CA1054165A

CA1054165A - Method device for collecting solid components immersed in water

Info

Publication number: CA1054165A
Application number: CA258,506A
Authority: CA
Inventors: Jacques Deliege; Michel Giot
Original assignee: Union Miniere NV SA
Current assignee: Umicore NV SA
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1976-08-05
Publication date: 1979-05-08
Also published as: AU1666676A; NL7608754A; DE2635362C3; GB1551926A; LU73155A1; JPS5238401A; AU512169B2; FR2320393A1; BE844895A; DE2635362B2; DE2635362A1

Abstract

Appareil pouvant être déplace sur une surface recouverte d'eau, destiné à la collecte d'éléments solides, tels que les nodules polymétalliques des fonds océaniques, reposant sur cette surface ou partiellement enfoncés dans celle-ci, caractérisé par un corps enveloppant livrant passage à l'eau, aux éléments solides ainsi qu'aux matières parasites les accompagnant, ce corps comportant; une entrée, un passage convergent et un dispositif de collecte constitué d'un peigne dont les dents pénètrent dans ladite surface; au-delà du dispositif de collecte, une surface perforée inclinée sur laquelle les éléments solides montent en étant débarrassées des matières parasites qui les accompagnent;et une chambre de collecte pourvue de moyens d'evacuation des éléments solides vers la surface de l'eau ainsi qu'une sortie pour la dispersion des matières non évacuées vers la surface. Le procédé pour collecter des nodules polymétalliques recouvrant les fonds marins au moyen de cet appareil est caractérisé en ce que l'on entraîne l'appareil le long du fond de l'eau et que l'on saisit les nodules à l'aide d'un peigne de l'appareil qui pénètre légèrement dans la couche superficielle du fond. et que l'on utilise la différence de vitesse de l'eau à l'intérieur de l'appareil par rapport à l'extérieur de l'appareil pour soulever les nodules, pour faire monter ces nodules sur une surface inclinée perforée où ils sont débarrassés des matières parasites, pour rassembler les nodules dans la chambre de collecte, et les évacuer vers la surface de l'eau.Apparatus which can be moved on a surface covered with water, intended for the collection of solid elements, such as the polymetallic nodules of the ocean floor, resting on this surface or partially sunk in it, characterized by an enveloping body giving passage to water, solid elements and parasitic matter accompanying them, this body comprising; an inlet, a converging passage and a collecting device consisting of a comb, the teeth of which penetrate said surface; beyond the collection device, an inclined perforated surface on which the solid elements rise while being freed of the parasitic materials which accompany them; and a collection chamber provided with means for evacuating the solid elements towards the surface of the water thus only an outlet for the dispersion of the non-discharged materials towards the surface. The method for collecting polymetallic nodules covering the seabed by means of this apparatus is characterized in that the apparatus is driven along the bottom of the water and that the nodules are captured using a device comb which penetrates slightly into the surface layer of the bottom. and that we use the difference in speed of the water inside the device compared to the outside of the device to lift the nodules, to mount these nodules on a perforated inclined surface where they are rid of parasitic materials, to collect the nodules in the collection chamber, and evacuate them to the surface of the water.

Description

105~ 5 La présente invention se rapporte à un procédé
ainsi qu'~ un appareil deqtinés à la collecte d'~l~ments solides immergés dans l'eau. Plus particulièrement, il convient pour l'e~traction de nodule~ polymétalliques re-couvrant les fonds marins ou océaniques.
Différents principes et appareils ont ~té propos~s à cette fin. Ils présentent généralement l'inconvénient de recueillir non seulement les nodules, mais encore en subs-tance toute la couche morcelée, pâteuse ou pulvérulente qui les entoure (dé~ign~e ci-apras par matière parasite), ce qui, comme c'est le cas pour l'argile, nécessite une séparation ou un traitement ultérieur.
Il en résulte généralement les inconvénients sui-vants:
- ces appareils effectuent un travail dont la majeure partie est inutile et donnent lieu ~ une perte d'~nergie subs-tantielle, surtout lorsque le volume ou le poids de nodules -~ ne représente qu'une faible partie du volume ou du poids de mati~re recueillie;
20 - il faut prévoir des dispositifs complémentaires pour séparer ultérieurement les nodules de la matiare parasite; cette complication de l'appareil entraine un accroissement dom-mageable de ses dimensions et de son ooût.
Selon un proc~dé connu, un dispositif avec pompe aspire globalement les nodules et la matiare parasite qui les entoure: contrairement à ce qui est souhaité, ce sont les particules les plus fines qui sont préférentiellement re-cueillies; en outre, l~aspiration des nodules suppose une vitesse plus grande du fluide entraineur, donc une dépense 3o d'énergie accrue.
En plu~ de l'inconvénient énergé~ique, il y a lieu de noter tous les désavantages liés ~ l'utilisation de tur-~k l(~S~ ;5 bomachines et de moteurs electriques puissants dans un milieu hos-tile et même inaccessible pour l'entretien s'il s'agit de fonds oceaniques à plusieurs kilomètres de profondeur.
La presente invention propose un procédé ainsi qu'un appareillage permettant la collecte des elements solides reposant sur les fonds oceaniques.
Le procédé et l'appareillage permettant d'assurer un fonctionnement entièrement du type hydrodynamique sans recourir à aucune source d'energie extrinsèque a proximité de l'appareilla-ge.
Selon la présente inven-tion, il est prévu appareil pouvant être déplacé sur une surface recouverte d'eau, destiné à
la collecte d'éléments solides, tels que les nodules polymétalli-ques des fonds océaniques, reposant sur cette surface ou partiel-lement enfoncés dans celle-ci, caractérisé par un corps envelop-pant livrant passage à l'eau , aux éléments solides ainsi qu'aux matières parasites les accompagnants, ce corps comportant une en-..~
trée, un passage convergent et un dispositif de collecte consti-tué dSun peigne dont les dents pénètrent dans ladite surface, au-dela du dispositif de~collecte, une surface perforée inclinée surlaquelle les eléments solides montent en étant débarrassés des ma-tières parasites qui les accompagnent, et une chambre de collecte pourvue de moyens d'evacuation des éléments solides vers la surfa-ce de l'eau ainsi qu'une sortie pour la dispersion des matières non évacuees vers la surface.
Le procédé selon la présente invention pour collec-ter des nodules polymétalliques recouvrant les fonds marins au moyen d'un appareil de collecte est caractérise en ce que l'on entraine l'appareil le long du fond de l'eau et que l'on saisit les nodules à l'aide d'un peigne de l'appareil qui penètre legè-rement dans la couche superficielle du fond, et que l'on utilise la difference de vitesse de l'eau à l'interieur de l~appareil par ': 105 ~ 5 The present invention relates to a method as well as a device intended for the collection of elements solids immersed in water. More specifically, it suitable for e ~ nodule traction ~ polymetallic re-covering the sea or ocean floor.
Different principles and devices have been proposed to this end. They generally have the disadvantage of collect not only the nodules, but also subs-the entire fragmented, pasty or powdery layer which surrounds them (d ~ ign ~ e below by parasitic matter), which, as is the case for clay, requires separation or further processing.
This generally results in the following disadvantages before:
- these devices carry out work, most of which is unnecessary and results in a loss of ~ sub-energy tantielle, especially when the volume or weight of nodules - ~ represents only a small part of the volume or weight of material collected;
20 - additional devices must be provided to separate subsequently the nodules of the parasitic material; this complication of the device leads to a dom-mageable of its dimensions and its cost.
According to a known process, a device with a pump overall sucks the nodules and the parasitic material which surrounds: contrary to what is desired, these are the finer particles which are preferentially re-picked; in addition, aspiration of the nodules presupposes a higher speed of the entraining fluid, therefore an expense 3o of increased energy.
In addition ~ energetic disadvantage ~ ique, there may be to note all the disadvantages related to the use of tur-~ k l (~ S ~; 5 bomachines and powerful electric motors in a hos-tile and even inaccessible for maintenance if it is funds oceanic several kilometers deep.
The present invention provides a process as well an apparatus allowing the collection of solid elements resting on the ocean floor.
The process and the equipment making it possible to ensure fully hydrodynamic operation without the need for to no extrinsic energy source near the apparatus ge.
According to the present inven-tion, there is provided apparatus can be moved on a surface covered with water, intended for the collection of solid elements, such as polymetallic nodules ques of the ocean floor, resting on this surface or partial-LEMENT embedded therein, characterized by a body envelop-pant providing passage to water, solid elements and accompanying parasitic materials, this body comprising a .. ~
trée, a converging passage and a collection system killed by a comb, the teeth of which penetrate said surface, beyond the collection device, an inclined perforated surface on which the solid elements rise while being rid of the ma-accompanying parasites, and a collection chamber provided with means for evacuating solid elements to the surface this water and an outlet for the dispersion of materials not discharged to the surface.
The method according to the present invention for collecting ter polymetallic nodules covering the seabed at means of a collection device is characterized in that one drag the device along the bottom of the water and that you grab nodules using a comb of the device which penetrates slightly rement in the surface layer of the bottom, and that we use the difference in water speed inside the device by ':

