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"Dispositif de filtre immergé à dépression" Selon le concept d'ensemble de la revendication 1, la présente invention se rapporte à un dispositif de filtre immergé à dépression destiné à l'épuration de liquides pollués.
Connu par la description du brevet DE 37 41 226 C2, un tel dispositif de filtre immergé à dépression destiné à l'épuration de liquides pollués et employé par exemple dans l'usinage par enlèvement de copeaux, présente un compartiment à liquide épuré qui est aménagé également à l'intérieur du bassin de sédimentation abritant le compartiment à liquide usagé, plus précisément sous ce compartiment, dans un enfoncement du bassin, la plaque de filtrage surmontée de la bande filtrante étant disposée dans le bassin de sédimentation, entre le compartiment à liquide usagé et le compartiment à liquide épuré.
En cas de travaux de nettoyage dans le bassin de sédimentation. d'autres travaux d'entretien mais aussi de travaux de réparations sur la plaque de filtrage, cet agencement implique d'interrompre le fonctionnement du dispositif de filtre immergé à dépression, de pomper tout le contenu du bassin de sédimentation et, en outre, de démonter la chaîne rotative de grattage qui se trouve dans le bassin et la bande filtrante, que l'on retire d'un rouleau de réserve.
Ces opérations demandent un investissement de temps relativement élevé. d'où des frais assez importants.
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La présente invention a pour objectif d'élaborer un dispositif de filtre immergé à dépression que l'on destine à l'épuration de liquides pollués, qui est du type mentionné au début de ce texte et sur lequel il sera possible d'exécuter des travaux de nettoyage, d'entretien et/ou de réparation d'une manière simplifiée et avec des interruptions de fonctionnement qui ne seront que brèves, sinon pratiquement inexistantes.
Pour atteindre cet objectif, le dispositif de filtre immergé à dépression que l'on destine à l'épuration de liquides pollués et qui est du type mentionné au début de ce texte est doté des caractéristiques indiquées dans la revendication 1.
Etant donné que, d'une part, le compartiment à liquide épuré est disposé à l'intérieur d'un boîtier distinct du bassin de sédimentation formant le compartiment à liquide usagé et que, d'autre part, ce boîtier peut être immergé dans ce compartiment à liquide usagé afin de faire fonctionner le filtre à dépression, il est possible, par exemple, de soumettre cette unité mobile, composée d'un compartiment à liquide épuré, d'un boîtier, d'une plaque de filtrage et d'une bande filtrante, à des entretiens, des réparations, des nettoyages ou d'autres opérations de ce genre, sans qu'il faille pour autant pomper tout le contenu du bassin de sédimentation ni interrompre de manière substantielle ou persistante le fonctionnement du dispositif.
Pour des réparations dont on peut escompter qu'elles seront de longue durée. il est par ailleurs possible de faire descendre dans le compartiment à liquide usagé une unité de secours, si bien que l'interruption de fonctionnement qui en résulte est pratiquement négligeable.
Les caractéristiques de la revendication 2 aboutissent à une simplification supplémentaire de l'unité de compartiment à liquide épuré-y compris par rapport à l'état de la technique dans lequel la bande filtrante est retirée d'un rouleau de réserve-grâce à la manière dont la bande filtrante est utilisée en boucle et donc de manière continue. On épargne ainsi la consommation de matériau de
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bande filtrante, ce qui évite les inconvénients du système courant, dans lequel la bande filtrante, utilisée dans une plus grande mesure, doit être éliminée. L'agrandissement de la surface de filtrage autour du boîtier du compartiment à liquide épuré constitue un autre avantage.
Les caractéristiques de la revendication 3 débouchent sur une réalisation avantageuse de la plaque de filtrage.
On a prévu les caractéristiques répondant à la revendication 4 pour pouvoir tendre simplement la bande filtrante rotative et réaliser une installation mutuellement étanche des deux compartiments du boîtier de compartiment à liquide épuré. Pour cela, il est opportun de fabriquer les deux portions encastrables du boîtier de compartiment à liquide épuré conformément aux caractéristiques de la revendication 5 et/ou de la revendication 6.
