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" Perfectionnements apportés aux robinets à fermet'rre automatique ".
L'invention a trait aux robinets à fermeture automa- tique destinés à commander l'écoulement de l'eau ou d'un autre liquide, et elle concerne plus spécialement les/ro- binets du type à oannelle, à fermeture automatique bien oonnus.
Un inconvénient inhérent aux robinets à fermeture au- tomatique oonsiste en ce que lorsque l'opérateur retire la main, pour faire cesser l'écoulement du liquide, il en résulte l'effet bien oonnu sous le nom de coupde b élier.
Cet effet est dû en grande partie à la brusque interrup- tion du jet de liquide et ne peut être supprimé que par l'agencement d'un robinet se fermant aveo une lenteur suffisante, qui, ce faisait, intercepte graduellement l'é- coulement.
L'invention a donc pour objet de oonstruire un robi-
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net capable d'interoepter lentement, le jet de liquide et qui, par conséquent est exempt de l'inconvénient mention- né plus haut.
L'invention prévoit d'une façon générale l'établis- sement d'un robinet à fermeture automatique qui comporte une soupape destinée à régler le débit du liquide par ce robinet ; des moyens prévus dans ou sur la soupape établis pour intercepter graduellement l'écoulement du liquide, et un dispositif qui, en combinaison aveo ces moyens,est agence de manière à obliger la soupape à revenir graduel- lement dans sa position de fermeture.
Ce dispositif peut oomprendre avantageusement un piston ou plongeur relié fonotionnellement à la soupape et monté librement dans une chambre en communication constante aveo l'ouverture d'admission du robinet, les moyens oi-dessus mentionnés consistant dans une ou plusieurs parties ou gorges formées de manière qu'en coopération aveo une partie fixe du ro- binet elles présentent une seotion de sortie du liquide constamment décroissante pendant la période où le liquide agit sur le piston pour pousser celui-ci et la soupape vers la position dans laquelle la soupape est fennée.
Une autrecaractéristique de l'invention oonsiste à disposer le plongeur au-dessous de l'ouverture d'admission au robinet et à le munir d'un organe qui peut être action- né pour permettre à une certaine quantité du liquide oon- tenu dans cette chambre de s'écouler par le robinet, en permettant ainsi au piston et à la soupape de venir aisé- ment dans la position où le liquide peut se rendre par les gorges ou rainures dans la tubulure de sortie du robinet.
Dans une variante de oonstruotion du robinet, au lieu de former les gorges ou rainures dans la soupape ou dans la tige de soupape, cette soupape ou cette tige peut présen- ter une partie oonique dont l'effet sera analogue à celui desdites gorges.
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Les dessins oi-annexés représentent, à titre d'exem- ples,deux modes de construction de l'invention appliquée à des robinets à cannelle à fermeture automatique, qui peu- vent être utilisés avantageusement pour la distribution ordinaire de l'eau destinée aux usages domestiques.
La fig. 1 de ces dessins est la coupe axiale d'un type de robinet et la fig. 2 est une vue semblable d'une fonne modifiée de robinet.
Comme on le voit d'abord sur la fig. 1 des dessins, le corps principal du robinet ou boisseau venu de fonde- rie 1, comporte d'un oôté un raccord tubulaire ordinaire 2 et, de l'autre côté, une tubulure de sortie 3, le fond du robinet étant prolongé de manière à former une partie cylindrique creuse 4 dans laquelle est monté un piston. ou plongeur 5. Ce piston peut aller et venir librement dans la pièce vylindrique qui joue le rôle de dash-pot. Le pis- ton 5 porte sur sa face supérieure et venu d'une pièce avec lui, un tube 6 qui s'étend sur la presque totalité de la longueur du robinet et se termine à proximité d'un chapeau de pression 7 monté oonoentriquement au dash-pot et à l'extrémité supérieure du robinet.
Ce tube 6 est pourvu de plusieurs gorges longitudinales 8 creusées dans la matière, qui ont une très faible profondeur à mesure qu'elles se rapprochent du plongeur mais deviennent gra- duellement plus profondes à mesure qu'elles s'en éloignent.
Toutefois les gorges ne s'étendent pas jusqu'au plongeur.
