FR2481954A1

FR2481954A1 - SPRAY APPLE FOR SANITARY APPLIANCES

Info

Publication number: FR2481954A1
Application number: FR8109101A
Authority: FR
Inventors: Joe Habermacher
Original assignee: KWC AG
Current assignee: Franke Technology and Trademark Ltd
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1981-11-13
Also published as: CH646499A5; IT8121270A0; DE3116503C2; FR2481954B3; IT1135771B; DE3116503A1

Abstract

The fitting has a valve for the jet outlet (4) and a valve for the shower outlet (5). Cooperating with each of the two conical valve seats (2a, 3a), which are axially spaced apart and point in opposite directions, is a correspondingly conical lip seal (14a, 14b). The two lip seals form a changeover plunger (14) and are seated on a common plunger rod (8) which is movable axially to a limited extent. A handle knob (10) is fixed such that it can rotate to a limited extent on this plunger rod (8). A spring (11) loads the handle knob (10) so that the shower outlet (5) is normally closed by the lip seals (14a). By turning the handle knob (10) and snapping latching projections (13a) into undercuts (12a), the shower outlet (5) can be kept open when the jet outlet (4) is closed by the lip seal (14b). The lip seals (14a, 14b) are selected to be of a size such that the flow pressure of the inflowing water secures the changeover plunger (14) in the particular setting position.

Description

La présente invention a pour objet une pomme d'arrosage pour appareils sanitaires permettant d'obtenir soit un seul "jet" relativement gros, soit une multiplicité de filets d'eau (position "douche") qui comprend une valve maintenue dans la position "jet" par la pression hydraulique et des moyens manuels pour commuter l'appareil de la position "jet" à la position "douche". The subject of the present invention is a sprinkler head for sanitary apparatuses making it possible to obtain either a single relatively large "jet" or a multiplicity of water streams ("shower" position) which comprises a valve held in the " jet "by hydraulic pressure and manual means to switch the device from the" jet "position to the" shower "position.

Des pommes d'arrosage de ce genre sont connues, par exemple, par le brevet suisse CH 374 341. On a toutefois constaté qu'en dépit d'un dimensionnement précis des composants exposés à la pression hydraulique, il n'était pas possible d'éviter que le clapet maintenu ouvert par un ressort dans la position "jet" laisse s'échapper en même temps une certaine quantité d'eau par ltorifice de "douche" ; en particulier, lorsque le débit d' eau. est faible, il peut arriver que la pression hydraulique nécessaire pour ouvrir le clapet soit insuffisante pour surmonter les résistances- de friction s' opposant à l'ouverture de celui-ci. Watering heads of this kind are known, for example, from Swiss Patent CH 374,341. However, it has been found that despite precise dimensioning of the components exposed to hydraulic pressure, it was not possible to 'avoid that the valve kept open by a spring in the "jet" position lets escape at the same time a certain amount of water through the "shower" orifice; in particular, when the water flow. is low, it may happen that the hydraulic pressure necessary to open the valve is insufficient to overcome the friction resistances opposing the opening thereof.

La présente invention a pour but de fournir un appareil du type spécifié qui est conçu pour éviter tous ces inconvénients. L'appareil selon l'invention est caractérisé par un piston de commutation dont la région périphé- rique est exposée dans le canal d'arrivée d'eau qui comprend un premier élément d'étanchéité conique qui coopère avec un siège conique dans le canal conduisant à l'orifice douche et un second élément d'étanchéité conique orienté à l'opposé qui coopère avec un siège conique correspondant dans le canal conduisant à l'orifice de sortie "jet", et en ce que, un piston, qui peut effectuer un mouvement axial limité entre les deux sièges coaxiaux est sollicité en direction de la fermeture de l'orifice dou- che" par un ressort et peut être maintenu dans cette position par la pression de l'eau, la disposition étant telle qu'en surmontant la force du ressort par une pression manuelle le piston peut être amené dans la postion de fermeture de l'orifice "jet", étant également tenu dans cette position par la pression hydraulique. The object of the present invention is to provide an apparatus of the specified type which is designed to avoid all of these drawbacks. The apparatus according to the invention is characterized by a switching piston whose peripheral region is exposed in the water inlet channel which comprises a first conical sealing element which cooperates with a conical seat in the conducting channel to the shower orifice and a second conical sealing element oriented opposite which cooperates with a corresponding conical seat in the channel leading to the "jet" outlet orifice, and in that, a piston, which can perform a limited axial movement between the two coaxial seats is requested in the direction of closing the shower orifice "by a spring and can be maintained in this position by the pressure of the water, the arrangement being such that by overcoming the force of the spring by manual pressure the piston can be brought into the closed position of the "jet" orifice, being also held in this position by hydraulic pressure.

