FR3000904A1

FR3000904A1 - Sewage basin, comprises two channels along basin walls, closed loop mounted on motor gears of drive motor or chains and rollers, respectively, where channels carry set of scrapers oriented perpendicularly to direction of channels

Info

Publication number: FR3000904A1
Application number: FR1350354A
Authority: FR
Inventors: Roumen Kaltchev
Original assignee: KWI International Environmental Treatment GmbH
Current assignee: KWI International Environmental Treatment GmbH
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-07-18

Abstract

The basin comprises: two channels (22) along basin walls, a closed loop mounted on motor gears of a drive motor or chains and rollers, respectively, where the channels carry a set of scrapers (21) oriented perpendicularly to a direction of the channels; a drive unit rotating the motor gears (26), where a rotational drive of the motor gears comprises a drive arm having an axis of rotation parallel to the axis of rotation of the motor gears and is driven in rotation using operating parts (24, 28); and a transmission unit (29) positioned in the vicinity of both ends of the drive shaft. The basin comprises: two channels (22) along basin walls, a closed loop mounted on motor gears of a drive motor or chains and rollers, respectively, where the channels carry a set of scrapers (21) oriented perpendicularly to a direction of the channels; a drive unit rotating the motor gears (26), where a rotational drive of the motor gears comprises a drive arm having an axis of rotation parallel to the axis of rotation of the motor gears and is driven in rotation using operating parts (24, 28); and a transmission unit (29) of rotational movement positioned in the vicinity of both ends of the drive shaft. The drive shaft is made in one piece or several pieces that are joined together by universal joints or coupling. The transmission unit comprises chains or drive belt mounted about a roller or pulley that is coaxial with and secured to each end of the drive shaft, where the pulley is integral and coaxial with the motor gears. The scrapers are used as surface scrapers, bottom scrapers, or combined surface and bottom scrapers.

Description

RACLEUR A CHAINE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne l'entraînement d'un dispositif de raclage des matières flottantes à la surface des plans d'eau ou bien des matières décantées au fond des bassins. Ce type de dispositifs est couramment appelé racleur et est utilisé surtout dans les stations de traitement d'eau.TECHNICAL FIELD The invention relates to the entrainment of a device for scraping floating materials on the surface of bodies of water or substances decanted at the bottom of tanks. This type of device is commonly called scraper and is used mostly in water treatment plants.

