FR2485061A1 - Water flush for toilet - includes auxiliary reservoir which fills as tank empties to reduce refilling time - Google Patents

Abstract

The flush for w.c.s. includes an actuating shaft connected to an hydraulic distributor. Movement of the shaft simultaneously opens an evacuating valve and feeds water from the inlet into an auxiliary reservoir which starts to fill as the tank is emptying. When the auxiliary reservoir is full, the valve and shaft are automatically forced down by the pressure of water in the distributor. Water is then directed into the main tank via a ball valve which cuts off the water supply when the tank is full.

Description

Les mecani@mes de chasse d'eau traditionnels alimentés par un robinet flotteur présentent l'inconvénient d'un rem- plissage bruyant et relativement long. The traditional flushing mechanisms fed by a float valve have the drawback of noisy and relatively long filling.

De plus,lorsqu'une fuite intervient,soit au robinet flotteur soit au clapet de vidange,l'écoulement s'effectue de façon permanente par le siphon de la cuvette,entraînant une surconsommation d'eau très importante totalement gaspil lée,même si la Suite est très faible. In addition, when a leak occurs, either at the float valve or at the drain valve, the flow takes place permanently by the siphon of the bowl, resulting in a very significant overconsumption of totally wasted water, even if the Following is very small.

La présente invention a pour but de remédier à ces in convéniente.Elle se rapporte à un dispositif dans lequel le robinet flotteur est remplacé par un clapet à billes comman- dé par un distributeur hydraulique et comporte également un dispositif temporisateur permettant la vidange du réservoirs
l'invention sera parfaitement comprise si on se réfère à la figure ci annexée représentant une coupe verticale du dispositif dans lequel I est le réservoir principal coiffé de son couvercle 2 lequel est percé d'un trou 30le réservoir comporte aussi un orifice inférieur 4 pour le vidage de l'veau assurant la chasse. l'intérieur de I,à la pertie supérieure se trouve un distributeur hydraulique 5 ouvert à sa partie inférieure mais comportant un couvercle 6 prolonge vers le haut par une gaîne7dans laquelle coulisse une tige 8O
La tige 8 porte deux pistons respectivement de haut en bas,9 qui est surmonté d'un épaulement 10 et le piston Il
le distributeur comporte encore,de haut en basales orifices 12,13;;14 et 15,l'orifice I4 étant celui de l'arrivée de l'eau dans le mécanisme
la tige 8 est,par sa partie inférieure,solidaire dDun élément 16 se terminant,à son extrémité par un clapet I7 qui,dans la position rabaissée de la tige,vient s'appliquer sur le siège d'étanchéité de l'orifice 4.The object of the present invention is to remedy these inconveniences. It relates to a device in which the float valve is replaced by a ball valve controlled by a hydraulic distributor and also includes a timer device for emptying the tanks.
the invention will be perfectly understood if reference is made to the appended figure representing a vertical section of the device in which I is the main reservoir capped with its cover 2 which is pierced with a hole 30 the reservoir also includes a lower orifice 4 for the emptying of the calf ensuring hunting. inside I, at the upper part is a hydraulic distributor 5 open at its lower part but having a cover 6 extends upwards by a sheath 7in which slides a rod 8O
The rod 8 carries two pistons respectively from top to bottom, 9 which is surmounted by a shoulder 10 and the piston II
the distributor also comprises, from top to bottom orifices 12, 13 ;; 14 and 15, the orifice I4 being that of the arrival of the water in the mechanism
the rod 8 is, by its lower part, secured to an element 16 ending, at its end by a valve I7 which, in the lowered position of the rod, is applied to the sealing seat of the orifice 4.

les orifices I2 et I3 communiquent,par les conduits 18 et I9,avec la partie supérieure d'un petit réservoir 20 en forme de tube vertical dont la partie supérieure se trouve au dessus du niveau de l'orifice I5 tandis que son extrémi- té inférieure se prolonge jusque vers le bas du réservoir. the orifices I2 and I3 communicate, via the conduits 18 and I9, with the upper part of a small reservoir 20 in the form of a vertical tube, the upper part of which is above the level of the orifice I5 while its end bottom extends to the bottom of the tank.

Ce réservoir 20 comporte à chacune de ses extremités, un orifice 21 en haut et 22 en bas munis chacun d'un siège d'étanchéité pour billes comme par exemple un cône. This reservoir 20 comprises at each of its ends, an orifice 21 at the top and 22 at the bottom each provided with a sealing seat for balls such as for example a cone.

