Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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Module sanitaire à nettoyage automatique comportant une
cuvette et un dossier mobiles par basculement
L'invention concerne un module sanitaire à nettoyage
automatique, du type pouvant être mis en place dans les
lieux publics et dont les opérations de nettoyage sont
commandées de manière automatique, dès lors que le départ
d'un utilisateur a été détecté.
Ce type de module comporte généralement .
- un bâti ;
une cuvette de W-C montée pivotante sur le bâti, entre
une position d'utilisation et une position de
nettoyage ;
- un dossier monté pivotant sur le bâti au-dessus de la
cuvette, entre une position d'utilisation et une
position de nettoyage ;
- un mécanisme de commande du passage de la cuvette et
du dossier de leur position d'utilisation à leur
position de nettoyage et réciproquement.
Un module sanitaire de ce type est décrit dans la
demande de brevet français publiée sous le numéro FR
2 635 131 au nom de la demanderesse, ainsi que dans le
brevet américain correspondant, délivré sous le numéro US
5 090 069.
La cinématique d'un tel module, pour le passage de la
position d'utilisation à la position de nettoyage, est
assurée par un motoréducteur unique, qui, par
l'intermédiaire d'un disque à came rainurée, actionne un
levier articulé sur un axe fixe et commandé par un galet
circulant dans la came rainurée, une biellette entraînée
par le levier assurant la rotation du dossier.
Ce module donne entière satisfaction. Il équipe
d'ailleurs de nombreux sanitaires publics. Toutefois, les
inventeurs ont souhaité apporter des améliorations à ce
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type de module, afin d'en réduire la taille et le poids,
et d'en simplifier la cinématique.
A cet effet, l'invention propose un module sanitaire
du type précité, dont le mécanisme de commande comporte .
- un moteur couplé à l'axe du dossier, et
- une transmission couplant en rotation l'axe du dossier
et l'axe de la cuvette.
De la sorte, le mouvement de rotation du moteur est
transmis à la cuvette par l'intermédiaire du dossier. I1
en résulte un gain substantiel de poids et de place, et
une cinématique simplifiée.
D'autres objets et avantages de l'invention
apparaîtront à la lumière de la description faite ci-après
en référence aux dessins annexés dans lesquels .
- les figures 1 à 6 sont des vues d'un module sanitaire
selon l'invention, montré dans une position
d'utilisation .
- la figure 1, une vue en perspective de trois
quarts avant, du côté gauche,
- la figure 2, une vue d'élévation en plan du côté
gauche,
- la figure 3, une vue en perspective de trois
quarts avant, du côté droit,
- la figure 4, une vue d'élévation en plan du côté
droit,
- la figure 5, une vue d' élévation en plan de face,
et
- la figure 6, une vue en plan de dessus ;
- les figures 7 à 9 sont des vues du module sanitaire
des figures 1 à 6, montré dans une position intermédiaire
entre la position d'utilisation et une position de
nettoyage .
- la figure 7, une vue d'élévation en plan du côté
gauche,
- la figure 8, une vue d'élévation en plan du côté
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droit, et
- la figure 9, une vue en perspective de trois
quarts arrière, du côté droit
- les figures 10 à 12 sont des vues du module sanitaire
des figures 1 à 9, montré dans une position de nettoyage .
- la figure 10, une vue d' élévation en plan du côté
gauche,
- la figure 11, une vue d'élévation en plan du côté
droit, et
- la figure 12, une vue en perspective de trois
quarts arrière, du côté droit.
Sur les figures est représenté un module sanitaire 1 à
nettoyage automatique, destiné par exemple à équiper un
local sanitaire public du type comprenant une enceinte
close dont l' accès est par exemple limité par une porte à
péage.
Le module 1 comporte, en premier lieu, un bâti 2 qui
forme la structure porteuse du module 1, et qui comprend
deux flancs latéraux en regard, à savoir un premier flanc
latéral 3 - ci-après dénommé flanc gauche -, et un second
flanc latéral 4 - ci-après dénommé flanc droit -, reliés
par une paroi de fond 5 et surmontés d'une paroi
supérieure 6 qui, comme nous le verrons ci-après, forme
support pour des organes fonctionnels du module 1. Le bâti
2 comporte en outre, à l' opposé de sa paroi supérieure 6,
un socle 7 muni de pieds 8 pour la fixation du bâti 1 au
plancher de l'enceinte du sanitaire.
