Brevet FR2566051A1 — publié le 19851220

TITRE D POSITIF POUR L'UTILISATION DE LA PRESSlON HYDRAULIEU DE L'EAU COURANT INDICATION DU DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Ce système permet d'utiliser la pression de l'eau courante du réseau d'adduction, d'en tirer l'énergie, et de récupérer tout ou partie de l'eau qui reste propre, potable, et n'a subi aucune altération ou contamination. Le fonctionnement repose sur le principe de la pression hydraulique. INDICATION DE L'ETT DE L TECHNIQUE INTERIEURE FAISANT RESSORTIR LE PROBLEME TECHNIQUE POSE. Les presses hyd-uliques ou vérins requièrent une grande précis sion mecanique et recourent à l'utilisation d'une énergie coûteuse. Pour éviter la corrosion des matériaux et obtenir une bonne étancilélté, on utilise l'huile. Ici, la simplicité de l'appareil, sa fiabilité, sa solidité, sa consommation peu coûteuse, voire nulle si l'on récupère toute l'eau, permettant d'étendre l'utilisation de la pression de l'eau courante à de nombreux domaines. REPOSE DE L'INVENTION Le mouvement consiste en un piston sous lequel est fixée une poche ou vessie hermétique en caoutchouc. Le mouvement peut etre automatique (moiteur) ou à commande manuelle. Dessins du principe. L'arrivée d'eau remplit la vessie et pousse le piston dont la force résulte à la fols de son diamètre(surface)- et de la pression de l'eau courante. La position haute du piston est déterminée : a) par, à la fois, l'ouverture de la vanne de sortie et la fermeture de la vanne d'arrivée (mouvement moteur automatique) Dessins Al et A2. b)par la butée de pression limitant la course et - ou - la fermeture manuelle ou autre de la vanne d'arrivée V1, la vanne de sortie V2 restant fermée. Les vannes peuvent également etre confondues La descente du piston est obtenue par la pression d'un ressort R (systeme à un cylindre) ou par le mouvement moteur (système à deux cylindres ou plus) lorsque la vanne d'arrivée V1 est fermée et celle de la sortie V2 ouverte. La position basse du piston est déterminée a) par, à la fois, la fermeture de la vanne de sortie et l'ouverture de la vanne d'arrivé (mouvement automatique) Dessins B1 et B2. b) par la fermeture de la vanne de sortie V2, la vannne d'arrivée restant fermée commande manuelle). De ce qui précède , il ressort que le procédé tient en deux solutions techniques essentielles : I) La poche ou vessie caoutchouc fixée sous- (sur) le piston est branchée à une vanne d'arrivée d'eau et à une vanne de sortie d'eau, toutes les deux installées sur (sous) le piston même . De ce fait , le piston ne nécessite pas un usinage précis .Il n'a nullement besoin d'être étanche ,il lui suffit d'être guidé Le cylindre ne nécessite aucun usinage précis non plus .11 sert simplement de guide au piston et de maintien à la vessie Seuls ,le support du cylindre -et dessous (dessus) de l'ensemble- et la butée de l'axe du piston auront à résister à la pression obtenue et doivent être calculés en fonction de celle-ci 2) La commande mécanique automatique des vannes Simple, indéréglable, elle est déclanchée par le mouvement du piston à la position prévue Un Jeu de bras articulés agissant sur des- couliss-eaux avec ressorts et commandé par une tige dans laquelle est aménagée une lumière où un axe sert de butée, déclanche automatiquement les vannes, ce qui provoque un mouvement alternatif La -- La flasque servant de piston peut ne comporter qu'un ori- fice et qu'un axe pour y fixer la vessie reliée ainsi à une vanne trois voies à commande principalement manuelle, éventuellement automatique La fixation de la vessie,son alimentation,le refoulement, peuvent se faire par l'axe du piston La fixation de la vessie, son alimentation en eau, le refoulement de celle-ci,peuvent se faire par un ou plusieurs axes percés et filetés serrés sur le cylindre grâce à un ou plusieurs orifices amé nagés danscelui-ci . LA commande manuelle ou automatique de la ou des vannes ainsi que celle(si-ci,est (sont) extérieure(s) au cylindre La ou les vannez peuvent aussi être à commande électrique. EXPOSE RETAILLE D'UN iiODh DE REALISATION PRECISiNT Ls STRUCTURE ET LE FONCTIONNEMENT I) Structure a) Cylindre L'appareil expérimental sé compose d'un cylindre avec un fond, en aluminium repoussé d'une épaisseur de 2,5 m/m, d'un diametre intérieur de 280 m/m et d'une hauteur de 234 m/m fixé sur une flasque en acier de 8m/m d'épaisseur, Une seconde flasque d'acier de 8 m/m d'épaisseur munie d'une bague en PVC sert de guide à l'axe du piston et de porte butée. La butée est en acier de 35 m/m d'épaisseur et permet d'apprécier la poussée obtenue. Une vanne pour l'alimentation manuelle de l'appareil est fixée sur le cylindre b) Piston Il est constitué d'une flasque d'acier de 237 m/m de diamètre et de 8 m/m d'épaisseur , sur (sous) laquelle est fixé l'axe en acier étiré de 20 m/m de diamètre ainsi que deux vannes avec leur support et le système de commande automatique Sous (sur) cette flasque est fixée une vessie en caoutchouc par 2 axes percés la reliant aux vannes . La vessie a été réalisée en caoutchouc type chambre à air, de 2 m/m dlepaisseur