FR2458633A1 - Systeme de bouchure pour barrage hydraulique - Google Patents

Abstract

LE SYSTEME DE BOUCHURE COMPREND UN CLAPET 2 POUVANT PRENDRE PLUSIEURS INCLINAISONS PREDETERMINEES, UN DISPOSITIF DE MANOEUVRE COMPRENANT UN VERIN 14 OSCILLANT, ET UNE BUTEE 19 MOBILE EN ROTATION PORTEE PAR LE CLAPET 2 POUR RECEVOIR L'EXTREMITE DE LA TIGE 18 DU VERIN 14. LE VERIN 14 EST RAPPELE DANS UNE ORIENTATION EXTREME AA QUAND LA TIGE 18 EST ECARTEE DE LA BUTEE 19. CETTE ORIENTATION EXTREME AA EST VOISINE DES ORIENTATIONS DU VERIN 14 EN COURS DE MANOEUVRE. LA TIGE 18 DU VERIN 14 ET LA BUTEE 19 COMPRENNENT DES MOYENS DE GUIDAGE 20 POUR QUE LE VERIN 14 S'ORIENTE EN DIRECTION DE LA BUTEE 19 QUAND L'EXTREMITE DE LA TIGE 18 DU VERIN 14 S'APPROCHE DE LA BUTEE 19. APPLICATION EN PARTICULIER AUX BARRAGES HYDRAULIQUES.

Description

La présente invention concerne un système de

bouchure à clapet et vérin aval pour barrage hydraulique.

Cette bouchure mobile est disposée entre deux culées, qui sont établies, soit le long des berges aux extrémités du radier d'un barrage mobile, soit sur la

crête d'un barrage massif.

On connaît des systèmes de bouchure constitués par la juxtaposition d'éléments de petites dimensions, qui peuvent être manoeuvrés indépendamment les uns des autres. Ces éléments comprennent chacun un clapet qui peut occuper une position extrême quasi verticale, une deuxième position extrême sensiblement horizontale et

souvent des positions intermédiaires.

Ces éléments de bouchure mobiles peuvent com-

prendre un panneau de clapet, articulé sur le radier ou le corps du barrage et maintenu dans les diverses positions ci-dessus par un arcboutant prenant appui sur des crans

d'arrêt fixés au radier ou au corps du barrage.

On connaît également des éléments mobiles de bouchure, qui comprennent un chevalet articulé sur le radier

ou le corps du barrage et un panneau de clapet qui est lui-

même articulé autour d'un axe horizontal lié au chevalet.

L'arc-boutant est alors articulé sur le chevalet. Dans

les manoeuvres normales, le panneau de clapet et le cheva-

let restent collés l'un à l'autre, mais le degré de liberté supplémentaire introduit par l'interposition du chevalet

entre le panneau et le radier est avantageux en cas de choc.

Le terme "clapet" englobe non seulement le panneau de clapet

mais aussi les autres pièces mobiles qui y sont rattachées.

Il s'applique aussi bien au panneau de clapet articulé di-

rectement sur le radier qu'au panneau articulé sur un che-

valet pivotant ou à d'autres éléments juxtaposés de petites

dimensions agencés différemment.

Un système de bouchure, tel que visé dans la pré-

sente invention, est décrit dans le brevet français Numéro

2 148 836.

Selon ce brevet, le système de bouchure mobile

pour barrage hydraulique est muni d'un dispositif de man-

oeuvre qui comprend un vérin oscillant monté rotativement par rapport à un axe horizontal lié au radier ou au corps du barrage et un organe de butée orientable autour d'un axe horizontal lié au clapet, qui est agencé pour recevoir en appui l'extrémité de la tige du vérin pendant une

manoeuvre de ce clapet.

Ce brevet prévoit que, entre deux manoeuvres, la tige du vérin est rentrée à l'intérieur du corps du vérin, o elle baigne dans l'huile. Ainsi, la tige est protégée

de l'action de l'eau, sauf pendant les manoeuvres du cla-

pet, qui sont de courte durée. Cette action de l'eau risquerait de se traduire par une oxydation de la tige du vérin, si l'eau était acide, et par une érosion, si elle

contenait des matériaux en suspension.

Selon le brevet français N0 2 148 836, le sys-

tème comprend, en outre, un dispositif d'immobilisation du corps du vérin principal entre deux manoeuvres. Ce dispositif est asservi à l'alimentation du vérin en huile sous forte pression, de sorte que l'immobilisation est

supprimée automatiquement au début de chaque manoeuvre.