Il existe différents types de racleurs qui peuvent être classifiés selon plusieurs critères en fonction du type d'entrainement, de la technologie du raclage, de la forme du bassin ou de l'application. Le dispositif selon l'invention concerne les racleurs de fond (raclage de matières décantées au fond des bassins) ou de surface (raclage de matières flottantes) du type dit « à chaîne » pour bassins rectangulaires. ART ANTERIEUR Pour mieux décrire l'art antérieur des racleurs à chaîne, il y a lieu de se référer à la figure 1. Cette dernière illustre un racleur de surface classique, comportant les éléments principaux suivants : un axe d'entrainement 7 équipé de pignons d'entraînement 6 de chaînes 2 à chacune de ses extrémités ; - deux pignons de retour 9 tournant sur des supports porte-pignon 8 ; deux chaînes 2 (une chaîne de chaque côté de l'axe d'entrainement) longeant les parois du bassin, portées par les pignons 6 et 9 et tournant en boucle sur lesdits pignons ; des racles 1 fixées sur les chaînes 2 ; - un motoréducteur d'entraînement 4 assurant la rotation de l'axe d'entraînement 7 par l'intermédiaire d'une transmission 3 et d'un pignon d'entraînement 5 solidaire et coaxiale de l'un des pignons 6 et de l'axe d'entraînement 7 ; éventuellement, pour les racleurs de surface, une « pente » 10 sur laquelle les matières flottantes sont poussées et égouttées.35 Plusieurs règles sont à respecter pour la conception et la réalisation des racleurs à chaînes classiques. Premièrement, les racles doivent rester parallèles à l'axe d'entraînement pour ne pas casser au moment du passage sur les pignons. Cela implique trois contraintes : - les pignons de chaque côté doivent tourner à la même vitesse de façon à éviter tout décalage du parallélisme entre les racles et l'axe d'entraînement, - la rotation des deux chaînes doit être parfaitement synchronisée au moment du démarrage et de l'arrêt ; - les deux chaînes doivent avoir la même longueur. La solution aux deux premières contraintes ci-dessus est d'avoir un axe (dit axe d'entraînement) reliant les deux pignons d'entraînement 6 de façon à assurer une liaison rigide entre ces deux pignons. Ainsi ils tournent de manière parfaitement synchronisée, ce qui entraîne une rotation synchronisée des pignons de retour 9 et donc un fonctionnement synchronisé de l'ensemble du racleur. Deuxièmement, l'ensemble doit avoir une certaine rigidité. Les racles qui restent suspendues entre les deux chaînes (ou entre deux guides supportant les racles le long des murs éventuellement) ont tendance à flamber. La flèche dépend de la longueur des racles et donc de la largeur du bassin : plus le bassin est large, plus les racles sont longues et plus elles doivent être rigides pour ne pas flamber au-delà des limites acceptables. Il en est de même s'agissant de l'axe d'entraînement. Cet axe est même encore plus sensible au problème de flambage car il tourne en permanence. Son flambage entraîne ainsi des déformations cycliques et fréquentes et donc des problèmes de rupture liés à la fatigue des matériaux. Par conséquent, la largeur du racleur, et donc la largeur du bassin est limitée surtout par la longueur de l'axe d'entraînement. A titre indicatif, dans la pratique la longueur de l'axe d'entraînement dépasse rarement 8 ou 9 mètres, ce qui ne permet pas d'utiliser des bassins de plus grande largeur quand cela est nécessaire. Pour compléter la description, il est important de souligner qu'un racleur de fond comporte les mêmes éléments principaux et impose globalement les mêmes contraintes mécaniques.There are different types of scrapers that can be classified according to several criteria depending on the type of training, the scraping technology, the shape of the pool or the application. The device according to the invention relates to bottom scrapers (scraping materials decanted at the bottom of basins) or surface (scraping floating materials) of the type called "chain" for rectangular basins. PRIOR ART To better describe the prior art of the chain scrapers, reference should be made to FIG. 1. The latter illustrates a conventional surface scraper, comprising the following main elements: a drive shaft 7 equipped with pinions driving 6 chains 2 at each of its ends; two return gears 9 rotating on pinion carrier supports 8; two chains 2 (a chain on each side of the drive shaft) along the walls of the basin, carried by the pinions 6 and 9 and rotating in a loop on said gears; scrapers 1 fixed on the chains 2; - A drive geared motor 4 ensuring the rotation of the drive shaft 7 via a transmission 3 and a drive pinion 5 integral and coaxial with one of the pinions 6 and the drive shaft 7; possibly, for surface scrapers, a "slope" 10 on which floating materials are pushed and drained. There are several rules to respect for the design and manufacture of conventional chain scrapers. First, the squeegees must remain parallel to the drive shaft so as not to break when passing over the gears. This implies three constraints: - the gears on each side must rotate at the same speed so as to avoid any shift of the parallelism between the squeegees and the drive shaft, - the rotation of the two chains must be perfectly synchronized at the start-up time and stop; - the two chains must have the same length. The solution to the first two constraints above is to have an axis (called drive axis) connecting the two drive gears 6 so as to provide a rigid connection between these two gears. Thus they rotate perfectly synchronized, which causes a synchronized rotation of the return pinion 9 and thus a synchronized operation of the entire scraper. Secondly, the whole must have a certain rigidity. Scrapers that stay suspended between the two chains (or between two guides supporting the scrapes along the walls eventually) tend to flare. The arrow depends on the length of the squeegees and therefore the width of the pool: the larger the pool, the longer the squeegees and the more rigid they must be to avoid flaming beyond acceptable limits. It is the same with regard to the drive shaft. This axis is even more sensitive to the problem of buckling because it turns permanently. Its buckling thus causes cyclic and frequent deformations and therefore failure problems related to the fatigue of the materials. Therefore, the width of the scraper, and therefore the width of the basin is limited mainly by the length of the drive shaft. As a guide, in practice the length of the drive shaft rarely exceeds 8 or 9 meters, which does not allow to use basins of greater width when necessary. To complete the description, it is important to emphasize that a bottom wiper has the same main elements and generally imposes the same mechanical constraints.

