Robinet à débit déterminé et à fermeture automatique. La présente invention se rapporte à un robinet à débit déterminé et à fermeture automatique du type qui comporte un piston- clapet fermant au repos la communication entre les tubulures d'arrivée et d'écoulement du liquide sous la tension d'un ressort, ce piston étant destiné à être repoussé à la main pour établir la communication entre lesdites tubulures et à rester dans la posi tion d'ouverture pendant un temps dont la durée dépend du calibre d'un trou pratiqué dans le piston, et donnant passage au liquide pour se rendre à la surface postérieure du piston,
afin de rétablir l'équilibre de la pres sion de l'eau sur ses deux faces et permettre au ressort d'agir sur le piston, lequel se re ferme par suite automatiquement et inter rompt l'écoulement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du robinet formant l'objet de l'invention.
Sur ce dessin La fig. 1 est une coupe longitudinale axiale montrant les organes mobiles à leur position extrême d'ouverture; La fig. 2 est aussi une coupe longitu dinale axiale, mais faite suivant un plan perpendiculaire au premier, les mêmes organes étant dans la position de fermeture; La fig. 3 montre la position d'ouverture de la soupape montée dans le piston-clapet. Le corps R du robinet est cylindrique et comporte les tubulures d'arrivée a et de sor tie b du liquide, disposées perpendiculairement à l'axe du corps R et en prolongement l'une de l'autre.
La tubulure d'admission a commu nique avec une chambre cylindrique de pres sion<I>c j</I> située à l'une des extrémités du corps R et dans laquelle se meut le piston- clapet h. g. La tubulure d'écoulement<I>b</I> com munique par un orifice d pratiqué dans le corps R avec une chambre cylindrique e de diamètre inférieur à celui de la chambre c j, dont elle forme le prolongement et qui se termine à l'autre extrémité du corps R où elle est obturée par un bouchon fileté f.
Du côté opposé à ce bouchon, la chambre d'écoule ment e forme, dans l'intérieur de la chambre de pression c j, le siège e' d'un clapet de fermeture g solidaire du piston lt. Le corps R est fermé d'un bout par le bouchon f et de l'autre bout par un cou vercle i vissé sur le cylindre et formant l'une des fonqures de la chambre c j; l'autre fon- çure est constituée par une cloison annulaire c" (fig. 1) transversale au cylindre B. Cette cloison comporte une ouverture c', faisant communiquer la chambre c j avec la tubulurea.
Dans la chambre d'écoulement e est monté à frottement doux titi cylindre creux 1, ser vant d'obturateur, ouvert d'un bout et muni à l'autre d'une fonqure, qui est percée d'une couronne de trous k, cette fonçure étant prolongée par un tube in traversant le bou chon f qui comporte un presse-étoupe formé par titi cuir embouti x. logé dans une gorge annulaire dudit bouchon, laquelle est obturée par une rondelle<I>y.</I> L'extrémité de ce tube m qui dépasse le bouchon f est fermée et reçoit une poignée n pour la manoeuvre du robinet.
Le forage o du tube in est alésé pour servir de coulisse-guide à l'une des extrémités d'une tige cylindrique q, dont l'autre extré mité est entaillée longitudinalement pour for mer des cannelures creuses u régnant depuis un collet t situé à un point déterminé de la longueur de cette tige jusqu'à la base du filetage q' terminant la tige.
Sur la portion cannelée de ladite tige est enfilé un manchon r-, dont la longueur est un peu inférieure à celle de cette portion cannelée; ce manchon comporte urne collerette r', contre la face plane de la quelle se place le clapet en cuir cg, qui est maintenu appliqué sur cette face par une rondelle métallique g', et par les deux pièces h' entre lesquelles est serré le piston embouti h en cuir coulissant dans la chambre c. Les pièces g g'<I>et</I> lt sont maintenues contre la collerette<I>r'</I> par une rondelle<I>r".</I>
Sur le bout fileté q' de la tige q est vissé un disque s avec interposition d'une rondelle en cuir ou caoutchouc s', s'appliquant contre l'épaulement formé par la différence de dia mètre de la partie filetée q' et de la partie cannelée de la tige q. Ce disque s avec sa rondelle élastique constituent une soupape, qui est toujours sous la dépendance de la tension d'un ressort à boudin t; s'appuyant d'autre part, contre la fonçure i, et qui re pousse constamment cette soupape sur son siège qui est formé à l'extrémité du manchon r.
