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" Valve hydraulique "
L'invention concerne des perfectionnements apportés aux valves hydrauliques, en particulier à celles que l'on utilise dans les chasses d'eau des cabinets d'aisance.
Il est d'usage courant d'utiliser des valves mécaniques pour le remplissage des chasses d'eau des cabinets d'aisance domestiques, Ces valves comprennent généralement un clapet et un siège de soupape qui peu- vent prendre une position relative d'ouverture, sous la sollicitation d'un flotteur lesté, et une position de fer- meture, sous la poussée du flotteur lorsque le réservoir
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est plein. Un inconvénient de ce type de valve provient du fait qu'elles sont très souvent extrêmement bruyantes en cours de fonctionnement, En outre, elles sont bien souvent défectueuses, de sorte qu'en plus du bruit qu'elles engendrent quand elles fonctionnent, elles provoquent la perte d'une quantité d'eau considérable,
@ On a teté de remédier à cet inconvénient en utilisant des soupapes actionnées hydrauliquement, dans lesquelles l'ouverture et la fermeture de la valve sont commandées par la pression de l'eau. Bien que de telles valves soient un peu moins bruyantes en cours de fonc- tionnement que les valves mécaniques d'un type classique, elles présentent de sérieux inconvénients, car l'eau provoque des bruits désagréables en s'écoulant dans des organes de faible section.
En ayant recours à la présente invention, toute- fois, on obtient une valve à commande hydraulique qui fonctionne sans bruit et constitue un joint sûr sous la pression de l'eau dont elle empêche ainsi le gaspillage* En outre, des moyens nouveaux sont prévus, selon lesquels certaines parties de la valve sont nettoyées automatique- ment de manière à réduire leur entretien.
D'autres dispo- sitions caractéristiques comprennent des moyens pour régler le débit de l'eau e des moyens pour déterminer la hauteur finale de l'eau dans le réservoir,
D'autres buts et caractéristiques de l'inven- tions apparaîtront dans la description détaillée que l'on en donne ci-après, en se référant aux dessins annexés,,dans lesquels des références identiques désignent les mêmes organes sur les différentes figures.
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sur ces dessins;
La figure 1 est une coupe en élévation de la tête d'une forme de réalisation préférée de l'invention;
La figure 2 est une ooupe, suivant la ligne 2-2 de la figure 1, du corps de la valve, montrant, en plan, la structure de l'obturateur; ,
La figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1;
La figure 4 est une coupe partielle d'une autre forme de réalisation préférée de l'invention;
Et la figure 5 est une vue en élévation d'une valve hydraulique montée dan. un réservoir d'eau.
Avec référence à la figure 1, une valve à commande hydraulique, désignée dans sa généralité par la référence 11, comprend un corps de soupape 12 défi- nissant une chambre cylindrique 13 et comportant une extrémité ouverte 14 et une extrémité fermée 15.
Un embout d'admission 16 est situé sensible- ment au centre de l'extrémité fermée 15 et définit à l'intérieur un orifice d'admission 17. Un siège d'obtu- ration surélevé 18 est formé sur la face interne de l'extrémité 15, autour de l'orifice 17, pour constituer une face d'obturation. Une pluralité de trous 19 sont pratiqués dans l'extrémité 15, autour de l'orifice 17; la disposition de ces trous est illustrée par la figure 3.
Un tel trou 19 traverse la paroi du corps de soupape 12 et aboutit dans le conduit de remplissage 20.
Le conduit 20 est muni d'un tuyau 21 connecté à la colonne d'eau 22, comme représenté sur la figure 5.
Un obturateur 23 est engagé de façon amovible
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dans l'extrémité ouverte 14 du corps 12 et est muni d'un joint torique 24, destiné à rendre l'assemblage étanche sous pression. L'obturateur 23 est maintenu de façon amovible à l'intérieur de la chambre 13, au moyen de la fourche 25 illustrée par les figures 2 et 5, Cette fourche oomporte des extrémités taillées en biseau, 26, et de parties 27 des extrémités internes des branches, dirigées vers l'intérieur, qui coopèrent avec des pro- tubérances 28, au nombre de quatre, formées à la péri- phérie du corpo de soupape 12, comme représenté sur la figure 2.
