Trausformateur de puissauce hydraulique. I.ta présente invention a pour objet un transformateur de puissance hydraulique; celui-ci est caractérisé par au moins une chambre qui contient un flotteur et qu'un dispositif de distribution permet de faire communiquer d'abord avec le bief d'amont pour la remplir et faire monter<B>le</B> flotteur, puis avec le bief d'aval pour la vider et faire descendre le flotteur, ce dernier commandant dans ces déplacements un dispositif éléva- feur qui prend du liquide du bief d'amont pour l'élever, plus haut que celui-ci,
afin d'obtenir la même puissance hydraulique sous une chute plus grande.- Le dessin ci-annexé représente, a titre d'exemple, trois formes d'exécution de-l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> représeute la première forme d'exécution schématiquement; Les fig. 2 et<B>3</B> se rapportent, à la deuxième, et la fig. 4<B>à</B> la troisième forme d'exécution.
Dans la première forme d'exécution, H représente la différence de hauteur entre le bief supérieur et le bief inférieur d'une chute d'eau et<B>A</B> est une chambre dont le fond se trouve au niveau (lu bief inférieur et dont la hauteur est supérieure au niveau du bief supérieur, un tuyau B muni d'un obturateur C permet l'entrée de l'eau<B>-</B> de la chute dans la chambre<B>A.</B> Un autre tuyau <B>D</B> muni d'un obturateur<B>E</B> en permet la sor tie.
On conçoit que si, l'obturateur<B>E</B> étant fermé, on ouvre l'obturateur<B>C,</B> la chambre<B>A</B> se remplira d'eau jusqu'au niveau supérieur de la chute et qu'inversément, si l'on ferme C et que l'on ouvre E, elle se videra totale ment.
<B>A.</B> l'intérieur de la chambre<B>A</B> est placée une caisse étanche 17, formant flotteur, de même forme que la chambre<B>A</B> et de dimen sions telles qu'il n'existe qu'un faible jeu en tre les parois de<B>-A</B> et F. Au fond de la caisse F est fixé un piston<B>G</B> passant au tra vers du fond de la chambre<B>A</B> et pénétrant dans un corps de pompe H muni d'un clapet d'aspiration a, et d'un clapet de refoulement r. Un tuyau<B>b</B> amène l'eau de la chute au cla pet a et un tuyau c permet le refoulement- de l'eau dans un réservoir I d'où elle peut être distribuée à un moteur ou utilisée<B>de</B> n'importe quelle manière.
Le fonctionnement a lieu comme suit: Première phase<B>-</B> Flottage. Supposons la vanne<B>C</B> fermée et la vanne<B>E</B> ouverte. Le flotteur F est<B>à</B> fond de course basse et repose sur<B>le</B> fond de la caisse<B><I>A.</I></B> On ouvre La vanne d'introduction C et on ferme la vanne d'évacuation E; un certain volume<B>de</B> l'eau de la chute va pénétrer dans la caisse<B><I>A</I></B> et le flotteur F commencera<B>à</B> flotter.
Etant donné<B>le</B> peu de jeu existant entre les parois de<B>À</B> et de F, ce volume sera très petit et le flottage aura lieu dans un temps très court.
Deuxième phase<B>-</B> Levage. Du moment où il flotte, le flotteur F, sollicité par la poussée verticale de l'eau introduite par<B>C,</B> effectuera, une course montante, dont la limite sera atteinte lorsque le niveau de l'eau dans <B>A</B> sera égal au niveau supérieur de la chu.Ce.
Dans la course ascendante, le flotteur F entraînant le piston<B>G</B> qui lui est solidaire, provoque l'aspiration dans<B>le</B> cylindre II, le elapef d'aspiration a se soulève et l'eau rem plit le cylindre<B>H.</B>
Troisième phase<B>-</B> Echonage. Lorsque le flotteur F est au bout de sa course supérieure, on ouvre la, vanne<B>E</B> et l'on ferme la vanne <B>C.</B> En un temps très court, le volume d'eau existant entre les parois de<B>À</B> et de F s'est écoulé, le flotteur n'est plus porté par l'eau et vient reposer (échouer) sur l'eau, contenue dans le cylindre H. L'eau contenue dans ce cylindre subit une pression qui détermine l'ouverture du clapet de refoulement r et<B>l'é-</B> vacuation<B>de</B> l'eau sous pression dans<B>le</B> ré servoir.
