Brevet FR2479159A1 — publié le 19811002

La présente invention a pour objet un procédé permettant le transport d'une matière fluidifiable par l'eau et compatible avec l'eau, en particulier utilisable dans le domaine du bâtiment et des travaux publics, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. On connaît déjà des dispositifs de ce type, utilisés en particulier pour monter du gravier ou autres matériaux sur une toiture par exemple en vue de leur réfection. De tels dispositifs peuvent être également utilisés pour descendre par aspiration des matériaux d'une toiture, tels que par exemple des graviers, de la neige, de l'eau etc... Les dispositifs utilisés .jusqu'à présent sont en règle générale peu performants, et leur action est donc limitée par la hauteur de certaines toitures. D'autre part, il s'agit exclusivement de dispositifs pneumatiques de grande puissance, de l'ordre de 150 a 170 chevaux, donc grands consommateurs d'énergie. La présente invention a pour objet de proposer un procédé pour le déplacement d'une matière fluidifiable par l'eau et compatible avec l'eau n'ayant pas les inconvénients précités, procédé caractérisé en ce que le déplacement de ladite matière fluidifiable, telle que par exemple du gravier, du lisier, résulte d'une aspiration sous l'action de l'eau débitée à haute pression par une pompe, le débit de l'eau en sortie de pompe étant en outre caractérisé par une pulsation propre qui lui est communiquée par la pompe ou par un pulsateur approprié. L'invention propose également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, avec un certain nombre de variantes possibles en fonction de l'application recherchée. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés dans les quels - la figure 1 est une vue schématique d'une unité com plète permettant de monter du gravier sur une toiture, avec un dispositif d'aspiration et de recyclage de l'eau ayant servi à monter le gravier - la figure 2 schématise un dispositif séparateur de l'eau et des graviers dans le circuit de recyclage de l'eau - la figure 3 est une vue en coupe d'un accessoire pouvant servir pour l'assèchement d'une toiture, ou de tout autre local ou surface (parking, cave, etc...) ;; - la figure 4 est une vue en coupe d'un accessoire pouvant servir à arracher le gravier par exemple d'une toiture ou d'une route et à l'en enlever par aspiration, toujours selon le procédé de l'invention - la figure 5 est une vue en coupe d'un accessoire constituant une variante de celui de la figure 4 - la figure 6 est une vue en coupe d'un filtre rotatif utilisé à l'entrée de la pompe - la figure 7 représente un schéma de deux applications particulières à l'aspiration de lisier ou de nappes polluantes sur la partie gauche du schéma, de produits chimiques sur la partie droite du schéma. Le dispositif selon l'invention se compose d'une pompe (1) entraînée par un moteur (2) de manière en soi connue. La pompe utilisée pourra être avantageusement celle décrite dans le brevet français 2,162,826. L'aspiration s'opère au travers d'un filtre rotatif (3) par une conduite (4) reliée à un réservoir d'eau (5). Le refoulement s'opère selon deux conduites respectivement (6) et (7). On expliquera ultérieurement le fonctionnement au niveau du refoulement (7). La conduite de refoulem.ent (6j est munie d'un dispositif résonnateur (8), en soi connu et débouche dans une tuyère (9) munie d'une soupape "tout ou rien" (10) règlée à une pression donnée qui engendre des vibrations en fréquence. Pour cela la tuyèrecomporte une partie déformable en forme de soufflet (11). En effet, et cela est essentiel, la pompe (1) fournit au refoulement (6) une eau à haute pression avec une pulsation ou fréquence propre. On réalise donc avec le refoulement (6), le résonnateur (8) et la tuyère (9) un circuit de résonnance qui produit des battements en particulier en sortie de la tuyère (9). La tuyère (9) débouche à la base d'une trémie (12) d'alimentation en matière à transporter, par exemple du gravier. La base de la trémie se prolonge par un injecteur (13) formant avec la tuyère (9) un dispositif du type Venturi. Par l'alternance en bout de tuyère vide-pression du fait de la fréquence, le gravier contenu dans la trémie (12) est aspiré dans un premier temps puis il avance sous l'effet de bêlier provoqué par le dispositif conforme à l'invention. Les vibrations axiales en fré quence de la tuyère, du fait de la soupape "tout ou rien" permettent également le passage et l'avance du gravier. Ces vibrations augnentent également le rendement et les performances du dispositif. Le gravier est alors entraîné avec l'eau venant de la pompe dans une conduite (14) par exemple pour être amené sur une