L'obturateur 23 comporte une saignée annulaire 29, comme représenté sur la figure 1, dans laquelle sont engagées les branches de la fourche 25, de manière à limiter les mouvements vers le haut ou vers le bas de l'obturateur 23, On notera que l'obturateur 23, qui a un profil circulaire, peut être amené dans n'importe quelle position de sa circonférence, par simple pivotement, puisque la fourche 25 s'oppose, comme déjà indiqué, à ses mouvements vers le haut et vers le bas, On remarquera également que la fourche 25 peut être amenée dans quatre positions circonférentielles différentes, de manière à pouvoir être adaptée sur n'importe quelle installation particulière.
La partie supérieure de l'obturateur 23 est munie d'une oreille 30 formée d'un côté de la tige 31.
La tige 31 est munie d'un organe de soupape 32 scellé à l'intérieur de la tige. Cet organe de soupape 92 est une valve à air d'un type connu, tel qu'utilisé dans des pneus ou autres, De telles valves étant bien connues,
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les détails de la valve 32 n'ont pas été représentés,
L'oreille 30 supporte à la manière d'un gond le bras 34, au moyen de l'axe 33. Un flotteur 35 est fixé au bras 34 par une tige 36, qui permet les mouvements ascendants et descendants du flotteur 35 résultant du changement du niveau de l'eau dans le réservoir et provo- que le pivotement du bras 34 par rapport à l'axe 33.
La tige 37 de la soupape 32 est ainsi sollicitée vers le bas par un mouvement descendant du flotteur 35 et est libérée par un mouvement ascendant de ce flotteur. Lors- que la tige 37 est abaissée, la valve 32 se trouve dans la position d'ouverture ou d'écoulement.
U système de piston 38 est monté coulissant dans la chambre 13 formée par le corps de soupape 12 et est libre, par conséquent, de se déplacer vers le haut ou vers le bas. Une jupe résiliente 39 du système de piston 38 est en contact, en raison de sa résilience naturelle, avec les parois internes de la chambre 13, de manière à constituer un joint. Le fond 40 du système de piston 38 présente une surface plane, de sorte que, lorsque le système de piston 38 est repoussé vers le bas, le fond 40 constitue un joint étanche sur le siège 18,
Un évidement, indiqué en 41, est prévu sensi- blement au centre de l'obturateur 23 et a de préférence un profil circulaire. Un embout 42, situé sensiblement au centre du système de piston 38 et dirigé vers le haut, peut se déplacer librement dans l'évidement 41.
Il est nécessaire, selon l'invention, qu'un jeu important sub- siste entre l'embout 42 et l'évidement 41, de manière à obtenir un mouvement libre du fluide entre les surfaces
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.adjacentes de l'évidement 41 et de l'embout 42. Il est également important que l'évidement 41 et l'embout 42, une fois montés, ne soient en contact en aucun point de leur périphérie car il en résulterait en joint soue pression,
Une plaque 43 est noyée dans la partie infé- rieure du système de piston 38 et comporte un trou, sen- siblement dans une partie centrale. Un déflecteur 44 est logé dans l'évidement 45 de l'embout 42 et est fixé au système de piston 38 au moyen d'un fil métallique 46.
Il est préférable de prévoir des anneaux 47 et 48 sur 1 le fil 46 pour obtenir un assemblage lâche. On notera qu'un jeu considérable est prévu autour du fil 46, de manière que le déflecteur, en se déplaçant, assure un auto-nettoyage de cet assemblage d'écoulement,
L'embout d'admission 16 est connecté de façon amovible à un raccord 49,lui-même connecta de façon amovible à un tuyau d'admission 50. Un filtre 51 est maintenu en position, au centre du tuyau d'admission, par une bride 52 logée dans le raccord 49.
Divers types de fixation peuvent être utilisés pour le tuyau d'admission 50, l'un de ces modes de fixa- tion étant illustré par la figure 5. Sur cette figure, le tuyau d'admission 50 est représenté avec une base évasée
53 et est fixée au conduit fileté 54. Une rondelle en caoutchouc 55 et un éorou d'assemblage 56 assurent la fixa- tion de l'ensemble 11 sur le fond 57 du réservoir (non représenté). La flèche 58 de la figure 1 indique la direction de l'arrivée d'eau dans le dispositif.
