Brevet FR2647360A1 — publié le 19901130

Dispositif modulaire à circulation de liquide, notamment jeu de construction à eau. L'invention concerne les dispositifs modulaires à circulation de liquide. Elle trouve une application avantageuse mais non limitative dans le domaine des jeux de construction. Il peut s'avérer en effet particulièrement intéressant, par exemple sur un plan éducatif, de mettre en évidence le trajet d'un fluide, tel que de l'eau, au sein d'un jeu de construc- tion, et de pouvoir modifier ce trajet à souhait. Il convient alors de prévoir des pièces de formes diverses afin d'offrir une très grande variété de trajets possibles pour l'eau. De plus, lors de l'utilisation d'un tel jeu, il est nécessaire d'assurer un minimum de sécurité afin d'éviter des écoulements intempestifs d'eau hors de celui-ci. Le respect de ces contraintes n'a pas permis jusqu'à a présent de conduire à la réalisation d'un dispositif modulaire qui soit à la fois simple à mettre en oeuvre et particulièrement attrayant quant à la grande diversité d'aspects qu'il peut offrir. L'invention vient apporter une solution à ce problème. Elle vise à proposer un dispositif modulaire permettant de matérialiser de façon simple, une grande diversité de trajets pour le liquide y circulant. Un autre but de l'invention est d'associer à cette simplicité Z647360 de réalisation une sécurité minimale préservant l'environne- ment extérieur du jeu d'écoulements intempestifs de liquide. L'invention a encore pour but d'assurer une circulation du liquide en circuit fermé nécessitant une faible consommation d'énergie tout en assurant un débit variable du liquide. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif mo- dulaire dont certains au moins de ses constituants peuvent être interchangés avec des éléments de jeux de construction déjà existants. L'invention vise encore à mettre en évidence de façon simple l'aspect moteur que peut présenter l'eau dans certaines con- figurations. L'invention a encore pour but la réalisation d'un tel dispo- sitif à moindre coût. Les Demandeurs ont observé qu'il était intéressant, pour ap- porter notamment une solution au problème posé, que les diver- ses pièces du dispositif soient mutuellement interchangeables pour en assurer le caractère modulaire et augmenter ainsi la diversité de ces formes structurales. Selon une caractéristique générale de l'invention, le disposi- tif modulaire proposé comprend, en combinaison, - un récipient susceptible de contenir un liquide, - des moyens de support, susceptibles d'être liés au récipient de façon à définir avec ledit récipient une structure s'éle- vant en partie au-dessus du niveau du liquide contenu dans le récipient, cette structure étant munie d'un premier motif d'assemblage standard, 264736O - une pluralité d'éléments d'acheminement du liquide, possé- dant chacun un deuxième motif d'assemblage homologue du premier motif d'assemblage standard, et susceptibles d'être montés sur ladite structure en positions choisies pour acheminer ledit liquide les uns vers les autres et/ou vers le récipient, et, - un moyen de remontée du liquide depuis le récipient vers lesdits moyens de distribution, coopérant avec l'un au moins des éléments d'acheminement D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après et les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un récipient d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est la coupe II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un élément d'acheminement du liquide, - la figure 4 est une vue de dessous correspondant à la figure 3, - la figure 5 est une vue de côté correspondant à la figure 4, - les figures 6 et 7 illustrent schématiquement l'assemblage d'un élément d'acheminement sur un support, - la figure 8 représente une vue schématique globale d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 9 représente schématiquement un autre mode de ?.647360 réalisation de moyens d'acheminement de liquide, - la figure 10 est la coupe X-X de la figure 9, - la figure 11 illustre schématiquement un autre mode de réalisation de moyens de support, - la figure 12 est une vue de dessus correspondant à la fiure 11, - les figures 13 à 15 illustrent schématiquement encore un autre mode de réalisation de moyens de support, et, - la figure 16 est une coupe transversale schématique partielle de deux récipients assemblés. Les dessins comportent pour l'essentiel des éléments de caractère certain. A ce titre ils font partie intégrante de la description et pourront non seulement faire mieux comprendre la description détaillée ci-après mais aussi contribuer, le cas échéant, à la définition