Le tube 6 commandé par le piston 5, s'ajuste à glis- sement dans une pièce de support 9 pourvue de deux brides 10 et 11 qui sont ajustées par emboitement dans le bois- seau du robinet, la bride inférieure 11 reposant sur une rondelle de garniture 12 de manière à éviter les fuites d'eau à l'endroit de sa périphérie.La pièce 9 présente au-dessous de la bride 11 un rebord annulaire 13 qui en
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est solidaire ; lepiston 5, quand il, est dans sa position supérieure étant en contact avec oe rebord par 1'intermédia@- re d'une rondelle de garniture interposée 5 , de sorte que la limite de sa course ascendante est déterminée.
En même temps, le contact est suffisaient étanohe pour sceller défi- nitivement le'robinet et enpêoher les fuites au-delà du tube rainuré .
La tubulure d'admission 2 du robinet est disposée pour déboucher dans la partie supérieure du dash-pot 4, de telle sorte que l'eau s'échappera autour du piston et remplira complètement le dash-pot ; toutefois, elle ne pourra s'éohap- per au-delà de la bride inférieure 11 du support 9, puis- qu'un joint déterminé étanche est formé entre cette bride et le boisseau du robinet, ainsi qu'il est dit plus haut.
Dans le tube rainuré 6 est montée concentriquement une soupape 14 dont la tête est disposée sur la face infé- rieure du piston 5, lequel présente un évidement 15 dont le diamètre est légèrement plus grand que celui du forage de ce tube de façon que la tête de la soupape 14 puisse s'y loger aisément et soit maintenue appliquée sur son siège par un ressort 16. Le piston présente sur sa face inférieu- re une paroi annulaire 17 qui entoure la tête de la soupa- pe 14, un disque 18 s'ajustant dans l'espace annulaire ain- si formé et étant maintenu en position par une goupille 19.
Surle disque est fixé le ressort 16 destiné, à mainteni- la soupape appliquée sur son siège et, de petits trous 20 sont percés dans la paroi 17 pour faciliter,quand la soupape est ouverte, l'écoulement du liquide qui sans ce- la serait empêché par le disque 18.
La tige 21 de la soupape 14 monte sur une hauteur considérable dans le tube 6, son diamètre est sensiblement plus petit que le forage de ce tube sauf à son extrémité supérieure 22, qui est conformée de manière à bien cou-
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lisser exactement dans le forage de ce tube. Le reste du forage est oooupé par une pièce d'écartement 23 qui vient buter à un bout contre la tête 22 de la tige de soupape 21 et qui, à l'autre bout, se visse dans le ohapeau de pression 7 du robinet.
Un petit espace est ménagé entre l'extrémité supérieure du tube rainuré 6 et le ohapeau de pression 7. La. pièce d'écartement 23 est ajustée à glissement dans l'intérieur du tube et, lorsque le cha- peau de pression 7 est poussé vers le bas, elle force la tige de soupape 21 à descendre et provoque ainsi l'ouverture de la soupape 14 dans le piston 5.
La tubulure de sortie 13 du robinet est divisée en deux parties 24 et 25 par une paroi intérieure 26. La partie 25 communique avec l'espace situé entre les deux brides 10 et 11 du support? , tandis que la partie supé- rieure 24 communique uniquement avec l'espace situé au- dessus de la bride supérieure 10. La pièce de support 9 n'est pas en contact aveo le tube rainuré 6 dans l'espa- oe compris entre ses deux brides mais elle en est écar- tée pour former une partie cylindrique 33 dans laquelle sont percés plusieurs gros trous 34, de sorte que le tu- be 6, communique par l'intermédiaire de ces trous aveo la partie inférieure 25 de la tubulure de sortie.
Des orifices 27 sont ménagés dansletube 6, de sorte que l'intérieur dudit tube qui contient la soupape 14 est aussi en communication avec la partie inférieure 25 de la tubulure 3.
Au-dessus de la bride supérieure 10 de la pièce de support 9, oelle-oi forme une tubulure 23 qui entoure le tube'6 et constitue une surface de portée pour oe der- nier. L'extrémité' supérieure du prolongement 28 sert aus- si à limiter la desoente du chapeau \ de pression 7.