Un boîtier 59 est fixé de façon amovible en 60, à l'extrémité inférieure du corps desoupape 12 et est
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muni à sa partie inférieure d'une chape annulaire 61.
Un tuyau d'insonorisation 62 est logé de façonanovible dans la chape 61 et y est engagé par friction, la partie 63 du tube d'insonorisation 62 reposant sur les nervures 64 formées sur la partie évasée 53 du tuyau d'admission 50,
Pour être utilisé, le dispositif tel que repré- senté est d'abord connecté au réservoir d'une manière analogue à celle qui est représentée sur la figure 5.
Le tuyau de remplissage 21 est introduit dans la colonne 22 et l'on met le dispositif sous pression, afin que l'eau coule dans le conduit d'admission 50. Le filtre 51 élimine les grosses impuretés qui so@@ souvent présentes dans les conduits d'eau domestiques et l'eau coule dans le raccord 49 et dans l'orifice d'admission 17. La pression d'eau qui s'exerce sur la surface inférieure du système de piston 38 repousse celui-ci vers le haut et, comme il n'y a pas d'eau dans le réservoir à cet endroit, le flotteur 35 s'abaisse pour ouvrir la valve 33 par l'intermédiaire de la tige 37. En conséquence, la pression se transmet vers le haut à travers les trous par lesquels passe le fil 46 et vers l'extérieur à travers la valve 32. L'eau s'écoule dans la chambre située sous le système de piston 38 et en dehors de celle-ci par les trous 19.
Par celui des trous
19 qui aboutit au tuyau d'évacuation 20, l'eau s'écoule par le tube 21 et la colonne 22 vers la cuvette des toilettes.
Cette action se poursuit jusqu'à ce que le niveau de l'eau atteigne une position prédéterminée qui dépend de la position du flotteur, comme indiqué par la ligne 65 sur la figure 5. Lorsque ce niveau est atteint,
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le flotteur 35 flotte et écarte le bras 34 de la tige 37 pour fermer la valve 32. Un peu d'eau s'écoule après cela-, toutefois, la pression au-dessus du piston est bientôt égale à celle qui règne au-dessous du piston dans la zone de l'orifice d'admission 17. Comme l'eau s'écoule en dehors par les trous 19, il se produit alors une faible chute de pression dans la zone située au-dessous du système de piston 38.
De cette façon, le système de piston 38 est sollicité vers le bas, l'étanchéité étant assurée par la jupe résiliente 39 jusqu'à ce que la face inférieure 40 vienne s'appliquer de façon étancb'. sur le .siège surélevé 18, Comme le diamètre au-dessus du système de piston 33 est notablement plus grand que le diamètre de l'orifice d'ad- mission 17, l'étanchéité est effectivement obtenue.
Lorsque l'on fait Jaillir l'eau dans la cuvette, l'eau s'abaisse dans le réservoir et le flotteur descend en sollicitant la tige 37 vers le bas pour ouvrir la valve 32 en abaissant ainsi la pression au sommet du système de piston 38, si bien que la pression régnant au-dessous de l'orifice d'admission 17 pousse le système 38 vers le haut, pour que l'eau circule à nouveau et remplisse le réservoir, @
Comme moyen pour régler l'admission dans le réservoir par la soupape 11, on peut avoir recours à la configuration représentée sur la figure 4, Dans celle-ci, le boîtier 59 est remplacé par un bottier réglable 66 qui peut être ajusté par vissage sur le filetage 67 du corps de soupape 68. La partie inférieure 69 du corps de ooupape 68 a un profil conique complémentaire d'un profi@ interne conique du bottier 66.
En déplaçant vers le hau@ le boitier,66, par vissage en 67, l'espace annulaire 70 séparant l'extrémité 69 et le bottier 66 est réduit et Le
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flot circulant dans le dispositif est limité, En ajustant convenablement l'espace entre le bottier et l'extrémité du corps de soupape 68, le débit requis peut être obtenu.
Pour ses autres caractéristiques, la valve sera analogue à celle qui est représentée sur les autres vues.
De ce qui précède, on déduira que la présente invertion fournit une valve hydraulique qui convient aux réservoirs domestiques d'eau pour cabinets d'aisances et qui comporte certaines dispositions aptes à réduire les bruits en cours de fonctionnement.
