Brevet FR2785047A1 — publié le 20000428

DISPOSITIF POUR REPARTIR UN LIQUIDE DANS AU MOINS DEUX DIRECTIONS La présente invention a pour objet un dispositif pour répartir le liquide dans au moins deux directions. Le secteur technique de l'invention est le domaine des appareils de comptage et de distribution d'un fluide par volume, adapté à chaque opération répétée et identique pour séparer et fournir des volumes prédéterminés d'un fluide à partir d'une alimentation extérieure. et dans lequel la chambre de distribution est remplie et vidée en basculant ou renversant le réservoir d'alimentation. L'application principale de l'invention est la réalisation de dispositifs répartiteurs pour l'assainissement des eaux usées en provenance d'un collecteur unique et que l'on doit diriger vers différentes zones d'épandage d'une manière séquentielle. de façon à ce que chaque zone reçoive à intervalles réguliers une mme petite quantité d'eaux usées, qui est donc ainsi mieux absorbée. On connaît pour cela divers systèmes mais dont la plupart ne donnent pas vraiment satisfaction car soit ils nécessitent un apport d'énergie extérieure, soit parce qu'ils n'assurent pas une bonne répartition, un seul type de dispositif semble tre satisfaisant bien que nécessitant une mécanique assez complexe avec des risques d'usure et de perte de fiabilité importante tout en ayant un coût de réalisation élevé. Un exemple d'un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet FR 2 654 829 déposée le 22,'ll ;'89 et est essentiellement caractérisé par le fait"qu'il comprend un tube réservoir à vidange unilatérale alimentée en liquide par un avaloir et qui est monté mobile à la fois verticalement et horizontalement ledit tube étant normalement maintenu dans une position haute par un lest dont l'effet s'annule sous l'action du poids de liquide remplissant le tube, ce qui provoque son basculement en position basse et sa vidange, des moyens en forme de crémaillère sont prévus pour coopérer avec le tube à chacun de ses basculements afin d'entraîner sa rotation pas à pas dans le plan horizontal" l. a présente invention utilise le mme principe d'entraînement en rotation par crémaillère grâce au basculement, connu par ailleurs, d'un réservoir de remplissage et d'évacuation. Le e problème posé est alors de pouvoir assurer la répartition d'un liquide dans au moins deux directions à partir d'une alimentation unique, sans utiliser l'énergie extérieure ni de mécanique compliquée ou risquant de se bloquer par grippage des pièces, avec une hauteur d'eau minimum entre le point d'aHmentation et les différents points d'évacuation, et réalisable avec un minimum de pièces, celles-ci devant tre faciles à fabriquer à moindre coût. Ilile solution au problème posé est un dispositif répartiteur de liquide dans au moins deux directions comprenant un bac récepteur dudit liquide, rempli par des versements séquentiels et vidangé par gravité à travers un orifice d'évacuation, lequel bac est monté mobile d'une part suivant un mouvement de basculement d'avant en arrière autour d'un axe horizontal, entre une position de remplissage vers l'arrière et une position de vidange vers l'avant, d'autre part autour d'un axe vertical grâce à des moyens en forme de crémaillère qui entraînent sa rotation pas à pas à chaque séquence de remplissage provoquant son basculement ; selon l'invention lesdits moyens en forme de crémaillère sont constitués d'une part par une couronne fixe disposée horizontalement sous ledit bac récepteur et comportant au moins deux dents asymétriques dont les pointes ou artes sont dirigées ver le haut et d'autre part par deux dents d'appui disposées de part et d'autre dudit axe vertical et suivant un plan perpendiculaire audit axe horizontal ; lesquelles dents d'appui, soHdaires de la partie inférieure du bac, sont placées en vis à vis de ladite couronne fixe et leur pointe dirigée vers le bas s'appuie alternativement chacune sur un côté d'une desdites dents asymétriques de cette couronne. Suivant l'invention le dispositif répartiteur ci-dessus comporte