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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION formée par
GEBERIT AG pour : "Dispositif d'écoulement pour chasse d'eau" Priorité d'une demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 9 juin 1983, sous le No 502.692, au nom de Robert MEIER.
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DISPOSITIF D'ECOULEMENT POUR CHASSE D'EAU.
L'invention concerne un dispositif d'écoulement pour (chasse d'eau.
Dans la plupart des toilettes connues, le processus de chasse est déclenché par la manipulation d'un levier ou d'une chaîne, par laquelle on soulève un bouchon ou un organe de fermeture analogue de son siège sur le fond du réservoir de chasse, de sorte que l'eau s'écoule dans la cuvette des toilettes. Le bourroir flotte sur l'eau et descend sur son siège en fonction du niveau descendant de l'eau. Quand l'eau atteint un niveau déterminé dans la cuvette de chasse, l'eau est emportée par un effet de siphon avec les ingrédients évacués dans un tuyau d'écoulement et dans la canalisation. La contenance du réservoir de chasse est habituellement assez grande pour déclencher l'effet de siphon et pour reconstituer à nouveau le verrou d'eau dans la cuvette de chasse-après le début du processus de chasse.
L'effet de siphon se maintient jusqu'à ce que la cuvette de chasse soit vidée et que de l'air interrompt le siphon, après quoi le verrou d'eau dans la cuvette se remplit à nouveau par l'eau qui continue à s'écouler du réservoir de chasse. Dans certains types connus de réalisations, le siphon est rempli par une conduite auxiliaire. Pendant que l'eau restante s'écoule du réservoir dans le verrou d'eau, le rembourroir s'abaisse et ferme le réservoir de chasse, de sorte que le réservoir de chasse se remplit avec de l'eau fraiche pour un processus de chasse ultérieur.
Le déroulement dans le temps du processus de chasse est important aussi bien pour un fonctionnement efficace des W. C.. que pour des raisons économiques. Un bon effet de chasse et le remplissage du siphon sont nécessaires pour éliminer les déchets et pour fermer la conduite d'écoulement contre des gaz de canalisation dommageables. Pour éviter une consommation d'eau superflue, il est important que le réservoir soit refermé après la vidange de la cuvette et le remplissage du verrou. En cas de
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cycle de vidange mal calculé dans le temps, on peut gaspiller plus ou moins de litres d'eau, quand on apporte de l'eau à un verrou d'eau déjà rempli. L'eau s'écoule dans le tuyau d'évacuation sans effet de siphon à partir du verrou d'eau trop plein.
Le gaspillage d'eau se répète à chaque cycle de vidange de sorte qu'une quantité d'eau appréciable est consommée en pure perte.
De plus, l'eau gaspillée, en cas d'utilisation d'une fosse septique, réduit le délai au bout duquel celle-ci doit être vidée, ou accroît la masse de remplissage dans une station d'épuration, de sorte que des coûts supplémentaires sont générés aussi bien pour l'individu que pour la collectivité.
Comme les W. C. la plupart du temps utilisés nécessitent environ 15 1 d'eau pour une vidange, de nombreux procédés et installations ont été développés pour réduire la consommation d'eau. Une mesure simple a consisté par exemple à poser dans le réservoir une brique ou une bouteille de matière plastique lestée pour réduire la quantité d'eau dans le réservoir de chasse. On a également recourbé vers le bas la tige du plongeur de la soupape d'admission pour réduire la quantité d'eau qui est nécessaire pour atteindre l'état de remplissage. La réduction de la quantité d'eau diminue cependant aussi la hauteur de pression de sorte que la puissance de chasse est trop faible.
On a également disposé dans le réservoir de chasse des parois de séparation sur les parois latérales ou autour de l'ouverture d'écoulement afin de retenir ainsi une partie de l'eau dans le réservoir. On a également développé un W. C. à bas verrou d'eau de façon très coûteuse. on connaît également des W. C. dans lesquels on utilise de l'air comprimé ou une huile minérale comme agent de chasse.
Ces procédés et dispositifs alternatifs sont en général très coûteux ou sont aux depéns de la puissance de chasse. Ces inconvénients sont en règle générale inacceptables.
Le problème à la base de l'invention est donc de développer un dispositif d'écoulement pour un W. C., qui ferme et rend étanche l'écoulement du réservoir de chasse immédiatement après le remplissage du verrou d'eau, de telle sorte que la
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cuvette de chasse soit rendue étanche contre le développement de gaz putrides dommageables et qu'on évite le gaspillage d'eau par un trop plein du verrou d'eau. C'est aussi le problème à la base de l'invention de développer un dispositif d'écoulement qui soit économique à fabriquer et qui puisse être installé dans des W. C. existants et qui ne présente pas de pièces pouvant se corroder sous l'eau. Même à quantité d'eau réduite, il faut assurer une puissance de chasse suffisante.
