Brevet FR2357757A1 — publié le 19780203

La présente invention concerne un appareil d'aspiration capable d'aspirer aussi bien des matières liquides que des matières solides granuleuses ou visqueuses. Elle concerne plus particulièrement un appareil d'aspiration permettant de travailler à grande profondeur. Actuellement pour vider industriellement des canalisations bouchées, telles que des égouts, des puits, etc., on utilise des systèmes d'aspiration comprenant une enceinte de grande capacité dans laquelle on fait le vide au moyen d'une pompe à air de fort débit, l'enceinte étant reliée à la canalisation ou au fond du puit par un tuyau dont ltextrémité libre ouverte est utilisée d'une manière analogue à la buse d'entrée d'un aspirateur domestique. L'enceinte est en général montée sur le chassies d'un camion stationnant au niveau du sol. Les liquides et/ou les matières solides avalées par l'entrée du tuyau montent dans celui-ci pour se déverser dans l'enceinte. Ces systèmes connus souffrent de deux inconvénients. Tout d'abord, quelle que soit la dénivellation entre l'entrée du tuyau et l'enceinte, dans des matières visqueuses, telles que de la vase ou des boues, l'extrémité du tuyau a tendance, par réaction, à titre aspirée dans la vase ou les boues ce qui bloque son fonctionnement. Pour débloquer l'extrémité du tuyau, les opérateurs chargés de l'aspiration doivent donc relever cette extrémité au-dessus de la surface libre ce qui rend l'opération pénible. Par ailleurs, au-delà d'un dénivellement de 10 à t2 mètres, l'aspiration en régime statique ou pompage contribue moins au fonctionnement.Il faut prévoir un régime de fonctionnement par entratnement dynamique de l'air circulant, c'est à dire une vitesse importante de l'air.et également un débit important. La réaction sur ltextrémité du tuyau devient alors considérable, D'autre part, le rendement est mauvais. Pour pallier au dernier inconvénient mentionné, on a déjà proposé d'utiliser des injecteurs injectant de l'eau dans le tuyau au voisinage de son extrémité libre. Toutefois, l'amélioration apportée par de tels injecteurs est limitée et ne permet pas d'atteindre, avec un rendement acceptable, des dénivellements sensiblement supérieurs à 12 mètres. Un objet de la présente invention consiste à prévoir un appareil d'aspiration qui permet pratiquement de se libérer complètement des contraintes et des limitations dues à la pression atmosphérique et qui réduit sensiblement l'effet de réaction sur l'extrémité du tuyau. Ainsi, la présente invention a pour résultats de nouvelles possibilités techniques d'aspiration et une amélioration des conditions de travail. Suivant une caractéristique de la présente invention, il est prévu un appareil d'aspiration destiné à titre monté à l'extrémité libre du tuyau d'un système d'aspiration, ledit appareil comprenant un tube dont une extrémité est reliée à l'extrémité libre du tuyau et dont l'autre extrémité est appliquée sur la matière à aspirer ou plongée dans celle-ci, ledit tube comportant à une certaine distance au-dessus de ladite autre extrémité une ou des prises d'air laissant entrer dans le tube un faible débit d'air éventuellement réglable. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les prises d'air sont réparties uniformément autour du tube. Suivant une autre caractéristique, autour des prises d'air est prévue une chambre reliée à l'air libre par un ou plusieurs conduits d'air dirigés vers le tuyau du système d'aspiration, chaque conduit comportant une entrée d'air réglable, la hauteur des conduits étant telle que leurs entrées d'air sont toujours au-dessus du niveau de la matiere à aspirer quand l'appareil d'aspiration est en fonctionnement. Suivant une autre caractéristique, ledit tube est constitué de deux portions de tubes alignées, la première partie étant reliée au tuyau et la seconde ayant une extrémité en contact avec la matière à aspirer, l'intervalle existant entre les deux portions constituant la prise d'air, ladite chambre servant à relier mécaniquement les deux portions. Suivant une autre caractéristique, la première portion est évasée vers l'extérieur, dans la chambre, au voisinage de la prise d'air. Suivant une autre caractéristique, la seconde portion est évasée vers l'extérieur, dans la chambre, au voisinage de la prise d'air. Suivant une autre caractéristique, le rayon du