Les caractéristiques conformes à la revendication 7 sont conçues pour permettre l'entraînement continu de la bande filtrante en boucle. Cet entraînement peut s'effectuer par exemple à l'aide d'un moteur pneumatique ou hydraulique, l'impulsion d'entraînement pouvant résulter de la différence de pression entre les deux faces de la bande filtrante. C'est dans ce but qu'ont été prévues les caractéristiques correspondant à la revendication 8. qui visent à aboutir à une transmission mécaniquement simple et sûre de l'entraînement du mécanisme d'avancée graduelle à la bande filtrante.
Pour que le compartiment à liquide usagé puisse bien descendre dans l'unité de compartiment à liquide épuré, on a prévu dans un autre exemple de réalisation de la présente invention les caractéristiques exposées dans la revendication 9. Il est par ailleurs également possible d'appliquer les mesures conformes à l'invention à des dispositifs de filtre immergé à dépression existants. en installant un bâti similaire dans le bassin de sédimentation déjà en place. Pour cela. il est judicieux de prévoir les caractéristiques conformes à la revendication 10. de façon à ce
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qu'en cas de poursuite de la progression de la bande filtrante continue les déchets rejetés par celles-ci se sédimentent au fond du récipient de décharge et puissent être déchargés grâce, par exemple, à une bande transporteuse.
L'unité de compartiment à liquide épuré peut par exemple occuper l'essentiel de la surface plane du fond du bassin de sédimentation. Mais il est également possible, selon les caractéristiques de la revendication 11, de maintenir prêtes à l'immersion dans le compartiment à liquide usagé plus d'une unité de compartiment à liquide épuré, soit pour un fonctionnement continu, soit d'après l'importance de la pollution du liquide sur le moment, soit comme unité de secours.
Les revendications conformes à la revendication 12 visent à empêcher l'infiltration de liquide pollué dans le compartiment à liquide épuré au moment où ce dernier est retiré du compartiment à liquide usagé ou y est plongé. A cet effet, il est indiqué, selon les caractéristiques de la revendication 13, d'aboutir à ce que, d'une manière simple et automatique, le compartiment à liquide épuré
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soit respectivement obturé lorsqu'il est enlevé ou raccordé au tuyau de dépression lorsqu'il est en position abaissée ou position de fonctionnement.
Le mouvement de la bande filtrante rotative permet certes d'évacuer les déchets qui la recouvrent, ne fût-ce que par le déplacement continu de cette bande filtrante combiné à l'action de la gravité. mais selon un autre exemple de réalisation de la présente invention. ce processus est énergiquement soutenu par les caractéristiques de la revendication 14.
A cet effet. le dispositif de nettoyage utilise, suivant les caractéristiques de la revendication 15. des buses de pulvérisation alimentées par un agent nettoyant filtré. Cette façon de faire procure une possibilité de nettoyage qui supprime la nécessité d'un recours supplémentaire à une adduction et une évacuation d'un
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produit de nettoyage. z
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On pourra relever d'autres particularités de l'invention dans la description ci-après, qui expose et explique cette invention de manière plus approfondie à l'aide de l'exemple de réalisation illustré dans les dessins.
Ces derniers montrent : à la fig. 1, une représentation schématique en perspective d'un dispositif de filtre immergé à dépression, suivant un exemple de réalisation privilégiée de la présente invention ; à la fig. 2, une représentation agrandie et partiellement en écorché d'une unité de compartiment à liquide épuré du
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dispositif de filtre immergé à dépression d'après la fig. 1 : ZD à la fig. 3, une coupe selon la ligne III-III de la fig. 2 ; ZD- à la fig. 4, en représentation agrandie et schématique, ZD c d'une installation de nettoyage du dispositif de filtre immergé à dépression selon la fig. 1 ; et à la fig. 5, en représentation schématique, le couplage et le découplage de l'unité de compartiment à liquide épuré et du tuyau de dépression.
