FR3142251A1 - Dispositif de mesure de couple destiné à être monté de manière amovible sur une tête d’entraînement rotative. - Google Patents

Dispositif de mesure de couple destiné à être monté de manière amovible sur une tête d’entraînement rotative. Download PDF

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Quentin MARIOT
Benjamine D'ELBEE
Omar TUBILLEJA
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Suez International SAS
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Suez International SAS
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Abstract

L’invention concerne un dispositif de mesure de couple (14) destiné à être monté de manière amovible sur une tête d’entraînement rotative (12), le dispositif de mesure de couple (14) amovible comprenant : un organe de sécurité (140) configuré pour générer une sécurité mécanique et limiter un effort axial,un dispositif de transformation de sécurité (142) configuré pour transformer la sécurité mécanique de l’organe de sécurité (140) en une sécurité numérique,un organe de mesure (144) de l’effort axial, le dispositif de mesure (144) étant configuré pour mesurer l’effort axial par rapport à la sécurité numérique. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Dispositif de mesure de couple destiné à être monté de manière amovible sur une tête d’entraînement rotative.
L’invention se situe dans le domaine technique du traitement des eaux résiduaires municipales et industrielles et concerne plus spécifiquement un dispositif de raclage des boues utilisé pour déplacer des matières sédimentaires reposant au fond d’une cuve de décantation afin de permettre leur évacuation.
Les bassins ou cuves de décantation circulaires sont habituellement munis de dispositifs rotatifs de raclage des boues. L’un de ces dispositifs de raclage est destiné à racler les boues sur le fond du bassin afin de les entrainer vers une évacuation ou encore afin d’homogénéiser et de concentrer les boues dans cette cuve tout en les entrainant vers cette évacuation.
Dans les bassins de décantation actuellement réalisés, ces dispositifs de raclage sont entraînés par un motoréducteur équipé ou non d’une couronne d’orientation. En outre, un tel ensemble comprend en général un réducteur, formant alors avec le moteur un ensemble motoréducteur, permettant de décupler le couple produit et de vaincre le couple résistant lié aux raclages des boues. En effet, le réducteur fonctionne comme un convertisseur de vitesse en sortie du moteur en un couple appliqué sur les lames de raclage. Et, dans la plupart des cas d'application, le réducteur diminue la vitesse de rotation du moteur et dans le même temps transmet un couple nettement plus élevé, en direction des lames de raclage, que celui que peut fournir le moteur seul.
Les dispositifs de raclage comprennent également, de manière connue, un dispositif de sécurité en traction et/ou en compression permettant de protéger le motoréducteur et la structure métallique contre toute surcharge ou blocage accidentels des moyens de raclage du dispositif de raclage.
Ce dispositif de sécurité est interposé dans le dispositif de raclage, et particulièrement entre le bâti et le motoréducteur. Plus précisément, le dispositif de sécurité est installé en lieu et place des béquilles anti-rotation couramment utilisé sur ces réducteurs. Le dispositif réalise l’anti-rotation du réducteur sous l’action de l’effort de raclage. Dès lors, le dispositif de sécurité permet de bloquer tout mouvement contraire provenant du réducteur en transmettant une alerte lorsque le dispositif de sécurité détecte un effort trop important provenant d’un effort de raclage anormal.
Néanmoins, ce dispositif de sécurité ne permet aujourd’hui pas de mesurer en temps réel les efforts générés par la tête d’entraînement en direction du motoréducteur puisque ne détecte d’anomalie qu’à partir d’un seuil d’alerte. En outre, il existe une multitude de dispositifs de raclage d’architecture variée. Dès lors, un dispositif de sécurité adapté pour un premier dispositif de raclage n’est pas adapté à un deuxième dispositif de raclage et est donc difficilement transposable à différents dispositifs de raclage.
Or, dans une problématique de dimensionnement, il est nécessaire de pouvoir mesurer un temps réel, de manière aisée et sans impacter le système fonctionnant actuellement. En effet, la gestion et la mesure du couple entrainant le raclage du dispositif de raclage est aujourd’hui nécessaire afin de permettre de mettre en lumière des défauts de dimensionnement du dispositif de raclage ou de la cuve de décantation ou encore la présence d’une zone boueuse plus dense et d’une hétérogénéité du lit de boues.
