Brevet FR2432068A1 — publié le 19800222

L'invention a pour objet un barrage semi automatique comportant un dispositif de commande du mouvement de pivotement avec freinage du clapet de ce barrage dans le sens de la descente dès que le niveau d'eau du bief d'amont dépasse un seuil préfixé. On connaît déjà des barrages semi-automatique interposés sur un cours d'eau a régulariser dont lelit est délimité, à l'endroit du barrage, par un radier et deux culées en béton, comprenant - un clapet disposé transversalement dans le lit du cours d'eau, monté pivotant autour de son bord horizontal inférieur reposant sur le radier - des moyens de liaison-.crmDrenant un tambour relié au clapet au voisinage de son bord transversal horizontal supérieur. - un treuil à commande manuelle, entrainant le tambour, permettant de faire pivoter le clapet vers le haut dans.le sens.de la montée. - un dispositif de commande, agissant sur le tambour ou/et le treuil en vue soit de maintenir le clapet fixe, soit de libérer le clapet dans le sens de son pivotement vers le bas, selon que respectivement le niveau d'eau du bief d'amont-est au-dessous ou dépasse un seuil d'alerte préfixé. Ce dispositif de cpmmande comprend une chambre de remplissag temporaire d'eau,suscetible d'être en camxnication.avecle bief d'-amont, de manière que l'eau du bief d'amont pénètre dans cette chambre lorsque son niveau dépasse un seuil préfixé, pourvu d'un orifice d'évacuation de l'eau emmagasinée dans la chambre ; des moyens de commande, éventuellement réglables, repérant le niveau d'eau dans la chambre de remplissage; des moyens de manoeuvre reliés cinématiquement aux moyens de commande d'une part et au tambour et/ou treuil d'autre part susceptibles d'être dans un état actif ou dans un état inactif dès que le niveau d'eau dans la chambre est en dessous ou au-dessus d'un certain niveau de déclenchement.correspondant au seuil d'alerte. Dans les barrages semiautomatique connus, le dispositif de commande est agencé pour permettre le pivotement du clapet dans le sens de la descente soit de façon discontinue en plusieurs phases successives, soit de façon continue comme c'est le cas notamment dans le barrage faisant l'objet du brevet français No. 2.270.389. Cependant, dans le cas d'un fonctionnement en continu, le clapet est le plus souvent libre ce qui dans certain cas peut être un inconvénient. L'invention vise donc à remédier à cet inconvénient en proposant un barrage semi-automatique dans lequel le mouvement de pivotement est continu mais avec freinage. A cet effet, l'invention un barrage semi-automatique comportant un clapet, des moyens de liaison reliés au clapet, un dispositif de commande des moyens de liaison déclenché par des moyens de commande repérant le niveau du bief amont -et ccrortant des moyens de manoeuvre oDzazs~de moyens de freinage unidirectionnel tels que les moyens de liaison ne soient libérés que progressivement dans le sens du pivotement du clapet vers le bas lorsque le niveau du bief amont dépasse le seuil préfixe. Les autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de dessus du barrage semi-automatique suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe par un plan longitudinal vertical suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe par un plan vertical et transversal d'un barrage semi-automatique suivant l'invention. les figures 4 et 5 sont deux vues schématiques, en perspective, illustrant le dispositif de commande du barrage semi-automatique suivant l'invention. La figure 6 est une vue schématique d'une partie des moyens de freinage du dispositif suivant l'invention. Sur les figures 1 à 3 est représenté un barrage semi-automatique suivant l'invention, interposé sur un cours d'eau à régulariser dont le lit est délimité par deux culées la, lb et un radier 2 s'étendant entre les deux culées la, lb. Le barrage semi-automatique comprend un clapet 3, plan, rigide, continu, de forme générale rectangulaire notamment, monté à pi- votement autour de son bord horizontal inférieur 4 reposant sur le radier 