Brevet FR2595203A1 — publié le 19870911

La présente invention concerne une installation d'abreuvoirs pour animaux dans laquelle Le niveau d'eau est maintenu constant dans chacun des abreuvoirs de l'installation, c'est-à-dire recomplété à chaque consommat ion. Il existe de nombreux dispositifs pour maintenir un niveau d'eau constant dans un réservoir. La plupart d'entre. eux fonctionne au moyen d'un palpeur de la surface supérieure du liquide consistant en un flotteur porté à L'extrémité d'un bras de commande d'une vanne placée sur la conduite d'alimentation du réservoir. Ce flotteur est généralement protégé à l'égard des animaux en étant placé sous une cloche ou dans un compartiment de l'abreuvoir oû il est inaccessible. Le flotteur est dans cette disposition soumis aux événements climatiques et notamment au gel.IL peut donc se trouver dans l'impossibilité de remplir sa fonction par blocage soit au niveau de l'articulation du bras qui le porte soit parce que la surface du réservoir est gelée, la formation de glace étant à cet endroit plus rapide que pour le reste du réservoir compte-tenu du compartimentage de protection. L'invention entend remédier à cet inconvénient en proposant une installation dans laquelle la vanne de régulation du niveau de L'eau dans un abreuvoir, ou une série d'abreuvoirs communiquants, est protégée du gel. A cet effet, l'invention a pour objet une installation d'abreuvoirs pour animaux à niveau constant comportant au moins un bac, un conduit d'alimentation de ce bac en eau, et un dispositif de vannage disposé sur le conduit d'alimentation asservi au niveau d'eau dans Le bac. Selon L'une des caractéristiques principales de l'in- vention, le conduit d'alimentation débouche dans Le bac au travers du fond de ce dernier et sensiblement en son centre, Le dispositif de vannage étant situé sous le niveau désiré de remplissage du bac et possédant un organe d'ouverture et de fermeture du conduit d'alimentation piloté à la fermeture par La pression hydrostatique de la colonne d'eau de hauteur égale à La différence d'altitude entre Le niveau et le dispositif de vannage, à laquelle il est en permanence soumis, à L'encontre de l'effet d'un organe de rappel tendant à placer ledit organe dans sa position d'ouverture du conduit et dont l'intensité est réglable en fonction de la hauteur d'eau désirée dans le bac. De maniére préférée, le fond du bac étant situé au niveau du sol, le conduit d'alimentation est enterré et le dispositif de vannage est placé au fond d'un regard ménagé dans le soL. Dans un premier mode de réalisation, le dispositif de vannage est constitué par une soupape,dont L'organe piloté susdit est un clapet vertical dont la tige est solidaire d'une paroi déformable divisant une enceinte du corps de soupape en une première chambre en communication permanente avec ta partie du conduit d'alimentation située en aval du siège de la soupape et une deuxième chambre en communication avec l'atmosphère, la tige étant en outre attelée à un organe élastique de rappel tendant à écarter le clapet de son siège. L'organe élastique de rappel peut être séparé et constitué, par exemple, par un ressort s'étendant dans la seconde chambre susdite ou être constitué par la paroi elle-meme formant membrane élastiquement déformable. Dans un second mode de réalisation de l'invention, le dispositif de vannage est constitué par une soupape dont le corps est horizontal et porte un siège transversal et dont L'organe piloté susdit est constitué par un noyau coulissant dans le corps en aval du siège, entre ce siège et une butée mobile susceptible d'être rapprochée ou éloignée du siège, cette butée étant constituée par Le bras transversal à La direction de coulissement du noyau d'un Levier coudé articulé sur le corps de vanne et dont L'autre bras, sensiblement parallèle à ladite direction de coulissement, est attelé à la paroi mobile d'une chambre en communication permanente avec La partie du conduit d'alimentation en aval du siège, à débattement vertical à l'encontre de l'effet d'une colonne pesante verticale de hauteur réglable. La liaison du levier à la paroi est réaLisée au moyen d'un ressort de traction à spires jointives et à seuil d'allongement. La colonne pesante est enfermée dans un boitier de protection cylindrique recouvert d'un couvercle horizontal interdisant son remplissage par L'eau de pluie et formant regard pour la vanne susdite. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non Limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'une instaLlation selon L'in vent ion, - la figure 2 illustre par une coupe un premier mode de réalisation du dispositif de vannage mis en oeuvre dans l'invention, - Les figures 3 et 4 illustrent deux variantes de réalisa tion de la figure 2, - la figure 5 illustre un second mode de réalisation du dispositif de vannage. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit un réservoir 1 relié par une dérivation 2a à un conduit d'alimentation 2 en eau. La dérivation 2a débouche dans le réservoir 1 au travers de son fond la, sensiblement en son centre. Le conduit 2 comporte un robinet d'arrêt général 3 et un dispositif de vannage 4 permettant le maintien constant du niveau supérieur lb de L'eau dans le réservoir 1. Dans Le cas de figure, le réservoir 1 repose sur Le sol alors que Le conduit 2 est enterré, Les robinet 3 et dispositif 4 étant alors disposés au fond d'un regard 5 creusé dans le sol.Un conduit 6 de mise à l'air Libre d'une chambre du dispositif 4, dont La fonction sera expliquée en regard des figures suivantes, affecte une extrémité recourbée 6a pour éviter que L'eau de pluie ne vienne pénétrer dans la chambre. L'installation de l'invention peut comporter plusieurs réservoirs tels que 1 constituant des abreuvoirs pour animaux et formant entre eux vases communiquants. On notera que le dispositif 4 étant situé en-dessous du niveau lb du liquide, il existe une pression hydrostatique égaLe à la colonne d'eau de hauteur H, cette hauteur étant égale à la différence d'altitude entre le dispositif 4 et le niveau ld. L'exploitation de cette pression dans l'asservissement du dispositif 4 au niveau de remplissage du réservoir sera expliquée en regard des figures suivantes. On voit que cette réalisation enterrée de l'invention, tant l'arrivée d'eau dans le réservoir que le dispositif 4 sont protegés notamment du gel. Au besoin, on pourra prévoir un matériau isolant amovible pour remplir le regard 5. La figure 2 est un exemple de réalisation du dispositif de vannage 4 permettant la régulation automatique du niveau d'eau dans l'abreuvoir. Ce dispositif comporte une vanne 7 dont le corps 7a porte un siège de clapet 8 susceptible de coopérer avec un clapet 9 à dépla- cement vertical. Par ses embouts 10a et 10b, le corps de vanne est interposé sur le conduit d'alimentation 2 en aval du robinet de commande générale 3. La tige 17 du clapet 9 est attelée par son extrémité filetée à une plaque 12 qui, par le moyen d'une contre-plaque 13, emprisonne le centre d'une membrane 14. Cette membrane 14 est pincée à sa périphérie entre une bride 15 so-lidaire de la partie inférieure du corps de vanne et une bride 16 solidaire d'une cuvette 17. L'enceinte formée par le corps de vanne et la cuvette 17 est ainsi séparée en deux chambres 18 et 19, la chambre 18 étant en communication permanente avec la portion de conduit 2 en aval du siège 8, la chambre 19 étant reliée à l'atmosphère par le tube 6. Dans le cas de figure, la membrane 14 est non seulement déformable mais également élastique. Ainsi, en supposant le bac ou l'abreuvoir 1 vide, la membrane 14 est dans sa position de repos (comme représenté à la figure 2), dans laquelle le clapet 9 est maintenu éloigné du siège 8. L'eau arrivant par l'embout de raccordement 10a s'écoule entre le clapet 9 et le siège 8 en direction du bac. Le remplissage progressif de ce réservoir crée une colonne d'eau de plus en plus haute donc une pression hydrostatique qui s'exerce sur la paroi 12 14 de la chambre 18. La membrane subit alors un allongement élastique et le clapet 9 est tiré vers le bas jusqu'à reposer sur le siège 8. Le débit d'alimentation du ou des réservoirs est alors coupé, le niveau d'eau désiré étant atteint. Si l'on veut élever ce niveau d'eau, il convient d'éloigner le clapet 9 de la plaque 12 en le dévissant partiellement de l'embout 12a de la plaque 12. A partir de la position de repos, on comprend qu'il faille alors une colonne d'eau de hauteur plus importante pour provoquer un allongement plus grand de la membrane 14 élastique, nécessaire à l'obtention de la fermeture de la soupape. Un niveau d'eau plus bas est obtenu par vissage de-la tige 11 dans l'embout 12a. Les figures 3 et 4 illustrent des variantes de réalisation de la figure 2 sur lesquelles on retrouve les éléments déjà décrits avec les mêmes références. La figure 3 montre que L'on peut installer l'enceinte partagée par la membrane en deux chambres 18 et 19 