MC1663A1

MC1663A1 - COLLECTOR WHEEL

Info

Publication number: MC1663A1
Application number: MC851750A
Authority: MC
Inventors: Ek Kenneth; Ulf Hammerstedt
Original assignee: Ek Kenneth; Ulf Hammerstedt
Priority date: 1985-01-15
Filing date: 1985-01-15
Publication date: 1986-04-22

Description

L'invention présente se rapporte généralement à un moyen de retirer, par ramassage d'une manière mécanique, d'un corps liquide, des matières solides et/ou des matières non dissoutes mais présentes à l'état liquide dans ledit 5 corps liquide. L'invention se rapporte plus spécifiquement à une roue conçue pour être utilisée à collecter et retirer l'huile de l'eau de mer et sur les étendues de plage, pour dépolluer les corps liquides pollués par des produits chimiques non dissous, pour traiter les eaux résiduaires, pour 10 être utilisée comme drague ou comme appoint à celle-ci, comme engins de pêche en particulier pour les crevettes, etc... The present invention generally relates to a means of removing, by mechanical collection, solid matter and/or undissolved matter present in liquid form from a liquid body. More specifically, the invention relates to a wheel designed for use in collecting and removing oil from seawater and beaches, for decontaminating liquid bodies polluted by undissolved chemicals, for treating wastewater, for use as a dredge or as an aid to dredges, as fishing gear, particularly for shrimp, etc.

L'invention se rapporte en particulier à une roue collectrice conçue pour être utilisée à enlever l'huile, spécialement les huiles non raffinées, mêmes les huiles émulsi-15 fiées ayant une large proportion d'eau, mais également en général pour retirer des produits chimiques non dissous, particulièrement ceux pulvérulents, qui peuvent être retirés et collectés par les moyens conçus pour lutter contre les déversements d'huile. The invention relates in particular to a collector wheel designed for use in removing oil, especially unrefined oils, even emulsified oils having a large proportion of water, but also in general for removing undissolved chemicals, particularly powdery ones, which can be removed and collected by means designed to combat oil spills.

20 L'objet principal de la présente invention est de remédier aux déficiences des dispositifs actuellement utilisés pour la séparation et le retrait de 'lhuile et d'améliorer l'efficacité, c'est-â-dire d'augmenter la vitesse du procédé de séparation d'huile et d'abaisser la consomma-25 tion d'énergie. Un second objet de l'invention est d'éviter les dégradations à l'environnement causées par le procédé lui-même de séparation et de retrait. Un troisième objet de l'invention est d'atténuer la dépendance du procédé de séparation et de retrait envers les conditions de temps, le 30 vent, les mouvements de vagues, la température et l'étalé- 20 The main object of the present invention is to remedy the deficiencies of devices currently used for oil separation and removal and to improve efficiency, that is, to increase the speed of the oil separation process and lower energy consumption. 25 A second object of the invention is to avoid environmental damage caused by the separation and removal process itself. A third object of the invention is to reduce the dependence of the separation and removal process on weather conditions, wind, wave motion, temperature, and spread.

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ment de la matière à séparer et à retirer de la surface du corps liquida et aussi en profondeur de celui-ci. the matter to be separated and removed from the surface of the liquid body and also from its depths.

Selon la présente invention, de manière surprenante, tous les objets mentionnés ci-dessus peuvent être atteints 5 à un degré satisfaisant au moyen d'une roue collectrice tournante, principalement constituée en un matériau élaboré comme du filet. La roue collectrice est amenée auprès d'une masse d'eau polluée par de l'huile ou toute autre matière insoluble dans l'eau et elle ramasse continuellement l'eau 10 et l'huile, sépare de l'eau la quantité d'huile ramassée et retire l'huile ramassée vers un récipient collecteur. According to the present invention, surprisingly, all the aforementioned objectives can be achieved to a satisfactory degree by means of a rotating collector wheel, primarily made of a mesh-like material. The collector wheel is brought near a body of water polluted by oil or any other water-insoluble substance, and it continuously collects the water and oil, separates the collected oil from the water, and removes the collected oil into a collection container.