2. Des moyens d'étanchéité 5 sont fixés au clapet 3 afin de prévenir toute fuite d'eau du bief d'amont vers le bief d'aval, entre le clapet 3 et le radier 2 d'une part et le clapet 3 et les culées la, lb d'autre part. Un organe souple déformable et inextensible tel qu'un câble 6 est solidaire du clapet 3 en pouvant coulisser le long de son bord horizontal supérieur 7. Une des extrémités libres du câble 6 est accrochée rigidement à une pièce d'ancrage 8 Immobilisée sur une des culées la par exemple. L'autre partie extrême libre du câble 6 est enroulée sur un tambour 9 monté calés à pivotement autour de son axe horizontal et transversal 9a et porté par un bâti 10 sur la culée lb. Le clapet 3 définit un bief d'amont Il situé à gauche sur la figure 2, de surface libre lIa et un bief d'aval 12 situé à droite sur la figure 2. Au tambour 9 est associé un treuil manuel,non représenté,per mettant de faire pivoter le tambour 9 autour de l'axe 9a dans le sens de l'enroulement du câble 6 provoquant le pivotement du clapet 3 vers le haut. Ce mouvement de pivotement ne pouvant être en l'occurrence réalisé qu'au moyen de ce treuil manuel, le barrage est dit semiautomatique. Le câble 6 et le tambour 9 constituent des moyens de liaison 13 reliés, comme on l'a dit, au bord horizontal supérieur 7 du clapet 3. Le barrage semi-automique suivant l'invention comporte un dispositif de commande automatique 14 des moyens de liaison 13 susceptibles de permettre le-pivotement du clapet 3 vers le bas, dans le sens de la descente, lorsque le niveau de la surface libre ila d'eau du bief d'amont 11 dépasse un seuil d'alerte préfixé. Ce dispositif de commande 14 comporte une chambre verticale 15 associée à la culée lb, communiquant avec le bief d'amont 11 par une ouverture 16 situee à partir et au-dessus du seuil d'alerte préfixé de manière que la chambre verticale 15 puisse se remplir d'eau, par le principe des vases communicants, lorsque le niveau d'eau du bief d'amont dépasse le seuil préfixé. La chambre verticale 15 comporte en outre une ouverture d'évacuation inférieure 17 en communication avec le bief d'aval 12 permettant donc à la chambre 15 d'être vidée de son eau, lorsque le niveau d'eau du bief d'amont est en dessous du seuil préfixé. Dans la chambre verticale de remplissage 15 sont logés des moyens de commande 18. repérant le niveau d'eau dans la dite chambre 15, prenant notamment la forme d'un flotteur, éventuellement réglable . Au flotteur 18 est fixé, éventuellement de façon amovible ou réglable, un organe de liaison 19 normalement vertical ou sensiblement vertical et ascendant, rigide ou non, tel qu'une tige, une chaîne ou similaire. Le dispositif de commande 14 comporte enfin des moyens de manoeuvre 20 reliés cinématiquement aux moyens de commande 18 et plus précisément à l'organe 19 et agissant sur le tambour 9, plus généralement les moyens de liaison 13. Les moyens de manoeuvre 20 étant reliés cinématiquement aux moyens de commande 18, sont donc susceptibles, lorsque le niveau d'eau dans le bief dlamont Il dépasse le seuil préfixé, de libérer le clapet 3 en vue de permettre son pivotement dans le sens de la descente. Les moyens de manoeuvre 20 comprennent d'une part des moyens de blocage 21 normalement directement reliés à l'organe de liaison 19 et agissant sur les moyens de liaison 13,en particulier le tambour 9, se trouvant soit dans un état actif où le tambour 9 est bloquE - et empêché de pivoter autour de l'axe 9a, soit dans un état inactif ou au contraire le tambour 9 a la possibilité de pivoter autour de l'axe 9a dans*.un . un sens ou dans l'autre-et d'autre part des moyens de freinage unidirectionnel. 