au-dessus du clapet 9, dont la tige 11 est alors dirigée vers le haut et traverse de manière étanche le corps de vanne au moyen d'un palier 20. La membrane 21 n'est, ici, pas élastique mais simplement déformable, un ressort 22 de rappel étant prévu dans la chambre 19 pour écarter le clapet 9 de son siège 8. La communication permanente de la chambre 18 avec le conduit 2 en aval du siège 8 est assurée par une dérivation 23 de ce canal débouchant dans la chambre 18. La figure 4 montre un arrangement dans lequel le mouvement de fermeture ou d'ouverture du clapet 9 par rapport au siège 8 est inverse de celui des figures précédentes. Il est, dans cette réalisation, également nécessaire de guider de manière étanche la queue du clapet dans un palier 20 du corps de vanne. La membrane 14 est ici élastiquement déformable, la chambre 18 se comportant comme un ballon plus ou moins gonflé selon la valeur de la pression hydrostatique. Il faut noter, en regard de ces trois dernières figures, que la réalisation préférentielle réside dans l'exemple de la figure 2 plus simple à fabriquer puisque ne nécessitant pas de guidage étanche et précis de la tige de clapet et permettant une communication directe, dans le corps de vanne, du conduit 2 et de la chambre 18 sans avoir recours à un conduit de dérivation 23. La figure 5, enfin-, illustre un second mode de réalisation du dispositif de vannage mis en oeuvre dans l'installation de l'invention. Ce dispositif comporte un corps de vanne 30 interposé par ses raccords 30a et 30b sur une partie horizontale du conduit d'alimentation. Un siège de soupape 31 y est ménagé, transversalement à la circulation A de l'eau, tandis qu'un noyau 32 monté à coulissement dans le corps 30 comporte un clapet 32a susceptible d'être rapproché ou écarté du siège 31. On notera que Le noyau 32 est pourvu extérieurement d'ailettes pour permettre Le passage de L'eau entre lui et Le corps de vanne. L'extrémité du noyau 32, opposée au clapet 32a, coopère avec une butée mobile constituée par un bras 33a d'un levier coudé 33 qui peut pivoter autour d'un axe 34 par rapport au corps 30. Le second bras 33b du levier, sensiblement perpendiculaire au bras 33a et parallèle au corps de vanne 30, est attelé par un ressort de traction à spires jointives 35 au centre d'une paroi 36, mobile verticalement, d'une chambre 37 ménagée dans le corps 30 et en communication permanente avec la partie du conduit 2 en aval du siège 31, au travers d'une ouverture 38, ouverture par laquelle le bras 33a du levier 33 atteint l'extrémité du noyau 32.La paroi mobile 36 est constituée par une membrane déformable dont le centre est pincé entre deux plaques d'attelage au ressort 35 et dont la périphérie est pincée entre deux brides 39 et 40, l'une appartenant au corps de vanne 30, l'autre à la base d'un boîtier cylindrique 41. La paroi mobile 36- supporte en son centre, par une portée conique de centrage, une colonne pesante 42 verticale, contenue dans le boîtier 41, dont la hauteur peut etre réglée par adjonction ou retrait de poids en forme de rondelles glissées sur un axe de centrage qui repose sur le cône susdit. Le boitier 41 est fermé à sa partie supérieure par un couvercle 4-3 qui protège son volume intérieur des eaux de pluie tout en laissant passer l'air par des ouvertures 44. La pression hydrostatique de la colonne d'eau de hauteur H mentionnée à la figure 1 règne dans la chambre 37 et tend à soulever la paroi 36 et la colonne pesante 4T Lorsque la pression est suffisante pour parvenir à ce résultat, le levier 33 est entraîné en rotation horaire autour -de son articulation 34, Le bras 33a de ce dernier appuyant le noyau 32 contre le siège 31, interrompant ainsi L'alimentation. Lorsque te niveau à maintenir baisse, L'effet de La colonne pesante 42 devient prépondérant, La paroi 36 s'effondre entrainant une rotation contraire du levier 33 dont le bras 33a s'écarte du noyau 32 qui est alors repoussé par La pression d'alimentation et découvre l'orifice de passage de L'eau au travers du siège, ce jusqu'à atteindre un nouvel équilibre. On voit qu'en modifiant la hauteur de la colonne 42 on modifie la hauteur du niveau à maintenir constant. On aura prévu un ressort 35 à spires jointives ne s'allongeant qu'après avoir atteint un certain effort (seuil d'allongement) de manière à être certain que la force transmise au noyau 32 pour le maintien de La fermeture soit toujours d'une intensité supérieure à la force agissant sur le noyau au