BE415259A - - Google Patents

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BE415259A
BE415259A BE415259DA BE415259A BE 415259 A BE415259 A BE 415259A BE 415259D A BE415259D A BE 415259DA BE 415259 A BE415259 A BE 415259A
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
    • G05D9/02Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel without auxiliary power

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Float Valves (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  "ûqodttte à gloitteur onoillant et à couple Mtagooite". 
 EMI1.2 
 



  La présente intention a pour but la réalisation de dispositifs hydrauliques applicables en particulier dans les 
 EMI1.3 
 "..aux o","l"t.. et les conduits d'irrigation par e:;#mple, et deetinee à 'ft18tt1'8 soit des indications de niveau, soit des diteetions de variations de niwau,, soit directement, ou par I#Inte=4di44re d'orgue. de régulation appropriée, le modatien "\U1 ni,"- ou d'un débit constant ou variable entre duo limites J1"édtel'dnéea. los 048 901tifu 1"&118ês conotn6ment à l'in'Rnt1on pr'..a1Jt 1& )a1't1eal.2'1té de conatituer des ensembles ao1tU.8s nùa égides, 03*m to de toute pièce agissante en .....l1t rolattr, 13,8 sont donc essentiellement résistants, 

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 EMI2.1 
 :l.nd&lable8 et bien aDft:pr1& . 1%** .. 



  ..t:l.n8. leur M!i81bil1Û est b4. If&'I8I. 



  La caraetr18t1- ...ft'8$ .. 1" consiste dans la comb:l.u1..on '4fjn fl'Ci¯"" ttMJJtj) dsaa axe fixes à immersion varlablet t et .. ¯. que con tre-pô148, capacités 1"8 -- rft exemple, exerg&Í1 t tm couple opposé à ét2ft i t2e tMIh\ variant selon la position de 1.'oab3. t...,.....1 donnèb. *9 la 128180n ai11s1 1au8. tûu1ttet 4%Ytf>â rentes propriétés qu foa a a1"s en pfat3. !,le etC.  a 4$* - aitifs décrite c1-de 8SUU1 et  Ptëèent4o , titre 4f..apte 
 EMI2.2 
 nen limitatif  Dans les dessins annexée : 
 EMI2.3 
 Za. figure 1 montre ach4satiquemnt le merâa 4""-- 
 EMI2.4 
 tion d'un flotteur ordinaire. 
 EMI2.5 
 



  La figure a représente un dispositif établi eettfor- asent à l'invention, en équilibre indiffèrent, et pet lequel le niveau critique pa-eee par 19 6 4*o#eU]*ttt*i le couple opposé à celui du flottenr itout ! à na   î%4 La figure 3 représente uN 4:1eprdt1r  hatM montre a. la figure s, le coupOLe antagonit-ta 6''. $k' CQac1 té 188 %'Sée. 



  L& figure 4 s3réoentâ un 41qniUt aMej montre 3, la. figure 2, le couple utaloni8. eM 4S a. aa ressort spiral. 



  La figure 5 représente un 41""ti"'" <M & celui montre 4&118 les ileures et 4, a aaJ d'une eau1'le 4f8pU.tu&8 40élet <? <aif t 4M pieu antqon18.8 8 te.rClnt, <aa 9*   MTet <)M) que 1 ténmmble du diapetBiHf dot Ils ti\' ... lA ...... la seconds aeitie de sa cettro  Û '.' 

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 EMI3.1 
 La figure 6 montre un dispositif analogue à. celui montré à la figure 2, mais dans lequel le niveau crl tiqne 
 EMI3.2 
 peut âtre supérieur ou inférieur au plan de l'axe. 
 EMI3.3 
 a. figure 7 ltpt"s8nte un dispositif analogue à celui montrai à 1& figure 2, maie non en équilibre hd1ff&- Wnt, et susceptible 4* fonctionner avec un décrément >osi- tif ou négatif: dans cette figure, le dispoeitif est égale tteat aOJ1tré pourvu d'un Ojane amortiaseur d'oscillation. 



  :La figure a repreeente une réalisation circulaire ou an dn, diapocitif objet de l'invention, :ronct1011- Mt g)t3at ."'0 eneroonu9at du sens des deux couples .--r48:te., 00... il en 8St à 1. figure 5, et assurant ....t Tn oowtisaomnt de8 oscillations. 



  %.. fku1W 9 1'8 ri..n.te une Tanne oscillante fonction- &a9 i%ipni ux JI'1nc1J1O' analogue à celui des dispositifs ....... z+ 6swx 1Q MtpretXmte do face l'opercul' de la ... a3. on'ê11.=-t an combinaison .TeC an canal Wa <t zajtttee 1*rabol1p. 



