Brevet FR3014966A1 — publié le 20150619

Dispositif de freinage d'un écoulement d'eau dans une conduire d'évacuation L'invention est relative à un dispositif de freinage d'un écoulement d'eau dans une conduite d'évacuation. L'invention est également relative à une installation comportant un broyeur sanitaire et un dispositif de freinage d'un 5 écoulement d'eau dans une conduite d'évacuation. Dans les broyeurs sanitaires de type connu, l'enclenchement du pompage s'établit généralement sur commande d'un signal de pressostat, quand l'eau de la chasse d'eau ou d'un appareil sanitaire monte dans l'appareil. Le broyeur sanitaire s'arrête 10 ensuite, après évacuation de l'eau par le système dilacérateur à pompe. Le temps de pompage du broyeur sanitaire dépend de la conformation de la turbine, de la charge de l'eau à évacuer et du volume d'eau à évacuer, ainsi que des caractéristiques de 15 l'installation, c'est-à-dire de la géométrie des tuyaux, de leurs diamètres, de leurs coudes et de la hauteur de refoulement. Dans la conception première des broyeurs sanitaires, les hauteurs de refoulement étaient inférieures à 3 mètres, ce qui donnait satisfaction 20 Cependant, selon une conception plus récente des broyeurs sanitaires, les débits sont augmentés et les hauteurs de refoulement peuvent aller jusqu'à 10 mètres. Cette conception plus récente des broyeurs sanitaires impose des modifications importantes des broyeurs sanitaires, 25 notamment par augmentation de la puissance du moteur, du diamètre des pales de turbines et du diamètre du corps de pompe. Bien que les nouveaux broyeurs sanitaires fonctionnent correctement pour des hauteurs de refoulement de l'ordre de 6 mètres, les puissances de ces appareils sont toutefois trop importantes pour des installations sanitaires disposées à moins d'un mètre de hauteur de refoulement. Dans ce cas, le temps de fonctionnement des broyeurs sanitaires est en effet trop court pour obtenir une dilacération correcte. De plus, des redémarrages successifs des broyeurs sanitaires se produisent en raison du mauvais équilibrage des pressions internes et externes, ce qui entraîne un risque de siphonage et des risques de cavitation sur les autres appareils installés sur le même réseau d'évacuation. Pour remédier à ces inconvénients, on a imaginé d'imposer une durée de fonctionnement plus longue pour chaque cycle du broyeur sanitaire. Cette solution n'est cependant pas satisfaisante, car l'eau du broyeur sanitaire est évacuée très rapidement, de sorte que le broyeur tourne à vide et les risques de siphonage et de cavitation des autres appareils du réseau sanitaire sont encore présents. La solution consistant à installer un diaphragme sur le tuyau d'évacuation n'est pas satisfaisante pour l'évacuation d'une eau chargée, en raison du risque de colmatage. La solution consistant à prévoir plusieurs types d'appareils avec des turbines différentes correspondant à des hauteurs de refoulement différentes impose de disposer de plusieurs stocks d'appareils différents, ce qui en complique la fabrication et augmente les frais de stockage. La solution consistant à modifier la vitesse de rotation du 25 moteur d'entraînement, notamment par un variateur de fréquence, entraîne des difficultés de réglage (lors de l'installation) et de fiabilité (dans le temps). Dans la demande de brevet français FR 12 588 38, non publiée, déposée par la demanderesse, on propose comme solution 30 un dispositif de ralentissement d'un flux d'eau dans une conduite. Ce dispositif de ralentissement d'un flux d'eau dans une conduite comprend une entrée et une sortie pour le flux d'eau, qui ont chacune un même diamètre interne pour le passage du flux et au moins quatre coudes de déviation du flux d'eau qui sont disposés l'un après l'autre dans le sens d'écoulement dudit flux d'eau. 5 Chaque coude de déviation est apte à transformer un écoulement d'eau laminaire en écoulement turbulent et ne réduit pas la section de passage offerte à l'écoulement. Ce dispositif de ralentissement est installé à l'extérieur de la cuve du broyeur sanitaire, pour faire office de régulateur ou de tampon hydraulique vis-à-vis des 10 installations du réseau sanitaire, de manière à éviter les siphonages et les cavitations. Bien que le dispositif décrit dans la demande de brevet français FR 12 588 38 permette d'augmenter le temps de fonctionnement du broyeur sanitaire de plusieurs