toiture (15).Dans une application particulière au ravalement de façades ou autres, dans laquelle le gravier devra être projeté, on veillera à disposer en extrémité de la conduite (14) d'une pression résiduelle suffisante. Le gravier est amené sur la toiture avec un fluide véhiculaire, en l'occurence de l'eau. I1 est donc nécessaire de redescendre cette eau, et de préférence on la fera circuler en circuit fermé pour la réalimenter au réservoir (5) par une conduite (16). L'extrémité d'aspiration de la conduite (16) est munie d'un système filtrant (17) tel qu'une grille ou autre limitant au maximum l'aspiration de graviers. L'aspiration est opérée exactement de la même manière que précédemment décrit pour le gravier par utilisation de la fréquence au refoulement cette fois-ci dans la sortie (7) qui débouche dans la conduite (16). On n'a dans ce cas aucun problème d'amorçage. L'eau ainsi aspirée est recyclée au réservoir d'alimentation (5) où elle subit une décantation. On pourra prévoir un dispositif de purge taré (18) opérant par densité. Les pompe utilisables pour cette application seront par exemple des pompes différentielles, fournissant à la fois une haute pression et une pulsation. L'essentiel est de pouvoir obtenir de la pompe, pour cette application, deux puissances, l'une de montée du gravier, l'autre d'aspiration de l'eau. Entre le réservoir (5) et la pompe (1) est disposé un dispositif de filtre rotatif (3) qui est décrit plus en détail à la figure 6. Le dispositif comporte un rotor (19) muni à sa périphérie d'un tamis (20). Ce rotor (19) est apte à tourner dans un carter cylindrique (70) ledit carter étant muni de au moins deux parois internes (21, 22) disposées selon des rayons du carter (70) et délimitant avec le tamis (20) des chambres (23, 24). L'une des chambres est reliée à la tuyère (25) de la conduite (16) par un tuyau (26) et subit donc l'aspiration provoquée par l'injecteur en fin de tuyau de refoulement (7). On aspire de cette manière toutes les impuretés qui sont recyclées au réser voir (5) et éliminées par le dispositif (18). Pour améliorer l'élimination des impuretés et la différence des pressions entre les deux chambres, l'une des parois sera conformée en peigne racleur, l'autre (22) en cloison d' étanchéité. On réalise en fait des chambres1 et on assure une aspiration privilégiée de l'eau. Pour ce faire, on s'assurera que l'aspiration des impuretés dans la chambre constituée entre le peigne racleur et la cloison d'étanchéité soit supérieure à celle de l'eau à l'intérieur du rotor (19). Par le même dispositif d'aspiration (9, 13) ou (25) on peut prévoir de multiples accessoires adaptables sur l'unité qui vient d'être décrite. Ainsi on a représenté à la figure 3 un rouleau (27) mobile en rotation autour d'un axe (28) et relié par un tube (29) à une tuyère telle que (9) ou (25). Ce tube peut être maintenu manuellement. I1 débouche sur une pluralité de tubes (30) dirigés vers la surface aspirée et munis à leur extrémité d'une collerette (31). Ces tubes viennent cooperer avec des orifices d'aspiration (32) ménagés sur le rouleau (27). On peut avec ce rouleau aspirer par exemple de l'eau, de la neige, du sable etc.. On élimine toute usure par friction car il n'y a usure que par roulement du rouleau. Très avantageusement, ce dispositif de rouleau à tubes d'aspiration pourra être utilisé pour l'aspiration de produits polluants surnageant sur l'eau, par exemple du pétrole, en positionnant les tubes d'aspiration vers le haut et en adjoignant un élément filtrant sur l'ensemble de la périphérie du rouleau, tel que par exemple une enveloppe de laine ou de fibre absorbant sélectivement le produit à éliminer, en l'occurence le pétrole. Pour ce faire il est impératif, pour aspirer le pétrole et non l'eau, d'imbiber préalablement l'enveloppe filtrante avec le produit à aspirer. Ainsi l'aspiration est parfaitement sélective. On pourra également utiliser à cette fin les dispositifs à crépine du type décrit'ultérieurement à la figure 7, en prévoyant en outre, dans le cas de pétroles lourds, donc peu fluides, un réchauffement au seul niveau de la crépine permettant de fluidiser le pétrole et autorisant en conséquence son aspiration. Pour éviter une consommation d'énergie supplémentaire, le réchauffement sera avantageusement réalisé à partir des gaz d'échappement du moteur d'entraînement de la pompe. On a représenté à la figure 4 un dispositif pour l'arrachage du gravier pour la défection d'une route ou d'un toit et par exemple monté sur le refoulement (6) et comportant un rateau de raclage (33) à dents mu en rotation sous l'action d'un moteur par exemple hydraulique (34). monté à la sortie de la pompe (1). L'eau ressort