Le système comporte, de plus, un dispositif d'immobilisation de l'organe de butée du clapet entre deux manoeuvres. Ainsi, entre deux manoeuvres, le corps du vérin d'une part, et l'organe de butée du clapet d'autre part, conservent la position qu'ils occupaient à la fin d'une manoeuvre précédente. Au début d'une nouvelle manoeuvre, la tige du vérin sera donc orientée en direction de la butée qui sera elle-même convenablement disposée pour la recevoir. Ce système d'immobilisation fonctionnerait peut-être de manière satisfaisante. Il serait cependant

assez onéreux et relativement complexe, ce qui en rédui-

rait la fiabilité.

Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en réalisant un système de bouchure avec clapet et vérin aval dans lequel la tige du vérin est rentrée à l'intérieur du corps du vérin entre deux manoeuvres, et qui soit en même temps simple, fiable et économique. Le système de bouchure visé par l'invention comprend au moins un clapet pouvant prendre plusieurs inclinaisons prédéterminées autour d'un axe horizontal lié au radier ou au corps du barrage, chaque clapet étant muni d'un dispositif de manoeuvre comprenant, d'une part, un vérin monté oscillant sur le radier ou le corps du barrage en aval du clapet, et d'autre part, une butée mobile en rotation autour d'un axe horizontal porté par le panneau de clapet ou par le chevalet, et destinée à recevoir l'extrémité libre de la tige du vérin, des moyens étant prévus pour que, entre deux manoeuvres du clapet, la tige du vérin se rétracte entièrement dans le corps de ce dernier. *! Suivant l'invention, ce système de bouchure est caractérisé en ce que le vérin est associé à des moyens de rappel pour donner audit vérin une orientation extrême autour de son axe d'oscillation quand la tige du vérin est écartée de la butée, cette orientation extrême étant voisine des orientations que prend le vérin quand la tige

dudit vérin est au contact de la butée dans les diffé-

rentes inclinaisons prédéterminées du clapet, l'extrémité libre de la tige du vérin et la butée comprenant des moyens de guidage pour assurer un engagement franc de l'extrémité de la tige du vérin et de la butée quand ces

organes viennent en contact mutuel.

Ainsi, le dispositif assez complexe d'immobili-

sation du corps du vérin entre deux manoeuvres, tel que décrit dans le brevet français Numéro 2 148 836, n'est plus nécessaire. Après chaque manoeuvre du clapet, dès que la tige du vérin quitte la butée pour se rétracter dans le corps du vérin, les moyens de rappel du système conforme à l'invention donnent au vérin son orientation extrême. De ce fait, au début de la manoeuvre suivante, la tige sort du corps du vérin suivant l'orientation extrême précitée. Quand l'extrémité de la tige prend appui sur la butée du clapet, les moyens de guidage

amènent automatiquement l'extrémité de la tige en coln-

cidence avec la butée.

Selon une particularité de l'invention, les moyens de guidage précités comprennent une zone sphérique de la butée, traversée par ledit axe horizontal porté par le clapet, et une coupelle fixée sur l'extrémité libre de

la tige du vérin pour recevoir cette zone sphérique.

Comme la butée comporte une zone sphérique, son orientation est indifférente, et il est inutile de prévoir un dispositif d'immobilisation de la butée entre deux

manoeuvres du clapet.

La disposition précitée apporte donc une nou-

velle simplification à l'égard de l'art antérieur.

Selon une version avantageuse de l'invention, le dimensionnement de la coupelle est tel que, dans chacune desdites positions prédéterminées du clapet, le centre de la zone sphérique de la butée soit situé à l'intérieur du cylindre balayé par la coupelle quand le

vérin est disposé suivant l'orientation extrême précitée.

De ce fait, la coupelle peut venir en prise avec la zone sphérique de la butée, quelle que soit la position

prédéterminée du clapet.

Dans une version préférée de l'invention, le

système de bouchure comprend en outre un clapet en réduc-

tion installé à la portk visuelle d'un opérateur, et des moyens pour donner à ce clapet en réduction un mouvement

semblable à celui de l'un des clapets de la bouchure.

Cette version de l'invention permet à un opéra-

teur d'apprécier la position du clapet de bouchure par

simple observation du clapet en réduction.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention ressortiront encore de la description détaillée

qui va suivre.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté plusieurs réalisations

de l'invention.

