Brevet FR2738269A1 — publié le 19970307

DESCRIPTION DISPOSITIF POUR EMPECHER LE REFLUX DES EAUX USEES A PARTIR D'UN COLLECTEUR D'EGOUT La présente invention se rapporte à un dispositif pour empêcher le reflux, dans des canalisations d'évacuation, d'eaux usées qui sont dirigées à travers un puits, avec guidage ouvert dans un chenal. Des eaux usées provenant de constructions domestiques et industrielles sont très souvent guidées à travers le terrain privé, dans des canalisations d'évacuation à faible pente, vers un collecteur habituellement constitué d'un collecteur posé au-dessous d'une rue. Un puits, dans lequel la canalisation d'évacuation débouche en mode ouvert, est ménagé entre la zone de sortie du bâtiment et le collecteur. Dans le puits, les eaux usées sont guidées dans un chenal ouvert en forme de demi-cuvet- te et, dans l'enchaînement, elles sont dirigées du puits vers le collecteur en empruntant un tube supplémentaire. En mode fonc- tionnement normal, de l'eau ne circule que périodiquement à travers le puits, et très souvent en une quantité extrêmement faible. La section transversale du chenal et du tube n'est alors exploitée à plein rendement que dans les cas les plus rares, et également de manière approximative. Lors de fortes précipita- tions, les collecteurs sont fréquemment remplis en totalité par les eaux pluviales recueillies. L'intense reflux, se produi- sant dans les collecteurs, peut permettre à de l'eau de péné- trer, à partir de ces collecteurs, dans la canalisation d'éva- cuation des bâtiments. L'eau refoulée peut parvenir jusqu'à l'intérieur des bâtiments, dans lesquels elle peut monter et provoquer une inondation et une souillure des locaux. La présente invention a pour objet de fournir un dispo- sitif par lequel le reflux d'eaux usées dans les canalisations d'évacuation des bâtiments, à partir des collecteurs, puisse être empêché de manière efficace. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait qu'un bouchon obturateur est articulé a pivotement sur un premier bras pivotant au-dessus de l'embouchure, dans le puits, de la canalisation d'évacuation située côté arrivée, et est re- lié, par l'intermédiaire d'une transmission a inversion du sens de rotation, à un flotteur fixé à un second bras pivotant. Le dispositif selon l'invention peut être intégré à un stade ultérieur dans des puits existants et, dès la présence d'un reflux modeste, il obture impeccablement la canalisation débouchant dans le puits du côté bâtiment. L'orifice incliné par rapport à l'horizontale autorise l'obturation étanche, sans différence de hauteur entre le tube et le chenal. L'inté- gration du dispositif peut s'opérer avec des moyens simples, sans modifications structurelles apportées au puits et à la ca- nalisation. Le dispositif peut être apprêté sous la forme d'un élément préassemblé sur un panneau d'embase, puis être intégré ultérieurement. Le bouchon obturateur actionné par l'entremise d'un flotteur est pressé, au moyen d'une transmission par le- viers ou par roues dentées, contre l'embouchure de la canalisa- tion d'évacuation des eaux usées. La pression de contact du bou- chon obturateur, contre l'embouchure, est augmentée au fur et à mesure de l'accroissement de la hauteur de reflux de l'eau re- foulée. De la sorte, à coup sûr, l'obturation de la canalisation d'évacuation demeure garantie pour chaque hauteur de reflux. La transmission à inversion, affectée aux pivotements du flotteur et du levier auquel le bouchon obturateur est fixé, peut consis- ter en une paire de roues dentées ou en un ensemble de leviers articulés. Dans le cas d'une grande hauteur de reflux dans le puits, une cloche de plongée coiffant les roues dentées empêche une inondation et, par conséquent, un encrassement de ces roues dentées. Grâce à l'extrémité de l'embout tubulaire pourvue d'une réalisation inclinée, le bouchon obturateur peut être partiel- lement introduit dans ledit embout, et assurer une étanchéité impeccable. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un bâtiment et du terrain attenant, présentant les canalisations d'évacuation des eaux usées; la figure 2 est une élévation latérale du dispositif placé dans un puits de contrôle (le bouchon obturateur étant ouvert); la figure 3 est une élévation latérale du dispositif, avec coupe transversale fragmentaire dans la région de l'embout tubulaire situé dans un puits (le bouchon obturateur étant fermé); la figure 4 est une élévation latérale du dispositif, avec coupe transversale fragmentaire dans la région de l'embout tubulaire situé dans un puits (le bouchon obturateur étant ouvert), d'après une autre forme de réalisation de l'inven- tion; et la figure 5 est une coupe longitudinale selon la ligne V-V de la figure 2. Une première canalisation 3 d'évacuation des eaux usées, munie d'un point d'origine inférieur 10, part d'un bâti- ment 1 et traverse une zone avancée 5 du terrain pour gagner un puits 7 dans le fond duquel est pratiqué un chenal 9 en forme de cuvette, pourvu d'un point d'origine inférieur 4 et reliant la canalisation d'évacuation 3 à une seconde canalisation 11 d'évacuation des eaux usées, laquelle possède une section iden- tique ou supérieure et mène à un collecteur d'égout 13 implanté, par exemple, au-dessous d'une rue 15. Les deux canalisations 3 et 11 accusent une très faible pente, par exemple de 1 à 3 0/oo. Le puits 7 est accessible par en haut, de sorte que des interven- tions de curage des deux canalisations 3 et 11 peuvent être ef- fectuées sans peine à partir de ce puits. D'autres canalisa- tions d'amenée gagnent le collecteur 13, comme par exemple une canalisation 17 illustrée schématiquement, qui évacue les eaux pluviales présentes sur la rue 15 et sur un trottoir 19. Des parois 21 et un fond 23 du puits sont en outre mis en évidence, sur la figure 2, par une coupe transversale à échelle agrandie dudit puits de contrôle 7. Le chenal 9 est encastre dans le fond 23 et son point d'origine inférieur 4 se trouve aligné à la même hauteur que le point d'origine inférieur 10 des deux canalisations d'évacuation 3 et 11. Par conséquent, en mode fonctionnement normal, de l'eau affluant en provenance du bâtiment 1 peut s'écouler sans entrave dans le chenal 9, à tra- vers le puits 7, jusqu'à la canalisation 11. Les parois 21 et le fond 23 du puits sont fabriqués en béton ou en matière plasti- que, de la manière habituelle. Les deux canalisations 3 et 11 sont agencées de niveau avec les parois intérieures du puits 7 et sont fixées aux parois 21 de ce puits, d'une manière étanche aux liquides. Un panneau d'embase 25 est assujetti à une paroi 21 au moyen de boulons 27 (cf. également la figure 5). Le panneau présente, à son extrémité inférieure, un orifice circulaire 29 situé directement devant une embouchure 31 de la canalisa- tion 3, concentriquement à cette dernière. Un embout tubulaire 33, dont l'extrémité débordante 35 est respectivement inclinée par rapport à la verticale ou par rapport à l'axe de cet embout 33, est de préférence fixé sur le panneau 25. L'embout 33 peut être échancré à sa face inférieure dans l'éventualité d'une installation ultérieure dans un puits 7 existant, c'est-à-dire qu'il peut présenter une section transversale en forme de seg- ment d'anneau circulaire,afin de garantir la transition de la canalisation 3 dans l'affleurement du chenal 9. Une console 37 en porte-à-faux, sur laquelle deux bras pivotants 39 et 41 sont articulés, est fixée dans la région supérieure du panneau 25. Un bouchon obturateur 43, assujetti à l'extrémité inférieure du premier bras pivotant 39, est conçu et réalisé pour obturer her- métiquement l'orifice 29 ou, respectivement, l'extrémité 35 de l'embout tubulaire 33. Un flotteur 45 est fixé à l'extrémité in- férieure du second bras