Brevet FR2477254A1 — publié le 19810904

Vanne à fermeture automatique L'invention est relative à une vanne à fermeture automatique d'une conduite en charge d'un réseau et plus particulièrement à fermeture automatique en cas de baisse de pression anormale dans le réseau. Un réseau de distribution de liquide composé de conduites sous pression peut accidentellement se vider si le système d'alimentation tombe en panne ou si des fuites importantes se produisent. Les difficultés rencontrées alors par l'exploitant pour le remplissage du réseau après un tel incident sont importantes ; il faut en particulier éviter des coups de bélier pendant l'évacuation de l'air. Aussi les exploitants préfèrent-ils maintenir autant que possible le réseau en pression. Il en est notamment ainsi dans le cas de réseaux d' irrigation par aspersion alimentés par une station de pompage. Au moment d'une panne de courant à la station, les bornes d'irrigation restent ouvertes et le réseau se vide. Il est donc souhaitable que des vannes sensibles à une baisse de pression soient placées en tête des antennes de distribution de manière à se fermer automatiquement et à maintenir la conduite principale en eau. Cependant, pour que la mise en oeuvre de telles vannes soit aisée, il apparait nécessaire qu'elles puissent fonctionner sans apport d'énergie extérieure autre que celle susceptible d'être empruntée au réseau. L'invention a pour but une vanne automotrice à fermeture automatique répondant à ce besoin. L'invention a pour objet une vanne à fermeture automatique d'une conduite en charge, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de manoeuvre entraîné par un organe de commande sensible à une baisse de pression dans la conduite, automoteur et empruntant son énergie dans ladite conduite. L'organe de commande sensible à la baisse de pression peut être constitué par un vérin soumis d'une part à la pression régnant dans la conduite par l'intermédiaire d'un piquage et d'autre part à l'action d'une force antagoniste. Cette force antagoniste peut être exercée soit par un ressort de compression, soit par un contrepoids, soit encore par la conjugaison de ces deux moyens. Selon une caractéristique, l'organe de manoeuvre est relié à l'organe de commande par un dispositif débrayable au-dessus d'un seuil de pression prédéterminé. Selon un mode de réalisation, le dispositif débrayable comporte un doigt solidaire du déplacement de l'organe de commande et coulissant dans une fourchette solidaire de l'extrémité d'un bras de rotation de la vanne. Selon une autre caractéristique, le vérin est soumis à la pression de la conduite par l'intermédiaire d'un robinet à trois voies mettant alternativement le vérin en relation avec la conduite au-dessus d'un seuil de pression donné et à l'évacuation au-dessous de ce seuil. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et illustré dans le dessin. La figure unique est une représentation schématique d'une conduite en charge munie d'une vanne selon l'invention. Dans la figure on a désigné par 1 une portion de conduite de distribution d'eau dont l'écoulement s'effectue sous l'effet de la charge de l'amont vers l'aval dans le sens de la flèche 10. Sous la conduite 1 on a disposé parallèlement entre deux supports fixes 11 et 12 et de l'amont vers l'aval un vérin hydraulique 2 et un ressort de compression 4. Le vérin hydraulique 2 est relié par un piquage 5 à la pression régnant du côté amont de la conduite 1. Un plateau 3 est interposé entre le vérin 2 et le ressort 4. Le plateau 3 est sur sa periphérie supérieure muni d'un doigt 30 susceptible de coopérer avec une fourchette 60 située à l'extrémité d'un bras 6 de manoeuvre de l'axe de rotation 63 d'une vanne 7 située dans la conduite 1. La fourchette 60 comporte une branche aval 62 de plus faible longueur que la branche amont 61. Un contrepoids 80 est disposé en aval et à la partie supérieure de la vanne 7 sur un bras 8 solidaire de son axe de rotation. Le fonctionnement de la vanne est le suivant. Le vérin hydraulique est soumis d'une part à la pression de la conduite l et d'autre part à la pression antagoniste du ressort 4. A l'aide de moyens non représentés on règle la tension du ressort 4 afin