- la Figure 1 est une vue en coupe transver-

sale d'un élément de bouchure mobile conforme à l'in-

vention, le clapet étant en position relevée, - la Figure 2 est une vue analogue à la Figure 1, le clapet étant en position couchée, - la Figure 3 est une élévation du chevalet comportant la butée du clapet,

- la Figure 4 est un schéma montrant la dis-

position du vérin et du clapet dans les diverses incli-

naisons du clapet, - la Figure 5 est une coupe partielle de la butée et de la coupelle perpendiculaire à l'axe de cette butée montrant la coupelle au moment o elle entre en contact avec la butée, le clapet étant dans sa position d'inclinaison prédéterminée la plus haute,

- la Figure 6 est une vue en élévation du che-

valet, avec arrachement, montrant une variante de réali-

sation de la butée, et

- la Figure 7 est une vue schématique du sys-

tème de commande hydraulique.

En référence à la Figure 1, le système de bou-

chure, monté sur un radier ou un corps de barrage 1,

comporte un clapet 2 comprenant un chevalet 3 et un pan-

neau de clapet 4. Le chevalet 3 comprend deux longerons

parallèles 5 réunis par deux traverses 6. Par une ex-

trémité de chacun des longerons 5 du chevalet 3, le panneau de clapet 2 est articulé au corps de barrage 1, au moyen d'un axe horizontal 7 porté par deux supports 8a, qui dépendent d'un seuil 8 régnant tout le long de la

bouchure et scellé dans le radier ou le corps du barrage.

Le panneau de clapet 4 est articulé à l'autre extrémité des longerons 5 du chevalet 3, selon un axe 9 parallèle à l'axe horizontal 3. Ce panneau de clapet 4

est sensiblement rectangulaire, et l'axe 9 est sensible-

ment disposé selon une médiane dudit panneau de clapet.

Le côté horizontal inférieur 10 du panneau de clapet 4

repose, en position de service, sur le seuil 8.

Un arc-boutant 11 est articulé au clapet 2 selon l'axe 9. Le pied de cet arc-boutant 11 prend l'appui dans l'un des crans d'arrêt 12 d'une glissière 13. Selon que le pied de l'arc-boutant 11 est en appui sur l'un ou l'autre des crans 12, le clapet 2 occupe

l'une ou l'autre des positions d'inclinaison prédéter-

minée, désignées à la Figure 4 par positions Pi, P2, P3.

Comme le montre la Figure 1, un vérin 14 est monté oscillant par rapport au corps de barrage 1 au

moyen d'un axe d'oscillation 15 en aval du clapet 2.

Un logement 16 est ménagé dans le barrage 1 pour le corps

17 du vérin 14.

Ledit logement est protégé par un capot, non représenté sur les Figures, contre le dépôt de produits solides qui, à la longue, risqueraient de limiter ou

d'interdir les mouvements du vérin dans son logement.

Des moyens de commande hydrauliques, décrits plus loin, permettent d'actionner le vérin 14, pour faire

sortir ou rentrer sa tige.

Sensiblement à égale distance entre l'axe hori-

zontal 7 et l'axe 9, le chevalet 3 du clapet 2 porte une butée 19 pour recevoir l'extrémité libre de la tige 18

du vérin 14.

Conformément- à l'invention, la butée 19 comprend des moyens de guidage pour assurer son engagement franc avec l'extrémité de la tige 18 du vérin 14, quand cette dernière vient au contact de ladite butée 19. Ces moyens

de guidage comprennent une zone sphérique 20. (Figure 3).

Cette zone sphérique 20 est reliée par deux renforts tronconiques 21 à un axe 22 qui la traverse en passant

par son centre. L'axe 22 est parallèle à l'axe hori-

zontal 7 et à l'axe 9. Chacune des extrémités de l'axe 22 est portée en rotation libre par une crapaudine 23

assujettie respectivement à un longeron 5 du chevalet 3.

En référence à la Figure 1, le vérin 14 est

associé à des moyens de rappel comprenant un positionne-

ment de l'axe d'oscillation 15 du vérin 14 tel, que le

centre de gravité du vérin 14 soit toujours situé à l'op-

posé de l'extrémité libre de la tige 18 relativement au-

dit axe d'oscillation 15, même lorsque cette tige 18 est

complètement sortie.

Ainsi, le vérin 14 tend en permanence à prendre une orientation extrême de direction AA', dans laquelle la base 24 du corps 17 est en appui contre une paroi 25

du logement 16.

Cette orientation extrême de direction AA' est voisine des orientations que prend le vérin 14 dans chacune des positions Pl, P2, P3 du clapet (voir Figure

4).

