Brevet FR2609643A1 — publié le 19880722

"Panneau filtrant à canaux parallèles et tamis mécanique comportant de tels panneaux filtrants" La présente invention concerne d'une manière générale les tamis mécaniques propres à séparer d'un flux d'eau les éventuels débris ou déchets véhiculés par celui-ci. Il peut s'agir aussi bien de filtres mobiles, et par exemple de filtres à chaîne, c'est-à-dire de filtres dont le tablier filtrant est monté mobile en boucle fermée, ou de filtres à tambour, c'est-à-dire de filtres dont l'organe filtrant est un tambour monté rotatif, que de filtres statiques tels que par exemple ceux à insérer sur une conduite. Ces tamis ou filtres ont en commun de mettre en oeuvre un ou plusieurs panneaux filtrants que l'eau à traiter doit traverser, ce ou ces panneaux filtrants comportant à cet effet' des ouvertures calibrées en conséquence. A ce jour, qu'il s'agisse de toiles, et par exemple de toiles métalliques, à fils tressés ou soudés, ou qu'il s'agisse de tôles perforées, ces pannneaux filtrants ne se développent en général que suivant deux dimensions. Autrement dit, perpendiculairement au plan de leurs ouvertures, ils n'ont pas de dimension significative autre que celle nécessaire à leur propre résistance mécanique. Quoi qu'il en soit, arrêtant les débris ou déchets véhiculés par le flux d'eau qui les traverse, ils se trouvent progressivement colmatés par ceuxci, au détriment du rendement de l'ensemble. Il convient donc d'en assurer systématiquement ou périodiquement le nettoyage. En pratique, ce nettoyage se fait par une circulation d'eau à contrecourant, soit que, s'agissant d'un lavage à l'air libre, des jets d'eau particuliers soient spécifiquement mis en oeuvre à cet effet, soit que, s'agissant d'un nettoyage sous eau, il soit procédé à un renversement du sens de circulation de l'eau à l'aide, par exemple, d'une trompe d'aspiration. Les débris ou déchets précédemment arrêtés par un panneau filtrant sont d'autant plus facilement éliminés par une telle circulation d'eau à contre-courant qu'ils n'adhèrent pas de manière rédhibitoire à un tel panneau filtrant. Dans la pratique, cependant, de nombreux cas d'adhérence sont constatés, qui peuvent être considérés comme relevant de l'un et/ou de l'autre des processus suivants. Selon un premier de ces processus, lorsqu'un élément long et fin relativement rigide, une aiguille de pin par exemple, pénètre dans une ouverture, ou maille, du panneau filtrant qu'il doit traverser, il peut arriver que, s'inclinant par rapport au plan de cette ouverture, il vienne à se mettre de travers par rapport à celle-ci, et, dès lors, à s'y bloquer, à la faveur notamment des zones d'angle que peut comporter le contour d'une telle ouverture, comme cela est le cas des mailles tissées ou soudées des toiles métalliques, qui, de fait, présentent une disposition naturelle à un tel coincement, voire même à un pincement entre deux fils, au croisement de ceux-ci. Dans un tel cas, la circulation d'eau à contre-courant mise en oeuvre lors d'un nettoyage ne peut que conduire à plaquer contre l'élément filtrant les débris ou déchets de ce type, qui, ayant ainsi déjà en partie traversé ce panneau filtrant, s'y trouvent localement coincés ou pincés, sans les détacher de celui-ci. Contrairement à ce qui est recherché, il n'y a donc alors pas d'évacuation de tels débris ou déchets. Suivant un deuxième processus d'adhérence susceptible également d'intervenir, il peut arriver que, véhiculée par le flux d'eaux à traiter, une fibre souple, plus ou moins longue, qu'il s'agisse de fibres textiles ou qu'il s'agisse d'éléments assimilables à de telles fibres tels que, par exemple, certaines algues filamenteuses, ou encore les feuilles végétales lorsque celles-ci sont dans un état relativement avancé de décomposition, vienne à se mettre à califourchon sur l'un des organes solides, fils, barrettes ou autres, délimitant les ouvertures d'un panneau filtrant. Sous les effets des