Du fait que selon l'invention, la position douche, ainsi que la position "jet" correspondent à une position bien définie des joints associés au piston de commutation, on est assuré que dans une position comme dans l'autre ltorifice hors d'action est parfaitement fermé et ne "dégoutte" pas. A cela s'ajoute que l'utilisation de joints et de sièges coniques est particulièrement avantageuse et de faibles pressions hydrauliques- suffisent pour assurer une application parfaitement étanche du piston de commutation.Dans ce domaine, des joints à lèvre se sont révélés particulièrement avantageux, bien que des joints toriques suffisamment grands puissent, évidemment, aussi être utilisés. quand l'arrivée de l'eau a été coupée, la forme d'un ressort relativement faible suffit pour rappeler le piston de commutation positivement dans la position "jet". On évite ainsi que, après l'utilisation de l'appareil en "douche" il soit nécessaire de le recommuter manuellement dans la position "jet" à quoi s'ajoute l'assurance qu'au départ l'appareil est toujours dans la même position d'utilisation, notamment en "jet". Il va de soi que dans l'orifice du jet, on incorpore l'un des aérateurs couramment utilisés actuellement. Because according to the invention, the shower position, as well as the "jet" position correspond to a well defined position of the seals associated with the switching piston, it is ensured that in one position as in the other ltorifice out of action is perfectly closed and does not "drip". In addition, the use of seals and conical seats is particularly advantageous and low hydraulic pressures are sufficient to ensure a perfectly sealed application of the switching piston. In this area, lip seals have proven to be particularly advantageous, although sufficiently large O-rings can, of course, also be used. when the water supply has been cut off, the shape of a relatively weak spring is sufficient to return the switching piston positively to the "jet" position. This avoids that, after using the device in "shower" it is necessary to restart it manually in the "jet" position to which is added the assurance that at the start the device is always in the same position of use, especially in "jet". It goes without saying that one of the aerators currently in use is incorporated in the jet orifice.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés dans lequels
la Fig.1 est une vue en coupe à travers une pomme d'arrosage à commutation conforme à l'invention ; et,
la Fig.2 est une vue en coupe analogue d'une variante de réalisation.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the accompanying drawings in which
Fig.1 is a sectional view through a switching sprinkler according to the invention; and,
Fig.2 is a similar sectional view of an alternative embodiment.