Le piston<I>h Y</I> est percé d'un trou w pour mettre en communication les deux par ties de la chambre c j et permettre < ru liquide de passer derrière le piston. Dans le Compartiment antérieur c de ladite chambre se trouve donc le clapet g, et dans le com partiment postérieur j se trouve la sou pape s s'.
Le fonctionnement du robinet décrit et re présenté est expliqué ci-après, cri partant de la position de repos des organes montrée fig. 2.
On remarquera d'abord qu'à cette position, le fond du forage o du tube jn se trouve à une certaine, distance de l'extrémité de la tige q repoussée à fond de course par le ressort v, qui applique le clapet g et la soupape s s' contre leurs sièges respectifs. La tige na est.retirée de façon que l'obturateur 1 applique sa fonqure contre le bouchon f.
Ledit obtu rateur découvre donc l'orifice d'écoulement d, niais le liquide ne peut y arriver, puisque la chambre e est obturée par le clapet g. On comprend en effet, que les deux comparti ments<I>c et j</I> étant remplis de liquide, le piston<I>h.</I> lt' reçoit sur ses deux faces une pression identique par l'eau. En outre, sa face postérieure reçoit une pression additionnelle par le ressort 2^.
Si l'on opère avec la main une pression suffisante sur la poignée ii pour repousser la tige ni et l'obturateur 1, il se produit d'abord l'obturation de l'orifice <I>d</I> par le cylindre<I>1</I> et ensuite la rencontre de l'extrémité de la tige q par le fond plein du tube-coulisse in et, à partir de ce moment, la compression du ressort z.
Etant données la grande surface du piston et la pression rérrnant dans le compartiment j, la résistance offerte par la face postérieure dudit piston est trop grande, pour qu'elle puisse être vaincue par la force de la main manoeuvrant la poignée, mais cette force est suffisante pour vaincre la résistance qu'offre la petite surface de la soupape s.
Il s'ensuit que cette soupape est repoussée par la tige q, et que le déplacement de celle-ci est arrêté, lorsque le collet t bute contre l'extrémité an térieure du manchon r. Cette ouverture de la soupapes qui est montrée à la fig. 3,
découvre l'extrémité postérieure du manchon r et le sommet des cannelures ic de la partie can nelée de la tige q. L'eau renfermée dans le compartiment j trouve donc une sortie et passe par les cannelures ii pour se rendre dans la chambre e, où elle est obligée de stationner, puisque l'orifice d'écoulement d est fermé par l'obturateur 1.
La pression diminue donc sur la face postérieure du piston au fur et à mesure de la vidange du com partiment j, mais le clapet g reste, néanmoins, appliqué sur son siège e', tarit que cette pression est encore supérieure à celle qui s'exerce sur la face antérieure dudit piston.
Lorsque la pression à laquelle est soumise la face postérieure du piston est inférieure à celle que l'eau, arrivant par la tubulure a, exerce sur la face antérieure du piston, celui-ci est repoussé par la pression de cette eau d'une petite quantité seulement, mais qui est suffisante, toutefois, pour que le clapet g soit décollé de soir siège é et qu'il découvre ainsi l'entrée de la chambre e pour donner alors passage à l'eau qui va remplir ladite chambre, mais non s'écouler au dehors du robinet, car l'orifice d reste obturé tarit que le tube o est maintenu à la position dessinée en traits pointillés, fig. 1.
Pendant qu'une partie de l'eau remplit la chambre e, il en passe Litre autre partie par les cannelures u de la tige de piston et par l'orifice iv du piston pour se rendre dans le compartiment j.