Dans l'exemple représenté, cette particularité résulte du fait que l'axe d'oscillation 15 du vérin 14 rencontre la tangente à 450, par rapport à l'horizontale, d'un cercle C sur lequel se déplace le centre de la zone sphérique 20 de la butée 19 au cours du mouvement du clapet 2. De plus, le point d'appui de la base 24 du corps 17 du vérin 14 sur la paroi 25 du logement 16 est situé de façon que la direction AA' de l'orientation du vérin soit sensiblement constituée par la tangente au cercle C. On a, en outre, prévu que l'orientation extrême du vérin 14 corresponde à celle qu'il prend quand sa tige 18 est au contact de la butée 19 pour l'une des positions

P3 des différentes positions possibles du clapet 2.

En effet, dans l'exemple représenté, les posi-

tions Pl, P2, P3 correspondent à une inclinaison pré-

déterminée du clapet 2 par rapport à la verticale res-

pectivement égale à 200, 350 et 450 environ.

Ainsi, quand le clapet occupe sa position P3, le centre de la zone sphérique 20 de la butée 19 est situé en un point o la direction AA' est tangente au cercle C. Il s'ensuit que, dans cette position P3 du clapet 2, l'axe de la tige 18, en s'étirant hors du corps 17 du vérin 14, rencontre le centre de la butée sphérique 19. L'emboîtement des deux pièces est donc

parfait dès qu'elles se rencontrent.

En position P2 du clapet 2, qui correspond à une inclinaison de 35 par rapport à la verticale, on voit que l'orientation du vérin 14, quand l'extrémité libre de la tige 18 est en appui sur la butée 19, est

très voisine de l'orientation extrême dudit vérin 14.

En position Pl du clapet 2, qui correspond à une inclinaison de 200 par rapport à la verticale,

l'angle séparant, d'une part, le vérin 14 quand l'ex-

trémité libre de sa tige 18 est en appui stable sur la

butée 19 et, d'autre part, la direction AA' de l'orien-

tation extrême dudit vérin 14 reste faible. En consé-

quence, la distance d (Figures 4 et 5) séparant le centre de la zone sphérique 20 et la direction AA' quand

le clapet 2 est en position Pl, est également faible.

On appelle D la distance, projetée sur l'hori-

zontale, séparant l'axe horizontal 7 et l'axe d'oscilla-

tion 15, H la même distance projetée sur la verticale, R la distance séparant l'axe horizontal 7 et l'axe 22, R étant par conséquent le rayon du cercle C.

En pratique, on peut avoir les valeurs numé-

riques suivantes, si la hauteur de la bouchure est faible: D = 1 200 millimètres H = 250 millimètres R = 600 millimètres De ces données, il résulte

d = 64 millimètres environ.

Si donc on adopte la géométrie décrite ci-

dessus pour la disposition du clapet 2 et du vérin 14, on obtient effectivement pour d une valeur faible si on

la compare à l'ampleur du dispositif.

Comme le'montre la Figure 5, l'extrémité libre de la tige 18 du vérin 14 comprend, comme la butée 19, des moyens de guidage pour assurer un engagement franc de cette extrémité de la tige 18 sur la zone sphérique

, quand ces organes viennent en contact mutuel.

Ces moyens de guidage comprennent une coupelle 26 fixée à l'extrémité de la tige 18. Cette coupelle 26 comporte un fond sphérique 27, de préférence de même

diamètre que la zone sphérique 20 de la butée 19, pro-

longé sur tout son pourtour par une bordure tronconique

28 sensiblement tangente à ce fond sphérique 27.

Le rayon S de la grande base de la bordure tronconique 28 est choisi de telle manière que dans chacune des positions Pl, P2, P3, le centre de la zone sphérique 20 est situé à l'intérieur du cylindre balayé

par la coupelle 26 quand la tige 18 se déplace par rap-

port au corps 17 du vérin 14 en orientation extrême.

En d'autres termes, dans le cas de l'exemple représenté, le centre de la zone sphérique 20 est situé, dans chacune des positions Pl, P2, P3 du clapet 2, à l'intérieur d'un

cylindre de rayon S et d'axe AA'.

Ceci revient à adopter, pour la grande base de la bordure tronconique 28 de la coupelle 26 un rayon S

plus grand que d.

De préférence, le rayon S est supérieur à d d'une distance sensiblement égale à la moitié du rayon

de la zone sphérique 20.

La profondeur Q de la coupelle 26 est inférieure à la différence entre le rayon de la zone sphérique 20 et

le rayon de l'axe 22 de la butée 19.