  ..... 11 za v6wnto une Tanne oscillante avec r "'U1",. *n con4u1t. l'amont 'tan? à l'oir libre. 



  ... 11 rtpreotnte l'application d'une vanne aj$<be n@%A1 figure 10.. en cas de dénivellation impor- %±fi ;Ah* ,t.t "1,, tf1nst,aUe,t1QJ;1 a* réwnt6o assu- MMt la 111"*" r$aaa on MOnt. f gô pa8'0 une Tanne analogue à celle ...., 1.& :13" mai* clan. laquelle le flotteur et 1=0 r e ,ra t située de part et d'autre de l'axe 4'.cQJ.a." 't. .,"9A pr,att assurant le niveau ce t .a awb $a 8$QX .2.4 )'apz<S)Mate un dispositif établi con- :¯"11' .. t.."'Rr110.., bn une application particulière à un bas t. aiTejm constant. 

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 EMI4.1 
 



  La figure 15 montre sch¯t1quem.ent en plan le mode d'utilisation de Tannea de réglage de niveau anone dans un système de priées 4t1r1gât1.Jt. 



  La figure le eut une me en &1tn 48 1 '1..ta1- 1at!on montrée à la figure iL 1gure 1? f8P.r'W Boh'-l1..,t .Ià... longitudinale un e&r!&1. divis' eu trot;19In..toat *fl#Q %e. commandé par une taMne o8e1l18.nta étable cnrËb2k"t à 
 EMI4.2 
 l'intention. 
 EMI4.3 
 les flottent ut111." h&b1t1.8n"!it.¯tltr des variations de niveau sont à ia8ae)*aie& 4%qa CO"'" la variation et '1I11lSr81 011 ne pxovomot o# ; 1 ' ##Y Q mnoeuvw nécessaire pour déplacer les bzz et vaincre les frottements de lys tMhiMtij on tel flotteur e8',"nt& 1%qp 1,, *o %q T&r1&t1on de nivesu Ro le 4&place¯ftt 61 .......... 



  1... et!141t1o!!s optimal de a t i#8hà il a'qo 4% "".st des &p)&:re11.a aTeC de très til1'ble........\ 4" . on est dona obligé de donner au t1.tte): àa..8 M nions poxr obtenir le t1'&Ta11 d,afbs 1 f6 faire :parcourir au appareils C81dQU!4 H pj%% Le 41qb81t1f oc t1.t 0'4""  0" #Mooon,. tien, cet à 1¯1"I1QI1 ."8.tlataU4,t18J8i1t "'1>.' .. J"- pose du flottour J1'Opré1Mnt; dit, oeuP%4 8ptbp 4%6 9% et d%n dispos* tif criant 1u1 couple an:t-PId..te.. 



  .tu. titre d'exenne on a 1'8n&1I81!t' à la nun , un flotteur suivant l '1n18nUén coaprenailt.1.. $À8&e%p proprement dit y porté par un baas 31, tournât po"r de 1 la  0; le velum du flatteur *et limité Par deaz pa. cylindrique* 0 1 1. d'Me ou, - aeu :rae8. isbiAs oma  81"pncU.cula1:1:88 à 1 asn 0 et pv un fond is. d%nù   plan X passe peu' 1 aut;

   On couple tmtagonittte est crée rr un .tft"¯4a P porté par un bras Bal et situé de telle façon que le centre de gravi té G de l'ensemble de 1 fafflreil se trouve sur um 

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 EMI5.1 
 P'11I'd1C\111.t,:t ais plan X passant par 0. ipxtd on eu.DU le flotteur en le faisant tourner ¯tot:L' - 4én.*q0 0, la couple correspondant à. la poussée 1i'.l.rc1dJl.,dt .1' 1. flotteur aupente, mais le couple antagoniste --nie 6gp>wan% on peut établir l'appareil de façon que les Aeax et.Il.1 opposes soient constamment égaux quand le Bim 1*'" 1'<MM. 



   Pour un   appail   établi dans ces conditions, si le niveau   mente     Incrément,   le couple appliqué au flotteur 
 EMI5.2 
 1 --."'" . t l'.u.re11 1ouzone jusqu'fI, ce que la face A du flotteur "f1t-nae allbue r la surface de l'eau. 



  Au 0011tfti1.1'8 la aivean vient à baisser au-dessous dit 1 te  la couple antagoniste l'emporte, et l'appareil .",:me de toute va couree poeaible, cette course pouvant: étre liftée au ¯,,en cI'une butée ou d'un flotteur supplémentaire , (i"3,gura . Elle sera au maximum d'un angle droi t. 