Il est par exemple aujourd’hui, dans une problématique de contrôle du dimensionnement des cuve de décantation et des dispositifs de raclage de connaître les paramètres suivants :
  • Le couple au niveau de la tête d’entraînement lors de sa rotation complète à tout instant ;
  • La vitesse angulaire des lames racleuses pendant la rotation complète de la tête d’entraînement et à tout instant ;
  • La concentration en boue pendant la rotation complète de la tête d’entraînement et à tout instant, de sorte à pouvoir identifier une zone plus dense et à pouvoir définir la cause de cette densité anormalement plus élevée ;
  • Ou encore le niveau du lit de boues global.
Cependant, le système global permettant de raclage étant un système volumineux qui nécessite de pouvoir fonctionner de manière continue, il est difficile de mesurer ces données actuellement.
L’invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un dispositif portable de mesure de couples de raclage. L’invention propose également un dispositif de raclage de boue comprenant un tel dispositif portable de mesure du couple de raclage exercé par le dispositif de raclage. Ce dispositif portable de mesure de couples de raclage est configuré pour être incorporé dans l’entraînement du dispositif de raclage dans un délai faible en lieu et place du dispositif de sécurité initial du dispositif de raclage. Le dispositif portable de mesure de couples de raclage selon l’invention permet donc une installation rapide d’un moyen de mesure sans impacter le bon fonctionnement du dispositif de raclage sur lequel il est incorporé.
Le dispositif portable de mesure de couples de raclage selon l’invention est également apte à mesurer et enregistrer en temps réel les données de couple entrainant la couronne d’entraînement ou encore la vitesse angulaire des lames racleuses, et par conséquent, l’effort de raclage nécessaire en fonction des conditions de fonctionnement de l’ouvrage comme la concentration en boue, type de fluide raclé ou encore la hauteur du lit de boues.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de mesure de couple destiné à être monté de manière amovible sur une tête d’entraînement rotative, le dispositif de mesure de couple amovible comprenant :
  • un organe de sécurité configuré pour générer une sécurité mécanique et limiter un effort axial,
  • un dispositif de transformation de sécurité configuré pour transformer la sécurité mécanique de l’organe de sécurité en une sécurité numérique,
  • un organe de mesure de l’effort axial, le dispositif de mesure étant configuré pour mesurer l’effort axial par rapport à la sécurité numérique.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de transformation de sécurité comprend une jauge de contrainte configurée pour détecter l’effort axial et un relais à seuil configuré pour générer au moins un seuil d’alerte numérique, l’au moins un seuil d’alerte numérique étant numériquement déterminé par rapport à une valeur de déformation de la jauge de contrainte.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de transformation de sécurité comprend une table de transposition numérique, la table de transposition numérique étant configurée pour transposer au moins une valeur de déformation de la jauge de contrainte en une valeur numérique selon une règle de transposition prédéterminée.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de mesure de couple comprend un enregistreur d’effort configuré pour mémoriser l’effort axial.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de mesure de couple comprend une source d’alimentation du dispositif de transformation de sécurité et de l’organe de mesure.
L’invention a également trait à un dispositif de raclage de boue configuré pour déplacer des résidus sédimentaires dans une cuve de décantation, le dispositif de raclage comprenant :
  • Au moins un bras équipé d’une lame racleuse, disposée dans une fosse centrale de la cuve de décantation et en contact des résidus sédimentaires, configuré pour déplacer les résidus sédimentaires en direction d’une zone d’évacuation de la cuve de décantation,
  • Un châssis relié à la cuve de décantation,
  • Une tête d’entraînement rotative de l’au moins un bras, la tête d’entraînement rotative étant relié selon une première extrémité à l’au moins un bras et selon une deuxième extrémité au châssis, la tête d’entraînement rotative comprenant :
    • Un moteur configuré pour générer une force,
    • Un réducteur disposé entre le moteur et la couronne d’entraînement et configuré pour générer une rotation de la couronne d’entraînement à partir de la force du moteur,
    • le dispositif de mesure du couple, le dispositif de mesure du couple étant relié au réducteur selon une première fixation et au châssis selon une deuxième fixation.
L’invention a également trait à un procédé d’installation d’un dispositif de mesure de couple dans un dispositif de raclage, le procédé comprenant les étapes suivantes :
  • Mise hors tension de la tête d’entraînement,
  • Démontage d’un dispositif de sécurité préexistant du dispositif de raclage,
  • Montage du dispositif de mesure de couple dans le dispositif de raclage,
  • Mise en tension de la tête d’entraînement,
  • Choix du paramètre d’observation et de la fréquence d’échantillonnage, le paramètre d’observation étant l’effort axial ou une vitesse angulaire de la lame racleuse ou une concentration en résidus sédimentaires dans la cuve de décantation,
  • Enregistrement du paramètre d’observation sur une période prédéfinie.
