Brevet FR2583161A1 — publié le 19861212

I La présente invention conçerne les moyens mis en oeuvre pour assurer, à partir d'une source de fluide, sa distribution et son dosage automatiquesdans un réseau. Elle s'applique plus particu - lièrement à la distribution et au dosage des liquides. La présente invention exploite les effets induits de la pe - santeur d'un certain volume de liquide prélevé,un réservoir sur le circuit de distribution. Dans l'état actuel de la technique, les différentes fonctions que peut assurer l'objet de l'invention, sont assurées par la conjugaison de dispositifs hydrauliques, mécaniques, électri - ques voire électroniques. La présente invention a pour objet de simplifier cette technique. Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif simple et ae faible encombrement relatif, réalisable en grande série, dans une large gamme ae matériaux et dans un domaine relativement étenuu d'applications industrielles Et agricoles. Un autre objet de l'invention est de permettre l'utilisation de sources liquides de faible débit et de faible pression d'alimentation pendant de longue durée d'utilisation. Un autre objet de l'invention réside dans le fait qu'elle assure une séparation du circuit de commande et du circuit de production qui piermet l'utilisation de liquides dont la granulométrie des corps solides en suspension dans le liquide distribué est relativement élevée. Unr, autre objet de l'invention est de simplifier l'entretien et la maintenance du circuit de commande. eour parvenir à ces résultats, l'objet de l'invention est carac- térisé par un dispositif comprenant: - un réservoir athmosphérique mobile - un gicleur de remplissage et un gicleur de vidange fixés sur le réservoir - un ensemble ae support et de guidage du mouvement du réservoir - un dispositif de butées et de mats de hauteur réglable assurant le réglie de la course du réservoir. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci dessous, en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure I est une vue en coupe de l'objet Oe l'invention dans l'une de ses configurations possibles. Cette figure est complé- tée par le shéma d'un exemple de distribution dans un circuit à haute pression et d'une vue de détail A qui illustre un exemple de réalisation des gicleurs de remplissage et de vidange du réservoi La figure 2 illustre sous la fome d'un schéma un exemple d'u- tilisation de l'objet de l'invention dans un circuit d'arrosage à pression urbaine conventionelle. La figure 3 concerne une variante de l'objet de l'invention I0 dans laquelle le réservoir est cylindrique et son déplacement rectiligne et vertical. La figure I montre que le dispositif, selon l'invention, com- prend un ensemble réservoir (du NOI à I9) un ensemble support(du 1, 20 à29). Les éléments du circuit de production et d'alimentation I5 du réservoir (du N 3D à 40) ne sont pas partie de l'invention et ne sont représentés que pour la compréhension du fonctionnement. Xe détail A de cette figure I illustre un exemple de réalisa - tion des gicleurs de remplissage et de vidange du réservoir.- Le réservoir Io0 est alimenté par le gicleur de remplissage (en- semble 4r,5r,6r,7r) et vidangé par le gicleur de vidange (ensemble 4v,5v, 6v, 7v). L'entrée 6r du gicleur de remplissage est reliée pax une tuyauterie souple basse pression et de faible section au mano- détendeur 37. La sortie 7r de ce gicleur est mise à l'air libre. La sortie 7v du gicleur de vidange est également mise à l'air libre au moyen d'un tuyau souple dont l'autre extrémité est maintenue à un niveau supérieur à celui du haut du réservoir. Le détail A de la figure I montre que chaque gicleur est constiti des éléments suivants: - un corps de gicleur 4, perçé d'un canal axial et sur lequel se visse un bouchon 44. Celui ci fixe dans le logement intérieur au corps de gicleur 4 deux entretoises profilées de sorte à former entre âlles une cavité,inclinée à 450 sur l'axe du gicleurservant de logement à une bille pesante 5 q i peut circuler librement en fonction des mouvements alternatifs du réservoir.Le diam6tre de la bille 5 est tel qu'elle obstrue alternativement l'une des deux sort. perçées dans les manchons y vissés sur le corps du gicleur. Sur l'autre extrémité de ces manchons se visse des écrous 9. Ces écrou maintiennent les collets battus des tuyauteries de sortie I3 et I4 sur lesquelles s'embouchent des tuyauteries souples. La sortie 6 (en position basse 6v pour le gicleur de vidange et haute 6r pour le gicleur de remplissage) est équipée d'un opercule calibré I0 et a'un joint d'étanchéité b. La sortie 7 ( en position basse 7r pour le gicleur de remplissage et haute 7v pour le gicleur de vidange) est équipée