avec une pression résiduelle par la tuyère (35) et aspire dans l'injecteur (36) les graviers qui ont été raclés par le rateau (33) vers la conduite (16). Le dispositif de la figure 5 est du même type, avec un élément de raclage (37) de structure rotative autour d'un axe parallèle à la surface traitée et avec des dents de raclage hélicoldales. L'élément de raclage peut être entraîné en rotation hydrauliquement ou par tout autre moyen. On a représenté en outre à la figure 2 un dispositif complémentaire servant de séparateur, dans le cas d'une réfection de toiture par exemple, l'aspiration entraînant inévitablement des graviers qui descendent par la conduite (16).Le séparateur (38) comporte une partie rétrécie (39) qui forme goulot d'accumulation pour le gravier, l'eau étant alors préférentiellement entrainée dans la conduite latérale (40) soumise à l'aspirationde l'injecteur (7). A la figure 7 on a représenté sur un même circuit la pompe reliée à deux dispositifs d'utilisation (41) pour l'aspiration par exemple de lisier, et (42) pour l'aspiration de produits toxiques ou corrosifs, en particulier des produits chimiques. Le dispositif 41 a été représenté en deux variantes, basées sur le même principe, l'un par exemple à tuyère (43) pour l'aspiration de lisier, l'autre à tuyère (44) pour le remplissage d'un silo, les deux fonctionnant à partir d'une crépine (45). Le dispositif (43) est relié à la pompe par une conduite (46) munie d'une valve "tout ou rien" (47) et d'une capacité de temporisation (69). Sur la conduite de sortie (48) est disposé un renifleur (49). D'autre part en tête de la colonne (50) on prévoit un dôme (51) de la base duquel part la conduite (52) de sortie du produit déplacé. Ce dispositif fonctionne avec la capacité (69), le renifleur (49) et le dôme (51) par explosion d'air créant une pulsation, et un fonctionnement en piston pneumatique réalisant un effet de geyser. Le dispositif (44) comporte une tuyère (53) coopérant avec un convergent (54) et un divergent (55). En tête du divergent (55) est montée une grille (56). Sur la conduite (57) venant de la pompe est montée une valve "tout ou rien" (58) assurant le même effet bêlier que décrit précédemment. I1 peut être utilisé pour le remplissage de silos. Le dispositif (42). comporte une conduite (59) venant de la pompe, conduite munie d'une valve "toutou hien (60) et aboutissant dans un cylindre (61) étanche dont la paroi extérieure se compose d'éléments flexibles (62) tendus, déformables verticalement. Le cylindre (61) est disposé dans une colonne (63) remplie d'un liquide toxique ou corrosif devant être déplacé, alimenté à partir d'une crépine (45). La lame flexible (62) comporte une partie bombée (64) qui se déplace vers le haut sous l'action de la pression pulsée venant de la pompe par la conduite (59). Le déplacement de la partie (64) entraîne le déplacement du liquide vers le haut tel que représenté par des flèches. Le fonctionnement à l'intérieur du cylindre (61) est toujours basé sur le même principe d'effet bêlier tel qu'explicité plus haut. Par la conduite (59) et la vanne "tout ou rien" (60) on crée dans la partie basse (65) du cylindre (61) une sorte d'explosion qui, transmise par les orifices (66) entre le cylindre (61) et les éléments flexibles (62) se transforme en onde de translation. Le liquide est ensuite repris vers la pompe par la partie haute (67) du cylindre (61) également munie d'orifices (68). Les parties (65) et (67) du cylindre (61) sont séparées intérieurement de manière à ce que le trajet du liquide moteur soit obligatoirement celui qui vient d'être décrit1 REVENDICATIONS. 1. Procédé pour le déplacement d'une matière fluidifiable par l'eau et compatible avec l'eau, procédé caractérisé en ce que le déplacement de ladite matière fluidifiable, telle que par exemple du gravier, du lisier, résulte d'une aspiration sous l'action de l'eau débitée à haute pression par une pompe, le débit de l'eau en sortie de pompe étant en outre caractérisé par une pulsation propre qui lui est communiquée par la pompe ou par un pulsateur approprié. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : - une pompe (1) entraînée par un moteur (2) et comportant une conduite de refoulement (6 ; 7 ; 46 ; 57 ; 59) - une tuyère (9 ; 25 ; 35 ; 43 ; 53 ; 61) en bout desdites conduites de refoulement, la pulsation communiquée par la pompe au liquide d'entraînement faisant avancer au niveau de ladite tuyère la matière à déplacer. 