Le chapeau 7-est pourvu à son extrémité inférieure
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d'un rebord 29 et passe dans une bague de verrouillage filetée, 30, ce rebord inférieur 29 s'opposant à ce que le ohapeau sorte de la bague. La bague 30 est manie d'un prolongement inférieur 31 qui desoend dans le boisseau du robinet et vient porter sur la bride supérieure 10 de la pièce de support 9 et, ce faisant, pousse à force la bri- de inférieure 11 de cette dernière sur la rondelle 12 qui se trouve en dessous.
Le prolongement 31 de la pièce annulaire 30 est oreux et de forme cylindrique:) il est percé de grandes lumières 32, de sorte que de l'eau qui se serait introduite dans l'intérieur peut sortir sans difficulté en descendant le long de la partie supérieure 24 de la tubulure 3.
Lorsque le robinet est dans sa position de repos,le piston 5 se trouve dans la partie supérieure du dash-pot 4 et vient porter contre le rebord annulaire 13 par la ron- delle / 5A . Le dash-pot 4 est entièrement rempli d'eau à la pression de la conduite à laquelle le robinet est re- lié. Cette pression agit sur la face inférieure du piston 5 et une pression semblable , bien que s'exerçant en sens contraire, devrait normalement agir sur la face supérieure du piston 5, maintenant ainsi l'équilibre sans tenir compte du poids du piston et des pièces reposant sur lui.
Dans le présent dispositif toutefois, le piston 5 porte le e tube 6 dont l'intérieur et l'extrémité supérieure sont à la pression atmosphérique, de sorte que le dessus du pis- ton n'offre qu'une surface très réduite à la pression de l'eau. Il résulte de cette disposition que la pression totale qui s'exerce de bas en haut sur le piston 5 est su- périeure à la pression totale qui s'exerce de haut en bas.
Si, naturellement, la pression dans la conduite d'eau principale était faille ou Variable , ce qui vient d'être dit pourrait ne pas être absolument exaot et,dans ce cas,
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il serait nécessaire d'employer un ressort pour assister le piston, comme cela a lieu dans une variante de construc- tion qui sera décrite plus loin.
Lorsque le ohapeau de pression 7 est actionné de la manière ordinaire par une pression exercée par la main,la pièce d'écartement 23 logée dans l'intérieur du tube 6 est poussée à force vers le bas jusqu'à ce que le ohapeau 7 rencontre ce tube, à ce moment la pièoè d'éoartement et le tube seront entraînés tous deux vers le bas. Comme le déplacement initial du ohapeau provoque celui de la pièce d'éoartement23, la soupape à ressort 14 placée à la partie inférieure du piston 5 s'ouvre, L'eau commence immédiatement d'affluer dans l'intérieur du tube 6 et s'éooulant par les orifices 27 de ce tube, sort du robinet par la partie inférieure 25 de la tubulure de sortie.
Deux orifices 27 sont prévus de manière qu'il y en ait toujours un en communication aveo la tubulure. Lorsque le robinet est dans sa position la plus haute, représentée sur la fig. 1, seul celui des orifices 27 qui est situé le plus bas fonotionne de cette manière; l'orifioe supé- rieur fonctionnant seulement quand le tuba 6 a été poussé à force dans sa position la plus basse.
Le ohapeau de pression 7 commence alors d'entrai-' ner le tube 6 vers le bas, les rainures de ce dernier apparaissent graduellement au-dessous du fend du rebord 13 et l'eau pénétrant dans ces rainures ooulera en quan- tité oroissante dans l'espace existant entre les deux brides 10 et 11}d'où elle s'échappera par les gros trous 34 et sortira par)la partie inférieure 25 de la tubulure du robinet. Une certaine quantité d'eau fuira au-delà de la tubulure 28 et se rassemblera dans l'espaoe au-dessus de la bride 10 mais, lorsqu'une quantité suffisante ne sera accumulée, elle atteindra le niveau des trous 32 par lesquels elle passera dans la partie supérieure 24 de la
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tubulure du robinet.
On comprend aisément d'après ce qui précède que le tu- be rainuré 6 fonctionne à la m@nière d'un tiroir et permet au volume d'eau débité d'augmenter à mesure que le pistât 5 est poussé à force plus bas dans le dash-pot, par suite de l'augmentation de profondeur des rainures 8 de oe tu- b e.
