Brevet FR2675562A1 — publié le 19921023

L'invention se rapporte à une vanne de régulation de débit d'eau dans un réseau d'assainissement et conçue de manière à assurer une chasse hydraulique de nettoyage du réseau aval pendant la vidange du réseau amont. A ce jour, on connaît déjà de telles vannes (FR-A-2.621.379, EP-B-221.349 et 132.775) qui comprennent : - appliqué contre une paroi présentant un orifice définissant le débit maximum, un registre guidé en translation (FR-A-2.621.379) ou en rotation (EP-B-221.349 et 132.775) dans son plan de manière à obturer plus ou moins l'orifice de la paroi et, - relié à ce registre, un dispositif plus ou moins complexe de commande de son mouvement par un moyen de commande et notamment de transformation du mouvement d'oscillation d'un levier articulé autour d'un axe considéré fixe par rapport à la paroi et pourvu à une certaine distance de cet axe d'un flotteur détectant le niveau des eaux usées par exemple dans un bassin situé en amont du registre. Le registre a un mouvement de fermeture limité et/ou présente une forme garantissant qu'en position extreme de fermeture subsiste une section de passage minimale. Ce type de vanne équipe généralement les entrées et/ou sorties d'une série de bassins de rétention et/ou d'accumulation des eaux usées en amont d'une installation de traitement de ces eaux usées afin de l'alimenter par un flux sensiblement constant quelle que soit la hauteur d'eau dans les bassins amont. La vitesse d'écoulement des eaux étant proportionnelle à la hauteur de l'eau dans le bassin, pour que le débit soit constant, à l'augmentation du niveau du bassin doit correspondre une fermeture partielle de l'orifice. Les bassins sont reliés par des canalisations ou canaux dans lesquels s'insérent en nombre égal aux vannes à installer des cloisons réalisant chacune la paroi présentant l'orifice contrôlé par le registre. Avec les vannes dont le registre est déplacé en rotation par les moyens de commande connus à ce jour et qui consistent en des poulies, courroies ou chaînes, le registre a un profil faisant varier la section d'orifice dégagée selon une loi qui peut être sans rapport direct avec la position du flotteur. Ce profil qui doit alors être défini avec minutie conduit toutefois à majorer le prix de revient du registre qui pourtant est un organe exposé directement aux attaques notamment chimiques des eaux usées et doit de ce fait être remplacé relativement fréquemment. Par contre, avec les vannes dont le registre est déplacé en translation par les moyens de commande connus et qui, à ce jour, consistent en des leviers et/ou tringles, le déplacement en hauteur du registre est une fonction quasiment linéaire de la hauteur d'eau contrôlée par le flotteur. Dans les deux cas, cela permet de réguler le débit notamment pour, comme indiqué plus haut, éviter la surcharge de stations d'épuration qui se trouvent en aval. Les eaux transportées dans ces réseaux sont plus ou moins chargées et une partie des éléments en suspension se dépose dans les réseaux formant des dépôts. L'évacuation périodique de ces dépôts est donc nécessaire. Afin de tenter d'y parvenir, il est connu (FR-A.2.621.379) de pourvoir les vannes d'un deuxième registre contrôlant l'orifice d'une deuxième paroi écartée de la première d'une certaine distance pour délimiter entre elles une chambre intermédiaire et de placer ce deuxième registre sous le contrôle du même flotteur que le premier registre régulant le débit. En condition normale d'utilisation,le deuxième registre est également ouvert et laisse en principe passer les impuretés ayant franchi le premier registre. Lorsqu'il y a engorgement en amont du premier registre, l'augmentation du niveau en amont de celui-ci a entraînée la manoeuvre du premier registre pour adapter son débit et en même temps la fermeture du deuxième registre. Le retour en position normale rouvre le deuxième registre ce qui libère un volume d'eau excédentaire ayant un effet de chasse des impuretés. Outre le surcoût important qu'entrai ne tant le doublement des registres et parois qu'ils équipent que leur mécanisme de commande, avec ce dispositif, on déplore des déclenchements de l'évacuation avant le retour à la a normale du niveau dans le bassin situé en amont de la vanne ce qui, pendant le temps correspondant, annihile l'effet de régulation que doit procurer la vanne. