Brevet FR2454330A1 — publié le 19801114

L'invention est relative à une bouche d'eau telle que celles utilisées dans les réseaux d'irrigation traditionnelle ou encore dans les isntallations d'adduction d'eau à réservoirs. Dans certaines zones semi-arides, que l'on cherche à mettre en valeur par l'irrigation dite traditionnelle, la distribution d'eau aux fermes à partir des canaux "tertiaires" pose souvent un problème . le canal tertiaire est implanté selon sensiblement une courbe de niveau alors que les canaux "quaternaires", implantés perpendiculairement au tertiaire, sont souvent à forte pente ce qui exige des revêtements ou des ouvrages de chute coûteux. Au lieu de canaux quaternaires, on est ainsi conduit à installer des conduites qui présentent, par ailleurs, l'avantage d'un entretien nul, avantage surtour important pour les canaux de petite dimension et de développement global important. En outre, ces conduites facilitent la régulation par l'aval du débit : tout débit refusé par une ferme reste dans le canal tertiaire au lieu d'être envoyé à la décharge. Ainsi, par exemple, dans le cas où la conduite quaternaire dessert plusieurs fermes par des bouches d'eau branchées sur la conduite, et espacées le long de celle-ci, selon que telle ou telle ferme demande de l'eau, la pression d'une bouche à l'autre peut varier de 5 m à 30 m, ce qui entraine une variation importante du débit si la bouche n'est qu'un simple orifice. Dans ces conditions, il convient que le débit nominal affecté à une ferme puisse passer avec la charge minimale de 5 m ; c'est ce qui donne la dimension de l'orifice maximum. Mais lorsque la charge augmente, il est souhaitable que la section de l'orifice diminue automatiquement de manière à limiter le débit à une valeur voisine de ce débit nominal. Par ailleurs, dans les installations d'adduction d'eau où des antennes piquées sur une conduite principale aboutissent à des réservoirs placés en tête de réseaux et équipés de robinets à flotteur, il est fréquent que le Service d'Exploitation désire limiter le débit prélevé par chaque réseau à une valeur maximale, différente d'un réseau à l'autre. Pour cela, il peut régler la butée d'ouverture de chaque robinet à flotteur, mais cela ne suffit pas car la rpession à l'amont de chaque robinet est variable selon les prélèvements effectués sur la conduite principale par les autres robinets. C'est pourquoi il est souhaitable de pouvoir munir chaque robinet à flotteur d'un dispositif limiteur de débit capable de maintenir le débit maximal du robinet à une valeur constante, quelles que soient les valeurs prises par la pression amont. A cet égard il est connu d'utiliser une bouche à diaphragme appliquée contre un siège fixe et déformable sous l'effet du débit. Mais un tel dispositif implique une déformation hétérogène du matériau ne permettant pas une régulation précise du débit, et n'est pas réglable. L'invention à pour but une bouche de distribution d'eau susceptible de délivrer un débit réglable et sensiblement constant quelles que soient les variations de la pression normale de distribution, une telle bouche pouvant éventuellement servir de vanne d'arrêt. L'invention a pour objet une bouche de distribution d'eau, caractérisé en ce qu'elle comporte une buse fixe assujettie concentriquement à une buse mobile par l'intermédiaire d'un manchon déformable en matériau élastique et disposé entre les parois desdites buses, ladite buse mobile se déplaçant sous l'effet de la pression amont à l'encontre d'une plaque d'obturation disposée en regard de son extrémité. La buse mobile peut être disposée à l'intérieur de la buse fixe et elle peut comporter une butée d'ouverture réglable. Selon une caractéristique, la buse mobile est munie d'une butée d'ouverture ajustable. Selon une autre caractéristique, la plaque d'obturation est munie d'une butée d'ouverture ajustable. Elle peut être mobile et constituer en coopération avec la buse mobile une vanne d'arrêt. Selon un mode de réalisation, le déplacement de la plaque d'obturation est commandé par un équipage mobile à flotteur. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description de modes de réalisation donnés, ci-après, à titre d'exemple et illustrés dans les dessins. La figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une bouche de distribution d'eau selon l'invention. La figure 2 représente une vue schématique d'une bouche de distribution à plaque obturatrice comnandée par un flotteur. Dans la figure 1, on a représenté une portion de canalisation de distribution d'eau 1 qui comporte sur sa périphérie un orifice de piquage 10 muni d'une bride de raccordement 11. Une bouche de distribution d'eau 2, comportant une buse fixe 3 munie d'une bride de raccordement 21, est montée sur la bride 11 à l'aide de boulons non représentés. A sa partie inférieure et à proximité de la bride 21, la buse 3 est munie d'un croisillon fixe 40 comportant en son moyeu un alésage fileté 41. L'extrémité inférieure filetée 50 d'un axe vertical 5 est vissée dans l'alésage 41. Une butée 6, constituée par des bras soudés sur l'axe 5 dans un même plan transversal, est disposée au-dessus du croisillon 40 à une distance ajustable grâce à des écrous 42 et 43 serrés sur l'extrémité filetée 50 de part et d'autre du croisillon 40. L'axe 5 comporte d'autre part une extrémité supérieure filetée 51 sur laquelle est vissée une plaque d'obturation mobile 6 munie d'une manivelle 61. Un acrou 52 et un contre-écrou 53 sont vissés sur l'extrémité 51 pour constituer une butée d'ouverture 60 ajustable de la plaque d'obturation 6. Une buse mobile 7 est disposée à l'intérieur de la