A l'intérieur de 20 se trouvent placées deux billes 23 et 24 sont la densité est inférieure à un. Inside 20 are placed two balls 23 and 24, the density is less than one.

L'orifice I5 se prolonge par un conduit 25 qui,pat un ori Çice 25 a,débouche dans un clapet à billes de type couru puisque connu par le brevet PIAT # LE GOFF deposé en France l 27 Avril 1979,et dans lequel 25 est l'enveloppe,27 le compartiment supérieur,20 le compartiment inferieur,29 la grille de séparation,30 l'orifice de sortie du compartiment supérieur muni d' un siègs d'étanchéïté,31 l'orifice de sortie du compartiment inférieur également muni d'un siège d'étanchéïté interne,32 la bil@e supérieure de faible densité,33 la bille inférieure de forte densité. The orifice I5 is extended by a conduit 25 which, through an orifice 25a, opens into a ball valve of the run type since known by the patent PIAT # LE GOFF filed in France on April 27, 1979, and in which 25 is the casing, 27 the upper compartment, 20 the lower compartment, 29 the separating grid, 30 the outlet port of the upper compartment provided with a sealing seats, 31 the outlet port of the lower compartment also provided with 'an internal sealing seat, 32 the upper bil @ e of low density, 33 the lower ball of high density.

Le clapet à billes comporte un élément nouveau non contenu dans le brevet cité.Il s'agit d'une prise d'air constituée par un compartiment 34 voisinnant avec le compartiment 27,placé soit au dessus comme dans la figure annexee,soit sur le cô- té et communicant avec lui par une grille 35.Ce compartiment 34 comporte un orifice 36 muni d un siège d'étanchéïté et contient une bille 37 de faible densité. The ball valve includes a new element not contained in the cited patent. It is an air intake constituted by a compartment 34 adjoining the compartment 27, placed either above as in the appended figure, or on the side and communicating with it by a grid 35. This compartment 34 has an orifice 36 provided with a sealing seat and contains a ball 37 of low density.

Un tel dispositif de prise d'air permet, en respectant les réglementations en vigueur,de prolonger l'orifice 30 de sortie de l'eau par un conduit 38 débouchant en 39 au fond du réservoir de manière à ce que l'orifice 39 soit immergé lors du remplissage afin d'éviter le bruit de ruissellement de l'eau. Such an air intake device makes it possible, in accordance with the regulations in force, to extend the water outlet orifice 30 by a conduit 38 opening at 39 at the bottom of the tank so that the orifice 39 is submerged during filling to avoid the sound of water runoff.

Enfin, la tige b colporte à sa partie supérieure,à l'exté- rieur du couvercle 2,une manette 40 avec laquelle l'usager peut actionner le mécanisme. Finally, the rod b peddles at its upper part, outside the cover 2, a lever 40 with which the user can actuate the mechanism.

Le fonctionnesent est le suivant:
En position d'attente,tige abaisse et clapet de vidange fermé, les billes 32,33 et 37,figurées en pointillé,sont bloquées sur leurs orifices 30,31 et 36.Le remplissage est réalisé,le niveau de l'eau s'est établi au plan 41 aussi bien dans le réservoir I que dans le tube 20 qui sont des vases communicants,Les billes 23 et 24 sont en flotaison à la surface.Le mécanisme est prêt à fonctionner.The function is as follows:
In the standby position, lowered rod and closed drain valve, the balls 32, 33 and 37, shown in dotted lines, are blocked on their orifices 30, 31 and 36. The filling is carried out, the water level s' is established in plane 41 both in the tank I and in the tube 20 which are communicating vessels, The balls 23 and 24 are floating on the surface. The mechanism is ready to operate.

L'enclanchement d'une opération s'effectue en tirant la manette 40 vers le haut ce qui amène le clapet de vidange I7 en position d'ouverture,le piston II venant s'intercaler entre 1' orifice d'arrivèe de leau I4 et le départ I5 vers le clapet à billes tandis que le piston 9 vient,par son épaulment IO,buter sur la fc interne du couvercle 6.Il s'intercale entre les ori fices 12 et I3 en ouvrant le passage de 11 eau vers l'orifice 13.La position des différents éléments de la tige est alors celle qui est figurée en pointillé. The operation is started by pulling the handle 40 upwards, which brings the drain valve I7 to the open position, the piston II being inserted between the water inlet orifice I4 and the start I5 towards the ball valve while the piston 9 comes, by its shoulder IO, to abut on the internal fc of the cover 6.It is interposed between the orifices 12 and I3 by opening the passage of 11 water towards orifice 13.The position of the different elements of the rod is then that which is shown in dotted lines.