en outre -une articulation à rotule située à l'intersection des deux dits axes de basculement, laquelle articulation étant réalisée par une rotule mate coopérant avec un réceptacle femelle correspondant. l'une de ces deux parties étant solidaire du dessous du bac récepteur et l'autre fixe étant situé au centre de ladite couronne ; -un capot recouvrant et fixé au bac récepteur. lequel capot comprend un orifice supérieur de remplissage du liquide et deux bras stabilisateurs) latéraux, diamétralement opposés par rapport à l'axe vertical de rotation, situés suivant le meme axe de basculement horizontal, et dont ! es extrémités inférieures s'appuient et glissent sur une piste, périphérique à la couronne fixe formant socle. Dans un mode préférentiel de réalisation, ledit dispositif selon est constitué de seulement trois parties pouvant tre fabriquées séparément par moulage, l'une étant ledit socle comportant les dents asymétriques disposées en couronne, une deuxième étant te bac récepteur et la troisième étant ledit capot, les trois dites parties peuvent tre réalisées en matériau composite moulé imputrescible. Le résultat est un nouveau dispositif répartiteur de liquide dans au moins deux directions, répondant au problème posé sans les inconvénients des dispositifs connus à ce jour. On comprendra d'autant plus l'intért et les avantages de la présente invention à la lecture de la description ci-dessous et au vu des figures représentant un exemple de mode de réalisation dans lesquelles on ne notera aucun élément mécanique l'ensemble des pièces pouvant tre en permanence arrosées par les eaux usées ont ainsi peu de risque de s'abîmer ou de se gripper De plus la disposition des divers éléments constituant l'invention tels qu'en particulier l'existence d'une seule rotule inférieure assurant le basculement et la rotation du bac récepteur et de distribution, permet de limiter la hauteur de marnage entre le point d'alimentation en eau usée supérieur et les points d'évacuation inférieurs à 400mm environ alors que dans tous les dispositifs connus tels que celui décrit dans la demande de brevet citée précédemment, la hauteur de marnage est de l'ordre de 700 à 800 mm. La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention en particulier en changeant te nombre de dents asymétriques de la couronne inférieure, ainsi que la forme du bac récepteur et du capot. Les figures la, lb, lc représentent respectivement une vue litér, ile d'un capot selon l'invention, et les coupes, dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement XX', horizontal et passant par l'axe vertical ZZ'de rotation, du bac récepteur et du socle du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective du capot représenté sur la figure ! a. La figure 3 est une vue de dessous en perspective du bac récepteur de ta figure ! b. La figure 4 est une vue de dessus en perspective du socle inférieur du dispositif selon l'invention correspondant à la figure le. Le dispositif répartiteur de liquide, dans au moins deux directions, comprend d'une manière connue, un bac récepteur 5 dudit liquide tel que des eaux usées, rempli par le dessus suivant un déversement séquentiel en provenance de tout autre dispositif d'atimentation tt qu'un bac de chasse à auget pendulaire qui ne fait pas l'objet de la présente invention et qui n'est donc pas décrit : ledit bac récepteur 5 est ensuite vidangé par gravité à travers un orifice 8 d'évacuation placé à sa partie inférieure, lequel orifice d'évacuation est orienté vers des bouches d'alimentation de réseaux de distribution vers toute zone devant recueillir ! edit liquide. tette que d'épandage pour des eaux usées et non représentées dans la présente description puisque ne faisant pas partie de l'objet de l'illN clltioll. Ledit bac 5 est monté mobile d'une part suivant un mouvement de basculement d'avant en arrière autour d'un axe horizontal XX' entre une position de remplissage vers l'arrière et une position de vidange vers l'avant. teHe que représentée par les f ! éches AR. et AV sur la figure Ib, et d'autre part