L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d’un mode de réalisation donné à titre d’exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :
la représente un dispositif de raclage comprenant un dispositif portable de mesure de couples de raclage selon l’invention ;
la représente une vue agrandie du dispositif de raclage et du dispositif portable de mesure du couple de raclage amovible selon l’invention ;
la représente le dispositif de raclage de la ;
la représente un procédé d’installation d’un dispositif portable de mesure du couple de raclage amovible dans un dispositif de raclage préexistant selon l’invention.
Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures.
La représente un dispositif de raclage de boue 1 installé dans une cuve de décantation 2. La cuve de décantation 2 comprend une fosse centrale 20. Cette fosse centrale 20 représente la zone dans laquelle les résidus sédimentaires dits lourds reposent lors de la décantation dans la cuve de décantation 2. La fosse centrale 20 est généralement circulaire comme représenté en . En variante, la fosse centrale 20 est de forme quelconque comme par exemple de forme quadrilatère ou encore triangulaire. Le dispositif de raclage 1 est disposé à l’intérieur de la cuve de décantation 2 et est configuré pour déplacer les résidus sédimentaires dans une cuve de décantation 2.
Pour ce faire, le dispositif de raclage 1 comprend au moins un bras 10 équipé d’une lame racleuse 100, disposée dans la fosse centrale 20 de la cuve de décantation 2 de sorte à être en contact des résidus sédimentaires. Le bras 10 est configuré pour déplacer, par l’intermédiaire de la lame racleuse 100, les résidus sédimentaires en direction d’une zone d’évacuation 22 de la cuve de décantation 2. En variante, l’au moins un bras 10 comprend plusieurs lames racleuses 100, comme il est représenté en . Dans la suite de la description, un seul bras 10 est cité. Néanmoins, plusieurs bras 10 peuvent être envisagés. Et, de manière similaire, une seule lame racleuse 100 est citée. Néanmoins, plusieurs lames racleuses 100 peuvent être envisagées comme représenté en .
Le dispositif de raclage 1 comprend un châssis 11 relié à la cuve de décantation 2.
Le dispositif de raclage 1 comprend également une tête d’entraînement rotative 12. Et, selon l’exemple de la , la tête d’entraînement rotative 12 est une tête d’entraînement centrale. La tête d’entraînement rotative 12 est reliée selon une première extrémité 12’ à l’au moins un bras 10 et selon une deuxième extrémité 12’’ au châssis 11 de sorte à assurer une fixation de la tête d’entraînement rotative 12, La tête d’entraînement rotative 12 entraîne en rotation le bras 10 dans la cuve de décantation 2 de sorte que la lame racleuse 100 du bras 10 se déplace circulairement dans la fosse centrale 20. La rotation de la tête d’entraînement rotative 12 est transmise au bras 10 par le biais d’un axe 14. Cet axe 14 peut coïncider avantageusement avec un axe de rotation A1 de la tête d’entraînement rotative 12.
L’axe 14 supporte le bras 10 et la lame racleuse 100 permettant de racler la fosse centrale 20. La lame racleuse 100 qui présente la forme d’une lame planaire verticale et inclinée par rapport à un plan traversant l’axe de rotation A1 de sorte à permettre d’entraîner les résidus sédimentaires lors du mouvement circulaire de la lame racleuse 100.
En variante, l’axe 14 est parallèle et distinct de l’axe de rotation A1. Cette configuration peut être envisagée lorsque deux axes fonctionnent à l’intérieur d’une même cuve de décantation. Dès lors, la fosse centrale est divisée en deux zones de raclage dédiées respectivement aux deux axes et aux deux bras 10 respectivement reliés aux axes. Selon une autre variante, l’axe 14 est sécant de l’axe de rotation A1.
Afin de permettre l’entraînement rotatif du bras 10, la tête d’entraînement rotative 12, représentée en , comprend :
  • un moteur 120 configuré pour générer une force prédéfinie,
  • une couronne d’entrainement 122 reliée au bras 10 par l’intermédiaire de l’axe 14 et entraînée en rotation par le moteur 120. La couronne d’entraînement 122 est configurée pour entraîner le bras 10 en rotation en transmettant son couple de rotation au bras 10. Autrement dit, la couronne d’entraînement 122 permet de transmettre la force fournie par le moteur 120 au bras 10, cette force devenant un couple de rotation.
