication
avec la sortie de débit. En correspondence de cette sortie, donc, il ne peut jamais
s'établir une dépression appréciable, et cela previent de façon sure tout phénomène
de siphonnage.
[0007] Le principe exposé de l'invention peut être réalisé constructivement en des modes
différents, soit en ce qui a trait à la disposition des passages d'entrée, soit en
ce qui a trait à la disposition du clapet unidirectionnel avec lèvre élastique et
de l'organe qui fait fonction de siège de clapet.
[0008] En ce qui concerne la disposition des passages d'entrée disposés en correspondence
du couvercle du corps du robinet, une première possibilité est de réaliser ces passages
moyennant des ouvertures ménagées à cet effet dans le couvercle lui-même. Une deuxième
possibilité est de réaliser ces passages sous la forme de canaux ménagés en partie
dans l'ouverture du couvercle destinée à son accouplement avec la cartouche contenue,
et en partie dans la région extérieure de la cartouche elle-même. Une troisième possibilité
est de réaliser ces passages moyennant des canaux ménagés seulement dans l'ouverture
du couvercle destinée à son accouplement avec la cartouche. Une quatrième possibilité
est de réaliser ces passages seulement dans la région extérieure de la cartouche.
[0009] En ce qui concerne la disposition du clapet unidirectionnel avec lèvre élastique,
celui-ci peut être installé entre le couvercle du robinet et la cartouche contenue,
ou bien entre le couvercle et le corps du robinet. Dans ce dernier cas le corps élastiques
constituant le clapet avec lèvre élastique peut aussi faire la fonction d'une garniture
d'étanchéité qui, en tous cas, devrait être interposée entre le couvercle et le corps
du robinet.
[0010] En ce qui a trait à la disposition de l'organe qui fait fonction de siège de clapet
en coopérant avec le clapet unidirectionnel avec lèvre élastique, cet organe peut
être constitué par une surface interne du couvercle, ou bien par une surface interne
du corps du robinet, ou bien encore par une partie de la cartouche ayant la forme
d'un bourrelet.
[0011] Ces caractéristiques et autres et les avantages de l'objet de l'invention ressortiront
plus clairement de la suivante description de certains modes de réalisation, donnés
à titre d'exemples non limitatifs, schématiquement montrés dans le dessin annexé,
dans lequel:
les figures 1 à 4 montrent, en coupe axiale et d'une façon très schématique, des modes
de réalisation qui diffèrent entre eux dans la disposition des passages d'entrée,
du clapet unidirectionnel avec lèvre élastique et du siège de clapet; dans toutes
ces figures la cartouche insérée dans le robinet est montrée en vue de l'extérieur;
et
la figure 5 montre d'une façon plus détaillée un mode de réalisation dans lequel la
cartouche est elle-aussi montrée en coupe.
[0012] Faisant référence d'abord à la figure 1, on peut remarquer que le robinet y schématisé
comprend un corps creux 1 et un couvercle 6, vissé sur le corps 1 moyennant un filetage
3. Une garniture d'étanchéité 2 est interposée entre le corps 1 et le couvercle 6.
Dans le creux intérieur du corps 1 est introduite une cartouche dont on remarque
un boîtier 11 traversé par des ouvertures de débit 12, une partie en bourrelet 13
et une partie supérieure 14 de laquelle fait saillie un organe de manoeuvre 15. Les
parties 14 et 15 de la cartouche traversent une ouverture centrale du couvercle 6.
[0013] Dans ce mode de réalisation, les passages d'entrée sont constitués par des ouvertures
7 ménagées à travers le couvercle 6. Entre une région annulaire de ce dernier et
la partie 13 en bourrelet de la cartouche interne est disposé un corps annulaire
9 en matériau élastique, duquel fait saillie vers l'extérieur une lèvre élastique
10 qui s'étend jusqu'au-delà des ouvertures 7 et prend appui contre la surface interne
du couvercle 6, laquelle fait fonction de siège de clapet. La lèvre élastique 10
divise donc l'espace interne au corps 1 du robinet en une région intérieure 4, laquelle
est en communication avec les ouvertures de débit 12 de la cartouche (ainsi qu'avec
tout passage de débit non représenté, constituant la sortie du robinet), et une région
extérieure 5, laquelle est en communication avec l'air ambient par les ouvertures
7 du couvercle 6.
