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La présente invention est relative à des soupapes de chasse pour water-closets et applications analogues et se rapporte plus particulièrement aux soupapes du type comprenant un élément obturateur de commande principal traversé d'un passage de décompression à extrémités ouvertes, ainsi qu'un élément obturateur-pilote inclinable adjoint à l'élément obturateur de com- mande principal, ce dernier élément étant monté dans une chambre de soupape sou- mise' à l'influence de la pression dans la canalisation d'adduction d'eau, de telle façon qu'une quantité d'eau déterminée d'avance puisse être débitée pendant que l'élément obturateur principal se déplace de sa position d'ouver- ture vers sa position de fermeture.
Jusqu'à présent, les soupapes de ce type n'ont pas donné entière satisfaction, cela principalement en raison des difficultés que l'on éprouve lorsqu'il s'agit d'assurer le débit de la quantité d'eau requise, après que les organes de dérivation réglables, et autres éléments de la soupape, ont été démontés aux fins de réparation ou de nettoyage et ensuite remis en pla- ce, cela par une personne non initiée.
Un autre désavantage de ces soupapes réside dans le fait que, dans les constructions connues, l'élément obturateur de commande principal se com- pose généralement d'un certain nombre de pièces métalliques, munies de plu- sieurs bagues d'étanchéité indépendantes, qui doivent être renouvelées pé- riodiquement. Le coût d'une soupape de ce type connu est relativement éle- vé, cependant que les pièces métalliques sont fréquemment endommagées à l'oc- casion du remplacement des bagues de garniture.
Le principal objet de la présente invention consiste à établir une soupape de chasse perfectionnée du type indiqué ci-dessus, soupape dans la- quelle les divers organes qui en font partie peuvent être nettoyés chaque fois que c'est nécessaire, et être ensuite aisément remontés, éventuellement par des personnes non initiées, sans qu'il en résulte une modification du volume d'eau fourni pendant chaque manoeuvre de la chasse.
Un autre objet de l'invention consiste à établir une soupape de chasse perfectionnée du type indiqué plus haut, cette soupape pouvant être ajustée de la manière la plus simple et la plus efficace, de façon à assurer l'écoulement du volume d'eau requis pendant chaque manoeuvre de la chasse, quelle que soit la pression de l'eau de ville dans la localité considérée.
Un autre objet de l'invention consiste à établir un élément obtura- teur de commande principal de construction monopièce, destiné à être utili- sé dans des soupapes de chasse du type indiqué plus haut, et qui permet d'é- liminer la série habituelle de bagues de garniture séparées, cet élément étant d'une construction si simple et si peu coûteuse qu'il peut être rempla- cé à peu de frais chaque fois que cela est nécessaire.
Selon la présente invention, la soupape de chasse perfectionnée est caractérisée par : un élément obturateur de commande principal, de construc- tion monopièoe, qui,, est constitué en une résine synthétique ou autre matière souple ayant une élasticité suffisante pour déterminer sur la surface infé- rieure de cet élément obturateur, une face d'obturation prévue pour s'appli- quer contre le siège dudit élément obturateur ; face d'obturation conti- nue, prévue autour de la périphérie dudit élément obturateur, de façon à s'appliquer à coulissement contre la paroi d'une chambre de soupape affectée à cet élément obturateur;
une troisième face d'obturation, située sur la fa- ce supérieure de cet élément obturateur, ou au voisinage de dette face, et appelée à recevoir l'élément-obturateur pilote, ledit élément obturateur de commande principal étant muni d'un canal continu à embouchures ouvertes, for- mé dans la partie périphérique marginale de cet élément, en se dirigeant de bas en haut à partir de la face inférieure de ce dernier élément; et, une
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manchette montante creuse, munie d'une bande de métal qui l'entoure et la renforce et qui présente une surface de contact destinée à s'appliquer à coulissement contre la paroi latérale adjacente de ladite chambre de soupa- pe.
D'autres objectifs, ainsi que diverses caractéristiques de construc- tion de la présente invention, seront plus clairement mis en évidence par la description ci-après.
Toutefois, afin de faciliter la compréhension de la présente inven- tion, on se référera aux dessins annexés, qui doivent être considérés comme faisant partie intégrante de la présente description et être examinés à la lumière de celle-ci.