Le module 1 comporte en second lieu une cuvette de W-C
9 montée pivotante sur le bâti 2, au moyen d'un axe 10
comprenant deux tourillons coaxiaux, à savoir un premier
tourillon 11 monté dans le flanc latéral gauche 3, et un
second tourillon 12 monté dans le flanc latéral droit 4,
entre .
- une position d'utilisation dans laquelle la
cuvette 9 s'étend horizontalement en saillie
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frontale par rapport au bâti 2 (figures 1 à 6),
cette position permettant notamment à un
utilisateur de s'asseoir sur la cuvette 9, et
- une position de nettoyage dans laquelle la cuvette
9 est escamotée verticalement dans le bâti
(figures 12 à 12), position dans laquelle la
cuvette 9 est destinée à étre nettoyée par
aspersion d'eau additionnée de détergents au moyen
d'un dispositif de nettoyage qui, n'entrant pas
dans le cadre de l'invention, ne sera pas décrit
en détail.
En troisième lieu, le module sanitaire 1 comporte un
dossier 13 monté pivotant sur le bâti 2 au-dessus de la
cuvette 9, au moyen d'un axe 14 comprenant deux tourillons
coaxiaux, à savoir un premier tourillon 15 monté dans le
flanc latéral gauche 3, et un second tourillon 16 monté
dans le flanc latéral droit 4, entre .
- une position d'utilisation dans laquelle le
dossier 13 s'étend sensiblement verticalement aux
bords des flancs 3, 4, à l'opposé de la paroi de
fond 5, et
une position de nettoyage dans laquelle le dossier
13 est escamoté dans le bâti 2.
Les positions d'utilisation et de nettoyage du dossier
13 correspondent respectivement aux positions
d'utilisation et de nettoyage de la cuvette 9, leurs
mouvements de rotation respectifs lors du passage d'une
position à l'autre étant synchronisés, comme nous le
verrons ci-après.
En position d'utilisation, le dossier 13 ferme
partiellement le bâti 2 en reliant des bords antérieurs
17, 18 des flancs latéraux 3, 4. Un cache (non représenté)
disposé à l' aplomb du dossier 13 complète cette fermeture
en recouvrant une ouverture 19 ménagée entre les flancs 3,
4 au-dessus du dossier 13, le dossier 13 en position
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d'utilisation et le cache formant ainsi, conjointement,
une paroi frontale du bâti 2.
En position de nettoyage, le dossier 13 a pivoté d'un
demi-tour autour de son axe 14 et se trouve disposé
5 verticalement dans le bâti 2 entre les flancs 3, 4.
Comme cela est visible sur la figure 1, le dossier 13
présente un bord supérieur 20 échancré, qui ménage, lors
du passage de l'une à l'autre des positions, .un espace
permettant le libre passage de la cuvette 9, sans risque
de collision.
Le module sanitaire 1 comporte en outre un mécanisme
21 de commande du passage simultané de la cuvette 9 et du
dossier 13 de leur position d'utilisation à leur position
de nettoyage, et réciproquement.
Ce mécanisme 21 comporte un moteur 22 monté sur la
paroi supérieure 6 du bâti 2 à l'aplomb du flanc gauche 3,
et couplé en rotation au premier tourillon 15 de l' axe 14
du dossier 13.
Plus précisément, le moteur 22 comprend, du côté du
flanc latéral gauche 3, un arbre de sortie 23 sur lequel
est fixée une première poulie 24 dentée, tandis que sur le
premier tourillon 15 de l'axe 14 du dossier 13 est fixée
une seconde poulie 25 dentée couplée en rotation à la
première 24 au moyen d'une courroie de transmission
synchrone 26 dentée.
Le mécanisme de commande 21 comporte, par ailleurs, du
côté du flanc latéral droit 4, une transmission 27
couplant en rotation le second tourillon 16 de l'axe 14 du
dossier 13 et le second tourillon 12 de l'axe 10 de la
cuvette 9.
Plus précisément, et comme cela est bien visible sur
la figure 4, la transmission 27 comporte .