de l'invention. Les diverses cotes indiquées ci-après ne le sont qu'à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs. Un élément essentiel de l'invention, illustré sur les figures 1 et 2, est un bac de réception d'eau 1. Celui-ci est de forme générale prismatique à base carrée, dont le côté a une dimension d'environ 40 cm, et a une hauteur d'environ 5 cm. Il possède une paroi de fond 10 entourée par une paroi latérale 11 munie de 4 orifices cylindriques traversants 110 situés sensiblement au milieu de chacun des 4 flancs de la paroi latérale, dans la partie inférieure de celle-ci c'est-à-dire sous le niveau de l'eau contenue dans le bac. Chacun des 4 flancs latéraux de la paroi latérale du récipient est replié vers l'extérieur de façon à définir 4 rebords 111, 112, 113, 114. Le rebord 112, est raccordé au rebord 111 d'une hauteur inférieure, par une contremarche 115. Le rebord 113, parallèle et opposé au rebord 111, prolonge le rebord 112 et se raccorde au rebord 114, de même hauteur que le rebord 111, par une contremarche 116 homologue de la contremarche 115. La fonction de ces rebords de hauteur décalée sera explicitée ci-après. La paroi de fond et les rebords du récipient comportent un premier motif d'assemblage standard du type à plots coopérants, plus communément connu par exemple sous les marques DUPLO ou LEGO. Un tel motif est décrit dans le Brevet français n 1 599 102 qui est à toutes fins utiles incorporé au contenu de la présente description, notamment pour aider le cas échéant à la définition de ce motif d'assemblage. On rappelle ici brièvement que l'assemblage de deux éléments à l'aide d'un tel motif nécessite que l'un au moins d'entre eux comporte des plots supérieurs saillants et que l'autre, par exemple en forme de boite ouverte vers le bas, comporte, dans sa cavité, des plots inférieurs ménageant des évidements entre eux et les parois latérales de la cavité. L'espacement des plots supérieurs saillants d'une part, et la dimension des plots inférieurs et des évidements d'autre part, sont ajustés pour permettre l'assemblage des 2 éléments par engagement des plots supérieurs saillants dans les évidements de l'élément correspondant. Lorsque le motif est plus particulièrement du type DUPLO, les plots supérieurs saillants sont évidés présentant un diamètre interne égal à environ 6,7 mm et un diamètre externe d'environ 9,4 mm. Par contre, dans le motif du type LEGO, les plots supérieurs saillants ne sont pas évidés et présentent un diamètre égal sensiblement à la moitié de celui du diamètre externe des plots supérieurs évidés du motif de type DUPLO. D'une façon générale, lorsque deux éléments comportent chacun le motif d'assemblage standard en vue de leur assemblage, il est implicite, au sens de la présente description, que l'un comporte une partie du motif homologue d'une autre partie du même motif. La paroi de fond 10 du récipient 1 est munie d'une pluralité de plots saillants 20 de même que la face supérieure des 4 rebords 111-114. Par contre, la face inférieure de ces mêmes rebords comporte une pluralité de plots inférieurs 21 et d'évidements 22 destinés à coopérer avec des plots saillants correspondants d'un autre élément. Un autre élément essentiel de l'invention, illustré sur les figures 3 à 5, consiste en un élément d'acheminement de l'eau tel qu'une gouttière 3. Celle-ci possède une paroi latérale 30, incurvée en forme de demicylindre, débouchante à une extrémité et obstruée à l'autre par une paroi terminale 31 faisant office, comme on le verra ci-après, de moyens d'arrêt de l'eau. D'une façon générale, la face externe de la paroi latérale , c'est-à-dire la face sur laquelle l'eau ne ruisselle pas, comprend deux rangées d'ergots saillants évidés 32 régulièrement espacés d'un pas p, le pas p s'entendant ici comme étant la distance entre les axes respectifs de deux ergots voisins. Ces deux rangées sont elles-mêmes espacées du même pas p. ?647360 La disposition des ergots sur la gouttière est remarquable en ce sens que le pas p est sensiblement égal à 2,4 fois le diamètre externe de chaque ergot. Les Demandeurs ont en effet observé de façon surprenante qu'un tel deuxième motif d'assemblage permettait d'assembler une gouttière, soit sur une brique comportant un motif standard du type LEGO, soit sur une brique comportant un motif standard du type DUPLO, et ce tout en assurant un très bon centrage transversal de la gouttière sur la brique (l'axe longitudinal de cette dernière et l'axe longitudinal de symétrie de ce deuxième motif d'assemblage étant alors con- fondus). L'assemblage d'une gouttière sur deux briques LEGO B est illustré sur la figure 6. On voit