Brevet FR2219278A1 — publié le 19740920

La pressente invention concerne un dispositif destiné â l'enlèvement de couches superficielles du sol, au moyen d'un dispositif de raclage attelé à un véhicule. Dans le filtrage d'eau potable, l'eau à épurer est introduite dans de grands bassins de filtrage, dont le fond est forme par une couche épaisse de sable, à laquelle fait suite, en-dessous, une couche de gravier. A partir de cette couche de gravier, l'eau épurée est pompée au moyen de tuyauterie. I1 se forme ainsi, à la surface supérieure de la couche de sable, une couche dans laquelle sont retenues la saleté et la boue hors de l'eau à épurer Dans cette couche, croissent en outre des algues, de sorte que, finalement, est formée une couche épaisse et cohérente qui gêne la traversée de 11 eau à traiter. Le bassin doit, par conséquent, être vidé de temps en temps, après quoi on retire cette couche superficielle du lit du bassin filtrant. Cette opération est habituellement exécutée en grande partie manuellement, en perçant la couche pour la détacher et en la raclant en rangées. La matière ainsi rassemblée par raclage peut alors être évacuée avec une pelle mécanique ou engin analogue. Cela constitue un procédé extrêmement incommode, exigeant un travail important et qui est par conséquent coûteux. On a tenté de réaliser l'enlèvement de la couche superficielle du lit de filtrage mécaniquement, au moyen d'un dispositif de raclage fonctionnant à la manière d'un chasse-neige à fraise. Cependant, un tel dispositif n'a pas pu s'implanter dans la pratique, étant donné qu'il doit naturellement fonctionner avec des vitesses de rotation relaiivement élevées, de sorte que l'usure, lors du déplacement de la matière sableuse, est extraordinairement importante. On se heurte en outre a la difficulté qui réside en ce que le véhicule qui porte le dispositif de raclage de couche de surface s'enfonce d'une manière incontxôlable dans le lit de filtra gejqui est de texture molle, de sorte que la conduite d'orientation du dispositif de raclage par rapport au lit de filtrage, qui est essentielle, n'est pas assurée.Or, il est nécessaire dans chaque cas d'enlever, de manière uniforme, une couche superficielle d'épaisseur exactement définie. La pressente invention a pour but de réaliser un dispositif du type mentionné ci-dessus qui permet l'enlèvement d'une couche de surface supérieure du lit de filtrage qui est d'épaisseuy régulière et définie avec précision. L'invention a également pour but de constituer un dispositif de ce genre d'une manière telle, que la couche superficielle soit enlevée en laissant une surface extérieure correcte, et qui ne soit soumis en marche continue, qutà uneusure réduite. Dans ce but, l'invention est caractérisée en ce que le dispositif de raclage de surface comprend un châssis incliné vers le bas dans la direction de déplacement du véhicule, et dans lequel sont supportés des arbres essentiellement horizontaux, qui s'étendent transversalement à la direction de déplacement et sont pourvue de roues à chaînes sur lesquellés sont guidées des chaines de transport, et dont l'une est reliée à un entraînement qui entrante les channes dans un sens tel, que le hin de dessous de chaque channe se déplace dans la direction opposée à celle du déplacement du véhicule, ces chaînes étant pourvues de racloirs qui s'étendent transversalement à-la direction de déplacement du véhicule, une plaque de fond étant disposée au-dessous des channes et des râcloirs, et étant, sur son c6té frontal, décalée en arrière par rapport aux chuines. Avantageusement, le dispositif de raclage est mobile dans son ensemble autour d'un axe qui s'étend en direction de la marche, des palpeurs de hauteur étant disposés de chaque coté du dispositif, pour contrôler la position des râcloirs relativement à la surface supérieure du lit, et commander des moteurs de réglage pour'corriger cette position. I1 est nécessaire de dissocier la couche de sable de temps entemps avec une sorte de herse, en vue d'assurer un écoulement non gêné de l'eau à épurer introduite dans le bassin. Lors de cette dissociation de la couche au moyen de la herse, certains morceaux de pierre peuvent être arrachés à la couche de gravier et entraînées à l'intérieur de la couche de sable. Si de tels morceaux de pierre parviennent ultérieurement, par exemple, dans un dispositif de lavage, ce dernier peut être endommagé. En conséquence, l'inventiona pour but de prévoir un collecteur de pierres pour éloigner cellesci des couches de sable. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est donc prévu, pour éliminer les morceaux grossiers tels que des pierres de couches de matière granuleuse1 par exemple de sable, audessous de l'extrémité supérieure du dispositif de raclage, un tamis oscillant qui laisse passer -les matières fines et retient les morceaux vlus gros. En plus de l'enlèvement de couches superficielles de lits de filtrage de bassins, le dispositif conforme à l'invention peut être mis en oeuvre pour d'autres buts. C'est ainsi qu'on peut, par exemple, enlever des couches de sel dans la récupération de sel à partir de l'eau de mur, au moyen d'un appareil conforme à ltinven- tion. Un collecteur de morceaux de pierre conforme à l'invention, peut être mis en service pour débarrasser les plages de cailloux, objets flottants entraînés et débris divers. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation, donnés à titre non limitatif et expliqués avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une-représentation en perspective d'un dispositif conforme à l'invention attelé à un véhicule tracteur la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure I la figure 3 est une vue en élévation latérale de la partie avant du dispositif, vu à partir de la gauche de la figure 1 ; la figure 4 montre les éléments de la figure 3 vus de l'intérieur, montrant particulièrement la contruction du palpeur hauteur de hauteur la figure 5 est un schéma du circuit hydraulique du dispositif de réglage de hauteur, et la figure 6 montre un collecteur de pierres conforme à l'invention. Le dispositif suivant l'invention comprend un châssis 10 avec deux flasques latéraux 12 et 14 qui sont reliés entre eux par une entretoise 16. Le raidissage est assuré par deux goussets en tôle trangulaires 18 entre flasques et entretoise. Du côté inférieur, les deux flasques latéraux sont réunis par une plaque de fond 20, Le châssis 10 peut pivoter autour d'un arbre 22 qui sert en même temps d'arbre d'entraînement, Sur cet arbre 22 sont calées des roues à chaîne 24 sur lesquelles sont guidées plusieurs chaînes 26 qui, à l'extrémité antérieure du châssis 10 passent su-r d'autres roues à chaînes 28 calées sur un arbre 30., Le palier 32 de l'arbre 20, comme le montre la figure 3, est déplaçable essentiellement verticalement dans une fente 34 des flasques latéraux 12, 14. Le palier 32 est pivotable avec une tige filetée 34 autour d'un point 36, dans lequel la tige filetée 34 est articulée, sur-une plaque latérale 38, au flasque latéral 12, au moyen d'un organe d'articulation 40 réglable en position le long de la tige filetée 34. L'ensemble du dispositif est pivotable autour de l'arbre 22 et est attelé à un tracteur 42. Sur chaque côté, agit sur le flasque latéral, un moteur hydraulique de réglage 44 avec cylindre 46 et piston 48. Le chassis peut être tordu, de manière limitée, autour de son axe longitudinal, de sorte que, par un actionnement différent des moteurs de réglage 44- sur le côté droit et sur le côté gauche, on provoque un basculement de l'arbre 30 relativement au véhicule 42, autour d'un axe qui s'étend en direction de la marche. On obtient ainsi la possibilité d'un réglage relativement au lit de filtrage même dans le cas où le véhicule est incliné latéralement. Sur-chacun des côtés du chassis 10, est disposé un palpeur de hauteur 50. I1 se compose d'un patin de glissement 52 qui est articulé au moyen d'une bielle 54 sur le flasque correspondant 12 ou 14. Sur ce patin 52, qui glisse sur la surface du lit de filtrage, est articulée une bielle 56. Comme le montre la figure 4, cette bielle 56 est montée sur un levier 58, par lequel peut etre déplacée une vanne 60 pour la commande du moteur hydraulique de réglage correspondant. Cette vanne -est une vanne rotative montée dans un carter 62 (figure 5) dans lequel est supporté, à rotation et à joint étanche, un corps de soupape 64 qui est relié au levier 58. Dans ce carter de vanne 62, débouchent une conduite d'huile de pression 64, une conduite d'évacuation d'huile 66, et une conduite 68 qui conduit au moteur hydraulique de réglage. Le corps de soupape 64 présente deux gorges en forme d'arcs de cercle 70 et 72, entre lesquelles se-trouve une partie saillante du pourtour- de la noix 74. Dans la