Installation d' animation hydraulique générant des motifs d'écoulement bi-dimensionnels , déversoir utilisé dans celle-ci et procédé de mise en œuvre.
Domaine technique
La présente invention concerne une installation d'animation hydraulique générant des motifs d'écoulement bi-dimensionnels, un déversoir utilisé dans celle-ci et un procédé de mise en œuvre de ladite installation.
Etat de la technique
La création d'écran d'eau n'est pas nouvelle et l'on connaît nombre de procédés, mais les dispositifs et les matériaux utilisés habituellement présentent plusieurs inconvénients de part : la lourdeur de leur mise en œuvre, les dimensions restrictives ;
- leur faible résistance mécanique,
- leurs mauvaises tenues dans le temps et aux intempéries .
Ainsi jusqu'à ce jour les dispositifs proposés ne peuvent répondre à bon nombre de demandes.
De plus, l'invention présente une grande flexibilité en termes de dimensions et de formes et offre une grande mobilité à des coûts de fabrication et de maintenances réduits .
L' adaptabilité du procédé repose sur une combinaison de plusieurs innovations pertinentes :
- perméabilité de l'air et transparence à la vue du support grâce au dimensionnement de la maille du filet, système constructif évolutif de grande portée tant en hauteur qu'en longueur, légèreté et tolérance grâce à une multiplicité de points de réglage, faible encombrement des réservoirs grâce à un étalement optimum de l'eau.
Exposé de l'invention
L'un des objectifs de l'invention est de réaliser une installation d'animation hydraulique qui permette de former un mince voile d'eau sur une paroi translucide, offrant un écoulement sur les deux faces opposées de ladite paroi, présentant des motifs d'écoulement bi-dimensionnels.
Ces buts sont atteints en ce sens que l'invention propose une installation comprenant un déversoir lequel intègre : - un réservoir pourvu d'un bec verseur s' étendant le long d'un de ses bords, ledit réservoir étant adapté à être rempli d'un liquide, une conduite d'arrivée d'eau orientée selon une direction sensiblement parallèle audit bord et présentant une pluralité de perforations débouchant dans ledit réservoir, mais est caractérisé en ce que :
- une mousse filtrante contenue dans ledit réservoir et interposée entre ladite conduite d' arrivée d' eau et ledit bec verseur,
- une poutre disposée à l'extérieur du réservoir, contre la face dudit réservoir opposée audit bec verseur, et
- les potences réglables destinées à soutenir ledit réservoir contre ladite poutre, et à laquelle elles sont adaptées pour y être maintenues, la fixation desdites potences, à ladite poutre étant réalisée par une contre- plaque arrière, lesdites potences intègrent des moyens de réglage adaptés à les déplacer verticalement et donc ledit réservoir, par rapport à ladite poutre,
- une paroi en filet dont une extrémité est fixée sur le réservoir épouse la forme dudit bec verseur et s'étend au-delà dudit réservoir.
L'invention est constituée également d'un dispositif de collecte comprenant :
- une ouverture adaptée à laisser passer ladite paroi en filet,
- une pompe aspirante, et
- un système de filtration interposé entre ladite ouverture et ladite pompe, lequel système comprend de préférence un filtre en filet sur toute la longueur dudit collecteur.
Le dispositif de collecte selon l'invention peut être simplement posé sur le sol ou introduit dans une fosse creusée dans le sol.
La paroi en filet utilisée dans l'invention est de préférence constituée d'un filet en Nylon® (polyamide-6, 6) , tel qu'un des filets de pêche ou équivalent. Les dimensions et la configuration de la maille du filet, ainsi que le titre du fil constituant le filet, varieront avec les motifs d'écoulement que l'on souhaite obtenir et en fonction de la hauteur de l'installation. On pourra ainsi utiliser un filet de maille losange mesurant de 3 à 5,5 mm de côté, sans que cela soit limitatif. En outre, on pourra utiliser un fil ayant un titre compris entre environ 100 et environ 435 tex (10 000 à 2 300 mètres linéaires par kilogramme), sans que cela soit limitatif.