Cette position entraîne la vidange du réservoir et,en même temps celle des éléments 26 et 20. This position results in the emptying of the tank and, at the same time, that of the elements 26 and 20.

En effet le clapet 26 se trouvant en communication avec l'air libre par le canal 25 et l'orifice I5la pression y tom- be à zéro.La bille 33,de par sa forte densité,tombe au fond de son alvéole en libérant l'orifice 31 par lequel l'eau qui rem- plissait 26 se vidange dans le réservoir.la bille 32 retombe alors sur la grille 29 et libère 15 ajutage formé par les nri- fices 25 a et 30.De même la bille 37 retombe sur la grille 35 et libère l'orifice 36 formant prise d'air. In fact, the valve 26 being in communication with the open air through the channel 25 and the orifice I5, the pressure therein drops to zero. The ball 33, due to its high density, falls to the bottom of its cell releasing the orifice 31 through which the water which filled 26 drains into the reservoir. the ball 32 then falls back onto the grid 29 and releases 15 nozzle formed by the holes 25 a and 30. Similarly the ball 37 falls back onto the grid 35 and releases the orifice 36 forming an air intake.

9ans le meme temps,les billes 23 et 24 descendent au fond du tube 20 en même temps que le niveau jusqueà ce que la bille 24 viennent se poser sur l'orifice 22 qu'elle vient boucher, ce qui ne se produit que lorsque le réservoir est presque entière ment vidangé du fait que l'orifice 22 est placé au fond du réservoir. 9years the same time, the balls 23 and 24 descend to the bottom of the tube 20 at the same time as the level until the ball 24 comes to rest on the orifice 22 which it comes to block, which only occurs when the tank is almost completely drained because the orifice 22 is placed at the bottom of the tank.

Le tube 20 commence alors à se remplir par 19,l'air s'éva tuant par l'orifice 21.La bille 23 monte avec le niveau jusqu' à venir boucher l'orifice 21. The tube 20 then begins to fill with 19, the air escaping through the orifice 21. The ball 23 rises with the level until it comes to block the orifice 21.

A ce moment l'eau qui continue d'arriver en 20 par 19,ne peut circuler que par le canal 18 pour déboucher dans le distributeur en 12.La pression de l'eau s'exerce alors sur la fa te supérieure du piston 9 ce qui repousse la tige 8 vers le bas pour la ramener à sa position initiale,clapet de vidange refermé.0n voit que,dans la position de fin de course,le clapet de vidange jouant le rôle de butée,le piston 9,par la for- ce d'inertie et l'intervention du circuit 25,s'est déplacé au delà de ce qui aurait été nécessaire pour dégager l'orifice 13. At this time the water which continues to arrive in 20 by 19, can only circulate through the channel 18 to open into the distributor at 12. The water pressure is then exerted on the upper face of the piston 9 which pushes the rod 8 down to bring it back to its initial position, closed drain valve. We see that, in the end-of-travel position, the drain valve acting as a stop, the piston 9, by the force of inertia and the intervention of circuit 25, has moved beyond what would have been necessary to clear the orifice 13.

Ce supplément de course intervenant alors que l'orifice I2 n'alimente plus le distributeur,permet la détente de l'eau se trouvant dans le tube 20 de sorte que la pression y tombe à zéro. This additional travel intervening while the orifice I2 no longer feeds the dispenser, allows the expansion of the water in the tube 20 so that the pressure there drops to zero.

L'eau s'écoule maintenant par l'orifice 15,e canal 25 et l'orifice 25 a.Le jet traverse la charnbre 26 et,par l'orifice 30,le conduit 3d et l'orifice 39,débouche dans le réservoir I qui se remplit.Avec la montée en niveau,l'eau pénètre dans 26 par l'orifice 33,soulève la bille 32 qui se place dans le pas sage au jet et,poussée par celui-ci,vient se bloquer sur lesiège d'étanchéité de l'orifice 30,L'eau circule alors de 25a à 31 et provoque un flux qui aspire à son tour la bille 33 qui vient se plaquer sur le siège d'étanchéïté de ltori- fice 3I.De même pour la bille 37 sur l'orifice 36. The water now flows through port 15, channel 25 and port 25 a. The jet passes through the hinge 26 and, through port 30, the 3d conduit and port 39, opens into the tank. I. which fills up. With the rise in level, the water enters 26 through the orifice 33, lifts the ball 32 which is placed in the wise step with the jet and, pushed by the latter, comes to hang on the seat d sealing of the orifice 30, The water then circulates from 25a to 31 and causes a flow which in turn sucks the ball 33 which comes to be pressed against the sealing seat of the port 3I. Likewise for the ball 37 on port 36.

