Brevet FR2722282A1 — publié le 19960112

L'invention a pour objet un détecteur automatique mécanique pour le déclenchement de la commande d'ouverture d'une vanne de chasse d'un bassin de dessablement ou de dégravement à partir de la mesure d'épaisseur réglable périodiquement des dépôts dans le bassin rempli d'eau. L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants - FR-A-1.303.036 : dans le cadre d'une installation du genre décrit au brevet principal, on prévoit notamment une immersion du relais manométrique différentiel dans la zone de prise de pression de référence, ce qui place cet appareil à l'abri du gel et simplifie l'installation par surpression de la prise statique. On décrit d'autre part, une prise pneumatique de référence statique constituée par une cloche combinée avec le corps même du relais si celui-ci est immergé. C'est la pression de l'air comprimé dans cette cloche qui est alors appliquée à la chambre de référence par une canalisation de transmission pneumatique. Ce détecteur présente de nombreux inconvénients. Il utilise un manomètre différentiel, une cloche, de l'air comprimé, etc. tous ces moyens sont rapidement détériorés. De plus, les réglages initiaux sont déréglés par le courant et le sable. Dans certains modes de réalisation, ce type de détecteur comporte essentiellement une membrane ou vessie pneumatique qui est disposée au fond du bassin de dessablement. Un jeu de siphon permet par simple visualisation de relever les variations de pression différentielle qui donne ainsi des indications sur le niveau d'ensablement du bassin. Dans ce mode de réalisation, les inconvénients sont également nombreux. La membrane ou vessie est très fragile donc détériorée au moment de l'ouverture de la vanne de chasse. Les siphons sont aisément bouchés. Le détecteur ne permet pas une action automatique sur un dispositif mécanique de la commande d'ouverture d'une vanne de chasse. I1 s'agit d'un détecteur uniquement par visualisation des siphons. Tous ces dispositifs confèrent une grande résistance à l'écoulement durant les chasses d'eau donc une grande abrasion par les sables et galets. Pour ces modes de réalisation, la détection d'engravement des bassins de dessablement est réalisée à l'aide de détecteurs à membrane pneumatique, noyés dans le radier des bassins. Lorsque l'épaisseur de sable déposée dans le bassin est jugée suffisante, un contact électrique du détecteur d'engravement donne l'ordre d'ouverture à une vanne de chasse, pour effectuer l'évacuation des sables dans le canal prévu à cet effet. Ces détecteurs à membrane subissent la pression due à la hauteur d'eau sous laquelle ils sont immergés, majorée du poids des sables et galets qui s'y entassent. La gestion des mesures pneumatiques, leur conversion en mesure électrique, la production d'air comprimé, les détériorations fréquentes des membranes et l'étanchéité des circuits, rendent tous ces modes de réalisation décrits dans les brevets cités ci-dessus, fragiles et d'entretien couteaux. - FR-A-2.013.839 : Pour draguer les chenaux d'un dessableur équipant une installation de décantation des eaux usées, on prévoit un dispositif récepteur et de transport de sable ayant la forme d'une roue cellulaire qui est entraîné en rotation par un moteur-tambour électrique et se déplace le long des chenaux grâce à un moteur de traction. Un volant permet de soulever ou d'abaisser la roue cellulaire et un treuil monté sur un portique est prévu pour dégager la roue des guides et l'amener sur un transporteur pour la vider. Il s'agit essentiellement d'un dispositif pour le dragage mécanique et non pas d'un détecteur. - FR-A-1.519.392 : L'invention concerne une installation de dessablage, comprenant un bassin circulaire relié, d'une part, a un canal d'amenée d'eau brute et, d'autre part, à un canal d'évacuation d'eau dessablée, ce bassin présentant des parois coniques aboutissant à leur partie inférieure à un puits collecteur de sable, un organe de brassage étant disposé dans la partie centrale du bassin pour imprimer un mouvement constant à l'eau dans un sens transversal par rapport au mouvement de sédimentation du sable, une pompe dont le tube d'aspiration est