tube d'aspiration est égal ou inférieur à celui du tuyau d'aspiration. Les caractéristiques de la présente invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels, la Fig. 1 est une vue schématique d'un système d'aspiration musli d'un appareil suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe d'un appareil d'aspiration suivant 1 ' inventionS la Fig. 3 est une vue en coupe partielle d'une variante de l'appareil de la Fig. 2, la Fig. 4 est une vue en coupe partielle d'une autre variante de l'appareil de la Fig. 2, et la Fig. 5 est une vue en coupe partielle de dispositif de réglage de débit dtair utilisé avec les appareils des Figs. 2 à 4. A la Fig. 1, le système d'aspiration utilisé pour vider un puit 1 comprend une enceinte 2 montée sur un chassies de camion 3, une pompe à air 4 capable de faire un vide poussé à l'intérieur de l'enceinte 2, un tuyau 5 relie à l'enceinte 3 et descendant dans le puit 1, et un appareil d'aspiration 6 monté au bout du tuyau 5 est plongeant dans la matière 7 à pomper dans l'enceinte 2. la matière 7 peut astre de l'eau ou des boues, ou bien encore un mélange de boues et de graviers obstruant le puit 1. Un exemple proféré de réalisation de l'appareil 6 est montré à la Fig. 2. Il comprend deux portions de tube cylindrique 8 et 9 alignées et de même diamètre. La portion 9 comporte a sa partie supérieur un moyen d'accouplement 10 du type raccord pompier qui permet de la monter au bout du tuyau 5. A sa partie inférieure, la portion 8 est évasée vers l'extérieur. La partie inférieure de la portion 9 plonge dans la mat ère à pomper tandis que la distance de sa partie supérieure à la partie évasée de 8 est de l'ordre de 1 à 2 centimètres. Autour des zones adjacentes de 8 et 9, une chambre annulaire 71 a sa paroi laterale supérieure évidée au centre pour le passage de 8 et soudée sur toute la circonférence de la portion 8 à celle-ci. De même, la paroi latérale inférieure de la chambre 11 est évidée au centre et soudée à la portion 9.En pratique, les portions 8 et 9 forment avec la chambre 11 un ensemble dans lequel la chambre 11 assure par ses parois la position relative des portions 8 et 9. Les portions 8 et 9 ainsi que la chambre 11 sont, par exemple, en t81e d'acier. La paroi supérieure de la chambre 11 porte deux conduits cylindrlques 12 et 13, avec lesquels elle communique, qui sont terminés à leurs extrémités supérieures par des dispositifs de réglage de débit d'air 14 et 15. L'appareil de la Fig. 2 est complété par une ou des poignées 16 permettant de le manipuler. En fonctionnement, le raccord 10 étant relié au tuyau 5, on fait le vide dans l'enceinte 2 à l'aide de la pompe à air 4. Il en résulte une dépression dans le tuyau 5. Quand l'appareil est appliqué sur la matière 7, par sa portion 9, l'air ne peut plus pénétrer à travers 9. Donc il se crée un certain vide au-dessus du niveau 17 de la matière 7. Si la différence de niveau entre le niveau 17 de 7, supposée étre de l'eau, et l'enceinte est inférieure à 10 mètres, les dispositifs 14 et 15 étant bouchés, l'eau est pompée dans la citerne 2 étant donné la pression atmosphérique au niveau 17. Au-delà de 10 mètres, l'eau monte dans le tuyau 5, mais n'atteint pas l'enceinte 2. Par contre, avec l'appareil de l'invention, en ouvrant correctement les dispositifs 14 et 15, il est possible d'aspirer de l'eau et d'autres matières au-delà de cette limite. En effet, 14 et 15 étant ouverts, de l'air en petite quantité pénètre dans la chambre 11 par 12 et 13 respectivement, puis, comme l'indiquent les flèches passe dans 8, Etant donné le vide créé dans l'enceinte 2 et le tuyau 5, cet air pénètre à très grande vitesse dans la portion 8, sans casser le vide dans la portion 9. Donc l'eau ou les matières qui montent normalement dans 9 sous l'effet du vide sont entratnées par le jet d'air passant dans l'intervalle 17 à très grande vitesse. L'eau ou les matières ainsi entratnées sont transportées à très grande vitesse jusqu'à l'enceinte 2 où on sait les bloquer par des moyens classiques.De plus, étant donné la grande vitesse de l'air dans l'intervalle 17, la matière s'effrite au passage et ne peut obstruer le tuyau 5, si bien qu'un régime pratiquement continu peut s'établir. En ce qui concerne les forces auxquelles l'appareil est soumis en fonctionnement, on peut constater que l'air entrant vers le bas dans 12 et 