EXPOSE DE L'INVENTION L'invention propose un dispositif d'entraînement du racleur visant à résoudre le problème de la longueur de l'axe d'entraînement et les contraintes qui en découlent. Elle permet de supprimer purement et simplement l'axe d'entrainement « classique », tel que décrit ci- dessus, en mettant en oeuvre un deuxième axe, déporté par rapport à l'axe d'entrainement. A la différence de l'axe d'entraînement « classique », il peut être muni ou associé à des supports intermédiaires limitant le flambage. Ainsi, cet axe déporté n'est pas limité en termes de longueur et sa construction devient beaucoup plus légère.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention proposes a wiper drive device designed to solve the problem of the length of the drive shaft and the constraints that result therefrom. It makes it possible to simply delete the "conventional" drive shaft, as described above, by implementing a second axis, offset relative to the drive axis. Unlike the "conventional" drive shaft, it can be provided with or associated with intermediate supports limiting buckling. Thus, this deported axis is not limited in terms of length and its construction becomes much lighter.

A cet effet, le racleur pour bassin d'épuration selon l'invention comprend : - deux chaines longeant sensiblement les parois du bassin, montées en boucle fermée sur des pignons, respectivement moteur ou d'entrainement desdites chaines et de renvoi, portant une pluralité de racles orientées perpendiculairement au sens de progression desdites chaines ; - des moyens d'entrainement en rotation des pignons moteur. Selon l'invention, les moyens d'entrainement en rotation des pignons moteur sont constitués : d'un bras d'entrainement, d'axe de rotation parallèle à l'axe de rotation de pignons moteur, mu en rotation au moyen d'organes moteurs ; - des moyens de transmission du mouvement de rotation imprimé à l'arbre d'entrainement aux pignons moteur, positionnés sensiblement au voisinage des deux extrémités dudit arbre d'entrainement.For this purpose, the scraper for purification basin according to the invention comprises: two chains substantially along the walls of the basin, mounted in closed loop on gears, respectively motor or driving said chains and return, bearing a plurality scrapers oriented perpendicular to the direction of progression of said chains; - Drive means for rotating the motor pinions. According to the invention, the rotational drive means of the motor pinions consist of: a drive arm, an axis of rotation parallel to the axis of rotation of the motor pinions, mu in rotation by means of organs engines; - Transmission means of the rotational movement printed on the drive shaft to the drive pinions, positioned substantially in the vicinity of both ends of said drive shaft.

Ainsi donc, le dispositif selon l'invention permet de réaliser une rotation parfaitement synchronisée des deux chaînes portant les racles sans faire appel à un axe commun reliant les deux pignons d'entraînement desdites chaînes.Thus, the device according to the invention makes it possible to achieve a perfectly synchronized rotation of the two chains carrying the scrapers without using a common axis connecting the two drive gears of said chains.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'arbre d'entrainement est composé d'une seule pièce ou de plusieurs pièces reliées entre elles par un ou des cardans ou autres types d'accouplement. Ce faisant, cet arbre d'entrainement en plusiseurs éléments permet d'éviter le flambage.35 Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de transmission du mouvement de rotation imprimé à l'arbre d'entrainement aux pignons moteur sont constitués de chaines ou courroie d'entrainement montées autour d'un galet ou d'une poulie solidaire de et coaxiale avec chacune des deux extrémités de l'arbre d'entrainement d'une part, et avec une poulie ou moyen équivalent solidaire de et coaxiale avec les pignons moteur. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. La figure 1 est comme déjà dit, une représentation schématique en perspective d'un racleur de surface du type à chaîne de l'art antérieur. La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, d'un racleur conforme à l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La description ci-après se réfère à un racleur de surface à deux axes pour des raisons de simplicité et afin de ne pas alourdir le texte. Cependant, ce dispositif pourrait tout aussi bien entraîner un racleur de fond ou encore un racleur combiné fond et surface, ou encore n'importe quel autre racleur comportant plusieurs axes.According to an advantageous characteristic of the invention, the drive shaft is composed of a single piece or of several parts interconnected by one or more gimbals or other types of coupling. In doing so, this drive shaft made of several elements avoids buckling. According to another advantageous characteristic of the invention, the transmission means of the rotational movement printed on the drive shaft to the driving gears consist of chain or drive belt mounted around a roller or pulley secured to and coaxial with each of the two ends of the drive shaft on the one hand, and with a pulley or equivalent means integral with and coaxial with the motor gears. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The manner in which the invention can be realized and the advantages that result therefrom will emerge more clearly from the exemplary embodiment which follows, given by way of indication and not by way of limitation, in support of the appended figures. Figure 1 is as already said, a schematic representation in perspective of a surface-type scraper chain type of the prior art. Figure 2 is a view similar to Figure 1, a scraper according to the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description refers to a two-axis surface scraper for the sake of simplicity and so as not to weigh down the text. However, this device could also cause a bottom wiper or a bottom and surface combined wiper, or any other scraper with several axes.