disposé au centre du bassin permettant le transfert du sable du puits collecteur vers un réceptacle d'évacuation, l'organe de brassage étant porté par un arbre creux tournant autour du tube vertical de la pompe. L'invention tend à résoudre tous ces problèmes. Le détecteur selon l'invention est automatique. I1 agit automatiquement sur la commande d'ouverture d'une vanne de chasse. Le détecteur est immergé périodiquement, il ne reste donc pas à demeure dans l'eau. Le détecteur a une forme qui lui confère une résistance minimum à l'écoulement rapide durant les chasses d'eau. Le détecteur peut être aisément réglé pour une épaisseur de sable déterminée. La mise en oeuvre et la maintenance du détecteur est peu coûteuse. Le détecteur d'engravement mécanique pour bassins de dessablement est caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une masselotte palpeur destinée à être immergée et émergée dans le fond du bassin par des moyens de coulissement vertical, de guidage de ladite masselotte, des moyens de mesure, de détection et d'analyse analysent le mouvement de ladite masselotte pour déterminer la hauteur d'engravement mesurée et la comparer avec les valeurs prédéterminées des hauteurs d'engravement définissant une zone d'engravement acceptable, au-delà de cette zone ledit détecteur actionne automatiquement le déclenchement de la commande d'ouverture d'au moins une vanne de chasse. Selon un mode de réalisation, la masselotte palpeur a une forme de lentille qui lui confère une résistance minimum à l'écoulement rapide durant les chasses d'eau. Les moyens de coulissement vertical et de guidage de la masselotte palpeur sont constitués par un ou plusieurs tubes verticaux disposés dans le bassin à surveiller le long duquel ladite masselotte palpeur peut coulisser verticalement grâce à un câble auquel elle est fixée par une de ses extrémités tandis que l'autre extrémité du câble est montée sur un tambour d'enroulement actionné par un moteur. Les moyens de mesure et de détection de l'engravement du bassin sont constitués par les caractéristiques techniques suivantes qui permettent de détecter "le mou de câble" Le tambour d'entraînement du câble est monté flottant sur son axe de rotation, de manière à basculer en sens inverse de l'action de la charge, car entraîné dans cette rotation par le poids de la motorisation placé judicieusement à cet effet et ce, dès que ladite masselotte palpeur se pose sur le fond du bassin ou le sable et que son poids n'agit plus en traction de charge sur le câble de suspente, un bras de réaction sert d'appui à l'équipage moteur, ledit bras vient s'appuyer sur une butée inférieure et au passage déclenche une fin de course électrique, dit "fin de course mou de câble". Cette détection de "mou de câble" permet de détecter la hauteur d'engravement, des moyens d'analyse analysent si la zone d'engravement est autorisée et si la commande d'ouverture de chasse doit être actionnée. Le détecteur est programmé pour que la masselotte palpeur effectue un mouvement cyclique de montée descente le long des moyens de guidage. Le cycle de montée descente est réglable en fonction de chaque application et des besoins. Le groupe moto-réducteur est monté flottant sur deux paliers et en appui sur un bras de réaction. Ledit bras de réaction comporte une extrémité qui vient en butée contre une butée supérieure sous l'action de la charge de ladite masselotte palpeur et contre une autre butée dite "butée inférieure" qui déclenche une fin de course électrique dite "fin de course de mou de câble". Le contact électrique de fin de course de "mou de câble" arrête le dévidement du câble de la masselotte palpeur. Par rapport à l'axe longitudinal (X) du tambour d'enroulement, le groupe moto-réducteur est disposé décalé par rapport à la verticale (Y), sur le côté où se trouve le bras de réaction, de manière à ce que lorsque le poids de la masselotte palpeur n'agit plus sur le câble, le bras de réaction bascule en sens inverse de l'action de charge entraînée par son propre poids et celui du groupe moteur. La butée supérieure dite butée de sécurité en charge de traction est montée à l'encontre d'un ressort réglable de manière à régler la sensibilité d'un contacteur qui coupe l'alimentation du groupe moto-réducteur en cas de surcharge sur le câble de manière à stopper le détecteur dès que le couple va au-delà d'une certaine valeur désirée sur cette butée de sécurité. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de coulissement sont constitués de deux tubes verticaux le long desquels la masselotte palpeur est actionnée par un câble dans un déplacement vertical ascendant ou descendant. Les tubes verticaux sont reliés entre eux par des traverses dans la partie supérieure qui ne fait pas office de chemin de guidage, tandis que pour la partie inférieure, les tubes verticaux sont libres et parallèles et ce, de manière à ce que la masselotte palpeur, lors de son passage, nettoie chaque fois automatiquement lesdits tubes en éjectant les objets, produits végétaux ou animaux qui pourraient y être fixés. La masselotte palpeur coulisse verticalement le long des tubes verticaux disposés au centre de la lentille. Les moyens de mesure et d'analyse sont constitués par le tambour d'enroulement qui est pourvu, sur au moins une de ses joues, d'une came dont la forme est modulable, ladite came est destinée à coopérer avec un détecteur, la came modulable permet de déterminer la hauteur d'engravement H qui est estimée acceptable ; au-delà de cette hauteur, si H1 > H, le détecteur commande l'action de la vanne de chasse, la course du câble sur le tambour d'enroulement est mesuré par le déplacement de la came modulable ce qui permet de mesurer la hauteur d'engravement H. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue en perspective du détecteur d'engravement selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe du détecteur mettant en évidence le mouvement vertical de la masselotte palpeur, de la zone d 'engravement. La figure 3 est une vue de détail mettant en évidence, le tambour d'enroulement, la butée supérieure dite butée de sécurité, et la butée inférieure dite "fin de course de mou de câble". La figure 4 est une vue schématique mettant en évidence l'ensemble du détecteur mécanique et sa cinématique. La figure 5 est une vue en coupe transversale des tubes guides verticaux et de la coquille de guidage de la masselotte palpeur. La figure 6 est une vue selon la figure 5 d'un autre mode de réalisation de la coquille de guidage de la masselotte palpeur. Les figures 7 et 8 mettent en évidence l'action de la came modulable qui fait office de moyens de mesure et d'analyse du moteur d'engravement. Le détecteur d'engravement mécanique 1 pour bassins de dessablement est caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une masselotte palpeur 2 destinée à être immergée et émergée dans le fond du bassin 3 par des moyens de coulissement vertical, de guidage de ladite masselotte 2, des moyens de mesure, de détection et d'analyse analysent le mouvement de ladite masselotte 2 pour déterminer la hauteur d'engravement mesurée et la comparer avec les valeurs prédéterminées des hauteurs d'engravement définissant une zone d'engravement acceptable, au-delà de cette zone ledit détecteur actionne automatiquement le déclenchement de la commande d'ouverture d'au moins une vanne de chasse. Selon un mode de réalisation, la masselotte palpeur 2 a une forme de lentille qui lui confère une résistance minimum à l'écoulement rapide durant les chasses d'eau. Les moyens de coulissement vertical et de guidage 4, 5 de la masselotte palpeur sont constitués par deux tubes verticaux 4, 5 disposés dans le bassin 3 à surveiller le long duquel ladite masselotte palpeur 2 peut coulisser verticalement grâce à un câble 6 auquel elle est fixée par une de ses extrémités tandis que l'autre extrémité du câble est montée sur un tambour d'enroulement 7 actionné par un moteur 8. Les moyens de mesure et de détection de l'engravement du bassin sont constitués par les caractéristiques techniques suivantes qui permettent de détecter "le mou de câble" Le tambour d'entraînement 7 du câble 6 est monté flottant sur son axe de rotation, de manière à basculer en sens inverse de l'action de la charge, car entraîné dans cette rotation par le poids de la motorisation placé judicieusement à cet