Ltant données les surfaces à peu près égales que possèdent, d'une part, la face postérieure du piston h h' et les deux faces de la soupape s s', d'autre part, la face antérieure de ce même piston et les faces extérieures du clapet g et de la collerette r', le piston-clapet h, h.' <I>g</I> r' avec la soupape s s' se trouvent par suite équilibrés entre les com partiments<I>c et j.</I>
Il s'ensuit que la résistance qui s'opposait précédemment à l'enfoncement du piston sous la pression de la main agissant sur la poignée n n'existe plus et que ledit piston peut alors être repoussé complètement et prendre la po sition représentée fig. 1, où il bute contre la fongure i. La poignée n est par suite, à fond de course, ainsi que l'obturateur 1 et sa tige m, comme le représente le tracé poin tillé, fig. 1.
Dans cette position des organes mobiles du robinet, l'écoulement du liquide ne peut se produire, puisque l'obturateur l ferme l'orifice de sortie d et cet écoulement ne se produit pas davantage, si la main abandonne la poignée de manoeuvre n. En effet, la couronne de trous Ic qui est pratiquée dans la fongure de l'obturateur l laisse pa,,ser l'eau en avant de cette fonqure, laquelle est par suite équi librée et reste immobilisée à sa position.
Il en résulte que les organes<I>g h</I> Iz <I>s s'</I> q <I>1</I> riz peuvent rester un temps indéterminé à la position indiquée en pointillé, sans qu'aucun écoulement d'eau se produise.
Pour que cet écoulement ait lieu, il est nécessaire que la poignée soit attirée à la main, jusqu'à fond de course avant, c'est=à- dire jusqu'à la position indiquée à traits pleins dans les fig. 1 et 2, afin que l'obturateur se déplace dans la même direction et vienne à la position montrée en traits pleins dans la fig. 1.
Le piston-clapet h g, reste, malgré la pression dur ressort v; immobilisé à la position de la fig. 1 grâce à un frottement assez dur de la tige q dans le forage o. La chambre e est, par conséquent, ouverte à l'eau venant de la tu bulure a et l'orifice d est découvert par l'obturateur 1, le liquide peut donc s'écouler par ledit orifice<I>d</I> et par la tubulure U.
Une partie de l'eau traverse le trou calibré rv pratiqué dans le piston et se rend dans le compartiment j, où la pression devient aussitôt équivalente à celle régnant dans le compar timent c. La soupape s s' est, dés lors, sou mise à la tension du ressort v et s'applique sur son siège. La tension de ce ressort agit ensuite sur le piston pour le repousser sui vant une vitesse uniforme qui dépend du calib rage du trou tc. L'écoulement de l'eau se produit jusqu'à ce que le clapet g soit appliqué sur son siège et obture l'entrée de la chambre e. On a donc obtenu un débit d'eau pendant un temps déterminé et une fermeture automa tique du robinet.
Le débit peut être suspendu à tout moment de l'écoulement, en repoussant suffisamment la tige m pour que l'obturateur d ferme l'orifice d, mais cette fermeture n'inter rompt pas le débit de l'eau dans le compar timent ,j ni l'action du ressort<I>v,</I> il s'ensuit que le clapet g continue à se déplacer et qu'il s'applique sur son siège, sans qu'il soit besoin de rappeler le tube in en arrière. Dans ce cas, une nouvelle poussée en avant de la poignée provoque l'ouverture de la soupape s s' et les mêmes effets que ceux précédemment décrits.
Pour toutes les pressions du liquide, le temps nécessaire à la fermeture est directe ment proportionnel à la capacité de la chambre postérieure ,j et inversement proportionnel à la section du trou w.
De ce qui précède, il découle qu'on peut faire débiter au robinet en poussant l'obtu rateur d'abord à fond et en le retirant ensuite, une quantité d'eau déterminée dans un temps déterminé, ces deux facteurs restant toujours les mêmes pour une même pression du liquide et les mêmes dimensions des organes, dont dépend le débit.