Sur la Figure 2, on voit le panneau de clapet 2 dans sa position couchée, voisine de l'horizontale, dans laquelle le vérin 14 est maintenu suivant une direction BB' par le poids du clapet 2 qui s'exerce au niveau de la butée 19 sur la coupelle 26, laquelle ne peut pas se

dégager de ladite butee 19, car la tige 18 est entière-

ment rétractée.

Cette position est stable du fait que le poids du clapet 2' est suffisant pour exercer au niveau de la butée 19 un moment, par rapport à l'axe d'oscillation 15, supérieur au moment exercé par le poids du vérin 14 par

rapport au même axe.

Le fonctionnement du système de bouchure con-

forme à l'invention est le suivant: On supposera d'abord que le clapet occupe l'une de ses positions Pl, P2, P3 et que la tige 18 du vérin 14

est rétractée dans le corps 17.

Le vérin 14, sous l'effet de son poids, est en appui sur la paroi 25 du logement 16, et est donc orienté

selon la direction AA'.

Pour changer la position du clapet 2, on com-

mande le vérin 14 de façon connue pour que la tige 18 sorte du corps 17. Au cours de ce mouvement, le vérin 14

conserve son orientation extrême, jusqu'à ce que la cou-

pelle 26 rencontre la zone sphérique 20 de la butée 19.

Comme le rayon S (Figure 5) est supérieur à la distance d, quelle que soit la position prédéterminée Pl, P2, P3 occupée par le clapet 2, cette rencontre il

aura lieu.

Comme de plus, ce rayon S est supérieur à la distance d d'environ la moitié du rayon de la zone sphérique 20, même en position Pi la plus défavorable pour la rencontre, non seulement cette rencontre aura

certainement lieu, mais, en outre, le bord de la cou-

pelle 26 rencontrera la zone sphérique 20 au-delà de son axe polaire GG' parallèle à la direction AA', en un point F dont le rayon associé de la zone sphérique 20 fait un angle T d'au moins 300 avec ledit axe

polaire GG'.

Dans 'la suite du mouvement d'extension de la tige 18, l'axe 22 de la zone sphérique 20 pivote dans ses crapaudines 23, et la zone sphérique 20 roule dans le fond sphérique 27 de la coupelle 26, pendant que le vérin 14 quitte son orientation extrême pour s'orienter

progressivement en direction du centre de la zone sphé-

rique 20. L'angle T étant prévu suffisamment grand, les mouvements des deux pièces se combineront comme il vient d'être indiqué, malgré les frottements inévitables dans les crapaudines 23, malgré le frottement autour de l'axe et malgré la prépondérance de poids du corps 17 du

vérin 14.

Le raisonnement comme l'expérience faite sur une maquette montrent, d'ailleurs, que ces déplacements

réciproques se produisent même si l'angle T est relati-

vement petit. Comme on le voit sur la Figure 5, l'angle

T ne changerait de signe que si l'écart d devenait supé-

rieur au rayon S de la coupelle.

Grâce à la symétrie sphérique des parties por-

tantes de la butée 19 et de l'extrémité de la tige 18, à savoir la zone sphérique 20 et la coupelle 26, dans le cas o la tige 18 du vérin 14 viendrait à tourner sur

son axe longitudinal au cours d'une manoeuvre, la ren-

contre de la coupelle 26 et de la zone sphérique 20 n'en serait pas affectée. Une telle rotation d'une tige de

vérin est d'ailleurs fréquente.

La suite de la manoeuvre s'effectue de façon connue, jusqu'à ce que le clapet 2 soit installé dans sa nouvelle position d'inclinaison prédéterminée Pi,

P2, p3.

On commande ensuite de façon connue le retrait de la tige 18. Au fur et à mesure que la coupelle 26 se

sépare de la butée 19, le vérin 14 reprend progressive-

ment son orientation extrême sous l'effet de son poids.

La tige 18 se rétracte jusqu'à occuper sa position

entièrement rétractée.

Avant de décrire la manoeuvre à effectuer pour

coucher le clapet 2, alors qu'il occupe l'une des posi-

tions Pi, P2 ou P3, il convient de rappeler les dispo-

sitions essentielles de la glissière, dont les formes, qui guident l'extrémité inférieure de l'arc-boutant dans tous ses déplacements, présentent les particularités suivantes.

Si, partant de la position P3, on relève légè-

rement le clapet, il suffit, grâce à un dispositif

d'échappement, de le laisser redescendre pour le coucher.

