Brevet FR2677058A1 — publié le 19921204

La présente invention a pour objet une grille de tamisage pour bassin de trop-plein d'eaux pluviales, déversoirs de crues et installations similaires comprenant une grille constituée de barres parallèles et disposées côte à côte à une certaine distance mutuelle et un peigne mobile longitudinalement dont les dents sont disposées de mmanière à pénétrer dans les interstices entre les barres. En cas de forte pluie, les eaux usées arrivant dans une station d'épuration ne peuvent plus être soumises dans leur totalité au processus d'épuration car la capacité de ces stations ne permet pas de traiter les quantités maximales possibles d'apport Pour cette raison, des bassins de trop-plein d'eaux pluviales dans lesquels l'eau pénètre d'abord sont installés en amont de ces stations d'épuration Tant que la quantité des eaux d'apport peut être acceptée par la station d'épuration, il ne se produit pas de passage d'eau vers un évacuateur ou directement vers un cours d'eau Si la quantité de l'apport d'eau dépasse la capacité de la station d'épuration, la partie excédentaire est dérivée Pour pouvoir, toutefois, retenir les impuretés les plus grossières, notamment les impuretés flottantes, l'eau passe à travers des tamis ou des grilles Il s'est avéré avantageux de faire passer l'eau de bas en haut à travers de tels tamis ou de telles grilles afin de pouvoir, lorsque la pluie a cessé, conduire également ces impuretés vers la station d'épuration De tels tamis ou grilles traversés par l'eau de haut en bas doivent être nettoyés périodiquement, même pendant leur fonctionnement, c'est-à-dire pendant le passage de l'eau, pour empêcher un engorgement, c'est-à-dire un reflux de l'eau et donc une modification des conditions hydrauliques de l'ensemble de la station. Par la demande de brevet européen 0358952, on connait une grille de tamisage qui est constituée d'un grand nombre de barres eminces disposées côte à côte et maintenues à l'intérieur d'un cadre servant de dispositif de serrage Sur un côté de la grille sont fixées des chaînes à l'aide desquelles un chariot portant des dents peut se déplacer en un mouve:aent de va-et-vient le long de la grille Les dents disposées sur ce chariot sont rigides ou peuvent être basculées lors du retour du chariot. Cette grille connue est de fabrication très complexe et est munie d'éléments tels que des roues dentées, des _ chaînes, etc qui tournent dans l'eau polluée Une telle construction ne convient pas à l'utilisation dans des eaux usées et tombe facilement en panne En outre, les barres minces qui s'étendent sur toute la longueur de la grille doivent être maintenues serrées par un dispositif de serrage pour empêcher que des impuretés de grandes tailles présentes dans l'eau n'écartent les barres et puissent passer à travers elles Un autre inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que le sens de rotation du moteur des chaînes doit être inversé, dans les positions d'extrémité de la grille, par des palpeurs En cas de défection de l'un de ces palpeurs, des dégâts peuvent se produire sur les barres, le moteur ou les dents de la grille Si l'une des parties de l'installation est endommagée, il y a risque d'obstruction de toute la grille et donc d'un reflux des eaux usées vers la station. L'invention se propose de remédier à ces inconvénients. Le but de l'invention consiste à proposer une grille de tamisage qui élimine les inconvénients des dispositifs connus, qui fonctionne sans éléments de commande et qui puisse être fabriquée à un coût avantageux. Ce problème est résolu essentiellement par le fait que le peigne muni des dents est fixé sur deux bras et est capable de pivoter sur une section d'un circuit circulaire de telle sorte que lesdites dents atteignent la plus faible profondeur de; plongéa aux deux points d'inversion au voisinage des extrémités de la grille et la plus grande profondeur de plongée au milieu de ladite grille entre les barres. De manière surprenante, il est possible, grâce à la grille de tamisage conforme à l'invention, de nettoyer en continu la section de passage de la grille et de la maintenir dégagée pendant une forte pluie Les dents passant le long des barres de la grille divisée elle- même en segments peuvent, lorsqu'elles entrent en contact avec un obstacle, être basculées en groupes vers l'extérieur dans les deux sens Des éléments de basculement fixés aux points d'inversion entraînent le nettoyage des dents à chaque mouvement de va-et-vient Par ce mouvement d'entrée et de sortie s'effectue un auto-nettoyage continu des dents qui sont elles-mêmes animées d'un mouvement mutuel perpendiculaire à la surface des barres De ce