Le filet est avantageusement fixé au réservoir par une barre enfilée dans les mailles dudit filet, au niveau de l'une des extrémités dudit filet, laquelle barre est en butée contre deux profilés plats articulés l'un à l'autre et prenant ledit filet en pincement, l'un desdits profilés étant fixé audit réservoir, par exemple par une soudure. En variante, le filet peut être fixé audit réservoir par tout autre moyen de fixation convenable. Le filet peut être suspendu librement depuis ledit réservoir, et avoir ainsi un aspect drapé, plissé ou ondulé, mais il sera de préférence fixé également à son extrémité opposée et tendu entre lesdites extrémités. Pour ce faire, on pourra avantageusement prévoir des moyens de fixation de l'extrémité opposés dudit filet, associés à un moyen de tension du filet, constitué par exemple d'un tube de lestage sur toute sa longueur, supporté par le filet au voisinage de son extrémité opposée.
Le réservoir selon l'invention peut avoir un profil et une longueur variables, en fonction de la configuration que l'on souhaite conférer à l'installation d'animation hydraulique. Il peut ainsi revêtir la forme d'un arc de cercle, d'une ligne droite ou d'un polygone et avoir une section transversale circulaire, rectangulaire, carrée ou trapézoïdale, par exemple.
Le réservoir comporte au moins un bord d'écoulement, le long d'une partie au moyen duquel le liquide est déversé sur le filet, par l'intermédiaire d'un bec verseur.
La combinaison d'une conduite d'arrivée d'eau immergée, disposée tout le long dudit réservoir et présentant une pluralité de perforations distribuant le liquide dans ledit réservoir, et d'une mousse filtrante disposée sur toute la longueur dudit réservoir, garantissant ainsi une uniformité de l'écoulement de liquide d'un bout à l'autre du bec verseur. Il est ainsi possible de prévenir la formation de remous et d'assurer un débit homogène du liquide le long de la paroi sur laquelle il est déversé. Ce paramètre est particulièrement critique lorsqu'on souhaite créer un mince rideau ou voile de liquide sur la paroi en filet.
L'utilisation d'une mousse filtrante en surface, dont la densité est proche de celle de l'eau après remplissage des pores qui la constitue, a pour effet de napper l'eau avant sa chute. Ladite mousse filtrante est un aspect déterminant de l'invention car elle a pour effet de permettre de minimiser le débit et par conséquent de réduire le volume des réservoirs ainsi que leur poids, ce qui autorise de surcroît d' effectuer des réglages par les potences même en cours de fonctionnement.
En effet, l'obtention d'un voile de liquide d'une épaisseur aussi faible que 0,8 à 2,7 mm, sur un filet d'environ 6 m de hauteur, par exemple, nécessite d'utiliser un débit de liquide aussi faible que 5 à 16 litres par minute et par mètre linéaire de filet. Des variations, même légères, d'un débit aussi faible peuvent conduire à des
variations d'épaisseur du voile de liquide qui résultent en une hétérogénéité indésirable des motifs crées par le filet.
L'homogénéité de l'écoulement est encore améliorée par la mobilité verticale du réservoir sous l'effet des moyens de réglage, puisqu'elle offre un ajustement micrométrique de l'horizontalité du bec verseur, par exemple en cas de mouvements, d'irrégularités du terrain ou de déformation des matériaux. L'installation d'animation hydraulique selon l'invention pourra être utilisée dans une diversité d'applications, et notamment comme cloison séparatrice et/ou élément de décoration à l'extérieur ou dans tout type de locaux. L'invention concerne également un procédé d'obtention d'un film continu de liquide, présentant des motifs d'écoulement bi-directionnels, sur une paroi, comprenant les étapes consistant : a) à fixer un matériaux en filet sur un réservoir pourvu d'un bec verseur, b) à amener ledit liquide dans ledit réservoir, à un débit sélectionné, depuis une canalisation, à travers une pluralité d'orifices d'écoulement disposés successivement dans une direction parallèle audit bec verseur, c) à faire passer ledit liquide au travers d'une mousse filtrante disposée dans ledit réservoir, et d) à ajuster la position dudit bec verseur en réglant l'horizontalité dudit réservoir par rapport à une poutre disposée à l'extérieur du réservoir, contre la face dudit réservoir opposée audit bec verseur, de manière à ce que ledit liquide s'écoule par débordement depuis ledit réservoir, à un débit voulu, le long de ladite paroi en filet.
