Obturateur automatique pour conduites d'eau. La présente invention concerne un obtu rateur automatique pour conduites d'eau, destiné à fonctionner par exemple lorsqu'il se produit une rupture accidentelle dans celles-ci, cet obturateur étant du type de ceux dans lesquels l'organe obturant est actionné directement par la force vive de l'eau.
Elle a pour but: 1 D'assurer à l'organe obturant la plus grande sensibilité de fonctionnement, en loca lisant la perte de charge autour de cet organe et en diminuant au maximum les pertes de charge qui se produisent dans les autres parties de l'appareil, 2 de régler la vitesse de fermeture 3 de faciliter la réouverture après remise en état de la conduite, et 4 de permettre par une simple manoeu- vre à la main de faire fonctionner l'appareil en robinet-vanne.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 sont deux coupes de la première forme d'exécution, et La fig. 3 concerne une variante. L'obturateur représenté sur les fig. 1 et 2 comporte un corps 1 destiné à être raccordé à la conduite de canalisation par deux brides égales et opposées, ainsi qu'un organe obtu rant 2 en forme de double cloche 2a, 211, monté sur une tige 311, 3b mobile suivant l'axe de la conduite.
L'appareil représenté est symétrique par rapport à son plan trans versal médian et il existe de part et d'autre de la double cloche 2, deux sièges fixes 4a, 411, contre l'un ou l'autre desquels l'un ou l'autre élément de la double cloche peut venir s'appuyer respectivement pour opérer la fermeture de la conduite. La tige 311, 3b sur laquelle est montée la double cloche 2 porte à l'amont et à l'aval deux pistons mo biles 5a, 5b, logés dans deux cylindres 611, 6b destinés à servir tantôt de moteur, tantôt de frein. Ces cylindres sont reliés au corps 1 par des nervures de support non- figurées.
Dans l'épaisseur de chacun des pistons 5a, 513 est pratiqué un évidement dans lequel une bille formant clapet peut venir obturer un orifice permettant à l'eau de l'intérieur de l'appareil de passer dans le cylindre cor respondant; le passage de l'eau en sens inverse ne peut se faire que par l'intermé diaire d'un orifice calibré 7 ou 7b disposé dans un autre évidement du piston; ce trou calibré sert au réglage de la vitesse de fer meture.
Les sièges 41, et 4b, sur lesquels vient s'appuyer l'obturateur, sont entourés chacun d'une couronne ou bague métallique 8a ou 8b d'un diamètre peu supérieur à celui de l'ob turateur et formant un premier étranglement quand la double cloche 2 s'y engage. La section de ces couronnes ou bagues a sur leur face interne un profil convenable pour rendre progressif l'étranglement de la veine d'eau.
La double cloche 2 est pourvue d'un disque annulaire 19. D'autre part, un masque 11 est disposé centralement au sommet de l'appareil, et son bord inférieur est en arc de cercle, de manière à constituer avec la partie cylindrique centrale du corps 1, un orifice circulaire (voir fig. 2). Entre cet ori fice et le disque 19 porté par la double cloche, la section libre restante est approxi mativement égale à celle des deux orifices respectivement d'entrée et de sortie de l'appareil.
Comme, dans tout le reste de l'appareil, les sections de passage sont plus grandes, c'est dans la section libre au droit de la double cloche que se produit la perte de charge principale, ce qui augmente remar quablement la sensibilité de l'appareil.
Pour que cette section garde la même valeur tant que la double cloche ne s'est pas approchée de_l'une des couronnes d'étran glement 811, 8b, le masque 11 présente à son bord inférieur deux ailes 11a et llb (fig. 1).
La double cloche 2. entraîne, par l'inter médiaire d'un doigt 9, une tige de manceuvre 12a, 12b parallèle à l'axe de la conduite. Cette tige traverse deux presse-étoupe 1311, 13b et vient attaquer, par des parties ren flées 1411, 14b, l'une ou l'autre des soupapes 15 , 15b pour mettre à l'échappement l'un ou l'autre des deux cylindres 611, 66.
Dans un appareil de gros calibre, la lon gueur du doigt 9 pourrait provoquer un début de flambement sur la tige de manmuvre 1211, 12b. Pour ce cas, il convient d'avoir recours à la variante de la fig. 3, dans laquelle le doigt 9, au lieu d'être fixé sur ladite tige, est fixé sur la double cloche 2; ce doigt 9 entraîne alors la tige par deux collerettes 20 situées de part et d'autre du doigt.