  1... t,.i.pn de niveau H nécessaire pour faire tourner 1'ta eveil, dans un sens ou dans l'autre, suivant le   Bons   de la variation de niveau par rapport   à     l'axe,     devra   être suffisante pour vaincre l'effort de manoeuvre des appa- 
 EMI5.3 
 raS1* eeamaa<tes et les frottements. La course utile étant beaucoup   pins   grande que celle du flotteur de la figure 1, le travail disponible pour une même variation de niveau et 
 EMI5.4 
 un flotteur e mme section sera considérablement plus grand. 



   On voit donc qu'il suffit que le niveau varie d'une très petite quantité H, au-dessus ou au-dessous du niveau de l'axs, pour que l'appareil fasse toute sa   courue,   Le niveau de   l'axe   ont donc un niveau critique. 



     DOMS   l'exemple de la figure 2, le couple antagoniste résulte de l'action d'un contre-poids. Sans sortir du cadre 
 EMI5.5 
 de 1 u' tai, en peut réaliser le couple antagoniste conjugué de toute autre manière appropriée. 

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   A titre   d'exemple.   on a représenté, figure 3, un appareil suivant l'invention où le couple antagoniste   est   obtenu par l'effet de la poussée de l'eau sur un corps complètement immergé M :c'est donc ici le poids l'eam déplacé par M qui joue le rôle du centre-poids de l'exemple de la figure 2. 



   On a montra, figure 4, un appareil suivant l'inven- tion où le couple antagoniste est réalise au moyen d'un ressort spiral S attaché   d'une   part à   l'ensemble     mobile   et d'autre part à un point fixe N, la forme du flotteur étant calculée pour correspondre à la loi de variation du couple antagoniste du ressort avec l'angle. 



   La forme du flotteur décrite dans l'exemple de la figure 2 n'est pas la seule possible; om suffit que la loi de variation du couple applique au flotteur soit convenable- ment conjuguée avec la loi de variation du couple antagoniste pour obtenir l'effet désire, ce qui permet bien des variantes de réalisation. on a représenté figure 5 un flotteur suivant   l'invention   où les parois cylindriques C1 C2 et les faces latérales ont été prolongées   au-dessous   du fond A, pour forner un caisson E à orifice inférieur rectangulaire R par où l'eau accède à la face A en remplissant le caisson D ainsi formé. 



   Les prolongements des parois étant très   minces   n'introduisent pas de   couples   supplénentaires appréclasles, et l'appareil peut fonctionner comme celui de la figure 2 quand la face A est plus bas que le   ni vécu.   



   Au cours de l'oscillation de l'ensemble, la   :race   active A du flotteur F peut monter plus haut que le   niveau,   en aspirant de l'eau dans le caisson E. la face A se trouve alors en dépression, et le couple dû au flotteur est changé de signe. Le couple dû au poids est lui aussi changé de signe, 

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 puisque le centre de gravité G est passé de l'autre côté de la verticale de l'axe.   L'équilibre   est donc toujours possible. 



   De cette façon, la course utile du flotteur peut être portée à environ deux angles droits. A fin de course, l'orifice R se découvre et le caisson E se vide brusquement; cet effet peut être utilisé dans certains appareils, ce qui permet de disposer intégralement du couple antagoniste. 



  Dans d'autres cas, on peut éviter cet effet au moyen d'une 'butée limi tan t la course, ou tout autre dispositif produisant le   mime   effet. 



     .Le   niveau critique des appareils décrits aux figures 2, 3, 4 ct 5 est le niveau de l'axe de rotation, On peut réaliser un appareil dont le niveau critique soit différent de celui de l'axe. à titre d'exemple, on a représente, figure é, un appareil suivant l'invention qui n'est autre que celui de la figure 2 auquel on a adjoint un contre-poids supplé- mentaire P   suspendu   par un câble   à   un tambour T solidaire de   l'appareil,   et   calé   sur l'axe. 



   Si le contre-poide P est dispose du même côté que le fletteur, le nouveau niveau   critique   est au-dessus de   l'axe;  si le contre-poide pest dispose de l'autre côté, le nouveau niveau est plus bas que l'axe. On peut régler le niveau en changeant le poids P ou le diamètre du tambour T. 