Comme déjà indiqué, un espace important est maintenu entre l'embout 42 et les parois de l'évidement 41, de manière que ces deux éléments ne se touchent pas pour réaliser un joint. Si les espaces entre l'embout 42 et les parois de l'évidement étaient réduits, pour que les faces correspondantes soient effectivement au con- tact l'une de l'autre, le volume 71 constituerait un piège à pression, Ainsi, lorsque le système de piston 38 se déplace vers le haut, quand le flotteur 35 s'abaisse et que la valve 32 s'ouvre, la chambre 71 est mise légèrement sous pression en raison du mouvement vers le haut, Ceci provoquerait une ouverture lente de la valve pendant que la pression s'éliminerait.
En sens inverse, c'est-à-dire quand le système de piston 38 s'abaisse pour la fermeture, la zone 71 constituerait une zone confinée et la soupape 11 se fermerait lentement en provoquant un bruit regretta- ble, Ainsi, on constate qu'il est essentiel de maintenir un espace libre entre l'embout 42 et les parois de l'évi- dement 41 pour obtenir un fonctionnement sans bruit.
D'autres caractéristiques intéressantes de l'invention peuvent être obtenues en utilisant une matière
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plastique solide telle que du polyéthylène pour le flotteur 35 et une matière résistante à la oorrosion, telle que de l'acier inoxydable, pour la tige 36. En ' utilisant conjointement ces deux matières dans cette partie du dispositif, le niveau de l'eau, une fois fixé, varie très peu ou pas du tout, au cours d'une longue période d'utilisation.
Une disposition anti-siphon est également pré- vue dans le dispositif sous la forme des trous qui admettent de l'air dans le volume-défini par le bottier et empêchent qu'une succion exercée dans le tuyau d'ad- mission siphonne l'eau du réservoir vers le système d'a- limentation.
Comme autre moyen pour améliorer le fonction- nement de la valve, on notera que le fil 46, dans le système de piston 38, est sensiblement plus petit que les trous dans lesquels il est enfilé, de sorte que lorsque le'déflecteur 44 se déplace vers le haut sous l'action d'un écoulement sous pression, le fil exerce vne action d'auto.-nettoyage dans les trous.
Il est clair que les formes de réalisation qui viennent d'être décrites ne visent qu'à illustrer l'invention et ne la limitent nullement.
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"Hydraulic valve"
The invention relates to improvements made to hydraulic valves, in particular to those used in flushing toilets.
It is common practice to use mechanical valves for filling the flushes of domestic lavatories. These valves generally include a valve and a valve seat which can assume a relative open position, under the stress of a weighted float, and a closed position, under the pressure of the float when the tank
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is full. A drawback of this type of valve stems from the fact that they are very often extremely noisy during operation. In addition, they are very often defective, so that in addition to the noise that they generate when they operate, they cause the loss of a considerable amount of water,
@ We have tried to remedy this drawback by using hydraulically actuated valves, in which the opening and closing of the valve are controlled by water pressure. Although such valves are a little less noisy in operation than mechanical valves of a conventional type, they have serious drawbacks, since the water causes unpleasant noises by flowing through members of small cross-section. .
By resorting to the present invention, however, a hydraulically controlled valve is obtained which operates quietly and constitutes a secure seal under the pressure of the water, of which it thus prevents wastage. In addition, new means are provided. , according to which parts of the valve are cleaned automatically so as to reduce their maintenance.
Other characteristic arrangements include means for adjusting the flow rate of the water and means for determining the final height of the water in the tank,
Other objects and characteristics of the invention will become apparent from the detailed description given below, with reference to the accompanying drawings, in which identical references designate the same members in the various figures.
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on these drawings;
Figure 1 is a sectional elevation of the head of a preferred embodiment of the invention;
FIG. 2 is a view, taken along line 2-2 of FIG. 1, of the body of the valve, showing, in plan, the structure of the shutter; ,
Figure 3 is a section taken on line 3-3 of Figure 1;
Figure 4 is a partial sectional view of another preferred embodiment of the invention;
And Figure 5 is an elevational view of a hydraulic valve mounted dan. a water tank.
With reference to FIG. 1, a hydraulically controlled valve, generally designated by the reference 11, comprises a valve body 12 defining a cylindrical chamber 13 and having an open end 14 and a closed end 15.