autour d'un axe vertical ZZ'gràce à des moyens en forme de crémaillère qui entraînent sa rotation R pas à pas xi chaque séquence de remplissage puis de vidange provoquant son basculement alternatif d'avant en arrière. Selon l'invention lesdits moyens en forme de crémaittére sont constitués, tels que représentés sur les figures I b, I c 3 et 4 -d'une part par une couronne fixe 3 disposée horizontalement sous ledit bac récepteur 5 et comportant au moins deux dents asymétriques 3i et dont les pointes 25 ou artes sont dirigés vers le haut. -d'autre part par deux dents 13 d'appui disposées de part et d'autre dudit axe vertical ZZ'et suivant un plan perpendiculaire audit axe horizontal XX' Lesdites dents 13 d'appui, solidaires de la partie inférieure du bac 5 sont placées en vis à vis de ladite couronne fixe 3 et leur pointe ou arte 26 s'appuient alternativement chacune sur un côté 23 desdites dents asymétriques 3i de cette couronne. Cesdites dents asymétriques 3i ont un côté ascendant 22. par rapport au sens de rotation R du bac récepteur 5 autour de l'axe ZZ', plus court et plus pentu que le côté descendant 23, de préférence la projection dl du côté ascendant 22 dans le plan horizontal est environ égal à la moitié de la projection d2 du côté descendant 23. Pour assurer la rotation du bac récepteur 5 par rapport à la couronne fixe 3, il est nécessaire que lorsqu'une pointe 26 d'une dent d'appui 13 du bac récepteur 5 est à s-tuée dans le creux constitué par t'aréte inférieure 27 commune à deux dents asymétriques 3i adjacents, la pointe 26 de l'autre dent d'appui soit située à la verticale au moins du début du côté descendant de la dent opposée asymétrique de ladite couronne 3 : ainsi tors du basculement clu bac récepteur 5. soit pour la vidange soit pour le remplissage de la chambre d'évacuation 7, la pointe 26 de l'autre dent d'appui 13i correspondante vient s'appuyer sur la pente descendante de ladite dent asymétrique le long de laquelle elle entraîne, en le faisant alors pivoter autour de l'axe 22', ainsi le bac récepteur 5, soit donc -quand le nombre des dents 3i est impair, cette condition est automatiquement remplie, -quand le nombre des dents asymétriques 3i est pair, les deux dents) 13 du bac récepteur 5 sont décalées d'une distance cz !'une par rapport à l'autre et forment un angle inférieur à ! SO par rapport à l'axe ZZ', ledit décalage a par rapport à l'alignemem a 180 des pointes 26 desdites dents d'appui 13 est au moins égal à la projection t-Il dans le plan horizontal du coté ascendant 22 des dents asymétriques 3i. Pour assurer le basculement AR vers l'arrière du bac récepteur 5 quand sa chambre d'évacuation 7 s'est vidée, ledit bac récepteur comporte une chambre de délestage 9 situé du côté opposé à ladite chambre d'évacuation 7 par rapport à l'axe ZZ'cette chambre de délestage se remplit avec la mme alimentation 6 de liquide quand le bac récepteur est basculé vers l'avant, lors de ! a vidange de la chambre d'évacuation 7 ; ce remplissage est assuré par la disposition particutiére d'une cloison de séparation 24 qui en pivotant vers l'avant lors du basculement dévie une partie du versement du liquide 6. La chambre 9 de délestage une fois remplie fait alors contrepoids à l'ensemble du bac récepteur quand le versement 6 s'arrte et que la chambre d'évacuation 7 est vidée, et fait basculer vers l'arrière celuici cette chambre 9 se vidange à son tour par un orifice 10 de délestage qui évacue ie Hquide vers tout récipient ou réseau de récupération. Quand ladite chambre de délestage 9 est vidangée le bac récepteur 5 rebascule vers l'avant AV du fait par exemple du poids du tube 8 d'évacuation, et tout en pivotant grâce à la position et la combinaison des différentes dents décrites ci-dessus. La chambre 7 d'évacuation, est alors à nouveau prte à recevoir une alimentation suivante 6 de liquide. Pour permettre la vidange complète de la chambre d'évacuation 7, celle ci comporte un double fond I 1 situé au dessus desdites dents d'appui 13 et incliné vers l'orifice du tube d'évacuation 8. Les dimensions