secondes et 15 d'éviter les colmatages, ses caractéristiques dimensionnelles et sa géométrie n'en permettent pas une installation aisée à l'intérieur d'une cuve de broyeur sanitaire. Un premier but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de freinage d'un écoulement d'eau dans une conduite 20 d'évacuation, de dimensions compatibles avec l'installation dans une cuve standard de broyeur sanitaire. Un deuxième but de l'invention est de permettre une fabrication aisée d'un nouveau dispositif de freinage d'un écoulement d'eau dans une conduite d'évacuation, en autorisant sa 25 fabrication par moulage ou par injection. L'invention a pour objet un dispositif de freinage d'un écoulement d'eau dans une conduite d'évacuation, notamment pour broyeur sanitaire, caractérisé en ce qu'il comporte une première partie de déviation de l'écoulement et une deuxième 30 partie de déviation de l'écoulement, les deux parties étant assemblées entre elles selon un assemblage présentant au moins une chicane de freinage. Du fait que la première partie peut être fabriquée séparément de la deuxième partie, la fabrication avant assemblage des deux parties peut être réalisée séparément, par exernple, par injection d'une résine thermoplastique ou par moulage d'un matériau adapté, avant assemblage des deux parties entre elles pour constituer un dispositif selon l'invention. Le fait d'effectuer la fabrication des deux parties séparément 10 permet d'adapter les dimensions des deux parties et de conformer leurs géométries respectives pour en faciliter le montage à l'intérieur d'une cuve standard de broyeur sanitaire. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention, prises séparément ou en combinaison 15 - La première partie peut être constituée au moins partiellement en un matériau rigide et peut présenter une première extrémité de montage, par exemple par insertion, de la deuxième partie. - La deuxième partie peut être constituée en matériau 20 élastomère ou élastiquement déformable et peut présenter une première extrémité enserrant de manière étanche la première extrémité de montage de la première partie. - La première partie peut présenter une deuxième extrémité formant un embout de montage étanche dans un conduit 25 d'évacuation. - La deuxième extrémité formant embout de montage étanche dans un conduit d'évacuation porte alors de préférence un joint d'étanchéité monté radialement extérieurement. - La deuxième partie peut présenter une deuxième extrémité 30 de montage d'une conduite de sortie. - La deuxième extrémité de montage d'une conduite de sortie peut présenter au moins une collerette extérieure formant butée de montage dans une paroi de cuve d'un broyeur sanitaire. - Le dispositif peut comporter un clapet anti-retour. - Le dispositif peut présenter avantageusement au moins une première chicane disposée sur la première partie et au moins une deuxième chicane disposée sur la deuxième partie. - Ladite au moins une première chicane et ladite au moins une deuxième chicane s'étendent respectivement à l'intérieur de 10 chaque partie de manière à former pour l'écoulement un parcours sinueux. Les chicanes sont par exemple montées tête-bêche. - Ladite au moins une première chicane est formée d'un seul tenant avec la première partie par moulage et ladite au moins une deuxième chicane est formée d'un seul tenant avec la deuxième 15 partie par moulage. Ainsi, la fabrication de ces deux parties est relativement simple et l'assemblage ultérieur de ces deux parties permet d'obtenir aisément un ralentisseur d'écoulement avec des chicanes qui sont en recouvrement l'une avec l'autre (suivant une vue prise dans une direction longitudinale qui est celle de la 20 direction d'assemblage des deux parties). La fabrication d'une pièce unique intégrant les deux parties avec de telles chicanes s'avèrerait très compliquée. L'invention a également pour objet une installation comportant un broyeur sanitaire et un dispositif de freinage d'un 25 écoulement d'eau selon l'invention. Le dispositif de freinage d'un écoulement d'eau selon l'invention est monté à l'intérieur de la cuve du broyeur sanitaire et est donc déjà intégré à cette dernière au moment de l'installation du broyeur sur site. L'invention sera mieux comprise grâce à la 30 description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe diamétrale d'un broyeur sanitaire équipé