Quatrième phase<B>-</B> Descente. Pendant ce temps, l'eau contenue dans la partie infé rieure de<B>A</B> s'écoule par la vanne<B>E</B> et le flot teur revient<B>à</B> son point de départ.
<B>Il</B> suffit<B>à</B> ce moment de fermer la vanne <B>E</B> et de rouvrir la vanne<B>C</B> pour obtenir la .succession des mêmes phases.
Le dispositif qui vient d'être décrit<B>a</B> comme effet de transformer le débit et la hauteur II de la chute considérée en un autre débit et une autre hauteur de chute dépen dant des rapports entre les sections du flot teur F et du piston<B>G,</B> tout en conservant aux pertes près<B>la</B> même puissance hydrau lique.
<B>Il</B> est bien entendu que les ouvertures -A fermetures (les organes<B><I>E C</I></B> pourront être réalisées automatiquement<B>à</B> l'aide de tout mécanisme de transmission par les déplace ments de la caisse<B>F</B> ou de la fige<B>G,</B> afin <B>de</B> rendre automatique le fonctionnement de l'appareil. En modifiant par un réglage préalable les moments. où s'effectuent, pen dant la course du flotteur F, les ouvertures et fermetures des robinets<B>C</B> et<B>E,</B> on peut régler<B>à</B> volonté, le débit et la hauteur du refoulement- du liquide.
La forme d'exécution des fig. 2 et<B>3</B> com prend deux chambres<B>A'</B> et Y disposées côte <B>à</B> côte et nu distributeur<B>C'</B> placé en avant de celles-ci. Les fig. 2 et<B>3</B> montrent en coupe axiale,<B>à</B> gauche, la partie inférieure de la forme d'exécution et,<B>à</B> droite, la partie supérieure.
Dans chaque chambre se meut un flotteur<B>A"</B> respectivement B"'. Chacun de ces flotteurs est muni d'un piston plon geur a\ et<B>V</B> plongeant dans un corps<B>de</B> pompe c' et d,' portant<B>à</B> la partie supérieure un presse-étoupe en assurant Véfanchéi-M et <B>à</B> sa partie inférieure un tuyau le reliant à une 'boîte contenant un clapet d'aspiration permettant l'introduction de l'eau d'amont et un clapet de refoulement permettant l'éva cuation. de l'eau sous pression. Ces corps<B>de</B> pompe reposent sur des bâtis fixés sur<B>le</B> fond des réservoirs<B>A"</B><I>et</I> B'.
Le distributeur C' est formé, de chambres circulaires superposées f-f" <I>et</I> e'-e*'. Dans le distributeur C' se me-Lit un tiroir double r et 7" dont la fige supérieure porte un piston de guidage 2. Au-dessus de celui- ci et sur<I>sa,<B>fige</B></I> même se trouve, en<B>3,</B> le piston moteur commandant le distributeur.
Un distributeur auxiliaire 4 est accolé <B>au</B> corps de pompe<B>du</B> piston<B>3</B> et sert<B>à<I>dé-</I></B> placer ce dernier en envoyant<B>du</B> fluide sous pression tantÔt sur sa face supérieure tantôt sous sa face inférieure.<B>A</B> cet effet, le tuyau 4' est relié<B>à</B> la source de fluide, taudis que lés deux tubulures 4"' communiquent avec l'atmosphère. Ce distributeur est commandé par une tige<B>à</B> reliée<B>à</B> un levier<B>6</B> supporté par une chaise fixée sur la paroi externe d'un des réservoirs<B>A.'</B> ou B'.