Supposant que le piston 5 a atteint sa position la plus basse et que par suite là robinet débite le volume d'eau maximum, aussi'tôt que l'opérateur retirera la main de dessus le ohapeau de pression, la soupape 14 se fermera sous l'action du ressort 16, en antagonisme avec lequel elle était maintenue ouverte. Dès que cette soupape est fermée, la pression de l'eau sous le piston commence à agir sur lui et comme il ne s'exerce pas de pression égale et oontraire sur sa faoe supérieure, oelle qui agit en dessous devient suffisante pour le faire mcnter et lui faire ainsi reprendre lentement sa position de repos.
A mesure que le piston 5 monte lentement, les rainures 8 du tube 6 sont graduellement reoouvertes. Quand le pistm est dans sa position supérieure extrême, l'eau ne coule pas paroe qu'alors la faoe supérieure du piston 5 est en contact, par l'intermédiaire de la rondelle 5A aveo le bord annulaire 13 aveo lequel elle établit un joint étanohe.
Il est à remarquer dans le mode de construction qui vient d'être décrit, qu'il n'y a qu'un seul joint étanohe, à savoir celui formé entre la bride inférieure 11 de la pièce de support 9 et le boisseau du robinet. On remarquera également que le liquide provenant de toutes fuites par les parties 6 et 28 s'accumulera dans l'espace situé au-dessus de la bride supérieure 10 et sortira du robinet par la par- tie supérieure 24 de la tubulure 3.
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La fig. 2 des dessins montre un autre mode d'exécu- tion de Idinvention dans lequel le conduit d'admission 35 se trouve à la base du robinet. Celui-oi comporte également une tubulure de sortie 36 qui, de même que legoulot 3 du robinet' représenté sur la fig. 1, comprend des parties supérieure 37 et inférieure 38. Le dash-pot 39 est venu de fonte avec la pièce de support 40 et, comme celle-ci est fixée dans le boisseau du robinet uniquement par lefile- tage 41, le dash-pot et cette pièce de support sont d'un accès facile. Pour faciliter son enlèvement, la pièce 40 est pourvue de pans 42 qui permettent d'y adapter une olé anglaise ou autre outil analogue.
De même que dans le mo- de de construction précédent, la partie supérieure de la pièce de support 40 forme une portée de joint 43 dans l'intérieur de laquelle peut ooulisser une pièce tubulai- re 44 dont l'extrémité inférieure a la forme d'un plon- geur 45.
Le tube 44 fonctionne comme un tiroir, mais au lieu d'être pourvu de rainures de seotion croissante, il est de forme oonique. La partie inférieure de la pièce 40 en- toure le tube 44 et une rondelle de garniture 46 est en- foncée à force dans sa face inférieure, le plongeur 45 présentant un bord relevé 47 qui vient porter sur cette rondelle. sur la fig. 2 on a représenté le tube 44 dans sa position supérieure extrême, et lorsqu'on l'abaisse, le plongeur 45 s'écarte de la rondelle 46. La oonioité du tube est telle qu'un espace annulaire se trouve formé entre le tube et la pièce 40.
Le plongeur 45 porte sur un ressort 48 qui repose sur un chapeau 49 lequel obture le fend du dash-pot 39.
Celui-oi est pourvu à son extrémité supérieure d'un oer- tain nombre d'orifices 50 à travers lesquels l'eau arri- vant au robinet par le conduit 35 afflue et remplit oom- plètement le dash-pot 39.
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Entre sa partie supérieure 43 formant joint et sa partie inférieure qui entoure le tube 44, la pièce 40 est conformée de façon à créer une chambre annulaire 51 dont la paroi extérieure inférieure porte, par l'intermédiai- re d'une rondelle 52, sur un rebord annulaire 53 formé dans le boisseau du robinet . Par suite de la conformation intérieure du boisseau, la paroi cylindrique de la cham- bre 51 est ajustée aussi dans une portée annulaire 54 , une chambre close 55 étant ainsi formée entre la portée 54 et le rebord 53. Des lurnières 56 établissent la commu- nication entre les chambres 51 et 55 et, de plus, la par- tie inférieure 38 de la tubulure 36 débouche dans la chambre extérieure 55, de sorte que tout liquide affluant dans la chambre 51 peut sortir @@@@ par la tubulure 36.