La tête d’entraînement rotative 12 comprend également un réducteur 124 disposé entre le moteur 120 et la couronne d’entraînement 122. Le réducteur 124 est configuré pour générer une rotation de la couronne d’entraînement 122 à partir de la force du moteur 120. Plus précisément, le réducteur 124 est capable de modifier le rapport entre la force fournie par le moteur 120 et le couple de rotation de la couronne d’entraînement 122.
En outre, il est à noter qu’il peut être envisagé de ne pas utiliser la couronne d’entraînement 122 et que le réducteur 124 soit directement relié au bras 10 de sorte à entraîner directement le bras 10 en rotation. Cette configuration est notamment envisagée lorsque le couple généré en sortie du réducteur 124 est suffisamment important pour entraîner la rotation du bras 10. La couronne d’entraînement 122 peut être incorporée lorsqu’il est nécessaire d’induire un couple plus important au niveau du bras 10.
En variante, la tête d’entraînement rotative 12 peut être un sommier d’entraînement périphérique. Un sommier d’entraînement périphérique est une tête d’entraînement rotative reliée directement sur un chemin de roulement périphérique s’étendant au niveau de la paroi de la cuve de décantation 2, en périphérie de l’axe de rotation A1. Le sommier d’entraînement périphérique comprend alors uniquement le moteur 120 et un réducteur 124, pouvant former ensemble un motoréducteur, permettant de déplacer la tête d’entrainement rotative le long de la structure porteuse, à savoir la paroi de la cuve de décantation 2. Plus précisément, le sommier d’entraînement périphérique est apte à se déplacer sur la structure porteuse par le biais d’une passerelle d’entrainement, elle-même entrainé par le sommier d’entrainement périphérique.
Un sommier d’entraînement périphérique est une tête d’entrainement rotative fonctionnant selon une vitesse faible et un couple élevé permettant de ne pas utiliser de couronne d’entraînement.
La tête d’entraînement rotative 12 comprend également un dispositif de mesure de couple 14 destiné à être monté de manière amovible sur la tête d’entraînement rotative 12. Le dispositif de mesure de couple de raclage 14 est un dispositif portable apte à être monté sur une tête d’entraînement rotative quelconque dans un temps raisonnablement faible.
Le dispositif de mesure de couple 14 amovible comprend un organe de sécurité 140 configuré pour générer une sécurité mécanique. Plus précisément, l’organe de sécurité 140 prend la forme d’un bras limiteur et est relié au réducteur 124 selon une première fixation 140’ et au châssis 11 selon une deuxième fixation 140’’. L’organe de sécurité 140 est ainsi configuré pour limiter un effort axial entre le réducteur 124 et le châssis 11 et permet au dispositif de mesure de couple 14 d’être relié au réducteur 124 et au châssis 11.
Le dispositif de mesure de couple 14 amovible comprend également un dispositif de transformation de sécurité 142 configuré pour transformer la sécurité mécanique de l’organe de sécurité 140 en une sécurité numérique, Plus précisément, le dispositif de transformation de sécurité 142 comprend une jauge de contrainte 142’ reliée à l’organe de sécurité 140 et configurée pour détecter l’effort axial entre le réducteur 124 et le châssis 11. La jauge de contrainte 142’ permet ainsi de transcrire, selon un signal électrique, l’effort axial en traction ou en compression que subit l’organe de sécurité 140 par le biais d’une valeur de déformation en traction ou en compression. Autrement dit, si une jauge de contrainte 142’ est comprimée, la résistance électrique de la jauge de contrainte 142’ diminue et si la jauge de contrainte 142’ est étirée, la résistance électrique de la jauge de contrainte 142’ augmente. Dès lors, une tension variable au niveau de la jauge de contrainte 142’ peut être mesurable. Cette tension dépend ainsi de la résistance générée par la jauge de contrainte 142’. Le dispositif de transformation de sécurité 142 comprend également un relais à seuil 142’’ configuré pour générer au moins un seuil d’alerte numérique, l’au moins un seuil d’alerte numérique étant numériquement déterminé par rapport à la valeur de déformation de la jauge de contrainte 142’.
A titre d’exemple indicatif, la jauge de contrainte 142’ peut être une jauge de contrainte « SENSY® », marque déposée, qui renvoie un signal 0-10V ou 4-20mA quand une force s’applique sur elle.