et en caoutchouc toilé de 3 m/m d'épaisseur 2) FONC?IONNEMENT 2 ) est admise dans la vessie L'eau courante sous pression (ici 3 bars cm ) est admise dans la vessie par la vanne VI ouverte.La vessie pousse le piston de bas en haut au fur et à mesure qu'elle se gonfle -Dessin AI- n haut de sa course se déclanche le système mécanique de commande automatique des vannes ,fermant celle d'admission VI et ouvrant celle de sortie V2 -Dessin a2 Le piston amorce alors sa dezcente, la vessie se vidant du fait de la pression qu'elle subit à la fois par le poids du piston et par le ressort de compression R,ou par le ressort seul -Dessin BI En bas de sa course se déclanche à nouveau le système mecaniquw de commandeautomatique des vannes, fermant celle de sortie V2 et ouvrant celle d'admission VI - Dessin 32- . Pression théorique P - pression obtenue P = pr ( rp2 x rl ) pr - pression de l'eau du réseau rp - rayon du piston rv - 3,1416 Soit 3 (II,852 x 3,1416 ) = 1.323,45 bars INDICATION DE LA M.ANIERE DONT l'INVENTION EST SUSCEPTIBLE D'APPLICATION INDUSTRIELLE Sous forme de presse, la forte poussée obtenue d'une manière simple autonome et peu couteuse doit intéresser au premier chef les laboratoires de recrherche, les facultés, les hopitaux, les fabricants d'appareils ménagers ( presses de ménage ) , ainsi que les industries utilisant des presses ,surtout celles consommant beaucoup d'eau .Egalement l'agriculture et l'industrie du froid, surtout pour les très basses températures Sous forme de moteur ,les collectivités, les industries, les marial chers, les horticulteurs, etc . .et à un moindre degré ,les particuliers; bref tous les consommateurs d'eau courante peuvent trouver là une énergie d'appoint dans le cadre des économies d'énergie : sous forme de groupes électrogènes ,de chaleur ou de froid par divers procédés de conversion de la force hydraulique .Un motoculteur silencieux et arroseur devrait interesser l'industrie du jardinage A titre d'exemple d'applications particulières ,la poussée obtenue est transformée en mouvement rotatif moteur permettant d'entraîner soit un alternateur -Dessin nO 3 - ,soit une machine outil, perceuse-Dessin n04 L'entraînement d'un alternateur -Dessin nOJ - est obtenu gracie à une crémaillère (I8 ) qui entraRne un pignon (19 ) libre dans le sens inverse de celui de la poussée, fixé à une roue dentée (20) entraînant à son tour une ou plusieurs roues suivant la multiplication à obtenir (21) .Un volant régulateur (22) assure la constance du régime .La roue dentée 21) est doublée d'une poulie à gorge (23) entraSnant l'alternateur (24) par une courroie trapézoîdale (25) L'entralnement d'une percéuse est obtenu par l'intermédiaire d'une crémaillère (31) entraînant un pignon (32) libre dans le sens inverse de la poussée, lequel entraîne à son tour une roue dentée (33) laquelle entrasse un pignon d'angle (34) dont l'axe entrante celui du mandrin (26) et la des cente de celui-ci par le jeu d'un levier (27) commandé par l'axe (28) du piston moteur. Le déplacementde l'axe réglable (29) augmente ou diminue la course du mandrin (30) PEVENDI COTIONS I) Dispositif pour utiliser la pression de l'eau courante Principe dessin I - caractérisé - dessin2 -en ce qu'il comporte un cy lindre avec fond (I) dans lequel circule librement une flasque (2) ser vant de piston dans laquelle sont aménagés des orifices -ou au moins un permettant d'y fixer , en la serrant dessus, une vessie en caoutchouc (3) ici, par deux axes avec épaulement, percés et filetés, (4) et (5) lesquels reliés aux vannes (6) et (7) permettent à la vessie de se gonfler d'eau poussant ainsi la flasque et son axe (8) puis de se vider, un ressort à compression (9) appuyant alors sur la flasque pour faciliter le refoulement de l'eau décompressée. 2) Dispositif selon la revendication I -Dessin 2 - caractérisé en ce qu'un jeu de bras articulés (10) - dont l'axe, comme les vannes, est fixê sur un support (17) - agissant sur des coulisseaux avec res sorts(II) et (12) b commandé par une tige (I3) dans laquelle est aménagée une lumière (14) où un axe (I5) sert de butée , déclanche automatiquement les vannes (6) et (7) , ce qui provoque un mouvement alternatif 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la flasque servant de piston ne comporte qu'un orifice et qu'un axe pour y fixer la vessie reliée ainsi à une vanne trois voies à commande principalement manuelle , éventuellement automatique 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fixation de la. vessie , son alimentation , le refoulement , se font par l'axe du piston. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fixation de la vessie , son alimentation en eau, le refoulement de celle-ci, se font par un ou plusieurs axes percés et filetés serrés sur le cylindre grâce à un ou plusieurs orifices aménagés dans celui-ci. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la commande manuelle ou automatique de la ou des vannes ainsi que celle(s)-ci ,est (sont) extérieure(s) au cylindre 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la ou les vannes peuvent être à commande électrique