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est une vanne du type précité qui remédie à ces inconvénients. A cet effet, elle a pour objet une telle vanne notamment caractérisée en ce que le dispositif de commande du registre comprend en combinaison des moyens transformant le mouvement d'oscillation du levier portant le flotteur en un mouvement de rotation non pas du registre lui-même mais d'un moyen qui définit une loi particulière d'évolution en hauteur du registre et des moyens assurant que le registre évolue en hauteur selon la loi définie par la rotation du moyen. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : la vanne vue de face - figure 2 : une coupe selon II-II de la figure 1 - figure 3 : une pièce essentielle du dispositif de commande En se reportant au dessin, on voit que la vanne 1 comprend:: - appliqué contre une paroi 2 présentant un orifice 3 définissant le débit maximum, un registre 4 guidé en translation dans son plan de manière à obturer plus ou moins l'orifice 3 de la paroi 2 et, - relié à ce registre 4, un dispositif 5 plus ou moins complexe de commande de son mouvement par un moyen de commande 6 et notamment de transformation du mouvement d'oscillation d'un levier 7 articulé autour d'un axe 8 considéré fixe par rapport à la paroi 2 et pourvu à une certaine distance de cet axe 8 d'un flotteur 9 évoluant avec le niveau des eaux usées par exemple dans un bassin situé en amont du registre. Le registre 4 a un mouvement de fermeture limité et/ou présente une forme 10 garantissant qu'en position extrême de fermeture subsiste une section de passage minimale. Ce type de vanne 1 équipe généralement les entrées et/ou sorties d'une série de bassins (non représentés) de rétention et/ou d'accumulation des eaux usées en amont d'une installation de traitement de ces eaux usées. Les bassins sont reliés par des canalisations ou canaux (non représentés) dans lesquels sont insérées, en nombre égal aux vannes à installer, des cloisons 2 réalisant chacune la paroi présentant l'orifice 3 contrôlé par le registre 4. Cette vanne comprend également des moyens 11 en vue de l'évacuation périodique des dépôts qui peuvent être entrainés et peut à peu venir s'accumuler dans les réseaux. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de commande du registre comprend en combinaison des moyens 12 à 17, transformant le mouvement d'oscillation du levier 7 portant le flotteur 9 en un mouvement de rotation non pas du registre lui-même mais d'un moyen 18 qui définit une loi particulière d'évolution en hauteur du registre et des moyens 19 à 23 assurant que le registre évolue en hauteur selon la loi définie par la rotation du moyen 18. De préférence, le moyen 18 consiste en une came dont le chemin définit la loi d'évolution en hauteur du registre, cette came tournant autour d'un axe fixe par rapport à la paroi. De ce fait, une ouverture spécifique de la vanne peut être définie pour chaque position du flotteur. Les moyens 19 à 22, assurant que le registre 4 évolue en hauteur selon la loi définie par la came 18, comprennent : - portés par le registre 4, un axe 21 et un galet 22 libre en rotation autour de cet axe 21 et au moins un moyen 20 de liaison à au moins un organe 19 sollicitant élastiquement le galet en appui sur le chemin de came, - porté au moins indirectement par la paroi 2, au moins un moyen 23 d'appui de l'organe élastique 19 précité. L'organe élastique peut consister en un moyen compressible ou extensible mais, de préférence, consiste en des faisceaux de fils en élastomère. Le galet est situé en partie haute du registre et, comme la came qui est située au dessus de lui, est au dessus des eaux usées et abrité des attaques par les eaux usées. Les moyens 12 à 17 assurant la transformation du mouvement du levier 7 pourvu du flotteur sont des moyens transformant le mouvement alternatif de rotation du levier en un mouvement continu de rotation de la came 18 autour de l'axe 17. De ce fait, le chemin parcouru à l'ouverture est différent de celui parcouru à la fermeture ce qui permet d'adapter différemment la hauteur du registre et donc le débit pour une même inclinaison du levier 7 selon que le levier est en phase de fermeture ou d'ouverture du registre. Plutôt que par poulies et courroies ou chaînes sans fin, les moyens 12 à 16 assurant la transformation du mouvement du levier 7 consistent notamment en un système bielle (13) manivelle (16). Dans l'exemple représenté, la manivelle 16 est portée par la came 18 et la bielle 13 dont une extrémité s'articule sur la manivelle 16 d'axe 14 à son autre extrémité qui s'articule autour d'un axe 15 d'un levier 12, lequel est lié en rotation autour de l'axe 8 avec le levier 7 portant le flotteur. Les