2 -~:

105~1~i5 par rapport ~ l'exterieur de l'appareil pour soulever les nodules, pour faire monter ces nodules sur une surface inclinée perforée, où ils sont debarrasses des matières p~rasites,pour rassembler ces nodules dans une chambre de collecte, et les évacuer vers la surface de l'eau.
Pour saisir et soulever les élements solides tout en les separant de la matière parasite, on utilisera de préferen-ce une pièce ayant la forme d'un peigne incline, où l'espace li-bre entre deux dents voisines est tout juste inferieur à la plus petite dimension du plus petit elément solide que l'on veut sai-sir. Ainsi tous les grains ou blocs de matière parasite qui ontune dimension moindre passeront entre les dents dudit peigne et ne seront pas emportés.
Cette pièce de collecte peut avoir une forme géne-ralement quelconque pour autant qu'elle ait la faculté de séparer les éléments solides de la matière parasite. Ainsi par exemple cette pièce peut avoir la forme d'une grille ou d'une tôle perfo-ree.
Suivant une forme de mise en execution de l'in-vention, cette pièce de collecte est un peigne plan dont les dents sont des fils, des lames ou des barreaux qui presentent un grand moment d'inertie dans la direction des effors requis pour avancer dans la couche où se trouvent les nodules. L'extremite anterieure des barreaux peutailleurs être biseautee ou pointue pour facili-ter l'avancement. Dans ce but, on donnera au plan du peigne une inclinati-on assez faible pour d'une part limiter la resistance ge-nerale à l'avancement, et d'autre part, exercer sur les nodules à saisir une action ~o54~65 ayant une importance composante vers le haut.
Llinclinaison du peigne peut d'ailleurs être r~-glable compte tenu de la profondeur de la couche à manipuler (par exemple de l'ordre de quelques centimètres) et de la nature de la couche et de~ nodules.
Le peigne peut ~galement être constitué de deux ou plusieurs parties se distinguant l'une par rapport à l'autre par l'inclinaison, ~a partie antérieure aura de préférence une inclinaison plus forte que la partie postérieure ~es parties constituantes du peigne peuvent être jointives ou non, l'espace entre les deux favorisant alors une dérivation d'une partie de l'écoulement.
Il est à remarquer que suivant l'invention la col-lecte se fait à l'aide d'un dispositif ne comportant aucun mécanisme ni assemblage mobile, la séparation au moins partielle des éléments solides de la matière parasite pouvant se faire exclusivement par le mouvement de la pièce de collecte par rapport ~ l'eau.
La pibce de collecte est sui~ie ou prolongée par une surface inclinée dont l'inclinaison par rapport à ltho-rizontale doit être inférieure à l'inclinaison critique pour laquelle le plus gros élément que l'on veut collecter ces~e de monter parce que son poids et son frottement sur la sur-face ne sont plus vaincus par la force due au courant qui l~entraine, ainsi que décrit ci-après.
~ a surface inclinée peut être pleine, ou, de pr~-férence, ajourée, ce qui permet à une partie du débit d'en-tra~nement de s'échapper par les ouvertures, en emportant la matière parasite qui aurait accompagné, pendant leur montée, les éléments solides sans mécanisme ni assemblage mobileg par le seul fait de la poussée associée au déplacement relatif lteau par rapport à la surface inclinéeO

Entre la pièce de collecte et la surface inclinée, il est avantageux de prévoir un espace libre, par où peut chuter tout ou partie de la matière parasite montant avec le~ éléments solides sur la piècc de collecte. Plus par-ticulièrement, cette derni~re peut ~ sa partie postérieure être à un niveau plus élevé que la partie antérieure de la surface inclinée; dans ce cas, le~ éléments solides quittent la pièce de collecte comme un tremplin pour retomber plus en arrière sur la surface inclinée.
Suivant une forme de mise en applica-tion de l~in-vention, la surface inclinée peut 8tre réalisée d~une série de barreaux parall~les ou dlune tôle a~ourée ou dlun gril-lage en feuillard ou en fils. Lsinclinaison de cette qur-face aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens transversal peut être réglable p. ex. au moyen d~une ou de plusieurs articulations. Il est bien entendu que la surface inclinée ne doit pas 8tre nécessairement plane mais peut également être incurvée.
Un acroissement de la force d~entraînement des éléments solides est obtenu au moyen d~un conduit qui com-porte une entrée de forme convergente et dont la surface la-térale e~t constituée partiellement par la surface inclinée et complémentairement, par une enveloppe. Ainsi la vitesse relative de l~eau est substantiellement accrue dans le conduit, ce qui permet aux él~ments solides de gravir plus facilement la surface inclinée.
Le co~duit convergent possade ur.e confieuratlon généralement quelconque~ mais certains paramatres comme la localisation de la section d'entrée et l'angle de convergence sont de préférence ajustables de manière ~ pouvoir régler en grandeur et en orientation le vecteur vitesse de l~eau.
Suivant une fo~me de mise en application de l'in-10541~5 vention, le conduit comporte à son entrée une ouie conçue de maniare à capter un débit d'aau aussi grand que possible tout en évitant les brusques déviations du vecteur vite~se de lteau. Le profil du conduit doit en général présenter les caractéristiques suivantes:
- capter un débit suffisant pour réaliser l'entraînement des nodules à une vitesse substantiellement et même net-tement plus élevée que la vitesse de déplacement de l'ap-pareil par rapport à l'eau; cette vitesse devra en m~me temps permettre un nettoyage efficace des éléments solides;
- réaliser la vitesse maximale au voisinage de l'endroit où
le peigne pénatre dans la couche meuble, et obtenir à
cet endroit un vecteur vitesse de faible inclinaison par rapport ~ l'horizontale;
- créer un effet de convergence dans le sens transversal pour faciliter le ra~semblement des nodules vers le centre du conduit;
- permettre le passage aisé vers la cha~bre de collecte des nodules arrivés au sommet de la surface inclinée;
- partager correctement le débit d'eau et de matière parasite sortant à travers la surface inclinée et par l'extrémité
postérieure du conduit.
; La partie antérieure de l'enveloppe du conduit peut se prolonger en avant de la pièce de collecte et y délimiter également un conduit avec le sol, la continuité
latérale du conduit étant assurée par deux éléments pouvant pénétrer dans le sol aux endruits où l'enveloppe y affleure.
Les faces latérales de l'enveloppe formant conduit avec la surface peuvent être planes ou incurvées.
En vue dléviter un soulèvement de l'enveloppe dû à la force du courant, des stabilisateurs, par exemple du type ailerons peuvent être adjoints à l'enveloppe ou aux deux pi~ces en contact avec elle.
L'enveloppe peut comporter des él~ments modifiables de maniare à assurer un reglage des carac-téri~tique~ de l'é-coulement. A cette fin on peut aussi placer un obturateur dans le conduit.
Celui-ci peut comporter plusieurs chenaux permet-- tant une répartition des d~bits.
La partie postérieure de l'enveloppe peut servir de paroi supérieure et/ou de parois latérales à la chambre de collecte; elle peut y pr~enter des ouvertures pour le passage de l'eau et/ou de la matièire parasite.
La distribution et la forme des ouvertures pratiquées ; dans la surface inclinée, combinées avec une géométrie ap-propriée des autres parties du conduit d'en-trée en font un conduit semi-fermé où la vitesse assure en tout point si-multanément la montée et le ne~toyage des éléments solides ~- le long de la surface inclinée.
1e coincement d'~léments solides ou de matière parasite dans le~ ouvertures de la surface inclinée peut 8tre évité d'une part en choisissant la géométrie de~ ouvertures, ainsi par exemple des mailles en losange conviennent par-ticulièrement bien. Dlautre part on peut éviter ce coincement en conférant à la vitesse de l'eau une orientation qui réduise au minimum la composante appliquant l'élément contre la plaque, par exemple en imposant à l'eau un mouvement tourbillonnaire.
~ 'inclinaison de la pièce de collecte et celle de la Rurface inclin~e seront déterminées en fonction de la vitesse relative de l'eau, de la nature des éléments à col-lecter et de la nature de la matière parasite. Il est clair que les inclinaisons de la pièce de collecte et de la surface inclinée ne doivent pas nécessairement ~tre les mêmes. Plus inclinée est la surface, moin~ longue elle sera pour relever 10541ti5 les éléments à collecter d'une hauteur donnée.
La surface inclinée ayant nécessairement ~ sa base une largeur au moins égale à celle sur laquelle on collecte les élément~ et qui peut atteindre plusieurs matres, il est nécessaire de rassembler les éléments solides ~oit au cours de leur montée sur la surface, soit après leur arrivée à
l'extrémit~ supérieure de cette surface.
Arrivés au sommet de la surface inclinée, les éléments solides entrent dans une chambre de collecte qui peut être disposée obliquement par rapport à la vitesse relative de l'eau, et/ou inclin~e par rapport à l'horizontale. Le ras-semblement des éléments solides est provoqué par la foroe d'entrainement de l'eau et/ou la pesanteur.
~ es éléments solides sont évacués de la chambre de collecte par exemple au moyen d'une conduite d'aspiration de pompage.
La chambre de collecte peut comporter des parties ajourées ou maillées de manière à permettre soit une derni~re séparation de la matière parasite, soit une aspiration com-plémentaire d'eau dans la conduite de pompage. On peut yplacer la sortie d'une conduite alimentée en eau à un endroit situé hors de llécoulement principal, et qui en débouchant dans la chambre de collecte avec une énergie cinétique suf-fisante, y remet en suspension des nodules qui y seraient accumulés. ~a chambre de collecte peut aussi exercer une fonc-tion de stockage préalable au transfert des éléments solides et présenter ~ cette fin une ou plusieurs cavi-t~s.
Avantageusement, la chambre de collecte peut 8tre pourvue d'une face arrière surbaissée, de manière à assurer le débordement des él~ments solides par l'arrière au cas où
lsur remont~e par la conduite d'aspiration serait entravée ou arretée et qu'un débit dlélément solides continue ~ s'en~

