Brevet FR2503756A1 — publié le 19821015

La présente invention concerne d'une manière générale les filtres à chaines, c'est-à-dire les filtres comportant un tablier filtrant monté mobile en boucle sans fin sur deux organes de renvoi dont un au moins est un organe rotatif moteur. De tels filtres à chaînes servent communément à l'équipement de prises d'eau, pour l'alimentation d'installations industrielles ou agricoles par exemple. Ces prises d'eau sont usuellement implantées en bord de rivières, de lacs ou de mers. L'eau susceptible de les alimenter charrie donc inévitablement, en teneur variable, de nombreux corps étrangers, qu'il s'agisse de débris ou organismes d'origine naturelle, tels que feuilles, herbes, branches d'arbre, poissons, algues, ou coquilles de mollusques par exemple, ou qu'il s'agisse de déchets d'origine humaine, tels que emballages, bidons, ou autres détritus industriels solides par exemple. Il va de soi que, avant toute utilisation, l'eau prélevée pour une quelconque alimentation doit être épurée de ses corps étrangers, sous peine d'une perturbation des installations desservies préjudiciable à la longévité de celles-ci. Cette épuration se fait usuellement en deux ou plusieurs étapes. Dans un premier temps, une grille à barreaux écartés deux à deux de quelques centimètres arrête les plus gros des corps étrangers à éliminer. Dans un deuxième temps, en aval d'une telle grille à barreaux, interviennent des filtres, et, par exemple, des filtres à chaînes du genre ici concerné. En pratique, le tablier filtrant d'un tel filtre à charnes est formé d'une succession de panneaux filtrants, qui sont en général portés, latéralement, à leurs extrémités, par deux chaînes elles-mêmes passées sur les deux organes de renvoi associés, l'ensemble formant ainsi sur ces organes de renvoi une boucle sans fin, mais qui peuvent également être convenablement articulés deux à deux en formant ainsi directement par eux-mêmes une telle boucle sans fin. Pour son utllisztion, un tel filtre a chaînes est dressé, sensiblement verticalement ou incliné dans un pertuis de la prise d'eau qu'il doit équiper. La présente invention vise plus particulièrement le cas où, par son implantation dans ledit pertuis, le filtre à chaînes mis en oeuvre s'étend globalement transversalement par rapport au sens de circulation de l'eau dans ce pertuis, les génératrices de son tablier filtrant étant sensiblement perpendiculaires à celui-ci. Dans un tel cas, seule la face amont du tablier filtrant reçoit l'eau à filtrer, celle-ci traversant cette face amont de l'extérieur vers l'intérieur du tablier filtrant, avant de ressortir de celui-ci par sa face aval, en traversant alors cette dernière de l'intérieur vers l'extérieur du tablier filtrant. Les filtres à chaînes ainsi implantés, qui sont communément dits à passage direct ou simple flux, ont pour avantage de ne nécessiter qu'un volume minimal pour leur implantation, de se satisfaire pour celle-ci de travaux de génie civil relativement simples et donc peu coûteux, et de n'induire en aval, dans les installations desservies, aucune turbulence hydraulique significative. Mais ils présentent des inconvénients, dont on a trait au dispositif d'étanchéité qu'il est nécessaire de prévoir, à la base du tablier filtrant, entre celui-ci et le fond du pertuis concerné, pour éviter, à ce niveau, un court-circuit du tablier filtrant par de l'eau non traitée. En effet, si des dispositions particulières d'#tanchéi- té sont prises aussi bien entre les panneaux successifs constitutifs du tablier filtrant qu'entre ce dernier et les parois latérales de la charpente ou châssis portant l'ensemble dans le pertuis concerné, il est nécessaire qu'il en soit de meme entre 1 base dudit tablier filtrant et le fond dudit pertuis, pour s'opposer a un passage direct d'eau non traitée sous ce tablier filtrant. Le dispositif d'étanchéité usuellement mis en oeuvre à cet effet comporte une plaque, dite plaque de pied, associée la la partie base du tablier filtrant. A ce jour, cette plaque de pied est rixe, et elle est disposée sous le tablier filtrant, en s'étendant sensiblement de manière symétrique de part et d'autre du plan médian de celui-ci contenant les axes de ses organes de renvoi, et en étant profilée de manière à être sensiblement tangente audit tablier filtrant. Or, compte tenu, d'une part des inévitables tolérances de fabrication et de montage, et, d'autre part de l'usure des diverses pièces