DISTRIBUTEUR AUTOMATIQUE D'EAU
ι A) Domaine technique
Dans certaines communautés des pays en développement, les bornes fontaines publiques sont payantes. Le distributeur automatique d'eau est un appareil qui, à toute heure, met de l'eau à la disposition des usagers.
5 B) Technique antérieure
Dans les communautés susnommées est posté à chaque borne fontaine un exploitant (aussi appelé fontainier) qui, à l'aide d'un récipient, mesure le volume d'eau à livrer à chaque usager, contre paiement immédiat. La disponibilité de l'eau est tributaire de celle de l'exploitant.
ιo C) Exposé de l'invention
Le distributeur automatique d'eau est un appareil qui livre une quantité prédéterminée d'eau à l'usager, chaque fois que celui-ci y introduit un des jetons préalablement achetés chez un exploitant. Fonctionnant sans énergie, cet appareil est constitué d'un réservoir muni d'un flotteur et d'un 15 système de remplissage automatique et de vidange asservie.
D) Description sommaire des dessins
Le distributeur (fig.1 ) a l'aspect d'un parallélépipède rectangle vertical mesurant 132 cm de haut et ayant une base carrée de 40 cm de côté. Il est constitué de deux compartiments superposés, comprenant un réservoir 20 d'eau (L) en haut et une caisse (V) en bas qui renferme le mécanisme (fig.3) ; (fig.5) et recueille les jetons (J). (Fig.4).
a) Le réservoir (L) (fig.1) ; (fιg.6)
Il est muni à son centre d'un tube (M) qui le met en communication avec la caisse (V) et de deux points de connexion de tuyaux de vidange (S)et de 25 remplissage (W).
b) Le flotteur (A) (fïg.3)
De forme cylindrique, il a un axe (R) muni d'une butée supérieure (G) et d'une butée inférieure (B), toutes les deux en forme de disque. L'axe (R) (fig.6) est solidaire à la béquille (C).
c) La Valve de remplissage (F) (fιg.6)
C'est un cylindre rétréci à ses deux bouts et muni d'un petit flotteur portant sur sa partie supérieure un obturateur à membrane. Elle est commandée par la butée inférieure (B) du flotteur (A).
d) Le robinet de vidange (E) (fig.6)
C'est un robinet à poussoir.
e) Le tiroir (D) (fig.5)
C'est un cube présentant sur un côté un trou en forme de croix de même dimension qu'une section du jeton (J) (fig.4).
f) La béquille (C) (fιg.5) ; (fιg.6)
Solidaire à l'axe (R), la béquille (C) transmet au contrepoids (K) et au tiroir (D) la poussée exercée par le flotteur (A) aux butées (B) ; (G).
g) Le contrepoids (K) (fιg.5) ; (fig.6)
Actionné par la béquille (C) au cours de son mouvement vertical, le contrepoids (K) pivote sur un axe cranté (P) et bloque la béquille (C) quand celle-ci arrive en fin de course.
h) Le jeton (J) (fig.4)
C'est une pièce constituée de deux petits disques de 25 mm de diamètre fendus du bord au centre et emboîtés en croix.
i) Le plateau (T) (fig.10)
Son rôle est de porter le jeton (J) au cours de la vidange du réservoir (L).
Description d'un cycle de fonctionnement de l'appareil
a) Remplissage du réservoir ( L) (fig.7)
A la mise en service de l'appareil, on ouvre le robinet (N) d'arrivée d'eau.
Le poids du flotteur (A) sur la butée inférieure (B) provoque l'ouverture de la valve de remplissage (F). L'arrivée d'eau dans le réservoir (L) fait monter le flotteur (A) (fig.8).
N.B. La montée du flotteur (A) au cours du remplissage du réservoir (L) n'entraîne pas celle de la béquille (C), celle-ci étant bloquée par le contrepoids (K).
Arrivé à la butée supérieure (G) (fîg.9), le flotteur (A) fait monter la béquille (C) et basculer le contre poids (K) provoquant la fermeture de la valve de remplissage (F) ; l'ouverture du tiroir (D) et le positionnement à l'horizontale du plateau (T).
b) Vidange du réservoir (L) (fig.10)
Introduit dans le tiroir (D), le jeton (J) tombe sur le plateau (T) et met en contact mécanique le poussoir (H) et le robinet de vidange (E). Toute poussée exercée sur le poussoir (II) provoque alors la vidange du réservoir (L) et l'écoulement d'eau au bec (I).
N.B. La décente du flotteur (A) au cours de la vidange du réservoir (L) n'entraîne pas celle de la béquille (C), celle-ci étant bloquée par le contrepoids (K).