- ...... - - . ~ .

'....... : ' : ' . . . .

1()54~;5 gager dan~ la chambre de collecte.
L'entr~e de la chambre de collecte peut être équipée de moyens de séparation permettant d'éviter l'entr~e d'é-léments solides considérés comme trop grands dans la chambre de collecte et de les évacuer hors de l~appareil.
~ 'invention permet donc le déplacement des él~ments solides depuis l'endroit où ils sont saisis jusqu'à celui où
ils sont rassemblés, exclusivement par l'action de lleau en mouvement relatif par rapport aux pièces matérialisant la surface inclin~e et la chambre de collecte, sans apport d'é-nergie autre que celle nécessaire ~ entretenir ce mouvement -., relatif.
~ 'en~emble de ces organes, c'est-à-dire la pièce de collecte, la surface inclinée, le conduit d'entra~nement et la chambre de collecte seront de préférence montés sur - un châssis-chariot qui peut 8tre muni de skis ou de roues téléscopiques. Ces derniers éléments peuvent jouir d'une in-dépendance cinématique leur permettant de sladapter aux configurations du sol. ~a liaison de l'ensemble des organes au châssis-chariot peut être réalisée par tout moyen articulé
éventuellement combiné à des vérins et/ou à des amortisseurs permettant d'opérer l'extraction des nodules dans ces conditions aussi stables que possible.
Selon un mode de mise en application préféré, le châssis-chariot comporte ~ sa partie antérieure un écran dis-- posé en forme de V, par exemple du type chasse-neige, mais avec des ouvertures de passage~ par exemple une série de bar-reaux, l'espace libre entre deux barreaux voi~ins ayant la dimension des plus grand~ objets solides que llon désire collecter.
Par ailleurs, afin dléviter des dégats à la pièce de collecte, et meme un blocage de l'appareil au cas o~ celui-ci : _9_ 1()541~;5 arrive sur une partie saillante du sol, des bra3 palpeurs peuvent être disposés en avant de la pièce collecteO Lor~que ces bras rencontrent desobstacle9 divers tels des affleure-ments rocheux, de gros cailloux ou de gros nodules, il~ se soulavent et provoquent, gr~ce à une liaison mécanique, le soulavement de la pièce de collecte, qui s~écar-te ainsi du sol.
En plus, le ch~ssis-chariot comportera tous di~-positifs de mesure et de contrôle utiles à llopération d~ex-traction, comme par exemple une caméra de t~lévi~ion.
D~autres détails et particularités de llinvantion re~sortissent de la description de deux formes de réalisation de l~appareil selon l~invention, données ci-après à titre d~exemples nullement limitatifs en se référant aux figures annexées.
La figure 1 est une vue en perspective dtune pre-mière forme de réalisation de l~appareil.
La figure 2 e~t une coupe verticale ~uivant l'axe longitudinal de l~appareil suivant la figure 1.
La fi~ure 3 est une coupe suivant la ligne III-III
de la figure 2.
La figure 4 est une vue de détail du dispo~itif de collecte.
La figure 5 est une vue en perspective dlune seconde forme de réalisation de llappareil.
- La figure 6 est une coupe Yerticale suivant l~axe longitudinal de l~appareil suivant la figurè 5.
La figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII
de la figure 6.
- 30 La figure 8 est une vue en détail d~un bras palpeur du peigne.
L~appareil décrit dans le premier exemple récolte .

.' . ~ . . . :

1~)541~5 des nodules polymétalliques dont la dimension caractéristi~ue est comprise entre 10 et 100 mm. Ces nodules (n) sont au moins partiellement enfoncés dans l'argile au fond de l'océan.
Le dispositif de collecte A de l'appareil com-prend une pièce de raclage sélectif qui est un peigne 1 plan, incliné d'environ 20~ par rapport au sol. Ce peigne s'en-fonce dans le sol jusqu'à une profondeur légèrement supé-rieure à la profondeur maximale d'immersion des nodule~ dans la couche de matière para~ite, soit d'environ 50 mm. ~es dents du peigne sont des barreaux de section rectangulaire dont le petit c~té 2, perpendiculaire à la direction d'avancement, a une largeur de 2 mm, une hauteur de 20 mm et une longueur de 300 mm.
Ils présentent donc un grand moment d'inertie dans la direction des efforts requis pour avancer dans la couche où se trouvent les nodules.
Ces barreaux sont biseautés sur la partie de leur longueur pénétrant dans le sol afin de faciliter l'avancement.
Ils sont soudés ~ deux plats horizontaux 3-4 disposés de manière que les lames pénètrent le mieux possible dans le sol. L'espace libre entre barreaux est adapté à la dimension minimale des éléments solide~ à extraire, soit 10 mm.
La "largeur" du peigne, c'est-à-dire la largeur utile de l'appareil est proportionnée au d~bit de nodules que l'on désire récolter compte tenu de la vitesse dtavan-cement de l'appareil.
Llinclinaison du peigne est r~gl~e en fonction de la profondeur de la couche à manipuler et de la nature de la couche et des nodules.
Ce dispositif de réglage sera décrit ultérieurement.
La surface inclinée B de l'appareil est constituée par un grillage 5 en fils d'un métal inoxydable.

