Brevet FR2989979A1 — publié le 20131101

La présente invention concerne un dispositif de vanne automatique de stockage et d'évacuation à fort débit et séquentielle d'un volume réglable de liquide retenu dans un réservoir, de manière à créer un phénomène de chasse, sans énergie autre que l'énergie hydrostatique du liquide retenu. Ce dispositif est particulièrement adapté aux installations d'épuration d'eaux usées alimentant les systèmes d'épandage sur le premier étage des filtres plantés de roseaux. Les techniques existantes ne proposent pas une étanchéité pérenne. Les eaux usées dans lesquelles elles évoluent sont souvent chargées en particules solides, grasses, et sont relativement agressives chimiquement. Ces particules s'agglomèrent sur les portées d'étanchéité et provoquent des fuites lorsqu'elles ne sont pas nettoyées régulièrement et manuellement. C'est le cas notamment sur les systèmes de vanne de chasse à volet basculant et à clapet. Sur les systèmes de chasse pendulaire ou de siphon auto-amorçant, la canalisation flexible qui permet le mouvement alternatif s'use, se perfore et provoque le 15 défaut d'étanchéité. L'invention vise à résoudre cet inconvénient en offrant dans son fonctionnement normal un curage systématique et automatique des portées d'étanchéité tout en s'affranchissant du besoin d'une canalisation flexible peu endurante. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de vanne de chasse automatique 20 destiné au stockage et à l'évacuation à fort débit d'un liquide retenu dans un réservoir et fonctionnant avec la seule énergie hydrostatique du liquide. Le dispositif comporte un tube d'évacuation raccordé à l'orifice de sortie du réservoir muni d'un joint d'étanchéité et racleur à lèvre souple disposé sur la tranche amont du tube. 25 Sur les flancs du tube d'évacuation sont fixées deux glissières verticales qui permettent le guidage du déplacement vertical d'un volet d'obturation le long du joint d'étanchéité et racleur. Lors du coulissement du volet d'obturation pour ouvrir ou fermer la vanne, le frottement alternatif du volet d'obturation sur le joint d'étanchéité et racleur permet 30 d'essuyer systématiquement l'accumulation de dépôt sur la face aval du volet d'obturation. Pour une meilleure compréhension des caractéristiques techniques, les différentes phases de fonctionnement du dispositif sont représentées schématiquement par les figures suivantes : - la figure 1 représente la vanne en position fermée, en phase de remplissage du réservoir - la figure 2 représente la phase de déverrouillage de la fermeture - la figure 3 représente la vanne en position ouverte, en phase du vidange du réservoir - la figure 4 représente la phase de déverrouillage de l'ouverture la figure 5 représente une vue isométrique amont de la vanne ouverte - la figure 6 représente une vue isométrique aval de la vanne fermée Par souci de visibilité, les éléments 3b et 7b n'apparaissent pas sur les figures 1, 2,3 et 4. Comme le montrent les figures, la vanne de chasse automatique comprend un tube d'évacuation (2) raccordé à un orifice de sortie d'un réservoir (1) de stockage de liquide. Deux glissières (7a/7b) disposées de part et d'autre de l'entrée du tube 15 d'évacuation (2) permettent le guidage vertical d'un volet d'obturation (6) de l'entrée du tube d'évacuation (2). Un joint à lèvre (8) élastique, disposé sur le siège du tube d'évacuation (2) assure l'étanchéité du dispositif et la fonction autonettoyante par raclage des dépôts adhérants à la face aval du volet d'obturation (6). Trois organes flotteurs permettent l'automatisation séquentielle de l'ouverture et de la fermeture de la vanne de 20 chasse : - 1 flotteur d'ouverture (3a/3b) solidaire d'un axe (9) coulissant le long d'une unité de guidage (17) fixée au volet d'obturation (6). Le flotteur d'ouverture (3a/3b) est maintenu immergé par un compas de