en cause, et notamment celle des charnels portant le tablier filtrant, un jeu minimal doit toujours subsister entre une telle plaque de pied et un tel tablier filtrant, de manière à ce que ce dernier ne vienne jamais heurter cette plaque d'étanchéité, voire même se bloquer contre celle-ci. En pratique, ce jeu n'est jamais inférieur à environ 6 mm ; il dépasse même souvent cette valeur. Il en résulte que, par mesure de cohérence, les tabliers filtrants des filtres à channes à passage direct ne peuvent pas eAtre équipés de mailles d'ouverture inférieure à 6 mm, et que l'efficacité de l'épuration assurée s'en trouve limitée en conséquence. En outre, des éléments d'épaisseur inférieure au jeu ci-dessus, mais de surface quelconque pouvant en pratique être illimitée, peuvent, par ce jeu, échapper intempestivement au traitement de l'ensemble. Or, pour de nombreuses utilisations, une épuration ainsi limitée est insuffisante. En pratique, pour tenir compte de l'usure des pièces en cause, qui tend à accroître la longueur du tablier filtrant, il est nécessaire de procéder périodiquement à un relevage dispendieux de l'organe de renvoi supérieur supportant l'ensemble, pour rétablir un jeu satisfaisant entre ce tablier filtrant et la plaque du dispositif d'étanchéité associé. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition autorisant une efficacité supérieure pour les filtres à chaînes du genre concerné, en accroissant de ce fait les possibilités d'application de ceux-ci et limitant les nécessités de relevage du tablier filtrant de ces filtres à chaînes. De manière plus précise, la présente iiivent#on a pour objet un filtre à chaines, notamment pour prise d'eau industrielle ou agricole, du genre comportant un tablier filtrant monté mobile en boucle sans fin sur deux organes de renvoi dont un au moins est un organe rotatif moteur, et qui, destiné à être dressé, sensiblement verticalement ou incliné dans un pertuis, comporte à sa partie basse un dispositif d'étanchéité à plaque propre à intervenir entre son tablier filtrant et le fond dudit pertuis, ce filtre à chst- nes étant caractérisé en ce que la plaque dudit dispositif d'étanchéité est montée mobile vis-à-vis du tablier filtrant et est soumise à des moyens d'application qui la maintien- nent en permanence en contact avec celui-ci. Par exemple, et suivant une for préférée de réalisation, cette plaque est simplement montée pivotante sur un support fixe, autour d'une articulation sensiblement parallèle aux génératrices du tablier filtrant, et les moyens d'application qui la sollicitent en permanence en direction de celui-ci sont des moyens élastiques. Quoi qu'il en soit, et malgré la constitution du tablier filtrant à l'aide de panneaux filtrants, la plaque du dispositif d'étanchéité suivant l'invention demeure en permanence au contact de ce tablier filtrant, en s'effaçant au passage de chacun des panneaux constitutifs de celui-ci, sous la seule sollicitation d'tm tel panneau, tout en demeurant en appui contre lui. Il n'y a donc de ce fait, suivant l'invention, jamais aucun jeu entre le tablier filtrant et la plaque du dispositif d'étanchéité associé à la partie basse de celui-ci. La maille d'ouverture des panneaux filtrants constituant le tablier filtrant peut dès lors êtra aussi fine que désiré, et il n'existe plus de passage pour les éléments de faible épaisseur et de grande surface en partie basse. Elle ne se trouve en tout cas pas limitée, ou conditionnée, par le dispositif d'étanchéité mis en oeuvre. De préférence, la plaque mobile que comporte suivant l'invention celui-ci s'étend en oblique vers l'amont et vers le haut. De ce fait, pour son application au tablier filtrant, cette plaque d'étanchéité bénéficie avantageusement de la perte de charge de l'eau traitée à la traversée de la face amont dudit tablier filtrant. En effet, en raison de cette perte de charge, la pression sur la plaque d'étanchéité est supérieure sur la face amont de celle-ci a ce qu'elle est sur sa face aval. Quoi qu'il en soit, dans tous les cas, la plaque d'étanchéité suivant l'invention suit d'elle-même, grâce à sa mobilité, la trajectoire des panneaux filtrants constituant le tablier filtrant, quelle que soit cette trajectoire. Elle se satisfait donc de l'usure des pièces en cause, ce qui, les conditions étant égales par ailleurs, permet avantageusement de réduire la périodicité des relevages de 11 organe de renvoi supérieur supportant l'ensemble, et/ou d'autoriser une valeur supérieure pour une telle usure. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexéa sur lesquels t la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un filtre à chaînes suivant l'invention représenté en place dans un pertuis montré en coupe verticale longitudinale ; la figure 2 reprend, à échelle supérieure, et avec un arrachement, le détail de la figure 1 représenté par un encart Il sur celle-ci ; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 et illustre le fonctionnement du dispositif d'étanchéité que comporte suivant l'invention le filtre à chaînes concerné ; la figure 4 est une vue partielle en coupe transversale de la seule plaque que comporte ce dispositif d'étanchéité, pour une variante de réalisation de celle-ci. Tel qu'illustré sur ces figures, et ainsi qu'il est mieux visible à la figure 1, le filtre à chaînes 10 suivant l'invention est dressé sensiblement verticalement dans un pertuis 11 de la prise d'eau à quiper, dans lequel 'eau à traiter circule par exemple suivant la flèche F1 de cette figure 1. De manière connue en soi, et tel que décrit par exemple dans le brevet am-ricain NO 3.850.d04, le pertuis 11 comporte, parallèlement l'une à l'autre, deux parois latérales 12, dont une seule est visible à la figure 1, un fond 13, et, pàrallèlement à ce fond, à distance de celui-ci, un plancher 14. Le filtre à chaînes 10 s'étend d'une des parois latérales 12 du pertuis 11 à l'autre. Il comporte une charpente porteuse 15, qui, suspendue au plancher 14 ou posée sur le fond 13, traverse ce plancher 14 par une ouverture 16 de celui-ci. Ne faisant pas partie de la présente invention, cette charpente porteuse 15 ne sera pas décrite en détail ici. Il suffira de préciser que, de manière connue en soi, et tel que décrit par exemple dans le brevet américain mentionné ci-dessus, elle comporte latéralement deux flasques 18 engagés à coulissement, par une lèvre 19, dans des guides verticaux ménagés à cet effet dans les parois latérales 12 du pertuis 11. Le filtre à chaînes 10 comporte un tablier filtrant 20 monté mobile en boucle sans fin sur deux organes de renvoi 21, 22, l'un supérieur, l'autre inférieur, dont l'un au moins est un organe rotatif moteur. Il s'agit en pratique de l'organe de renvoi supérieur 21, qui se situe au-delà du plancher 14 du pertuis 11 par rapport au fond 13 de celui-ci, L'arbre 23 de cet organe de renvoi supérieur 21 est monté rotatif sur la charpente porteuse 15 et est calé en rotation sur un quelconque moyen d'entratnement, l'arbre de sortie d'un moteur 24 par exemple. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'organe de renvoi inférieur 22 est également un organe rotatif. Il s'agit en pratique d'un organe rotatif monté fou sur un arbre 25 porté par la charpente porteuse 15. n variante, un tel organe de renvoi inférieur pourrait aussi bien être constitué de simples rails ccnvenablement profilés. suoi qu'il en soit, les génératrices du tablier filtrant 20, comme les arbres 23, 25 de ses organes de renvoi 21, 22, s'étendent sensiblement perpendiculairement au sens de circulation F1 de l'eau à traiter dans le pertuis 11, et le propre sens de circulation du tablier filtrant 20 sur les dits organes de renvoi 21, 22 est tel que sa face amont, celle qui reçoit l'eau à traiter, se déplace de bas en haut dans ledit pertuis 11, suivant la flèche F2 de la figure 1. En pratique, ce tablier filtrant 20 est constitué d'une succession de panneaux filtrants 27. Ces panneaux filtrants 27, qui ont chacun une configuration globalement rectangulaire, et qui sont rigides, peuvent par exemple avoir une constitution analogue à celle des panneaux filtrants décrits dans le brevet américain N0 3.850.804 mentionné ci-dessus. En variante, et tel que représenté, ils comportent chacun un cadre rigide 28, contre lequel se trouve appliquée, par deux traverses 29, 30, l'une avant, l'autre arrière, et par deux longrines 31 reliant l'une à l'autre ces traverses 29, 30, une toile 32. Dans l'exemple de réalisation représenté, les traverses 29, 30 font saillie au-delà des longrines 31 correspondantes, et la traverse arrière 30 est profilée de manière à former, avec la toile 32, un godet 53. Ces détails de réalisation, qui ne font pas partie de la présente invention, et qui sont d'ailleurs bien connus en eux-m#mes, ne sont donnés ici qu'à titre indicatif. Ils ne sont donc en rien limitatifs de la présente invention. Il en est de même en ce qui concerne la liaison entre eux des panneaux filtrants 27. Par exemple, et tel que représenté, cette liaison peut être assurée par des axes 35, qui articulent deux à deux les panneaux filtrants 27, et qui, à leurs extrémités, au-delà de ceux-ci, sont susceptibles d'engrener directement avec les organes de renvoi 21, 22, ces organes de renvoi 21, 22 présentant à cet effet à leur périphérie une denture 38. Les panneaux filtrants 27 constituent alors de ce fait par eux-memes une chaîne passée en boucle sans fin sur les organes de renvoi '1, 22. En variante, et tel que décrit par exemple dens le brevet africain Na 3.