inévitables turbulences à la traversée d'un tel panneau filtrant, d'une part, et du renversement de flux intervenant lors d'un nettoyage lorsque celui-ci implique une circulation d'eau à contrecourant, d'autre part, une telle fibre peut venir à s'enrouler autour d'un tel organe solide, ou à se nouer sur elle-même au-delà de celui-ci, et cela d'autant plus facilement que, comme déjà souligné ci-dessus, cet organe solide n'a pas d'épaisseur significative et qu'une fibre peut donc très couramment avoir une longueur supérieure au double de cette épaisseur, et suffisante, donc, pour les processus d'enroulement ou de nouage en question. Dans l'un et l'autre cas, la circulation à contre-courant intervenant lors d'un nettoyage ne peut suffire à briser les liaisons ainsi établies entre un panneau filtrant et les fibres souples qu'il a arrêtées, ce qui conduit, graduellement, suivant un processus communément assimilé à un "feutrage", à une obstruction plus ou moins complète de ce panneau filtrant. Un troisième processus d'adhérence possible intéresse les corps de nature visqueuse, comme cela est par exemple le cas des méduses ou des débris de tels animaux aquatiques. Arrêté par un panneau filtrant, un tel corps visqueux obstrue inévitablement la totalité d'une au moins des ouvertures de celui-ci. Du fait de la poussée qu'il subit à raison de la perte de charge intervenant à la traversée de ce panneau filtrant, il s'engage au moins pour partie, par déformation, dans l'ouverture concernée de ce panneau filtrant, et, une fois franchi celle-ci, il tend à reprendre sa configuration initiale, de dimension transversale moyenne supérieure à la largeur moyenne d'une telle ouverture. Il forme donc, au-delà du panneau filtrant, un épanouissement assimilable en quelque sorte à une tête de rivet. Comme précédemment, la circulation à contre-courant intervenant lors d'un nettoyage est impuissante à refouler cet épanouissement, et donc à briser la liaison au panneau filtrant qui en résulte pour le corps visqueux concerné. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition propre à minimiser, sinon totalement supprimer, les possibilités d'adhérence résultant de tels processus. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un panneau filtrant pour tamis mécanique, caractérisé d'une manière générale en ce que les ouvertures qu'il comporte sont chacune individuellement délimitées par des canaux parallèles allongés sensiblement perpendiculairement à leur plan; elle a encore pour objet un tamis mécanique mettant en oeuvre un ou plusieurs de tels panneaux filtrants. En bref, au lieu de ne se développer que dans deux dimensions, celles du plan de ses ouvertures, le panneau filtrant suivant l'invention se développe dans trois dimensions, en s'étendant en épaisseur perpendiculairement à ce plan, selon, en pratique, une structure du type en nid d'abeilles. Il en résulte, notamment, qu'un débris ou déchet long, fin et relativement rigide qui pénètre dans l'un quelconque des canaux délimitant ses ouvertures ne peut s'incliner fortement dans un tel canal du fait de la longueur propre de celui-ci et n'a donc que peu de chance de venir s'y coincer. Il en est d'autant plus ainsi que, les canaux du panneau filtrant suivant l'invention'étant de préférence profilés de manière hydrodynamique, et ce panneau filtrant relevant de préférence d'une fabrication en matière synthétique, par moulage de celle-ci, il ne présente par lui-même aucune forme propice à un tel coincement, ni, a fortiori, à un quelconque pincement. De même, compte tenu de la longueur propre des canaux que présente le panneau filtrant suivant l'invention, il y a peu de chance qu'une quelconque fibre souple venant à se poser sur l'une quelconque des parties massives délimitant ces canaux soit de longueur suffisante pour venir s'enrouler sur une telle partie massive ou se nouer au-delà de celle-ci. Il en est d'autant plus ainsi que ces canaux assurent par eux- mêmes