d'un joint d'étanchéité. La liaison entre le réservoir t et son support - guide est assu- rée,dans l'exemple illustré, par l'intermédiaire d'un fléau I5 vis- sé sur le manchon 3 lui même relié par un raidisseur au manchon 2. Le fléau I5 est solidaire du moyeu I9.sur le bras gauche du fléau I0 coulisse un contre poids Id dont la position peut être fixée par la vis ?17. L'extrémité gauche du fléau est munie d'une roulette de butée I6. Le moyeu I9 assure la liaison entre l'ensemble réservoir et l'ensemble support. L'ensemble support est constitué d'une chape à deux joues percées I5 dans laquelle pivote librement le moyeu I9. Dans l'un des trous 25 peut se loger la goupille de butée 26. La chape est prolongée vers le bas par un mat 21 coulissant dans un tube vertical soudé sur le support 20. Sur ce tube se visse un écrou 23 qui en abaissant la bague fendue et conique 23 t bloque ainsi le mat 21. A titre d'exemple, un étrier 27 vissé sur le support 20 par deux vis ub permet la fixation des robinets à soupape 33 et 39 retenus pour cet exemple. La fixation de ces robinets n'est pas représentée. Le schéma concernant l'exemple de distribution commandé par le dispositif, objet de l'invention, décrit ci dessus, présente de k5 l'amont vers l'aval: une vanne d'alimentation manuelle 30 comman- dant l'entrée 3I elle même divisée en deux branches 35 et 40. L'ou- verture et la fermeture de ces deux branches sont assurées par deux robinets à soupape 33 et 39 actionnés par leur doigts 32 et 38. Une prise de pression 34, sur la branche 35 en aval du robinet 33 assure l'alimentation, à travers le filtre 36 et le mano-déten- deur 37, du réservoir t du dispositif. La figure 2 est le schéma d'un circuit de distribution simplifié dans lequel un robinet à soupape A assure la fermeture et l'ouverture générale du circuit, le robinet 2 voies à boisseau B distribue le liquide vers deux branches, et le robinet à soupape C assure la fermeture générale du circuit, en fin de cycle. La figure D représente en coupe l'objet de l'invention utilisant un réservoir cylindrique t à déplacement vertical th rectiligne. Le réservoir i est équipé a'un gicleur de remplissage constitué par un corps 2, un opercule à orifice calibré 3, un filtre 4,un joint d'étanchéité 5 et un écrou perçé de serrage 6.Cet écrou maintient surlet 8 I M tsUrkie rigidequ'embouche le tuyau souple ô qui par l'intermédiaire du robinet 7 se branche sur la prise 9, en amont du robinet 23. Le gicleur de vidange est constiti d'un corps I7 perçé d'un canal central et d'un canal radial à sa pa tie inférieure. La soupape Id coulisse librement dans ce canal. ue réservoir est équipé à sa partie supérieure d'un manchon perçé I; assurant sa mise à l'air libre.Le réservoir est solidaire de tubes IO I5 soudés sur le support I6. Dans l'axe des tubes coulissent les mats cylindriques 13 et I4. Le mât I3 est perçé d'une série de troi dans l'un desquels se loge la goupille de butée position basse 10. Le réservoir, à vide, est maintenu vers le haut par les deux res- sorts $2. Les deux mats sont rendus solidaires de la canalisation I5 de production par les semelles 2I. Le repère I9 du schéma du robine à soupape 23 identifie la soupape, le repère 20 son ressort de rap pel vers leiaut. Le liquide alimente le circuit par la canalisati 24 et s'écoule de droite à gauche sur le schéma. Le dispositif décrit sur la figure t fonctionne de la façon suiv 0 Dès l'ouverture de la vanne manuelle 30 le liquide alimente la canalisation 35 À En effet, dans l'état de la figure t, le réser- voir { est vide. Le contre-poids I8 maintient le robinet 33 ouvert Le robinet 39 est fermé* et la canalisation 40 n'est pas alimentée. Par la prise 34 et à travers le filtre 36 et le manoldétendeur 3 le liquide parvient sous faible pression au gicleur de remplissage. La bille 5r, sous l'effet de son propre poids est en position bass Le liquide emplit donc le réservoir. A l'intérieur du gicleur de v dange la bille 5v est également en position basse. Une mise à l'air libre du réservoir est ainsi assurée par la tubulure 7v que prolong 0 le tuyau souple qui l'embouche. Dès que le réservoir est plein, son poids équilibre celui du co tre-poids I8. L'ensemble bascule de 900. A l'intérieur du gicleur d vidange, la bille 5v glisse dans sa cavité et vient obstruer la sortie 7v en ouvrant la sortie 6v qui permet ainsi la vidange du ré servoir. Dans le même temps, en effet la bille 5r effectue dans s cavité un mouvement analogue qui ferme la sortie 6r et ouvre la sor Vr assurant ainsi la mise à l'air libre du réservoir. En basculant vers le haut, le bras gauche du fléau enfonce grace à sa butée I6 le doigt 3o qui ouvre le robinet 39. Le robinet 33 