Le dispositif de mesure du couple 14 comprend également un organe de mesure 144 de l’effort axial entre le réducteur 124 et le châssis 11. Le dispositif de mesure 144 est configuré pour mesurer l’effort axial entre le réducteur 124 et le châssis 11 par rapport à la sécurité numérique générée par le dispositif de mesure de couple 14.
Plus précisément, le relais à seuil 142’’ peut par exemple générer des seuils d’alerte numériques sous la forme d’une tension seuil à comparer avec la tension mesurable au niveau de la jauge de contrainte 142’ par l’organe de mesure 144. Le relais à seuil 142’’ peut ainsi, à titre d’exemple indicatif, généré un premier seuil d’alerte numérique définissant une première tension seuil à comparer à la tension mesurable au niveau de la jauge de contrainte 142’ indiquant un fonctionnement de la tête d’entraînement rotative 12 selon un couple de raclage anormal. Le relais à seuil 142’’ peut également, à titre d’exemple indicatif, généré un deuxième seuil d’alerte numérique définissant une deuxième tension seuil, supérieure à la première tension seuil du premier seuil d’alerte, à comparer à la tension mesurable au niveau de la jauge de contrainte 142’ indiquant un fonctionnement de la tête d’entraînement rotative 12 ou du sommier d’entraînement périphérique selon un couple de raclage critique pouvant induire des dégâts conséquents aux composants de la tête d’entraînement rotative ou sur le châssis 11.
L’organe de mesure 144 de l’effort axial permet donc de mesurer en temps réel l’effort axial par le biais de la tension mesurable au niveau de la jauge de contrainte 142’.
En outre, le dispositif de transformation de sécurité 142 peut comprendre une table de transposition numérique 142’’’ configurée pour transposer au moins une valeur de déformation de la jauge de contrainte 142’ en une valeur numérique selon une règle de transposition prédéterminée. La table de transposition numérique 142’’’ permet ainsi de transcrire la valeur de l’effort axial mesuré au niveau de l’organe de sécurité 142’ selon une échelle de valeur prédéfinie. De manière préférentielle, l’échelle de valeur prédéfinie est une échelle de valeur de tension variant entre une tension minimale, transcrivant un effort axial minimal et une tension maximale transcrivant un effort axial maximal ou un couple de raclage maximal acceptable pour la tête d’entraînement rotative 12. A titre d’exemple indicatif, la tension minimale peut être 0 Volt et la tension maximale peut être 10 Volts.
La règle de transcription permettant de passer d’une valeur d’un effort axial ou d’un couple de raclage mesurable à une valeur de tension mesuré au niveau de l’organe de sécurité 140 peut être un rapport proportionnel entre la valeur d’effort axial, la valeur de tension minimale et la valeur de tension maximale.
En variante, la règle de transcription peut être une règle exponentielle variant entre la valeur de tension minimale et la valeur de tension maximale ou encore une règle logarithmique.
Dès lors, selon une configuration où la règle de transcription est un rapport proportionnel et que la table de transcription 142’’’ est une échelle de valeur de tension variant entre une tension minimale de 0 volt et une tension maximale de 10 Volts, il peut être envisagé que la première tension seuil soit de 5 Volt et que la deuxième tension seuil soit de 10 Volts transcrivant la valeur d’effort maximale que peuvent supporter les composants de la tête d’entraînement rotative, soit 10 déca newtons.
En variante, le premier seuil d’alerte numérique peut être une tension équivalente à une valeur physique d’un effort axial représentant les deux tiers du couple nominal généré par le réducteur 124. Et A titre le deuxième seuil d’alerte numérique peut être une tension équivalente à une valeur d’effort représentant deux fois le couple nominal généré par le réducteur 124.
La table de transcription 142’’’ est également configurable en fonction des têtes d’entraînement rotatives 12 et des dispositifs de raclage 1 sur lesquels est incorporé le dispositif de mesure de couple 14.