des orifices 8,10 et les volumes des chambres 7, 9 sont déterminées par tout homme de l'art afin d'assurer le fonctionnement du dispositif seton l'invention en fonction des débits et des quantités de liquide 6 à répartir, et sans qu'il soit nécessaire d'en définir les valeurs dans la présente description. Selon 1'invention le dispositif répartiteur de liquide comporte : une articulation à rotule 2,12 située à l'intersection desdits axes de basculement XX'et ZZ', laquelle articulation étant réalisée par une rotule mâle 2 coopérant avec un réceptacle 12 femelle correspondant, I'une de ces deux parties étant solidaire du dessous du bac récepteur vt l'autre fixe, étant situé au centre de ladite couronne 3 ; selon le mode de représentation des figures ci-jointes la partie rotule mâle est située sur le socle 1 portant la couronne 3 des dents asymétriques 3i Selon l'invention ledit dispositif répartiteur de liquide comporte également un capot 15 recouvrant et fixe au bac récepteur 5, lequel capot 15 comprend un orifice supérieur 20 de remplissage du liquide 6 et deux bras stabilisateurs 16 latéraux, diamétralement opposés par rapport à l'axe vertical ZZ', situés suivant le plan défini par cet axe ZZ'et celui de basculement horizontal XX', et dont les extrémités inférieures 17 comportant de préférence des sabots anti- usure. s'appuient et glissent sur une piste 4 périphérique à la couronne fixe 3 et solidaire du socle 1 ; ces extrémités 17 de forme arrondie autorisent d'une part la rotation de l'ensemble par rapport à l'axe ZZ', et d'autre part le basculement par rapport à l'axe XX' I edit capot 15 vient recouvrir l'ouverture supérieure du bac récepteur 5 et comporte une surface d'appui périphérique 19 venant écraser un joint d'étanchéité t4 disposé sur une lèvre 21 supérieure faisant le tour du bord de l'ouverture du bac récepteur 5. l'ensemble du dispositif répartiteur, constitué de ces trois parties décrites ci-dessus et représentées sur les figures jointes, peuttre disposé sur toute surface 18 sur laquelle est posé le socle 1 tel qu'à l'intérieur d'un réceptacle comportant autant de bouches d'évacuation de liquide que de dents asymétriques-'Il et qui sont disposées ians l'axe de chaque arte inférieure 27 commune à deux dents asymétriques adjacentes ; ainsi le tube d'évacuation 8 qui est situé à la verticale de la pointe 262 d'une dent d'appui 13, qui vient se loger à chaque séquence de versement de liquide 6 dans une desdites artes inférieures 27 est toujours situé en face d'une telle bouche pour assurer la vidange de la chambre d'évacuation 7 directement vers celle ci. Il peut mme tre envisagé de réaliser en une seule pièce moulée non seulement ledit socle 1 avec sa couronne de dents asymétriques 3i et la rotule 2, mais également une paroi verticale périphérique comportant lesdites bouches dans l'axe desdites artes inférieures 27 des dents : en ce cas la piste d'appui 4 des bras stabilisateurs latéraux 16 peut tre située au dessus desdites dents 3i. De mme dans un autre mode de réalisation, le contrepoids du bac récepteur 5 pourrait tre fixe et non pas réalisé par une chambre de délestage en ce cas, le bac récepteur 5 resterait en position arrière AR après la vidange de la chambre d'évacuation 7 jusqu'à cette ci reçoive la bâchée suivante 6 de liquide qui en la remplissant refcrait basculer l'ensemble vers l'avant AV et pivoter le tube d'évacuation 8 vers la bouche d'évacuation suivante cependant le liquide commencerait à se vidanger à travers l'orifice 8 pendant ce mouvement et coulerait vers des directions non souhaitées alors qu'avec un contrepoids par chambre de délestage 9 tel que décrit précédemment le bac récepteur 5 rebascule vide vers sa position d'évacuation suivante avant de recevoir la bâchée suivante 6. REVENDICATIONS I. Dispositif répartiteur de liquide dans au moins deux directions comprenant un bac récepteur (5) dudit liquide, rempli par des versements séquentiels (6) et vidange par un orifice (8) d'évacuation. lequel bac (5) est monté mobile d'une part suivant un mouvement de basculement