alors que chaque ergo saillant 32 se loge extérieurement à contact entre deux plots supérieurs saillants 20 voisins d'une brique LEGO. En ce qui concerne un assemblage sur une brique DUPLO B' (fig. 7), chaque ergot saillant 32 se loge à contact à l'intérieur d'un plot saillant évidé 20', le diamètre externe de l'ergot étant sensiblement égal au diamètre interne du plot évidé, La gouttière illustrée sur les figures 3 à 5, d'une longueur d'environ 79 mm, d'un diamètre d'environ 32 mm, possède 8 plots évidés répartis en 2 rangées de 4 plots régulièrement espacés d'un pas d'environ 15,8 mm, le diamètre externe de chacun d'entre eux étant égal à environ 6,4 mm. On remarque ici que la longueur de la gouttière (79 mm) est égale à 5 fois le pas p. D'une façon générale, la longueur d'une gouttière est avantageusement comprise entre n.p et (n+l).p o n désigne le nombre d'ergots par rangée, 264734O ce qui lui permet de déborder de son élément-support. Cette surlongueur permet avantageusement de ne pas perturber le jet d'eau sortant de la gouttière par le bord de son élé- ment-support. Certaines gouttières peuvent être de dimensions plus petites permettant par exemple leur assemblage centré sur un élément de base du type DUPLO, de forme carrée comportant uniquement 4 plots saillants. Les évidements des ergots 32 présentent un avantage d'écono- mie de matière, remarque étant faite que des ergots pleins conviendraient également. Il pourrait être également envisagé de munir les gouttières d'une embase du premier motif d'assemblage du type DUPLO ou LEGO, dans le cas o l'on ne souhaite pas nécessairement centrer la gouttière sur son support, ou si son diamètre ne permet pas l'implantation du deuxième motif d'assemblage. La figure 8 illustre un mode de réalisation du dispositif modulaire, utilisant une pluralité d'éléments de base 50, du genre brique, appartenant à un jeu de construction du type DUPLO. Sur cette figure, à des fins de simplification, les parties cachées ne sont pas représentées. Les traits pointillés représentent des formes situées sous le niveau de l'eau, qui est lui-même matérialisé en trait mixte. De même, les divers motifs d'assemblage ne sont pas représentés. Ces divers éléments 50 sont assemblés les uns avec les autres pour définir une pluralité de colonnes montées sur la paroi de fond 10 du récipient 1. Certains de ces éléments pourraient être également fixés sur la face supérieure des rebords du récipient bien que cette configuration ne soit pas représentée ici. Cette pluralité de colonnes composées d'éléments 50 de type DUPLO, forment des moyens de support 5 qui définissent avec le récipient une structure s'élevant en partie au-dessus du niveau du liquide contenu dans le récipient 1. Un bo:tier-de distribution d'eau 4, possédant le motif d'as- semblage standard, est monté en position choisie sur la partie émergée de la structure, de préférence au point le plus haut de celle-ci. Il comporte une entrée d'eau 40 et une pluralité d'embouts de sortie d'eau (par exemple deux) 41 et 42, avantageusement munis de brise-jets. Il est également prévu des moyens de remontée de l'eau 6 depuis le récipient 1 jusqu'au bo tier 4. Ceux-ci comprennent par exemple une pompe 60 dont l'entrée, ou aspiration, est reliée à l'un des orifices cylindriques du récipient et dont la sortie, ou refoulement, est reliée à l'entrée 40 du bottier 4. Un dispositif de réglage du débit d'eau, par exemple du genre vanne ou volet (non représenté ici), peut être prévu au niveau de la pompe ou au niveau du bottier. Lorsqu'il est situé au niveau du bottier, ce dispositif de réglage peut se situer au niveau de l'arrivée d'eau 40, ou bien sur chaque embout de sortie. La pompe est ici supposée posséder le motif d'assemblage standard de façon à être par exemple montée sur l'un des rebords du récipient. Dans le cas de l'utilisation d'un seul récipient 1, les 3 autres orifices cylindriques 110 sont obstrués à l'aide de bouchons adéquats qui pourront être éventuellement retirés lors d'une vidange du récipient. Dans un autre mode de réalisation, la pompe peut être liée directement au fond du récipient, l'aspiration étant alors faite directement sans tuyau, et les 4 orifices 110 sont alors obstrués. Les différentes gouttières 3 sont montées, en positions choisies, sur les différentes colonnes des moyens de support de façon à coopérer entre elles et/ou avec le récipient, par jet d'eau. Certaines d'entre elles, munies des moyens d'arrêt de l'eau 31, imposent un écoulement dans un seul sens du liquide. D'autres, peuvent être coudées et/ou avoir 2 extrémités de sortie d'eau. D'autres éléments d'acheminement 3 tels que