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée suivante d'une forme d'exécution préférée, non limitative, prise en combinaison avec les dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue générale en coupe du dispositif d'une installation d'animation hydraulique selon l' invention. la figure 2 est une vue schématique en coupe du dispositif de collecte illustrée à la figure 1, à vide ; et la figure 3 est une vue schématique en coupe du déversoir illustrée à la figure 1 ;
Si l'on se réfère tout d'abord aux figures 1, on voit une installation d'animation hydraulique, qui est constituée d'un déversoir 1, supporté par des poteaux 6, espacés d'environ 6 m les uns des autres, et alimenté en eau par une canalisation 7 qui se trouve au voisinage de l'un des poteaux 6, d'un dispositif de collecte 9 et d'un filet 8. Le déversoir 1, qui sera décrit plus en détail par référence à la figure 3, comprend un réservoir 2 et une poutre 3, reposant sur les poteaux 6, le réservoir 2 et la poutre 3 pouvant avoir une longueur de plusieurs mètres en fonction de la configuration que l'on souhaite conférer à l'installation. Dans la forme d'exécution représentée, le réservoir 2 a un profil trapézoïdal en section transversale, qui se prolonge par un bec verseur 10, tandis que la poutre 3 a une structure parallèlipipèdique creuse constituée d'un métal, tel que de l'aluminium ou de l'acier galvanisé par exemple. Le réservoir 2 et la poutre 3 sont maintenus ensemble au moyen de potences 4 espacées d'environ 1,5 m les unes des autres, l'ensemble étant recouvert d'un capot 5.
Le filet 8 est fixé, par l'une de ses extrémités, au réservoir 2 depuis lequel il se projette en épousant la forme du bec verseur 10 et, par son extrémité opposée, dans le dispositif de collecte 9. Ledit filet est tendu entre ledit réservoir 2 et ledit dispositif de collecte 9, grâce au tube de lestage 37. Le dispositif de collecte 9, qui sera décrit plus en détail par référence à la figure 2, est monté dans une fosse (non représentée) maçonnée dans le sol, sensiblement
à l'aplomb du bec verseur 10, en vue de recueillir le liquide déversé par le déversoir 1 sur le filet 8 et de recycler ce liquide, après filtration, vers le réservoir 2, au moyen d'une pompe aspirante 12, via la canalisation 7. Si l'on en vient maintenant à la figure 3, on voit que la canalisation 7 débouche en fait dans une conduite perforée 15, d'environ 50 mm de diamètre extérieur, qui est montée à chacune de ses extrémités, via un support convenable (non représenté) , sur la paroi inférieure du réservoir 2, de sorte que ses extrémités sont fermées. La conduite 15 est pourvue d'une pluralité de perforations.
L'immersion dans le liquide d'une mousse filtrante 17 recouvrant sensiblement toute la surface découverte du réservoir 2 garantie une bonne répartition horizontale du liquide. La mousse filtrante 17 est par exemple une mousse de polyuréthane-polyester .