1()541f~5 Ce grillage e~t porté par un cadre 6.
La surface inclinée est composée de trois éléments plans de grillage en fils.
~'élément central a une forme trapézoidale (figure 2 -~:

105 ~ 1 ~ i5 relative to the outside of the apparatus for lifting the nodules, to mount these nodules on a perforated inclined surface, where they are rid of p ~ rasites materials, to gather these nodules in a collection chamber, and evacuate them to the surface of the water.
To grab and lift solid items while by separating them from the parasitic material, we will preferably use ce a piece in the shape of a comb inclines, where the space li-bre between two neighboring teeth is just less than the most small dimension of the smallest solid element that we want to-sir. Thus all the grains or blocks of parasitic material which have a smaller dimension will pass between the teeth of said comb and will not will not be taken away.
This collection piece can have a general shape.
generally arbitrary provided that it has the power to separate the solid elements of the parasitic matter. So for example this part can have the form of a grid or a sheet metal ree.
According to a form of implementation of the information vention, this collection piece is a flat comb with teeth are wires, blades or bars which have a large moment of inertia in the direction of the effort required to move forward in the layer where the nodules are found. The front end bars can be beveled or pointed to facilitate ter advancement. For this purpose, we will give the plane of the comb a inclination low enough to limit on the one hand the resistance ge-nerve to the advancement, and on the other hand, exercise on the nodules to enter an action ~ o54 ~ 65 having an upward component importance.
The inclination of the comb can also be r ~ -adjustable due to the depth of the layer to be handled (for example of the order of a few centimeters) and the nature of the layer and of ~ nodules.
The comb can also be made up of two or more parts that stand out from each other by the inclination, ~ a front part will preferably have a steeper inclination than the posterior part ~ es constituent parts of the comb may or may not be contiguous, the space between the two then favoring a derivation of a part of the flow.
It should be noted that according to the invention the col-reading is done using a device with no mechanism or mobile assembly, at least partial separation solid elements of the parasitic matter which can be made exclusively by the movement of the collecting piece by relation to water.
The collection area is followed or extended by an inclined surface whose inclination relative to ltho-rice should be less than the critical tilt for which the biggest item we want to collect these ~ e to ride because its weight and its friction on the face are no longer defeated by the force due to the current which l ~ drives, as described below.
~ a tilted surface can be full, or, pr ~ -ference, perforated, which allows part of the flow of tra ~ nement to escape through the openings, taking the parasitic matter which would have accompanied, during their ascent, solid elements without mechanism or assembly movable by the mere fact of the thrust associated with relative displacement water relative to the inclined surface Between the collecting room and the inclined surface, it is advantageous to provide a free space, where can drop all or part of the stray material rising with the ~ solid elements on the collection part. More by-particularly, the latter can re its posterior part to be at a higher level than the anterior part of the inclined surface; in this case the ~ solid elements leave the collecting room as a springboard to fall back further back on the inclined surface.
According to a form of application of the ~ in vention, the inclined surface can be made of a series of parallel bars ~ les or dlune sheet a ~ ourée or dlun grill-strip lage or wire. The inclination of this qur-face both in the longitudinal direction and in the direction transverse can be adjustable p. ex. by means of one or of several joints. It is understood that the inclined surface does not have to be necessarily flat but can also be curved.
An increase in the driving force of solid elements is obtained by means of a conduit which has an entrance of converging shape and whose surface la-térale e ~ t partially formed by the inclined surface and additionally, by an envelope. So the speed relative water is substantially increased in the duct, which allows solid elements to climb more easily the inclined surface.
The co ~ convergent product possade ur.e confieuratlon generally arbitrary ~ but some parameters like location of the input section and the angle of convergence are preferably adjustable so that you can adjust in magnitude and in orientation the velocity vector of water.
According to a form of application of the information 10541 ~ 5 vention, the duct has at its entrance a hearing designed so as to capture as large a water flow as possible while avoiding the abrupt deviations of the vector quickly ~ se water. The duct profile should generally present the following features:
- capture sufficient flow to carry out the drive nodules at substantially and even clear speed higher than the speed of movement of the appliance.
the same with water; this speed must also time allow effective cleaning of solid elements;
- achieve the maximum speed in the vicinity of where the comb penetrates into the loose layer, and obtain this location a low tilt speed vector by report ~ horizontal;
- create a convergence effect in the transverse direction for facilitate the gathering of nodules towards the center of the leads;
- allow easy passage to the collection room nodules arrived at the top of the inclined surface;
- correctly share the flow of water and parasitic matter exiting through the inclined surface and through the end posterior of the duct.
; The front part of the duct envelope can extend in front of the collection room and there also delimit a conduit with the ground, continuity side of the duct being provided by two elements which can penetrate the soil with plaster where the envelope is flush with it.
The lateral faces of the envelope forming a duct with the surface can be flat or curved.
To avoid raising the envelope due to the strength of the current, stabilizers, for example aileron type can be added to the casing or two pieces ~ these in contact with it.
The envelope may include modifiable elements so as to ensure adjustment of the charac-teri ~ tick ~ of the flow. To this end we can also place a shutter in the conduit.
This can include several channels allowing - both a distribution of d ~ bits.
The rear part of the envelope can be used upper wall and / or side walls to the chamber collection; it can pr ~ enter openings for the passage of water and / or parasitic material.
The distribution and shape of the openings made ; in the inclined surface, combined with a suitable geometry ownership of the other parts of the inlet duct make it a semi-closed duct where speed ensures at all points if-simultaneously the rise and the ne ~ toyage of solid elements ~ - along the inclined surface.
1st jamming of ~ solid elements or material parasite in the ~ inclined surface openings can 8tre avoided on the one hand by choosing the geometry of ~ openings, so for example diamond mesh is suitable for-particularly well. On the other hand, we can avoid this jamming by giving water speed an orientation that reduces at least the component applying the element against the plate, for example by imposing a vortex movement on the water.
~ 'inclination of the collecting piece and that of the inclined Rurface ~ e will be determined according to the relative speed of the water, the nature of the elements to be read and the nature of the stray material. It's clear that the inclinations of the collecting room and the surface inclined do not necessarily have to be the same. More inclined is the surface, less ~ long it will be to raise 10541ti5 the elements to be collected from a given height.
The inclined surface necessarily having ~ its base a width at least equal to that on which we collect the elements ~ and which can reach several masters, it is necessary to collect the solid elements ~ oit during of their rise on the surface, either after their arrival at the upper end of this surface.
Arrived at the top of the inclined surface, the elements solids enter a collection chamber which can be arranged obliquely to the relative speed of water, and / or incline ~ e relative to the horizontal. The ras-appearance of solid elements is caused by foroe water entrainment and / or gravity.
~ es solid elements are evacuated from the collection for example by means of a suction line of pumping.
The collection chamber may include parts perforated or meshed so as to allow either a last re ~
separation of the parasitic material, i.e.
additional water in the pumping line. You can place the outlet of a water supply pipe in a location located outside the main flow, and which opens out in the collection chamber with sufficient kinetic energy fisante, resuspends nodules which would be there accumulated. ~ a collection chamber can also exercise a function-storage prior to the transfer of solid elements and present ~ this end one or more cavi-t ~ s.
Advantageously, the collection chamber can be 8 provided with a lowered rear face, so as to ensure overflow of solid elements from the rear in case lsur rise ~ e by the suction pipe would be hindered or stopped and a solid element flow continues ~ en ~

- ...... - -. ~.

'.......:': '. . . .

1 () 54 ~; 5 gager dan ~ the collection chamber.
The entrance to the collection chamber can be fitted separation means to avoid the entry of e ~ e-solid elements considered too large in the room and dispose of them outside the appliance.
~ The invention therefore allows the displacement of elements solids from where they are seized to where they are brought together, exclusively by the action of water in relative movement with respect to the pieces embodying the inclined surface ~ e and the collection chamber, without contribution of energy other than that necessary ~ to maintain this movement -., relative.
~ 'en ~ emble of these organs, that is to say the piece collection, the inclined surface, the entrainment duct and the collection chamber should preferably be mounted on - a chassis-trolley which can be fitted with skis or wheels telescopic. These latter elements may enjoy an in-kinematic dependence allowing them to adapt to soil configurations. ~ a link of all the organs to the chassis-trolley can be achieved by any articulated means possibly combined with cylinders and / or shock absorbers allowing the nodules to be extracted under these conditions as stable as possible.
According to a preferred mode of application, the chassis-cart has ~ its front part a screen - laid in a V shape, for example of the snow plow type, but with passage openings ~ for example a series of bar-reaux, the free space between two voi ~ ins bars having the dimension of the largest ~ solid objects that llon desires collect.
In addition, in order to avoid damage to the piece of collection, and even a blockage of the device in case ~ it : _9_ 1 () 541 ~; 5 arrives on a protruding part of the ground, bra3 feelers can be arranged in front of the collection room O Lor ~ that these arms meet various obstacles such as outcrops rocky, large pebbles or large nodules, it relieve and cause, thanks to a mechanical connection, the removal of the collection piece, which is thus separated from the ground.
In addition, the ch ~ ssis-chariot will include all di ~ -measurement and control positives useful in the operation of traction, such as a t ~ lévi ~ ion camera.
Other details and peculiarities of the invention re ~ come out of the description of two embodiments of the apparatus according to the invention, given below by way of in no way limitative examples with reference to the figures attached.
Figure 1 is a perspective view of a pre-best embodiment of the apparatus.
Figure 2 e ~ t a vertical section ~ following the axis longitudinal of the device according to figure 1.
Fi ~ ure 3 is a section along line III-III
in Figure 2.
Figure 4 is a detail view of the available ~ itif collection.
Figure 5 is a perspective view of a second embodiment of the apparatus.
- Figure 6 is a Yertical section along the axis longitudinal of the device according to FIG. 5.
Figure 7 is a section along the line VII-VII
in Figure 6.
- 30 Figure 8 is a detailed view of a feeler arm of the comb.
The apparatus described in the first harvest example .