d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'une première partie d'un dispositif de freinage selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe par un plan diamétral d'une première partie de dispositif de freinage selon l'invention. La figure 4 représente schématiquement une vue en perspective avec coupe diamétrale d'une deuxième partie de dispositif de freinage selon l'invention. La figure 5 représente schématiquement une vue selon le plan V-V de la figure 4 d'une deuxième partie d'un dispositif de freinage selon l'invention. La figure 6 représente schématiquement une vue en perspective avec coupe partielle d'un dispositif de freinage selon l'invention, assemblé. En référence aux figures 1 à 6, les éléments identiques ou 20 fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1, une installation selon l'invention comportant un broyeur sanitaire est représentée avec une cuve 1 de broyeur sanitaire comportant un couvercle la, une enveloppe lb formant 25 un récipient, et un bouchon lc monté sur le couvercle la. La matière chargée dans l'écoulement circule dans le sens des flèches d'indication. La matière fécale pénètre tout d'abord dans une chambre 2 de dilacération. La matière tombant dans la chambre de dilacération est dilacérée par un couteau dilacérateur 3 entraîné en rotation par une pompe 4 d'entraînement comportant une turbine de pompage. La matière dilacérée pompée par la turbine est évacuée dans un conduit 5 d'évacuation qui peut être rigide ou partiellement souple. Dans cet exemple, le conduit 5 comporte un coude latéral, avec une sortie évasée sur laquelle est raccordé un tronçon rigide 6. Le tronçon rigide 6 comporte également un premier coude 6a, une partie droite 6b et une partie supérieure évasée 6c de diamètre supérieur à la partie droite 6b. Un dispositif de freinage selon l'invention est monté dans la partie évasée 6c du tronçon rigide 6. L'augmentation de diamètre de la partie évasée 6c du tronçon rigide 6 permet de dimensionner le dispositif selon l'invention de manière à ne pas réduire notablement la section de passage offerte à l'écoulement d'eau chargée, en évitant ainsi le risque de colmatage. Le dispositif selon l'invention comporte une première partie 7 et une deuxième partie 8. Les deux parties 7 et 8 sont assemblées entre elles selon un assemblage présentant au moins une chicane de freinage. Dans l'exemple représenté, la partie 7 comporte une première chicane 7a de freinage de l'écoulement d'eau, tandis que la deuxième partie 8 comporte une deuxième chicane 8a de freinage de l'écoulement d'eau. Le dispositif selon l'invention est monté de manière étanche à l'intérieur de la partie évasée 6c du tronçon rigide 6 grâce à la présence d'un joint d'étanchéité 7b monté radialement extérieurement sur la première partie 7. Cette disposition permet de monter simplement le dispositif selon l'invention par enfoncement dans la partie évasée 6c du tronçon rigide 6. Un clapet 9 anti-retour peut être prévu et monté, par exemple dans la deuxième partie 8 du dispositif selon l'invention. L'invention s'étend cependant à toute variante non représentée ne comportant pas de clapet anti-retour à cet emplacement, ou comportant un clapet anti-retour en aval ou en amont du dispositif selon l'invention, ou encore au niveau de la première partie 7 du dispositif selon l'invention. Dans l'exemple représenté, le dispositif selon l'invention est avantageusement monté à l'intérieur de la cuve 1 du broyeur sanitaire et dépasse de la paroi la de la cuve 1 de broyeur sanitaire. L'invention s'étend également à tout autre montage du dispositif selon l'invention, à travers une autre paroi ou à travers l'enveloppe lb de la cuve 1 du broyeur sanitaire. Le dispositif selon l'invention est enfin raccordé à une conduite de sortie 10 présentant par exemple un coude 10a. Un avantage particulier du montage du dispositif selon l'invention à l'intérieur de la cuve 1 du broyeur sanitaire est d'éviter les réglages à l'installation, du fait que le freinage de l'écoulement d'eau est effectué en amont des conduites raccordées par l'installateur. Sur les figures 2 et 3, une première partie 7 d'un dispositif selon l'invention présente une conformation généralement cylindrique avec une chicane 7a constituée par un disque interrompu par une corde. Toute autre forme de chicane intégrée dans la première partie 7 est également couverte par la présente invention. La