An inlet nozzle 16 is located substantially in the center of the closed end 15 and defines therein an inlet port 17. A raised plug seat 18 is formed on the inner face of the nozzle. end 15, around the orifice 17, to constitute a closing face. A plurality of holes 19 are made in the end 15, around the orifice 17; the arrangement of these holes is illustrated in figure 3.
Such a hole 19 passes through the wall of the valve body 12 and ends in the filling duct 20.
The conduit 20 is provided with a pipe 21 connected to the water column 22, as shown in Figure 5.
A shutter 23 is removably engaged
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in the open end 14 of the body 12 and is provided with an O-ring 24, intended to seal the assembly under pressure. The shutter 23 is removably held inside the chamber 13, by means of the fork 25 illustrated by Figures 2 and 5, This fork oomporte bevelled ends, 26, and parts 27 of the internal ends branches, directed inward, which cooperate with protuberances 28, four in number, formed at the periphery of the valve body 12, as shown in FIG. 2.
The shutter 23 comprises an annular groove 29, as shown in FIG. 1, in which the branches of the fork 25 are engaged, so as to limit the upward or downward movements of the shutter 23, It will be noted that the shutter 23, which has a circular profile, can be brought into any position of its circumference, by simple pivoting, since the fork 25 opposes, as already indicated, its upward and downward movements It will also be noted that the fork 25 can be brought into four different circumferential positions, so that it can be adapted to any particular installation.
The upper part of the shutter 23 is provided with an ear 30 formed on one side of the rod 31.
The stem 31 is provided with a valve member 32 sealed within the stem. This valve member 92 is an air valve of a known type, as used in tires or the like, such valves being well known,
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the details of the valve 32 have not been shown,
The ear 30 supports the arm 34 in the manner of a hinge, by means of the axis 33. A float 35 is fixed to the arm 34 by a rod 36, which allows the upward and downward movements of the float 35 resulting from the change. of the water level in the tank and causes the pivoting of the arm 34 with respect to the axis 33.
The rod 37 of the valve 32 is thus urged downwards by a downward movement of the float 35 and is released by an upward movement of this float. When the rod 37 is lowered, the valve 32 is in the open or flow position.
The piston system 38 is slidably mounted in the chamber 13 formed by the valve body 12 and is therefore free to move up or down. A resilient skirt 39 of the piston system 38 is in contact, due to its natural resilience, with the internal walls of the chamber 13, so as to form a seal. The bottom 40 of the piston system 38 has a flat surface, so that when the piston system 38 is pushed downwards, the bottom 40 forms a tight seal on the seat 18,
A recess, indicated at 41, is provided substantially in the center of the shutter 23 and preferably has a circular profile. A tip 42, located substantially in the center of the piston system 38 and directed upwards, can move freely in the recess 41.
It is necessary, according to the invention, that a large clearance remains between the nozzle 42 and the recess 41, so as to obtain a free movement of the fluid between the surfaces.
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.adjacentes of the recess 41 and of the end piece 42. It is also important that the recess 41 and the end piece 42, once mounted, do not come into contact at any point of their periphery because this would result in a joint soue pressure,
A plate 43 is embedded in the lower part of the piston system 38 and has a hole, substantially in a central part. A deflector 44 is housed in the recess 45 of the nozzle 42 and is fixed to the piston system 38 by means of a metal wire 46.
It is preferable to provide rings 47 and 48 on 1 the wire 46 to obtain a loose assembly. It will be noted that a considerable play is provided around the wire 46, so that the deflector, by moving, ensures a self-cleaning of this flow assembly,
The intake nozzle 16 is removably connected to a connector 49, itself removably connected to an intake pipe 50. A filter 51 is held in position, in the center of the intake pipe, by a flange 52 housed in fitting 49.
Various types of fasteners can be used for the inlet pipe 50, one of these methods of fastening being shown in figure 5. In this figure, the inlet pipe 50 is shown with a flared base.
53 and is attached to the threaded conduit 54. A rubber washer 55 and an assembly hole 56 secure the assembly 11 to the bottom 57 of the tank (not shown). The arrow 58 in FIG. 1 indicates the direction of the water entering the device.
A housing 59 is removably attached at 60 to the lower end of the valve body 12 and is
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provided at its lower part with an annular yoke 61.