Comme énoncé précédemment, le dispositif de mesure du couple 14 est relié au réducteur 124 selon la première fixation 140’ et au châssis 11 selon la deuxième fixation 140’’ de sorte que le réducteur 124 est connecté selon deux liaisons : une liaison d’entrainement avec la couronne d’entraînement 122 par l’intermédiaire de laquelle le réducteur 124 entraine la tête d’entraînement 122 en rotation et une liaison bloquante au châssis 11 permettant d’empêcher toute contre rotation en direction du réducteur 124. En outre, dans une configuration sans couronne d’entraînement, la liaison d’entraînement se fait donc directement avec le réducteur 124. En effet, le dispositif de mesure de couple 14 amovible est configuré pour limiter un effort axial généré pouvant impacter le réducteur 124. . Le dispositif de mesure de couple 14 est ainsi configuré, par le biais de l’organe de sécurité 140, pour être un bras de traction et/ou de compression entre le châssis 11 et le réducteur 124. Autrement dit, le dispositif de mesure de couple 14 exerce une réaction à toute réaction au couple de raclage en provenance du bras 10 et se transformant en un effort axial entre le réducteur 124 et le châssis 11 permettant ainsi d’annuler toute influence non souhaitée, c’est-à-dire à titre d’exemple indicatif, un couple résistant important du bras 10 ou encore une imperfection de la cuve de décantation 2 comme une excroissance formant saillie par rapport à la lame racleuse 100,sur le réducteur 124 à l’image d’une butée de retenue.
En variante, le dispositif de mesure de couple 14 peut comprendre tout détecteur d’effort ou capteur de force configuré pour mesurer l’effort axial généré entre le réducteur 124 et le châssis 11 à la place de la jauge de contrainte 142’’. Ainsi, il est possible de savoir à tout instant si le bras 10 et la lame racleuse 100 éprouve une quelconque résistance en provenance de la fosse centrale 200 qui se traduit alors par une résistance de la part du châssis 11 fixe contre le couple produit par le réducteur 124 et donc un effort axial en direction du réducteur 124 même et absorbé par dispositif de mesure de couple 14.
Avantageusement, le dispositif de mesure de couple 146 est amovible et transportable. Autrement dit, le dispositif de mesure de couple 14peut être installé en lieu et place de tout organe de sécurité d’un dispositif de raclage 1 dans un temps faible. En effet, le temps d’installation du dispositif de mesure de couple 14 est inférieur à la demi-heure. Dès lors, le dispositif de raclage 1 se trouve avantageusement immobilisé sur une période très faible, le temps d’immobilisation du dispositif de raclage 1 dans la cuve de décantation 2 permettant aux résidus sédimentaires de s’accumuler dans la fosse centrale 20 et de potentiellement générer une résistance excessive étant relativement faible. En effet, la mise hors tension du dispositif de raclage 1 une mesure non souhaité puisque cette immobilisation présente de nombreux inconvénients.
Le dispositif de mesure de couple 14 est également configuré pour induire un arrêt du dispositif de raclage 1 lorsque l’effort axial mesuré au niveau du réducteur 124 est supérieur à un seuil prédéfini. A titre d’exemple indicatif, comme dit précédemment, lorsque le dispositif de transformation de sécurité 142 détecte que le premier seuil d’alerte numérique est dépassé et donc que l’effort axial mesuré au niveau du réducteur 124 est anormalement supérieur à ce premier seuil d’alerte numérique, le dispositif de mesure de couple 14 est apte à imposer une extraction forcée des sédiments compris dans la cuve de décantation 2 de sorte à théoriquement réduire la résistance en vis-à-vis de la lame racleuse 100. Et, lorsque le dispositif de transformation de sécurité 142 détecte que le deuxième seuil d’alerte numérique est dépassé et donc que l’effort axial mesuré au niveau du réducteur 124 est critique pour le fonctionnement du dispositif de raclage 1, le dispositif de mesure du couple 14 est apte à couper l’alimentation énergétique du dispositif de raclage 1 de sorte à ce que le dispositif de raclage 1 soit arrêté avant la destruction d’un des composant du dispositif de raclage 1. Le dispositif de transformation de sécurité 142 peut également comprendre une alarme 146 configurée pour transmettre un premier signal d’alarme lorsque le premier seuil d’alerte numérique. L’alarme 146 peut également être configurée pour transmettre un deuxième signal d’alarme lorsque le deuxième seuil d’alerte numérique est dépassé.
Selon une variante représentée en , le dispositif de mesure de couple 14 peut comprendre un enregistreur d’effort 1266 configuré pour mémoriser l’effort axial généré au niveau du réducteur 124. Le dispositif de mesure de couple 14 est ainsi capable de mémoriser l’effort axial et la résistance contre le couple généré par le réducteur 124. Dès lors, il est possible, grâce au dispositif de mesure de couple 14 et l’enregistreur d’effort 1266, de connaitre la résistance à l’encontre du couple de raclage généré par le réducteur 124 sur une période donnée afin de par exemple pouvoir envisager un redimensionnement du dispositif de raclage 1 si par exemple le résistance observée pendant cette période est très importante.