Le dispositif de filtre immergé à dépression 10 suivant la présente invention. dont la fig. 1 donne une vue d'ensemble, sert à épurer des liquides pollués et susceptibles d'être filtrés, par exemple de l'eau, des émulsions. des huiles. d'autres matières de ce genre ou encore les effluents issus de l'usinage par enlèvement de copeaux. le liquide épuré étant recyclé dans le processus de traitement. Le dispositif de filtre immergé à dépression 10 est doté d'un bassin de sédimentation Il. qui forme un compartiment à liquide usagé 13 dans lequel du liquide usagé provenant. par exemple. d'une machine d'usinage par enlèvement de copeaux. est acheminé par la canalisation 12. Dans la zone du compartiment à liquide usagé 13, le bassin de sédimentation Il a reçu une forme parallélépipédique pour l'essentiel.
Le long du fond plat 14 du bassin de sédimentation 11 ou du compartiment à liquide usagé 13. on a prévu pour faire
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progresser les matières solides sédimentées un dispositif de transport rotatif qui affecte, par exemple, la forme d'un système de raclage et, par une rampe qui s'élève d'une extrémité du fond 14, aboutit dans une chambre de déversement 18 exempte de liquide usagé et par l'intermédiaire de laquelle les matières de déchet tombent dans un récipient de collecte 19 mobile ou sont évacuées par bandes transporteuses.
Sur une des faces latérales 21 du bassin de sédimentation Il est fixé un système de levage 22 qui permet de faire descendre dans le compartiment à liquide usagé 13 une unité de compartiment à liquide épuré 23 dotée d'un compartiment à liquide épuré 35 et de l'en retirer jusqu'au-dessus du niveau du liquide usagé ou jusqu'audessus du bord supérieur du compartiment à liquide usagé 13. En position abaissée, l'unité de compartiment à liquide épuré 23 est, d'une manière encore à décrire, reliée ou susceptible de l'être avec un tuyau de dépression 24 qui est situé dans la paroi latérale 21 et débouche dans le compartiment à liquide usagé 13.
Le tuyau de dépression 24 est raccordé par l'intermédiaire d'une valve 27 au côté aspirant d'une pompe 26, dont le côté refoulant est le point de départ d'une canalisation 28 menant à une machine d'usinage, par exemple par enlèvement de copeaux, non représentée, tandis qu'une seconde canalisation 29 communique par une valve 30 avec un dispositif de nettoyage 71, non encore décrit. de l'unité de compartiment à liquide épuré 23.
Comme la fig. 2 le fait particulièrement bien ressortir. l'unité de compartiment à liquide épuré 23 possède un boîtier 36 composé de deux portions de boîtier qui s'encastrent l'une dans l'autre : une portion de boîtier fixe 38 et une portion de boîtier mobile 37.
Chacune de ces portions de boîtier 37 et 38. qui se recouvrent mutuellement et sont montées de manière étanche l'une par rapport à l'autre, est pourvue de parois latérales. respectivement 41, 42 ou 43. 44. Ces parois sont arrondies en forme de demi-cercle à leurs extrémités libres opposées. Une plaque de filtrage 48 et 49 en circuit et ayant la forme d'une tôle perforée et/ou d'un tamis à
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fentes est maintenue entre chacune des paires de parois latérales associées (41 et 42 ; 43 et 44), auxquelles elle est reliée de manière étanche. Les deux portions de boîtier ont des dimensions telles qu'il ne subsiste entre les deux zones partiellement emboîtées l'une dans l'autre qu'une fissure très réduite, tout juste suffisante à permettre un déplacement mutuel sans frottement.
La partie mobile 37 peut être déplacée dans la partie fixe 38 à l'aide d'une vis de réglage, selon une manière qui n'a pas été montrée.
Parallèlement aux parois latérales 41-44, le boîtier 36 est entouré d'une bande filtrante 51 continue et constituée de toile plastique ou métallique. avec une ouverture de mailles d'au moins 10 um, ou de non-tissé. Le montage de la bande filtrante 51 s'effectue en faisant se rejoindre ou en poussant l'une dans l'autre les portions de boîtier 37 et 38. Lorsqu'ensuite on écarte à nouveau les portions de boîtier 37 et 38, la bande filtrante continue s'allonge et se raidit d'autant. Selon la fig. 3, la bande filtrante 51 est bordée de part et d'autre par deux paires de profils d'élastomère 52 et 53 entre lesquelles elle est tendue et dont le profil inférieur 53 est doté de profils de courroie crantée à entraînement par adhérence, qui y ont été fixés, par exemple, grâce à un procédé de vulcanisation.
