Brevet FR2558213A1 — publié le 19850719

I - DRSCRIPTION a/ Titre de l'invention. élévateur d'eau fonctionnant en utilisant uniquement la force du courant de l'eau. b/ Domaine de l'invention: Rydraulique agricole.Irrigation.Prises d'eau. c/ Etat technique antérieur: Lors de l'étude de périmètres de terres b irriguer,il arrive fréquemment,surtout dans des régions à très faible dénivellation,de rencontrer des secteurs qui ne peuvent titre do .-minés par la cote d'eau des canaux.Il est donc impossible d' irriguer ces terres par gravité sans l'utilisation d'une pom -pe afin d'élever le niveau d'eau. d/Solution apportée: Cette invention présente un appareil permettant d'élever uniquement en utilisant la force du courant de lteau,une quan tité donnée du débit d'un canal ou d'un cours d'eau, une hau' teur donnée,pour un courant donné.(Voir planche I/IO,schémas. Figure'A)Les terres non dominées par la cote d'eau du canal peuvent entre maintenant irriguées par le canal "B.I" L'hydrauli- cien aménagiste entrevoit aussitôt les grandes possibilités que présente cet appareil qui,une fois installé fonctionnera sans interruptio,24 heures sur 24 et sans dépense d'énergie tant qu'il y aura un courant d'eau dans le canal A Selon le débit du canal"A",plusieurs de ces appareils peuvent entre mis en batterieet pourront alimenter des canaux "BI",B2,B3" etc...(Voir planche I/IO,Pigure"B". Toujours en fonction des débits,sur les canaut"BI,B2,B3" peuvent Outre installés des élévateurs de moindres importances, permettant d'élever la cote d'eau et d'alimenter des canaux"C" (Planche I/IO,Figure."C".).L'utilisateur peut songer aussi'8 employer cet appareil comme prise d'eau en bordure d'un cours d'eau.Le champ d'utilisation de cet appareil est très vaste dans le domaine de l'hydraulique agricole et particulièrement en irrigation par gravité.Il écon omisera de l'énergie de pom- page-et pourra augmenter notablement les surfaces irrigables. e/ Description proprement dite et urésentation des dessins L'appareil ressemble à une roue à aubes. Il est formé de I6 godets(I)fixés aux extrémités de I6 paires de rayons(2).Ceur-ci sont fixée sur une paire de tgn- bourg(3)fixés eux-mmes de part et d'autre sur un manchon (4) monté sur roulements h billes et enfilé sur un arbre fixe(5). Cette roue est entrainée par I6 paires d'ailettes(6)fixées près de chaque godet(I).Un bâti(7)en forme de parallélépipède enveloppe et supporte ltensemble.Une goulotte de récupération (9)å position réglable est fixée sur le bâti(7). Les dimensions des différentes pièces sont calculées en fonction: De la forme et du débit du canal. De la hauteur d'élévation de cote d'eau demandée. Du débit à élever. La surface des ailettes(6)est calculée de façon à ce que la poussée exercée sur elles par le courant soit suffisante pour élever les godets pleins jusqu'au point de déversement. Les ailettes(6) sont munies d'oreilles formant goulotte de déversement sur chacun des godets. Le support(8) de l'arbre fixe(4)situé sur le båti(7)est perçé de plusieurs lumières permettant le fin règlage de la roue dans le plan vertical,en fonction du niveau de l'eau dans le canal. Présentation des dessins: La planche I/IO présente sous forme de schémas-coupes les différentes utilisations possibles de l'appareil. Figure"Â": Représentation de l'utilisation courante. On remarque Figure"B":Utilisation de plusieurs appareils en batterie. Pigure'C":Utilisation d'un élévateur de débit-moindre sur un canal du type"b",élevant la cote d'eau en .C". La planche 2/10 représente l'ensemble de l'appareil et donne le numéro de référence de chaque pièce. La planche 3/IO représente un godet(I)et sa tôle développée. La planche 4/IO représente un rayon(2)et la position des godets(I) et des ailettes(6)par rapport au rayon.On voit aussi la fixation des rayons(2) sur le tambour(3). La planche 5/IO représente un des tambours!3)et la position des rayons(2)ainsi que la fixation des tambours sur le manchon(4) La planche 6/IO représente le manchon(4)en coupe longitudinale et transversale.On distingue les roulements à billes, le système de blocage du manchon(4)sur les tambours(3). La planche 7/IO représente la fixation de l'arbre fixe(5) sur les montants du bâti(8)et son passage dans le manchon(4). La planche 8/IO représente l'ailette(6)et sa position par rapport au godet(I)et au rayon(2)ainsi que le déveloprèment de la tôle pour sa fabrication. La planche 9/le représente la constitution du bâti ou cage (7)et des montants(8)supportant l'arbre fixe(4). La planche IO/Io représente la goulotte de ré-cupérationt9) et son système de fixation et de règlage sur le bâti. f/Exposé détaillé de réalisation et de fonctionneinent: Le principe de fonctionnementest très simple.1l s'agit d'une roue à godets munis d1ailettesLes godets se remplissent dans le canal ou le cours d'eau et sont poussés vers le haut par les ailettes.Ces godets se déversent dans une goulotte L'éleveteur fonctionne tant qu'il y a le courant et le débit nécessaire dans le canal ou le cours dteau. Les dimensions de chaque élévateur sont calculées en fonc -tion: Du débit du canal ou du cours d'eau. De la vitesse du courant. De la hauteur d'élévation demnadée. Du débit à élever demandé. Par souci d'économie et en ne perdant pas de vue que cet appareil doit être construit en majeure partie pour des pays en voie de dévelopement,il a été utilisé des matériaux très courants et l'usinage des pièces a été simplifié au maximum. Les godets(I)sont en tôle ordinaire dont l'épaisseur est fonction de la dimension des godets.Ils pourront être plies et soudés sur les petits modèles,découpés et boulonnés avec ar8tes en cornière sur les gros modèles. Remarque:- La résistance des matériaux utilisés sera évides -ment proportionnelle aux dimensions des pièces. Les rayons(2) sont en cornières profilées courantes. Les tambours(3)sont entôle plane d'une épaisseur au moins égalez celle des cornières. Le manchon(4)est la seule pièce usinée.Il et constitué d'un tube d'acier avec un évidement b chaque extrémité servant à reçevoir les roulements à billes.Aux extrémitds de ce tube,sont soudés deux collerettes permettant la fixation des tambours.les roulements sont sérrés sur l'arbre(5). Ce système peut être utilisé sur les petits modèles mais une variante est proposée,plus adaptée pour les gros modèles. Variante:L'arbre est solidaire du manchon.Les roulements sont en extrémité de l'arbre,dans des paliers situés sur les montants(8)du bati(7).Ceci facilitera la surveillance et le graissage pendant la marche de l'élévateur.L'arbre sera en acier et assez résistant pour supporter l'ensemble de l'appareil en marche. Les ailettes sont en tole de même épaisseur que les godets. Les oreilles faisant goulotte sur les godets sont fixées solidement sur ces godets,donnant ainsi à l'ensemble une très grande solidité.Ces ailettes sont boulonnées sur les rayons(2). Le bati(7)est en cornière pour les petits modèles et en profilés plus importants pour les gros modèles.Ce bâti sera fixé solidement dans le lit du canal ou du cours d'eau. Le réglage en hauteur de l'arbre(4),sur les montants(8) du bâti(7)est effectué au montage de l'appareil.Les lumières pratiquées sur les montants(8)servent pour le fin calage au moment du montage.Le pré-calage étant effectué au moment de la pose du bâti. Remarque: Dans le cas où le niveau d'eau du canal ou du cours d'eau devrait varier sensiblement,il peut être étudié un réglage en hauteur plus ample et plus souple. La goulotte(9)est construite en tole ordinaire.Son système de réglage est figuré sur la planche IO/IO.II permet d'approcher au maximum de l'élévateur afin de perdre le moins d'eau possible et de la caler au nivean.optimum d'éfficacité.Un calage en pente dans le sens longitudinal est aussi possible. Remarque:En fonction des exigences de l'hydraulicien, toutes les variantes en hauteur,longueur et largeur sont possibles.La forme des ailettes(6)peut titre modifiée selon le profil en travers du canal. g/Application industrielle: En fait cette invention aura surtout son application dans le domaine rural où elle permettra de développer très sensiblement la superficie des terres à irriguer et,ceci sans dépense d'énergie coûteuse. De nombreux périmètres irrigués sont limités en surface par l'impossibilité de dominer le terrain par la cote d'eau des canaux d'irrigation,a partir d'un certain moment. Le projeteur peut toujours élever l'eau d'un canal par une installation de pompage mais cette solution,pour de nombreuses raisons est bien sonvent abandonnde.Ces principales raisons sont: Le codt de l'installation. Le cotit de l'entretien et du fonctionnement. La difficulté d'un fonctionnement continu et de surveillance. L'élévateur proposé,une fois installé,élimine tous ces problèmes. 2-REUENDICATION5 1/.Appaeil permettant d'élever,uniquement en utili sant la force du courant de 1'eau,une quantité donnée du débit dtun canal ou d'un cours d'eau, à une hauteur donnée fonction d'une vitesse donnée.L'appareil a la forme d'une roue à aubes comportant des godets fixés à l'extrémité des ray ons et entrainée par des ailettes fixées sur cha aue godet.Un bâti en forme de parallèlépipède enveloppe l'ensemble.Une goulotte de récupération 2' position règlable est fixée sur le bâti. 2/. Dispositif selon la revendication(t)caractérisé oar l'inclinaison des godets(1)par rapport aux rayons(2) 3/.Gispositif selon la revendication(1)caractérisé par le réglage de l'arbre,en Fauteur,en fonction du niveau d'eau cans le canal ou le cours d'eau. 4/.Dispositif selon la revendication(1)car2ctérisé par le réglage de la goulotte de récupération(9) par rapport à la roue. 5/. Dispositif selon la revendication(1)caractérisé par les oreilles adaptées aux ailettes(6)canalisant l'eau sortant des godets(1). 6/.Dispositif selon la revendication(1)caractÉrisant tous les appareils basés sur ce principe oui emploie la force du courant existant pour mouvoir l'appareil et cuelles cue soient les dimensions de cet appareil. 7/.Dispositif selon la revendication(l)caractérisé par la variante de la fixation de l'arbre(4) solidaire du manchon,sur les montants(8)à l'aide de paliers et spécifié page 4,sur le descriptif.