La figure 1 est une vue d'élévation en coupe d'un élément obtura- teur de commande principal monopièpe, établi conformément à la présente in- vention.
La figure 2 est une vue d'élévation latérale, en regardant du côté gauche de la Fig. 1.
La figure 3 est une vue en plan correspondant à la fig. 1.
La figure 4 est une vue en plan de dessous, correspondant à la fig.
2.
La figure 5 est une vue d'élévation en coupe d'une soupape de chas- se selon la présente invention, l'élément obturateur de réglage principal étant montré dans la position de fermeture.
La figure 6 est une vue de détail partielle de certains organes mon- trés dans la Fige 5, cette vue représentant l'élément obturateur de réglage principal dans sa position d'ouverture, qui correspond à la chasse.
La figure 7 est une vue en coupe transversale suivant la ligne VII- VII de la fig. 5.
La figure 8 est une vue perspective d'une tige de poussée réglable, montrée dans les figures 5 à 7.
Comme montré clairement dans la fig. 5 des dessins annexés, la sou- pape de chasse perfectionnée comporte un boîtier de soupape 2 muni de passa- ges d'entrée et de sortie, respectivement 3 et 4, qui peuvent être disposés sensiblement en "L", comme représenté dans cette figure,cou se situer l'un dans le prolongement de l'autre, à volonté. Les parois de passage d'entrée et de sortie sont de préférence filetées extérieurement, comme indiqué en 6, en vue de leur raccordement amovible à des tuyauteries.
Entre les passages respectifs d'entrée et de sortie est disposé un siège annulaire 7 pour un élément obturateur de commande principal 8, de pré- férence à axe sensiblement vertical, de sorte que l'élément obturateur puis- se coulisser verticalement dans les deux sens dans la chambre de soupape 9, comme il sera décrit ci-après.
Afin de rendre l'élément obturateur de commande principal aisément accessible, la chambre de soupape est de préférence formée dans l'intérieur d'un chapeau de fermeture amovible 11, muni d'une manchette descendante 12 et d'un épaulement intérieur en forme de gradin, cette manchette et cet épau- lement déterminant deux guides de soupape concentriques 13 et 14 de diffé- rents diamètres, ces guides servant à empêcher la soupape de prendre une po- sition oblique au cours de ces mouvements de coulissement. La manchette des- cendante est munie d'une rondelle d'étanchéité 16 et est de préférence file-
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tée, comme montré en 17, de façon à pouvoir s'engager dans une alvéole mon- tante taraudée 18, solidaire du boîtier de soupape.
Comme montré dans les figures 1 à 4 des dessins annexés, l'élément obturateur de commande principal 8 est de forme circulaire, vu en plan ; est constitué en une résine synthétique, par exemple le chlorure de polyviny- le, ou toute autre matière élastique appropriée, susceptible d'assurer trois surfaces d'obturation. Une de ces surfaces 19 est située sur la face infé- rieure de l'élément obturateur, de manière à coopérer aveo le siège de sou- pape 7, tandis que la seconde surface d'obturation est située sur la périphé- rie de l'élément obturateur.
Afin que cette dernière surface d'obturation puisse fonctionner d'une manière analogue à celle de la garniture d'étanchéi- té bien connue à godet ou en "U", on forme dans la partie marginale de la périphérie de l'élément obturateur une gorge ouverte et continue 21, qui s'oriente vers le haut en partant de la face inférieure de l'élément obtura- teur. On obtient ainsi une jupe d'étanchéité annulaire 22 autour de l'élé- ment obturateur, l'extrémité inférieure de cette jupe étant libre, tandis que son extrémité supérieure est solidaire du corps de l'élément obturateur.
L'élément obturateur est également muni d'un épaulement en gradins qui détermine une manchette verticale 23 délimitant un creux 24 ouvert au- dessus. Ce creux présente une surface de fond sensiblement plane, laquelle forme la troisième surface d'obturation ou de siège 25. La manchette est appelée à coulisser dans le guide supérieur 13 de la chambre de soupape, tan- dis que la jupe d'étanchéité 22 est reçue à coulissement dans le guide infé- rieur 14.