L'alimentation de l'eau est stoppée,le réservoir est rempli. The water supply is stopped, the tank is filled.

A ce moment,la bille 24 qui était restée plaquée sur l'orifice 22,remonte à la surface de l'eau en vertu du prin cipe d'Archimède,du fait que la pression est tombée à zéro dans le tube 20. At this time, the ball 24 which had remained pressed against the orifice 22, rises to the surface of the water by virtue of the Archimedes principle, because the pressure has dropped to zero in the tube 20.

le niveau général s'établit au plan 41 aussi bien dans le réservoir I que dans le tube 20.Le mécanisme est en état de fonctionner à nouveau. the general level is established on the plane 41 as well in the tank I as in the tube 20. The mechanism is in working order again.

On voit qu'un tel mécanisme est d'un fonctionnement extrêmement silencie=x.Il suffit de dimensionner très largement les conduits d'écoulement de l'eau afin de liniter la vitesse de celle ci ce qui élimine les sifflements liés,dans les mécanismes traditiomnels,au laminage de l'eau dans des conduits nécessairement étranglés. We see that such a mechanism is of an extremely silent operation = x. It is enough to dimension very widely the water flow conduits in order to liniter the speed of this one which eliminates the related whistles, in the mechanisms traditiomnels, to the rolling of water in necessarily constricted conduits.

En meAme temps,on obtient un débit très important qui assure un remplissage extrêmement rapide. At the same time, a very high flow rate is obtained which ensures extremely rapid filling.

le risque de fuite est beaucoup moindre avec le clapet à billes qu'avec n'importe quel robinet flotteur du fait que c'est la pression de l'eau qui assure l'étanchéité des billes sur leurs sièges.En outre,si une fuite se produit au cla pet de vidange,elle n'entraîne que le vidage au réservoir et non plus un écoulement permanent. the risk of leakage is much less with the ball valve than with any float valve because it is the pressure of the water that seals the balls on their seats. occurs at the drain valve, it only causes the tank to be emptied and no longer a permanent flow.

EESin,moyenXlant des outillages appropriés,notamment par le moulage des pièces en matière plastique par injection,un tel mécanisme peut être produit industriellement à un faible court. EESin, meansXlant of the appropriate tools, in particular by the molding of the plastic parts by injection, such a mechanism can be produced industrially at a low short.

L'invention s'applique particulièrement aux réservoirs de chasse de W.C. mais aussi à tous problèmes de remplissage et vidage d'autres réservoirs comme,par exemple,dans les bé tonnieres.  The invention is particularly applicable to flush tanks of W.C. but also to all problems of filling and emptying of other tanks such as, for example, in concrete mixers.

La précision du blocage à niveau fixe ouvre aussi une application pour le conditionnement de tous liquides en bidons,futs,tonneaux etc... The precision of the fixed level blocking also opens an application for the packaging of all liquids in cans, drums, barrels, etc.

Claims (3)

