Brevet FR2691076A1 — publié le 19931119

j, Sur les machines, tous les éléments sont interdépendants et donc le surdimensionnement des uns entraîne le surdimensionnement des autres et vice versa. Sur les machines-outils, on utilise des liquides de refroidissement comme l'eau, le liquide d'arrosage; des liquides spéciaux comme le pétrole ou les diélectriques sur les machines d'électroérosion, etc et il convient, pour éviter leur gaspillage, de les recycler et de doter la machine d'un système continu de filtration. Une des conditions de ce système de filtration est le nombre d'heures pendant lesquelles il faut attendre pour que les particules en suspension et les contaminants se déposent dans le réservoir/cuve de décantation avant utilisation ultérieure. Essentiellement l'invention est fondée sur la découverte expérimentale selon laquelle, si on laisse écouler quelques temps pour la première décantation du liquide, on peut vider le réservoir par sa partie supérieure à une vitesse qui permet un temps total de vidange très inférieur au temps traditionnel, et doter le système de moyens pour parvenir à cette fin. La présente invention préconise un système perfectionné de filtration de liquides avec des particules en suspension, qui comporte un ensemble de distributeurs de liquide, un filtre et une cuve de décantation, dans laquelle les particules en suspension du liquide peuvent se déposer en différentes phases avec des vitesses de sédimentation décroissantes, caractérisé en ce qu'on dispose de moyens pour vider la cuve de décantation par sa partie supérieure, qui accompagnent dans sa descente le niveau de liquide dans cette cuve, ces moyens attendant pour entrer en service que s'écoule au moins une partie du temps correspondant à la phase de plus grande vitesse de sédimentation et la vitesse de vidange de la cuve étant proche de la vitesse de sédimentation (VA) de la zone dans laquelle se déposent5 librement les particules (A). Elle se caractérise également en ce que ces moyens comportent un conduit dont l'embouchure est immergée à proximité de la surface du liquide et fixé à des flotteurs qui le maintiennent à niveau.10 L'utilisation de flotteurs pour maintenir le conduit d'extraction à la surface du liquide est bien connue, par exemple, lors des écoulements de pétrole dans la mer ou lors de la séparation huile-pétrole sur eau, comme dans le brevet anglais 1.412 102. Dans cette invention, on utilise un élément connu: des flotteurs soutenant le flexible d'extraction, pour l'appliquer sur un milieu différent (liquide avec particules, matières en suspension) et sur la base de la découverte expérimentale indiquée (vitesse de décantation), non seulement extraire la partie supérieure du liquide, mais vider même la cuve qui le contient. La figure 1 est un schéma d'un système de filtration pour les liquides utilisés sur machine-outil. La figure 2 est une représentation selon les coordonnées XY de la vitesse de décantation des particules dans un liquide. La figure 3 est une représentation schématique de l'objet de l'invention. D'après la figure 1 et sur une machine-outil ( 1) se produit une contamination des liquides utilisés comme réfrigérants, diélectriques, etc qui sont extraits par le conduit ( 2) pour30 les amener à un réservoir ( 3) de liquide sale (avec particules en suspension). Ce liquide est filtré dans le filtre ( 4) et on dispose d'un ensemble de distributeurs ( 5) pour effectuer la distribution 3 - de liquide contaminé/non contaminé lors des différentes phases de travail vers la machine ( 1), vers la cuve/le réservoir ( 3) ou vers une cuve de décantation ( 6). Dans la cuve de décantation ( 6), les particules en suspension doivent se déposer vers le fond de la cuve afin que le liquide reste propre et puisse être réutilisé. Lors de la séparation par décantation, on profite de la force de la gravité qui confère aux particules un mouvement descendant, dont la vitesse dépend de la densité et de la viscosité du liquide et de la taille, de la forme et de la densité de la particule Pour obtenir une efficacité maximale lors du processus de sédimentation, il convient d'obtenir des particules lourdes et grosses Si ceci ne se produit pas