des roues à aube, peuvent permettre la visualisation de l'aspect moteur de l'eau, grâce à la rotation de la roue. En variante (figures 9 et 10) certaines gouttières 103 peuvent être reliées les unes aux autres et coopérer alors par écoulement d'eau. Dans ce cas, une extrémité de la paroi latérale 130 de ces gouttières est munie d'une lèvre circulaire enveloppante dans laquelle est ménagée une gorge annulaire 134 propre à recevoir des moyens d'étanchéité 133 tels qu'un joint torique. L'extrémité libre d'une autre gouttière 103' vient alors coopérer avec la lèvre circulaire et le joint torique de la gouttière 103. La compatibilité de ce dispositif avec des éléments de jeux de construction des types DUPLO et/ou LEGO rend sont utilisation particulièrement aisée. Cette compatibilité favorise également la modularité d'un tel dispositif et permet la matérialisation de trajets d'eau divers et variés. Ainsi, même en utilisant des gouttières de formes sensiblement identiques, l'orientation différente des éléments de base sur lesquels elles sont montées, permet de diversifier les trajets de l'eau. Il est également possible d'utiliser comme moyen de support , un élément d'un seul tenant tel qu'illustré sur les figures 11 et 12. Celui-ci comporte une plate-forme de base 264736O 154 munie du motif d'assemblage standard et destinée à être montée sur la paroi de fond du récipient. De cette plate-forme de base 154 dépend une partie principale 151, telle qu'une colonne, s'élevant vers le haut jusqu'à une plate-forme supérieure 153 comportant également le motif d'assemblage standard destiné à recevoir une ou plusieurs gouttières. Il est également prévu une pluralité de parties auxiliaires 152, solidaires de la colonne centrale 151, et supportant, à leurs extrémités libres, des plates-formes secondaires 155 également munies du motif d'assemblage standard. La modularité de ce genre de support pourrait être augmentée en prévoyant des modes de réalisation tels que ceux illustrés sur les figures 13, 14 et 15. Sur la figure 13, la partie auxiliaire 252 possède une embase 257 munie du motif d'assemblage standard lui permettant d'être liée de façon amovible sur la partie principale 251. Sur les figures 14 et 15, la partie principale 351 possède une saillie annulaire 358. L'embase 357 de la partie auxiliaire 358 comprend une portion d'anneau ouverte qui vient se pincer sur la partie principale 351 et s'appuyer sur la saillie annulaire 358. On pourrait également concevoir que cette pièce annulaire 357 coopère avec une gorge annulaire de la partie principale 351. Cette modularité supplémentaire des moyens de support permet également de diminuer leur rigidité et donc leur fragilité. Pour augmenter encore la capacité du jeu, il est possible d'accoupler deux récipients analogues (figure 16). Dans ce cas, l'assemblage de ces deux récipients se fera par l'intermédiaire de leurs rebords latéraux. Plus précisément, un rebord latéral d'un niveau inférieur (114' par exemple) viendra s'enficher sous un rebord latéral d'un niveau supérieur (par exemple 112) à l'aide des plots d'assemblage 20' et 21 et des évidements 22. Les deux récipients communiquent alors par leurs orifices cylindriques correspondants 110 et 110' reliés entre eux par un manchon de raccordement 9 avantageusement muni de moyens d'étanchéité 90 tels que des joints toriques. La coopération des récipients par l'intermédiaire de leurs rebords latéraux évite ainsi les projections d'eau entre ceux-ci. De plus l'utilisation de tels manchons de raccordement permet de n'employer qu'une seule pompe pour l'ensemble des récipients. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ci-dessus décrits mais en embrasse toutes les variantes notamment les suivantes: - les éléments d'acheminement du liquide peuvent prendre des formes diverses et variées par exemple en S ou en spirale. Il peut être également prévu d'équiper la structure d'éléments d'acheminement autres que des gouttières, par exemple des gargouilles ou toute autre figurine d'eau; cer- tains de ces éléments, tels que des tourniquets à eau, peu- vent être reliés directement à la pompe par un tuyau, celui- ci constituant alors une partie des moyens de distribution de cette eau. Ils peuvent également être reliés par tuyau directement au boîtier de distribution. - les moyens de remontée de l'eau peuvent ne pas être montés directement sur la structure.