REVENDICATIONS I. Mécanisme de chasse d'eau caractérisé par le fait que le cycle d'une opération est enclanché par le déplacement de la tige d'un distributeur hydraulique et que ce déplacement provoque à la fois l'ouverture du clapet de vidange et l'ali- tentation d'un petit réservoir temporisateur qui ne commence à se remplir qu'à l'issue de la vidange du réservoir et pros voque automatiquement,à l'issue de son propre remplissage,la fermeture du clapet de vidange et la mise en action du rem- plissage à nouveau du réservoir principal au moyen d'un système de clapet à billes de type connu et qu'à l'issue de ce remplissage,l'ensemble du dispositif se remet en position de fonctionner à nouveau. 2.- Mécanisme de chasse d'eau selon la revendication I carac- térisé par le fait que le petit réservoir temporisateur est constitué par un tube vertical comportant à chaque extrémité un orifice muni d'un siège interne d'étanchéîté et qu'il con- tient deux billes de faible densité qui,en vertu du principe d'Archimède,sont en état de flotaison dans la position du ré réservoir rempli 3.- Mécanisme de chasse d'eau selon revendication 1 et 2,caractérisé par le fait queZavec la vidange simultanée du réservoir principal et du tube temporisateur qui sont des vases com municants,les deux billes sont entraînées au fond du tube jusqu'à ce que celle du dessous vienne en boucher l'orifice inférieur et qu'à ce moment,le remplissage du tube entraîne,par flotaison l'autre bille vers le haut jusqu'à venir se plaquer sur l'orifice supérieur après que l'air ait été évacué par cet orifice. 4,- Mécanisme de chasse d'eau selon les revendications 2 et 3 caracterise par le fait que l'extrémité inférieure du tube tem porisateur se trouve au voisinage du fond du réservoir de telle sorte que le remplissage de ce tube ne commence qu'au moment où la vidange est déjà presque terminée.CLAIMS I. Flushing mechanism characterized in that the cycle of an operation is initiated by the displacement of the rod of a hydraulic distributor and that this displacement causes both the opening of the drain valve and the supply of a small timer tank which does not start to fill until after the tank has been emptied and pros automatically, after its own filling, the closing of the drain valve and the when the main tank is filled again by means of a ball valve system of known type and that after this filling, the entire device returns to the operating position again. 2.- Flushing mechanism according to claim I characterized in that the small timer tank is constituted by a vertical tube comprising at each end an orifice provided with an internal seat sealed and that it con - holds two spheres of low density which, by virtue of the Archimedes principle, are in a floating state in the position of the filled re-reservoir 3.- Flushing mechanism according to claim 1 and 2, characterized in thatZwith the simultaneous emptying of the main tank and the timer tube which are communicating vessels, the two balls are driven to the bottom of the tube until that below comes to plug the lower orifice and that at this time, filling the tube drives, by floating the other ball upwards until it comes to be pressed on the upper orifice after the air has been evacuated by this orifice. 4, - Flushing mechanism according to claims 2 and 3 characterized in that the lower end of the tem porateur tube is located near the bottom of the tank so that the filling of this tube begins only when the emptying is almost finished. 5.- Mécanisme de chasse d'eau selon la revendication 4,caracté risé par le fait que la partie inferieure du tub e temporisateur est modifiable en hauteur par rapport à la partie supérieure fixe,de manie à pouvoir régler le niveau de vidage du réservoir.5.- flushing mechanism according to claim 4, character ized in that the lower part of the timer tube is changeable in height relative to the fixed upper part, so as to be able to adjust the level of emptying of the tank. . 6.-Mécanisme de chasse d'eau selon la revendication 3,caracté- risé par le fait qu'à l'issue du remplissage du tube temporisateur,la pression s'exerce de manière à ramener la tige du distributeur dans sa position initiale ce qui entraîne, simultanément,la fermeture du clapet de vidange et la mise en action du remplissage à nouveau par un clapet à billes de type connu.6.-flushing mechanism according to claim 3, characterized in that after filling the timer tube, the pressure is exerted so as to return the dispenser rod to its initial position this which causes, simultaneously, the closing of the drain valve and the activation of the filling again by a ball valve of known type. 7.6 Mécaniseme de chasse d'eau selon les revendications I et 6,caractérisé par le fait que la tige du distributeur hydrau lique est ménagée de manière à ce que,lors de la fermeture du clapet de vidange qui joue le role de butée,la course soit légèrement supérieure à ce que nécessiterait le simple dégagement des orifices et qu'ainsi l'eau se trouvant dans le tube temporisateur se détende pour que la pression y tombe à zéro et permette à la bille inférieure de remonter à la surface à l'issue du remplissage du réservoir principal. 7.6 Flushing mechanism according to claims I and 6, characterized in that the rod of the hydraulic distributor is arranged so that, when closing the drain valve which acts as a stop, the stroke is slightly higher than what would be required to simply clear the orifices and so that the water in the timer tube relaxes so that the pressure drops to zero and allows the lower ball to rise to the surface at the end filling the main tank. 8. - Mécanisme de chasse d'eau selon les revendications I et 6,caractérisé par le fait que le clapet à billles de type connu comporte un compartiment supplémentaire voisin du compartiment principal,communicant avec lui par une grille, comportant un orifice muni d'un siège d'étanchéïté interne et contenant une bille qui vient se bloquer sur ce siège en même temps que les deux autres se bloquent également,de sorte que,pendant toute la durée de remplissage du réservoir principal par le clapet à billes,l'orifice du compartiment supplémentaire joue le rôle d'une prise d'air et qu'on peut alors,tout en respectant les règlements en vigueur,immerger le tube de déversement de manière à éliminer les bruits de ruissellement 8. - Flushing mechanism according to claims I and 6, characterized in that the known type ball valve includes an additional compartment adjacent to the main compartment, communicating with it by a grid, comprising an orifice provided with an internal sealing seat and containing a ball which comes to block on this seat at the same time as the other two also block, so that, throughout the duration of filling of the main tank by the ball valve, the orifice of the additional compartment acts as an air intake and we can then, while respecting the regulations in force, immerse the discharge tube so as to eliminate run-off noises