Etant donné la nature élastique de l'organe obturateur de commande principal, celui-ci doit être muni d'une armature appropriée. Comme montré clairement dans la fig. 1, un élément d'armature ou de renforcement 26, qui peut présenter un profil d'angle et être constitué en métal ou tout autre matériau rigide approprié, est de préférence noyé dans le corps de l'élément obturateur en cours d'exécution. De plus, une bande de renforcement 27 en- toure de préférence la manchette de l'élément obturateur. Cette bande de ren- forcement peut être constituée en laiton ou tout autre matière appropriée non corrosive et être de nature à former ùn contact coulissant avec le guide 13 de la chambre de soupape.
La manchette 23 de l'élément obturateur principal est munie d'un passage destiné à établir une communication entre les deux parties de la chambre de soupape. Ce passage peut être constitué par un évidement 23a ou- vert au-dessus, formé dans la face extérieure de cette manchette, de façon à se situer en dedans de la bande de renforcement 27, comme montré dans les figures 5 et 6.
L'élément obturateur de commande principal est muni d'un passage de décompression 28 à extrémités ouvertes, qui traverse axialement cet élé- ment et qui coopère avec un élément obturateur pilote inclinable 29. Ce der- nier élément est logé dans le creux 24 mentionné plus haut, de manière à re- poser sur le siège 25 de ce creux. L'élément obturateur pilote est muni d'une tige descendante 31, qui peut présenter une longueur fixe ou être té- lescopique. Par exemple, cette tige peut être munie d'un manchon 32 monté à coulissement longitudinal libre sur ladite tige, des butées ou épaulements appropriés 33 étant prévus à la fois sur la tige et le manchon, de façon à limiter le déplacement de ce dernier vers le bas.
La longueur de la tige fixe 31 ou du manchon 32 est fixée d'avance, de façon à déterminer la levée de l'élément obturateur de commande principal, ainsi que la quantité d'eau qui doit être débitée lors de chaque rinçage,
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comme il sera exposé dans la suite.
Comme on le sait, l'élément obturateur de commande principal 8 est normalement maintenu sur son siège par la pression régnant dans le passage d'arrivée du boîtier de soupape et qui communique avec la chambre de soupape 9 par un passage de dérivation. Jusqu'à présent, ce passage de dérivation était formé de manière à traverser l'élément obturateur de commande princi- pal ou le boîtier de soupape et était muni d'une soupape réglable appelée à compenser les variations de pression et à assurer le débit d'un volume d'eau sensiblement constant à chaque manoeuvre de la soupape de chasse.
Conformément à une autre caractéristique de la présente invention, il est prévu des moyens non réglables, destinés à régir le mouvement de fer- meture de l'élément obturateur de commande principal, de telle manière que la partie initiale de ce déplacement s'effectue avec une plus grande lenteur que sa partie finale, de façon que la majeure partie du volume d'eau de chas- se déterminé d'avance soit évacuée avec un débit correspondant-sensiblement à la section de passage pleine, le restant de l'eau de chasse étant évacué avec un débit qui va en diminuant rapidement.
Ces moyens d'ajustement de la soupape consistent en des passages de dérivation primaire et secondaire, res- pectivement 34 et 36, qui traversent la paroi de la chambre de soupape, le passage de dérivation primaire pouvant aussi être amené à traverser la paroi adjacente du boîtier de soupape, comme montré dans les dessins.
Le passage primaire et le passage secondaire sont tous deux à extré- mités ouvertes et sont exempts de soupapes réglables. De plus, ils sont es- pacés dans le sens longitudinal de la chambre de soupape, de telle manière que le passage de dérivation primaire 34 soit constamment ouvert, mais que le passage de dérivation secondaire 36 soit inopérant pendant la plus grande partie du mouvement de fermeture de l'élément obturateur de commande princi- pal et ne soit mis en communication avec la chambre de soupape avant que la partie inférieure de la jupe de siège 22 ne se soit déplacé vers le bas, au- delà du passage de dérivation secondaire.
Comme montré dans la Fig. 5, même lorsque l'élément obturateur principal est fermé, le passage de dérivation secondaire ne doit pas être nécessairement tout à fait dégagé de la partie supérieure de la jupe ou manchette d'étanchéité, étant donné qu'il existe un jeu suffisant entre le bord supérieur de cette manchette et la paroi de la chambre de soupape, de telle sorte que l'eau sous pression peut traverser le passage de dérivation secondaire, pour pénétrer dans la chambre de sou- pape.