[0014] Tant que la pression dans la région intérieure 4 n'est pas plus réduite que la pression
atmosphérique régnant dans la région extérieure 5, la lèvre élastique 10 demeure appuyée
d'une façon étanche contre la sur face interne du couvercle 6. En particulier, pendant
le débit d'eau par le robinet ouvert, la pression dans la région intérieure 4 devient
plus haute que la pression atmosphérique, dû aux résistances opposées au flux en aval
du robinet, et cette pression pousse fortement la lèvre élastique 10 contre le couvercle
6, ainsi prévenant toute sortie d'eau par les passages 7.
[0015] Mais, lors qu'il se vérifie une condition qui aurait tendance à donner lieu à un
siphonnage, la pression dans la région intérieure 4 devient (en une mesure minimale)
plus réduite que la pression atmosphérique. Cette dernière, en agissant dans la région
extérieure 5 contre la lèvre élastique 10, soulève celle-ci de la surface interne
du couvercle 6. Alors l'air ambient peut entrer librement dans la région interieure
4 du corps du robinet, en compensant la dépression qui avait la tendance à s'établir,
de sorte que celle-ci ne peut pas assumer des valeurs appréciables. Tout phénomène
de siphonnage est ainsi prévenu. Le corps élastique 9 avec la lèvre 10 fait donc fonction
de clapet unidirectionnel prévenant le siphonnage.
[0016] Dans ce mode de réalisation, le corps élastique 9 du clapet unidirectionnel avec
lèvre élastique fait fonction d'entretoise pour maintenir en position la cartouche
11-15 dans le corps 1 du robinet, mais il n'a pas la fonction d'établir l'étanchéité
entre le corps du robinet et le couvercle.
[0017] La figure 1 montre aussi, à titre de modification, comme dans une forme alternative
on pourrait conformer la lèvre élastique 10′ du clapet unidirectionnel. Dans ce cas
la lèvre 10′ prend appui d'une façon étanche, non pas contre la surface interne du
couvercle 6, mais contre la surface interne du corps 1 du robinet, laquelle dans ce
cas fait fonction de siège de clapet.
[0018] Comme on le comprend, le fonctionnement du clapet ainsi modifié ne change nullement,
seulement le soulèvement de la lèvre élastique dans les conditions de prévention du
siphonnage a lieu par rapport à la surface interne du corps 1 du robinet, au lieu
que par rapport à la surface interne du couvercle 6.
[0019] Dans le mode de réalisation montré dans la figure 2, les différentes parties du robinet,
de la cartouche et du clapet unidirectionnel, qui correspondent à des parties suivant
la figure 1, sont indiquées par les mêmes chiffres de référence augmentées de 20 unités;
elles ne seront pas décrites ultérieurement. Dans ce cas la cartouche prend appui
directement contre le couvercle 26, et le corps annulaire 29 du clapet unidirectionnel
est serré entre le corps 21 et le couvercle 26. De cette façon il fait fonction de
garniture entre lesdites parties, et par conséquence on n'a pas plus prévue la garniture
2 suivant la figure 1. A part cela, le fonctionnement qu'on obtient est identique
du tout de celui qu'on a decrit par rapport au mode de réalisation suivant la figure
1.
[0020] Dans le mode de réalisation montré dans la figure 3, les différentes parties du robinet,
de la cartouche et du clapet unidirectionnel, qui correspondent à des parties suivant
la figure 1, sont indiquées par les mêmes chiffres de référence augmentées de 40 unités;
elles ne seront pas décrites ultérieurement. Dans ce cas aussi, comme suivant la figure
2, le corps annulaire 49 du clapet unidirectionnel est serré entre le corps 41 et
le couvercle 46 et il fait fonction de garniture entre ces parties. Dans ce cas la
lèvre 50 du clapet unidirectionnel est dirigée vers la partie 53 en bourrelet de la
cartouche, laquelle, dans ce cas, fait fonction de siège de clapet. Les passages d'entrée
pourraient encore être constitués par des ouvertures ménagées à travers le couvercle
46, comme dans les cas précédents, mais ici ils peuvent aussi être constitués par
des canaux 56 ménagés dans la partie extérieure 54 de la cartouche et par des canaux
correspondants ménagés dans une flasque interne 48 du couvercle 46, servant comme
épaulement pour la cartouche. A part cela, le comportement qu'on obtient est encore
identique de celui qu'on a décrit à propos du mode de réalisation suivant la figure
1.
[0021] Dans le mode de réalisation montré dans la figure 4, similaire de celui montré dans
la figure 3, les différentes parties du robinet, de la cartouche et du clapet unidirectionnel,
qui correspondent à des parties suivant la figure 1, sont indiquées par les mêmes
chiffres de référence augmentées de 60 unités; elles ne seront pas décrites ultérieurement.