Les caractéristiques de la roue collectrice de la présente invention sont qu'elle comprend deux flasques en un matériau rigide élaboré comme un filet, les flasques 15 étant solidement positionnés sur un arbre de roue, de même qu'une partie de forme spiraloïde entre lesdits flasques également faite d'un filet dudit matériau et fixée aux flasques, la portion spiraloïde se développe autour dudit arbre de roue sur approximativement 360° et ayant un bord 20 extérieur et un bord intérieur, les deux bords étant parallèles par rapport à l'arbre de roue. Une vis transporteuse et une enceinte pour celle-ci, conçue pour propulser une matière huileuse ou similaire, est disposée à l'intérieur de la roue collectrice, co-axialement à l'arbre de roue, 25 l'enceinte étant montée solidement dans les moyens supportant ledit arbre de roue. La roue collectrice tourne en fonctionnement à une certaine vitesse collectant l'huile, par un premier moyen d'entraînement, et ladite vis transporteuse tourne par un second moyen d'entraînement à une The characteristics of the commutator wheel of the present invention are that it comprises two flanges made of a rigid, net-like material, the flanges 15 being securely positioned on a wheel shaft, as well as a spiral-shaped portion between said flanges, also made of a net of said material and fixed to the flanges. The spiral portion extends around said wheel shaft through approximately 360° and has an outer edge 20 and an inner edge, the two edges being parallel with respect to the wheel shaft. A conveyor screw and a housing for it, designed to propel an oily or similar substance, is disposed inside the commutator wheel, coaxially with the wheel shaft, the housing 25 being securely mounted in the means supporting said wheel shaft. The commutator wheel rotates during operation at a certain speed, collecting the oil by means of a first drive, and said conveyor screw rotates by means of a second drive at a

30 vitesse telle que toute la quantité d'huile collectée est 30 speed such that all the collected oil is

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retirée de l'enceinte de ladite vis transporteuse. La roue collectrice de même que la vis transporteuse sont montées pivotantes sur des paliers dans un châssis qui est installé sur un bateau, une barge, un radeau ou similaire. Le bord 5 intérieur du tambour spiraloïde caresse l'enceinte quand la roue tourne. Une certaine quantité d'huile est collectée à l'ouverture de la roue dhaque fois que l'ouverture atteint la couche d'huile dans la masse d'eau. L'eau devient turbulente à proximité dudit matériau et des 10 couches d'eau turbulente pour la plus grande part dépourvues d'huile se forment de chaque côté dudit matériau et ainsi l'huile collectée ne peut s'échapper des surfaces intérieures de la roue en passant au travers des paroies dudit matériau. Lesdites parois sont conservées propres à un 15 degré satisfaisant à cause de la turbulence dans l'eau le long des parois dudit matériau. En raison de la forme spiraloïde dudit matériau entre les deux flasques et de la turbulence de l'eau le long des parois, l'huile collectée apporche de plus en plus ladite enceinte et ladite vis trans 20 porteuse, puisque le bord intérieur dudit matériau de forme spiraloïde frôle la surface de forme cylindrique de l'enceinte. Finalement l'huile en transit s'écoule dans l'enceinte au travers de ses ouvertures et est retirée par ladite 'vis dans ladite enceinte à travers l'enceinte ell-25 même, et par un moyen connecté à l'enceinte pour le retrait continu de la matière huileuse en direction d'un récipient collecteur ou similaire. removed from the housing of said conveyor screw. The collecting wheel, as well as the conveyor screw, is pivotally mounted on bearings in a frame installed on a boat, barge, raft, or similar vessel. The inner edge of the spiral drum brushes against the housing as the wheel rotates. A certain amount of oil is collected at the opening of the wheel each time the opening reaches the oil layer in the water mass. The water becomes turbulent near said material, and layers of turbulent water, mostly devoid of oil, form on either side of said material. Thus, the collected oil cannot escape from the inner surfaces of the wheel by passing through the walls of said material. Said walls are kept clean to a satisfactory degree due to the turbulence in the water along the walls of said material. Due to the spiral shape of the material between the two flanges and the turbulence of the water along the walls, the collected oil increasingly approaches the enclosure and the supporting screw 20, as the inner edge of the spiral-shaped material brushes against the cylindrical surface of the enclosure. Finally, the oil in transit flows into the enclosure through its openings and is removed by the screw within the enclosure itself, and by a means connected to the enclosure for the continuous removal of the oily material towards a collection container or similar.