   On peut obtenir le même résultat sans introduire d'erreur importante en remplaçant le contre-poide P et son tambour T par une masse additionnelle V   txée   à l'appareil e t passant par   l'horizontale   de l'axe dans la position moyense, Ceci reviant à déplacer le centre de gravité de C ec G'. On   pont     calculer   la position de G'et le poids to- tal de   l'appareil   de telle façon que le nouveau niveau   criti-   que reste sensiblement le   marne   pour toutes les positions de l'appareil.   En   rendant la masse additionnelle V coulissan- 

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 te sur une barre rectiligne passant par l'axe, on peut disposer d'un moyen simple de réglage de   niveau   critique. 



   Dans certains cas il peut être commode de changer le niveau critique à distance; la masse V peut alors être commandée   électriquement   par exemple. on a représenté figure   7   un appareil suivant l'in- vention, analogue à celui de la figure 2, mais où le bras B2 portant le poids p ne passe pas par l'axe 0 et se trouve vertical dans la position de figure. 



   Dans cette position de figure, si   l'on   déplace le poi ds de p en P',le   ce ntre   de gravité de 1'ensemble se déplace verticalement de G en G', et le couple dû au poids total applique en G' reste le même que quand il était appli- que en   G.   Si toutefois on fait tourner l'appareil   date   le sens qui enfonce le flotteur, le niveau étant à   l'axe,   le couple dû au flotteur sera le même que dans le cas de la figure 2, alors que le couple dû au poids sera visiblement plus petit.

   Le flotteur   l'emportera   donc et   ramènera     l'appa-   reil à la position de la figure 7, où   l'équilibre   est réalisé. pour obtenir l'équilibre   avec   un plus grand enfon- cement du flotteur il faut diminuer le couple   du flotteur,   et par conséquent abaisser le   niveau,   on voit donc que l'appareil de la figure 7, svec son poids décale en P' a une position d'équilibre difféente pour chaque niveau, et n'est plus en équilibre   indifférent   à un niTeau détermine.

   La position de l'appareil étant liée au niveau, on peut utiliser cette propriété pour transmettre   à   distance des variations de niveau, ou actionner des appa- reils dont la position doi t dépendre du niveau et doi t varier régulièrement avec celui-ci. on appellera "déerément" de l'appareil la variation de niveau pour laquelle il fait toute sa course utile. 

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    Suivant   que G' sera   au-dessus   ou   au-dessous   de   G,   le décrément changera de oigne, Il est évidemment réglable en déplaçant P. 



   La possibilité de régler le niveau critique comme il a été montré   figure:'6,   ou de créer un décrément réglable suivant fig. 7, est évidemment également possible dans le cas   où   le couple antagoniste conjugue est réalisé par un corps immerge, un ressort, etc... il suffit de conjuguer   convenablement   les lois du flotteur et du couple antagoniste. 



   On a représenté figure 8 un appareil suivant 1'in-   vention,   muni d'un dispositif amortisseur des oscillations. 



  Il se compose d'un tambour creux dont une partie F joue le rôle de flotteur grace aux   cloisons     d'étanchéi té   C1 C2. 



    L'eau   peut pénétrer dans l'intérieur du tambour par l'orifice Il et agir ainsi sur la cloison C2; l'air pénètre par   l'orifi-   ce   @   Les orifices a   et IL   sont calcules de façon à ralentir suffisamment les échanges de débit   par b,   si bien que lors- que le niveau extérieur oscille le tambour se met à la position correspondant au niveau moyen. L'appareil de la figure 8 peut fonctionner en dépression, comme celui de la figure 5. Le contre-poids p est calculé de manière à donner tel décrément que l'on veut, correspondant à la course totale utile qui est voisine de deux angles droits. 



   Cet appareil peut servir à la mesure des niveaux ou à la commande d'appareils divers. 



   Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, on peut utiliser tout autre dispositif amortisseur approprié. 



  A titre d'exemple on a représenté figure 7 une   pale-tte   amor-   tisseuse   D qui $se révèle particuliérement efficace et simple. les appareils du genre de ceux décrits par l'exemple aux   figures ?   et 8 peuvent servir à commander le limiteur   d'ouverture     4 'une   turbine hydraulique, ou tou t au tre organe approprié du régulateur de cette machine, de façon que le niveau amont reste entre des limites imposées qui correspon- 

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 dront au décrément de l'appareil. 



   La. commande peut âtre réalisée directement par des moyens mécaniques axes,   câblée,   etc.. ou par l'intermédiaire d'une commande distances électrique, pneumatique, hydreuli- que ou autre, d'un type connu. 



   De la. même façon, les appareils suivant l'inventien   peuvent   commander des Tannes régulatrices de niveau, action- nées par servo-moteur. Dans   car   eau l'appareil de   commande   sera placé dans le bassin dont le niveau   doi t étre   règle, ou dans tout autre puits ou bassin communiquant; il commandera directement ou au moyen de relais le distributeur des   serre-   moteurs des   Tannes.   