verrouillage (10) en position ouverte relié au tube d'évacuation (2) et à l'axe (9) ; 25 - 1 flotteur de déclenchement d'ouverture (4) suivant le niveau du liquide montant le long d'une tige (14) munie d'une butée réglable (15). Lorsque le flotteur de déclenchement d'ouverture (4) atteint la butée (15), la tige (14) exerce une traction sur un doigt (13) relié à son extrémité basse. Le déplacement du doigt (13) exerce un effort radial sur le compas de verrouillage (10) qui se ferme alors sous la pression du flotteur 30 d'ouverture (3a/3b). Le flotteur d'ouverture (3a/3b) alors libéré coulisse le long de l'unité de guidage (17), via l'axe (9), sans résistance et accumule de l'énergie jusqu'à donner un à-coup au volet d'obturation (6) , qui fait décoller le joint (8) et entraîne l'ouverture de la vanne. La vidange s'effectue. Le volet d'obturation (6) est maintenu ouvert par un compas de verrouillage (11) en position ouverte relié au tube d'évacuation (2) et au volet d'obturation (6) ; - 1 flotteur de déclenchement de fermeture (5) articulé autour d'un axe (18) fixé au tube d'évacuation (2) suit le niveau du liquide descendant. Lorsque le flotteur de déclenchement de fermeture (5) bascule, le doigt (12) fixé à son extrémité exerce un effort radial sur le compas de verrouillage (11) qui se ferme alors sous la pression du poids du volet d'obturation (6) et des éléments qui y sont associés et entraîne sa chute. La vidange est terminée et le remplissage peut à nouveau s'effectuer. REVENDICATIONS1) Dispositif de vanne de chasse automatique, destiné au stockage et à l'évacuation à fort débit d'un liquide retenu dans un réservoir (1), caractérisé en ce qu'il comprend : - 1 tube d'évacuation (2) raccordé à l'orifice de sortie du réservoir (1) ; - 1 volet d'obturation (6) coulissant verticalement le long de l'extrémité amont du tube d'évacuation et guidé par deux glissières (7a/7b) solidaires du tube ; - 1 joint d'étanchéité et racleur (8) fixé sur le siège du tube d'évacuation ; - 1 organe flotteur d'ouverture (3a/3b) solidaire du volet d'obturation (6) par 10 l'intermédiaire d'un axe (9) coulissant le long d'une unité de guidage (17) fixée au volet d'obturation ; - 1 compas de verrouillage (10) du volet d'obturation (6) en position fermée reliant le tube d'évacuation (2) à l'organe flotteur d'ouverture (3a/3b). Le compas de verrouillage (10) étant ouvert, il retient l'effort de poussée de l'organe de flotteur (3a/3b) 15 quand celui-ci est immergé ; - 1 compas de verrouillage (11) du volet d'obturation (6) en position ouverte reliant le tube d'évacuation (2) au volet d'obturation (6). Le compas de verrouillage (11) étant ouvert, il retient la chute du volet d'obturation (6) due à son propre poids. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déverrouillage 20 de fermeture du volet d'obturation (6) est obtenu par un organe flotteur de déclenchement d'ouverture (4) qui, en suivant le niveau du liquide montant, atteint une butée (15) solidaire d'une tige (14) qui fait basculer un doigt (13) pour faire plier le compas de verrouillage (10) et rompre l'équilibre des forces établies avec la poussée de l'organe flotteur d'ouverture (3a/3b). 25 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déverrouillage d'ouverture du volet d'obturation (6) est obtenu par un organe flotteur de déclenchement de fermeture (5) qui, en suivant le niveau de liquide descendant pivote autour d'un axe d'articulation (18) solidaire du tube d'évacuation (2) et fait basculer un doigt (12) pour faire plier le compas de verrouillage (11) et rompre l'équilibre des forces établies avec le 30 poids du volet d'obturation (6). 4) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le décollage du volet d'obturation (6) du joint d'étanchéité et racleur (8) est obtenu par l'impact de l'organe flotteur d'ouverture (3a/3b) sur l'unité de guidage (17).