Le dispositif d'écoulement doit aussi rendre possible une puissance de chasse suffisante indépendamment de variations de la pression de l'eau, en libérant une quantité d'eau suffisamment importante pour la chasse et le remplissage du verrou d'eau. Le dispositif d'écoulement à créer doit avoir des durées de remplissage et de vidage réglables et réglables de façon à assurer une chasse optimale aussi bien pour des W. C. de tailles variables que pour un W. C. à verrou d'eau bas.
Ce problème est résolu avec un dispositif d'écoulement du type indiqué plus haut avec les caractéristiques de la revendication indépendante 1. D'autres effets avantageux résultent dès sous-revendications.
Le dispositif d'écoulement possède notamment l'avantage qu'on peut effectuer la chasse à haute pression même avec des petites quantités d'eau.
On explicite plus en détail ci-après un exemple de réalisation de l'invention en référence au dessin. On a représenté sur la Fig. 1 une vue en perspective d'un dispositif d'écoulement selon l'invention dans un réservoir de chasse d'un W. C. des parties de la paroi du réservoir étant arrachées, la Fig. 2 une coupe longitudinale par le milieu d'un dispositif d'écoulement le long de la ligne II-II de la Fig. 3, dans l'état avant le déclenchement du cycle de chasse, la Fig. 3 une coupe transversale d'un dispositif d'écoulement le long de la ligne III-III de la Fig. 2, où une par- tie du levier de réglage et un disque d'affichage sont représentés en vue de dessus, et
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la Fig. 4 une coupe longitudinale d'un dispositif d'écoulement coupé par moitié le long de la ligne II-II de la Fig.
3, dans l'état immédiatement après le déclenchement du processus de chasse.
La Fig. 1 représente un dispositif ou accessoire d'écoulement 10 dans un réservoir de chasse 12 d'un W. C.. Le dispositif d'écoulement peut être monté dans n'importe lequel des nombreux et partiellement très différents réservoirs de chasse, le type et la puissance du réservoir, du verrou ou de la cuvette étant de peu d'importance. Le dispositif d'écoulement peut être relié avec la plupart des moyens de raccordement existants, comme par exemple avec le levier de chasse 14.
Le dispositif d'écoulement possède un boîtier 16 qui est vissé ou fixé d'une autre façon dans l'ouverture d'écoulement du réservoir de chasse, un disque d'étanchéité 18 étant prévu pour l'étanchéité. Un tuyau de soupape 20 s'étendant longitudinalement par le milieu à travers le boîtier 16, possède à son extrémité supérieure un étrier 22 dans lequel est accroché le levier de chasse 14. Un corps d'obturation 24 élastique pour l'étanchéité de la sortie 25 est fixé à l'extrémité inférieure du tube de soupape. Le tube de soupape est creux et en liaison avec le verrou d'eau de la cuvette de chasse, le tube de soupape 20 servant en même temps de trop plein.
Le tube de trop-plein 20 est creux de bout en bout et descend dans l'eau restant dans le réservoir 12 après le déclenchement d'un processus de chasse, de sorte que le réservoir de chasse peut être fermé avant le vidage complet. A l'opposé, une fermeture à ballon plongeur connu en soi descend avec la baisse du niveau d'eau et ne ferme le réservoir que quand pratiquement toute l'eau s'est écoulée.
Dans le boitier 16 est disposé un récipient de plongeur cylindrique 26 qui présente une extrémité supérieure ouverte et une ouverture centrale pour recevoir le tuyau de soupape coulissant 20. Dans le récipient flotteur 26 est disposé un flotteur 28 qui est par exemple un cylindre en mousse plastique solidifiée Le récipient flotteur 26 est aussi rempli d'eau quand le réser-
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voir de chasse 12 est rempli. La pression d'eau sur le corps de fermeture 24 empêche que le tuyau de soupape 20 se relève, comme cela est représenté sur la Fig. 2 sur laquelle le dispositif d'écoulement est représenté avant le début du cycle de chasse. Lors du déclenchement d'un processus de chasse par un mouvement du levier de chasse 14, le tuyau de soupape 20 est soulevé ensemble avec une butée 30 ayant une forme conique inversée.
La butée 30 est fixée sur le tuyau de soupape 20 et repose par son extrémité supérieure dans une gorge 32 du tuyau de soupape 20. Lors du soulèvement du corps de fermeture 24 de son siège, le flotteur 28 flottant dans le récipient de flotteur 26 se soulève également. Le flotteur 28 touche à la butée 30 et maintient celle-ci ainsi que le tuyau de soupape 20 et le corps de fermeture 24 en position haute, pendant que l'eau s'écoule du réservoir de chasse (Fig. 4).