. ' . ~. . . :

1 ~) 541 ~ 5 polymetallic nodules whose dimension characteristi ~ ue is between 10 and 100 mm. These nodules (n) are at less partially embedded in clay at the bottom of the ocean.
The collection device A of the device comprises takes a selective scraping piece which is a 1-plane comb, inclined about 20 ~ from the ground. This comb is sinks into the ground to a slightly greater depth less than the maximum immersion depth of the nodules ~ in the layer of material para ~ ite, about 50 mm. ~ es comb teeth are bars of rectangular section of which the small c ~ tee 2, perpendicular to the direction feed, has a width of 2 mm, a height of 20 mm and a length of 300 mm.
They therefore present a great moment of inertia in the direction of the effort required to advance in the layer where the nodules are.
These bars are bevelled on the part of their length penetrating into the ground to facilitate advancement.
They are welded ~ two horizontal plates 3-4 arranged with so that the blades penetrate as best as possible into the ground. The free space between bars is adapted to the dimension minimum of solid elements ~ to be extracted, ie 10 mm.
The "width" of the comb, that is to say the width useful of the device is proportional to the bit of nodules that we want to harvest given the speed dtavan-cement of the device.
The inclination of the comb is adjusted according to the depth of the layer to be handled and the nature of the layer and nodules.
This adjustment device will be described later.
The inclined surface B of the device consists by a mesh 5 made of stainless metal wires.

1 () 541f ~ 5 This wire mesh is carried by a frame 6.
The inclined surface is made up of three elements wire mesh plans.
~ 'central element has a trapezoidal shape (figure

3), la grande base 7 du trapèze étant l'arête de raccordement au peigne 1 tandis que la petite ba~e 8 est une portion de la ligne de raccordement ~ la chambre de collecte D de l'appareil.
Cet élément central de la surface inclinée forme un angle dlenviron 30 par rapport ~ orizontale.
10 - ~es ~léments lat~raux 9 sont symétriques et ont la forme de triangles. Pour chacun de ces triangles, un sommet 10 est l'une des extrémités de l'ar8te de raccordement entre le peigne et la surface inclinée; les c8tés adjacents à ce sommet sont d'une part l'un des côtés 11 non parallèles du trapèze constituant l'élément central de la surface inclinée et d'autre part une droite 12 formant un angle d'environ 40 avec l'horizontale. ~e côté 13 du triangle opposé au sommet - 10 complate la ligne de raccordement à la chambre de collecte D des nodules.
Les mailles du grillage ont la forme de losange~
14 dont les diagonales ont respectivement 12 et 8 mm.
~a longueur de la surface inclinée est d'environ 1 m.
Le réglage de l'inclinaison de peigne 1 se fait (figure 2) par des tringles ou des leviers 15 (figure 4) qui ~` à une extrémité s'articulent sur des pivots 16 portés par -~ des oreilles 17 prévues sur le pla-t 3 et à l'autre extr~mité`~ comprennent une boutonniare 18 dans laquelle s'engage une vis 19 de fixation sur une saillie 20 faisant partie du cadre 6.
Entre le peigne 1 et le cadre 6 de la surface in-- clinée B est prévue une liaison souple comprenant une tôle ::
. ~ , 1(~5~1~5 par exemple en acler ressort 21 fixée d'une part au moyen de boulons ~2 sur une cornière 23 du cadre 6 et d'autre part au moyen de boulons 24 sur le plat 4 du peigne.
La chambre de collecte D comprend d'une part un élément central approximativement cylindrique au-dessus du-quel se raccorde l'ent~ée convergente 26 de la tuyauterie 27 d'aspiration ou de pompage du mélange solides-liquide.
Cette chambre comprend en outre deux parties la-térales 28 en forme de troncs de cône dont la grande base se raccorde à l'élément central 25 et dont la petite base 30 prolonge les flancs 12 de la machine. La conicité des parties latérales 28 crée une pente favorisant le rassemblement des nodules dans l'élément central 25 d'où ils sont évacués par le pompage.
Les surfaces matérialisant la chambre de collecte sont constituées de tôles à l'exception de la petite base 30 des deux troncs de cône 28 et de la partie arrière inférieure 31 des trois éléments précités qui sont grillagées ~a transparence de ces grillages est choisie pour permettre l'as-piration d'eau à travers les surfaces latérales 30 et l'é-vacuation des boues résiduelles à travers les surfaces 31.
L'enveloppe C de l'appareil disposée à l'avant et autour de l'appareil présente l'aspect d'un conduit avec entrée convergente 32. A l'avant, cette enveloppe comporte - une surface convergente 33 en forme de trompe à faible cour-bure dont l'ouie 34 est recourbée pour lui conférer de bonnes propri~tés hydrodynamlque~.
Dans le plan vertical de sym~trie de l'appareil le - point bas 36 situé sur la tangente horizontale 35 se trouve ~ l'avant de l'endroit où le peigne 1 pénètre dans le sol.
~a partie de l'enveloppe située à l'avant de l'appareil est limitée inférieurement par une ar8te horizontale 37 dis-105~1~;5 tante ~'environ 10 cm du sol. La par-tie 38 de l'enveloppe situ~e au-dessus de la surface inclinée B est limitée in-férieurement par les bords 12 de cette face; de plus, la hauteur à laquelle elle se situe au-dessus de la surface inclinée décro~t de l'avant vers l'arrière pour atteindre au droit de la ligne de raccordement 39 avec la chambre de collecte D, la valeur de 1,5 à 2 fois la dimension maximale de~ nodules à extraire.
Le support E de l'appareil est réalisé à l'aide dlun portique 40 muni de quatre skis 41-42. Deux skis avant 41 sont placés au droit de la ligne de p~nétration du peigne dans le sol, les deux autres 42 sont placés à l'arrière de l'appareil. Celui-ci est relié au portique en deux points:
d'une part, une point 43 de l'enveloppe situé dans le plan vertical de symétrie de l'appareil au droit de l'enfoncement - du peigne, et dlautre part, un point 44 situé dans le même plan mais à llarrière de la chambre de collecte des nodules (n).
En chacun de ces point~ 43-44 on a prévu une liaison articulée et des barres de liaison 45 au châssi~
munies dlun vérin 46 commandé électriquement à distance.
Un dispositif de guidage pe~net d'éviter les dé-placements latéraux de l'appareil par rapport au châssis.
Le vérin avant 461 permet essentiellement de régler l'enfoncement du peigne dans le sol; le vérin arrière 462 permet essentiellement de régler l'inclinaison de la sur-face inclinée et du peigne.
Une caméra de télévision 47 placée à la partie supérieurede l'entrée 33 de l'enveloppe et opérant grâce à
des phares placés également dans le pavillon, permet de con-trôler la valeur de l'enfoncement du peigne dans le sol.
A l'avant de l'appareil un montage pyramidal 48 .

.