fait, les- impuretés adhérant aux barres peuvent être détachées et transportées sur le côté Les dents sont rangées de manière espacée sur deux barres à la base du peigne et maintenues en place par des -disques d'écartement d'épaisseurs différentes Il en résulte une grande élasticité dans le sens transversal par rapport à celui du mouvement Les éléments d'entraînement sont situés en dehors de l'eau de pluie et il est donc inutile de prendre des mesures onéreuses pour e:npêcher leur encrassement Les grilles peuvent être entraînées par un moteur sans nécessiter d'éléments de commande électriques ou mécaniques ni de palpeur entraîné par un simple moteur à manivelle, cette dernière pouvant être élastique axialement Les profilés ronds fixés sur les barres du côté de l'arrivée de l'écoulement ont pour effet d'interdire que les impuretés puissent se coincer entre les barres et excluent toute détérioration de dents isolées ou de l'ensemble du mécanisme. L'installation pett aisément être divisée en plusieurs unités lesquelles pourront être incorporées ultérieurement dans des installations déjà existantes car pouvant passer à travers des ouvertures de service ou d'entretien dont le diamètre n'est que de 600 mm Pour des déversoirs de grande longueur, il est possible de disposer plusieurs éléments côte à côte. En référence à un exem;ple de réalisation représenté sur le dessin annexé, l'invention est expliquée plus en _ détail ci-après Sur ce dessin. la figure 1 représente la grille de tamisage vue de face; la figure 2 représente la grille vue latéralement; la figure 3 est une représentation d'un détail du peigne et d'une grille à plus grande échelle; la figure 4 est une représentation en perspective agrandie d'une partie pivotaole du peigne; et les figures 5 à 7 représentent une coupe transversale d'un bassin d'eaux pluviales. A l'intérieur d'un cadre 2 rectangulaire fabriqué en tubes profilés ou en cornières profilées sont montées côte à côte, et à une certaine distance mutuelle, des barres parallèles 3 qui forment une grille 4 Ces barres 3 sont constituées respectivement par un acier plat 5 placé sur chant et par une barre ronde 7 qui est fixée sur l'arête inférieure de l'acier plat 5 Bien entendu, les barres 3 peuvent également être réalisées en un 'profilé étiré (figure, 3) Le cadre 2 est posé, par exemple, sur l'ouverture de trop-plein 9 ou sur les parois il délimitant latéralement cette ouverture 9 dans un installation de traitement des eaux usées Le cadre 2 peut également être monté à l'intérieur d'un canal traversé par l'eau de bas en haut et situé dans un bassin d'eaux pluviales 61. Au-dessus du cadre 2 est monté un châssis 13 sur la traverse supérieure 15 duquel est monté un peigne 17 capable de pivoter sur une patte 16 autour de l'axe A La fonction portante du châssis 13 ou de la traverse supérieure 15 pourrait, bien entendu, être assurée également par l'ouvrage de maçonnerie Ceci signifie que la patte 16 pourrait être fixée directement sur la couverture de l'ouvrage Dans ce cas, le châssis 13 n'aurait pas lieu d'exister. Le peigne 17 est constitué d'une traverse supérieure 23 supportant deux tourillons d'arbre 21 qui sont- supportés dans le châssis 13 de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe A, une traverse intermédiaire 25 ainsi que les bras oscillants 27 reliant la traverse supérieure 23 et la traverse intermédiaire 25 Des bras supports 37 qui sont fixés sur la traverse intermédiaire 25 sont assemblés l'un à l'autre par deux tubes 29, 30 Sur ces tubes 29 et 30 sont rangées côte à côte des dents de peigne plates 31. Entre les différentes dents 31, comportant chacune deux trous, sont montés respect Ivement sur le tube supérieur 29 un disque d'écartement 33 et sur le tube inférieur 30 un disque d'écartement 35 La hauteur ou l'épaisseur du disque 33 est supérieure à celle du disque 35 Les dents 31 sont constituées de préférence en matière plastique et, dans leur partie supérieure, leur section transversale rectangulaire va en se rétrécissant pour former un trapèze sur l'extrémité inférieure qui pénètre entre les barres 30 L'épaisseur des dents 31 est légèrement inférieure à la largeur de l'interstice entre les barres rondes 7 sur l'arête inférieure des barres 3. Sur la traverse supérieure 23 est soudé un bras de levier 39 à extrémité 41 en forme de fourche Dans cette extrémité 41 en forme de fourche pénètre unue bielle 43 qui est reliée à cette extrémité de manière articulée. L'autre extrémité de la bielle 43 est fixée par un pivot sur un disque à came ou une manivelle 47 Le disque à came 47 est placé sur l'arbre 49 d'un engrenage relié à un moteur d'entraînement 51 La bielle 43 peut être équipée d'un élément