Brevet FR2833978A1 — publié le 20030627

La present invention concerne un otsposmî ae cnasse automatique a ciapei, fonctionnant sans énergie, pour stocker puis libérer une masse de liquide clair ou chargé à fort débit, avec une possibilité de réglage du volume, utilisable notamment dans les domaines de l'irrigation et de l'assainissement. L'énergie électrique n'est pas toujours disponible ou nécessaire pour remplacer l'action d'un dispositif de pompage ou d'électrovannes, le dispositif à auget basculant ou pendulaire est limité en volume et le dispositif à cloche siphoïde nécessite un tube d'amorçage qui se bouche aisément par les dépôts de matières grasses. Par ailleurs, la faible hauteur de marnage imposé par ces différents principes, entraîne une surface de stockage importante pour de gros volumes. Les utilisateurs sont donc à la recherche d'un dispositif simple, aisément mis en oeuvre, sans entretien, pouvant être réglé facilement sur toute une plage de hauteur d'eau. C'est le cas pour l'assainissement collectif utilisant une filière biologique par filtres bactériens, filtres à sables ou filtres à roseaux, pour lequel l'écoulement gravitaire de l'effluent vers le support biologique composant le filtre, engendre des résultats insuffisants. La présente invention a donc pour objet d'automatiser, sans autre énergie que celle fournie par la charge hydrostatique d'une masse de liquide, une chasse hydraulique à fort débit, comportant un clapet à battant s'ouvrant en fonction du réglage d'une butée. Deux principes peuvent être utilisés pour obtenir ce résultat : Le battant du clapet comporte un flotteur solidaire, capable de provoquer son ouverture, dès lors que le verrou qui le maintien est libéré. Plus la hauteur d'eau est importante, plus le volume du flotteur nécessaire pour l'ouvrir sera important ainsi que les efforts de verrouillage et déverrouillage du battant. A terme, cette solution entraînera des fuites par manque d'étanchéité. QÊI Le battant est maintenu par la pression de la colonne d'eau et un flotteur monté sur un bras de levier retenu par un verrou, est libéré pour provoquer son ouverture. La pression exercée par le flotteur sur le verrou, pour provoquer son ouverture, est indépendante de la hauteur d'eau. Cette solution a servi de principe de base au présent brevet avec les dispositifs originaux qui en font un système capable de couvrir une multitude d'applications. Les états du fonctionnement du clapet automatique sont représentés sur les plans suivants : Plan 1 : Système au repos, niveau bas. Montée du niveau d'eau et du flotteur de FERMETURE Plan 2 : Levé du flotteur d'AMORÇAGE Ouverture du verrou Libération du levier et montée du flotteur MOTEUR Ouverture du clapet. L'invention (Plan 1) se caractérise par un corps cylindrique de clapet (1), à battant incliné (2), mobile autour d'un axe (3), prolongé à sa partie supérieure par un contrepoids (4) et comportant à sa partie inférieure l'attache d'une liaison souple (7). Le contrepoids (4) est situé de telle sorte que son action maintienne le battant en position ouverte ou fermée, par le déplacement de sa masse de part et d'autre de l'axe d'articulation (3). Pour le fonctionnement automatique du dispositif, il suffit de créer : > une force pour l'ouvrir, alors qu'il est maintenu par la charge de la colonne d'eau et une force pour le fermer, lorsque le niveau d'eau est au plus bas. Sur l'axe (3) un bras (6) comporte à son extrémité un flotteur (5), dit de FERMETURE , qui appuie sur le battant (2) du clapet. Un bras (8) articulé sur un axe (9) monté sur un support (10) fixé sur le corps du clapet (1), comporte l'autre attache de la liaison souple (7) et à son extrémité un flotteur (19), dit MOTEUR . Il comporte aussi un doigt (11) qui sert de verrou à une encoche située sur l'équerre (12), articulée sur un axe (13). L'extrémité de cette équerre est reliée à une tige (15) qui coulisse librement dans un guide (16) fixé sur le support (10), jusqu'à une butée (17). Au dessus se trouve un flotteur (14), dit d'AMORÇAGE , coulissant librement le long de la tige, jusqu'à une butée réglable (18). PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Lorsque la cuve est vide, le flotteur (14) repose sur la butée (17) et sur le guide (16). Le doigt (11) est bloqué dans l'encoche de l'équerre (12). Le flotteur (5) est en position basse, appuyant sur le battant (2) qui repose sur le siège du corps de clapet (1). Le contrepoids (4) se trouve alors à la droite de l'axe d'articulation (3), concourrant au maintien de la fermeture du battant (2). Le niveau monte progressivement, entraînant le flotteur (5) jusqu'à une position verticale. Le verrou (11) retient le bras (8) malgré la submersion du flotteur (19). Lorsque le niveau atteint la base du flotteur (14), il le soulève en coulissant le long de la tige (15), jusqu'à venir se bloquer sous la butée (18). Le niveau monte encore entraînant le flotteur (14) et la tige (15) provoquant le basculement de l'équerre (12) et le dégagement du doigt (11) de son encoche. Le levier (8) se trouve alors libéré et tend la liaison souple (7). A cet instant les forces présentent sont : cor la force de la colonne d'eau sur un battant de clapet incliné "ia traction exercé : par un flotteur lié à un bras de levier multiplicateur sur le battant Si cette traction est supérieure à la force de la colonne d'eau, le battant s'ouvre et bascule dans une position fixe maintenue par le déplacement du contrepoids (4) qui passe à gauche de l'axe d'articulation (3). Le corps du clapet (1) est ouvert et provoque la vidange. Lorsque le niveau d'eau diminue, le bras du flotteur (5) s'abaisse et entraîne un basculement progressif du battant (2). Le déplacement du contrepoids (4) à droite de l'axe (3) provoque la fermeture totale du battant. Simultanément, le flotteur (19) du levier (8) suit le niveau d'eau et provoque l'appui du doigt (11) sur la face inclinée de l'extrémité de l'équerre (12) qui bascule légèrement, puis se verrouille par le poids du flotteur (14) et de la tige (15) Le débit de la chasse est fonction de deux éléments : zeta hauteur de la colonne d'eau, prise à partir du centre du corps de clapet # le diamètre du corps de clapet. Le volume de la chasse est fonction de deux éléments : ce-la hauteur de marnage réglable par la butée haute cor la surface de l'ouvrage de stockage, indépendante du dispositif L'invention permet ainsi de répondre à une très large gamme d'applications en termes de volume et de débit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chasse à clapet automatique, du type comprenant au moins un corps cylindrique (1) obturé par un battant incliné (2) articulé par un axe (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le battant (2) du clapet est équilibré par un contrepoids (4) dans les deux positions ouverte et fermée. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture du battant (2) est provoquée par l'action d'un flotteur (19) fixé à l'extrémité d'un bras (8) articulé sur un axe (9), agissant par traction au moyen d'une liaison (7). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bras (8) comporte un doigt (11) qui fait verrou avec une encoche située sur une des extrémités d'une équerre (12) articulée sur un axe (13), dont l'autre extrémité est reliée à une tige (15) sur laquelle coulisse un flotteur (14) jusqu'à une butée (18). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un flotteur (5) articulé par un bras (6) sur l'axe (3), qui provoque la fermeture du battant (2) en suivant le niveau de l'eau pendant la vidange.