position de repos représentée, cette partie de pourtouisaillante 74 se trouvedavant l'embouchure de la conduite 68.Lors d'un déplacement de la bielle 56 vers le haut relativement au chassis 10 et à la vanne 60, ce qui signifie que le châssis IO se trouve trop bas vers le sol, le corps de soupape pe 64 est pivoté par le levier 58 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. I1 enrésulte que le branchement de pression 64 est relié, par la gorge 72, au branchement 68 et au .cylindre 46, de sorte que le châssis 10 est soulevé par le moteur hydraulique de réglage de hauteur 44. Inversement, dans le cas d'un déplacement de la bille 56 vers le bas à partir de la position de repos représentée, le cylindre de vérin 46 sera relié, par l'internédiaire du raccord de branchement 68, de la gorge 70, et du raccord de branchement 66, avec le puisard d'huile 76. L'huile de pression est extraite du puisard 76 au moyen d'une pompe à engrenage 78 qui ia transporte dans un réservoir accumulateur de pression 80, d'où l'huile en excès s'écoule par une soupape 82 chargée par ressort. Sur les channes 26 sont montés des racleurs sous la forme de profilés en fer 84 à section transversale en forme de L, qui s'étendent transversalement à la direction de déplacement de la machine, c'est-à-dire à la direction de déplacement des 'chaînes 26. Grâce à ces racleurs est séparée une couche superficielle, dont l'épaisseur peut être réglée aveGkrécision sur toute la largeur du dispositif, au moyen des palpeurs 50, et qui est transportée vers le haut le long de la plaque de fond 20. A cet endroit, la matière tombe sur une bande transporteuse 86 (figure 2),'qui est guidée sur des rouleaux 88. La matière peut ensuite être évacuée latéralement, le cas échéant, par une autre bande transporteuse, et, par exemple, etre chargée directement sur un camion. Etant donné que la couche qui se trouve sur le lit du bassin filtrant à nettoyer possède une grande cohésion, notamment en raison dela présence d'algues et analogues, il faut prévoir que la vitesse linéaire des chaînes 26 soit supérieure à la vitesse de déplacement du véhicule. De cette manière, la couche est arrachée par les racleurs 84, transversalement à la direction de marche, de sorte que la matière peut être transportée facilement et sans risques d'engorgements le long de la plaque de fond 20. En vue de réaliser une séparation nette, latéralement, entre la couche à enlever et la couche voisine, il est prévu de chaque côté des flasques latéraux 12 et 14, des roues coupantes 90 qui sont supportées à rotation libre dans des paliers 92 sur des cornières 94 (figure 3). La figure 6 montre un dispositif conforme à l'invention constitué comme un collecteur de pierres. Sur un véhicule 110 constitué comme un caisson à entraine- ment sur les -quatre roues, est attelé, par un attelage à trois points usuel, un châssis 112 qui est réglable en position dans le sens de la hauteur au-dessus du sol, au moyen d'un vérin hydraulique 114. Dans ce châssis 112 sont supportés deux arbres 116, 118 transversa lent à la direction de marche du véhicule. Sur ces arbres 116 et 118, sont calées plusieurs roues à chaîne 20, 22 autour desquelles passent des chaînes 124. Sur ces chaînes 124 sont montés des profilés 126 à section transversale en forme de L qui s'étendent transversalement à la direction de marche Au-dessous des chaînes 124 et des profilés 126 est disposée une plaque de fond 128 décalée vers l'arrière par rapport aux chaînes. Au-dessous de l'extrémité arrière supérieure de la plaque de fond 128 est disposé un tamis oscillant 130 monté sur le châssis. Ce tamis comprend des parties de bord fixes 132, et un fond de tamisage oscillant 134, qui est supporté par des bielles 136 et mis en oscillation par un entraînement à excentrique (non représenté) Le tamis oscillant 130 laisse passer le sable et transporte les pierres qu'il retient vers une extrémité du tamis, d'où une bande transporteuse 138 peut les transporter obliquement vers l'avant et vers le haut. Cette bande peut être fixée sur le châssis 112 et décharger les pierres dans le caisson du véhicule 110. La profondeur de raclage du dispositif est réglée de telle manière que la couche de sable 140 est retirée, et est passée sur le tamis 130 avec les pierres qui ont pu être arrachées de la couche filtrante sous-jascente. Le sable qui passe à travçrs le tamis est déversé à nouveau sur le lit du bassin filtrant, tandis que les pierres sont amenées dans le caisson du véhicule par la bande transporteuse 138. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Diverses modifications restent possibles, notamment dans la construction des éléments, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - REVEND I C A i I ON S- 1. Dispositif pour l'enlèvement de couches superficielles d'un sol, au moyen d'un dispositif de raclage monté sur un véhicule, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend-un chassies incliné vers le bas dans la direction dQ déplacement du véhicule et dans lequel sont supportés des arbres essentiellement horizontaux, qui s'éten- dent transversalement à la direction de déplacement et sont pourvus de roues à chaînes sur lesquelles sont guidées des chaînes de transport et dont l'une est reliée à un entrainement qui entraîne les chaînes dans un sens tel que le brin due dessous de chaque chaîne se déplace en sens inverse de la direction de marche du véhicule; ces chaînes étant pourvues de racloirs qui s'étendent transversalement à la direction de marche, une plaque de fondétant disposée audessous des chaînes et des racloirs, et étant, sur son côté frontal, décalée vers l'arrière par rapport a' l'extrémité antérieure des chaînes. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérise en ce que l'ensemble du dispositif de raclage est mobile autour d'un axe siétendant dans la direction de marche, et, sur chaque côté du chassis, sont prévus des palpeurs de hauteur pour la position du dispositif relativement à la surface supérieure du sol, ces palpeurs commandant des moteurs de réglage pour régler cette position en hauteur. 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué en vue du nettoyage de bacs de filtrage dans des installations d'épuration d'eau potable. 4. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, au-dessous de l'extrémité supérieure, de la plaque de fond est disposée une bande transporteuse pour l'évacuation de matières prélevées sur la couche superficielle. 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en-ce que la vitesse de déplacement linéaire des chines transporteuses est supérieure à la vitesse de déplacement du véhicule. 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par des roues coupantes montées sur le châssis de chaque côté, au voisinage de l'extrémité supérieure des chapes de transport. 7. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les organes râcleurs sont constitués par des profilés en fer à section transversale en forme de L. 8. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le palier de l'arbre antérieur est monté dans le chassis de manière à etre déplaçable dans le sens vertical. 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la mobilité du dispositif- autour d'un axe dirigé suivant la direction de marche du véhicule, est assumée comme une possibilité limitée de torsion du châssis. 10. Dispositif, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que, sur le véhicule sont prévus des moteurs de réglage supplémentaires pour. faire pivoter l'ensemble du châssis autour d'un axe s'étendant dans la direction de marche du véhicule. 11. Dispositif, suivant llune quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les moteurs de réglage sont des moteurs de vérins hydrauliques~à cylindre et piston. 12. Dispositif, suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les palpeurs de hauteur comprennent des patins articulés sur le chassies, par lesquels est actionné, par l'intermédiaire d'une bielle, une vanne hydraulique à noix commandant l'amenée d'huile au moteur de réglage hydraulique approprié. 13. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour retirer les gros morceaux, par exemple de pierre, de couches de matière granuleuse, par exemple de sable, il est prévu, au-dessous de l'extrémité supérieure du dispose tif de raclage, un tamis oscillant sur lequel débite le dispositif de raclage, et qui laisse passer la matière granuleuse en retenant les gros morceaux. 14. Dispositif, suivant la revendication 13, caractérisé ence que le dispositif est attelé à un véhicule. 15. Dispositif, suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le véhicule est uncamion à caisson, et le tamis oscillant débite les pierres retenues sur une bande transporteuse qui les entraîne dans le caisson du véhicule.