s'est fermé aussitôt et l'alimentation au réservoir est interrompue. a canalisation 40 est alimentee. e réservoir se vide complètement par la tuyauterie souple bran- chéee sur ov. Son poids alors n'equilibre plus la composante ver- ticale utile du contre-poias 1I et le fléau 15 bascule vers le bas. àe robinet 39 S, "XRXiA. Le robinet 33 s'ouvre. Le cycle reprend. Une variante du dispositif de l'invention consiste à remplacer le contre poids Ib par un autre réservoir analogue au réservoir I et dont le remplissage serait assuré par une prise de pression si- tuee en aval du robinet 39 sur la canalisation 40.Le dispositif se comporterait, dans ce cas,comme un véritable "sablier hydraulique". Le temps de remplissage du réservoir dose l'alimentation de-la canalisation 35 et le temps de vidange celui de la canalisation 40. Ce tem-sVest une fonotion directe du volume du réservoir et une fonction inverse de la pression à l'entrée du gicleur de remplissage d'une part et du diamètre de l'ajutage IOr de ce gicleur d'autre part. Il peut donc être réglé soit par l'échange du réservoir, soit par celui de l'ajutage soit par le réglage du manodétendeur. Le temps de vidange du réservoir dose l'alimentation de la cana- lisation 40. Il est une fonction directe du volume du réservoir et une fonction inverse de la hauteur d'eau dans le réservoir d'une part et du diamètre de l'ajutage I0v de ce gicleur d'autre part. I1 peut être réglé soit par l'échange du réservoir par un autre de volume ou de forme différente soit par l'échange de l'ajutage IOv. La goupille 26, enfonçée dans un de ses logements 25 de la cha- pe 24 permet de régler le temps séparant une ouverture d'une ferme- ture.Le réglage de la hauteur du mât télescopique 2I permet celui de la course de la butée de fléau I6. Dans le cas d'une source de faible débit et de faible pression alimentant, par exemple, un réseau d'irrigation goutte à gouttey la pression sera suffisante pour alimenter directement le réservoir sans utilisation d'un mano-détendeur. La sortie 6v du réservoir pourra, alors, être équipée d'un tuyau souple qui permette l'uti- lisation du liquide de vidange du réservoir. La figure a présente plusieurs cas possibles mais non limitatifs ae l'objet de l'invention. En A il commande l'ouverture ou la fer- meture de l'alimentation générale au réseau..n. il remplit une fonction de distributeur. on C il commande la fermeture générale. 6. 2583161 Un avantage du dispositif est de permettre l'alimentation cycli- que d'un réseau de distribution de liquides. vans l'exemple de la figure 2 il suffit pour cela que le temps de vidange du réservoir du dispositif utilise en A soit égal ou supérieur à la somme des temps de remplissage des réservoirs de dispositifs utilisés en B et en C La figure 3 présente l'objet de l'invention dans.une autre con- figuration. Le réservoir I est ici cylindrique et son déplacement est rectiligne et vertical. I0 Dans l'état de la figure 3, le liquide circule dans la canalisa- tion de production de la gauche 25 vers la droite 24 eni traversant le robinet 23 dont le doigt de commande est soulevé par le ressort 20. Dans cette position du robinet, le réservoir t est alors vide. Il est maintenu en position haute par les deux ressorts 22. Le clape- Id du gicleur de X^^^XX^LX^ vidange est en position basse. Dès que le liquide alimente par l'entrée de circuit 25 la canali- sation 24, il assure le remplissage du réservoir t par le gicleur de remplissage après avoir traversé le robinet 7 qui 'casse' la pres. sion et le filtre 4. Lorsque le réservoir est plein, il tombe vers le bas. La soupape I9 est enfonçée et ferme le robinet 23. Le liqui- de s'écoule du réservoir par le gicleur de vidange I7 dont le clapet Id est soulevé. Cet écoulement se poursuit tant que le circuit 25 e$St alimenté, le temps de remplissage étant, par réglage, supériet ou égal au temps de vidange. Le réservoir I est maintenue en positic basse et le robinet 23 reste fermé. Dès la fermeture du circuit en amont de l'entrée 25, le liquide ne parvient plus au réservoir t. Celui ci se vide et revient à sa position haute au bout du temps né- ccessaire à sa vidange complète. Le robinet 23 s'ouvre et le clapet 17 du gicleur de vidange retombe sur son siège. L'ensemble du dispo- sitif est revenu à sa position initiale. La goupille IO0 est utilisée comme butée de position basse du ré- servoir. Dan s une variante de ce type de dispositif les ressorts 22 peu- vent être équipés d'un écrou de taragUYde leur tension se vissant sur les mâts 14 taraudés à cet effet. uans une autre variante de cet type de dispositif la face supé- rieure du réservoir peut être équipéed'une butée qui commande un autre robinet du réseau de distribution et dont le fonctionnement se fait à l'inverse du robinet 23. Une illustration de cette variante est faite dans la partie supérieure de la figure 3. REVENDICATIONS I. Dispositif gravimétrique de commande cyclique d'un réseau d'alimentation de fluide et ae dosage des volumes 0 dis- tribués caractérisé en ce qu'il comprend. - un réservoir athmosphérique mobile, - un gicleur ae remplissage et un gicleur ae vidange du réser- voir, - un ensemble de support et de guidage du mouvement du réservoir, - un dispositif de butées et de mats télescopiques de hauteur ré- glable assurant le réglage de la course du réservoir. Io0 2. Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que la force de manoeuvre du mouvement du réservoir est constituée par la pesanteur du volume de liquide, prélevé sur le circuit commandé par l'objet de l'invention, emplissant ou évacuant le réservoir à travers un gicleur de remplissage situé à sa partie supérieure et un gicleur de vidange situé à sa partie inférieure. 3. Dispositif selon lb6revendicationsI et a caractérisé en ce que le mouvement rotatif sectoriel du réservoir est assuré par son mon- tage sur le bras d'un fléau dont le bras symétrique est équilibré par un contre poids dont le couple exercé est réglable par son déplace- ment sur ce bras de fléau et dont la position est fixée par une vis de serrage. 4. Dispositif selon les revendications I et 3 caractérisé en ce que une butée, montée à l'extrémité du bras de fléau sur lequel se fixe le contre poids commande l'ouverture ou la fermeture des robinets ou des vannes du réseau de distribution 4ont le dispositif, objet de l'invention, commande l'automatisme et le dosage. 5. Dispositif selon les revendications I et 2 caractérisé en ce que les gicleurs de remplissage et de vidange sont constitués par, d'une part, un corps central 4 percé d'un canal axial sur lequel se visse un bouchon 14 qui maintient à l'intérieur du corps de gicleur, de l'amont vers l'aval, deux entretoises profilées I2 et 12 bis qui ménagent une cavité inclinée à 450 sur l'axe du corps de gicleur dans laquelle circule librement une bille pesante 5 obstruant alternatives ment les canals de sortie et, d'autre part, par deux manchons à vis 6 et ? vissés sur le corps du gicleur. Sur le manchon 7 se visse également un écrou percé 9 qui maintient une tubulure à collet battu I4 et un joint d'étanchéité b. Le manchon b comporte en plus des éléments ci dessus un orifice calibré 10 6. Dispositif selon les revendications I, 2, 3, 4, et 5 caractérisé en ce que le mouvement rotatif sectoriel du réservoir est assuré par le montage sur le bras opposé et symétrique du fléau, en lieu et pla ce du contre-poias, d'un second réservoir analogue dont l'alimentatic est assurée par une prise de liquide sur une autre branche du réseau de distribution ue liquide dont l'objet de l'invention commande l'au- tomatisme et le dosage. 7. Dispositif selon les revendications I et 2 caractérisé en ce qi le mouvement rectiligne et vertical du réservoir est assuré au moyen ID d'un support sur lequel sont fixés par vissage ou soudure deux tubes de guidage coulissant sur deux mats verticaux eux mêmes solidaires de la canalisation du réseau située en dessous du réservoir. Le supl est maintenu en position haute,lorsque le réservoir est vide,au moyez de deux ressorts dont la tension est réglée par deux écrous se vissai I5 sur l'extrémité supérieure taraudée des mats. L'un au moins des mati est percé de trous dans l'un desquels se loge une goupille servant dl butée au movement descendant du réservoir et d. Dispositif selon les revendications I et 2 roarctérisé en ce ql le gicleur de vidange du réservoir est constitué d'un corps de giclei soudé ou vissé sur le réservoir, perçé selon son axe d'un canal de t mètre et de longueur calibré dans lequel se meut la queue d'une s0upi dont la tête repose sur son siège situé sur la face supérieure du co: de gicleur. 9. Dispositif selon les revendications 1,2 et 7 caractérisé en ce que le gicleur de remplissage du réservoir est constitué d'un corps vissé ou soudé sur le réservoir dans lequel se logent de l'aval vers l'amont, un opercule à orifice calibré, un filtre, un joint d'éta chéité et un écrou de serrage percé assurant la fixation sur le corp de gicleur d'une tubulure à collier battu. I0. Dispositif selon les revendications I,2, 7,8, et 9 caract risé en ce que la face inférieure et la face supérieure du réservoir sont munies de butée assurant la commande des robinets du réseau don l'objet de l'invention assure l'automatisme du fonctionnement et le dosage de la distribution, en fin de course du mouvement ix alterna de haut en bas et de bas en haut du réservoir.