Selon une première forme de réalisation de l'invention plus particulièrement décrite en relation avec la figure 2, le dispositif selon l'invention entraîne un racleur à chaînes équipé de deux chaînes 22 de longueur identique équipées de racles 21 fixées sur lesdites chaînes 22, et portées par des pignons, respectivement une paire de pignons moteur 26 et une paire de pignons de renvoi 34.According to a first embodiment of the invention more particularly described in connection with FIG. 2, the device according to the invention drives a chain scraper equipped with two chains 22 of identical length equipped with scrapers 21 fixed on said chains 22, and carried by gears, respectively a pair of motor gears 26 and a pair of gears 34.

Les pignons appartenant à une même paire sont coaxiaux. En d'autres termes, ils sont susceptibles d'adopter un mouvement de rotation par rapport à un même axe de rotation. Les pignons moteur 26 et de renvoi 34 tournent sur des supports porte-pignon, respectivement 35 et 30, fixés sur les parois internes 33 de la cuve d'un bassin d'épuration d'eaux usées par exemple/ En outre, le dispositif selon l'invention comprend un arbre d'entrainement 31, déporté par rapport à l'axe de rotation des pignons moteur 26. Cet arbre d'entrainement est fixé sur les parois de la cuve par l'intermédiaire d'ensembles support/roulement 29. L'arbre d'entrainement 31 est mu en rotation au moyen d'un motoréducteur 28 actionnant une chaine ou courroie 24, ce, de manière traditionnelle. Les deux extrémités de l'arbre d'entrainement 31 sont munies de poulies ou pignons 27, entrainant chacun une chaine ou courroie 23, venant coopérer avec un pignon ou poulie 25, solidaire de et coaxiale avec les pignons moteur 26.The sprockets belonging to the same pair are coaxial. In other words, they are likely to adopt a rotational movement with respect to the same axis of rotation. The motor and drift gears 26 rotate on pinion support supports, respectively 35 and 30, fixed on the internal walls 33 of the tank of a wastewater treatment basin, for example. the invention comprises a drive shaft 31, offset relative to the axis of rotation of the drive pinions 26. This drive shaft is fixed on the walls of the vessel via support / bearing assemblies 29. The drive shaft 31 is rotated by means of a geared motor 28 actuating a chain or belt 24, in a traditional manner. The two ends of the drive shaft 31 are provided with pulleys or pinions 27, each driving a chain or belt 23, cooperating with a pinion or pulley 25, integral with and coaxial with the motor pinions 26.

Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante. Le motoréducteur 28 engendre la rotation de l'arbre d'entrainement 31 par l'intermédiaire de la chaîne ou courroie de transmission 24. L'arbre d'entrainement 31 entraîne à son tour les deux pignons ou poulies d'entraînement 25 par l'intermédiaire des pignons 27, et des chaines ou courroies 23. En raison de leur solidarisation aux pignons moteur 26, la rotation des pignons ou poulies d'entrainement 25 entraine celle desdits pignons moteur 26, qui à leur tour, entrainent le mouvement des chaines 22.The device according to the invention operates in the following manner. The gearmotor 28 causes rotation of the drive shaft 31 via the drive chain or belt 24. The drive shaft 31 in turn drives the two drive gears or pulleys 25 through the drive shaft. intermediate sprockets 27, and chains or belts 23. Due to their attachment to the motor pinions 26, the rotation of the pinions or drive pulleys 25 causes that of said motor pinions 26, which in turn, cause the movement of the chains 22 .