buse fixe 3 concentriquement à celle-ci et à l'axe 5.La paroi centrale de la buse mobile 7 est fixée à la paroi interne de la buse fixe 3 par l'intermédiaire d'un manchon déformable 70 en matériau élastique, comme par exemple du caoutchouc, et collé aux parois. A cet égard, il est possible d'opérer par moulage du manchon entre les parois des buses fixes 3 et mobile 7. Le fonctionnement de la bouche d'eau est le suivant. L'eau provenant du piquage 10 traverse le croisillon 4, passe à 1 1intérieur de la buse mobile 7 et sort à travers ltorifice annulaire formé entre l'extrémité aval de la buse mobile 7 et la plaque d'obturation 6. Lors d'un accroissement de la pression de distribution à l'amont de la bouche 2, grâce à son élasticité le manchon 70 est soumis avec la buse mobile 7 à un mouvement de translation en direction de la plaque d'obturation 6, ce qui a pour effet de réduire la section de passage de l'écoulement de l'eau à ltaval de la bouche 2 en maintenant le débit sensiblement constant. Inversement lors d'une baisse de la pression de distribution à l'amont de la bouche 2, le manchon 70 est rappelé vers le bas en direction opposée de la plaque d'obturation 6, ce qui a pour effet d'augmenter la section de passage de l'eau à l'aval de la bouche 2 en maintenant le débit sensiblement constant. Le réglage du débit de la bouche d'eau s'effectue d'une part par ajustage de la position de la butée 4 de la tige 5 à l'aide des écrous 42 et 43, de manière à ce qu'à faible pression amont l'extrémité inférieure de la buse mobile 7 appuie contre la butée 6 en maintenant une faible tension sur le manchon 70. D'autre part, la position de la butée 60 est ajustée à l'aide des écrous 52 et 53, de manière à obtenir le débit recherché, en position d'ouverture maximum de la plaque d'obturation 6 contre la butée 60. Lorsqu'on désire mettre hors service la bouche d'eau, il suffit de visser la plaque d'obturation 6 sur l'extrémité filetée 51, de manière à ce qu'elle vienne obturer l'extrémité -aval de la buse mobile 7. Pour que le fonctionnement d'un tel appareil soit stable et exempt de vibrations, il faut qu'à chaque valeur de la pression amont corresponde une seule position d'équilibre possible, ce qui implique que la loi d'effort en fonction du déplacement de la buse mobile ne soit pas linéaire. Ceci peut être obtenu soit directement par les caractéristiques propres du matériau du manchon élastique ou par celles de sa forme ou de son dispositif de fixation, soit encore à l'aide d'un dispositif amortisseur auxiliaire tel que, par exemple, un ressort antagoniste sollicité en fin de déplacement de la buse mobile. On peut aussi être conduit à munir l'appareil d'un dispositif amortisseur de type dash-pot. Mais quelle que soit la solution adoptée, il demeure essentiel que simultanément le manchon élastique 70, interposé entre la buse fixe 3, et la buse mobile 7, assure l'étanchéité entre ces deux éléments et réponde à la loi d'effort nécessaire en fonction du déplacement de la buse mobile Dans la variante de réalisation de la figure 2, la partie supérieure de l'axe 5 est supprimée et la plaque d'obturation 6 est fixée par l'intermédiaire d'un axe d'articulation 62 à une extrémité 81 d'un équipage mobile 8 dont l'autre extrémité comporte un flotteur 9 d'alimentation d'un réservoir de niveau 90. L'équipage 8 est articulé autour d'un axe 80 suspendu à un support 83. Une butée d'ouverture 84, formée par l'extrémité d'une vis vissée au travers du support 83 et disposée en regard de l'extrémité 81 de l'équipage mobile 8, permet de régler l'ouverture maximale de la plaque d'obturation 6. Le fonctionnement est le suivant. La bouche de distribution d'eau constitue ici un robinet à flotteur. Lorsque le débit appelé sur le réservoir est tel que le niveau 90 est inférieur à son niveau maximum, l'extrémité 81 de l'équipage mobile 8 vient en appui contre la butée d'ouverture 84, ce qui assure l'ouverture de la bouche d'eau 2. Comme précédemment le manchon 70 avec la buse mobile 7 sont soumis par la pression amont à un déplacement en direction de la plaque d'obturation 6. Ce déplacement qui varie en fonction des fluctuation de la pression amont, permet de maintenir un débit sensiblement constant sur la bouche d'eau. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple ; en-particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certains éléments par d'autres susceptibles d'assurer la même fonction technique ou une fonction technique équivalente. REVENDICATIONS 1/ Bouche de distribution d'eau, caractérisée en ce qu'elle comporte une buse fixe (3) assujettie concentriquement à une buse mobile (7) par l'intermédiaire d'un manchon (70) déformable en matériau élastique et disposé entre les parois desdites buses, ladite buse mobile se déplaçant sous l'effet de la pression amont à l'encontre d'une plaque d'obturation (6) disposée en regard de son extrémité. 2/ Bouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la buse mobile (7) est disposée à l'intérieur de la buse fixe (3). 3/ Bouche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la buse mobile comporte une butée (4) d'ouverture réglable. 4/ Bouche selon la revendication 3, caractérisée en ce que la plaque d'obturation est munie d'une butée (60) d'ouverture ajustable. 5/ Bouche selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la plaque d'obturation (6) est mobile et qu'elle constitue en coopération avec la buse mobile (7) une vanne d'arrêt. 6/ Bouche selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que le déplacement de la plaque d'obturation (6) est commandé par un équipage mobile (8) à flotteur (9).