A cause de la turbulence dans l'eau le long dudit matériau, même une séparation entre des huiles non raffinées 30 en nappe mince et l'eau npeut être réalisée aussi bien que Because of the turbulence in the water along said material, even a separation between unrefined oils in a thin sheet and water cannot be achieved as well as

la retenue d'huile à l'intérieur de la portion de forme spiraloïde de la roue jusqu'à ce qu'elle atteigne l'enceinte et la vis» Ceci est également vrai lorsqu'il s'agit d'huiles émulsifiées ayant une importante proportion d'eau. Des produits chimiques pulvérulents dans des corps liquides peuvent être aisément ramassés et séparés du liquide par la roue collectrice de la présente invention. The oil is retained within the spiral portion of the wheel until it reaches the housing and the screw. This is also true for emulsified oils with a high water content. Powdered chemicals in liquids can be easily collected and separated from the liquid by the collecting wheel of the present invention.

En raison de l'épaisseur de la couche d'huile, de la vitesse de déplacement de l'ensemble chas sis - roue, par rapport a la masse d'eau, des dimensions des roues telles que longueur et diamètre, des conditions de temps etc... la vitesse de rotation de la roue peut varier considérablement. De préférence 1-100 tours/min. Due to the thickness of the oil layer, the speed of the chassis-wheel assembly relative to the water mass, the wheel dimensions such as length and diameter, weather conditions, etc., the wheel rotation speed can vary considerably. Preferably 1-100 rpm.

L'arbre de la roue collectrice peut être positionné au-dessus, dans et au-dessous de la surface de la masse d'eau. L'huile qui a été répandue sur la surface commence aussitôt à s'enfoncer. La roue collectrice de la présente invention est particulièrement bien adaptée pour ramasser l'huile qui s'enfonce. La roue collectrice est abaissée le long des longerons du châssis de roue, par exemple au moyen de vérins commandés hydrauliquement. L'huile répandue s'accumule souvent le long des plages. Dans le cas où les plages sont peu profondes, la roue co1lectrice,s a vis transporteuse et son châssis, peut être installée sur un camion ou un véhicule à moteur ayant des chenilles et l'arbre de la roue collectrice peut être maintenu à un niveau convenable par rapport à la surface de l'eau durant la mise en oeuvre du procédé de collecte d'huile. The collector wheel shaft can be positioned above, in, and below the surface of the water. Oil spilled on the surface immediately begins to sink. The collector wheel of the present invention is particularly well-suited for collecting this sinking oil. The collector wheel is lowered along the wheel frame's side rails, for example, by means of hydraulically operated jacks. Spilled oil often accumulates along the beaches. In cases where the beaches are shallow, the collector wheel, its conveyor screw, and its frame can be mounted on a truck or a tracked motor vehicle, and the collector wheel shaft can be maintained at a suitable level relative to the water surface during the oil collection process.

Il est également faisable d'employer avantageusement la roue collectrice de la présente invention pour puri- It is also feasible to advantageously use the collector wheel of the present invention for puri-

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fier des eaux usées à l'état brut ou similaire, de l'employer comme une drague ou comme un dispositif adjoint à la drague, tel qu'un engin de pêche, par exemple pour les crevettes, etc..( proud of raw or similar wastewater, to use it as a dredge or as an adjunct to the dredge, such as fishing gear, for example for shrimp, etc..