pivotant 41 et repose sur le fond du puits 7, en position abaissée, sans faire saillie dans la sec- tion transversale du chenal 9. En vue d'augmenter la section transversale d'écoulement pour l'eau circulant de façon régu- lière, le flotteur 45 peut présenter, dans la région centrale, un plus petit diamètre qu'au point d'appui sur le fond 23, laté- ralement par rapport au chenal 9 (voir le diamètre illustré par un trait mixte). Les deux bras pivotants 39 et 41 sont reliés mé- caniquement l'un a l'autre par l'intermédiaire d'une transmis- sion 47 à inversion du sens de rotation. Dans le premier exemple de réalisation conforme aux figures 2 et 3, la transmission 47 est composée de deux roues dentées 49 et 51 verrouillées en ro- tation sur les bras pivotants 39 et 41 associés. La roue dentée 49, calée sur l'extrémité supérieure du premier bras 39, est d'un diamètre inférieur a celui de la roue dentée 51 calée sur l'extrémité supérieure du second bras 41. Les axes de rotation des deux bras 39 et 41 sont séparés d'une distance autorisant un engrènement impeccable des deux roues dentées 49 et 51. Lesdi- tes roues 49 et 51 peuvent être remplacées par des roues comp- tant un autre nombre de dents. Cela permet de ralentir ou d'ac- célérer l'obturation de l'orifice. Les bras pivotants 39, 41 et/ou la console 37 en porte-à- faux peuvent aussi, bien entendu, être directement fixés à la paroi 21 du puits (ce qui n'est pas illustré). Un caisson 53 ouvert en partie basse, dont le bord infé- rieur se trouve au-dessous du point d'origine inférieur des roues dentées 49 et 51, peut en outre être placé sur le panneau d'embase 25. Le caisson 53 agit comme une cloche de plongée qui loge la transmission 47 à inversion du sens de rotation et qui, lorsque le niveau de l'eau monte dans le puits 7, empêche une inondation des deux roues dentées 49 et 51, ainsi que des deux zones d'articulation des bras pivotants 39 et 41. Sur la figure 3, de l'eau a pénétré dans le puits 7 suite à un reflux d'eau provenant du collecteur 13 et parcourant la canalisation 11 dans la direction de la flèche A. L'eau affluant dans le puits 7 a soulevé le flotteur 45 et a, par l'intermédiai- re de la transmission 47, enfoncé le bouchon obturateur 43 au moins partiellement dans l'extrémité 35 de l'embout tubulaire 33. Une garniture d'étanchement 55, sur le bouchon 43, sert à éliminer d'éventuelles tolérances dans le système mécanique et à prodiguer une obturation sûre. Bien entendu, la section transversale du bouchon 43 est de réalisation ovale afin de per- mettre une obturation impeccable de l'embout 33. Le soulèvement du flotteur 45 débute dès la présence d'une très faible submersion au-dessus du niveau h0 du fond 23. Le diametre supérieur de la roue dentée 51 calée sur le bras pi- votant 41 provoque, lors du soulèvement du flotteur 45, un pivo- tement très rapide du bras 39 et, de ce fait, une obturation im- médiate de la canalisation 3. Si l'eau monte, dans le puits, jusqu'à une hauteur hl dépassant les axes de pivotement des bras 39 et 41, le caisson 53 protège ces derniers d'une inondation, et donc d'un encrassement. L'exemple de réalisation conforme à la figure 4 présen- te, à la place des roues dentées, une transmission à inversion du sens de rotation qui est constituée de plusieurs leviers re- liés les uns aux autres de manière articulée. Un premier levier articulé 57 porte le bouchon obturateur 43 et est articulé sur le panneau d'embase 25. L'extrémité antérieure du premier le- vier 57 est reliée mécaniquement, par l'intermédiaire d'une biellette 59, à un second levier articulé 61 fixé à un bras 63 en porte-à-faux, qui est assujetti au panneau 25. Le flotteur 45 est articulé sur le second levier 61 réalisé à deux bras. Le mode de fonctionnement du second exemple de réalisa- tion est le même que dans le premier exemple de réalisation. Lors d'une pénétration d'eau