spontanément, on recourt à une coagulation-floculation préliminaire Lorsque la concentration de solides est importante, la densité apparente du liquide augmente et il se produit une sédimentation retardée. Les différentes phases de la sédimentation peuvent être clairement vues à la figure 2, l'axe OY représentant le niveau de la zone libre de particules en suspension et l'axe OX la durée. Avec le temps, il se forme à la partie supérieure, une surface libre (semblable à celle de l'eau liquide, caractéristique de l'existence d'un champ de forces de gravité et des interactions entre une certaine classe de particules), sous laquelle se déposent librement les particules (A) (sauf si la concentration initiale était très élevée) et au-dessus de laquelle il y a de l'eau propre. Plus vers le fond apparaît une zone de sédimentation retardée (B) et au fond une zone de haute concentration (C), o a lieu la compression et le compactage de la boue La surface libre descend avec le temps jusqu'à entrer en contact avec la zone de compression Avec le temps, la vitesse de descente devient de plus en plus lente. Si on veut utiliser le liquide ( 1) de la cuve de décantation 4 - ( 6), on l'extrait par le conduit ( 7) (fig 1) et il faut donc attendre que pratiquement tout le liquide soit propre, ce qui fait beaucoup d'heures (U 1) et conditionne la taille et le fonctionnement du reste de l'installation et donc du filtre ( 4), ce qui suppose habituellement pour ce filtre ( 4) d'avoir une capacité minimale de U 1 heures sans interruption d'absorption des impuretés avant un nouveau transvasement dans cette cuve de décantation. De façon surprenante, le demandeur a constaté que ce qui précède est certain si le niveau (h) de liquide dans la cuve de décantation reste constant, mais si on vide la cuve ( 6) par sa partie proche de sa surface supérieure, à une vitesse liée à la première vitesse de sédimentation (VA) de la zone (A) immédiatement inférieure à la zone libre, apparaît le phénomène que la vitesse de sédimentation ne se décompose pas en phases (zones A, B, C, D), mais qu'elle reste à peu près constante et semblable à cette première vitesse de sédimentation (VA) ceci étant représenté à la figure 2 par la prolongation en trait interrompu (A') de la zone A On notera que le nombre d'heures de vidange de la cuve est maintenant (U 2) très inférieur au temps initial U 1 U 2 U est encore inférieur à la théorie. Pour tout cela, le système préconise de disposer de moyens de vidange du réservoir ( 6) par sa partie supérieure, une fois le temps nécessaire (U 3) écoulé pour que la partie supérieure du liquide (suivant la droite A) soit propre, par exemple, 3 heures. On a prévu que la paroi latérale (p) du réservoir ( 6) soit coulissante et que la vidange se produise par débordement, mais l'expérience réalisé avec un conduit ( 9) dont l'embouchure (b) est légèrement immergée et soutenue en position par un flotteur ( 8) a donné des résultats optima puisque de cette façon, l'embouchure (b) est constamment dans la zone A du schéma de la figure 2. -6- REVENDICATIONS -1 Système perfectionné de filtration de liquides avec des particules en suspension, comportant un ensemble de distributeurs de liquide, un filtre ( 4) et une cuve de décantation ( 6), dans lequel les particules en suspension du liquide peuvent se déposer en différentes phases avec des vitesses de sédimentation décroissantes, caractérisé en ce qu'il dispose de moyens pour vider la cuve de décantation par sa partie supérieure, qui accompagnent dans sa descente le niveau de liquide dans cette cuve, ces moyens attendant pour entrer en fonctionnement que s'écoule au moins une partie du temps correspondant à la phase de plusl O grande vitesse de sédimentation et la vitesse de vidange de la cuve étant proche de la vitesse de sédimentation (VA) de la zone dans laquelle se déposent librement les particules (A). -2 Système perfectionné de filtration de liquides avec des particules en suspension, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ces moyens comportent un conduit ( 9) dont l'embouchure (b) est immergée à proximité de la surface du liquide et fixé à des flotteurs ( 8) qui le maintiennent à niveau.