Arrivé à la butée inférieure (B) (fig. l 1), le flotteur (A), grâce à son poids, fait descendre la béquille (C) et basculer le contrepoids (K), provoquant l'ouverture de la valve de remplissage (F) ; la fermeture du tiroir (D) et la chute du jeton (J) par le basculement du plateau (T).
c) Ouverture de l'appareil (fig.2)
Les deux blocs de l'appareil sont reliés à leur côté droit par des gonds (Z) et à leur côté gauche par une chaînette (Y) de 60 cm. Ce dispositif permet de faire basculer le bloc supérieur de 90° lors de l'ouverture de l'appareil pour accéder au mécanisme et à la caisse à jetons.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER LE DISTRIBUTEUR
AUTOMATIQUE D'EAU
ι A) La carrosserie (fig.l)
Le distributeur automatique d'eau est une caisse métallique à deux compartiments superposés ayant la forme d'un parallélépipède rectangle vertical, haut de 132 cm et une base carrée de 40 cm
? de côté. Le compartiment du haut qui sert de réservoir d'eau a une profondeur de 40 cm. Il est muni d'un couvercle. Le fond du réservoir comporte à son centre un tube vertical de 40 mm de diamètre et 35 cm de haut. Ce tube est ouvert à ses deux bouts, il débouche donc dans le compartiment du bas (fig.6). La paroi ιo interne du réservoir est protégée par un revêtement imperméable spécial pour réservoirs d'eau.
A côté du tube central (M) sont aménagés deux points de connexion ( W) ; (S) sur la cloison (Q) du fond du réservoir débouchant dans le compartiment du bas.
15 Le compartiment du bas comporte une voûte où est logé le mécanisme de l'appareil. Il est muni à sa base de quatre points de fixation, permettant le boulonnage de l'appareil sur un socle en béton. Le compartiment du bas qui sert de caisse à jetons à une profondeur de 66 cm.
20 Vu de l'extérieur, l'appareil est fait de deux blocs identiques ayant chacun 66 cm de haut.
Vus de face (fig.2), les deux blocs de l'appareil sont reliés à leur côté droit par des gonds (Z) et à leur côté gauche par une chaînette (Y) de 60 cm de long. Ce dispositif permet de faire basculer le bloc
25 supérieur de 90 ° sur son côté droit pour pouvoir accéder au mécanisme et à la caisse à jetons. Un cadenas verrouille les deux blocs en position de service.
La loge du mécanisme est munie d'un support (X) (fιg.5) de 30 cm de long fait à partir d'un tube métallique de 25 mm de diamètre. Le
30 support (X) porte à l'un de ses bouts une clavette permettant sa fixation sur l'axe géométrique vertical de la paroi interne gauche de la loge du mécanisme.
B) Le Mécanisme (fig.3 ; (fig.5) ; (fig.6)
Afin d être léger au maximum, le mécanisme de l'appareil est moulé en PVC. Celui du prototype a été fabriqué à partir du matériau PVC de canalisation domestique d'une part et du matériau de récupération d'autre part de la manière suivante :
Le flotteur (A)
Il est obtenu à partir d'un bandage de roue de brouette.
Les butées (B) et (G)
Ce sont des couvercles de pots de peinture.
La béquille (C) ; le contrepoids (K) ; l'axe (P)et les tiges de la valves (F)
Ils sont faits en tuyaux, coudes et tés PVC 025. Le contrepoids
(K) a été lesté avec du ciment.
Le tiroir (D)
C'est un tuyau PVC 040 ramolli et profilé à l'aide d'un morceau de bois de section carrée.
Le corps de la valve (F)
Il est formé de deux réductions 63/32 PVC.
Le bec (I)
Il est fait à partir d'un tuyau galvanisé 032.
Le jeton (J)
Il est formé de deux disques PVC de 25 mm de diamètre fendus du bord au centre et emboîtés en croix.
Le robinet d'arrêt (N) C'est un robinet PVC de tour 032.
Le robinet de vidange (E)
C'est un robinet à poussoir courant.
L'axe (R)
C'est un tuyau PVC 063 de 35 cm de long.
Le support (X)
C'est un tuyau galvanisé 025 de 30 cm de long.
N.B - Le tuyau reliant le robinet (N) à la valve (F) est flexible afin de permettre le basculement à 90° du bloc supérieur de l'appareil sur le côté droit fixation lors de son ouverture. - L'axe (P) est fait de deux tuyaux PVC 040 ayant chacun 17 cm de long et crantés à leurs extrémités de jointure.
AUTRES POSSIBILITES D'APPLICATION
Cet appareil peut servir à la distribution de tout autre corps liquide. Pour des cas spécifiques de distribution en faibles quantités, sa miniaturisation ne pose pas de problème majeur.