   La source d'énergie du sarvo-moteur est indifférente quant   à.   l'objet de l'invention, qui rise un moyen de commande qui peut s'adapter à tous les types connus de vannes   auto...-   tiques de réglage de ni ve au à servo-moteur. 



   L'appareil suivant l'invention peut aussi être utilisé à la commande directe de Tannés automatiques sans relais ni   servo-moteurs.   La Tanne doit être alors   d'un   type rotatif ou oscillant, quasi équilibre, et montée directement sur l'arbre de l'appareil qui se trouve dans un puits latéral au portais de la   Tanne,   puits   communiquant   arec le côté de la vanne où le niveau doi t être réglé. Au lieu de disposer l'appareil de commande dans un puits latéral, il est souvent commode d'incorporer l'appareil suivant l'invention à la vanne même, dont il 'rait alors partie intégrante. 



   A titre d'exemple, on a représenté à la. figure 9 une vanne automatique suivant l'invention, destinée à régler à niveau constant la partie amont du canal dans   lequel   la. 



  Tanne est placée. 



   La vanne est du type à   secteur   tournant autour   d'un   axe 0. Le tablier de la Tanne   est   réalisé au moyen du flot- teur F de commande à immersion variable, dont la parai C2 a été prolongée latéralement et par dessous, de manière à 

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 s'adapter exactement aux parois du canal, dans la pétition fermée. 



   Grâce au prolongement jusqu'en K de la paroi C2, la face A du flotteur se trouve dans une zone d'eau morte où la pression est sensiblement la pression moyenne amont; la paroi étant cylindrique et d'axe C, le niveau aval ne peut créer aucun couple. 



   Outre le contre-poids principal P, la vanne peut être munie de deux   masses   réglables V1 et V2. L'ensemble      de cescontre-poids et du poids de la vanne réalise le couple antagoniste   oppose   à celui du flotteur, suivant l'invention. 



   La masse V1 peut servir à changer le niveau critique de réglage, comme il a été vu dans la description de la figure 6. 



   La masse V2 peut servir à créer un décrément de ni- veau avec l'ouverture de la vanne dans un sens ou dans   l'au-   tre, ou au contraire à corriger un décrément existant, par suite   d'une   malfaçon de la vanne, ou pour toute autre raison. 



   Quand le débit amont varie, le niveau tend à varier, ce qui rompt l'équilibre de la vanne : celle-ci se déplace alors dans le sens qui rétablit le niveau. Pour un débit donné, la vanne ne peut avoir qu'une position d'équilibre, c'est celle qui donne à la vanne l'ouverture nécessaire pour laisser passer le débit venant de l'amont en maintenant le niveau à la cote fixée. Le système de commande étant réglé comme dans le cas de la figure 2, la vanne n'est plus en équilibre   indiffèrent   en toute position comme ce serait le cas en eau dormants, mais à sa position asservie au débit. 



   La position de la vanne se trouve donc liée au débit, et la vanne peut régler à niveau constant quand le débit varie de zéro à la valeur maximum dont le canal e s t capable. La vanne est également stable si l'on introduit un 

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 décrément de niveau, décrément qui est alors lié au débit. on dit que le décrément est positif quand le niveau monte arec le débits et qu'il est négatif dans le cas contraire. 



   La vanne suivant l'invention peut ainsi fonctionner avec un décrément positif ou négatif. La réalisation   d'un   fonctionnement stable avec déorément négatif, jugée impossi- ble avec les types connus de vannes automatiques,   est   suscap- tible   d'applications   industrielles intéressantes, comme il sera indique ci-après. 



   On a représenté figure 10 une vanne vue de face, du   type   de celle montré figure 9. 



   Le canal étant de section parabolique, la face    C a été prolongée comme il a été di t plus haut. Avec ce tte   disposition, on voit que dès que la vanne est ouverte elle laisse un jeu important i entre son contour extérieur et les parois du canal; il en résulte que les frottements ne sont pas à craindre, et que la sensibilité de la vanne est très grande. 



   Dans la position fermée, la vanne pourrait avoir tendance à se coincer; tout au moins, les frottements sur les parois deviennent de toute façon importants. Le flotteur supplémentaire ± a été prévu de façon à décoller la vanne au départ. Comme il sort aussitôt de l'eau, il n'introduit pas d'erreur dans le réglage automatique. 