Dans le tube 44 est montée une soupape 57 dont la tête a son siège sur une rondelle 58. Celle-oi a une forme telle que quand elle est poussée à fond dans le plongeur 45 elle y est retenue solidement en position grâce à son élasticité. La tige 57A de la soupape 57 a, sur la moitié environ de sa longueur, un diamètre infé- rieur à celui de l'intérieurdu tube 44, de sorte qu'un espace 59 se trouve ménagé entre la tige et la paroi dudit tube. Sur l'autre moitié de sa longueur la tige 57A a le diamètre voulu pour s'ajuster à glissement dans le tube 44. Ce tube est percé de trous 60 qui permettent à l'eau oontenue dans l'espace 59 de se rendre dans la chambre 51 et, par suite , dans la partie inférieure 38 du goulot.
L'extrémité supérieure de la tige 57A dépasse au- delà du tube 44 et elle est assujettie dans un chapeau de pression 61 au moyen d'un tampon de caoutchouc 62 qui forme isolateur de chaleur, dans le cas où le robinet est utilisé pour l'eau ohaude. Le ohapeau de pression est pourvu d'un bord concave 63 et s'ajuste librement sur le
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prolongement 43 sur lequel il est guidé. Entre l'extrémité du tube 44 et un collier 64 fixé à la tige 57A, est inter- cale un petit ressort de pression 65.
Quand le robinet est en service, l'eau entre par le conduit d'admission 35 et, affluant par les trous 50,rem- plit'le dash-pot 39. Si l'on exerce une pression à la main sur le chapeau 61, la soupape 57 s'ouvre tout d'abord en surmontant la pression du ressort 65 et l'eau jaillissant dans l'espace 59 s'éooule par le goulot 36 après avoir traversles trous 60 et56. Si la pression sur le ohapeau se prolonge, le tube 44 sera aussi poussai force vers le bas et l'eau commencera à sortirrapidement par l'espace annulaire formé entre ce tube et la pièce de support 40.
Un abaissement prolongé du chapeau de pression aurait pour résultat d'augmenter le débit de l'eau par le robinet à oause de la forme oonique du tub e. Il est évident que l'eau qui coule par l'espace formé entre le tube 44 et la pièce 40 se rendra directement dans la chambre 51 et, de là, dans la partie inférieure 38 de la tubulure 36.
Dès que la main cesse d'exercer une pression sur le chapeau 61, la soupape 57 se ferme sous l'action du res- sort 65 et le plongeur 45 ooumenoe à s'élèver sous l'ef- fet de la pression hydraulique qui s'exerce sur lui et de l'action de son ressort 48. Après un court laps de temps le plongeur 45 reviendra dans la position indiquée sur la fig. 2, toute fuite de l'eau au-delà du plongeur étant em- pêchée par l'action combinée de son bord relevé 47 et de la rondelle 46 .
Lorsque le robinet débite de l'eau, il est sans im- portance qu'il se,produise une fuite entre la portée de joint 43 et le tube 44 ou entre ce dernier et la tige 57A, puisque l'eau provenant. de cette fuite s'échapperait par la partie supérieure 37 de la tubulure. Ainsi les pièces ac-
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tives peuvent être établies en vue d'un libre ajustage à glissement sans qu'il y ait à craindre de diffioultés occa- sionnées par des fuites.
La partie supérieure 66 du boisseau du robinet est amovible en vue de faciliter la surveillance de l'inté- riéur. La oannelle d'admission 35 au lieu d'être disposée à la base du robinet pourrait être placée sur le côté, comme l'indique le tracé en traits mixtes.
Les modes de construction ci-dessus décrits ont été indiqués uniquement à titre d'exemples. Dans chacun d'eux, il est prévu une soupape de détente initiale (14 et 57).
Cette soupape pourrait être supprimée, mais il a été re- oonnu que dans ce cas, la desoente du piston dans le dash- pot provoque l'élévation momentanée de la pression de l'eau dans la conduite d'alimentation.
Le rétrécissement de l'ouverture de la soupape à la partie inférieure du piston peut être produit dans chaque cas en donnant au ool de la soupape un diamètre inférieur d'une petite quantité déterminée, à celui du forage du tu- be, oe col ayant une longueur appropriée. La vitesse d'é- coulement de l'eau serait alors déterminée par l'espace vide annulaire entre le col et le tube, ce qui donnerait unetattitude considérable pour le mouvement axial de la soupape, très avantageuse dans la pratique, sans(influer sur la vitesse d'écoulement.