Le dispositif de mesure de couple 14peut également comprendre une source d’alimentation 1268 afin d’alimenter l’enregistreur d’effort 1266. La source d’alimentation 1268 est une source adaptée pour être raccordé au réseau, c’est-à-dire en 220 Volts. Le dispositif de mesure de couple 14 présente ainsi l’avantage d’être facile à alimenter.
Selon une variante, le relais à seuil 142’’, la table de transposition numérique 142’’’, l’organe de mesure 144, l’enregistreur d’effort 1266 et la source d’alimentation 1268 peuvent être comprise dans une valise 4 de sorte à rendre l’ensemble plus facilement transportable. La valise 4 peut également être étanche de sorte à éviter que les composants électroniques, à savoir relais à seuil 142’’, l’enregistreur d’effort 1266 et la source d’alimentation 1268, soient protégés de l’eau.
Selon une variante, le dispositif de mesure de couple 14comprend un afficheur 1269 de la mesure de l’effort axial de l’organe de mesure 144. L’afficheur 1269 permet d’obtenir une présentation visuelle de l’effort axial.
La représente un procédé d’installation 1000 du dispositif de mesure de couple 14 amovible dans un dispositif de raclage 1 préexistant selon l’invention comprenant déjà un dispositif de sécurité. Le procédé d’installation selon l’invention comprend les étapes suivantes :
  • Mise hors tension de la tête d’entraînement 12 (étape 1001),
  • Démontage (étape 1002) du dispositif de sécurité préexistant du dispositif de raclage 1. Le dispositif de sécurité préexistant est en général installé sur la tête d’entraînement 12, c’est-à-dire entre le châssis 11 et le réducteur 124, par le biais de deux goupilles. Ces goupilles sont à retirer afin de permettre le démontage du dispositif de sécurité préexistant,
  • Montage (étape 1003) du dispositif de mesure de couple 14à la place du dispositif de sécurité. Le montage comprend notamment l’installation de l’organe de sécurité 140 en lieu et place du dispositif de sécurité préexistant ainsi que le raccordement du dispositif de transformation de sécurité 142, de l’organe de mesure 144, du l’enregistreur d’effort 1266, de la source d’alimentation 1268 ou encore de l’afficheur 1269 au dispositif de mesure de couple 14. Le dispositif de mesure de couple 14 est alors fixé entre le châssis 11 et le réducteur 124 par le biais des deux goupilles,
  • Mise en tension de la tête d’entraînement 12 (étape 1004),
  • Choix du paramètre d’observation (étape 1005) et de la fréquence d’échantillonnage, le paramètre d’observation étant l’effort axial au niveau de la tête d’entraînement ou la vitesse angulaire des lames racleuses ou la concentration en boue ou encore le niveau du lit de boues global,
  • Enregistrement du paramètre d’observation (étape 1006) sur une période prédéfinie.
Le procédé d’installation (1000) selon l’invention peut également, dans une situation de réinstallation du dispositif de sécurité préexistant, comprendre les étapes suivantes :
  • Mise hors tension de la tête d’entraînement 12 (étape 1007),
  • Démontage (étape 1008) du dispositif de mesure de couple 14 du dispositif de raclage 1 en retirant les deux goupilles,
  • Montage (étape 1009) du dispositif de sécurité préexistant dans le dispositif de raclage 1 en lieu et place du dispositif de mesure de couple 14,
  • Mise en tension de la tête d’entraînement 12 (étape 1010).
L’invention concerne donc un dispositif de raclage 1 et plus particulièrement un dispositif de mesure de couple 14d’effort axial, amovible, facilement transportable et incorporable dans un dispositif de raclage préexistant fonctionnant dans une cuve de décantation dans laquelle l’eau stagne pour permettre un dépôt de la masse organique dans le fond ou la fosse centrale de la cuve de décantation, le dispositif de raclage 1 permettant de déplacer la matière lourde déposé dans la fosse centrale. Ce dispositif de mesure de couple 14permet d’une part d’agir comme un dispositif de sécurité afin d’empêcher la roue d’entraînement 122 d’agir sur le réducteur 124 à l’image d’un bras de traction et/ou de compression et d’autre part de pouvoir obtenir une gestion du couple de raclage du dispositif de raclage 1 pour pouvoir dimensionner du mieux possible le dispositif de raclage, en le rendant plus ou moins dense par exemple par rapport à la quantité de matière à déplacer. Il est ainsi possible, à partir du dispositif de mesure de couple 14, de pouvoir optimiser la tête d’entraînement et le dispositif de raclage en connaissant les couples de raclages sur une période de fonctionnement. Le dispositif de mesure de couple 14selon l’invention présente également l’avantage d’être adapté à tous les dispositifs de raclage actuellement utilisés et d’être monté sur un dispositif de raclage en moins d’une demi-heure.