#50.804 mentionné ci-dessus, ils peuvent, à leurs extrémités, être portés par deux chaînes parallèles, passées en boucle sans fin sur les organes de renvoi 21, 22. Comme les précédentes, ces dispositions ne font pas partie de la présente invention, et, bien connues en elles- mêmes, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. De manière également connue en soi, le filtre à chaînes 10 comporte, à sa partie basse, un dispositif d'étanchéité 40 propre à intervenir entre son tablier filtrant 20 et le fond 13 du pertuis 11. De manière également connue en soi, ce dispositif d'étanchéité 40 comporte une plaque 41, dite plaque de pied. Suivant l'invention, cette plaque 41 du dispositif d'étanchéité 40 est montée mobile vis-à-vis du tablier filtrant 20 et est soumise à des moyens d'application qui la maintiennent en permanence en contact avec celui-ci. En pratique, dans la forme de réalisation représentée1 la plaque 41 du dispositif d'étanchéité 40, qui s'étend transversalement dans le pertuis 11, entre les flasques 18 de la charpente porteuse 15 du filtre à charnels 10, est montée pivotante sur un support fixe 42, autour d'une articulation 43, une simple charnière par exemple, sensiblement parallèle aux génératrices du tablier filtrant 20. De préférence, et tel que représenté, son articulation 43 est disposée en amont du plan médian M de symétrie du tablier filtrant 20, c'est-à-dire du plan vertical qui, sch6- matisé en traits interrompus par sa trace à la figure 2, passe par l'axe des organes de renvoi supérieur et inférieur. En outre, dans cette forme de réalisation1 la plaque 41 du dispositif d'étanchéité 40, qui est une simple plaque plane, s'étend en oblique vers l'amont et vers le haut à compter de son articulation 43, cependant que son support 42, qui est par exemple constitué lui aussi par une plaque, s'étend vers le bas, pour contact avec le fond 13 du pertuis 11, soit directement, soit par l'intermédiaire à'un quelcon que organe d'étanchéité, bourrelet élastique par exemple. Enfin, dans la forme de réalisation représentée, les moyens d'application associés à la plaque 41 du dispositif d'étanchéité 40 sont des moyens élastiques, comportant deux ressorts 45 attelés, d'une part à ladite plaque 41, et d'autre part à la charpente porteuse 15, et plus précisément, chacun respectivement, aux flasques 18 de celle-ci. Ces ressorts 45 sollicitent en permanence la plaque 41 en direction du tablier filtrant 20. Par suite, et ainsi qu'il est aisé de le comprendre, il y a toujours au moins une traverse 29 ou 30 de ce tablier filtrant au contact de laquelle se trouve maintenue ladite plaque 41. Compte tenu de la trajectoire qu'ils suivent au cours de leur défilement autour des organes de renvoi 21, 22, les panneaux filtrants 27 attaquent chacun par leur traverse avant 29 la plaque 41 du dispositif d'étanchéité 40, tel que représenté en trait plein à la figure 2 et tel que schématisé en traits interrompus fins à la figure f. Dans un premier temps, ils repoussent d'abord celle-ci, suivant la flèche F3 de la figure 2, puis, dans un deuxième temps, ils la laissent avoir un mouvement inverse sous la sollicitation des ressorts 45 qui y sont attelés. Les deux traverses 29, 30 de chaque panneau filtrant 27 viennent alors à tour de rôle agir simultanément sur la plaque 41, tel que représenté en trait plein à la figure J, et tel que schématisé en traits interrompus fins à la figure 2. C'est ensuite la traverse arrière 30 d'un tel panneau filtrant 27 contre laquelle porte ladite plaque 41, cependant que le panneau filtrant 27 suivant s'apprête, par sa traverse avant 29, à venir à son tour agir sur celle-ci. Bien entendu, la plaque 41 du dispositif d'étanchéité 40 a un développement suffisant pour qu'il n'y ait aucune interruption entre l'action sur elle d'un panneau filtrant 27 et celle du