Dans ce cas aussi le corps annulaire 69 du clapet unidirectionnel est serré entre
le corps 61 et le couvercle 66 et il fait fonction de garniture entre ces parties.
La lèvre élastique 70 du clapet unidirectionnel est dirigée vers la partie 73 en bourrelet
de la cartouche, laquelle fait fonction de siège de clapet. Dans ce cas, les passages
d'entrée sont constitués par des canaux ménagés en une flasque interne 68 du couvercle
66, et ils s'étendent jusqu'à l'extérieur, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de
prévoir des canaux ménagés dans la partie externe de la cartouche. A part cela, le
comportement qu'on obtient est encore identique de celui qu'on a décrit à propos du
mode de réalisation suivant la figure 1.
[0022] Dans la figure 4 on a aussi montré, à titre de modification, que des canaux constituant
des passages d'entrée 76′ pourraient aussi être ménagés seulement dans la région
extérieure de la cartouche. Dans ce cas il ne serait pas nécessaire de prévoir des
canaux dans la flasque 68 du couvercle 66, formant épaulement.
[0023] Comme on le comprend de l'observation des différentes modes de réalisation schématiquement
montrés, il est possible de choisir des dispositions par lequelles le robinet pourvu
du dispositif contre le siphonnage est susceptible de recevoir les cartouches qu'on
fabrique normalement pour les robinets dépourvus de dispositif contre le siphonnage,
tout en conservant sa fonction caractéristique. D'autre part, il est aussi possible
de réaliser des cartouches ayant des dispositions spéciales destinées à rendre possible
le fonctionnement d'un dispositif contre le siphonnage, ces cartouches pouvant toutefois
être utilisées aussi dans les robinets dépourvus d'un tel dispositif, bien entendu,
dans ce cas, ne donnant pas lieu à la fonction antisiphonnage. Il est donc possible
d'unifier les cartouches destinées à des robinets antisiphonnages et celles destinées
à des robinets normaux. Enfin, il est évident que toutes les dispositions qui, suivant
l'invention, réalisent dans un robinet la fonction de protection contre les phénomènes
de siphonnage, peuvent être réalisées avec des augmentations négligeables du prix
de revient, par rapport à des robinets de la même catégorie n'ayant pas cette fonction
de protection.
[0024] Dans le mode de réalisation montré avec plus de détail dans la figure 5, les différentes
parties du robinet, de la cartouche et du clapet unidirectionnel, qui correspondent
à des parties suivant la figure 1, sont indiquées par les mêmes chiffres de référence
augmentées de 80 unités; elles ne seront pas décrites ultérieurement. Le mode de
réalisation suivant la figure 5 correspond au schéma suivant la figure 1, mais on
voit ici comme la surface interne du couvercle 86, faisant fonction de siège de clapet,
peut être aussi la surface interne cylindrique du couvercle, au lieu que sa surface
interne plate comme suivant la figure 1. Dans la figure 5 on peut remarquer que l'organe
de manoeuvre à levier 95 est couplé à une balle d'articulation 96 emboîtée entre
la partie supérieure 94 de la cartouche, faisant office de semi-coussinet supérieur,
et un semi-coussinet inférieur 99 faisant partie du boîtier 91. Une garniture d'étanchéité
98 est insérée entre ces parties. L'extrémité interne 97 de l'organe de manoeuvre
engage une glissière 100, guidée dans la cartouche par un anneau de guidage 101,
et couplée avec une plaque mobile de contrôle du flux 102 en matériau dur. Cette dernière
peut glisser en contact à étanchéité avec une plaque fixe de contrôle du flux 103
en matériau dur, montée dans un fond 104 du boîtier 91 de la cartouche. Le fond 104
de la cartouche est couplé moyennant des saillies 105 avec des sièges du fond du
corps 81 du robinet, auquel arrivent les canalisations d'alimentation 106. Le numéro
107 désigne une disposition possible du conduit de débit, lequel d'autre part peut
être aussi prévu en toute autre position, suivant les exigences de l'installation.
Le fonctionnement d'un robinet et d'une cartouche comme ceux qu'on a décrit est bien
notoire et il ne demande pas d'être décrit en détail.
