Vanne tubulaire pour réservoirs d'eau. L'objet de la présente invention est une vanne tubulaire flottante pour réservoirs d'eau, comportant un corps tubulaire et dont le poids est équilibré.
Une forme d'exécution de l'objet de l'inven tion estreprésentée, à titre d'exemple, au dessin annexé: Fig. 1 est une coupe verticale d'une vanne de prise; Fig. 2 est sa vue en plan ; Fig. 3 est une coupe verticale d'une vanne tubulaire flottante de décharge.
La vanne tubulaire de la fig. 1 est formée d'un corps cylindrique 1 fermé, à sa partie inférieure, par un fond 2. Au centre de la vanne, et s'étendant sur toute la hauteur de cette dernière, se trouve un tube 3 qui fait coin- niuniquer le dessous de la vanne avec l'at- inosphére. Deux ou plusieurs ressorts en hélice 4 ont leurs extrémités fixées, d'une part, au fond 2 de la vanne, d'autre part, à une traverse 5, au moyen de boulons 6 qui permettent, par serrage, de régler la tension des ressorts et, en conséquence, l'équilibre de la vanne. La traverse 5 est montée sur le mur du réservoir.
La tension des ressorts 4 est telle qu'ils maintiennent, avec une légère prépondérance, la vanne flottante complètement ouverte, en l'attirant vers la traverse de suspension, la vanne étant vide. Une vis de réglage 25, portée par la latte 5, sert de butée à, un taquet porté par la vanne, et détermine la position extrême vers le haut de la vanne, de sorte que, en serrant les boulons 6, la vanne, arrêtée par la rencontre du taquet et de la vis 25 ne peut plus monter, ce qui détermine une plus forte tension des ressorts. L'intérieur 7 de la vanne qui constitue un flotteur, peut être mis en communication avec l'eau du réservoir d'amont 8 par un orifice pratiqué dans un conduit 9 débouchant sur le côté de la vanne.
Cet orifice sert de siège a, un clapet dont la tige 10 est placée sous l'influence d'un électro-aimant 11, de telle manière que, lorsqu'un courant électrique est lancé dans la bobine de ce dernier, la tige 10 est attirée par l'armature de l'aimant. Un autre orifice pratiqué dans le fond de la vanne, met l'intérieur de celle-ci en com munication avec le conduit d'aval 12. Cet orifice est normalement obturé par un clapet, dont la tige 13 est commandée par un électro- ?imant 14.
Les électro-aimants 11 et 14, montés sur la paroi intérieure de la vanne, sont reliés par des fils conducteurs à la station d'où la vanne doit être commandée.
Les clapets pourraient aussi bien être inanceuvrés à la main.
La vanne tubulaire est guidée dans - ses mouvements de montée et de descente par des guides latéraux 15. Elle s'applique sur son siège 16 par une gorge annulaire 17 dont est munie sa base et qui comporte une < garniture assurant l'étanchéité du joint.
La vanne qui forme caisson flottant quand elle est ouverte, est maintenue normalement dans sa position d'ouverture par suite de sa capacité de flottaison et par la tension des ressorts 4 qui font équilibre à son poids, avec une légère prépondérance. Le poids de la vanne est d'ailleurs réglable par l'eau introduite dans le flotteur.
Pour abaisser la vanne sur son siège 16, il suffit d'envoyer le courant électrique dans hélectro-aimant 11, qui attire la tige 10 et met l'intérieur de la vanne en communication avec l'eau du réservoir 8, laquelle pénètre dans la vanne et en augmente le poids. La vanne descend malgré l'action antagoniste des ressorts 4 jusqu'à ce qu'elle vienne repo- er sur son siège 16 et intercepte toute com munication de la conduite 12 avec le réservoir @. Si le courant électrique est alors inter rompu dans l'électro-aimant 11, la tige 10 descendra par son poids et le clapet de la tige 10 fermera l'orifice 9. La vanne reste alors fermée.
Pour rétablir la communication entre le réservoir 8 et la conduite 12, il suffit de lancer un courant électrique dans l'électro aimant 14. La tige 13 est alors soulevée avec son clapet, et l'eau contenue dans la vanne s'écoule dans la conduite 12. Le flot teur se vide et l'ensemble de la vanne est délesté. La réaction des ressorts 4 produit 1a décollation de la vanne de son siège 16 et la flottabilité de la vanne en combinaison avec la traction des ressorts soulève la vanne jusqu'à ce que la vis 2.) vienne buter contre le taquet de la vanne.
Si le courant électri que est ensuite coupé dans l'électro-aimant 14, le clapet de la tige 13 retombe en vertu de son poids, ferme l'orifice qui lui sert de siège et la vanne reste ouverte.