Comme le montre la figure 3, le réservoir 2, est pourvu le long de son bord opposé au bec verseur 10, d'une bride 18 qui se projette vers l'intérieur du réservoir et sur laquelle sont montés des premiers moyens de fixation. Les premiers moyens de fixation comprennent des profilés plats 21, s' étendant sur toute la longueur de l'installation. Les profilés plats 21 sont articulés l'un à l'autre par des charnières 19, et adaptés à pincer entre eux une première extrémité du filet 8. Les premiers moyens de fixation du filet comprennent également une barre métallique 55 qui est enfilée dans les mailles dudit filet 8, au voisinage de ladite extrémité, et repose en butée contre les profilés plats 21. Le réglage de l'horizontalité du bec verseur 10, peut s'effectuer même lorsque l'installation est montée, en agissant simplement sur la vis de réglage 26.
La multiplicité des points d'appuis et de réglages des potences est important car elle permet : - de corriger les déformations dues à la fabrication des matériaux mis en œuvre, d'autoriser de fortes tolérances d'usinage,
d'utiliser des matériaux de faible épaisseur (déversoir « inox » 15/10) allégeant ainsi la structure, de parfaire la planéité du déversoir et ce même en cours de fonctionnement.
Une branche de la potence 4 qui s'étend le long de la face du réservoir 2 opposée à la poutre 3, jusqu'au bec verseur 10, est traversée par une vis 29 qui permet de repousser légèrement, le cas échéant, le réservoir 2 et d'affiner ainsi le réglage de l'horizontalité du bec verseur 10. La vis 29 autorise ainsi un faible «jeu» entre le réservoir 2 et la potence 4.
Si l'on revient à la figure 1, on voit que le liquide déversé sur le filet 8 par le déversoir illustré à la figure 3 est récupéré dans le dispositif de collecte 9 qui sera maintenant décrit par référence à la figure 2.
Comme illustré à la figure 2, le dispositif de collecte 9 selon cette forme d'exécution de l'invention comprend un bac 11 sur lequel sont montés pivotants, en 31, deux rangées de caillebotis 32 définissant entre elles un espace longitudinal destiné à recevoir la partie basse du filet 8 et le liquide ruisselant sur ledit filet. La seconde extrémité 33 du filet 8 est immobilisée par des moyens de fixation constitués de profilés en cornière, tels que 22, dans lesquels les profilés sont articulés l'un à l'autre par deux charnières, telles que 19', et adaptés à pincer entre eux ladite seconde extrémité 33, de manière analogue aux premiers moyens de fixation du filet 8.
Comme illustré sur la figure 2, outre les moyens de fixation du filet 8, il est prévu un moyen de tension du filet qui est constitué d'un tube de lestage 37, par exemple en acier galvanisé supporté par le filet 8 au voisinage de sa deuxième extrémité 33. Le tube 37 peut par exemple appliquer au filet une charge d'environ 15 kg par mètre linéaire. Il est destiné à éviter toute distension du filet 8, son utilisation est particulièrement intéressante
pour gérer les allongements et rétrécissements du filet comme illustrée en pointillés à la figure 4.
Le dispositif de collecte 9 renferme en outre un filtre en filet 38, ayant une maille d'environ 1 mm. Le filtre en filet 38 est tendu entre un premier moyen d'ancrage 39 et un second moyen d'ancrage 45 auxquels il est respectivement fixé par chacune de ses extrémités comme le montre la figure 2.
On comprend d' après la description précédente que la maintenance et le démontage du dispositif de collecte selon l'invention seront particulièrement faciles et rapides, puisque l'ensemble du dispositif de collecte sera accessible et pourra être entièrement retiré de la fosse après pivotement ou enlèvement des caillebotis 31. Si l'on considère maintenant les figures 1 et 2 ensemble, une conduite d'aspiration s'étend depuis l'intérieur du dispositif de collecte 9, jusque dans la canalisation 7, via la pompe 12.
Il ressort donc de la description précédente que l'invention offre un moyen simple et peu coûteux pour former un mince film continu d'un liquide, présentant des motifs d'écoulement bi-dimensionnels, sur toute la surface d'une paroi souple.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution particulière décrite ci-dessus et comprend également toutes les variantes et équivalents entrant dans la portée des revendications annexées.