effet et ce, dès que ladite masselotte palpeur se pose sur le fond du bassin et que son poids n'agit plus en traction de charge sur le câble de suspente 6, un bras de réaction 9 sert d'appui à l'équipage moteur, ledit bras 9 vient s'appuyer sur une butée inférieure 10 et au passage déclenche une fin de course électrique, dite "fin de course mou de câble". Cette détection de "mou de câble" permet de détecter la hauteur d'engravement, des moyens d'analyse analysent si la zone d'engravement est autorisée et si la commande d'ouverture de chasse doit être actionnée. Le détecteur 1 est programmé pour que la masselotte palpeur 2 effectue un mouvement cyclique de montée descente le long des moyens de guidage 4, 5. Le cycle de montée descente est réglable en fonction de chaque application et des besoins. Le groupe moto-réducteur 8 est monté flottant sur deux paliers 11, 12 et en appui sur un bras de réaction 9. Ledit bras de réaction 9 comporte une extrémité qui vient en butée contre une butée supérieure 13 sous l'action de la charge de ladite masselotte palpeur 2 et contre une autre butée dite "butée inférieure" 14 qui déclenche une fin de course électrique dite "fin de course de mou de câble". Le contact électrique 16 de fin de course de "mou de câble" arrête le dévidement du câble de la masselotte palpeur 2. Par rapport à l'axe longitudinal X du tambour d'enroulement 7, le groupe moto-réducteur 8 est disposé décalé par rapport à la verticale Y, sur le côté où se trouve le bras de réaction 9, de manière à ce que lorsque le poids de la masselotte palpeur 2 n'agit plus sur le câble 6, le bras de réaction 9 bascule en sens inverse de l'action de charge entraînée par son propre poids et celui du groupe moteur 8. La butée supérieure 13 dite "butée de sécurité" en charge de traction est montée à l'encontre d'un ressort 15 réglable de manière à régler la sensibilité d'un contacteur 20 qui coupe l'alimentation du groupe moto-réducteur 8 en cas de surcharge sur le câble 6 de manière à stopper le détecteur 1 dès que le couple va au-delà d'une certaine valeur désirée sur cette butée de sécurité 13. Cet état est signalé car il s'agit d'un incident. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de coulissement sont constitués de deux tubes verticaux 4, 5 le long desquels la masselotte palpeur 2 est actionnée par un câble 6 dans un déplacement vertical ascendant ou descendant. Les tubes verticaux 4, 5 sont reliés entre eux par des traverses 17 dans la partie supérieure qui ne fait pas office de chemin de guidage, tandis que pour la partie inférieure, les tubes verticaux 4, 5 sont libres et parallèles et ce, de manière à ce que la masselotte palpeur 2, lors de son passage, nettoie chaque fois automatiquement lesdits tubes 4, 5 en éjectant les objets, produits végétaux ou animaux qui pourraient y être fixés. La masselotte palpeur 2 coulisse verticalement le long des tubes verticaux 4, 5 disposés au centre de la lentille. Les moyens de mesure et d'analyse 18, 19 sont constitués par le tambour d'enroulement 7 qui est pourvu, sur au moins une de ses joues, d'une came 18 dont la forme est modulable, ladite came 18 est destinée à coopérer avec un détecteur 19, la came modulable 18 permet de déterminer la hauteur d'engravement H qui est estimée acceptable ; au-delà de cette hauteur, si H1 > H, le détecteur 1 commande l'action de la vanne de chasse, la course du câble 6 sur le tambour d'enroulement 7 est mesuré par le déplacement de la came modulable 18 ce qui permet de mesurer la hauteur d'engravement H. Les figures 7 et 8 mettent en évidence l'action de la came modulable. Le détecteur d'engravement mécanique 1, tel que décrit sur les figures ci-jointes, est le suivant. Le détecteur d'engravement 1 a pour principe de faire coulisser, le long de deux tubes verticaux disposés dans le bassin 3 à surveiller, une masselotte palpeur 2 en forme de lentille. Cette masselotte palpeur 2 coulisse verticalement jusqu'au fond du bassin 3, si ce dernier est parfaitement propre. Quand la masselotte palpeur 2 se pose sur les fonds, son point n'agit plus en traction sur le câble suspente 6. Dans ces conditions, le tambour d'entraînement 7 du câble 6, qui