- un pignon 28 monté et fixé sur le second tourillon 16
de l'axe 14 du dossier 13,
- une roue dentée 29 montée en rotation sur le flanc 4
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et engrenant le pignon 28
- un excentrique 30 fixé sur la roue dentée 29, cet
excentrique 30 se présentant sous la forme d'une tige
vissée sur la roue 29 et dont une partie s'étend en
saillie sensiblement radiale par rapport à la
périphérie de la roue 29
- une manivelle 31 montée et fixée sur le second
tourillon 12 de l'axe 10 de la cuvette 9 : et
- une bielle 32 reliant l'excentrique 30 à la manivelle
31.
En partant de la position d'utilisation, le passage
vers la position de nettoyage s'effectue comme suit (une
position intermédiaire entre la position d'utilisation et
la position de nettoyage est illustrée sur les figures 7 à
9, auxquelles il est fait référence dans ce qui suit).
Après détection d'un évènement prédéterminé (par
exemple la fermeture de la porte à péage de l' enceinte du
sanitaire par le dernier utilisateur), une centrale
électronique de contrôle (non représentée) commande
l'alimentation électrique du moteur 22, lequel, par
l'intermédiaire de la courroie de transmission 26,
entraîne en rotation la poulie 25 dans le sens horaire
(tel que défini dans le plan de la figure 7 et tel
qu' indiqué sur cette figure par la flèche F1) , provoquant
ainsi le basculement du dossier 13.
Le basculement du dossier 13 provoque la rotation
simultanée du pignon 28 dans le sens antihoraire (tel que
défini dans le plan de la figure 8 et tel qu'indiqué sur
cette figure par la flèche F2). La roue dentée 29, qui par
engrènement du pignon 28 se trouve alors entraînée dans le
sens horaire (flèche F3, figure 8), provoque le
basculement de l'excentrique 30, lequel induit à son tour
le déplacement de la bielle 32 vers le bas ( flèche F4 ) et
entraîne ainsi la rotation de la manivelle 31 dans le sens
horaire (flèche F5) . A la fin du mouvement, le dossier 13
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a subi un retournement à 180°, tandis que la cuvette a
subi une rotation de 90° (il suffit pour cela de choisir
pour la roue dentée 29 un diamètre double de celui du
pignon 28 et pour la manivelle 31 une longueur égale à la
distance de l'extrémité de l'excentrique 30 à l'axe de la
roue dentée 29).
Le module comporte également un dispositif de sécurité
33 permettant d'éviter que le basculement de la cuvette 9
et du dossier 13 ne soit commandé alors qu'un poids (par
exemple celui d'un enfant), est exercé sur la cuvette 9.
Ce dispositif de sécurité 33 comprend un capteur 34 à
contact électrique mobile, fixé sur le flanc gauche 3 du
bâti 2, actionné par un levier 35 pivotant ayant une
extrémité supérieure 36 disposée en regard du contact, et
I5 une extrémité inférieure 37 reliée à un ressort de rappel
38 qui sollicite le levier 35 vers une position de repos
(figure 1) dans laquelle l'extrémité supérieure 36 est
écartée du contact.
Lorsqu'une masse d'une valeur supérieure à une valeur
seuil prédéterminée (par exemple 3 à 4 kg, ce qui
correspond à la masse d'un petit enfant) est posée sur la
cuvette 9, celle-ci bascule autour de son axe 10,
provoquant le pivotement du levier 35 à l'encontre du
ressort de rappel 38, vers une position active dans
laquelle son extrémité supérieure 36 actionne le contact
du capteur 34, la centrale de contrôle à laquelle est
relié le capteur 34 bloquant alors le mécanisme 21 de
commande de basculement de la cuvette 9.
Afin de permettre un certain débattement angulaire de
la cuvette 9 autour de son axe 10 indépendamment du
mécanisme de commande 21 et sans forcer sur celui-ci, le
dispositif de sécurité 33 comporte un système
d'amortissement 39, intégré au mécanisme de commande 21.
Ce système d'amortissement 39 se présente sous la
forme d'un lien élastique reliant deux portions de la
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bielle 32 mises bout à bout, à savoir une portion
supérieure 40, reliée à l'excentrique 30, et une portion
inférieure 41, reliée à la manivelle 31.