3. Dispositif selon la revendication 2 pour monter du gravier sur une toiture, ou pour le projeter avec une pression résiduelle, caractérisé en ce que la pompe (1) comprend deux conduites de refoulement (6) et (7), l'une (6) débouchant par une tuyère (9) à la base d'une trémie (12) d'alimentation, la base de la trémie se prolongeant par un injecteur (13) formant avec la tuyère (9) un Venturi, le gravier étant transporté sous pression par une conduite (14) avec l'eau de circulation, l'autre (7) débouchant par une tuyère (25) dans une conduite de descente d'eau (16), l'eau étant ainsi recyclée au réservoir (5) d'alimentation de la pompe (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que entre la pompe (1) et le réservoir (5) est disposé un filtre rotatif (3) comportant un rotor (19) muni à sa périphérie d'un tamis (20), ledit rotor étant apte à tourner dans un carter cylindrique (70), ledit carter étant muni de au moins deux parois internes (21, 22) radiales limitant avec le tamis (20) des chambres (23, 24), l'une des chambres étant reliée à la tuyère (25) par un tuyau (26) pour l'aspiration des impuretés. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cloison (21) est conformée selon un peigne racleur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que sur la conduite de refoulement (6) on dispose un résonnateur (8) et une soupape (10) "tout ou rien" règlée à une pression donnée coopérant avec une partie déformable (11) de la tuyère (9) pour créer en sortie de tuyère un effet bêlier. 7. Dispositif selon la revendication (3), caractérisé en ce que la conduite de. descente (16) est munie d'une grille de filtration (17) et d'un séparateur (38) comportant une partie rétrécie (39) formant goulot d'accumulation pour le gravier, l'eau étant entraînée dans une conduite latérale (40) soumise à l'aspiration de la tuyère (25). 8. Dispositif selon la revendication 2 pour l'aspiration d'eau, de neige, de sable, de pétrole en nappe ou toute autre matière caractérisé en ce qu'il comporte, relié par un tube (29) a l'aspiration provoquée par une tuyère telle que (9) ou (25), un rouleau (27) mobile en rotation autour d'un axe (28), le tube (29) débouchant sur une pluralité de tubes (30) munis à leur extrémité d'une collerette (31), lesdits tubes coopérant avec des orifices d'aspiration (32) ménagés sur le rouleau (27). 9. Dispositif selon la revendication 8 pour l'aspiration de pétrole en nappe, caractérisé en ce que les tubes (30) sont dirigés vers le haut et que le rouleau (27) est entouré sur toute sa périphérie d'une enveloppe de laine ou de fibre préalablement imprégnée du produit à aspirer. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 pour la défection d'une route ou d'un toit par arrachage du gravier, caractérisé en ce qu'il est monté sur le refoulement (6) et qu'il comporte un rateau de raclage (33) a dents mu en rotation, par exemple sous l'action de la pression de la pompe (1), l'eau ressortant avec une pression résiduelle par la tuyère (35) et aspirant dans l'injecteur (36) les graviers raclés par le rateau (33) vers la conduite (16). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de raclage (37) est de structure rotative autour d'un axe parallele à la surface traitée, avec des dents de raclage hélicoïdales. 12. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une tuyère (43) reliée à la pompe (1) par une conduite (46) munie d'une valve "tout ou rien" (47) et d'une capacité de temporisation (69), un renifleur (49) étant disposé sur la conduite de sortie (48), ladite tuyère (43) étant disposée dans une colonne (50) comportant à sa partie supérieure un dôme (51) et à sa partie inférieure une crépine (45). 13. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une tuyère (53) coopérant avec un convergent t54) et un divergent (55), une grille (56) étant montée en tête du divergent (55) et la conduite (57) de refoulement de la pompe (1) étant munie d'une valve "tout ou rien" (58). 14. Dispositif selon la revendication 2 pour le déplacement de liquides corrosifs ou toxiques, caractérisé en ce que la conduite de refoulement (59) munie d'une valve "tout ou rien" (60) débouche dans un cylindre étanche (61) entouré extérieurement d'éléments flexibles déformables (62), le refoulement s'opérant en partie basse (65) du cylindre (61) puis au travers d'orifices (66) entre le cylindre (61) et les éléments (62), créant ainsi une onde de translation, l'aspiration s'opérant au travers d'orifices(67) de la partie haute (68) du cylindre (61), le cylindre (61) étant placé dans une colonne (63) et lé liquide étant aspiré au travers d'une crépine (45'). 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que la crépine (45, 45') comporte des moyens de réchauffement du produit à aspirer. 16. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réchauffement de la crépine (45, 45') est assuré par les gaz d'échappement du moteur d'entraînement de la pompet