L'un des deux flotteurs<B>A"</B> et B"' port#,# une tige verticale<B>9</B> sur laquelle sont disposés en des points réglables a volonté deux dis ques butées<B>7</B> et<B>8</B> pouvant venir en contact et agir sur<B>le</B> levier<B>6</B> précité.
Un conduit d'amenée d'eau<B>Y,</B> venant d'amont, descend verticalement le long du corps du distribu teur C' et conduit cette eau en dessus et en dessous du tiroir double<B>Y</B> et 1"'. Les cbam- bres circulaires supérieures é et e" du distri buteur sont cri communication avec le réser voir<B>A"</B> et les chambres inférieures<B><I>f,</I></B><I> r</I> sont en communicafion avec le réservoir<I>B'.</I> g' est relié au bief d'aval.
lie fonctionnement (le la, forme d'exécu tion représentée est le suivant: Supposons le flotteur<B>A" à,</B> son point mort haut et le flotteur B" a son point mort bas; l'eau venant d'amont passe dans la par- fie inférieure (lu corps du distributeur C' sous<B>le</B> pisfon <B>l'</B> qui a, démasqué la chambre circulaire<B>f</B> donnant accès<B>à,</B> l'eau dans le réservoir B'.
Dans ces conditions, l'eau montant dans le réservoir<B>Y</B> jusqu'au niveau correspondant amont, soulèvera le flotteur B" qui entmî- nera dans sa, course ascendante le plongeur <B>V</B> lequel aspirera Veau dans le corps de pompe<B>d'.</B> Dans sa, course ascendante, le flot teur B"' entraînera la tige<B>9</B> et la, butée<B>8</B> montée sur cette tige viendra, en contact avec le levier<B>6</B> qui agira sur la tige du servo moteur 4, laquelle renversera le sens de marche des pistons<B>3,</B> 2 et<B>1,</B> dont<B>Iii,</B> fige est commune.
Pendant ce temps, le réservoir <B><I>A'</I></B> se videra par e" et<B><I>g'.</I></B>
Lors du renversement de marche, le tiroir double<B>l'</B> et<B>1"</B> descendra, obturera la cham bre inférieure f' et. la. chambre supérieur(, ë\ mais démasquera, les chambres f' et, e'.
Tj'oau admise -précédemment dans le réservoir Y trouvant une issue<B>à</B> l'extérieur par la cham.- bre fel communiquant avec<B>y'</B> évacuera ledit réservoir B". Le flotteur B"' n'étant plus supporté descendra et agira de tout son poids par l'intermédiaire de son plongeur sur la masse d7eau contenue dans le corps<B>d'</B> et fera monter de l'eau dans le réservoir I (non re présenté).
En môme temps que la chambre f' se trouve démasquée pour évacuer l'eau du réservoir B" la chambre e' du distribu teur se trouve également démasquée et l'eau. venant d'amont aura accès dans le réservoir <B><I>A"</I></B> et fera monter le flotteur<B>A"</B> jusquau niveau d'amont. Le même cycle que pour B' se fera et ceci indéfiniment; alternative ment pour<B>A"</B> et Y tant qu'il<B>y</B> aura admis sion d'eau dans<B>le</B> canal d'amenée venant d'amont.
Les courses des plongeurs a' et<B>Y</B> étant alternatives, il en résulte un débit constant et régulier d'eau sous pression.
La forme d'exécution de la fig. 4 est ap plicable aux chutes de hauteur variable. Cette installation comporte un tube A#" en communication avec le niveau d'amont par le tuyau a" et un tube B"" en communi cation avec le niveau d'aval par le tube<B>b",</B> de telle sorte que les niveaux amont et av-il se trouvent indiqués dans les tubes correspon dants.
Chacun de ces tubes<B>A"'</B> et B\ contient une tige verticale c un flotteur surmonté d' et d" portant<B>à</B> la partie supérieure une crosse de retour<B>à</B> laquelle est suspendue. une tige verticale c'*" et d'*" convenablement gui dée.<B>A</B> l'extrémité inférieure de ces tiges sont fixés deux contacts électriques e\ et, e4.