22 se trouvant soit au repos lorsque les moyens de blocage 21 sont actifs, soit en fonctionnement lorsque les moyens de blocage 21 sont inactifs.Lorsque les moyens de freinage 22 sont en fonctionnement ils peuvent se trouver soit dans un état actif lorsque le tambour 9 pivote autour de l'axe 9a dans le sens provoquant le pivotement vers le bas du clapet 3 sont donc en état inactif lorsque le tambour 9 pivote autour de l'axe 9a dans le sens opposé correspondant au pivotement vers le haut du clapet 3. Les moyens de blocage 21 sont notamment mais non exclusivement du type à friction. Dans une forme d'exécution préférentielle et nullement limitative ils caportent un tambour 23 monté à pivotement autourdeson axe 23a porté par le bâti 10, accouplé cinématiquement au tambour 9 par des moyens de liaison mécaniques 24 notamment du type à engrenage, comportant éventuellement des réducteurs ou autres ; une plaquette incurvée,à friction,du type par exemple connu sous le nom "ferrodo" susceptible de venir s'appliquer sur le tambour 23, portée à une extrémité par un support 26 notamment pa rallèle à l'axe 23a, tout en pouvant pivoter par rapport à ce support et à l'extrémité opposée de laquelle est rendue solidaire l'organe de liaison 19 éventuellement par l'intermédiaire de moyens de réglage en longueur 27. La plaquette 25 est normalement appliquée fermement sur le tambour 23 du fait des moyens de commande 18 et plus précisément de la masse du flotteur 18 lorsque le niveau d'eau du bief d'amont 11 est en dessous du seuil préfixé.Au contraire, lorsque le niveau d'eau du bief d'amont 11 est en dessus du seuil préfixé, les moyens de commande 18 et plus précisément le flotteur provoquent l'écartement de la plaquette 25 par rapport au tambour 23 de sorte que ce dernier est libre en rotation autour de l'axe 2-3a. Les moyens de freinage unidirectionnel 22 peuvent également faire l'objet de nombreuses variantes dont une forme d'exécution particulière mais nullement limitative est illustrée en référence aux figures 4 à 6. Dans ce cas, les moyens de freinage unidirectionnel 22 comprennent un pignon denté 28 d'axe 28a porté par le bâti 10, en prise sur un autre pignon denté 29 calé sur l'axe 9a. Sur l'axe 28a est monté calé l'arbre d'entrée 30 d'une pompe 31 notamment une pompe à piston rotatif à un sens débitant en circuit fermé dans une canalisation en boucle 32. Sur cette canalisation sont interposés en série en premier lieu un réservoir tampon 33 et en second lieu, placés en parallèle l'un de l'autre, d'une part un organe de débit variable 34 et d'autre part un clapet anti-retour 35. La canalisation 32, le réservoir tampon 33 sont remplis d'un matériau fluide tel que de l'huile. L'organe de débit variable 34 se présente sous la forme d'un étranglement réglable sensible à la viscosité et à la chute de pression tel qu'un orifice calibré pourvu d'un pointeau réglable au moyen d'un bouton de préhension ou similaire. Le clapet anti-retour permet le passage libre dans un sens correspondant au sens de fonctionnement normal de la pompe 31. Le fonctionnement des moyens de freinage unidirectionnel 22 qui vient d'être décrit à titre d'exemple est le suivant : lorsque les moyens de blocage 21 sont actifs, la plaquette 25 bloque le tambour 23 et par conséquent le tambour 9 et son axe 9a sont immobiles au repos. De ce fait, la pompe 31 n'est pas entraidée et donc le fluide contenu dans la canalisation 32 est également au repos ce qui correspond.à un état inactif des moyens de freinage 22. Lorsque le niveau de la surface libre ila d'eau dans le bief amont 11 dépasse le seuil préfixé, l'eau du bief d'amont pénètre dans la chambre verticale 15 ce qui provoque un mouvement de coulissement ascendant du flotteur 18 engendrant l'écartement de la plaquette 25 du tambour 23 donc le déblocage du tambour 9 et de l'axe 9a, les moyens de blocage 21 devenant inactifs. Sous la pression de eau du bief d'amont, le clapet 3 pivote autour de son bord horizontal inférieur 4, vers le bas, dans le sens de la régularisation du cours d'eau sur lequel est placé le barrage.La rotation correspondante de l'axe 9a provoque via les pignons 28 et 29 la rotation de l'axe 28a et donc l'entrainement de l'arbre d'entre 30 de la pompe ce qui a pour effet de faire circuler le fluide dans la canalisation 32 dans le sens défini par la pompe. Du fait de l'existence du clapet antiretour 35 et du sens dans lequel il est placé le fluide ne peut traverser