élastique ou amortisseur à effet axial qui, lorsqu'une force pouvant être prédéterminée est dépassée, permet de raccourcir ou d'allonger la bielle 43 Par ailleurs, la liaison entre la bielle 43 et la manivelle 45 peut être désaccouplée en cas de surcharge. L'unité d'entraînement 55 constituée du moteur 51 et de l'engrenage peut naturellement être aussi fixée _ directement sur la couverture ou la paroi de l'ouvrage de maçonnerie recevant le bassin de trop-plein d'eaux pluviales Au lieu de l'unité d'entraînement 55, il est possible d'utiliser, pour servir d'entraînement (entraînement linéaire), un vérin 56 électrique, pneumatique ou hydraulique (indiqué en trait interrompu sur la figure 1). Aussi bien les barres 3 fixées dans le cadre 2 que les dents 31 sont élastiques et peuvent s'écarter latéralement dans une certaine mesure. Le mode de fonctionne:nent de l'objet de l'invention est expliqué plus en détail ci-après En cas de pluie, de l'eau usée entraînant des particules solides 51 pénètre, selon la flèche C, de bas en haut, à travers la grille 4 formée des barres 3 Les particules solides 57 entraînées sont amenées par l'eau courante vers le côté inférieur des barres 3 et retenues par ces dernières Afin de permettre le maintien d'un débit continu, le moteur 55 aura pour effet d'animer le peigne 17 en un mouvement pendulaire transmis par la bielle 43 Lors de ce mouvement pendulaire, les dents 31 pénètrent entre les barres 3 à l'intérieur de la grille 4 La profondeur de pénétration augmente progressivement entre le bord et le centre et rediminue ensuite La variation de cette profondeur de pénétration a pour effet un nettoyage continu des dents 31 et des barres 3 Les impuretés 57 adhérant sur le côté inférieur sont repoussées, par le mouvement pendulaire du peigne 17 vers le côté de la grille 4 et, lorsque la pluie s'arrête et que cesse le passage de l'eau, retombent dans le bassin o elles sont ensuite automatiquement conduites vers la station d'épuration. Si un objet apporté par l'eau vient se coincer entre deux barres 3, lesdites barres 3 peuvent, grâce à leur élasticité, s'écarter latéralement jusqu'à ce que cet objet soit repoussé par les dents 31 Le passage à travers _ les barres 3 est facilite par le fait que la section transversale la plus étroite entre deux barres voisines 3 se situe sur les aciers ronds 7 et qu'un objet ayant passé une fois entre des aciers ronds 7 pourra traverser sans difficulté l'espace intermédiaire plus grand formé par les deux aciers plats 5. Pour les déversoirs de grandes dimensions, il sera possible de placer côte à côte deux ou plusieurs grilles, chaque dispositif ayant son propre moteur ou plusieurs dispositifs pouvant avoir un seul moteur. Au lieu de dents 31 disposées rigidement dans le sens du pivotement, il est également possible de prévoir des dents qui basculent vers l'extérieur, en s'opposant à la force d'un ressort, lorsqu'une résistance survient. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les dents 31 sont capables de pivoter sur le tube 30 selon les flèches B et sont maintenues ensemble par paquets entre deux traverses 37 du tube 29 Deux ressorts 26 serrés entre la traverse intermédiaire 25 ou entre les pattes 90 et le tube 29 maintiennent le paquet de dents pendant le fonctionnement en position verticale. Lorsqu'une résistance survient, les dents 31 peuvent basculer par paquets et glisser sur la partie obstruée. Des tôles 34 de pivoteme:nt ou de butée fixées sur le châssis 13 entraînent le basculement des dents 31 à la fin de chaque course Il est inutile d'interrompre le fonctionnement de î' instâllation. Lorsqu'il n'y a plus de passage d'eau usée à travers la grille 4 de bas en haut, c'est-à-dire lorsque la pluie a cessé, le nettoyage final de la grille 4 peut s'effectuer de diverses manières Il est possible, au moyen d'une installation d'arrosage, de rincer d'en haut les impuretés restées éventuellement accrochées sur le côté inférieur de la grille 4 -Il est également possible d'exécuter le nettoyage au moyen d'une chasse d'eau disposée au-dessus de la grille en dirigeant un jet d'eau puissant venant de la chasse vers la surface de la grille 4 afin de détacher et d'éliminer par rinçage les impuretés adhérant sur le côté inférieur de la grille 4 Un tel. dispositif de rinçage est connu par exemple par la demande de brevet allemand no 41 05 151 3. La grille de tamisage conforme à l'invention, dont le domaine d'application n'est naturellement pas exclusivement celui des bassins de trop-plein d'eaux pluviales et des déversoirs de crues, peut être incorporée de manière avantageuse da:ns ce que l'on appelle une installation combinée à brise-lame et chasse Dans