Sur le croisillon supérieur Z du flotteur <B>de</B> la cuve est fixée une tige verticale<B>f"</B> portant<B>à</B> son extrémité inférieure un con tact électrique<B>G"</B> placé de telle manière qu'il soit toujours compris entre les taquets de butée e"' et e'.
.11 résulte de la disposition précédente que <B>le</B> taquet e\ aura toujours la même position relative par rapport au niveau d'amonf et le taquet e' la môme position relative par rap port au niveau d'aval et que la distance entre ces deux taquets sera toujours égale<B>à</B> la dif férence entre les deux niveaux, c'est-à-dire <B>à</B> la course que peut effectuer le flotteur<B>A".</B>
<B>Il</B> s'ensuit donc qu'à cliaque bout de côurse le contact G"*' viendra en contact tan tôt avec l'un et tantôt avec l'autre des con tacts e"\ et e'; il s'ensuivra un renversement du courant dans un circuit actionnant un électro-aimant commandant un distributeur analogue au distributeur 4 de fig. <B>3.</B>
On voit donc que les variations de niveau soit d'amont soit (raval, c'est-à-dire les va riations de hauteur de chute se répercutent immédiatement sur ledit distributeur et que celui-ci réglera les courses<B>du</B> ou des flotteurs suivant ces variations<B>de</B> niveau.
Hydraulic power transformer. I.ta present invention relates to a hydraulic power transformer; this is characterized by at least one chamber which contains a float and a distribution device makes it possible to communicate first with the upstream reach in order to fill it and make <B> the </B> float rise, then with the downstream reach to empty it and lower the float, the latter controlling in these movements a lifting device which takes liquid from the upstream reach to raise it, higher than this one,
in order to obtain the same hydraulic power under a greater head. The accompanying drawing shows, by way of example, three embodiments of the object of the invention.
Fig. <B> 1 </B> represents the first embodiment schematically; Figs. 2 and <B> 3 </B> relate to the second, and fig. 4 <B> to </B> the third embodiment.
In the first embodiment, H represents the height difference between the upper reach and the lower reach of a waterfall and <B> A </B> is a chamber whose bottom is at the level (read Lower reach and whose height is greater than the level of the upper reach, a pipe B fitted with an obturator C allows the entry of water <B> - </B> from the chute into chamber <B> A. </B> Another pipe <B> D </B> fitted with a shutter <B> E </B> allows the outlet.
We can imagine that if, the shutter <B> E </B> being closed, the shutter <B> C is opened, </B> the chamber <B> A </B> will fill with water until at the upper level of the chute and conversely, if we close C and open E, it will be completely empty.
<B> A. </B> inside the chamber <B> A </B> is placed a sealed box 17, forming a float, of the same shape as the chamber <B> A </B> and of dimensions sions such that there is only a small clearance between the walls of <B> -A </B> and F. At the bottom of the body F is fixed a piston <B> G </B> passing through the through the bottom of chamber <B> A </B> and entering a pump body H fitted with a suction valve a, and a discharge valve r. A pipe <B> b </B> brings the water from the chute to the pet valve a and a pipe c allows the water to be returned to a tank I from where it can be distributed to a motor or used < B> in any </B> way.
The operation takes place as follows: First phase <B> - </B> Floating. Suppose the valve <B> C </B> closed and the valve <B> E </B> open. The float F is <B> at </B> bottom stroke and rests on <B> the </B> bottom of the body <B> <I> A. </I> </B> We open the introduction valve C and the discharge valve E is closed; a certain volume <B> of </B> water from the fall will enter the body <B> <I> A </I> </B> and the float F will start <B> at </B> float.
Given <B> the </B> little clearance existing between the walls of <B> À </B> and F, this volume will be very small and the floating will take place in a very short time.
Second phase <B> - </B> Lifting. From the moment it floats, the float F, requested by the vertical thrust of the water introduced by <B> C, </B> will perform an upward stroke, the limit of which will be reached when the water level in < B> A </B> will be equal to the upper level of the chu.Ce.