L'eau contenue dans le récipient de flotteur 26 s'écoule par une ouverture 40 qui est formée ici par une fente longitudinale horizontale dans la paroi au voisinage du fond du récipient de flottement 26. Pendant que l'eau s'écoule du récipient de flottement 26, le flotteur 28 descend avec l'eau qui s'écoule, la butée 30 descendante et le tuyau de soupape 20 qui y est fixé avec le corps de fermeture 24 se rapprochant de la sortie dans le fond du réservoir 12. La vitesse de descente du tuyau de soupape 20 peut être réglée et adaptée à une valeur optimale, de sorte que le réservoir de chasse 12 soit fermé sans délai après le remplissage du verrou d'eau.
La durée pendant laquelle le corps de fermeture 24 est soulevé est réglée dans un mécanisme dans lequel il existe un lien spatial entre l'ouverture 40 et la face interne voisine du boîtier. Le récipient de flottement 26 peut être tourné à l'intérieur du boîtier 16 à l'aide d'un levier de réglage 42 qui est fixé à l'extrémité supérieure du récipient de flotteur 26. Sur la Fig. 1, on voit complètement l'ouverture 40 et le levier de réglage 42 est enclenché au niveau 1 sur le disque de réglage 24. Si on décale le levier de réglage 42 vers une
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valeur supérieure, le récipient de flotteur 26 tourne et déplace l'ouverture 40 derrière une paroi de recouvrement 46 du boîtier de sorte que la section libre de l'ouverture 40 devient plus petite.
Moins d'eau s'écoule par unité de temps hors du récipient de flotteur 26 pour une ouverture 40 réduite en section, ce qui ralentit la vitesse de descente du flotteur 28 et du tuyau de soupape 20, de sorte qu'une plus grande quantité d'eau peut s'écouler jusqu'à la fermeture du réservoir de chasse 12. On peut ainsi augmenter la quantité d'eau s'écoulant lors de chaque processus de chasse et donc l'adapter à un verrou d'eau plus important. On utilise comparativement peu d'eau dans un W. C. avec un verrou d'eau bas ou avec une soupape d'admission supplémentaire, et on règle le levier de réglage sur une valeur inférieure.
Cela agrandit la section libre de l'ouverture 40 et on augmente la vitesse avec laquelle le récipient de flotteur 26 se vide, de sorte que la vitesse de descente du tuyau de soupape 40 s'accroît et le temps d'ouverture de l'orifice de sortie 25 diminue. L'ouverture supérieure du récipient de flotteur 26 est recouverte d'un couvercle 48 dont le bord dépasse le bord supérieur du bottier 26 et protège les parties internes du boltier. La graduation de réglage 44 est imprimée ou gravée sur le couvercle 48. Après la fermeture de l'écoulement du réservoir de chasse 12 par le tuyau de soupape 20 et le corps de fermeture 24, le réservoir de chasse 12 est rempli à nouveau par une conduite d'alimentation 50 avec la soupape d'admission 52 et le flotteur 54.
L'eau coule à travers la fenêtre 56 disposée dans la zone inférieure du boîtier 16 et appuie le corps de fermeture 24 sur son siège. L'eau pénètre aussi dans le récipient de flotteur 26 et le remplit à nouveau. La pression de l'eau sur le corps de fermeture 26 maintient le tuyau de la soupape 20 au fond contre la force ascensionnelle du flotteur 28, de sorte que la sortie est fermée entre les chasses.
Lorsqu'on soulève le tuyau de soupape lors du déclenchement d'une chasse, la pression de l'eau diminue sur le corps de fermeture 24 de sorte que le flotteur 28 possède une force ascensionnelle suffisante pour
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maintenir le tuyau de soupape 20 et le corps de fermeture 24 en position haute, jusqu'à ce que l'eau dans le récipient du flotteur 26 s'écoule à nouveau par l'ouverture 40, et que le flotteur 28 avec le tuyau de soupape 20 et le corps de fermeture 24 s'abaissent à nouveau.
Lors du montage, le dispositif d'écoulement 10 est fixé à l'aide d'un écrou ou un autre moyen approprié dans l'orifice de sortie existant d'un réservoir de chasse 12 d'un W. C.
On remplit ensuite le réservoir de chasse et le verrou d'eau dans la cuvette avec de l'eau et on repère le niveau d'eau dans le verrou d'eau, quand celui-ci est si haut qu'il assure une étanchéité contre le passage de gaz délétères. On déclenche une chasse et on règle l'ouverture 40 à l'aide du levier de réglage 42 de telle sorte que le tuyau de soupape 20 referme l'évacuation du réservoir de chasse 12 immédiatement après que l'on ait atteint une hauteur de remplissage optimale dans le verrou d'eau.
On tient ainsi compte de différences dans la pression d'eau et dans la contenance du verrou d'eau, de sorte que leréservoir de chasse est ferré au moment exact pour chaque W. C. et pour chaque chasse et qu'on évite ainsi des pertes d'eau par trop plein du verrou d'eau.