   La vanne a été représentée figure 9 avec son axe à l'aTal : sans sortir du cadre de l'invention, on peut aussi disposer l'axe à   l'amont,   ce qui revient, sur la figu- re   9,   à permuter les niveaux amont et aval. Dans ce cas   c'est   la paroi C1 qu'il faut prolonger au lieu de C2, et le flotteur ± doit être disposé   intérieurement,   du côté de C2. 



   Une vanne telle que celle qui est représentée figure 9 crée une perte de charge très faible au débit maximum, ear alors la   face A   du flotteur affleure le niveau, 

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 et seule la partie K de la paroi C2 trempe encore dans l'eau. 



     Si,   exceptionnellement, le débi t dépassait la valeur maximum   prévue,   la vanne continuerait à lever sans   introduire   de perte de charge supplémentaire.   on   pourrait d'ailleurs réaliser une perte de charge rigoureusement nulle à plein débit en commandant la vanne à secteur par un flotteur conjugue, monté dans un puits latéral comme il a été dit plus haut.

   Cette complication sera généralement inutile dans les canaux à faible pente tels que celui représenté à la fkgure 10, car dans ce cas les vitesses sous la vanne sont assez faibles pour que le prolongement K de la paroi C2 n'ai t pas besoin   d'être   très long pour que la pression sur la face A soit   prati quemen t   égale à la pression amont. quand l'aval est à forte pente, les vitesses seront plus grandes et il sera nécessaire de disposer d'un prolonge- ment K plus long pour ne pas introduire d'erreurs ou de compenser ces erreurs par le réglage   approprié   de la masse V2. 



   On a représenté figure 11 une vanne de réglage de niveau amont suivant l'invention, le départ aval ayant lieu en conduite. Le fonctionnement est analogue à celui de la vanne représentée figure 9. On a indiqué une cloison fixe L destinée à éviter de trop grandes vitesses près de la face A du flotteur; celui-ci peut être muni d'une palette tran- quilisatrice   amortisseuse   D, comme il a été déjà vu figure 7. on peut disposer des tôles de renfort U sm cela est nécessaire, à condition qu'elles soient assez minces pour ne pas introduire d'erreur appréciable ou que cette erreur soit compensée exactement dans le calcul du flotteur.

   La cloison L devra naturellement âtre pourvue des fentes nécessaires au passage des renforts U. 

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 on a représenté, figure 12, une vanne de réglage de niveau amont suivant   l'intention,   où le   niveatt   à régler est considérablement plus haut que l'axe de la Tanne; dans ce cas, il peut être commode d'amener le débit à la vanne par une embouchure, ou même une conduite. 



   La cloison Q est fixe, ainsi que la cloison L,   oetts   dernière étant destinée à réduire les   vïteases   sur la face A du flotteur. Le fonctionnement se fait de la même façon que pour les vannes précédemment décrites. 



   On a représenté figure 13 une Tanne suivant l'inven- tion, destinée à régler automatiquement un niveau aval, l'eau arrivant par une conduite dans le cas considère. on voit que quand le niveau monte le flotteur fait aussitôt fermer la vanne C3, qui ici se trouve de   l'autre     cote   de l'axe 0 par rapport au flotteur F. Le débit diminuant, le niveau revient à la cote normale. 



   La vanne peut être construite comme réglant à ni- veau exactement constant, ou   arec   tel décrément que l'on veut. 



  Ces éléments, niveau de réglage ou décrément, étant d'ailleurs réglables comme dans le cas   des   vanne s à réglage de niveau amont précédemment d'écrites, 
Si le débit s'écoule à l'aval par un orifice ou un   déversoir,   le niveau étant maintenu constant par la   Tanne,   le débit est lui-même constant. On voit donc que la vanne de réglage de niveau aval peut être utilisée pour régler à débit constant. Ceci   peut 'tre   utilisé dans les restitutions à débit constant de barrages en rivière, les prises d'eau d'irrigation, les alimentations de filtres à sable,   été...   



   La figure 14 représente un flotteur oscillant 8 à couple antagoniste suivant l'invention, utilisé pour maintenir cons tan t le niveau dans un bac Y se ridant par un petit 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 orifice, le débit de   cet   orifice étant ainsi rendu constant. 



   L'appareil est réglé, comme celui de la fig. 2, pour être en équilibre indiffèrent quand le niveau est   à   une cote critique, celle de l'axe par exemple. Le volume du flotteur constituant une fraction importante de la capacité du bac, on ne saurait déplacer le flotteur sans changer le niveau, on voit donc que le flotteur réglera le niveau constant en s'enfonçant progressivement dans le bac de maniè- re à compenser exactement le débit de l'orifice.