d'avant en arrière autour d'un axe horizontal (XX') entre une position de remplissage verst'arriére et une position de vidange vers l'avant, d'autre part autour d'un axe vertical (ZZ') race a des moyens en forme de crémaillère qui entraînent sa rotation (R) pas à pas à chaque séquence de remplissage provoquant son basculement caractérisé en ce que lesdits moyens en forme de crémaillère sont constitués d'une part par une couronne fixe disposée horizontalement sous ledit bac récepteur (5) et comportant au moins deux dents asymétriques (3i) dont les pointes sont dirigées ver le haut et d'autre part par deux dents (13) d'appui disposées de part et d'autre dudit axe vertical (ZZ') et suivant un plan perpendiculaire audit axe horizontal (XX'), lesquelles dents (1' d'appui, solidaires de la partie inférieure du bac (5). sont placées en vis à vis de ladite couronne fixe (3) et leur pointe dirigée vers le bas s'appuie alternativement chacune sur un côté d'une des dents asymétriques (3i) de cette couronne. 2. Dispositif suivant la revendication I caractérisé en ce qu'il comporte une articulation à rotule (2,12) située à l'intersection des deux dits axes de basculement (XX') et (ZZ'), laquelle articulation étant réalisée par une rotule mâle (2) coopérant avec un réceptacle (19) femelle correspondant, I'une de ces deux parties étant solidaire du dessous du bac récepteur (5) et l'autre fixe étant située au centre de ladite (3). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 2 caractérisé en ce que les dents asymétriques (3i) de la couronne fixe (3) ont un côté ascendant (22) par rapport au sens de rotation (R) du bac récepteur (5) autour de l'axe (ZZ'), plus court et plus pentu que leur côté descendant (23). 4. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la projection du côté ascendant (22) dans le plan horizontal est environ égal à la moitié de la projection du côté descendant (23). 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et comportant un nombre pair de dents asymétriques (3 caractérisé en ce que les deux dents (13) d'appui du bac récepteur (5) sont décalées d'une distance (a) I'une par rapport à !'autre et forment un angle inférieur à 180 par rapport à l'axe (ZZ') de telle sorte que lorsque la pointe (26) d'une desdites dents (13) d'appui est située dans le creux constitué par larte inférieure (27) commune à deux dents adjacentes de la couronne fixe (3), la pointe (26) de l'autre dent d'appui (13) est située à la verticale au moins du début du côté descendant de la dent asymétrique opposée. 6. Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que ledit décalage (a) par rapport a l'alignement à 180 des deux pointes (26) desdites dents d'appui (13) est au moins égal å la projection (dol) dans le plan horizontal, du coté ascendant (22) des dents asymétriques (3i). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit bac récepteur (5) comporte une chambre de délestage (9) située du côté opposé à la chambre d'évacuation (7) par rapport à l'axe vertical (ZZ') et qui en se remplissant fait contre poids à celle ci et est apte à faire basculer le bac récepteur (5) vers l'arrière autour de l'axe horizontal (XX') quand la chambre d'évacuation (7) est vidée, et réciproquement. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte un capot (15) recouvrant et fixé au bac récepteur (5), lequel capot (15) comprend un orifice supérieur (20) de remplissage du liquide (6) et deux bras stabilisateurs (16) latéraux, diamétralement opposés par rapport à l'axe (ZZ'). situes suivant te mme axe de basculement horizontal (XX'), et dont les extrémités inférieures (17) s'appuient et glissent sur une (4) périphérique à la couronne fixe (3) formant socle (I). 9. Dispositif suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu'il est constitué de seulement trois parties pouvant tre fabriquées séparément par moulage. puis superposées, 1'une étant ledit socle (I) comportant les dents asymétriques (3i) disposées en couronne, une deuxième étant le bac récepteur (5) et la troisième étant ledit capot (I 5)