L'appareil représenté comporte une enveloppe 1 en une matière plastique appropriée qui se prolonge par une poignée la qui constitue en meme temps un raccord pour le tuyau d'arrivée d'eau qui peut se présenter sous la forme d'un tuyau flexible et extensible. L'1enveloppe 1 présente une cloison transversale 2 comportant un siège conique 2a et qui présente un collet cylindrique 2b, orienté vers la sortie de l'appareil, qui limite la chambre dsentrée de l'enveloppe communiquant avec le tuyau d'arrivée la. Une douille 3, étanchée par un joint torique, est fixée dans le côté de sortie du collet cylindrique 2b et sert de support à un siège conique 3e, orienté à l'opposé du siège 2aO Le diamètre du siège nsa est plus grand que celui du siège 2a. Dans la partie terminale agrandie de la douille 3 est fixé un brise-jet aérateur, de type connu, 4 qui constitue la sortie du gros jet de l'appareil.Radialement à l'extérieur de la douille 3 est vissée dans l'enveloppe 1, une plaquette perforée 5 entourant le brise-jet 4 et qui est étanchée au moyen d'un jointtorique, cette plaquette se prolongeant par une bordure paragoutte 5a. Au-dessus de la cloison 2 ltenvelop- pe 1 comporte un coussinet 6 étanché au moyen d'une manchette 7 et dans lequel est montée une tige de piston 6
La manchette 7 est chargée d'une virole 9 logée dans le coussinet 6, cette virole 9 coopérant avec une bordure 6a du coussinet 6 pour assurer le centrage de la tige de piston à mouvement axial limité 8.The device shown comprises an envelope 1 of a suitable plastic material which is extended by a handle 1a which at the same time constitutes a connection for the water inlet pipe which can be in the form of a flexible and extensible pipe . The envelope 1 has a transverse partition 2 comprising a conical seat 2a and which has a cylindrical collar 2b, oriented towards the outlet of the device, which limits the inlet chamber of the envelope communicating with the inlet pipe there. A socket 3, sealed by an O-ring, is fixed in the outlet side of the cylindrical collar 2b and serves as support for a conical seat 3e, oriented opposite the seat 2aO The diameter of the seat nsa is larger than that of seat 2a. In the enlarged end part of the socket 3 is fixed an aerating jet breaker, of known type, 4 which constitutes the outlet of the large jet of the device. Radially outside the socket 3 is screwed into the casing 1 , a perforated plate 5 surrounding the jet breaker 4 and which is sealed by means of a toroidal seal, this plate extending by a paragoutte edge 5a. Above the partition 2 ltenvelop- pe 1 has a bearing 6 sealed by means of a sleeve 7 and in which is mounted a piston rod 6
The cuff 7 is loaded with a ferrule 9 housed in the bearing 6, this ferrule 9 cooperating with an edge 6a of the bearing 6 to ensure the centering of the piston rod with limited axial movement 8.

A l'extrémité extérieure de la tige de piston 8 est fixé à rotation, mais dans une position axiale invariable, un bouton de commutation 10 dont la jupe entoure le bord supérieur de l'enveloppe. Contre la face intérieure du bouton de commutation 10, qui est pourvu d'un couvercle 10e, prend appui l'une des extrémités dBun ressort hélicoidal 11 dont l'autre extrémité repose contre le coussinet 6.La face intérieure du bouton 90 comporta également des languettes qui s' engagent dans des évidements 12 du coussinet et qui sont pourvues d'un nez latéral 13a quis quand en comprimant le ressort 11, la tige de piston 8 a été transférée à sa position axiale la plus à l'intérieur,permet, en tournant convenablement le bouton 10 d'engager ce nez dans un dégagement de l'évi- dement 12 correspondant en bloquant ainsi la tige de piston 8 dans cette position axiale. At the outer end of the piston rod 8 is fixed in rotation, but in an invariable axial position, a switching button 10 whose skirt surrounds the upper edge of the envelope. Against the inner face of the switching button 10, which is provided with a cover 10e, bears one of the ends of a helical spring 11, the other end of which rests against the pad 6. The inside of the button 90 also included tongues which engage in recesses 12 of the bearing and which are provided with a lateral nose 13a which when, by compressing the spring 11, the piston rod 8 has been transferred to its innermost axial position, allows, by suitably turning the knob 10 to engage this nose in a clearance from the corresponding recess 12 thereby blocking the piston rod 8 in this axial position.

L'extrémité intérieure de la tige de piston 8, qui descend sous la cloison 2, porte le piston de commutation 14. Ce piston 14 se compose de deux joints à lèvre 14a, 14b interposés entre des rondelles 15a, 15b. Selon la position de la tige de piston 8, les joints 14a, 14b, qui ont une forme conique, coopèrent avec le siège 2a ou 2b auquel ils sont respectivement associés. The inner end of the piston rod 8, which descends under the partition 2, carries the switching piston 14. This piston 14 consists of two lip seals 14a, 14b interposed between washers 15a, 15b. Depending on the position of the piston rod 8, the seals 14a, 14b, which have a conical shape, cooperate with the seat 2a or 2b with which they are respectively associated.