une certaine tranquillisation de l'eau qui les parcourt, et qu'il en résulte donc une minimisation des turbulences qui, favorables au processus d'enroulement ou de nouage en cause, se développent usuellement à la traversée d'un tel panneau filtrant.. Corollairement, si, au prix d'une certaine déformation, un corps de nature visqueuse pénètre dans l'un quelconque des canaux caractéristiques du panneau filtrant suivant l'invention, il y a peu de chance, eu égard à la longueur d'un tel canal et à la résistance s'opposant à son cheminement le long de celui-ci, qu'un tel corps de nature visqueuse puisse ressortir de ce canal sur la face opposée de ce panneau filtrant et s'épanouir au-delà de celui-ci. Au contraire, la circulation à contre-courant intervenant lors d'un nettoyage suffit à assurer une expulsion d'un tel corps visqueux hors d'un tel canal, et cette expulsion est d'autant plus aisée que, comme déjà indiqué ci-dessus, les canaux du panneau filtrant suivant l'invention sont de préférence avantageusement profilés hydrodynamiquementl En bref, avec le panneau filtrant suivant l'invention, les risques d'une adhérence de quelconques débris ou déchets sont minimisés, et si une telle adhérence intervient temporairement, il y a toute chance pour qu'elle se trouve rompue lors d'un nettoyage par circulation d'eau à contre-courant, la rupture correspondante permettant alors de manière usuelle l'évacuation recherchée de ces débris et déchets. S'agissant, toutefois, de l'équipement d'un filtre mobile, il peut se produire, temporairement, à l'émersion d'un panneau filtrant suivant l'invention, une certaine rétention d'eau dans les canaux de celui-ci, et l'essorage progressif de ce panneau filtrant peut conduire à un certain lessivage du panneau filtrant qui le suit, ce qui, sans autre, pourrait conduire à un détachement prématuré de ce panneau filtrant des débris et déchets qu'il entraine. Suivant l'invention, pour obvier à cet inconvénient, il est de préférence associé, à chacun des panneaux filtrants que comporte un tamis mécanique de ce type, le long du bord d'attaque de ce panneau filtrant dans le sens de son déplacement, un déflecteur, qui, en pratique, s'étend globalement vers l'intérieur du tablier ou organe filtrant auquel appartient un tel panneau filtrant. S'opposant au lessivage du panneau filtrant auquel il est ainsi associé, ce déflecteur suffit à permettre un entrainement convenable par celui-ci des débris et déchets qu'il a précédemment arrêtés. 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 annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un tamis mécanique, en l'espèce un filtre à chaîne, mettant en oeuvre des panneaux filtrants suivant l'invention; la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue partielle en élévation de face de ce tamis mécanique, suivant la flèche II de la figure 1; la figure 3 en est une vue partielle en coupe longitudinale, suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 en est une vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est, à échelle encore supérieure, une vue partielle en plan d'un des panneaux filtrants équipant ce tamis mécanique, suivant la flèche V de la figure 3; la figure 6 est, à une échelle un peu supérieure à celle de la figure 5, une vue en coupe axiale de ce panneau filtrant, suivant la ligne VI-VI de cette figure ; la figure 7 est une vue qui, analogue à celle de la figure 6, illustre le processus d'intervention du panneau filtrant suivant l'invention dans la minimisation des possibilités d'adhérence de quelconques débris ou déchets à un tel panneau filtrant; les figures 8 et 9 sont des vues en plan qui, analogues à celle de la figure 5, se rapportent chacune respectivement à deux variantes de réalisation de l'invention. Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à un filtre à chaine, c'est-à-dire à un filtre ou tamis comportant, comme organe de filtration, un tablier filtrant 10, qui, formé d'une succession d'éléments de filtration 11 articulés deux à deux à la manière des maillons d'une chaîne, est monté mobile en boucle sans fin. Dans la forme de mise en oeuvre représentée à la figure 1, ce tablier filtrant 10 s'étend verticalement au travers d'un chenal 12 dans lequel circule un flux d'eau 13 à traiter, en interceptant celui-ci, et, suspendu, par sa partie supérieure, qui est émergée, à une roue d'entraînement 14, il coopère, à sa partie inférieure, avec des moyens d'étanchéité 15. Dans cette forme de mise en oeuvre, le flux d'eau 13 à traiter traverse donc successivement l'un et l'autre des brins du tablier filtrant 10, le premier, ou brin amont, de l'extérieur vers l'intérieur, et le deuxième, ou brin aval, de l'intérieur vers l'extérieur. Le sens de rotation de la roue d'entraînement 14, repéré par une flèche F sur la figure 1, est tel que le brin amont se déplace de bas en haut, en entraînant avec lui les débris et déchets qui, véhiculés par le flux d'eau 13 à traiter, sont arrêtés par les éléments de filtration 11 qui le constituent. A la partie supérieure de ce brin amont, il est prévu, à l'air libre, un dispositif de nettoyage propre à détacher, de ces éléments de filtration 11, les débris et déchets préalablement arrêtés par ceux-ci. Par exemple, et tel que représenté, il s'agit d'un dispositif de lavage 16 qui, disposé à l'intérieur du tablier filtrant 10,; projette, à leur passage, un jet d'eau sur les éléments de filtration 11 de celui-ci, et les débris ou déchets ainsi successivement détachés de ces éléments de filtration 11 sont recueillis dans un caniveau d'évacuation 17. Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes, et, ne faisant pas partie de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Seuls seront décrits ici les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. Il suffira à ce sujet d'indiquer que, ainsi qu'il est mieux visible sur les figures 1 à 4, chacun des éléments de filtration 11 comporte, d'une part, un châssis 20, sur lequel sont montés rotatifs, latéralement, les galets 21 propres à un guidage de l'ensemble par engagement dans une piste fixe 22 prévue à cet effet sur un bâti 23 solidaire des flancs du chenal 12 concerné, et, d'autre part, porté par ce châssis 20, un panneau filtrant 24. Par exemple, et tel que représenté, le châssis 20 est formé de deux flasques latéraux 26 et de deux cornières 27, 28, l'une supérieure, l'autre inférieure, convenablement solidarisées, par exemple par soudage, auxdits flasques latéraux 26. De manière connue en soi, le panneau filtrant 24 formant la partie active d'un élément de filtration 11 comporte une pluralité d'ouvertures 30. Ces ouvertures 30 peuvent être considérées comme coplanaires, le plan auquel elles appartiennent étant défini comme étant le plan moyen de l'ensemble. Suivant l'invention, ces ouvertures 30 sont chacune individuellement délimitées par des canaux parallèles 31 allongés sensiblement perpendiculairement à leur plan. Ces canaux 31 étant en pratique accolés de manière jointive les uns aux autres, le panneau filtrant 24 suivant l'invention a, dans son ensemble, une structure du type en nid d'abeilles. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 7, les ouvertures 30 que délimitent ces canaux 31 ont un contour hexagonal, ce qui, d'une part, correspond à un bon compromis entre la quantité de matière à mettre en oeuvre pour la réalisation de tels canaux et la section de passage offerte par de telles ouvertures, et ce qui, d'autre part, conduit, pour le contour de celles-ci, à la présence de seuls angles obtus, peu susceptibles de favoriser un quelconque coincement pour un quelconque débris ou déchet. Mais, en variante, le contour des ouvertures 30 peut aussi bien être par exemple carré, figure 8, ou circulaire, figure 9. Quoi qu'il en soit, pour un même panneau filtrant 24, les ouvertures 30 ont toutes un même contour et offrent toutes une même section de passage, et les