~OS4~5 en profilés est muni vers llavant d'un dispo3itif 49 en V
- ~ barreaux e~pacés du diamatre maximum de~ cailloux ~ extraire par exemple 10 cm. Ce dispositif a la forme d'un chasse-neige. Une distance de 10 ~ 15 cm constitue la garde au 901 de ce dispositif ~ barreaux.
L'en~emble du montage pyramidal repose sur deux skis 50 ce qui lui confère une bonne stabilité. De plus, il applique des efforts horizontaux de traction sur l'appareil et son portique par l'intermédiaire de chaînes 51.
Une caméra de télévision 52 placée ~ l'avant du montage pyramidal permet de surveiller l'état du sol et de repérer notamment la pr~sence d'obstacles de grandes dimen-sions nécessitant des interventions de sauvegarde de l'appareil.
En 5~ a été représentée une chalne de traction d'avancement de l'ensemble ch~ssis-chariot (E+~) de llappareil.
Suivant une seconde forme de mise en application de l'invention, le dispositif de collecte G (fig. 5) comprend ; un ensemble de pièces de raclage placées côte-à-côte et libres de subir des déplacement~ angulaires indépendants les uns des autres autour d'un axe commun de rotation 54 (voir figures 6 et 8).
Chacune de ces pièces de raclage est un peigne 55 dont les dents sont des barreaux de section circulaire.
L'extrémité arri~re de ces dents est fixée à un tube 57 articul~ sur l'axe commun de rotation 54. ~a partie anté-rieure 56 des dents est courbée vers l'avant et forme un angle d'environ ~5 par rapport ~ la partie ~03t~rieure.
En position de travail normale, la partie an~é-rieure des dents pén~tre dans la couche parasite, de pré-férence ~ une profondeur légèrement supérieure à la pro-fondeur maximale d'immersion des nodules dans la couche parasite; tandis que la partie postérieure des dents est .

.

10541~;5 approximativement parall~le ~ la couche parasite.
La rotation des peignes autour d'un axe commun parallèle à la pente moyenne de la couche para~ite dans la direction transversale de l'appareil permet notamment ~ ces peignes d'épou~er le relief du sol, et dly p~nétrer d'une façon uniforme.
La commande de la rotation de chaque peigne est obtenue par la réaction de deux bras palpeurs 58 sur la couche parasite dans laquelle ils sont immergés à une pro-fondeur supérieur à la profondeur d'immersion des nodules.
Ces bras sont constitués de barreaux parallèles à la direc-tion d'avancement de l'appareil et s'étendent à l'avant du - -peigne; il8 sont fixé~ par llintermédiaire de pièces de liaison rigides ~ l'extrémité du peigne.
A l~avant, les bras palpeurs sont recourb~s vers le haut, ce qui leur donne une forme d'attaque et leur permet d'entrer sans dommage en contact et de surmonter les obstacles rencontrés. ~a partie des bras recourbée vers le haut 59 émerge du sol et comprend un anneau pour la fixation à une chaine 60 ou un câble attaché à l'enveloppe de l'appareil.
Par cette fixation on peut prévenir tout enfoncement excessif dans la couche parasite des bras et par voie de conséquence des dents du peigne.
A leur partie arrière, les bras se prolongent au-delà de leur fixation au peigne par une pièce 61 fixée au tube d'articulation de façon à obtenir une rigidité suffi-sante de l'ensemble peigne-bra~.
Le nombre de peignes placés côte-à-c8te pour le raclage sélectif est fonction du débit de nodules que lton désire récolter, compte tenu de la vitesse d'avancement de l'appareil.
La surface inclinée H est réalisée par un grillage 1(~5 ~1~ 5 6~ en fils d'un métal inoxydable.
Ce grillage est porté par un cadre 63 dont un des bords 64 est positionné parallèlement à, mais en dessous de l'axe de rotation des peignes. ~e cadre forme ainsi une ouverture 65 qui suit l'écoulemen~ de la matière parasite lorsque la vitesse d'avancement de l'appareil est inférieure à la vitesse limite en-dessous de laquelle des risques d'en-gorgement apparaissent. Cette configuration accro~t par ailleurs la séparation des nodules de la couche parasite.
En effet, les nodules sauten~t au-dessus de l'intervalle lorsque, une fois montés sur la partie substantiellement horizontale du peigne, ils se trouvent emportés par le flux d'eau tra-versant l'appareil; la matière de la couche parasite, par contre, qui ne monte sur la partie substantiellement hori-zontale du peigne que si elle est suffisamment consistante, a la faculté de s'ecouler ~ travers cet intervalle.
~'élément central 66 a une forme trapézoidale, do~t la grande base limite l'intervalle décrit ci-dessus, et dont la petite base constitue ~ne portion de la ligne de raccor-dement à la chambre de collecte des nodules.
Les éléments latéraux 67 sont symétriques et ont -~ la forme de trianglesO Pour chacun de ces triangles, un som-met est l'un des sommets de la grande base du trapèze cons-tituant l'élément central; les côtés adjacents à ce sommet sont d'une part l'un des côtés non parallèles du trapèze et - d'autre part une droite formant un angle de 30 avec l'ho-rizontale. Le côté du triangle opposé au som~et complete la ligne de raccordement à la chambre de collecte des nodules.
Les mailles du grillage ont la forme de losanges.
La chambre de collecte I des nodules comprend d'une part un élément central 68 en forme de trémie dans lequel plonge l'extrémité de la tuyauterie 69 d'aspiration ~05~1~S

ou de pompage du m~lange solides-liquide, et dans lequel aboutissent deux tuyauteries auxiliaires 70 d'amenée d'eau.
Cette chambre comprend d'autre par-t deux parties laterales 71 en forme de troncs de cône dont la grande base se raccorde à l~élément central et dont la petite base pro-longe les flancs de la machine. La conicité des parties latérales crée une pente favorisant le ra~semblement des nodules dans l'élément central d'o~ ils sont évacués par le pompage.
L~élément central de la chambre de collecte com-porte un fond cylindrique qui se raccorde à l'avant au cadre.
~'extrémité de la tuyauterie dlaspiration ou de pompage des éléments solides est substantiellement verticale et se situe à llarrière de l'élément central de la chambre de collecte;
elle a une forme 72 biseautée à 45 orientée de maniare à
offrir une section d'entrée minimale aux éléments solides transitant par le fond de la chambre de collecte. Le mé-lange eau-éléments solides est réalisé ou activé au voisi-nage de cette même entrée au moyen d'eau amenée par des con-duites auxiliaires; ce mélange prévient le risque de bouchage par formation de voùtes au fond de llélément central de la chambre de collecte. ~es dimensions relatives du fond de l'élément central de la chambre de collecte, de la tuyauterie d'aspiration ou de pompage du mélange, et les conduites auxi-liaires d'amenée dleau doivent être proches les unes des autres et proportionnées au débit d'eau et au débit de nodules à réaliser.
~ a partie sup~rieure de l'~lément central et des parties latérales de la chambre de collecte comporte une partie ajourée 7~ permettant la vidange naturelle des éléments solides collectés, au cas où l'aspiration du contenu de la chambre de collecte serait in9uffisant. Elle comporte aussi 10541~5 un grillage incliné 74 permettant l'élimination des nodules de trop grosses dimensions qui auraient été collectés.
~ e9 surfaces de 1& chambre de collecte sont cons-tituées de t81es ~ l'exception de la petite base 75 et de la partie inférieur des deux troncs de cône 76 qui sont gril-lagés. ~a transparence de ces grillageæ est choisie pour permettre l'évacuation de boues r~siduelles.
L'enveloppe J disposée ~ l'avant et autour de l'appareil présente l'aspect dlun conduit avec entrée con-vergente. A l'avant, cette enveloppe comporte une surface convergente en forme de trompe ~ faible courbure dont l'ai-re 77 est recourb~e pour lui conférer de bonnes propriétés hydrodynamiques.
; Dans le plan vertical de symétrie de l'appareil, le point bas situé sur la tangente horizontale se trouve à
- l'avant de l'endroit où les peignes pénètrent dans le sol.
La partie de l'enveloppe situ~e à l'avant de cet endroit est limitée inférieurement par des plaques 78 qui pénètrent dans le sol et dont l'écartement correspond ~ la largeur totale des peignes. Ces plaques se prolongent à l'avant de l'ap-pareil de manière à empêcher la fuite latérale des nodules à l'approche de l'appareil. De plus, elles sont fixées à
l'enveloppe par l'intermédiaire de surfaces horizontales ou patins 79 en contact avec le sol de maniare ~ permettre à
; la volute de glisser sur le sol et les éléments saillant~
qulil comporte. Ces patins se prolongent sur les bords in-férieurs de l'enveloppe ju~qu'à l'arrière de celle-ci.
La partie de l'enveloppe située au-dessus de la surface inclinée est limitée inférieurement par les bords de cette face, de plus, la hauteur ~ laquelle elle se situe au-dessus de la surface inclinée décroit de l'avant vers l'arrière pour atteindre au droit de la ligne de raccordement _~9_ 1~)5~ S
avec la chambre de collecte, la valeur 1,5 à 2 foi~ la di-mension maximale des nodules à extraire.
L'enveloppe de l'appareil comporte en outre des ailerons 80 destinés à assurer sa stabilité sur le sol.
~ 'appareil est placé ~ l'intérieur dlun traîneau ; tracteur dont les éléments constitutifs sont des tubes ou des profilés. ~e poids de ce traîneau est choisi de manière qu'il ne puisse se soulever sous l'action de la composante verticale ascendante des effortq qui lui sont transmis par la tuyauterie et/ou les cables et cha~nes de traction.
La liai~on de l'appareil au tra~neau est a~surée par des câbles ou chaînes de traction 81 à l'avant, à l'ar-riare 82 et au-dessus 83 de l'appareil. Ces câbles ou chaînes peuvent être équipés d'amortisseurs et de ressorts.
L'invention n'est nullement limitée aux exemples ! décrits ci-avant; de nombreuses variante~ peuvent y être apportées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'in-vention. Ainsi par exemple, la chambre de collecte peut avoir une forme cylindrique ~ la partie inférieure et servir ~ 20 de logement à une vis d'Archimade entraînée par moteur9 cette vis acheminant les cailloux soit vers le centre de la chambre de collec-te, soit vers ses extrémités, où il8 sont recuillis par un dispositif approprié, par exemple une conduite dlaspiration de pompage.
;~ Il est clair que le pas du maillage de la surface inclinée peut différer dlun endroit à l'autre de maniare à
distribuer au mieux l'écoulement du liquide et de la matière parasite au travers des ouvertures de la surface inclinée.
Par ailleurs, il e~t évident que l'on peut prévoir 3o le réglage du débit par tout dispo~itif mécanique tel que obturateur, vanne, clapets,...
On peut aussi constituer un appareil composite :~.
~ -20-105~1~iS