5 La présente invention est décrite avec plus de détails dans le texte suivant, avec référence aux dessins partiellement schématiques joints dans lesquels : 5 The present invention is described in more detail in the following text, with reference to the partially schematic drawings attached in which:

- la figure 1 est une vue latérale de la roue collectrice, une réalisation préférée de celle-ci ; - Figure 1 is a side view of the collector wheel, a preferred embodiment thereof;

10 - la figure 2 est une vue latérale d'une section faite le long d'une ligne perpendiculaire à l'arbre de la roue collectrice ; 10 - Figure 2 is a side view of a section made along a line perpendicular to the shaft of the collector wheel;

- la figure 3 est une vue de face de la roue collectrice, le matériau élaboré comme du filet étant seulement - Figure 3 is a front view of the collector wheel, the material processed like a net being only

15 indiqué par ses bords, lignes de contour et ouvertures, 15 indicated by its edges, contour lines and openings,

dévoilant ainsi la vis transporteuse et son enceinte ; et, thus revealing the conveyor screw and its housing; and,

- la figure 4 est une vue en perspective de la roue collectrice. - Figure 4 is a perspective view of the collector wheel.

Avec référence aux dessins figures 1 à 4, on mon-20 tre comment fonctionne une roue collectrice de la présente invention. Elle est abaissée dans une masse d'eau 1 qui est polluée par l'huile 13. Un des deux flasques 2 est montré en figure 1. Il est fait d'un matériau métallique élaboré comme du filet, feuille perforée mais il n'y a que certai-25 nés portions dudit matériau qui sont montrées dans le but de faire apparaître plus clairement la portion de forme spiraloïde entre les deux flasques 2. Le matériau élaboré comme du filet est réalisé par découpe d'une pluralité de petites fentes parallèles dans un matériau d'acier inoxyda-30 ble en feuille, et ensuite en étirant le matériau en feuil With reference to the drawings in Figures 1 to 4, we show how a collector wheel of the present invention works. It is lowered into a mass of water 1 which is polluted by oil 13. One of the two flanges 2 is shown in Figure 1. It is made of a metallic material produced like mesh, perforated sheet, but only certain portions of said material are shown in order to make the spiral-shaped portion between the two flanges 2 more clearly visible. The mesh-like material is made by cutting a plurality of small parallel slits in a sheet of stainless steel, and then stretching the sheet material

le dans le but de transformer lesdites fentes en petites ouvertures principalement carrées. Une portion du châssis 3 qui est disposée dans une direction verticale masque le flasque 2 de la figure 1. Une portion du châssis 3 maintient dans des paliers (non montrés) l'arbre (non montré) autour duquel la roue collectrice est montée pivotante. La portion du châssis 3 supporte également un moteur hydraulique 11 qui entraîne l'arbre et la roue collectrice. The aim is to transform these slots into small, primarily square openings. A portion of the frame 3, oriented vertically, obscures the flange 2 of Figure 1. A portion of the frame 3 supports, in bearings (not shown), the shaft (not shown) around which the slip wheel is pivotally mounted. This portion of the frame 3 also supports a hydraulic motor 11 that drives the shaft and the slip wheel.

En figure 3 un moteur 12 est montré qui entraîne l'arbre et la roue collectrice. Figure 3 shows a motor 12 driving the shaft and the collector wheel.

En figure 3 un moteur 12 est montré qui entraîne une vis transporteuse 6 propulsant l'huile. Les portions du châssis.qui portent les moteurs 11 et 12 et leurs moyens de transmission sont seulement montrées schématiquement par les dessins. Figure 3 shows a motor 12 driving a conveyor screw 6 that propels the oil. The portions of the chassis that support the motors 11 and 12 and their transmission means are only shown schematically in the drawings.

En figure 3 l'huile collectée et séparée est montrée dnas une enceinte de transit 5 qui s'étend entre les portions centrales des deux flasques 2. Une quantité d'huile 13 à l'intérieur de l'enceinte 5 (figure 2) est propulsée par une vis transporteuse 6 vers un tube 4 et est transférée en passant au travers du tube en direction d'un récipient collecteur (non montré). In Figure 3, the collected and separated oil is shown in a transit chamber 5 which extends between the central portions of the two flanges 2. A quantity of oil 13 inside the chamber 5 (Figure 2) is propelled by a conveyor screw 6 to a tube 4 and is transferred by passing through the tube towards a collecting container (not shown).