la branche sur laquelle est placé le clapet 35. Le fluide est donc contraint de passer par l'organe de débit variable 34 qui introduit une perte de charge appropriée et réglable freinant donc la circulation du fluide. I1 s'en suit donc globalement un freinage dans la rotation de l'arbre d'entrée 30 de la pompe 31 et de ce fait un freinage du tambour 9 ce qui a pour effet que le clapet 3 pivote vers le bas moins rapidement qu'il ne le ferait si le barrage n'était pas pourvu des moyens de freinage unidirectionnel 22 ce qui est positif pour obtenir une régularisation satisfaisante du cours d'eau. I1 est clair que lorsque le niveau d'eau du bief d'amont 11 est redescendu en dessous de son seuil critique, la chambre verticale 15 s'est vidée de son eau par l'orifice d'évacuation 17 et le flotteur 18 a repris sa position de repos inférieure de sorte que les moyens de blocage 21 reviennent à leur état inactif où le clapet 3 est bloqué. Pour ramener le clapet 3 à sa position première, on utilise le treuil manuel apres avoir rendu inactif les moyens de blocage 21. Il s'ensuit le pivotement des'arbre d'entrée 30 dans le sens opposé à celui du fonctionnement manuel de la pompe 32 qui provoque la circulation du fluide dans le sens opposé au sens normal, ce qui peut être réalisé sans perte de charge due à l'organe 32 du fait du sens de montage du clapet 35. Naturellement, il va de soi que l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes en ce qui concerne les moyens de blocage et les moyens de freinage. REVENDICATIONS 1. Barrage semi-automatique comportant un clapet barrant transversalement le lit d'un cours d'eau et monté à pivotement le. long de son bord horizontal inférieur reposant sur un radier, des moyens de liaison reliés au bord supérieur du clapet, un dispositif de commande des moyens de liaison déclenchés par des moyens. de ccaaande relerant - repeant.le -niveau du bief amont pour permettre le pivotement du clapet vers le bas lorsque le niveau du bief amont dépasse un seuil préfixé, caractérisé par le fait que le dispositif de commande comporte des moyens de freinage tels que les moyens de liaison ne soient libéres que progress-ivement. 2. Barrage semi-automatique suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif de commande comporte des moyens de blocage des moyens de liaison se trouvant ou dans un état actif dans lequel les moyens de liaison sont immobilises et le clapet bloqué ou dans un état inactif dans lequel les moyens de liaison sont débloqués et le clapet susceptible de pivoter vers le bas ou vers le haut. 3. Barrage semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de freinage unidirectionnel sont ou dans un état de repos correspondant à l'état actif des moyens de blocage, ou dans un état de fonctionnement correspondant à l'état inactif des moyens de blocage, cet état de fonctionnement correspondant à une position active où le freinage des moyens de liaison est effectif et une position inactive où le freinage n'a pas 4. Barrage semi-automatique suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 3 caractérisé par le fait que les moyens de blocage comportent un tambour 23 calé sur un axe, relié cinématiquement par des moyens de liaison à l'axe 9a sur lequel est calé le tambour 9, une plaquette 25 à friction étant susceptible de coopérer en vue du freinage avec le tambour 23. 5. Barrage semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que la plaquette 25 est montée mobile à pivotement sur un support 26 et reliée par ailleurs à un organe de liaison 19 associé aux moyens de commande 18. 6. Barrage semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que les moyens de freinage 22 comportent un axe 28a relié cinématiquement à l'axe 9a ; entrainant l'arbre d'entrée 30 d'une pompe 31 unidirectionnelle, débitant dans une canalisation 32 sur laquelle sont interposés en série en premier lieu un réservoir tampon 33 et en second lieu, en parallèle l'un par rapport à l'autre d'une part un organe de débit variable 34 et d'autre part un clapet anti-retour 35.