Claims (7)

  1. Dispositif de mesure de couple (14) destiné à être monté de manière amovible sur une tête d’entraînement rotative (12), le dispositif de mesure de couple (14) amovible comprenant :
    • un organe de sécurité (140) configuré pour générer une sécurité mécanique et limiter un effort axial,
    • un dispositif de transformation de sécurité (142) configuré pour transformer la sécurité mécanique de l’organe de sécurité (140) en une sécurité numérique,
    • un organe de mesure (144) de l’effort axial, l’organe de mesure (144) étant configuré pour mesurer l’effort axial par rapport à la sécurité numérique.
  2. Dispositif de mesure de couple (14) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de transformation de sécurité (142) comprend une jauge de contrainte (142’) configurée pour détecter l’effort axial et un relais à seuil (142’’) configuré pour générer au moins un seuil d’alerte numérique, l’au moins un seuil d’alerte numérique étant numériquement déterminé par rapport à une valeur de déformation de la jauge de contrainte (142’).
  3. Dispositif de mesure de couple (14) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de transformation de sécurité (142) comprend une table de transposition numérique (142’’’), la table de transposition numérique étant configurée pour transposer au moins une valeur de déformation de la jauge de contrainte (142’) en une valeur numérique selon une règle de transposition prédéterminée.
  4. Dispositif de mesure de couple (14) selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant un enregistreur d’effort (1266) configuré pour mémoriser l’effort axial.
  5. Dispositif de mesure de couple (14) selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant une source d’alimentation (1268) du dispositif de transformation de sécurité (142) et de l’organe de mesure (144).
  6. Dispositif de raclage (1) de boue configuré pour déplacer des résidus sédimentaires dans une cuve de décantation (2), le dispositif de raclage (1) comprenant :
    • Au moins un bras (10) équipé d’une lame racleuse (100), disposée dans une fosse centrale (20) de la cuve de décantation (2) et en contact des résidus sédimentaires, configuré pour déplacer les résidus sédimentaires en direction d’une zone d’évacuation (22) de la cuve de décantation (2),
    • Un châssis (11) relié à la cuve de décantation (2),
    • Une tête d’entraînement rotative (12) de l’au moins un bras (10), la tête d’entraînement rotative (12) étant relié selon une première extrémité (12’) à l’au moins un bras (10) et selon une deuxième extrémité (12’’) au châssis (11), la tête d’entraînement rotative (12) comprenant :
      • Un moteur (120) configuré pour générer une force,
      • Un réducteur (124) disposé entre le moteur (120) et une couronne d’entraînement (122) et configuré pour générer une rotation de la couronne d’entraînement (122) à partir de la force du moteur (120),
      • Le dispositif de mesure du couple (14) selon l’une des revendications 1 à 5, le dispositif de mesure du couple (14) étant relié au réducteur (124) selon une première fixation (140’) et au châssis (11) selon une deuxième fixation (140’’).
  7. Procédé d’installation d’un dispositif de mesure de couple (14) selon l’une des revendications 1 à 5 dans un dispositif de raclage (1) selon la revendication 6, le procédé (1000) comprenant les étapes suivantes :
    • Mise hors tension de la tête d’entraînement (1001),
    • Démontage d’un dispositif de sécurité préexistant (1002) du dispositif de raclage (1).
    • Montage (1003) du dispositif de mesure de couple (14) dans le dispositif de raclage (1),
    • Mise en tension de la tête d’entraînement (1004),
    • Choix du paramètre d’observation (1005) et de la fréquence d’échantillonnage, le paramètre d’observation étant l’effort axial ou une vitesse angulaire de la lame racleuse (100) ou une concentration en résidus sédimentaires dans la cuve de décantation (2),
    • Enregistrement du paramètre d’observation (1006) sur une période prédéfinie.
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