Ce lien élastique 39 comprend par exemple un ressort
travaillant en compression, interposé entre les deux
portions 40, 41 de la bielle 32, et dont la raideur est
choisie de manière que, sous son poids seul, la cuvette 9
ne pivote pas suffisamment pour provoquer le basculement
du levier 35 vers sa position active, tandis que sous le
IO poids conjugué de la cuvette 9 et d'un poids prédéterminé
posé sur la cuvette (en pratique de masse supérieure à 3 à
4 kg), celle-ci pivote autour de son axe 10 jusqu'à
provoquer le basculement du levier 35 vers sa position
active, ce qui actionne le contact du capteur 34 et
empêche ainsi le déclenchement du mécanisme 21 de commande
du basculement de la cuvette 9 et du dossier 13.
Par ailleurs, comme cela est représenté sur la figure
1 notamment, le module sanitaire 1 comporte un système 42
de compensation passive du poids de la cuvette 9, visant à
limiter le couple résistant appliqué à l'axe 10 de
rotation de la cuvette 9 lorsque celle-ci pivote sous
l'action du mécanisme de commande 21, tant dans un sens
que dans l'autre.
Ce système de compensation 42, monté sur le flanc
gauche 3 du bâti 2, comporte .
- un levier 43 monté pivotant sur le flanc gauche 3
autour d'un axe de rotation 44, et couplé en rotation
au premier tourillon 11 de l'axe 10 de la cuvette 9 ;
un vérin 45 comportant un cylindre 46 ayant une
extrémité supérieure fixée à rotation au flanc gauche
3, cylindre dans lequel coulisse une tige 47 ayant une
extrémité inférieure fixée à rotation à une extrémité
libre du levier 43.
Comme cela est visible sur la figure 1, le couplage en
rotation du levier 43 et du premier tourillon 11 de l' axe
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de la cuvette 9 est réalisé au moyen d'une chaîne 48
qui engrène un premier pignon 49 monté sur le premier
tourillon 11 de l'axe 10 de la cuvette 9, et un second
pignon 50 monté sur l'axe 44 du levier 43.
5 La tension de cette chaîne 48 peut être réglée au
moyen d'un dispositif tenseur 51 comprenant un pignon 52
librement pivotant, monté sur une platine 53 montée
coulissante sur le flanc gauche 3 du bâti 2,
perpendiculairement à la chaîne 48.
10 Dès lors que la cuvette 9 pivote autour de son axe 10,
par exemple lors du basculement depuis la position
d'utilisation vers la position de nettoyage (flèche F6,
figure 7), la cuvette 9 entraîne, par l'intermédiaire de
la chaîne 48 (flèche F7) le pivotement du levier 43 autour
de son axe 44 (flèche F8), ce qui, par traction sur la
tige 47, provoque l'extension du vérin 45 (flèche F9),
lequel s' oppose à cette extension en exerçant sur la tige
47 une force de rappel dont la valeur sera choisie par
l'homme du métier - par le choix du vérin - en fonction
notamment du poids de la cuvette 9.
Le système de compensation 42 fonctionne également
dans l'autre sens, lors du passage de la cuvette 9 de sa
position de nettoyage à sa position d'utilisation, le
vérin 45 s'opposant également à sa propre compression.
Comme cela est visible sur la figure 3 notamment, le
module sanitaire 1 est en outre équipé d'un dispositif 54
de séchage de la cuvette 9 et du dossier 13.
Ce dispositif de séchage 54 comporte, d'une part, un
chariot 55 monté sur le flanc latéral droit 4 du bâti 2,
ce chariot 55 étant mobile en translation verticale en
regard d'une fenêtre 56 ménagée dans le flanc 4, entre une
position basse, dans laquelle le chariot 55 se trouve à
proximité du socle 7 (position illustrée sur Ia figure 3)
et une position haute (non représentée), dans laquelle le
chariot 55 se trouve à proximité de la paroi supérieure 6.
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ZO
En pratique, la fenêtre 56 est fermée par une paire de
brosses (non représentées) fixées sur les bords de la
fenêtre 56, permettant le passage entre elles du chariot
55 tout en formant conjointement un barrage aux
éclaboussures provoquées par l'aspersion d'eau lors du
nettoyage.
