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"VANNE HYDRAULIQUE P0Uli THEATRES D'EAU,FONTAINE5 LOE,iIII3US3S,etc..."/
L'invention concerne un type de vanne destiné à règler l'écoulement de l'eau notamment' pour les effets de fontaines lumineuses, théatres d'eau, etc...
Son emploi est plus particulièrement indiqué pour les fontaines lumineuses synchronisées avec la musique ou avec une partition musicale . Une telle synchronisation nécessite la réalisation d'effets d'eau complexes, extrêmement nuancés, savamment gradués, et presque inst antanés.
Seule la manoeuvre manuelle la plus directe possible, sans servo-moteur, produisant, avec un minimum de complica- tions mécaniques, les effets ci-dessus indiqués, parait indiquée pour atteindre le but recherché. La vanne qui fait l'objet de la présente invention est commandée plus particulièrement à la main ; sa construction est telle que les effets de ma- noeuvres manuelles les plus complexes, les plus nuancées et les plus graduées sont traduits directement et presque instan-
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tanément en effets d'eau correspondanLs, quelle que soit la @ grosseur de la vanne jusqu! une certaine limite .
Un double ajutage , en forme de venturi, offre à la par- tie rétrécie un minimum de diamètre et un minimum de pression; on conçoit donc qu'une pièce qui serait destinée au règlage, en obstruant plus ou moins cette partie rétrécie, serait sou- mise à un minimum de pression, notamment pour les grands degrés d'ouverture .
Sur les dessins ci-annexés auxquels on se réfère dans la description qui va suivre, ont été représentées, à tire d'e- xemple, deux formes de réalisation du type de vanne précité.
La fig. 1 est une coupe verticale longitudinale d'une vanne simplifiée établie conformément à l'invention.
Les fig. 2,3 et 4 sont respectivement la coupe verticale transversale, la coupe horizontale et la vue de profil corres- pondantes.
Les fig. 5 à 8 montrent schématiquement diverses positions de fonctionnement de la vanne représentée fig, i à 4.
L fig. 9 représente trois effets de jets pouvant être déterminés par la même vanne.
La fig. 10 est une coupe verticale longitudinale d'une vanne établie conformément à ltinvention et comportant des per- fectionnements qui seront décrits ci-après.
Les fig. 11 et 12 concernent des détails
Sur toutes les figures les mêmes chiffres de référence indiquent les mêmes éléments ou organes .
Dans la vanne représentée fige 1 à 4, 1 est le corps de la vanne constitué par quatre ajutages, deux convergents et 3, et deux divergents 4 et 5 formant deux "venturi" et d'une par- tie centrale 6 .
Dans cette partie centrale 6 peut pivoter un plateau percé de deux trous 8 et 9 et.solidaire d'un arbre 10 pouvant tourner dans des paliers 11 lequel arbre est lui-même solidai- re d'un levier de commande 12.
L'eau sous pression arrivant dans-le sens de la flèche 13 par la tuyauterie 14, s'engage dans les deux ajutages convergents
2 et 3 ...
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Si l'on effectue des sections imaginaires dans les / deux colonnes d'eau ainsi établies, l'on constate que ces sections vont en diminuant au fur et à mesure qu'on s'approche du centre/ de la vanne .
Ln même temps que la section de la colonne d'eau diminue la vitesse de l'eau augmente et sa pression diminue suivant la proportion déterminée par le théorème de Bernouilli.
Ainsi la colonne d'eau, sous l'influence des deux ajuta- ges convergents 3 et 3, se divise en deux colonnes coniques dont la section va en diminuant jusqu'à atteindre à peu près le diamè- @ tre des trous 8 et 9 du plateau 7.
Passant à travers les dits trous 8 et 9 et poursuivant leur chemin, les deux colonnes d'eau, en raison de la disposition des ajutages divergents 4 et 5, évasés vers la sortie, sont sou- mises à des effets inverses de ceux déterminés par leur passage dans les ajutages convergents 2 et 3 évasés vers l'arrivée d'eau, et se réunissent dans la tuyauterie 15.