13 tend à soulever l'appareil alors que la matière 7 montant dans 9 tend à le faire descendre. En pratique, on constate que ces forces s'équilibrent à un point tel que la manipulation dc l'appareil devient facile. Il est bien évident que si les dispositifs 14 et 15 sont trop largement ouverts, on crée bien un courant d'air dans le tuyau 5, mais le vide devient insuffisant au-dessous de 17 pour faire monter la matière dans 9. Au contraire si 14 et 15 sont trop fermés, le courant d'air créé peut être insuffisant pour transporter la matière pompée. Il apparats qu'il existe un réglage des dispositifs qui procure le résultat escompté. En pratique, il existe autour de ce reglage une plage pour laquelle le fonctionnement est satisfaisant. C'est pourquoi, on peut utiliser, au lieu de dispositifs à réglage continu, plusieurs dispositifs, tels que ceux de la Fig. 5, qui se vissent les uns sur les autres et qui ont chacun des débits différents.A la Fig. 5, un premier dispositif 18 est vissé au bout de 12, il a un débit relativement grand comme l'indique le diamètre de son orifice. Sur le dispositif 18 est vissé un second dispositif 19 dont l'orifice est plus petit, est ainsi de suite. Il est bien évident que le choix du réglage du débit dans 12 dépend de la matière à aspirer et du vide que la pompe 4 peut créer dans l'enceinte 2, ainsi que de la différence de niveau entre 2 et 6, et éventuellement d'autres paramètres. Dans la variante de la Fig. 3, l'intervalle 17 n'est plus une fente circulaire permettant l'entrée de l'air de 11 dans 8, mais il est remplacé par une série d'orifice 20, l'ensemble des portions 8 et 9 ne formant plus qu'un seul tube 21 dans lequel les trous 20 sont percés. Le coQt de fabrication de l'appareil peut être ainsi réduit. Dans la variante de la Fig. 4, l'intervalle 17 est toujours circulaire, mais c'est la partie 9 qui est évasée vers le haut et l'extérieur. Il est bien entendu que, pour des raisons de réduction des pertes de charge et pour éviter toute obstruction, l'ensemble de 8 et 9 a de préférence un diamètre uniforme. Eventuellement le diamètre de 9 peut autre inférieur z à celui de 8. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples de réalisation, il faut comprendre que ladite description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1) Appareil d'aspiration destiné à etre monté à l'extrémité libre du tuyau d'un système d'aspiration comprenant une enceinte dans laquelle on fait le vide au moyen d'une pompe à air, caractérisé en ce qu'il comprend un tube dont une extrémité est reliée à l'extrémité libre du tuyau et dont l'autre extrémité est appliquée sur la matière à aspirer ou plongée dans celle-ci, ledit tube comportant à une certaine distance au-dessus de ladite autre extrémité une ou des prises d'air laissant entrer dans le tube un faible débit d'air éventuellement réglable. 2) Appareil d'aspiration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les prises d'air sont réparties uniformément autour du tube. 3) Appareil d'aspiration suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'autour des prises d'air est prévue une chambre reliée à l'air libre par un ou plusieurs conduits d'air dirigés vers le tuyau du système d'aspiration, chaque conduit comportant une entrée d'air réglable, la hauteur des conduits étant telle que leurs entrées d'air sont toujours au-dessus du niveau de la matière à aspirer quand l'appareil d'aspiration est en fonctionnement. 4) Appareil d'aspiration suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit tube est constitué de deux portions de tubes alignées, la première partie étant reliée au tuyau et la seconde ayant une extrémité en contact avec la matiere à aspirer, l'intervalle existant entre les deux portions constituant la prise d'air, ladite chambre servant à relier mécaniquement les deux portions. 5) Appareil d'aspiration suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la première portion est évasée vers l'extérieur, dans la chambre, au voisinage de la prise d'air. 6) Appareil d'aspiration suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde portion est évasée vers l'extérieur, dans lX chambre, au voisinage de la prise d'air. 7) Appareil d'aspiration suivant l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le rayon du tube d'aspiration est égal ou inférieur à celui du tuyau d'aspiration.