chicane 7a est disposée dans une partie tubulaire 7c portant deux tétons 7d d'assemblage et deux ergots 7e de positionnement. La première partie 7 comporte également deux collerettes 7f, 5 7g définissant une gorge destinée à recevoir un joint d'étanchéité 7b décrit en référence à la figure 1. La première partie 7 du dispositif selon l'invention est de préférence réalisée par injection d'un matériau rigide, tel qu'une résine thermoplastique, par exemple du polyéthylène ou du 10 polychlorure de vinyle. En référence aux figures 4 et 5, une deuxième partie 8 de dispositif de freinage selon l'invention comporte une extrémité cylindrique supérieure 8b et une extrémité cylindrique inférieure 8c. 15 La deuxième partie 8 comporte une chicane 8a dans son extrémité cylindrique inférieure 8c. La chicane 8a est constituée d'un tronçon de disque limité par une corde, mais l'invention s'étend à toute autre variante comportant une forme de chicane différente. 20 On notera qu'en coupe transversale les chicanes 8a et 7a sont montées tête-bêche l'une au dessus de l'autre de manière à créer, pour l'écoulement, des déviations l'obligeant à suivre un parcours sinueux. Chaque chicane est par exemple réalisée par une portion de disque de surface supérieure à celle d'un demi-disque de 25 manière à ce que les deux portions de disque soient en recouvrement l'une avec l'autre. L'extrémité cylindrique inférieure 8c présente deux orifices 8d d'assemblage destinés à coopérer avec les tétons d'assemblage 7d de la première partie 7 décrite en référence aux figures 1 à 3. 30 L'extrémité cylindrique inférieure 8c présente également des échancrures 8e de positionnement destinées à coopérer avec les ergots 7e de la première partie 7 décrite en référence aux figures 1 à 3. Dans cet exemple, le diamètre intérieur de l'extrémité cylindrique supérieure 8b est supérieur au diamètre intérieur de l'extrémité cylindrique inférieure 8c, de manière à constituer un épaulement de transition 8f. L'épaulement de transition 8f peut servir d'assise à un clapet 9 anti-retour, tel que celui décrit en référence à la figure 1. Des collerettes radialement extérieures 8g, 8h, 8i sont 10 avantageusement prévues sur l'extrémité cylindrique supérieure 8b. Les collerettes radialement extérieures 8g, 8h assurent le maintien à travers une paroi de la cuve 1 de broyeur sanitaire. Les collerettes 8h et 8i permettent le montage d'un collier de 15 serrage entre elles. Dans le montage du dispositif de freinage décrit en référence à la figure 1, la deuxième partie 8 est montée à travers le couvercle la de la cuve 1 de broyeur sanitaire, les collerettes 8g et 8h constituant à cet effet des butées de montage de part et d'autre 20 de la paroi du couvercle la. L'invention s'étend cependant à tout autre type de montage, en particulier à travers une autre paroi ou à travers une autre enveloppe de cuve de broyeur sanitaire. La deuxième partie 8 d'un dispositif de freinage selon 25 l'invention est de préférence fabriquée en un matériau élastomère et constitue en quelque sorte une durite reliant le tronçon rigide 6 et la conduite de sortie 10. Du fait que la première pièce 7 est une pièce en matériau rigide insérée à l'intérieur de l'extrémité cylindrique 8c de la 30 deuxième pièce 8, la deuxième pièce 8 (souple) ne peut pas rétrécir diamétralement à l'intérieur de la partie évasée 6c du tronçon rigide 6, de sorte que tout risque de fuite est évité à cette jonction. Du fait que l'extrémité cylindrique supérieure 8b est pénétrée par la conduite de sortie rigide 10, cette partie supérieure 8b cylindrique ne peut pas rétrécir diamétralement, de sorte que tout risque de fuite est également évité à cette jonction. La liaison inférieure entre la première pièce 7 et la deuxième pièce 8 est réalisée par pénétration des tétons 7d dans les orifices 8d d'assemblage, après avoir positionné les pièces l'une relativement à l'autre, grâce aux ergots 7e de la première pièce rigide 7 et aux échancrures 8e de positionnement de la deuxième pièce 8. Le montage en partie supérieure de l'extrémité cylindrique 8b à travers le couvercle la s'effectue avec enserrage de l'espace situé entre les collerettes 8h et 8g par une conformation correspondante du couvercle la, de sorte que tout risque de fuite est évité grâce à la mise en compression diamétrale au niveau du couvercle la. Une sécurité supplémentaire contre le risque de fuite peut