   Grâce à cette disposition, un débit intermittent provenant du robinet R peut être rendu   permanent.   La position du flotteur, étant liée à la quantité de liquide dans le bac, peut servir à in- diquer cette quantité.   Quand   le flotteur arrive à fin de   coures   vers le bas il cesse de régler, il faut alors ouvrir le robinet 3 pour   faire,  le plein et il faut ensuite le refermer quand le flotteur arrive à fin de course vers le haut. Cette manoeuvre de fin de course peut être commandée par le flotteur lui-même, par des procédés connus.

   En mesu- rant le temps mis par le flotteur pour parcourir une fraction ou la   totalité   de sa course vers le bas, on peut étalonner l'orifice de vidange du bac. on a représente aux figures 14, 15 et 16, en plan et en élévation, un   schéma   d'utilisation d'une vanne de réglage de niveau amont, dans un système de prises d'irrigation. 



   Les prises ont été réalisées sur le canal amont au moyen d'orifioes Z1, Z2; Z3 débitant dans des canaux latéraux. 



    L'emplacement   de la vanne de réglage est marqué W. Par suite des portes de charge, la pente   superficielle   du canal varie avec le débit, et   l'on   volt que, pour que l'erreur dans le réglage du niveau de la prise Z3 ne soit pas trop grande, il faut se consentir une légère erreur de signe contraire à la prise Z1.

   Dans ce cas, le niveau s'établira sui van t S1 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 à plein débit et suivant S2 à petit débit, Ceci exige un décrément négatif à la   Tanne W     @   ce qui peut être   réalisé   aves une Tanne construite conformément à l'invention. quand on dispose d'un canal d'amenée d'ane assez grande longueur,   aomme   on l'a conventionnellement représenté à la fig.

   17, et par suite de la pente nécessaire à l'écou- lement, le niveau à débit   nul   se tiendra en 8 , ds telle façon que le canal sera presque vide vers   l'amont.   Si   l'en   veut utiliser la capacité d'accumulation du canal, en peut disposer de vannes de réglage de   ni au     suivant   l'invention en des points W1, W2, W3,W4, et le niveau à débit nul s'établira alors en échelons, permettant   d'utiliser   convena-   blement   la capacité de débit du canal.

     Suivant   la mode d'application prévu, il pourra, être plus   commode   d'utiliser soit des vannes de réglage de niveau aval, soit des   vannes   de réglage de niveau amont, les premières étant snpleyées quand on règle le débit, à l'extrémité aval du canal, et les secondes quand on règle le débit à l'crigine mont du canal. 