En partant de P2, on ne peut coucher directement, et il convient d'attEndre et de dépasser la position Pl. En partant de Pi, un léger déplacement vers l'amont suivi d'une descente amène, grâce à un autre échappement, le clapet en position P3. En partant de cette dernière position, on peut coucher le clapet, ainsi qu'il a été dit plus haut. Le détail des opérations à effectuer, pour passer d'une position à une autre, se déduit de ce

qui précède.

Pour faire passer le clapet en position couchée alors qu'il se trouve en position P3, on commande la tige

18 pour lui faire soulever le clapet 2, comme il est ex-

posé ci-dessus. On l'amène ainsi à une position un peu plus proche de la verticale que la position P3. En raison de la forme de la glissière 13, il suffit alors de laisser rentrer complètement la tige 18 du vérin 14, la pression de la zone sphérique 19 sur la coupelle 26 persistant jusqu'à la fin de cette manoeuvre. Lorsque

celle-ci est terminée, le panneau de clapet est hori-

zontal, la tige du vérin 14 est à fond de course, et

la zone sphérique 20 reste emboîtée dans la coupelle 26.

Pour ramener ledit clapet 2 de sa position couchée à l'une des positions Pl, P2, P3, on le soulève à l'aide du vérin 14, jusqu'à ce qu'il dépasse très légèrement l'une des positions Pl, P2 ou P3. On inverse alors le sens du mouvement de la tige 18 pour la faire rentrer complètement dans le corps 17 du vérin 14. Au début de ce mouvement de descente, la zone sphérique 20

exerce une pression sur la coupelle 26, mais cette pres-

sion cesse brusquement dès que le pied de l'arc-boutant

11 prend appui sur l'un des crans 12 de la glissière 13.

On voit ainsi que, par rapport à l'état de la

technique, la présente invention apporte une simplifica-

tion considérable aux systèmes de bouchure à clapet et

vérin aval antérieurs, tout en conservant tous les avan-

tages de ces derniers.

Le système antérieur ne pourrait fonctionner que si l'on parvenait à éviter toute défaillance de l'un

et-l'autre des deux procédés de blocage prévus. Le sys-

tème conforme à l'invention est moins coûteux et il est

surtout beaucoup plus fiable.

Comme le montre la Figure 6, selon une variante du système de butée, le chevalet 3 porte, au lieu de

l'axe 22, un axe fixe 22a sur lequel est montée en rota-

tion une sphère 19a.

Cette deuxième disposition permet d'adopter,

pour l'axe 22a, un diamètre inférieur à celui des ex-

trémités de l'axe 22. Une telle réduction de diamètre

facilite la rotation de la sphère.

Dans ce dernier système, comme dans le système comportant l'axe 22 tournant, une première adaptation réciproque des positions se produit lorsque les deux pièces se rapprochent l'une de l'autre la sphère l9a ou l'axe 22 tournent pendant que la coupelle, et avec elle la tige du vérin, se déplace pour que son axe vienne

rencontrer respectivement l'axe 22a ou 22.

Mais, dans le système comportant l'axe 22a fixe, et dans lui seul, une deuxième modification des positions réciproques se produit si la sphère 19a, s'étant légèrement déplacée sur son axe 22a, son centre ne se trouve plus rigoureusement dans le plan vertical de symétrie balayée par l'axe de la tige 18 du vérin. Ainsi qu'on l'a vérifié sur une maquette expérimentale, la coupelle 26 agit alors latéralement sur la sphère 19a pour la faire glisser sur l'axe 22a et la ramener dans le plan de symétrie. C'est cette fois la coupelle 26

* qui déplace la sphère 19a, et non plus l'inverse.

Ces changements de position interviennent avant que les deux pièces soient encastrées l'une dans l'autre,

de sorte que les efforts en cause restent faibles.

Il en va tout différemment lorsque l'encastre-

ment est complètement réalisé. A partir de ce moment, qu'on ait choisi l'une ou l'autre des deux formules de réalisation pour le système de butée, les deux pièces sont comme soudées l'une à l'autre, en ce sens que, dans la suite de la manoeuvre, elles ne subissent plus aucun

déplacement relatif.

Une comparaison permettra de mieux comprendre

la nature des relations réciproques des deux pièces.

Lorsqu'elles sont ainsi encastrées, l'ensemble est com-

parable à une bielle dont la tête est constituée par la

sphère 19, 19a, et le corps par la tige 18 du vérin.