proportions des levier et manivelle et l'excentration de la manivelle par rapport à l'axe 17 de la came sont ajustées en fonction du débattement angulaire maximum du levier 7 portant le flotteur afin d'assurer la rotation complète de la came. Selon une caractéristique de l'invention, la came comprend des moyens 24 diassistance du système bielle manivelle dans ses passages des point mort haut et point mort bas. De préférence, ces moyens d'assistance consistent en deux organes extensibles et notamment en deux faisceaux de fil en élastomère fixés d'une part à la manivelle et, d'autre part, à la paroi en des points 25, 26 choisis de manière que dans les point mort haut et point mort bas, l'un d'eux seulement soit tendu à savoir celui orienté de manière à solliciter la rotation de la came dans le sens convenable. REVENDICATIONS 1. Vanne de régulation de débit d'eau comprenant: - appliqué contre une paroi (2) présentant un orifice (3) définissant le débit maximum, un registre (4) guidé en translation dans son plan de manière à obturer plus ou moins l'orifice (3) de la paroi (2) et, - relié à ce registre (4), un dispositif (5) plus ou moins complexe de commande de son mouvement par un moyen de commande (6) et notamment de transformation du mouvement d'oscillation d'un levier (7) articulé autour d'un axe (8) considéré fixe par rapport à la paroi (2) et pourvu à une certaine distance de cet axe (8) d'un flotteur (9) évoluant avec le niveau des eaux usées par exemple dans un bassin situé en amont du registre, cette vanne comprend également des moyens (11) en vue de l'évacuation périodique des dépôts, ceci par une brusque augmentation du débit, cette vanne étant CARACTERISEE en ce que le dispositif de commande du registre comprend en combinaison des moyens (12 à 17), transformant le mouvement d'oscillation du levier (7) portant le flotteur (9) en un mouvement de rotation non pas du registre lui-même mais d'un moyen (18) qui définit une loi particulière d'évolution en hauteur du registre et des moyens (19 à 23) assurant que le registre évolue en hauteur selon la loi définie par la rotation du moyen (18). 2. Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen (18) consiste en une came dont le chemin définit la loi d'évolution en hauteur du registre, cette came tournant autour d'un axe fixe par rapport à la paroi. 3. Vanne selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que les moyens (19 à 22), assurant que le registre (4) évolue en hauteur selon la loi définie par la came (18), comprennent : - portés par le registre (4), un axe (21) et un galet (22) libre en rotation autour de cet axe (21) et au moins un moyen (20) de liaison à au moins un organe (19) sollicitant élastiquement le galet en appui sur le chemin de came, - porté au moins indirectement par la paroi (2), au moins un moyen (23) d'appui de l'organe élastique (19) précité. 4. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'organe élastique consiste en un faisceau de fils en élastomère. 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les moyens (12 à 17) assurant la transformation du mouvement du levier (7) pourvu du flotteur sont des moyens transformant le mouvement alternatif de rotation du levier en un mouvement continu de rotation de la came (18) autour de l'axe (17). 6. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la manivelle (16) est portée par la came (18) et la bielle (13) dont une extrémité s'articule sur la manivelle (16) à son autre extrémité qui s'articule autour d'un axe (15) d'un levier (12), lequel est lié en rotation autour de l'axe (8) avec le levier (7) portant le flotteur. 7. Vanne selon la revendication 6 caractérisée en ce que la manivelle (16) est portée par la came (18) et la bielle (13) dont une extrémité s'articule sur la manivelle (16) à son autre extrémité qui s'articule autour d'un axe (15) d'un levier (12), lequel est lié en rotation autour de l'axe (8) avec le levier (7) portant le flotteur. 8. Vanne selon la revendication 7 caractérisée en ce que la came comprend des moyens (24) d'assistance du système bielle manivelle dans ses passages des point mort haut et point mort bas. 9. Vanne selon la revendication 8 caractérisée en ce que les moyens d'assistance consistent en deux organes extensibles fixés - d'une part à la manivelle et, - d'autre part, à la paroi en des points (25, 26) choisis de manière que dans les point mort haut et point mort bas, l'un d'eux seulement soit tendu à savoir celui orienté de manière à solliciter la rotation de la came dans le sens convenable.