canaux 31 qui les délimitent sont accolés les uns aux autres de manière à minimiser les zones mortes. Dans le cas d'un contour hexagonal ou carré, ils sont ainsi accolés les uns aux autres par la totalité de l'un de leurs côtés. De préférence, et tel que représenté, ces canaux 31 ont, de leur ouie d'entrée 33 à leur ouie de sortie 34, une longueur L1 au moins égale à la largeur moyenne L2 des ouvertures 30 qu'ils délimitent, celles-ci étant considérées comme définies par leur zone médiane intermédiaire entre leur dite oule d'entrée 33 et leur dite ouie de sortie 34. Dans le cas, par exemple, d'ouvertures 30 de contour hexagonal, cette largeur moyenne L2 peut être prise comme étant le diamètre du cercle inscrit dans un tel contour. Quoi qu'il en soit, la longueur L1 est de préférence choisie en fonction de celle des débris ou déchets, fibres par exemple, à arrêter. De préférence, également, les canaux 31 délimitant les ouvertures 30 sont profilés. Par exemple, et tel que représenté, ils forment intérieurement, à compter de leur ouie d'entrée 33, et sur une partie au moins de leur longueur, un convergent 36, et, conjointement, sur une partie au moins de leur longueur en direction de leur ouie de sortie 34, ils forment intérieurement un divergent 37. Autrement dit, dans la forme de réalisation représentée, les canaux 31 forment intérieurement un venturi dont le rétrécissement constitue l'ouverture 30 correspondante. Par exemple, et tel que représenté, ce rétrécissement intervient à mi-longueur. Dans la forme de réalisation représentée le panneau filtrant 24 suivant l'invention est symétrique par rapport au plan qui en constitue le plan médian perpendiculairement à la direction d'allongement des canaux 31 délimitant ses ouvertures 30, c'est-à-dire par rapport au plan de cellesci. il peut donc être indifféremment mis en oeuvre d'un côté ou de l'autre. Mais il n'en est pas nécessairement ainsi. Au contraire, suivant les applications, la longueur du convergent 36 que forment intérieurement ses canaux 31 peut être supérieure ou inférieure à la longueur du divergent 37 faisant suite à ce convergent 36. La partie massive délimitant ces canaux 31 peut même être par exemple hydrodynamiquement profilée en goutte d'eau si désiré. Quoi qu'il en soit, et ainsi qu'il est aisé de le comprendre, le panneau filtrant 24 suivant l'invention peut avantageusement être obtenu par moulage d'une matière synthétique, les angles de dépouille à prévoir pour faciliter le démoulage d'une telle matière synthétique conduisant avantageusement par eux-mêmes à la formation de convergents et de divergents. Mais il va de soi que, en variante, il est également possible de réaliser en métal un tel panneau filtrant, par 1 1 exemple par soudage au bain d'éléments métalliques préformés en conséquence. Dans tous les cas, le profilage hydraulique des canaux 31 mis en oeuvre est avantageusement favorable à une minimisation des pertes de charge. Dans le même but, la ou les arêtes qu'ils peuvent éventuellement comporter sont de préférence arrondies de manière hydrodynamique par des congés de raccordement. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, le panneau filtrant 24 de chacun des éléments de filtration 11 est, pour son maintien, adossé à un cadre , qui le contrebute, et auquel il est convenablement assujetti. Par exemple, ce cadre comporte, de place en place, de l'un à l'autre de deux de ses côtés opposés, des barreaux 41, et, de place en place, le long de chacun de ces barreaux 41, sont établis des liens 42, qui, à la fois, embrassent un tel barreau 41, et, à la fois, traversent le panneau filtrant 24 à la faveur d'une ouverture 30 de celui-ci, en contournant le canal 31 délimitant cette ouverture 30. Conjointement, le cadre 40 présente, latéralement, des oreilles 43, par lesquelles il peut être rapporté sur le châssis 20 correspondant. Mais, en variante, le panneau filtrant 24 suivant l'invention peut être auto-porteur, et être