Le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit est le suivant
Quand le piston de commutation 14 occupe la position représentée sur la Fiv.1 , le ressort Il repousse le bouton 10 vers le haut et comprime ainsi, par l'intermédiaire de la tige de piston 8, le joint à lèvre 14a contre le siège 2a, pendant que le joint 14b est écarté de son siège 3a ; dans ces conditions, l'eau ne peut pas gagner la plaquette perforée produisant les jets filiformes et est obligée d'emprunter la sortie produisant le gros jet. Si, dans ces conditions, on fait arriver l'eau dans le tuyau la, cette eau gagne la région périphérique du piston de commutation, sa pression agissant alors sur le joint du piston 14 en tendant à le fermer, tout en s'écoulant librement vers l'orifice produisant le gros jet. Pour commuter l'appareil sur la position "douche" (jets filiformes), l'utilisateur appuie sur le bouton 10, ce qui a pour effet, en surpassant la force du ressort et la pression de l'eau, de lever le joint 14a de son siège 2a, et de transférer le joint 14b contre son siège 3a. Le résultat de cette opération est que l'eau peut maintenant passer au-dessus de la cloison 2 et, en traversant l'espace situé à l'extérieur du collet 2b, gagner la plaquette perforée produisant les fins filets d'eau (position douche), tandis que la pression hydraulique maintient le joint 14b fermé. La surface active du joint 14b, exposée à la pression de l'eau est calculée pour etre supérieure à la pression antagoniste du ressort 11, de sorte que le piston de commutation 14 reste dans la position "douche".Si, maintenant, on coupe l'arrivée de l'eau, en supprimant de ce fait la pression hydraulique agissant sur le pourtour du piston 14, le ressort 11 rappels automatiquement le piston 14 à la position jet. Si on voulait toutefois que le piston de commutation 14 reste dans la position "douche", il faudrait, avant de couper l'eau, tourner le bouton 10 de façon que les griffes 13a des languettes 13 s'engagent dans les dégagements 12a de l'évidement 12, en empechant ainsi le ressort 11 de rappeler le piston 14. Il est judicieux de prévoir pour le dégagement 12a une légère inclinaison afin que lors de la rotation des languettes 13a, se produise un renforcement de la pression du joint 14b contre son siège 3a.Ainsi est assurée une fermeture parfaite de l'orifice de sortie du jet après coupure de l'eau (et que la pression hydraulique a été supprimée). Pour ramener le piston 14 en position de jet, il suffit de tourner en sens contraire le bouton10 afin de dégager les griffes 13a des dégagements 12a, en permettant ainsi au ressort 11 de le rappeler automatiquement.The operation of the device which has just been described is as follows
When the switching piston 14 occupies the position shown in Fiv. 1, the spring It pushes the button 10 upwards and thus compresses, via the piston rod 8, the lip seal 14a against the seat 2a , while the seal 14b is moved away from its seat 3a; under these conditions, the water cannot reach the perforated plate producing the filiform jets and is forced to take the exit producing the large jet. If, under these conditions, water is brought into the pipe la, this water reaches the peripheral region of the switching piston, its pressure then acting on the seal of the piston 14 while tending to close it, while flowing freely towards the orifice producing the large jet. To switch the appliance to the "shower" position (filiform jets), the user presses the button 10, which has the effect, by exceeding the spring force and the water pressure, of lifting the seal 14a from its seat 2a, and to transfer the seal 14b against its seat 3a. The result of this operation is that the water can now pass over the partition 2 and, by crossing the space located outside the collar 2b, reach the perforated plate producing the fine water streams (shower position ), while the hydraulic pressure keeps the seal 14b closed. The active surface of the seal 14b, exposed to the water pressure is calculated to be greater than the opposing pressure of the spring 11, so that the switching piston 14 remains in the "shower" position. If, now, we cut the arrival of water, thereby removing the hydraulic pressure acting on the periphery of the piston 14, the spring 11 automatically recalls the piston 14 to the jet position. If, however, it was desired that the switching piston 14 remain in the "shower" position, it would be necessary, before cutting off the water, to turn the knob 10 so that the claws 13a of the tongues 13 engage in the recesses 12a of the recess 12, thereby preventing the spring 11 from returning the piston 14. It is wise to provide for the clearance 12a a slight inclination so that during the rotation of the tongues 13a, there is a reinforcement of the pressure of the seal 14b against its seat 3a. This ensures that the jet outlet orifice is completely closed after the water has been shut off (and that the hydraulic pressure has been removed). To return the piston 14 to the jet position, it suffices to turn the knob 10 in the opposite direction in order to release the claws 13a from the clearances 12a, thereby allowing the spring 11 to call it back automatically.