Cette vanne tubulaire flottante des fig. 1 et 2 agit automatiquement pour arrêter l'eau du réservoir en cas de rupture de la conduite. Lorsqu'une rupture se produit en un endroit de la conduite d'aval 12. l'eau y prend ins- tantan6ment une grande vitesse, et en se précipitant dans le gouffre, elle produit une succion qui fait le vide sous la vanne, la pression atmosphérique s'exerçant sur la vanne, applique celle-ci instantanément sur son siège.
En même temps le tube central 3 permet la rentrée d'air dans le sommet de la conduite et la garantit ainsi, sur une certaine longueur du moins, contre l'écrasement dû au vide instantané lui tend à se produire à l'intérieur de la conduite.
La fig. 3 représente une vanne tubulaire flottante de décharge qui a pour but de maintenir le niveau du réservoir constant et par suite d'évacuer les crues éventuelles en les déchargeant à l'aval.
Cette vanne se compose d'un tube formé soit d'une seule pièce, soit d'une série d'an neaux superposés 18, reliés entre eux à joint étanche, de façon à constituer une vanne cylindrique creuse, ouverte aux deux bouts et dont la partie supérieure 19 d'un plus grand diamètre que la partie inférieure forme un renflement symétrique.
Cette différence de diamètre a pour but de créer une section extérieure sur laquelle s'exerce la poussée de bas en haut engendrée en vertu du principe d'Archimède par le dé placement de l'eau que provoque le renfle ment symétrique de la vanne.
Cette section extérieure est calculée telle que la force de flottaison ainsi engendrée (l'eau étant à son niveau normal dans le réservoir) compense exactement le poids de la vanne, celle-ci étant fermée; celle-ci sera donc flottante dès que le niveau de l'eau s'élèvera dans le réservoir.
La vanne est guidée dans le haut et dans le bas par des guides 26'et son anneau inférieur est muni d'une rainure annulaire 27 garniture intérieure d'étanchéité qui vient recouvrir une bague 28 couronnant l'embou chure du conduit de décharge 29. A l'aide d'une vis de butée, soit par les guides, soit par un support indépendant, on limite la course de la vanne à une hauteur égale au i/4 du diamètre de la conduite de décharge 29, pour donner à la section annulaire de passage la même section que la conduite.
Une grille 30 protège la vanne contre les corps flottants. Lorsque le niveau de l'eau monte dans le réservoir d'amont 31, la vanne qui devient flottante et qui reposait sur le bord 28 de la conduite de décharge 29 suit le niveau de l'eau; celle-ci s'engouffre alors dans le conduit de décharge à une vitesse proportionnelle à la hauteur d'eau dans le réservoir. Le débit est proportionnel à cette vitesse et à la section d'écoulement produite par la levée automatique de la vanne.
Plus le niveau monte, plus la vanne monte et plus < cette section d'écoulement est grande; elle a pour maximum celle de la conduite et l'écou lement étant direct, l'eau ne monte pas à l'intérieur de la vanne bien que celle-ci soit euverte par le bas.
Le grand débit dont cette vanne est ca pable abaisse rapidement le niveau de l'eau .(lu réservoir 31; la vanne redescend alors avec ce niveau, vient reposer sur son siège -et ferme hermétiquement l'orifice jusqu'à ce qu*une nouvelle crue se produise.
A titre de contrôle; un petit flotteur in dépendant 32 suit le niveau de l'eau du réservoir et, par contact électrique convena blement établi avec la vanne, actionne une sonnerie au cas. oû cette vanne viendrait accidentellement à ne pas fonctionner.
Tubular valve for water tanks. The object of the present invention is a floating tubular valve for water tanks, comprising a tubular body and the weight of which is balanced.
An embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing: FIG. 1 is a vertical section of a tap valve; Fig. 2 is its plan view; Fig. 3 is a vertical section of a floating tubular relief valve.
The tubular valve of fig. 1 is formed of a cylindrical body 1 closed, at its lower part, by a bottom 2. In the center of the valve, and extending over the entire height of the latter, there is a tube 3 which corner-connects the valve. below the valve with the atmosphere. Two or more helical springs 4 have their ends fixed, on the one hand, to the bottom 2 of the valve, on the other hand, to a cross member 5, by means of bolts 6 which allow, by tightening, to adjust the tension of the springs and, accordingly, the balance of the valve. Cross member 5 is mounted on the wall of the tank.
The tension of the springs 4 is such that they maintain, with a slight preponderance, the floating valve completely open, by drawing it towards the suspension cross member, the valve being empty. An adjustment screw 25, carried by the slat 5, serves as a stop for a cleat carried by the valve, and determines the extreme upward position of the valve, so that, by tightening the bolts 6, the valve, stopped by the meeting of the cleat and the screw 25 can no longer rise, which determines a greater tension of the springs. The interior 7 of the valve, which constitutes a float, can be placed in communication with the water of the upstream tank 8 by an orifice made in a pipe 9 opening out on the side of the valve.