être prévue par serrage à l'aide d'un collier de serrage disposé entre les collerettes 8h et 8i de l'extrémité cylindrique supérieure 8b. Sur la figure 6, l'assemblage des deux pièces 7 et 8 du dispositif selon l'invention a été réalisé par poussée en force de la 25 deuxième pièce 8 venant coiffer la première pièce 7. Cette poussée provoque tout d'abord une expansion diamétrale de la pièce élastomère 8, de manière que l'extrémité cylindrique 8c de la deuxième pièce 8 vienne entourer l'extrémité cylindrique 7c de la première pièce rigide 7, jusqu'à positionnement 30 sur les ergots 7e et jusqu'à pénétration des tétons 7d dans les orifices 8d de la deuxième pièce 8. Après montage des deux pièces 7 et 8 entre elles et assemblage complet, un joint torique peut être monté entre les collerettes 7f et 7g. Le dispositif selon l'invention peut ensuite, après assemblage 5 complet, être emmanché à l'intérieur de la partie évasée 6c du tronçon rigide 6 décrit en référence à la figure 1. Pour réaliser le montage décrit en référence à la figure 1, un clapet 9 anti-retour peut être inséré à travers l'extrémité cylindrique supérieure 8b de la deuxième pièce 8. 10 L'extrémité cylindrique supérieure 8b de la deuxième pièce 8 peut ensuite être passée à travers le couvercle la ou une autre paroi de la cuve 1. La conduite de sortie rigide 10 peut enfin être insérée à travers cette extrémité cylindrique supérieure 8b avec serrage 15 éventuel à l'aide d'un collier. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier ne lui est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre des revendications annexées. 20 REVENDICATIONS1. Dispositif de freinage d'un écoulement d'eau dans un conduit d'évacuation, notamment pour broyeur sanitaire, caractérisé en ce que le dispositif comporte une première partie (7) de déviation de l'écoulement d'eau et une deuxième partie (8) de déviation de l'écoulement d'eau, les deux parties (7, 8) étant assemblées entre elles selon un assemblage présentant au moins une chicane (7a ou 8a). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première partie (7) est constituée au moins partiellement en matériau rigide et présente une première extrémité (7c) de montage de la première partie (7). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la deuxième partie (8) est constituée en matériau élastiquement déformable, par exemple en matériau élastomère et présente une première extrémité (8c) enserrant de manière étanche la première extrémité (7c) de montage de la première partie (7). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la première partie (7) présente une deuxième extrémité (7f - 7g) formant un embout de montage étanche dans un conduit d'évacuation. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la 25 deuxième extrémité (7f - 7g) formant un embout de montage étanche dans un conduit d'évacuation porte un joint d'étanchéité (7b) monté radialement extérieurement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la deuxième partie (8)présente une deuxième extrémité (8b) de montage d'une conduite de sortie (10). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la deuxième extrémité (8b) de montage d'une conduite de sortie (10) présente au moins une collerette extérieure (8g ou 8h) formant butée de montage dans une paroi (la ou lb) de cuve (1) de broyeur sanitaire. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un clapet anti-retour (9). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif présente au moins une première chicane (7a) disposée sur la première partie (7) et au moins une deuxième chicane (8a) disposée sur la deuxième partie (8). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ladite au moins une première chicane (7a) et ladite au moins une deuxième chicane (8a) s'étendent respectivement à l'intérieur de chaque partie de manière à former pour l'écoulement un parcours sinueux. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que ladite au moins une première chicane (7a) est formée d'un seul tenant avec la première partie (7) par moulage et ladite au moins une deuxième chicane (8a) est formée d'un seul tenant avec la deuxième partie (8) par moulage. 12. Installation comportant un broyeur sanitaire et un dispositif de freinage d'un écoulement d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le dispositif de freinage est monté à l'intérieur de la cuve (1) du broyeur sanitaire.