est monté flottant sur son axe de rotation fixe, bascule en sens inverse de l'action de la charge, entraîné dans cette rotation par le poids du groupe moto-réducteur 8, placé judicieusement à cet effet, comme décrit plus haut. Le bras de réaction 9, qui sert d'appui à l'équipage moteur 8, vient s'appuyer sur la butée inférieure 14 et au passage, déclenche un contacteur électrique 16, dit "fin de course électrique". Ce contacteur électrique 16 de fin de course de "mou de câble" arrête le dévidement du câble 6 de la traction de la masselotte palpeur 2. Pour détecter l'engravement du bassin, il suffit de déterminer une zone de hauteur comprise entre Ho et H qui est estimée acceptable et pour laquelle il n'est pas nécessaire d'ouvrir la vanne de chasse du bassin. La vanne de chasse n'est pas représentée sur les dessins. La masselotte palpeur 2 de détection est programmée pour effectuer un mouvement cyclique de montée descente le long des moyens de coulissement et de guidage 4, 5. Le cycle de guidage est ajusté en fonction de chaque application. A chaque descente de la masselotte palpeur 2, si l'arrêt par détection de mou de câble décrit ci-dessus survient dans la zone d'engravement autorisée c' est-à-dire dans la zone comprise entre H et H,, il ne se produit aucun ordre d'ouverture de vanne. Par contre, si la hauteur d'engravement H1 est relevée, c'est-à-dire que si H1 > H, et a dépassé donc la valeur admise, la fonction "mou de câble" se produit hors zone d'engravement. Dans ce cas, le contacteur électrique 20 de la fonction "mou de câble" se ferme en série avec un contact électrique 21 qui déclenche la commande et l'ouverture de la vanne de chasse. L'ouverture de la vanne de chasse provoque l'ouverture de celle-ci dès que la masselotte palpeur 2 est remontée dans sa position fin de course hors d'eau. Ainsi, durant la fonction chasse, la masselotte palpeur 2 est mise hors circuit. Le détecteur reprend les cycles de détection dès que le bassin est de nouveau en fonction de dessablement et que la vanne de chasse a été fermée. Bien entendu, le détecteur est cependant dimensionné pour résister au flux de chasse afin de pallier le risque de désordre en cas de fausse manoeuvre. REFERENCES 1. Détecteur 2. Masselotte palpeur 3. Bassin 4, 5. Moyens de coulissement vertical 6. Câble 7. Tambour d'enroulement 8. Moteur 9. Bras de réaction 10. Butée inférieure 11, 12. Paliers 13. Butée supérieure dite de sécurité 14. Butée inférieure dite de fin de course de mou de câble 15. Ressort de la butée supérieure 13 assurant son réglage 16. Contacteur, contacteur électrique dit "fin de course" de mou de câble 17. Traverses 18. Came 19. Détecteur, détecteur de la came modulable 18 20. Contacteur, contacteur électrique dit "de sécurité" qui coupe l'alimentation du groupe moto-réducteur 21. Contacteur électrique de commande d'ouverture ou de fermeture de la vanne de chasse REVENDICATIONS 1. Détecteur d'engravement mécanique (1) pour bassins de dessablement caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une masselotte palpeur (2) destinée à être immergée et émergée dans le fond du bassin (3) par des moyens de coulissement vertical, de guidage (4, 5) de ladite masselotte (2), des moyens de mesure, de détection et d'analyse analysent le mouvement de ladite masselotte (2) pour déterminer la hauteur d'engravement mesurée et la comparer avec les valeurs prédéterminées des hauteurs d'engravement définissant une zone d'engravement acceptable, au-delà de cette zone ledit détecteur actionne automatiquement le déclenchement de la commande d'ouverture d'au moins une vanne de chasse. 2. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la masselotte palpeur (2) a une forme de lentille qui lui confère une résistance minimum à l'écoulement rapide durant les chasses d'eau. 3. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de coulissement vertical et de guidage (4, 5) de la masselotte palpeur sont constitués par un ou plusieurs tubes verticaux (4, 5) disposés dans le bassin (3) à surveiller le long duquel ladite masselotte palpeur (2) peut coulisser verticalement grâce à un câble (6) auquel elle est fixée par une de ses extrémités tandis que l'autre extrémité du câble est montée sur un tambour d'enroulement (7) actionné par un moteur (8). 4. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de mesure et de détection de l'engravement du bassin sont constitués par le tambour d'entraînement (7) du câble (6) qui est monté flottant sur son axe de rotation, de manière à basculer en sens inverse de l'action de la charge, car entraîné dans cette rotation par le poids de la motorisation placé judicieusement à cet effet et ce, dès que ladite masselotte palpeur se pose sur le fond du bassin et que son poids n'agit plus en traction de charge sur le câble de suspente (6), un bras de réaction (9) sert d'appui à l'équipage moteur, ledit bras (9) vient s'appuyer sur une butée inférieure (10) et au passage déclenche une fin de course électrique, dite "fin de course mou de câble" ; cette détection de "mou de câble" permet de détecter la hauteur d'engravement, des moyens d'analyse analysent si la zone d'engravement est autorisée et si la commande d'ouverture de chasse doit être actionnée. 5. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le détecteur (1) est programmé pour que la masselotte palpeur (2) effectue un mouvement cyclique de montée descente le long des moyens de guidage (4, 5). 6. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le cycle de montée descente est réglable en fonction de chaque application et des besoins. 7. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 4 caractérisé par le fait que le groupe moto-réducteur (8) est monté flottant sur deux paliers (11, 12) et en appui sur un bras de réaction (9). 8. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 7 caractérisé par le fait que ledit bras de réaction (9) comporte une extrémité qui vient en butée contre une butée supérieure (13) sous l'action de la charge de ladite masselotte palpeur (2) et contre une autre butée dite "butée inférieure" (14) qui déclenche une fin de course électrique dite "fin de course de mou de câble". 9. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 4 caractérisé par le fait que par rapport à l'axe longitudinal X du tambour d'enroulement, le groupe moto-réducteur (8) est disposé décalé par rapport à la verticale Y, sur le côté où se trouve le bras de réaction (9), de manière à ce que lorsque le poids de la masselotte palpeur (2) n'agit plus sur le câble (6), le bras de réaction (9) bascule en sens inverse de l'action de charge entraînée par son propre poids et celui du groupe moteur (8). 10. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la butée supérieure (13) dite butée de sécurité en charge de traction est montée à l'encontre d'un ressort (15) réglable de manière à régler la sensibilité d'un contacteur (16) qui coupe l'alimentation du groupe moto-réducteur (8) en cas de surcharge sur le câble (6) de manière à stopper le détecteur (1) dès que le couple va au-delà d'une certaine valeur désirée sur cette butée de sécurité (13). 11. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 10 caractérisé par le fait que les moyens de mesure et d'analyse (18, 19) sont constitués par le tambour d'enroulement (7) qui est pourvu, sur au moins une de ses joues, d'une came (18) dont la forme est modulable, ladite came (18) est destinée à coopérer avec un détecteur (19), la came modulable (18) permet de déterminer la hauteur d'engravement H qui est estimée acceptable ; au-delà de cette hauteur, si H1 > H, le détecteur (1) commande l'action de la vanne de chasse, la course du câble (6) sur le tambour d'enroulement (7) est mesuré par le déplacement de la came modulable (18) ce qui permet de mesurer la hauteur d'engravement H. 12. Détecteur d'engravement mécanique (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les tubes verticaux (4, 5) sont reliés entre eux par des traverses (17) dans la partie supérieure qui ne fait pas office de chemin de guidage, tandis que pour la partie inférieure, les tubes verticaux (4, 5) sont libres et parallèles et ce, de manière à ce que la masselotte palpeur (2), lors de son passage, nettoie chaque fois automatiquement lesdits tubes (4, 5) en éjectant les objets, produits végétaux ou animaux qui pourraient y être fixés.