Selon la fig. 2. un arbre d'entraînement 56 est logé dans les deux parois latérales 41 et 42. à une extrémité libre de la portion de boîtier mobile 37. de manière à pouvoir y tourner. Des poulies pour courroie crantée 57 et 58 (ou des poulies pour courroie trapézoïdale. voire d'autres systèmes similaires) sont fixées par le côté extérieur à l'arbre 56. de manière à tourner avec celui-ci, dont les deux extrémités traversent les parois latérales 41 et 42. A l'extrémité libre de la portion fixe de boîtier 38. la bande filtrante
51 est conduite par les bords et de manière étanche aux liquides contre les faces intérieures du profil d'élastomère 53 sur la zone concernée de la piste rotative du boîtier 36.
C'est sur cette piste de guidage et les poulies pour courroie crantée 57 et 58 (représentées) de l'arbre d'entraînement 56 que sont placés les
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deux profils d'élastomères 59,60 qui tournent parallèlement l'un par rapport à l'autre.
Les parois latérales 41,42, 43 et 44 des portions de boîtier 37 et 38 recouvrent de part et d'autre les poulies pour courroie crantée 57 et 58 et les courroies crantées 59, 60 d'une manière telle que grâce aux profils de rebord inférieurs 53, ils assurent l'étanchéisation du compartiment à liquide épuré 35 de l'intérieur du boîtier par rapport au compartiment à liquide usagé 13 durant la rotation de la bande filtrante 51 dans le sens de la flèche A.
L'arbre d'entraînement 56 est relié de manière solidaire à l'engrenage 62 d'un mécanisme d'avancée graduelle 61 dont le cliquet 63 est commandé par une unité d'entraînement 64 située à l'intérieur du compartiment à liquide épuré 35. Cette unité peut être actionnée de manière pneumatique, hydraulique ou autre.
L'unité d'entraînement 64 est commandée d'une manière (non représentée) par la différence de pression entre la face interne et externe de la bande filtrante 51, c'est-à-dire par la différence de pression entre le compartiment à liquide épuré 35 et le
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compartiment à liquide usagé 13. de telle manière qu'en cas de différence de pression trop importante,-en d'autres termes, lorsque la bande filtrante 51 est par trop sollicitée-. celle-ci est déplacée dans le sens de la flèche A. Il est par ailleurs possible de faire se mouvoir la bande filtrante 51 à intervalles de temps préétablis ou de la faire tourner en continu.
Aménagé à l'intérieur du compartiment à liquide épuré 35. le dispositif de nettoyage 71 (fig. 4) présente une barre à buses 72 disposée sur toute la largeur de la portion mobile du boîtier 37 dans la zone située sous l'arbre d'entraînement 56. Cette barre à buses 72. dont les buses-non représentées dans leur totalité mais simplement indiquées par les flèches C suggérant la direction de pulvérisation du liquide-sont orientées vers le bas.
en direction de la face interne de la bande filtrante 51. est pourvue à une de ses extrémités d'une tuyauterie 73 qui peut être raccordée-et l'est effectivement lorsque le filtre est en action-avec la seconde
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canalisation 29 susmentionnée par l'intermédiaire d'un conduit souple flexible qui aboutit à l'extérieur via le bord supérieur du bassin de sédimentation Il. Le nettoyage de la bande filtrante par rinçage du compartiment à liquide épuré 35 depuis l'intérieur au moyen d'un liquide épuré ou filtré s'effectue de préférence au moment où la bande filtrante 51 poursuit son mouvement, de manière à la débarrasser des déchets (gâteau de filtre). que le dispositif de raclage permet alors d'évacuer en même temps que les matières solides en cours de sédimentation.
La valve 30 qui déclenche le dispositif de nettoyage 71 est commandée par ailleurs au moyen du mécanisme d'avancée graduelle 61.