Le dispositif selon l'invention peut présenter diverses variantes. Ainsi donc, l'arbre d'entrainement 31 peut être réalisé d'une seule pièce, et donc être monobloc, susceptible de couvrir toute la largeur du bassin ou de la cuve. Alternativement, il peut être composé de plusieurs éléments reliés entre eux par des cardans ou autres types d'accouplement. Chacun de ces éléments peut avoir ses propres ensembles support/roulement 29 ou bien être porté par les éléments voisins. De la même manière, les chaînes d'entraînement 23 et 24 peuvent être remplacées par des courroies crantées.The device according to the invention may have various variants. Thus, the drive shaft 31 can be made in one piece, and therefore be monobloc, capable of covering the entire width of the basin or tank. Alternatively, it can be composed of several elements connected to each other by gimbals or other types of coupling. Each of these elements may have its own support / bearing assemblies 29 or be carried by neighboring elements. In the same way, the drive chains 23 and 24 can be replaced by toothed belts.

Le cas échéant, la transmission du mouvement de rotation entre le motoréducteur 28 et l'arbre d'entrainement 31, ou entre ce dernier et les pignons moteur 26 peut être réalisée par des pignons crantés, cardans ou autre moyens de transmission permettant d'arriver au même résultat.If necessary, the transmission of the rotational movement between the gearmotor 28 and the drive shaft 31, or between the latter and the motor pinions 26 can be achieved by toothed pinions, gimbals or other transmission means to arrive to the same result.

Les supports porte-pignon peuvent être fixés sur les parois du bassin ou sur des supports indépendants.The pinion supports can be fixed on the walls of the pool or on independent supports.

Enfin, si l'installation comporte plusieurs bassins fonctionnant en parallèle, l'arbre d'entrainement 31 peut être commun à plusieurs bassins et assurer l'entraînement de plusieurs racleurs en utilisant un seul motoréducteur 28.Finally, if the installation comprises several basins operating in parallel, the drive shaft 31 can be common to several basins and drive several scrapers using a single gear motor 28.

Le racleur ainsi décrit peut ainsi être utilisé comme racleur de surface, racleur de fond, ou racleur combiné de fond et de surface.The scraper thus described can thus be used as surface scraper, bottom scraper, or combination scraper bottom and surface.

Claims

REVENDICATIONS1. Scraper for purification basin comprising: two chains (22) substantially along the walls of the basin, mounted in a closed loop on gears, respectively (26) motor or drive of said chains and return (34), said chains carrying a a plurality of doctor blades (21) oriented perpendicular to the direction of progression of said chains; means for rotating the motor pinions (26); characterized in that the rotational drive means of the driving gears (26) consist of: a drive arm (31) having a rotational axis parallel to the axis of rotation of the driving gears (26) and rotated by means of driving members (24, 28); transmission means (29, 23) of the rotational movement printed on the drive shaft to the drive gears, positioned substantially in the vicinity of both ends of said drive shaft.

2. scraper for treatment tank according to claim 1, characterized in that the drive shaft (31) is composed of a single piece or of several parts interconnected by one or more gimbals or other types of coupling.

3. scraper for sewage basin according to one of claims 1 and 2, characterized in that the means for transmitting the rotational movement printed on the drive shaft (31) to the drive pinions (26) consist of chains or drive belt (23) mounted around a roller or pulley (29) integral with and coaxial with each of the two ends of the drive shaft (31) on the one hand, and with a pulley or equivalent means (25) integral with and coaxial with the motor pinions (26).

4. Use of a purge scraper according to one of claims 1 to 3, characterized in that said scraper is used as a surface scraper.

5. Use of a purge scraper according to one of claims 1 to 3, characterized in that said scraper is used as a bottom scraper.

6. Use of a purge scraper according to one of claims 1 to 3, characterized in that said scraper is used as combined scraper surface and bottom.