Dans tous les cas, quelle que soit la position finale choisie du piston de commutation, un seul des orifices de sortie de l'eau reste ouvert ; il convient toutefois de remarquer que dans les deux positions la pression hydraulique tend à fermer davantage le joint de l'autre orifice. In all cases, whatever the final position chosen for the switching piston, only one of the water outlet orifices remains open; however, it should be noted that in both positions the hydraulic pressure tends to further seal the seal of the other port.

Du fait de l'utilisation de joints à lèvre conique , la force nécessaire pour obturer chacun des orifices est relativement réduite ; ceci a pour conséquence que meme lorsque le débit de l'eau est faible (même si la sortie "douche" n'est pas complètement fermée) la force agissant sur le joint correspondant est suffisante pour assurer une fermeture parfaite de l'orifice consi déré. Due to the use of tapered lip seals, the force required to seal each of the ports is relatively reduced; this has the consequence that even when the water flow is low (even if the "shower" outlet is not completely closed) the force acting on the corresponding seal is sufficient to ensure perfect closure of the orifice considered .

La Fig.2 illustre une variante de réalisation qui diffère essentiellement de l'exemple décrit ci-dessus en ce que un joint torique 24c est interposé entre les joints à lèvre 24a et 24b du piston de commutation 24. FIG. 2 illustrates an alternative embodiment which essentially differs from the example described above in that an O-ring 24c is interposed between the lip seals 24a and 24b of the switching piston 24.

Ainsi, le piston de commutation forme un icône pratiquement creux qui est conçu pour coopérer avec les deux sièges 22a et 23a, la disposition étant telle que le joint torique 24c ne coopère pratiquement qu'evec le siège conique 23a relativement étroit affecté à l'orifice du jet. Thus, the switching piston forms a practically hollow icon which is designed to cooperate with the two seats 22a and 23a, the arrangement being such that the O-ring 24c practically cooperates only with the relatively narrow conical seat 23a assigned to the orifice jet.

Claims

1. Watering head for sanitary devices allowing to obtain, at will, either a single, relatively large "jet", or a multiplicity of water streams in the "shower" position, which includes a valve maintained in the "jet" position by hydraulic pressure and manual actuation means to switch from the "jet" position to the "shower" position, characterized by a switching piston (14) whose peripheral region is exposed in the inlet channel of water (la) which comprises a first sealing element (14a) cooperating with a conical seat (2a) located in the channel leading to the "shower" orifice and a second conical sealing element (14b) oriented towards the 'opposite of the previous one which cooperates with a corresponding conical seat (3a) situated in the channel leading to the "jet" orifice, and in that a piston (14) capable of effecting a limited axial movement between the two coaxial seats, is biased towards the closing of the "shower" orifice by a spring (il) and p could have been kept in this position by water pressure, the arrangement being such that by overcoming the force of the spring by manual pressure, the piston (14) can be in the closed position of the "jet" orifice ", also being held in this position by hydraulic pressure.

2. Apple watering device for sanitary devices according to claim 1 characterized in that the switching piston (14) is mounted at the end of a rod (8) whose other end carries a rotary actuation button limited (10) which is loaded by a spring (11) resting on the casing (1) of the device

3. Apple sprayer for sanitary appliances according to claim 2, characterized in that the two sealing elements of the switching piston (14) are lip seals (14a, 14b), the arrangement being such that the seal ( 1da) assigned to the "shower" port (5) has a smaller diameter and, consequently, has a smaller area exposed to the action of hydraulic pressure, than the joint assigned to the "jet" orifice (4) .

4. Apple sprinkler for sanitary devices according to claim 2, characterized in that between the two conical sealing elements (24a, 24b) of the switching piston (24) is interposed an O-ring (24c) which completes their outline in the form of a bicone.

5. Apple sprinkler according to any one of claims 2 to 4 characterized in that the inner face of the button (10) has tongues (13) having a nose or a hook (13a) which, by turning the button (10) when it is in the "jet" position, engages in a clearance (12a) thereby maintaining the piston (14) in this position.

6. Apple sprinkler for sanitary appliances according to claim S characterized in that the piston rod (8) is mounted in a bearing (6) having two separate support points (6a, 9) and in that it is sealed by a sleeve 7 interposed between these two points.