Le système de levage 22 présente deux rails de roulement verticaux 76 et 77, dotés sur leur longeron transversal supérieur 78 des roulettes de renvoi 79 et d'une commande à manivelle 80. L'unité de compartiment à liquide épuré 23 est fixée sur un support transversal 81 qui a reçu la forme d'un chariot dont les roulettes latérales 82 et 83 peuvent se déplacer le long des rails de roulement 76 et 77. Le support transversal 81 est relié à la commande à manivelle 80 par le biais de deux tronçons de câble 84 et 85. Il est ainsi possible de déplacer manuellement (mais aussi à l'aide d'un moteur) l'unité de compartiment à liquide épuré 23 en hauteur le long du système de levage 22.
La position haute ou position d'entretien est représentée à la fis. 1 par des traits discontinus : dans tous les cas. elle est située au-dessus de la surface du liquide usagé, de préférence au-dessus du bord du bassin de sédimentation 11. La position basse ou position de fonctionnement. illustrée en lignes continues à la fig. 1. se place à une faible distance au-dessus du dispositif de raclage 16.
Pour relier le compartiment à liquide épuré 35 au tuyau de dépression 24 dans cette position de fonctionnement. on a pourvu la paroi extérieure 66 du bassin 11 et la paroi latérale 43 du compartiment à liquide épuré 35 d'orifices. respectivement 87 et
86 communiquant entre eux ou susceptibles de pouvoir être mis dans une telle relation. Pratiqué dans la paroi extérieure 66 du
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bassin 11, l'orifice 87 est limité par un encadrement fixé par l'intérieur sur la paroi extérieure 66. L'encadrement 88, qui fait saillie vers l'intérieur depuis la paroi extérieure 66 dans une zone située entre les deux rails de roulement 76 et 77, présente à une certaine distance vers l'intérieur un logement de clavette 90 s'ouvrant vers le haut, avec des surfaces d'étanchéisation latérales.
L'orifice 86 pratiqué dans la paroi latérale 43 du compartiment à liquide épuré 35 est pourvu d'une bordure en forme de contreclavette 91 et peut être obturé de manière étanche ou l'est effectivement par une plaque coulissante 89 en forme de qui peut être amenée contre elle ou en être retirée dans le sens de la double flèche B.
Dans la partie supérieure de la fig. 5. l'unité de compartiment à liquide épuré 23 en position relevée (par exemple pour l'entretien) est représentée avec l'orifice 86 obturé de manière étanche par la plaque d'arrêt 89. Lorsque l'unité de compartiment à liquide épuré 23 est abaissée, le bord inférieur recourbé de la plaque d'arrêt 89 entre en contact avec le bord supérieur de l'encadrement fixe 88 sur le bassin 11 et est poussé vers le haut. Simultanément, l'encadrement de contre-clavettage 91 pénètre dans le logement de clavette 90. formant un assemblage solide et étanche autour des orifices 86 et 87. Pendant le mouvement de couplage et de découplage. il n'y a jamais qu'une seule liaison de l'unité de compartiment à liquide épuré 23 avec le tuyau de dépression 24.
Dans la situation inverse. c'est-à-dire lorsque l'unité de compartiment à liquide épuré 23 remonte. l'orifice d'accès 87 s'obture grâce à la possibilité laissée à la plaque d'arrêt 89 de se mettre en position de fermeture sous l'effet de son propre poids
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une fois qu'il est dégagé de l'encadrement 88.
1 Suivant la fig. 1. on ne maintient qu'une seule unité de compartiment à liquide épuré 23 susceptible de descendre ou d'être immergée dans le bassin de sédimentation 11 : elle n'occupe alors que partiellement la surface du fond de ce bassin de sédimentation 11 ou du compartiment à liquide usagé 13. Suivant un autre exemple
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de réalisation, non illustré, de la présente invention, plusieurs unités à compartiment à liquide épuré sont maintenues dans le compartiment à liquide usagé 13 grâce à des rails de roulement supplémentaires.
Ces autres unités à compartiment à liquide épuré 23 peuvent soit faire office d'installation de secours en cas de travaux d'entretien ou de réparation, soit fonctionner en permanence dans le compartiment à liquide usagé 13, soit être mises en action lorsque un liquide qui ne présente pas un degré de pollution constant dépasse un taux de pollution bien déterminé.