A soundproofing pipe 62 is removably housed in the yoke 61 and is frictionally engaged therein, the part 63 of the soundproofing tube 62 resting on the ribs 64 formed on the flared part 53 of the intake pipe 50,
To be used, the device as shown is first connected to the reservoir in a manner analogous to that shown in Fig. 5.
The filling pipe 21 is introduced into the column 22 and the device is put under pressure, so that the water flows into the inlet duct 50. The filter 51 removes the coarse impurities which are often present in the pipes. domestic water pipes and the water flows in the fitting 49 and in the inlet port 17. The water pressure exerted on the lower surface of the piston system 38 pushes it upwards and , since there is no water in the tank at this point, the float 35 lowers to open the valve 33 through the rod 37. As a result, the pressure is transmitted upwards through the holes through which the wire 46 passes and outwards through the valve 32. The water flows into the chamber located under the piston system 38 and out thereof through the holes 19.
By that of the holes
19 which ends at the discharge pipe 20, the water flows through the tube 21 and the column 22 to the toilet bowl.
This action continues until the water level reaches a predetermined position which depends on the position of the float, as indicated by line 65 in figure 5. When this level is reached,
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float 35 floats and pulls arm 34 away from rod 37 to close valve 32. A little water flows out after that - however the pressure above the piston soon equals that below of the piston in the area of the inlet port 17. As the water flows out through the holes 19, there is then a small pressure drop in the area below the piston system 38.
In this way, the piston system 38 is biased downwards, the sealing being provided by the resilient skirt 39 until the lower face 40 comes to rest tightly. on the raised seat 18, since the diameter above the piston system 33 is significantly larger than the diameter of the inlet 17, sealing is effectively achieved.
When the water is squirted into the bowl, the water falls into the tank and the float goes down by urging the rod 37 down to open the valve 32 thus lowering the pressure at the top of the piston system 38, so that the pressure existing below the inlet port 17 pushes the system 38 upwards, so that the water circulates again and fills the reservoir, @
As a means of adjusting the admission to the tank through the valve 11, recourse may be had to the configuration shown in Fig. 4. In this, the housing 59 is replaced by an adjustable casing 66 which can be adjusted by screwing on. the thread 67 of the valve body 68. The lower part 69 of the valve body 68 has a conical profile complementary to a conical internal profile of the housing 66.
By moving the case 66 upwards by screwing at 67, the annular space 70 separating the end 69 and the casing 66 is reduced and the
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flow circulating in the device is limited. By suitably adjusting the space between the housing and the end of the valve body 68, the required flow rate can be obtained.
For its other characteristics, the valve will be similar to that shown in the other views.
From the foregoing, it will be deduced that the present inversion provides a hydraulic valve which is suitable for domestic water reservoirs for lavatories and which comprises certain provisions capable of reducing noise during operation.
As already indicated, a large space is maintained between the end piece 42 and the walls of the recess 41, so that these two elements do not touch to form a seal. If the spaces between the nozzle 42 and the walls of the recess were reduced, so that the corresponding faces are effectively in contact with one another, the volume 71 would constitute a pressure trap. piston system 38 moves upward, when float 35 lowers and valve 32 opens, chamber 71 is slightly pressurized due to upward movement, This would cause the valve to open slowly while the pressure was released.
In the opposite direction, that is to say when the piston system 38 is lowered for closing, the zone 71 would constitute a confined zone and the valve 11 would close slowly causing an unfortunate noise. that it is essential to maintain a free space between the nozzle 42 and the walls of the recess 41 in order to obtain noise-free operation.
Other interesting characteristics of the invention can be obtained by using a material
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strong plastic such as polyethylene for the float 35 and a corrosion resistant material such as stainless steel for the rod 36. By using these two materials together in this part of the device, the water level , once set, varies very little or not at all, over a long period of use.
An anti-siphon arrangement is also provided in the device in the form of holes which admit air into the volume defined by the casemaker and prevent suction exerted in the inlet pipe from siphoning the air. water from the tank to the fuel system.
As a further means of improving valve operation, it will be appreciated that the wire 46, in the piston system 38, is substantially smaller than the holes in which it is threaded, so that when the deflector 44 moves upwards under the action of a flow under pressure, the wire exerts a self-cleaning action in the holes.
It is clear that the embodiments which have just been described are intended only to illustrate the invention and in no way limit it.
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