Aux organes décrits ci-dessus est adjoint un système actionné à la main et destiné à incliner la soupape-pilote 29 lorsqu'on désire dégager l'é- lément obturateur de commande principal de son siège. A cette fin, on fait usage d'une tige de poussée 37 ou organe analogue, à coulissement longitudi- nal. Cette tige peut traverser un orifice à embouchures libres 38 formé dans une extension latérale 39 du boîtier de soupape. Cette extension peut être creuse, de manière à former une poche 41 appelée à recevoir un joint d'étanchéité placé autour de la tige de poussée, ainsi qu'un ressort hélicoi- dal 42 qui agit de manière à maintenir la tige de poussée dans une position retirée et inopérante et peut aussi servir afin de maintenir la garniture d'étanchéité en contact avec la tige.
Cette dernière peut être actionnée à l'aide d'une manette à mouvement universel 43 qui présente une extrémité in- férieure 44 en forme de came, destinée à attaquer l'extrémité voisine de la tige de poussée. La poignée peut être retenue dans la position voulue au moyen d'un chapeau fileté 46, réuni amoviblement à l'extension latérale du boîtier de soupape.
L'extrémité intérieure de la tige de poussée 37 est ap- pelée à frapper la tige de soupape 31 orientée vers le bas ou le manchon 32
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porté par cette tige, de façon à incliner l'élément obturateur pilote et à le maintenir à l'état ouvert, jusqu'à ce que l'élément obturateur de comman- de principal se soit soulevé suffisamment pour permettre à l'extrémité infé- rieure de la tige ou à son manchon de s'écarter de la tige de poussée, de façon que l'élément obturateur pilote puisse retourner sur son siège. On remarquera que l'ampleur du mouvement ascendant de l'élément obturateur de commande principal détermine le volume d'eau qui est débité avant que cet élément obturateur de commande ne^retourne à son siège.
Dans les localités où la pression dans la canalisation d'adduction d'eau est supérieure à celle-qui st généralement adoptée,l'élément obtura- teur de commande principal est refoulé plus loin vers le bas en s'appliquant sur son siège et, par conséquent, doit être soulevé d'une distance égale- ment plus grande, avant que la tige de la soupape pilote, ou le manchon de cette tige, ne se dégagent de la ige de poussée. Le volume d'eau débité après chaque actionnement de la chasse peut être par exemple supérieur de plus d'un demi gallon à la'quantité fixée par les autorités composantes. Il va de soi que l'évacuation d'un t 1 excédent d'eau représente une perte.
Afin d'éviter cet inconvénient, l'invention prévoie des moyens réglables à la main et destinés à faire varie la levée de l'élément obturateur de com- mande principal, levée qui est nécessaire pour que l'extrémité inférieure de la tige de soupape ou du manchon porté par cette tige soit dégagée de la tige de poussée. La prévision de tels moyens permet de débiter un volume d'eau sensiblement constant à chaq ue manoeuvre de la chasse, quelle que soit la pression dans la localité en question.
A-cette fin, la partie extrême intérieure 47 de 1a tige de poussée présente une épaisseur radiale inégale par rapport à l'axe de la tige de pous- sée. Par exemple, cette partie etrême peut présenter une forme sensiblement cylindrique, d'un diamètre inférieur à celui de la tige de poussée et être disposée excentriquement par rapport à l'axe de cette tige.
Cette dernière conformation est représentée plus clairement dans la Fig..8 des dessins anne- xés, où l'on verra qu'en imprimant une rotation appropriée à la tige de pous- sée et en immobilisant cette dernière dans la position de réglage, on peut modifier le degré dont l'élément obturateur de commande principal doit être soulevé avant que l'extrémité inférieure de la tige de soupape, ou le man- chon porté par cette tige, ne se dégage de la partie extrême excentrique de la tige de poussée.
L'invention prévoit des moyens pour supporter ou retenir la tige de poussée, à coulissement, dans la position active voulue, après que cette tige a été tournée jusqu'à la position de réglage requise. Ces moyens de re- tenue peuvent être constitués par des organes de butée en prise mutuelle, so- lidaires respectivement du boîtier de soupape et de la tige de poussée.