This orifice serves as a seat, a valve, the rod 10 of which is placed under the influence of an electromagnet 11, so that, when an electric current is launched in the coil of the latter, the rod 10 is attracted by the armature of the magnet. Another orifice made in the bottom of the valve, puts the interior thereof in communication with the downstream duct 12. This orifice is normally closed by a valve, the rod 13 of which is controlled by an electro-? imant 14.
The electromagnets 11 and 14, mounted on the inner wall of the valve, are connected by conductive wires to the station from which the valve is to be controlled.
The valves could as well be inanceuveuveured by hand.
The tubular valve is guided in its upward and downward movements by lateral guides 15. It is applied to its seat 16 by an annular groove 17 with which its base is fitted and which comprises a gasket ensuring the tightness of the seal. .
The valve which forms a floating box when it is open is normally maintained in its open position owing to its floating capacity and by the tension of the springs 4 which balance its weight, with a slight preponderance. The weight of the valve is also adjustable by the water introduced into the float.
To lower the valve onto its seat 16, it suffices to send the electric current into the helectromagnet 11, which attracts the rod 10 and puts the interior of the valve in communication with the water in the tank 8, which enters the tank. valve and increases its weight. The valve descends despite the antagonistic action of the springs 4 until it comes to rest on its seat 16 and intercepts any communication of the pipe 12 with the reservoir @. If the electric current is then interrupted in the electromagnet 11, the rod 10 will descend by its weight and the valve of the rod 10 will close the orifice 9. The valve then remains closed.
To re-establish communication between the reservoir 8 and the pipe 12, it suffices to launch an electric current in the electromagnet 14. The rod 13 is then lifted with its valve, and the water contained in the valve flows into the valve. line 12. The float empties and the entire valve is unloaded. The reaction of the springs 4 causes the valve to lift off from its seat 16 and the buoyancy of the valve in combination with the pulling of the springs lifts the valve until the screw 2) abuts against the valve latch.
If the electric current is then cut in the electromagnet 14, the valve of the rod 13 falls back under its weight, closes the orifice which serves as its seat and the valve remains open.
This floating tubular valve of fig. 1 and 2 act automatically to shut off the water in the tank in the event of a line break. When a rupture occurs in one part of the downstream pipe 12, the water there instantaneously picks up a high speed, and by rushing into the abyss, it produces a suction which creates a vacuum under the valve. atmospheric pressure exerted on the valve, applies it instantly to its seat.
At the same time, the central tube 3 allows air to reenter the top of the pipe and thus guarantees it, over a certain length at least, against crushing due to the instantaneous vacuum tends to occur inside the pipe. conduct.
Fig. 3 shows a floating tubular discharge valve which aims to keep the level of the reservoir constant and consequently to evacuate any floods by discharging them downstream.
This valve consists of a tube formed either in a single piece or of a series of superimposed rings 18, connected together with a tight seal, so as to constitute a hollow cylindrical valve, open at both ends and of which the upper part 19 of a larger diameter than the lower part forms a symmetrical bulge.
The purpose of this difference in diameter is to create an outer section on which is exerted the thrust from bottom to top generated by virtue of Archimedes' principle by the displacement of the water caused by the symmetrical bulge of the valve.
This external section is calculated such that the flotation force thus generated (the water being at its normal level in the tank) exactly compensates for the weight of the valve, the latter being closed; it will therefore be floating as soon as the water level rises in the reservoir.
The valve is guided at the top and at the bottom by guides 26 'and its lower ring is provided with an annular groove 27 internal seal which covers a ring 28 crowning the mouth of the discharge duct 29. Using a stop screw, either by the guides or by an independent support, the stroke of the valve is limited to a height equal to i / 4 of the diameter of the discharge pipe 29, to give the annular passage section the same section as the pipe.
A grid 30 protects the valve against floating bodies. When the water level rises in the upstream tank 31, the valve which becomes floating and which rested on the edge 28 of the discharge pipe 29 follows the water level; the latter then rushes into the discharge duct at a speed proportional to the height of water in the tank. The flow rate is proportional to this speed and to the flow section produced by the automatic lifting of the valve.
The higher the level rises, the higher the valve rises and the greater this flow section; its maximum is that of the pipe and the flow being direct, the water does not rise inside the valve although it is open from below.
The high flow rate with which this valve is capable rapidly lowers the water level. (The tank 31; the valve then descends with this level, comes to rest on its seat - and hermetically closes the orifice until a new flood occurs.
As a control; a small independent float 32 follows the level of the water in the tank and, by suitably established electrical contact with the valve, activates a buzzer if necessary. where this valve would accidentally fail to work.