Le filet en métal de forme spiraloïde montré en figures 1 a 4 a un bord intérieur 7 et un bord extérieur 8. Il y a une ouverture dans la roue collectrice entre le bord 8 et une ligne 9 dans le filet qui lui est parallèle, l'ouverture ayant une largeur a. Un plan au travers de cette ouverture est verticalement disposé en figures 2 à 4, mais la roue collectrice tourne dans la direction que les flèches de la figure 2 indiquent. Après une rotation de 90° la roue The spiral-shaped metal thread shown in Figures 1 to 4 has an inner edge 7 and an outer edge 8. There is an opening in the slip wheel between the edge 8 and a line 9 in the thread parallel to it, the opening having a width a. A plane through this opening is positioned vertically in Figures 2 to 4, but the slip wheel rotates in the direction indicated by the arrows in Figure 2. After a 90° rotation, the wheel

. C" • . C" •

collectrice ramasse l'huile 13 sur une surface a x b (la largeur de l'ouverture fixe la longueur de la roue). Au même moment le volume 10 défini par le filet de métal et la surface d'eau diminuait fortement et la plus grande 5 partie de l'huile qui se trouvait dans cet espacement The collector gathers the oil 13 over a surface a x b (the width of the opening determines the length of the wheel). At the same time, the volume 10 defined by the metal mesh and the water surface decreased sharply, and the largest 5 portion of the oil that was in this gap

était refoulée dans l'enceinte 5 et se trouve maintenant expédiée par la vis transporteuse 6 vers le tube 4. L'huile nouvellement collectée 13 est maintenue en place sur la surface d'eau qui se rétrécit entre les deux surfaces de 10 filet de métal en raison de courant turbulents ascendants que crée le mouvement du filet de métal dans la masse d'eau. L'huile 13 collectée auparavant qui se trouvant plus au fond à l'intérieur de la roue dans le volume 10 était maintenue en place de la même manière quand l'ouverture de 15 roue 8,9 avait une position verticale. was forced back into chamber 5 and is now being conveyed by the screw conveyor 6 to tube 4. The newly collected oil 13 is held in place on the water surface, which narrows between the two surfaces of the metal mesh 10 due to upward turbulent currents created by the movement of the metal mesh in the water mass. The previously collected oil 13, which was located further down inside the wheel in volume 10, was held in place in the same way when the opening of wheel 8,9 was in a vertical position.

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Claims

SUMMARY

Apparatus for mechanically collecting and separating one or more solid and/or liquid substances (13) insoluble in a liquid body (1) comprising:

— two flanges (2) made of a rigid material

5 elaborated like a net, having holes and mounted on a wheel shaft which is arranged horizontally and pivotally in a chassis (3) and which is driven by a first drive means (11);

— a rigid material made like netting (7,8,9)

10 having a rectangular shape and fixed between and to said flanges (2), being folded in a spiral manner around said wheel shaft approximately over 360° and having an outer edge (6) and an inner edge (7) parallel to said wheel shaft;

15 - a conveyor screw (6) designed to remove the material (13) which has been collected due to turbulence and separation during the rotation of the apparatus, equipped with a second drive means (12) and being placed inside an enclosure (5) having a cylindrical shape

20 that, securely arranged and having upward-facing openings, and,

- the shafts of the flanges and the rigid material produced like a net, curved in a spiral manner (2,7,8) and the conveyor screw (6) being arranged coaxially

25 and the inner edge (7) of said spirally curved material grazing the cylindrical surface of said enclosure (5) while the collecting device rotates:

- as well as means (4) connected to said enclosure (5) and said conveyor screw (6) for the removal of the-

30 C . c_ -

said matter.

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