- Il peut être également prévu plusieurs arrivées d'eau sur le bo tier de distribution possédant chacune des moyens de régulation du débit; - le boîtier de distribution pourrait être remplacé par les extrémités de sortie d'une pluralité de tuyaux fixées sur un support adéquat; - on a décrit ci-avant un motif d'assemblage standard du type à plots coopérants. Cependant tout autre motif d'assemblage standard convient. On pourrait également concevoir de disposer de motifs d'assemblages de types différents pour différentes interfaces entre des constituants du dispositif; - le deuxième motif d'assemblage trouve ici une utilisation particulièrement avantageuse. Cependant il pourrait équiper d'autres éléments modulaires compatibles avec ceux de jeux de construction du type à plots coopérants et utilisables dans d'autres applications; - on pourrait également concevoir que la paroi latérale du récipient soit beaucoup plus haute que celle décrite. Elle pourrait alors comporter une partie au moins des moyens de support; - l'invention n'est pas limitée à l'application des disposi- tifs de jeu de construction et peut être utilisée par exemple comme dispositif de décoration intérieure de cascades ou de fontaines. Elle pourrait être également utilisée dans le cadre de parcs aquatiques, le dispositif présentant alors des dimensions plus importantes. Dans ce dernier cas, le récipient pourrait être un bac bétonné creusé à même le sol. Bien entendu, certains des moyens décrits ci-dessus peuvent être omis dans les variantes o ils ne servent pas. 2647MO Revendications 1. Dispositif modulaire, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: - un récipient (1) susceptible de contenir un liquide, - des moyens de support (5), et susceptibles d'être liés au récipient de façon à définir avec ledit récipient une structure s'élevant en partie au- dessus du niveau du liquide contenu dans le récipient, cette structure étant munie d'un premier motif d'assemblage standard (20,21,22), - une pluralité d'éléments d'acheminement du liquide (3), possédant chacun un deuxième motif d'assemblage homologue du premier motif standard, et susceptibles d'être montés sur ladite structure en positions choisies pour acheminer le liquide les uns vers les autres et/ou vers le récipient, et, - un moyen de remontée (6) du liquide depuis le récipient vers des moyens de distribution de ce liquide (4), coopé- rant avec l'un au moins des éléments d'acheminement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'acheminement comprennent des premiers éléments formant gouttière montés sur la structure en coopération mutuelle par écoulement et/ou par jet dudit liquide. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que les moyens de distribution dudit li- quide comprennent un boîtier de distribution (4) suscep- tible d'être monté en position choisie sur la partie émer- gée de ladite structure. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que certains au moins des éléments for- mant gouttières comportent des moyens d'arrêt (31) du liquide, situés à une de leurs extrémités. 5. Disposition selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de support (5) comportent une pluralité d'éléments de base (50) possédant chacun le premier motif d'assemblage standard, solidarisés entre eux et au récipient à l'aide dudit motif d'assemblage standard. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de support (105) comportent une partie principale (151) liée au récipient et une pluralité de parties auxiliaires (152), liées à la partie principale, et possédant, au moins pour certaines d'entre elles, à leurs extrémités libres ledit premier motif d'assemblage standard. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier motif d'assemblage standard est du type à plots coopérants. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième motif d'assemblage comprend deux rangées d'ergots saillants, espacées chacune d'un pas p identique à celui séparant deux ergots voisins d'une même rangée, et en ce que le pas p est sensiblement égal à 2,4 fois le diamètre externe de chaque ergot. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient (1) comporte une paroi de fond (10) munie du premier motif d'assemblage, ainsi qu'une paroi latérale (11), possédant ledit premier motif d'assemblage au voisinage d'au moins une partie de son bord libre (111-114). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite structure comporte au moins un récipient supplémentaire, possédant ledit premier motif d'assemblage, les deux récipients étant susceptibles d'être mutuellement assemblés par l'intermédiaire de rebords de hauteurs respectives différentes, ménagés au voisinage d'au moins un bord libre respectif de leur paroi latérale. 11. Dispositif- selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de remontée du liquide possède le premier motif d'assemblage et est monté sur ladite structure.