ainsi directement mis en place sur un tel châssis 20. Quoi qu'il en soit, et tel que représenté, il est de préférence associé, à un tel panneau filtrant 24, le long du bord d'attaque, ou bord avant, de celui-ci dans le sens de son déplacement, c'est-à-dire dans le sens du déplacement du tablier filtrant 10 auquel il appartient, un déflecteur 45, qui s'étend globalement, en pratique en oblique, vers l'intérieur dudit tablier filtrant 10. Par exemple, et tel que représenté, ce déflecteur 45 est rapporté par des boulons sur la cornière supérieure 27 corrrespondante du châssis 20. Si, en service, une quelconque fibre 38 vient, tel que schématisé à la figure 7, se mettre à califourchon sur les canaux 31 délimitant suivant l'invention les ouvertures d'un tel panneau filtrant 24, il y a peu de chance, eu égard à la longueur de ces canaux 31, qu'elle puisse venir s'enrouler autour d'un tel canal 31 ou se nouer à elle-même au-delà de celui-ci. De même, l'inclinaison que peut prendre un quelconque élément fin et rigide 49 dans un tel canal 31 est trop faible, eu égard à la longueur de celui-ci, pour qu'il puisse se coincer dans un tel canal 31. Par ailleurs, et tel que mentionné ci-dessus, le déflecteur 45 associé à chaque panneau filtrant 24 le soustrait avantageusement, en coopération avec la cornière supérieure 27 correspondante, aux effets du lessivage dont il pourrait être l'objet de la part du panneau filtrant 24 de l'élément de filtration 11 qui le précède, lorsque celui-ci laisse s'écouler l'eau qu'il a temporairement retenue, par capillarité, dans ses canaux 31. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution. En outre, son domaine d'application n'est pas limité à celui des seuls filtres à chaîne, mais s'étend indifféremment à celui de n'importe quel tamis ou filtre mécanique. REVENDICATIONS 1. Panneau filtrant pour tamis mécanique, caractérisé en ce que les ouvertures (30) qu'il comporte sont chacune individuellement délimitées par des canaux parallèles (31) allongés sensiblement perpendiculairement à leur plan. 2. Panneau filtrant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (31) délimitant ses ouvertures (30) ont une longueur (L1) au moins égale à la largeur moyenne (L2) de ces dernières. 3. Panneau filtrant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les canaux (31) délimitant ses ouvertures (30) sont profilés, lesdits canaux (31) formant intérieurement, à compter de leur ouie d'entrée (33), et sur une partie au moins de leur longueur, un convergent (36). 4. Panneau filtrant suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, sur une partie au moins de leur longueur en direction de leur oule de sortie (34), les canaux (31) délimitant ses ouvertures (30) forment intérieurement un divergent (37). 5. Panneau filtrant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, les canaux (31) délimitant ses ouvertures (30) étant accolés les uns aux autres, il a une structure du type en nid d'abeilles. 6. Panneau filtrant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est en matière synthétique. 7. Tamis mécanique, du genre comportant au moins un panneau filtrant (24), caractérisé en ce que ledit panneau filtrant (24) est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Tamis mécanique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit panneau filtrant (24) est adossé à un cadre (40), qui le contrebute, et auquel il est convenablement assujetti. 9. Tamis mécanique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit panneau filtrant (24) est autoporteur. 10. Tamis mécanique suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que, comportant un organe de filtration mobile (10) formé d'une succession de panneaux filtrants (24), il est associé à chacun de ces panneaux filtrants (24), le long du bord d'attaque de celui-ci dans son sens de déplacement, un déflecteur (45) qui s'étend globalement vers l'intérieur de l'organe de filtration (10) auquel il appartient.