Si l'on agit sur le levier 12 de façon à imprimer au plateau 7 un mouvement de rotation autour de l'axe 10, on déplace plus ou moins les trous 8 et 9, par rapport à l'axe des ajutages 2 à 5.
Les fig. 5 à Q montrent respectivement la position de ces trous par rapport à la section intérieure la plus étroite des dits ajutages.
Lorsque le levier 12 occupe lés positions correspondant aux repères D.O.B. et A du secteur gradué 20, on constate que, suivant la position prise par le plateau 7, la section de passage des deux colonnes d'eau définies précédemment peut être plus ou moins grande et même le passage peut être complètement fermé. Il est donc possi- ble, en déterminant la rotation du plateau 7, de modifier graduelle- ment la vitesse et la pression de l'eau de la tuyauterie 15 et même u'arrêter complètement le passage de l'eau.
Aux graduations B, C etD peuvent, par exemple, correspondre respectivement les hauteurs de jet B',C'D', mises en évidence fig.9. '
Le plateau 7 et son arbre 10 tournant dans les paliers il) les pressions des deux colonnes d'eau sur le plateau 7, dans
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le sens dela flèche 13, @équilibrent .,, s'additionnent etsé reportent sur l'extrémité i? ue l'arbre 10, en forme de pointeau, laquelle s'appuie sur u-ie butée 18 solidaire du corps i (voir fig.3),
En raison de cette disposition, la manoeuvre à main du plateau 7 par le levier 12 ne demande qu'une très faible force appliquée au dit levier,
en raison de la valeur considérable du rapport entre la longueur de ce bras de levier etle rayon du cer. cle de la surface de contact du pointeau 17 sur la butée 18.
Une caractéristique de la nouvelle vanne réside donc aboutissant dans la combinaison d'ajutages convergents et divergents/à un plateau pivotant muni de trous, de manière que les efforts exercés sur le plateau s'équilibrent par rapport à l'axe de rotation et que la rotation soitréduite au minimum en raison du faible diamètre des trous du plateau.
Il va de soi que le plateau peut être muni d'un nombre de .rous supérieur à deux, (le même que le corps de vanne peut être constitué par un plus grand nombre d'ajutages que celui représenté fig. i à 4, à condition toutefois que les dispositions réciproques des trous et des ajutages permettent d'équilibrer les efforts exercés sur L- dit plateau.
D'autre part, les conduits, au lieu d'être rigoureusement coniques comme dans les fige @ à 4, peuvent avoir un profil plus en rapport avec les règles de l'hydraulique. En outre,leursection perpendiculaire à leur axe, au lieu d'être circulaire, peut être sensiblement ovule ou polygonale.
Enfin) la nouvelle vanne peut être commandée électrique- ment ou télémécaniquement.
La vanne tée fige 10 est de construction plus étudiée ..le façon à obtenir un meilleur rendement;notamment les parois 22 ont un profil plus conforme aux lois de l'hydraulique.
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"HYDRAULIC VALVE P0Uli WATER THEATERS, FOUNTAIN5 LOE, iIII3US3S, etc ..." /
The invention relates to a type of valve intended to regulate the flow of water, in particular for the effects of light fountains, water theaters, etc.
Its use is particularly indicated for luminous fountains synchronized with the music or with a musical score. Such synchronization requires the achievement of complex water effects, extremely nuanced, cleverly graduated, and almost instantaneous.
Only the most direct manual operation possible, without a servo-motor, producing the effects indicated above with a minimum of mechanical complications, seems indicated to achieve the desired goal. The valve which is the subject of the present invention is controlled more particularly by hand; its construction is such that the effects of the most complex, the most nuanced and the most graduated manual maneuvers are translated directly and almost instantaneously.
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at the same time in corresponding water effects, whatever the size of the valve up to! a certain limit.
A double nozzle, in the form of a venturi, offers the narrowed part a minimum of diameter and a minimum of pressure; It is therefore conceivable that a part which would be intended for the adjustment, by obstructing this narrowed part to a greater or lesser extent, would be subjected to a minimum of pressure, in particular for large degrees of opening.