[0025] La région intérieure 84 du corps du robinet est en communication avec le conduit
de débit 107 et elle reçoit l'eau, qui a été mélangée dans la cartouche, par les ouvertures
93 du boîtier 91 de la cartouche. Cette région intérieure s'étend, par l'interstice
entre le boîtier 91 de la cartouche et le corps 81 du robinet, jusqu'au clapet unidirectionnel
89-90 qui, en des conditions normales, sépare la région intérieure 84 de la région
extérieure 85. Cette dernière est en communication, par les ouvertures 87 du couvercle
86, avec l'air ambient. Lors qu'il s'avère une légère dépression dans la région intérieure
de débit 84, la lèvre 90 du clapet unidirectionnel se soulève de la paroi cylindrique
interne du couvercle 84. Alors l'air ambient, qui par les passages 87 arrive toujours
à la région extérieure 85 du corps du robinet, est aussi admise dans la région intérieure
84 et donc jusqu'au conduit de débit 107. De ce fait, même si une dépression qui s'est
établie dans la canalisation d'alimentation pendant l'overture du robinet donne lieu
à une aspiration à travers le robinet, ce qui est aspiré est de l'air entré par les
passages 87, la région extérieure 85, le passage défini par la lèvre soulevée 90
du clapet unidirectionnel et la région intérieure 84 du corps du robinet, tandis qu'aucune
action d'aspiration ne peut être transmise au conduit de débit 107 pour donner lieu
à un siphonnage.
[0026] On doit entendre que toutes les parties et les dispositions décrites peuvent être
remplacées par leurs équivalents techniques, dans le cadre des revendications.
1 . Robinet hydraulique disposé pour recevoir une cartouche (11; 31; 51; 71; 91) comportant
des organes de contrôle du flux sous la forme de plaques plates (102; 103) en matériau
dur; et comprenant un corps de robinet (1; 21; 41; 61; 81) et un couvercle emportable
(6; 26; 46; 66; 86), caractérisé en ce que des passage (7; 27; 48,56; 68; 76′; 87)
d'entrée d'air ambiant sont disposés en correspondence du couvercle du robinet;
et qu'un clapet unidirectionnel (9; 29; 49; 69; 89) avec lèvre élastique (10; 30;
50; 70; 90) est installé à l'intérieur du couvercle entre une région extérieure (5;
25; 45; 65; 85) du robinet, communiquant par lesdits passages d'entrée avec l'air
ambient, et une région intérieure (4; 24; 44; 64; 84) du robinet, communiquant avec
la sortie de débit (107) du robinet, ce clapet unidirectionnel avec lèvre élastique
étant disposé dans un sens tel qu'il demeure fermé d'une façon étanche tant que la
pression dans ladite région intérieure du robinet n'est pas plus réduite que la pression
atmosphérique régnant dans ladite région extérieure du robinet, et qu'il ouvre automatiquement
lorsque la pression dans la région intérieure du robinet se réduit, même en mesure
minimale, au-dessous de la pression atmosphérique.
2 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits passages d'entrée
sont constituée par des ouvertures (7; 27; 87) ménagées à cet effet dan le couvercle
(6; 26; 86) du robinet.
3 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits passages d'entrée
sont constitués par des canaux (48,56) ménagés en partie (48) dan l'ouverture du couvercle
(46) destinée à son accouplement avec la cartouche (51) contenue, et en partie (56)
dans la région extérieure (54) de la cartouche.
4 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits passages d'entrée
son constitués par des canaux (68) ménagés seulement dans l'ouverture du couvercle
(66) destinée à son accouplement avec la cartouche (71).
5 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits passages d'entrée
sont constitués par des canaux (76′) ménagés seulement dans la région extérieure
73-74) de la cartouche (71).
6 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit clapet unidirectionnel
(9; 89) avec lèvre élastique (10; 90) est installé entre le couvercle (6; 86) du
robinet et la cartouche (11; 91).
7 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit clapet unidirectionnel
(29; 49; 69) avec lèvre élastique (30; 50; 70) est installé entre le couvercle (26;
46; 66) et le corps (21; 41; 61) du robinet.
8 . Robinet suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le corps élastique (29;
49; 69) constituant le clapet avec lèvre élastique (30; 50; 70) fait aussi fonction
de garniture d'étanchéité entre le couvercle (26; 46; 66) et le corps (21;41;61)
du robinet
9 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface interne du
couvercle (6; 26; 86) du robinet fait fonction de siège de clapet en coopérant avec
le clapet unidirectionnel (9; 29; 89) avec lèvre élastique (10; 30; 90).
10 . Robinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface interne
du corps (1) du robinet fait fonction de siège de clapet en coopérant avec le clapet
unidirectionnel (9) avec lèvre élastique (10′).
11 . Robinet suivant la revendication 1, caractérise en ce qu'une partie de la cartouche
(51; 71) ayant la forme d'un bourrelet (53; 73) fait fonction de siège de clapet en
coopérant avec le clapet unidirectionnel (49; 69) avec lèvre élastique (50; 70).