travers du siège et due à la pression d'alimentation. Cette variante de réalisation de l'invention présente un intérêt supplémentaire à la précédente par le fait qu'en cas de chute de pression d'alimentation, le niveau du bac d'alimentation étant en-dessous de sa valeur désirée, le reflux de L'eau dans la canalisation en amont du siège 31 est stoppé par l'entrainement du noyau 32 contre le siège 31 par ce débit. L'invention trouve application intéressante dans le domaine du matériel agricole. REVENDICATIONS 1. Installation d'abreuvoirs pour animaux à niveau constant comportant au moins un bac (1), un conduit (2) d'alimentation de ce bac en eau, et un dispositif de vannage (4) disposé sur le conduit d'alimentation asservi au niveau d'eau (lob) dans le bac, caractérisée en ce que le conduit d'alimentation (2) débouche dans le bac (1) au travers du fond (la) de ce dernier et sensiblement en son centre, le dispositif de vannage (4) étant situé sous le niveau (lb) désiré de remplissage du bac et possédant un organe d'ouverture et de fermeture du conduit d'alimentation (2) piloté à la fermeture par la pression hydrostatique de la colonne d'eau de hauteur égale à la différence d'altitude entre le niveau (lob) et le dispositif de vannage (4),- à laquelle il est en permanence soumis, à l'encontre de l'ef- fet d'un organe de rappel tendant à placer- ledit organe dans sa position d'ouverture du conduit (2) et dont l'intensité est réglable en fonction de la hauteur (H) d'eau désirée dans le bac. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fond (la) du bac (1) étant situé au niveau du sol, le conduit d'alimentation (2) est enterré et le dispositif de vannage (4) est placé au fond d'un regard (5) ménagé dans le sol. 3. Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le conduit (2) d'alimentation possède, en amont du dispositif de vannage (4), un robinet (3) de fermeture générale à actionnement manuel. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de vannage (4) est constitué par une soupape dont l'organe piloté susdit est un clapet vertical (9) dont la tige (11) est solidaire d'une paroi déformable (14) divisant une enceinte du corps de soupape (7) en une première chambre (18) en communication permanente avec la partie de conduit d'alimentation si tuée en aval du siège (8) de la soupape et une deuxième chambre (19) en communication avec l'atmosphère, par l'intermédiaire d'un conduit (6), la tige (11) étant en outre attelée à un organe élastique de rappel tendant à écarter le clapet (9) de son siège (8). 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première chambre (18) susdite est située au-dessus de la deuxième (19). 6. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première chambre (18) susdite est située sous la seconde chambre 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que l'organe de rappel est constitué par la paroi (14) elle-même formant membrane élastiquement déformable. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que la distance du clapet (9) au point d'attelage de la paroi (14) déformable à sa tige (11) est réglable. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif de vannage est constitué par une soupape dont le corps (30) est horizontal et porte un siège transversal (31) et dont l'organe piloté (32) susdit est constitué par un noyau coulissant dans le corps (30) en aval du siège (31), entre ce siège et une butée mobile (33a) susceptible d'être rapprochée ou éloignée du siège, cette butée étant constituée par le bras (33a) transversal à la direction de coulissement du noyau (32) d'un levier (33) coudé articulé sur le corps de vanne (30) et dont l'autre bras (33b) sensiblement parallèle à ladite direction de coulissement est attelé à La paroi mobile (36) d'une chambre (37) en communication permanente avec la partie du conduit d'alimentation en aval du siège (31), à débattement vertical à l'encontre de l'effet d'une colonne pesante verticale (42) de poids réglable. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que La colonne pesante (42) est enfermée dans un boîtier (41) cylindrique recouvert d'un couvercLe horizontal (43) de protection contre L'eau de pluie à libre passage d'air et formant regard pour la vanne (30). -11. Installation selon La revendication 9 ou La revendication 10, caractérisée en ce que la liaison du levier (33) à ladite paroi (36) est réalisée au moyen d'un ressort (35) de traction à spires jointives et à seuil d'allongement.