refoulée, le flotteur 45 se soulè- ve, fait pivoter le bouchon obturateur 43 devant l'extrémité 35 de l'embout tubulaire 33, et obture intégralement cette derniè- re. A la place d'une garniture d'étanchement aplatie, telle que représentee dans le premier exemple de réalisation, une garni- ture d'étanchement 65 élastique, approximativement hémisphéri- que, peut également être placée sur le bouchon 43. En fonction de la réalisation et de la section transversale, le bouchon 43 repose sur l'extrémité 35 de l'embout 33, ou pénètre dans cette dernière. Toutes les pièces peuvent être fabriquées en un métal ou en une matière plastique. L'on fera observer que le panneau d'embase 25 est réali- se, avec les éléments qui y sont fixés (bras pivotants 39, 57, 41, 61, bouchon obturateur 43 et flotteur 45), sous la forme d'un ensemble unitaire prêt a l'intégration. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I O N S- 1. Dispositif pour empêcher le reflux, dans des canali- sations d'évacuation, d'eaux usées qui sont dirigées à travers un puits, avec guidage ouvert dans un chenal, dispositif carac- térisé par le fait qu'un bouchon obturateur (43) est articulé à pivotement sur un premier bras pivotant (39; 57) au-dessus de l'embouchure (31), dans le puits (7), de la canalisation d'éva- cuation (3) située côté arrivée, et est relié, par l'intermé- (47, 59). diaire d'une transmission _.à-a inversion du sens de rotation, à un flotteur (45) fixé à un second bras pivotant (41; 61). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bouchon obturateur (43) est articulé sur la paroi (21) du puits ou sur un panneau d'embase (25) fixe à ladite paroi (21), et le panneau d'embase (25) présente, en partie basse, un orifice (29) qui occupe une position concentrique à l'embouchu- re (31) de la canalisation (3) amenant des eaux usées. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un embout tubulaire (33), dont l'extrémité (35) est inclinée par rapport à l'axe dudit embout (33), est fixé sur l'embouchure (31) ou sur le panneau d'embase (25). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le point d'origine inférieur (4) du chenal (9) et le point d'origine inférieur (10) de la ca- nalisation (3) sont alignés avec l'orifice (29),et se trouvent à la même hauteur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le bouchon obturateur (43) est assujetti à l'extrémité inférieure du premier bras pivotant (57), articulé sur la paroi (21) du puits ou sur le panneau d'embase (25); et par le fait qu'une biellette (59), par ail- leurs articulée sur le premier bras pivotant (57), est en liai- son mécanique avec le second bras pivotant (61) auquel le flot- teur (45) est fixé. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le second bras pivotant (61) est réalisé sous la forme d'un levier à deux bras. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé par le fait que l'extrémité supérieure du premier bras pivotant (39) est reliée à une première roue dentée (49), et l'extrémité supérieure du second bras pivotant (41) est reliée à une seconde roue dentée (51); et par le fait que les deux roues dentées (49, 51) sont en prise mutuelle par en- grènement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la transmission (47) à inver- sion du sens de rotation est logée à l'intérieur d'un caisson (53) ouvert en partie basse. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que le bouchon obturateur (43) possède une configuration de section transversale conçue et ap- propriée pour pénétrer, au moins partiellement, dans l'extré- mité (35) de l'embout tubulaire (33). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 9, caractérisé par le fait que le panneau d'embase (25) est réalisé, avec les éléments qui y sont fixes (bras pivotants 39, 57, 41, 61, bouchon obturateur 43 et flotteur 45), sous la forme d'un ensemble unitaire prêt à l'intégration.