une telle installation, au cours d'une première phase, l'eau qui arrive remplit le bassin d'eaux pluviales 61 Lors du remplissage, l'eau s'écoule -à travers le clapet 62 ouvert pour parvenir derrière une paroi pare-écume 63 disposée de manière fixe et, de là, passe à travers la grille 4, de bas en haut, et quitte le bassin 61 par le canal 64, pour parvenir vers un évacuateur Lorsque l'arrivée de l'eau est terminée, le clapet 62 se ferme et le bassin 61 est vidé au moyen d'une pompe ou par gravité Après évacuation du bassin 61, le clapet 62 est ouvert brutalement et l'eau accumulée derrière la paroi pare-écume 63 se précipite à grande vitesse, en raison de l'ouverture du clapet 62, sur le fond 65 du bassin en nettoyant celui-ci en entraînant les impuretés dans le puits 66 En même temps, par écoulement vers le bas de l'eau accumulée derrière la paroi pare-écume 63, la partie de l'eau accumulée au-dessus de la grille 4 nettoie la grille 4 et entraîne vers le puits 66 les impuretés 57 adhérant sur son côté inférieur (figures 5 et 6). Dans un déversoir de crues, conforme à celui représenté sur la figure 7, le nettoyage de la grille 4 après la pluie s'effectue au moyen d'une installation d'arrosage 167 disposée au-dessus de la grille 4 Le nettoyage du canal 164 par lequel l'eau tamisée s'écoule vers la grille peut s'effectuer au moyen d'une chasse d'eau 169 Afin que les impuretés flottantes les plus grossières qui pénètrent dans l'ouvrage comme l'indique la flèche 171 et flottent sur la surface de l'eau, puissent être éloignées de la grille 4, il est possible d'incorporer une paroi pare-écume 173 Celle-ci maintient constamment les impuretés dans la zone droite de la partie immergée de la paroi pare-écume. REVENDICATIONS 1 Grille de tamisage pour bassin de trop-plein pour eaux pluviales, déversoirs de crues et installations similaires comprenant une grille constituée de barres parallèles et disposées côte à côte à une certaine distance mutuelle et un peigne mobile longitudinalement dont les dents sont disposées de manière à pénétrer dans les interstices entre les barres, caractérisée par le fait que le peigne ( 17) muni 'des dents ( 31) est fixé sur deux bras ( 27) et est capable de pivoter sur une section d'un circuit circulaire de telle sorte que lesdites dents ( 31) atteignent la plus faible profondeur de plongée aux deux points d'inversion au voisinage des extrémités de la grille ( 4) et la plus grande profondeur de plongée au milieu de ladite grille ( 4) entre les barres ( 3). 2 Grille de tamisage -selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le peigne ( 17) est capable de pivoter en un mouvement de va- et-vient sur les bras ( 27) autour d'un axe de pivotement (A) situé transversalement aux barres ( 3) et au-dessus de celles-ci. 3 Grille de tamisage selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les bras ( 27) munis du peigne ( 17) sont agencés de manière à pouvoir être entraînés de manière oscillante par une manivelle ( 47) et une bielle ( 43) ou par un moteur linéaire ( 56). 4 Grille de tamisage selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la bielle ( 43) est élastique en direction axiale et peut être désaccouplée de la manivelle ( 47) en cas de surcharge. 5 Grille de tamisage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les dents ( 31) sont montées et/ou réalisées de manière à être rigides dans la direction de pivotement et élastiques dans la direction transversale à cette dernière. 6 Grille de tamisage selon l'une des revendications 1 1 1 à 5, caractérisée par le fait que les dents ( 31) sont montées, isolément ou par paquets, de façon à pouvoir pivoter de manière élastique sur un tube ( 30) dans le sens de pivotement des bras ( 27). 7 Grille de tamisage selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les dents ( 31) sont réalisées sous forme de barres et reliées à la base du peigne sur leur partie non destinée à oénétrer dans les interstices entre les barres ( 3) r 8 Grille de tamisage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les dents ( 31) présentent deux perçages sur leur partie arrière et sont disposées en rangées sur deux tubes ( 29, ) eux-mêmes disposés sur les bras ( 27) du peigne ( 17). 9 Grille de tamisage selon la revendication 8, caractérisée par le fait que sur l'un des tubes ( 29) est inséré un disque d'écartement ( 33) plus large que celui _ inséré sur l'autre tube ( 30) entre deux dents ( 31) voisines. 10 Grille de tamisage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les barres ( 3) de la grille ( 4) sont constituées d'un acier plat ( 5) disposé sur chant et de barres rondes fixées sur les arêtes inférieures dudit acier plat ( 5).