Cette bielle présente la particularité de pouvoir, lorsqu'elle n'a pas d'efforts à transmettre, se diviser en deux parties, afin que le corps de la bielle aille momentanément se mettre à l'abri de la

rouille, dans le cylindre du vérin 14.

Après une séparation, les deux pièces revien- nent au voisinage l'une de l'autre et elles se déplacent

réciproquement pour se resouder.

On a indiqué le processus à suivre pour faire

passer un clapet d'une position à une autre. Ce pro-

cessus comporte toujours une sortie de la tige du vérin

suivie d'une rentrée consécutive.

Pour commander ces déplacements de la tige du vérin, on a indiqué plus haut que l'on procédait de façon connue, mais un dispositif inédit est toutefois

prévu dans le cadre de la présente invention.

Ce dispositif permet à l'opérateur de suivre,

le détail des déplacements complexes du pied de l'arc-

boutant dans la glissière. Si un incident, d'ailleurs fort improbable, venait à se produire au cours d'une

manoeuvre, l'opérateur paurnm ainsi en déterminer facile-

ment l'origine. Si, au contraire, on se contentait de

mettre à sa disposition des boutons poussoirs comman-

dant les diverses manoeuvres, -il ne pourrait pas connaître

d'une façon simple l'origine d'un dérangement.

Il est difficile pour l'opérateur d'observer directement ces déplacements, qui s'effectuent sur le radier du barrage et sous le niveau de la retenue aval, mais, comme on va le voir, on peut lui en donner une

vision symbolique.

A cet effet, on place dans la cabine de man-

oeuvre un élément de barrage de dimensions réduites et on fait en sorte que cet élément se déplace en restant constamment dans une positionsemblable à celle qui est occupée par l'élément du barrage dont on commande le

déplacement.

La Figure 7 représente l'un des dispositifs hydrauliques qui peuvent être utilisés pour réaliser

le synchronisme en question.

Sur cette Figure 7, on a adopté pour l'élément réduit, une échelle linéaire de réduction de 1/5 par rapport à l'élément de bouchure, ce qui correspond à

une division par 125 des volumes d'huile.

En référence à la Figure 7, on voit en 14 le vérin associé à l'élément que l'on va manoeuvrer, et qui se trouve évidemment dans le barrage. Le vérin 30 de l'élément réduit se trouve au contraire dans le poste de commande. Le moteur électrique 31 actionne par une courroie crantée 34 une grosse pompe à huile 32 et, par une deuxième courroie 34a, une petite pompe 33. Le débit refoulé par cette dernière est, dans le cas du rapport linéaire 1/5, cent vingt cinq fois plus faible que celui

de la grosse pompe 32.

Les pompes 32, 33 alimentent des distributeurs 36 et 36a dont les leviers de commande sont couplés par

une barre 37. Des ecGluites 38,38a, 39,39a, représentent sym-

boliquement l'ensemble de la distribution alimentant,

par l'intermédiaire d'un jeu de valves commandées élec-

triquement par des boutons, le compartiment supérieur et le compartiment inférieur du vérin 14 correspondant à

l'un quelconque des clapets constituant la bouchure.

Au moment de la mise en marche du moteur, les

distributeurs 36, 36a sont l'un et l'autre dans une posi-

tion telle que l'huile retourne à la réserve 35 par les

conduites 40 et 40a.

Par l'intermédiaire d'un levier, qui n'est pas représenté, on déplace vers la droite ou vers la gauche

la barre 37 d'accouplement des commandes des distribu-

teurs 36 et 36a. L'huile refoulée va soit dans le com-

partiment supérieur des deux vérins, soit dans le com-

partiment inférieur. Les déplacements des deux tiges de vérins seront donc homothétiques et il en sera de même de l'élément du barrage et de la maquette placée sousles yeux du mécanicien. C'est en observant les déplacements du pied de l'arc-boutant dans la glissière en réduction que le mécanicien procédera au déplacement

vers la droite ou vers la gauche de la barre d'accouple-

ment 37 pour provoquer la montée ou la descente des clapets. Ce dispositif de commande du clapet se combine

avec le système coupelle-sphère et conforte ses avan-

tages d'automaticité en limitant au maximum les inter-

ventions de l'opérateur sur le radier ou corps de barrage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits, et de nombreux aménagements, modifications ou perfectionnements peuvent

y être apportés, sans sortir du cadre de l'invention.