en réunissant sur un m8me support un ou plusieurs appareils tels que celui décrit ci-avant, ces appareils pouvant 8tre déplacés par un organe d~entra~nement commun. 3), the large base 7 of the trapezoid being the connection edge comb 1 while the small ba ~ e 8 is a portion of the connection line ~ the collection chamber D of the device.
This central element of the inclined surface forms an angle dlenviron 30 compared to orizontal.
10 - ~ es ~ lateral elements ~ rals 9 are symmetrical and have the shape of triangles. For each of these triangles, a vertex 10 is one of the ends of the connecting ar8te between the comb and the inclined surface; the adjacent sides on this top are on the one hand one of the sides 11 not parallel of the trapezoid constituting the central element of the inclined surface and on the other hand a straight line 12 forming an angle of about 40 with the horizontal. ~ th side 13 of the triangle opposite the vertex - 10 complates the connection line to the collection chamber D of the nodules.
The mesh of the mesh has the shape of a diamond ~
14, the diagonals of which are 12 and 8 mm respectively.
~ the length of the inclined surface is approximately 1 m.
The adjustment of the comb tilt 1 is done (Figure 2) by rods or levers 15 (Figure 4) which ~ `at one end are articulated on pivots 16 carried by - ~ ears 17 provided on the pla-t 3 and at the other end ~ mité` ~ include a buttonhole 18 in which engages a screw 19 for fixing to a projection 20 forming part of the frame 6.
Between comb 1 and frame 6 of the surface - Cline B is provided with a flexible connection comprising a sheet ::
. ~, 1 (~ 5 ~ 1 ~ 5 for example in acler spring 21 fixed on the one hand by means of bolts ~ 2 on an angle 23 of the frame 6 and on the other hand by means of bolts 24 on the flat 4 of the comb.
The collecting chamber D comprises on the one hand a approximately cylindrical central element above the which connects the converging ent ~ ée 26 of the piping 27 suction or pumping of the solid-liquid mixture.
This room also includes two parts teral 28 in the shape of truncated cones with the large base connects to the central element 25 and whose small base 30 extends the sides 12 of the machine. The taper of side parts 28 creates a slope favoring the gathering nodules in the central element 25 from which they are evacuated by pumping.
The surfaces materializing the collection chamber consist of sheets with the exception of the small base 30 of the two trunks of cone 28 and of the lower rear part 31 of the three aforementioned elements which are screened ~ a transparency of these grids is chosen to allow the as-water piracy through the lateral surfaces 30 and the removal of residual sludge through the surfaces 31.
The enclosure C of the device arranged at the front and around the device looks like a conduit with converging entry 32. At the front, this envelope comprises - a converging surface 33 in the shape of a trumpet with a short course bure whose hearing 34 is curved to give it good properties ~ hydrodynamlque ~.
In the vertical plane of sym ~ trie of the device the - low point 36 located on the horizontal tangent 35 is ~ the front of where the comb 1 enters the ground.
~ part of the envelope located at the front of the device is lower bounded by a horizontal edge 37 available 105 ~ 1 ~; 5 aunt ~ 'about 10 cm from the ground. Part 38 of the envelope situ ~ e above the inclined surface B is limited in-inferiorly by the edges 12 of this face; moreover, the height at which it is above the surface inclined decreases from front to back to reach to the right of the connection line 39 with the collection D, the value of 1.5 to 2 times the maximum dimension of ~ nodules to be extracted.
Support E of the device is produced using a portal frame 40 fitted with four skis 41-42. Two front skis 41 are placed in line with the penetration line of the comb in the ground, the other two 42 are placed at the rear of the device. This is connected to the gantry at two points:
on the one hand, a point 43 of the envelope located in the plane vertical symmetry of the device at the right of sinking - of the comb, and on the other hand, a point 44 located in the same plan but behind the nodule collection chamber (not).
In each of these points ~ 43-44 there is a articulated link and connecting bars 45 to the chassis ~
provided with a jack 46 electrically controlled remotely.
A guide device pe ~ net to avoid de-lateral placement of the device in relation to the chassis.
The front cylinder 461 essentially allows you to adjust the insertion of the comb into the ground; the rear cylinder 462 basically allows you to adjust the tilt of the inclined face and comb.
A television camera 47 placed at the party upper of the entry 33 of the envelope and operating thanks to headlights also placed in the pavilion, allows to test the value of driving the comb into the ground.
At the front of the device a pyramid mounting 48 .

.

~ OS4 ~ 5 in profiles has a V-shaped device forward - ~ bars e ~ placed with the maximum diameter of ~ pebbles ~ extract for example 10 cm. This device has the form of a snow. A distance of 10 ~ 15 cm is the guard at 901 of this device ~ bars.
The top of the pyramid assembly is based on two 50 skis which gives it good stability. Moreover, he applies horizontal tensile forces to the device and its gantry via chains 51.
A television camera 52 placed at the front of the pyramid mounting allows to monitor the condition of the ground and identify in particular the presence of large obstacles sions requiring device backup interventions.
In 5 ~ was represented a traction chain progress of the ch ~ ssis-cart (E + ~) set of the appliance.
According to a second form of application of the invention, the collection device G (fig. 5) comprises ; a set of scraping pieces placed side by side and free to undergo independent angular displacement ~
each other around a common axis of rotation 54 (see figures 6 and 8).
Each of these scrapers is a comb 55 whose teeth are bars of circular section.
The rear end of these teeth is fixed to a tube 57 articulated ~ on the common axis of rotation 54. ~ has anterior part upper 56 of the teeth is bent forward and forms a angle of approximately ~ 5 relative to the ~ 03t ~ upper part.
In normal working position, the part an ~ é-upper teeth penetrate into the parasitic layer, pre-ference ~ a depth slightly greater than the pro-maximum depth of immersion of the nodules in the layer parasite; while the posterior part of the teeth is .

.