Le dispositif de séchage 54 comporte, d'autre part,
une tubulure 57 dont une première extrémité 58 est
destinée à être raccordée à un système d'alimentation en
air pulsé (non représenté), et dont une seconde extrémité
59, opposée à la première 58, est fixée sur le chariot
mobile 55, en regard de la fenêtre 56. De la sorte,
l' intérieur du bâti 2, dans lequel se trouvent la cuvette
9 et le dossier 13 en position de nettoyage, est mis en
communication avec le système d'alimentation en air pulsé.
Comme cela est visible sur la figure 3 notamment, le
chariot 55 est équipé de galets 60 rotatifs (du type
diabolo) qui coopèrent avec deux rails 61, 62 de guidage
montés sur le flanc latéral droit 4 du bâti 2, de part et
d'autre de la fenêtre 56.
Le dispositif de séchage 54 comporte en outre un
système d'entrainement du chariot, qui comprend un moteur
63 ayant un arbre de sortie 64 sur lequel est fixée une
première poulie 65 dentée ; une seconde poulie 66 dentée
est montée à rotation sur le flanc droit 4 du bâti 2 à
proximité du socle 7, une courroie synchrone 67 dentée
étant tendue entre les poulies 65, 66. La circulation de
la courroie 67 sous l' effet de la rotation de la première
poulie 65 entraîne le chariot 55 de sa position basse à sa
position haute, et réciproquement.
Ainsi, lorsque le départ du dernier utilisateur est
détecté, la centrale électronique de contrôle commande
dans un premier temps le basculement du dossier I3 et de
la cuvette 9 vers leur position de nettoyage, comme cela
est décrit ci-dessus. Puis, dans un deuxième temps, la
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centrale commande le nettoyage du dossier 13 et de la
cuvette 9. Dans un troisième temps, la centrale de
contrôle commande à la fois l'alimentation ëlectrique du
moteur 63 et l'alimentation en air de la tubulure 57. Le
dossier 13 et la cuvette 9 sont alors séchés par une lame
d'air latérale qui Ies balaie de bas en haut et
réciproquement, à mesure du déplacement du chariot 55.
Cette opération de balayage peut être répétée autant que
nécessaire, tout dépendant de la force du courant d'air
généré. Une fois l'opération de séchage achevée, le
chariot 55 étant revenu dans sa position de départ (en
l'occurrence sa position basse), la centrale de contrôle
commande le basculement à l'inverse du dossier Z3 et de la
cuvette 9, qui reviennent alors dans leur position
d'utilisation dans laquelle le module sanitaire 1 est prêt
à accueillir l'utilisateur suivant.
Le module sanitaire 1 qui vient d'être décrit présente
un certain nombre d'avantages.
En premier lieu, comme il ressort de la description
qui précède, le moteur 22 est couplé au dossier 13
seulement . c'est par le dossier 13 que le mouvement de
rotation du moteur 22 est transmis à la cuvette 9. Le
dossier se trouve ainsi intégré, fonctionnellement, au
mécanisme de commande 21. I1 en résulte une simplification
de la cinématique du module sanitaire 1 et une compacité
accrue de ce dernier, puisqu'il n'est pas nëcessaire de
prévoir deux transmissions distinctes, à savoir l'une du
moteur au dossier, et l'autre du moteur à la cuvette. En
outre, la transmission 27 interposée entre le dossier 13
et la cuvette 9 permet de réaliser une synchronisation
fiable des mouvements du dossier 13 et de la cuvette 9.
En deuxième lieu, la disposition déportée du
dispositif de séchage 54 permet également d'améliorer la
compacité du module sanitaire 1, puisque dans les modules
connus (comme décrit dans les documents FR-2 635 131 et
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US-5 090 069 déjà mentionnés), le séchage est effectué au
moyen d'une buse de soufflage alimentée en air par une
succession de tubes télescopiques qui s'engagent les uns
dans les autres, ce qui nécessite de ménager dans la
partie supérieure du bâti et dans sa partie arrière une
place suffisante pour accueillir la buse et les tubes.