In the upstroke, the float F driving the piston <B> G </B> which is integral with it, causes the suction in <B> the </B> cylinder II, the suction valve a rises and the 'water fills the <B> H. </B> cylinder
Third phase <B> - </B> Wiping. When the float F is at the end of its upper stroke, the valve <B> E </B> is opened and the valve <B> C </B> is closed. In a very short time, the volume d The water existing between the walls of <B> À </B> and F has flowed out, the float is no longer carried by the water and comes to rest (run aground) on the water, contained in the cylinder H The water contained in this cylinder is subjected to a pressure which determines the opening of the discharge valve r and <B> the </B> discharge <B> of </B> water under pressure in <B > the </B> tank.
Fourth phase <B> - </B> Descent. During this time, the water contained in the lower part of <B> A </B> flows through the valve <B> E </B> and the float returns <B> to </B> its starting point.
<B> It </B> is sufficient <B> at </B> this moment to close the valve <B> E </B> and reopen the valve <B> C </B> to obtain the .succession of same phases.
The device which has just been described <B> has </B> the effect of transforming the flow rate and the height II of the drop considered into another flow rate and another drop height depending on the ratios between the sections of the float F and piston <B> G, </B> while maintaining <B> the </B> same hydraulic power to the losses.
<B> It </B> is understood that the openings -A closures (the <B> <I> EC </I> </B> components can be carried out automatically <B> with </B> using of any transmission mechanism by movements of the body <B> F </B> or the freeze <B> G, </B> in order to <B> </B> make the operation of the device automatic . By modifying by a prior adjustment the moments at which the opening and closing of the valves <B> C </B> and <B> E, </B> take place during the stroke of the float F, it is possible to adjust <B> at </B> will, the flow rate and the height of the liquid delivery.
The embodiment of FIGS. 2 and <B> 3 </B> com takes two chambers <B> A '</B> and Y arranged side <B> to </B> side and a distributor <B> C' </B> placed in before these. Figs. 2 and <B> 3 </B> show in axial section, <B> to </B> left, the lower part of the embodiment and, <B> to </B> right, the upper part.
In each chamber moves a float <B> A "</B> respectively B" '. Each of these floats is fitted with a plunger a \ and <B> V </B> plunging into a body <B> of </B> pump c 'and d,' carrying <B> to </ B > the upper part a cable gland ensuring Véfanchéi-M and <B> to </B> its lower part a pipe connecting it to a 'box containing a suction valve allowing the introduction of upstream water and a discharge valve allowing evacuation. water under pressure. These <B> pump </B> bodies rest on frames fixed on the <B> the </B> bottom of the <B> A "</B> <I> and </I> B 'tanks.
The distributor C 'is formed of superimposed circular chambers ff "<I> and </I> e'-e *'. In the distributor C 'is me-Read a double drawer r and 7" whose upper rod carries a guide piston 2. Above this and on <I> sa, <B> freezes </B> </I> itself is, at <B> 3, </B> the driving piston controlling the distributor.
An auxiliary valve 4 is attached <B> to the </B> pump body <B> of </B> piston <B> 3 </B> and is used <B> to <I> de- </I> < / B> place the latter by sending <B> some </B> fluid under pressure sometimes on its upper face sometimes under its lower face. <B> A </B> this effect, the pipe 4 'is connected <B> to </B> the source of fluid, slums that the two 4 "'tubes communicate with the atmosphere. This distributor is controlled by a rod <B> to </B> connected <B> to </B> a lever <B> 6 </B> supported by a chair fixed to the external wall of one of the tanks <B> A. '</B> or B'.
One of the two floats <B> A "</B> and B" 'port #, # a vertical rod <B> 9 </B> on which are arranged at points adjustable at will two disc stops <B > 7 </B> and <B> 8 </B> able to come into contact and act on <B> the </B> lever <B> 6 </B> aforementioned.