Le doigt 9 se prolonge par une partie à coulisse se guidant sur une tige 21 qui empêche ainsi la double cloche de tourner sur elle-même et qui évite toute action latérale du doigt sur la tige de manoeuvre. Quand on veut faire fonctionner l'appa reil comme robinet-vanne ordinaire, on met à l'échappement le cylindre aval, 6b, par exemple en appuyant sur la soupape 15b au moyen- de la vis 17b terminée par un volant de manoeuvre;
mais, alors, il faut avoir soin d'écarter la partie renflée opposée 141, fixée sur la partie 121, de la tige de manaeuvre, de façon que le cylindre amont 61, ne se mette pas aussi à l'échappement quand l'ob turateur commence à se déplacer.
A cet effet, les parties renflées 1411, 14b sont formées de douilles fendues à extrémité conique, enfilées sur les parties de tige 1211, 12b et y fixées au .moyen d'écrous à= volant 16a," 16b; il suffit alors de desserrer l'écrou 1611, par exemple, pour libérer la partie renflée 14a de façon à pouvoir la tirer en arrière.
Enfin, une pompe à main 18 permet d'en voyer de l'eau sous pression derrière l'un ou l'autre des pistons 511, 5b.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant: L'appareil étant branché sur la conduite et l'eau circulant dans un sens ou dans-l'au- tre avec des vitesses normales, par exemple de gauche à droite, la double cloche 211, 26 de l'obturateur tend à rester en équilibre à égale distance de ses sièges 43, 4b, par suite des fonctions suivantes:
La force vive de l'eau, agissant sur la double cloche de l'ob turateur, détermine un début de mouvement dans le sens du mouvement de l'eau, puisque l'eau peut s'échapper lentement du cylindre aval 6b par l'orifice de calibrage 7b prévu au travers du piston 5b. Mais, aussitôt, la partie renflée 14a dé la tige de manaeuvre côté amont vient agir sur la soupape 161, pour mettre à l'évacuation le cylindre amont 611. Dans ces conditions, la pression intérieure de la conduite régnant dans le cylindre aval 6b,
le piston 5b repousse la double cloche vers l'amont (à gauche), jusqu'à ce que la soupape amont 15a soit de nouveau libérée par la partie renflée 141, et se referme.
En cas d'accident, la vitesse de l'eau augmente brusquement et considérablement, ainsi que sa force vive. La pression de l'eau tombe plus ou moins suivant la distance à laquelle l'appareil se trouve d'un réservoir. Si cet appareil est au voisinage immédiat d'un réservoir, la pression peut même ne pas tomber du tout.
Sous l'influence de cette force vive con sidérable, la double cloche 2 se met en marche vers l'aval; les réactions du cylindre aval 6b ne sont plus suffisantes pour ramener l'appa reil à sa position d'équilibre, la double cloche continue sa course et, dès qu'elle approche de la bague d'étranglement 811, puis du siège 4b, la pression aval diminue rapidement pour s'annihiler complètement. Le cylindre aval a une action énergique de freinage qui em pêche la double cloche d'atteindre brusque ment son siège. En pratique, le mouvement de la double cloche est tellement lent que la fermeture complète a lieu sans aucun coup de bélier et même avec une surpression insignifiante.
L'appareil reste fermé par l'effet de la pression statique jusqu'à ce que la réparation ait pu être effectuée et que la pression ait été rétablie dans le bief aval au moyen d'un by-pass par exemple.
Les mêmes fonctions ont lieu pour une circulation de l'eau dans la conduite de droite à gauche. Quand on veut faire fonctionner l'appa reil comme robinet-vanne, on tire en arrière la partie renflée 14a ou 141, de l'une des extrémités de la tige de manoeuvre 12a, 12b; on décolle avec précaution la soupape de commande du cylindre situé du côté opposé, la double cloche se met en route lentement jusqu'à venir opérer l'obturation du côté où l'on a manoeuvré la soupape.
Pour provoquer la réouverture, on opère la manoeuvre inverse.
Quand le bief aval a été rempli à nou veau à l'aide de la nourrice, un courant peut s'établir dans la nourrice et une différence de pression peut alors subsister entre les deux biefs amont et aval. Dans ce cas, la petite pompe hydraulique 18 à main sert à décoller la double cloche de son siège et à amorcer la réouverture.
Cette pompe 18 se trouve montée sur le couvercle de l'appareil, elle puise l'eau dans le corps 1 et la refoule à volonté dans l'un ou l'autre des deux cylindres 611, <B>6b;</B> sa manoeuvre est aisée et quelques coups de pompe suffisent.