panneau filtrant suivant. L'étanchéité recherchée est ainsi assurée en permanence. La plique 41 du dispositif d'étanchéité 40 suivant l'invention peut être très simplement une plaque tallique. De préférence, cependant, et tel qu'illustré par la figure 4, elle est munie en surface d'un revêtement 46 à bas coefficient de frottement, tel que matière synthétique ou bronze à haute teneur en plomb par exemple. En variante, elle peut elle-même être constituée d'un tel matériau. Bien entendu, la présente invention ne se limite d'ailleurs pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution. Par exemple, la plaque 41 du dispositif d'étanchéité suivant l'invention peut être profilée, pour réduire son mouvement angulaire autour de son articulation ; elle peut par exemple être incurvée ou comporter un ou plusieurs plis. De même, l'articulation de cette plaque n'est pas nécessairement disposée en amont du plan médian du tablier filtrant, bien que cette disposition soit préférée. Elle pourrait en effet être aussi bien disposée en aval de ce plan médian, même lorsque, comme décrit, la plaque mise en oeuvre s'étend vers l'amont. Dans un tel cas, au lieu de s'étendre vers le haut, cette plaque peut d'ailleurs s'étendre vers le bas. En outre, en variante, elle peut aussi bien s'étendre, non plus vers l'amont, mais vers l'aval, voire même être disposée tout entière en aval du tablier filtrant. De plus, au lieu d'être montée pivotante, cette plaque pourrait aussi bien être montée par exemple mobile parallè- liment à elle-même, en étant par exemple supportée par un pantographe à parallélogrammes déformables. Dans tous les cas, les moyens d'application qui lui sont associés ne sont pas non plus nécessairement des moyens e las- tiques. Ils pourraient aussi bien résulter plus simplement de la gravité, ou comporter un ou plusieurs vwrins 9'application. #V##DI C# TI 0N3 1. Filtre à chaînes, notamment pour prise d'eau industrielle ou agricole, du genre comportant un tablier filtrant (20) monté mobile en boucle sans fin sur deux organes de renvoi (21,22) dont un au moins est un organe rotatif moteur, et qui, destiné à être dressé, sensiblement verticalement ou incliné dans un pertuis (11), comporte à sa partie basse un dispositif d'étanchéité (40) à plaque (41) propre à intervenir entre son tablier filtrant (20) et le fond dudit pertuis (11), caractérisé en ce que la plaque (41) dudit dispositif d'étanchéité (40) est montée mobile vis-à-vis du tablier filtrant (20) et est soumise à des moyens d'application (45) qui la maintiennent en permanence en contact avec celui-ci. 2. Filtre à chaînes suivant la revendication I, caractérisé en ce que la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) est montée pivotante sur un support fixe (42), autour d'une articulation (43) sensiblement parallèle aux génératrices du tablier filtrant (20). 3. Filtre à chaînes suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'articulation (43) de la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) est disposée en amont du plan médian de symétrie (X) du tablier filtrant (20). 4. Filtre à chaînes suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que, à compter de son articulation (43), la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) s'étend en oblique vers l'amont et vers le haut. 5. Filtre à chaînes suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, et dans lequel le tablier filtrant (20) et ses organes de renvoi (21,22) sont portés par une charpente (15), caractérisé en ce que le support (42) de la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) est porté par ladite charpente (15). 6. Filtre à chaînes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'application (45) associés à la plaque (41) du dispositif d'#tanchéi- té (40) sont des moyens élastiques. 7. Filtre à chaînes suivant les revendications 5 et 6, prises conjointement, caractérisé en ce que les moyens d'application (45) associés à la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) comportent au moins un ressort (45) attelé d'une part à ladite plaque (41) et d'autre part à la charpente porteuse (15) du tablier filtrant (20). 8. Filtre à chaînes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) est plane. 9. Filtre à chaînes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque (41) du dispositif d'étanchéité (40) est en matériau à bas coefficient de frottement, ou est munie d'un revêtement (46) en un tel matériau.