A water supply pipe <B> Y, </B> coming from upstream, descends vertically along the body of the distributor C 'and conducts this water above and below the double drawer <B> Y < / B> and 1 "'. The upper circular chambers é and e" of the distributor are in communication with the reserve see <B> A "</B> and the lower chambers <B> <I> f, < / I> </B> <I> r </I> are in communafion with the <I> B 'reservoir. </I> g' is connected to the tailbay.
operation (the 1a, embodiment shown is as follows: Suppose the float <B> A "at, </B> its top dead center and the float B" at its bottom dead center; the water coming from 'upstream goes into the lower part (read body of distributor C' under <B> the </B> pisfon <B> l '</B> which unmasked the circular chamber <B> f </B> giving access <B> to, </B> the water in tank B '.
Under these conditions, the water rising in the tank <B> Y </B> up to the corresponding upstream level, will lift the float B "which will take the plunger <B> V </B> in its upward stroke. which will suck Calf into the pump body <B> d '. </B> In its upstroke, the float B "' will drive the rod <B> 9 </B> and the stopper <B> 8 < / B> mounted on this rod will come into contact with the lever <B> 6 </B> which will act on the rod of the servo motor 4, which will reverse the direction of travel of the pistons <B> 3, </B> 2 and <B> 1, </B> of which <B> Iii, </B> freeze is common.
During this time, the <B><I>A'</I> </B> tank will empty by e "and <B> <I> g '. </I> </B>
When reversing, the double drawer <B> l '</B> and <B> 1 "</B> will descend, shut off the lower chamber f' and. The. Upper chamber (, ë \ but unmask, the rooms f 'and, e'.
Tj'oau admitted -previously into tank Y finding an exit <B> to </B> outside by the chamber.- fel communicating with <B> y '</B> will evacuate said tank B ". The float B "'no longer supported will descend and act with all its weight through its plunger on the mass of water contained in the body <B> d' </B> and cause water to rise in the tank I (not shown).
At the same time that the chamber f 'is unmasked to evacuate the water from the reservoir B ", the chamber e' of the distributor is also unmasked and the water coming from upstream will have access to the reservoir <B> <I > A "</I> </B> and will raise the float <B> A" </B> to the upstream level. The same cycle as for B 'will be done and this indefinitely; alternatively for <B> A "</B> and Y as long as there is <B> y </B> admitted water in the <B> </B> inlet channel coming from upstream.
The a 'and <B> Y </B> plunger strokes being alternative, the result is a constant and regular flow of pressurized water.
The embodiment of FIG. 4 is applicable to falls from varying heights. This installation comprises a tube A # "in communication with the upstream level by the pipe a" and a tube B "" in communication with the downstream level by the tube <B> b ", </B> of such so that the upstream and av-il levels are indicated in the corresponding tubes.
Each of these tubes <B> A "'</B> and B \ contains a vertical rod c a float surmounted by and by" carrying <B> to </B> the upper part a butt back <B> to </B> which is suspended. a vertical rod c '* "and d' *" suitably guided. <B> A </B> the lower end of these rods are fixed two electrical contacts e \ and, e4.
On the upper crosspiece Z of the float <B> of </B> the tank is fixed a vertical rod <B> f "</B> carrying <B> at </B> its lower end an electrical contact <B> G "</B> placed in such a way that it is always included between the stop lugs e" 'and e'.
.11 results from the previous arrangement that <B> the </B> cleat will always have the same relative position with respect to the upstream level and the cleat will have the same relative position with respect to the downstream level and that the distance between these two cleats will always be equal <B> to </B> the difference between the two levels, that is to say <B> to </B> the stroke that the float can perform <B > A ". </B>
<B> It </B> therefore follows that at this end of the road the contact G "* 'will come into contact sooner with one and sometimes with the other of the contacts e" \ and e'; This will result in a reversal of the current in a circuit actuating an electromagnet controlling a distributor similar to the distributor 4 of FIG. <B> 3. </B>
It can therefore be seen that the variations in level either upstream or downstream, that is to say the variations in height of fall are immediately reflected on said distributor and that the latter will adjust the strokes <B> of the </ B> or floats according to these <B> </B> level variations.