10541 ~; 5 approximately parallel to the parasitic layer.
The rotation of the combs around a common axis parallel to the average slope of the para ~ ite layer in the transverse direction of the device allows in particular ~ these groom combs ~ er the relief of the ground, and dly p ~ nétrer uniformly.
The control of the rotation of each comb is obtained by the reaction of two feeler arms 58 on the parasitic layer in which they are immersed in a pro-smelter greater than the immersion depth of the nodules.
These arms consist of bars parallel to the direction advancement of the device and extend to the front of the - -comb; il8 are fixed ~ by means of connecting pieces rigid ~ the end of the comb.
At the front, the feeler arms are bent towards the high, which gives them a form of attack and allows them to make contact without damage and to overcome obstacles met. ~ part of the arms bent upwards 59 emerges from the ground and includes a ring for attachment to a chain 60 or a cable attached to the enclosure of the device.
By this fixation we can prevent excessive sinking in the parasitic layer of the arms and consequently comb teeth.
At their rear, the arms extend over beyond their attachment to the comb by a piece 61 attached to the articulation tube so as to obtain sufficient rigidity health of the comb-bra set ~.
The number of combs placed side by side for the selective scraping is a function of the flow of nodules that lton wishes to harvest, taking into account the speed of advancement of the device.
The inclined surface H is produced by a grid 1 (~ 5 ~ 1 ~ 5 6 ~ in stainless steel wire.
This mesh is carried by a frame 63, one of the edges 64 is positioned parallel to but below the axis of rotation of the combs. ~ e frame thus forms a opening 65 which follows the flow of parasitic material when the forward speed of the device is lower at the speed limit below which the risk of gorging appear. This configuration increased by elsewhere the separation of the nodules from the parasitic layer.
Indeed, the nodules jump ~ t above the interval when, once mounted on the substantially horizontal part of the comb, they are carried away by the flow of water tra pouring the device; the material of the parasitic layer, by against, which only goes up on the substantially hori-zontal comb only if it is sufficiently consistent, has the ability to flow ~ through this interval.
~ 'central element 66 has a trapezoidal shape, do ~ t the large base limits the interval described above, and of which the small base constitutes ~ a portion of the connection line dement to the nodule collection chamber.
The lateral elements 67 are symmetrical and have - ~ the shape of trianglesO For each of these triangles, a sum-met is one of the vertices of the large base of the trapezoid constituting the central element; the sides adjacent to this vertex are on the one hand one of the non-parallel sides of the trapezoid and - on the other hand a straight line forming an angle of 30 with the ho-rizontale. The side of the triangle opposite the som ~ and completes the connection line to the nodule collection chamber.
The mesh of the mesh has the shape of diamonds.
The nodule collection chamber I comprises on the one hand a central element 68 in the form of a hopper in which immerses the end of the suction pipe 69 ~ 05 ~ 1 ~ S

or pumping the solids-liquid mixture, and in which lead to two auxiliary pipes 70 for water supply.
This room also includes two parts lateral 71 in the form of truncated cones with the large base is connected to the central element and whose small base pro-runs along the sides of the machine. The taper of the parts side creates a slope favoring the gathering of nodules in the central element of o ~ they are evacuated by pumping.
The central element of the collection chamber has a cylindrical bottom which is connected at the front to the frame.
~ 'end of the suction or pumping piping solid elements is substantially vertical and lies behind the central element of the collection chamber;
it has a shape 72 bevelled to 45 oriented so as to provide a minimum entry section for solid elements passing through the bottom of the collection chamber. To me-the water-solid elements mixture is produced or activated in the vicinity swimming from this same entry by means of water supplied by auxiliary picks; this mixture prevents the risk of clogging by forming vaults at the bottom of the central element of the collection chamber. ~ es relative dimensions of the bottom of the central element of the collection chamber, of the piping of suction or pumping of the mixture, and the auxiliary lines water supply lines must be close to each other others and proportional to the flow of water and the flow of nodules to achieve.
~ a upper part of the central element and side parts of the collection chamber has a openwork part 7 ~ allowing natural emptying of the elements solids collected, in case the aspiration of the contents of the collection chamber would be insufficient. It also includes 10541 ~ 5 an inclined grid 74 allowing the elimination of nodules too large dimensions that would have been collected.
~ e9 surfaces of 1 & collection chamber are cons-t81es ~ except the small base 75 and the lower part of the two cone trunks 76 which are grilled lages. ~ A transparency of these grids is chosen for allow the evacuation of residual sludge.
The envelope J arranged ~ the front and around the device has the appearance of a duct with con-vergente. At the front, this envelope has a surface converging in the shape of a trunk ~ weak curvature of which the re 77 is bent to give it good properties hydrodynamics.
; In the vertical plane of symmetry of the device, the low point on the horizontal tangent is at - the front of the place where the combs enter the ground.
The part of the envelope located at the front of this location is lower bound by plates 78 which penetrate into the ground and whose spacing corresponds to the total width combs. These plates extend at the front of the appliance.
similar so as to prevent lateral leakage of nodules when approaching the aircraft. In addition, they are fixed at the envelope through horizontal surfaces or pads 79 in contact with the ground so allow ~
; the scroll to slide on the ground and the protruding elements ~
that it includes. These pads extend over the edges of the ju ~ envelope at the back of it.
The part of the envelope located above the inclined surface is bounded below by the edges of this face, moreover, the height ~ which it is located above the inclined surface decreases from the front towards the rear to reach the right of the connection line _ ~ 9_ 1 ~) 5 ~ S
with the collection chamber, the value 1.5 to 2 faith ~ the di-maximum dimension of the nodules to be extracted.
The enclosure of the apparatus further comprises fins 80 intended to ensure its stability on the ground.
~ the device is placed ~ inside a sled ; tractor, the components of which are tubes or profiles. ~ e weight of this sled is chosen so that it cannot rise under the action of the component upward vertical of the stresses transmitted to it by piping and / or cables and traction chains.
The connection between the device and the track is secure by cables or traction chains 81 at the front, at the rear riare 82 and above 83 of the apparatus. These cables or chains can be fitted with shock absorbers and springs.
The invention is in no way limited to the examples ! described above; many variations ~ can be there brought by a person skilled in the art without departing from the framework of information vention. So for example, the collection chamber can have a cylindrical shape ~ the lower part and serve ~ 20 as a housing for an Archimade screw driven by motor9 this screw carrying the pebbles either towards the center of the collection chamber, either towards its ends, where it are collected by a suitable device, for example a pump suction line.
; ~ It is clear that the mesh pitch of the surface tilted may differ from place to place so distribute the flow of liquid and material as well as possible parasitic through openings in the inclined surface.
Furthermore, it is obvious that we can predict 3o the adjustment of the flow rate by any mechanical ~ ito available such as shutter, valve, valves, ...
We can also build a composite device : ~.
~ -20-105 ~ 1 ~ iS

by bringing together on one support one or more devices such as that described above, these devices being able to be moved by a common drive ~ ~ ment.

Claims

The achievements of the invention, about which the exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows:

1. Device that can be moved on a surface covered with water, intended for the collection of solid elements, such that the polymetallic nodules of the ocean floor, resting on said surface or partially sunk into it, characteristic dried by an enveloping body giving passage to water, to said elements solid particles and the parasitic matter accompanying them, this body comprising:
- an entrance, a converging passage and a provision collection sitive made up of a comb whose teeth penetrate in said surface;
- beyond the collection device, a surface perforated on which the solid elements mount while being unloaded stale of the parasitic matters which accompany them;
- a collection chamber provided with means of evacuation of solid elements towards the surface of the water as well an outlet for the dispersion of materials not discharged to the surface.

2. Apparatus according to claim 1, character-laughed at in that the comb has teeth which are formed of bars the anterior end of which is bevelled or pointed.

3. Apparatus according to claim 1, character-laughed at in that the comb consists of two or more par-ties whose inclination may be different.

4. Apparatus according to claim 1, character-laughed at in that the perforated surface is a mesh and the in-tilt is adjustable in the longitudinal or transverse direction to articulation means.

5. Apparatus according to claim 1, character-se in that the collection chamber includes means for put the overflow of solid elements from the rear.

6. Apparatus according to claim 1, charac-terized in that the collection chamber has an upper entrance for water, intended to resuspend and facilitate the evacuation of accumulated solid elements, towards the area.

7. Method for collecting polymetal nodules-lics covering the seabed by means of a gluing device reading characterized in that the apparatus is driven along the bottom of the water and you grab the nodules with a comb of the device which penetrates slightly into the surface layer-the bottom, and that we use the difference in speed of the water inside the device in relation to the outside of the device reil to lift the nodules, to raise these nodules on a perforated inclined surface where they are rid of materials parasites, to collect these nodules in a collection chamber te, and evacuate them to the surface of the water.