In the accompanying drawings to which reference is made in the description which follows, two embodiments of the aforementioned type of valve have been shown by way of example.
Fig. 1 is a longitudinal vertical section of a simplified valve established in accordance with the invention.
Figs. 2, 3 and 4 are respectively the corresponding vertical cross section, horizontal section and side view.
Figs. 5 to 8 schematically show various operating positions of the valve shown in fig, i to 4.
L fig. 9 represents three effects of jets which can be determined by the same valve.
Fig. 10 is a longitudinal vertical section of a valve constructed in accordance with the invention and including improvements which will be described hereinafter.
Figs. 11 and 12 relate to details
In all the figures the same reference numbers indicate the same elements or members.
In the valve shown in Figs 1 to 4, 1 is the body of the valve consisting of four nozzles, two converging and 3, and two diverging 4 and 5 forming two "venturi" and a central part 6.
In this central part 6 can pivot a plate pierced with two holes 8 and 9 and integral with a shaft 10 capable of rotating in bearings 11 which shaft is itself integral with a control lever 12.
The pressurized water arriving in the direction of the arrow 13 through the pipe 14, engages in the two converging nozzles
2 and 3 ...
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If we carry out imaginary sections in the / two water columns thus established, we see that these sections decrease as we approach the center / valve.
At the same time as the section of the water column decreases the speed of the water increases and its pressure decreases according to the proportion determined by Bernouilli's theorem.
Thus the water column, under the influence of the two converging nozzles 3 and 3, is divided into two conical columns whose section decreases until it reaches approximately the diameter of holes 8 and 9. tray 7.
Passing through said holes 8 and 9 and continuing on their way, the two water columns, due to the arrangement of the divergent nozzles 4 and 5, flared towards the outlet, are subjected to the opposite effects of those determined by their passage through the converging nozzles 2 and 3 flared towards the water inlet, and meet in the pipe 15.
If one acts on the lever 12 so as to impart to the plate 7 a rotational movement about the axis 10, the holes 8 and 9 are more or less displaced with respect to the axis of the nozzles 2 to 5.
Figs. 5 to Q respectively show the position of these holes with respect to the narrowest interior section of said nozzles.
When the lever 12 occupies the positions corresponding to the D.O.B. and A of the graduated sector 20, it can be seen that, depending on the position taken by the plate 7, the passage section of the two water columns defined above can be more or less large and even the passage can be completely closed. It is therefore possible, by determining the rotation of the plate 7, to gradually modify the speed and the pressure of the water in the pipe 15 and even to completely stop the passage of water.
The graduations B, C andD can, for example, correspond respectively to the heights of the jet B ', C'D', highlighted in fig. 9. '
The plate 7 and its shaft 10 rotating in the bearings il) the pressures of the two water columns on the plate 7, in
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the direction of the arrow 13, @ balance. ,, add up and carry over to the end i? ue the shaft 10, in the form of a needle, which rests on u-ie stopper 18 integral with the body i (see fig. 3),
Because of this arrangement, the manual operation of the plate 7 by the lever 12 requires only a very low force applied to said lever,
due to the considerable value of the ratio between the length of this lever arm and the radius of the cer. key of the contact surface of the needle 17 on the stop 18.
A feature of the new valve therefore resides in the combination of converging and diverging nozzles / a swivel plate provided with holes, so that the forces exerted on the plate are balanced with respect to the axis of rotation and that the rotation is reduced to a minimum due to the small diameter of the plate holes.
It goes without saying that the plate can be provided with a number of .rous greater than two, (the same as the valve body can be constituted by a greater number of nozzles than that shown in fig. I to 4, to on condition, however, that the reciprocal arrangements of the holes and of the nozzles make it possible to balance the forces exerted on said plate.
On the other hand, the conduits, instead of being strictly conical as in figs @ to 4, can have a profile more in relation to the rules of hydraulics. In addition, their section perpendicular to their axis, instead of being circular, can be substantially ovule or polygonal.
Finally) the new valve can be controlled electrically or telemechanically.
The stem valve 10 is of more studied construction .. the way to obtain a better performance, in particular the walls 22 have a profile more in accordance with the laws of hydraulics.
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