Comme montré dans les Figs. 7 et 8 des dessins annexés, ces organes de butée peuvent consister en une;tête élargie 48 prévue sur l'extrémité ex- térieure de la tige de poussée et pourvue d'une série de faces planes 49, réparties dans le sens périphérique et dont une quelconque peut être mise en contact coulissant avec une surface plane complémentaire 51 du boîtier de soupape. Les différentes faces planesde la tête élargie peuvent être iden- tifiées par des indications marquées par exemple sur l'extrémité extérieure de la tête.
Comme indiqué dans la Fig. 7, les faces ou pans de la-,tige de poussée peuvent être marqués par des numéros correspondants (1) (2) (3) (4), ce qui désigne une gamme de pression allant de 10 à 40 1bs. par pouce carré, gamme qui couvre les pressions normales des canalisations d'adduction.
Dans la pratique, et en supposant que l'élément obturateur de com- mande principal occupe la position, de fermeture, par application sur son siè-
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ge 7, comme montré dans la Fig. 5, l'actionnement de la poignée 43 a pour effet de déplacer longitudinalement la tige de poussée 37, à rencontre de l'effet de son ressort 42, et de faire pencher la soupape-pilote 29, en l'é- cartant de son siège.
L'eau sous pression contenue dans la chambre de sou- pape 9, peut ainsi s'échapper par le passage de décompression 28, avec le ré- sultat que la pression de la canalisation, agissant sous l'élément obtura- teur principal, soulève celui-ci jusqu'au moment où l'extrémité inférieure de la tige de soupape 31, ou du manchon 32 porté par cette tige, s'écarte de la partie extrême excentrique 47 de la tige de poussée et permet à la soupa- pe pilote de retourner sur son siège. Il est évident que si la poignée est tenue de façon à retenir la tige de poussée dans sa position active ou avan- cée, le manchon pourra télescoper sur la tige de soupape, sans gêner le mou- vement de fermeture de l'organe obturateur de commande principal.
Immédiatement après le retour de la soupape pilote sur son siège 25, l'eau qui pénètre dans la chambre de soupape à travers le passage de dériva- tion primaire 34 commence à rétablir la pression dans cette chambre et à dé- terminer le retour de l'élément obturateur de commande principal vers son siège. Toutefois, le mouvement de retour initial est relativement lent, de sorte que la majeure partie du volume d'eau déterminé d'avance pour la chas- se peut être amenée à s'écouler avec un débit correspondant en substance à la pleine ouverture.
Toutefois, lorsque la jupe d'étanchéité 22 de l'élément obturateur de commande principal a dépassé le canal de dérivation secondaire 36 d'une distance suffisante pour permettre l'admission d'une nouvelle quan- tité d'eau sous pression dans la chambre de soupape, le mouvement descendant continu de l'élément obturateur de commande principal s'accélère, ce qui dé- termine une diminution rapide de l'écoulement d'eau, lequel se réduit à la quantité qui convient pour former le joint hydraulique nécessaire dans une cuvette de water-closet. Tout frottement et tout basculement indésirables de l'élément obturateur de commande principal sont évités grâce au fait que le principal volume d'eau débité peut s'écouler librement au-dessous de cet élément, sans heurter à aucun moment un côté dudit élément.
Il ressort de ce qui précède que la soupape de chasse perfectionnée selon l'invention permet de régler initialement la tige de poussée de façon à débiter le volume d'eau déterminé d'avance à chaque manipulation de la chas- se, quelle que soit la pression existant dans la canalisation d'adduction d'eau dans une localité quelconque. De plus, l'élément obturateur de comman- de principal et l'élément obturateur pilote peuvent être enlevés aux fins de nettoyage et être ensuite remis en place, par des personnes relativement peu initiées, sans qu'il soit nécessaire de réajuster des organes quelconques susceptibles de modifier le volume d'eau débité à chaque manoeuvre de la chas- se.
De plus, la construction monopièce précitée de l'élément obturateur de commande principal permet de remplacer celui-ci aisément et d'une manière économique lorsqu'une quelconque des faces dobturation de cet élément de- vient défectueuse.
Au lieu de présenter une forme sensiblement cylindrique, comme in- diqué plus haut, la partie intérieure extrême 47 de la tige de poussée peut être munie d'une série de faces planes disposées angulairement et à des dis- tances radiales variables par rapport à l'axe de la tige de poussée.