C'est ainsi que, par exemple, les moyens de rappel pour donner au vérin 14 son orientation extrême, peuvent comprendre un ressort agissant entre le radier ou corps de barrage 1 d'une part, et le vérin 14 d'autre part. Il est également possible de prévoir que le clapet ne comprenne pas de chevalet 3, le panneau de clapet étant directement articulé au corps de barrage

et portant de façon articulée, la butée et l'arc-boutant.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Système de bouchure pour barrage hydrau-

lique comprenant au moins un clapet pouvant prendre plusieurs inclinaisons prédéterminées autour d'un axe horizontal lié au radier ou au corps du barrage, chaque

clapet étant muni d'un dispositif de manoeuvre compre-

nant, d'une part, un vérin monté oscillant sur le radier ou le corps du barrage en aval du clapet, et d'autre

part une butée mobile en rotation selon un axe hori-

zontal porté par le clapet et destinée à recevoir l'ex-

trémité libre de la tige du vérin, des moyens étant prévus pour que, entre deux manoeuvres dudit clapet, la tige du

vérin se rétracte entièrement dans le corps de ce der-

nier, caractérisé en ce que le vérin est associé à des

moyens de rappel pour donner audit vérin une orienta-

tion extrême autour de son axe d'oscillation quand la tige du vérin est écartée de la butée, cette orientation extrême étant voisine des orientations que prend le vérin quand la tige dudit vérin est au contact de la butée dans les différentes inclinaisons prédéterminées du clapet, l'extrémité de la tige du vérin et la butée

comprenant des moyens de guidage pour assurer un engage-

ment franc de l'extrémité de la tige du vérin et de la

butée, quand ces organes viennent en contact mutuel.

2. Système de bouchure conformé à la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent une zone sphérique de la butée traversée par ledit axe horizontal porté par le clapet, et une coupelle fixée sur l'extrémité libre de la tige du vérin

pour recevoir cette zone sphérique.

3. Système de bouchure conforme à la revendi-

cation 2, caractérisé en ce que le dimensionnement de la coupelle est tel que, dans chacune desdites positions prédéterminées du clapet, le centre de la zone sphérique de la butée est situé à l'intérieur du cylindre balayé par la coupelle, quand le vérin est disposé suivant

l'orientation extrême précitée.

4. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la direc-

tion du vérin dans son orientation extrême est tangente au cercle décrit par le centre de la zone sphérique

autour de l'axe du clapet, et en ce qu'en une des posi-

tions prédéterminées du clapet, le centre de la zone sphérique est situé au point o la direction de l'orientation extrême du vérin est tangente audit cercle

décrit par le centre de la zone sphérique.

5. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens

de rappel précités comprennent le fait que le centre de gravité du vérin reste situé du même côté par rapport à son axe d'oscillation, quelle que soit la position de

la tige dudit vérin.

6. Système conforme à l'une des revendications

1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de rappel com-

prennent un ressort de rappel monté entre le vérin, d'une

part, et le radier ou corps du barrage, d'autre part.

7. Système conforme à l'une des revendications

1 à 6, dans lequel le corps du vérin est disposé dans un logement ménagé dans le radier ou le corps du barrage, caractérisé en ce que, dans l'orientation extrême du vérin, les.moyens de rappel maintiennent le corps de ce

vérin en appui sur une paroi de ce logement.

8. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le clapet

peut, en outre, prendre une position couchée dans la-

quelle la tige du vérin est entièrement rétractée dans le corps du vérin quand la zone sphérique est au contact de la coupe le, et dans laquelle le vérin est écarté de

son orientation extrême sous l'effet du poids du clapet.

9. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la coupelle

comprend un fond sphérique dont le diamètre est sen-

siblement égal à celui de la zone sphérique de la butée.

10. Système de bouchure conforme à la revendi-

cation 9, caractérisé en ce que le fond sphérique pré-

cité est prolongé sur son pourtour par une bordure tron-

conique sensiblement tangente à ce fond sphérique.

11. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 1 a 10, caractérisé en ce que l'axe de

rotation horizontal porté par le clapet comprend une tige horizontale solidaire de la zone sphérique de la butée et montée en rotation à ses deux extrémités entre deux crapaudines du clapet, cette zone sphérique se

raccordant à la tige par deux renforts tronconiques.

12. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'axe hori-

zontal portant la butée est fixe et traverse une pièce de butée, qui est susceptible de tourner autour dudit

axe et qui comporte une zone centrale sphérique.

13. Système de bouchure conforme à l'une des

revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend,

en outre, un clapet en réduction destiné à être installé à la portée visuelle d'un opérateur, et des moyens pour donner à ce clapet en réduction un mouvement semblable à

celui de l'un des clapets de la bouchure.