qu'il soit en équilibre pour un seuil de pression normale correspondant à la position normale d'ouverture occupée par le doigt 30 dans la figure. Si la pression dans la conduite 1 augmente au-delà de ce seuil le vérin 2 déplace vers la droite le doigt 30 qui s'échappe alors de la fourchette 60 sans entraider le bras 6 de manoeuvre de la vanne, du fait de la plus courte longueur de la branche 62. Le vérin 2 peut ainsi librement poursuivre l'entraînement du doigt 30. Si, au contraire, la pression dans la conduite 1 vivent à ar diminuer par rapport à ce seuil le vérin 2 déplace vers la gauche le doigt 30 qui est maintenu en prise dans la fourchette 6Q car du fait de la plus grande longueur de la branche 61 et de la rotation de la four- chette 60 le doigt 30 est; obligé de s'enfoncer dans la fourchette. Le bras de rotation 6 est entraîné dans le sens de la flèche 7ü jusqu'à une butée 13 de fermeture de la vanne 7, fixée sur le support 11 ce qui entraîne la vanne 7 en position de fermeture représentée en pointillés. D'autre part, en variante le ressort 4 peut être remplacé ou encore, comme il est représenté dans la figure, associé à un contre- poids 80 disposé à l'extrémité d'un bras 8 articulé autour de l'axe de rotation 63 de la vanne 7. Par un calage convenable du contrepoids 80 par rapport à la verticale, cette disposition permet un accroissement du couple antagoniste en fin de fermeture de la vanne 7, ce qui contribue à renforcer l'étanchéité de la vanne. Lorsque la pression dans la conduite est rétablie à sa valeur normale, ou à une autre valeur prédéterminée et Efférente de celle qui a déclenché la fermeture, le vérin 2 déplace vers la droite le doigt 30, ee qui provoque l'ouverture de la vanne 7. Une telle vanne fonctionne ainsi automatiquement sans apport extérieur d'énergie, la seule énergie de manoeuvre étant empruntée à celle de la conduite. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient autre 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. C'est ainsi que dans une variante de réalisation, il peut être plus intéressant de ne pas faire jouer au vérin 2 à la fois directement le rôle d'organe moteur et le rôle d'organe de détection des variations de la pression dans la conduite l. A cet effet, comme il est représenté en pointillés dans la figure, on peut adjoindre alors dans le piquage 5 un robinet 9 intermédiaire de commande du vérin 2. Le robinet 9 peut être, par exemple, du type à trois voies reliant alternativement le vérin hydraulique 2 à la conduite 1 au-dessus d'un seuil de pression donné et à ltévacua- tion 90 au-dessous de ce seuil. BEVENDI CATIONS 1/ Vanne à fermeture automatique d'une conduite en charge, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de manoeuvre (6) entrainé par un organe de commande (2) sensible à une baisse de pression dans la conduite, automoteur et empruntant son énergie dans ladite conduite. 2/ Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de commande sensible à la baisse de pression est constitué par un vérin (2) soumis d'une part à la pression régnant dans la conduite (1) par l'intermédiaire d'un piquage (5) et d'autre part à l'action d'une force antagoniste (4,80). 3/ Vanne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la force antagoniste est exercée par un contrepoids (80). 4/ Vanne selon l'une des revendications 1 et.2, caractérisée en ce que la foroe antagoniste est exercée par un ressort de compression (4). 5/ Vanne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'organe de manoeuvre (6) est relié à l'organe de commande (2) par un dispositif (60, 30) débrayable au-dessus d'un seuil de pression prédéterminée. 6/ Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif débrayable comporte un doigt (30) solidaire du déplacement de l'organe de commande (2) et coulissant dans une fourchette (60) solidaire de l'extrémité d'un bras de rotation (6) de la vanne. 7/ Vanne selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le vérin est soumis à la pression de la conduite par l'intermédiaire d'un robinet (9) à trois voies mettant alternativement le vérin en relation avec la conduite (5) au-dessus d'un seuil de pression donné et à l'évacuation (90) au-dessous de ce seuil.