   Des dispositifs de réglage à distance du nivean pourront être utilisés pour commander simultanément les Tannes   il, ,   W3, W4,   etc...   et de cette   façon   permettre des démarrages rapides et des arrêts rapides de l'écoulement dans le canal.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS le- Dispositifs à flotteur oscillant,, et à couple antagoniste, destinas à l'indication de niveaux, de variation de niveaux, et à la régulation de niveaux ou de débite dans les canaux ouverte, caractérisée par une combinaison telle d'un flotteur oscillant à immersion variable, et d'un dispo- sitif exerqant un couple antagoniste à celui dudit flotteur, que l'ensemble se trouve en équilibre indifférent pour un ni va au critique déterminé.
    2 - Appareil suivant revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif créateur du couple antagoniste est constitué par un contre-poids monté réglable à l'extrémité d'un bras de levier calé sur l'axe d'oscillation du flotteur.
    3 - Appareil suivant revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe créateur du couple antagoniste est constitué par une capacité immergée, fixé réglable à l'extrémité d'un levier calé sur l'axe d'oscillation du flotteur.
    4 - Appareil suivant revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe créateur du couple antagoniste est constitué par un ressort de torsion, dont une extrémité est fixée à l'axe d'oscillation du flotteur, et l'autre extrémité à un point fixe extérieur au dispositif.
    5 - Appareil suivant revendications 1 à 4 , carac- térisé en ce qu'en vue d'augmenter sa course utile, le flotteur oscillant est prolongé vers le bas par un caisson étanche, mais ouvert à son extrémité inférieure normalement immergée, permettant le fonctionnement du flotteur en dépression.
    6 - Appareil suivant revendications 1 à 5ci carac- térisé en ce que son niveau critique étant normalement celui qui passe par l'axe d'oscillation du flo tteur, on prévoit un dispositif exerçant un couple supplémentaire, s'ajoutant à ou se retranchant de celui du flotteur, afin de permettre que le <Desc/Clms Page number 18> niveau cri tique soit si tué au-dessus ou au-dessous de l'axe d'oscillation.
    70- Appareil suivant 6 , caractérisé en ce que le couple supplémentaire est produit par un contre-pcids agissant à l'extrémité d'un levier calé de part ou d'autre du plan vertical passant par l"'axe d'oscillation du flotteur, selon que le niveau cri tique doit être supérieur ou inférieur au plan horizontal passant par ledit axe d'oscillation.
    8 - Appareil suivant revendication 6 , caractérise en ce que le flotteur est charge d'une masse réglable, mobile radialement par rapport à l'axe d'oscillation.
    9 - Appareil suivant revendications 1 à 8 , carac- térisé en ce qu'en vue d'obtenir, au lieu d'un seul niveau critique, une zone de variation de niveau dans laquelle le dispositif effectue sa course to tale , on prévoit un dispositif créant un couple additionnel de façon à élever ou abaisser le centre de gravité de l'ensemble, selon que la course d'oscilla- tion du dispositif doit être positive ou négative eu égard au sens des variations de niveau.
    10 - Appareil suivant revendication 9 , caractérisé en ce que le couple additionnel est réalisé par l'action d'un poids monté de façon réglable sur un bras de levier dont l'axe ne passe pas par le point d'oscillation de t'ensemble.
    Il - Appareil suivant revendication 9 , caractérisé en ce que le couple additionnel est réalisé par une capacité immergée de façon réglable à l'extrémité d'un bras de levier dont l'axe ne passe pas par le point d'oscillation de l'ensemble.
    12 g Mode de réalisation de l'appareil suivant revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est constitué par un tambour rotatif à axe horizontal portant le contre-poide don- nant naissance au couple opposé à colui dû au flotteur, tambour dont une partie de la capacité interne joue le rite <Desc/Clms Page number 19> de flotteur, un orifice ménagé à la paroi externe circulaire du tambour permettant l'admission de l'eau à l'intérieur de celui-ci en vue de non action sur le flotteur, un orifice d'évacuation d'air étant ainsi placé vis-à-vis de l'orifice d'entrée d'eau que cet orifice d'air peut se substituer à l'orifice d'entrée d'eau, à une certaine position angulaire de l'ensemble, pour permettre au dispositif de travailler avec un couple inverse,
    le freinage du passage de l'eau assuré par les orifices assurant un amortissement des oscillations du système.
    13 - Appareil suivant revendications le à llo, earac- térisé en ce que le flotteur oscillant est pourvu d'une palette immergée fermant frein en vue de l'amortissement des oscilla- tions de l'ensemble.
    14 - Vanne hydraulique auto-régulatrice suivant revendications 1 à 11 , destinée à assurer un niveau amont constant dans les canaux ouverts, caractérisée en ce que le flotteur oscillant dont elle est équipée comporte une palette ou écran en vue de faire travailler dans une zone d'eau calme la surface utile dudit flo tteur.
    15 - Vanne suivant revendication 14 , caractérisée en ce qu'elle comporte un flotteur additionnel assurant le décollement du dispositif à partir de sa position de fermeture complète, flotteur normalement situe au-dessus du niveau de 1 le au.
    16 - Vanne suivant revendications 14 et 15 , carac- térisée en ce que son opercule agi t dans une section du canal ouvert à parois évasées, par exemple parabolique ou demi- circulaire.
    17*- Variante de réalisation de la vanne suivant revendications 1 à 3 , caractérisée en ce que le flotteur oscillant, travaillant dans une section ouverte du canal, porte l'opercule d'oburation d'un conduit femé de départ, une paroi <Desc/Clms Page number 20> fixe on écran étant prévue au voisinage du flotteur pour en faire travailler la surface utile dans une Zone d'ean ealms. EMI20.1 iso- vanne suivant 1'8'Y8nc!18&t10J18 140 6t 17., destinée à. a88\11'8r un niTèau aval con8tant 4ans 18a naaux ou r%a, caractérisée en ce que l'opercule d'obtuft.t1on du ona1 d'arri- vée est di spo s é â l 'extr6mi té d'un bras, p longé an delà de l'ajte dtoncillation pour recereir le flotteur établi GO" ci,- dessus indigne.
    190- banc à niveau constant, C&1'aot'ria' en ce qu'il comporte un dispositif tel que revendiqué en 1 et 2 , le flotteur oscillant occupant une importante parité de la EMI20.2 capacité dudit bac, et étant relié à des meyent a1Q1U.s."... quelconques lui permettant .. 'ouT1'1r pendant sa remontée le robinet d'alimentation du baa: et de 1'.1'81' lotit robinet lorsqu'il atteint sa position hante extrême.
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