Brevet FR2789425A1 — publié le 20000811

La présente invention est relative à un dispositif permettant de recouvrir ou de découvrir un bassin ou un réceptacle destiné à recevoir ou à contenir un liquide tel que notamment de l'eau destinée à la consommation humaine. Elle vise plus particulièrement un dispositif devant assurer la manutention d'une bache au-dessus d'un filtre biologique. En effet, dans le domaine du traitement des eaux potables, on utilise des filtres biologiques communément appelés filtres lents car la vitesse du fluide contenu dans le filtre est très faible de l'ordre de quelques dizaines de centimètres par heure, ces filtres assurant la production d'une eau de très bonne qualité. Ces filtres occupent usuellement une surface au sol importante pouvant atteindre plusieurs centaines de m2 et comportent une couche d'un matériau filtrant de plusieurs centimètres d'épaisseur, généralement constitué par du sable de rivière, chargé de retenir les impuretés initialement en suspension dans l'eau. Bien entendu, pour assurer un fonctionnement correct du filtre, il est nécessaire de nettoyer au moins la couche superficielle de ce filtre afin de lui redonner toute son efficacité. Ce nettoyage s'effectue à intervalles réguliers; néanmoins ces opérations sont lourdes et elles nécessitent une vidange préalable du filtre, un matériel conséquent, une main-d'oeuvre importante et parfois, lorsque l'on remplace une couche de matériau filtrant, un coût matière non négligeable. On recherche donc à optimiser la fréquence de nettoyage. De plus, ces filtres en raison de leur étendue, possèdent une surface libre importante exposée aux agressions de l'environnement (air, pluies, feuilles mortes, pollutions de toutes sortes d'origine animale, végétale, naturelle et/ou artificielle...). Ces agressions sont encore plus sensibles lors des périodes ensoleillées. En effet, il se combine alors à ces phénomènes de pollution traditionnels une pollution organique liée à un accroissement des matières en suspension, notamment algues, 2 2789425 associé à une variation du taux d'oxygénation de l'eau. Cette diminution de la qualité de l'eau entraîne indubitablement une augmentation de la fréquence de nettoyage de ces filtres. On a donc cherché à limiter ou à diminuer cette pollution organique en interposant entre l'environnement et l'eau une barrière qui limite ou qui interrompt les échanges entre les deux milieux, cette barrière étant par exemple une bâche réalisée en matière plastique, de type notamment PVC ou polyéthylène, incorporant des coussins de matériaux légers afin d'assurer la flottabilité de l'ensemble. Néanmoins, comme il est nécessaire de permettre l'accès aux bassins ainsi recouverts pour en assurer le nettoyage à intervalles réguliers, on a développé des systèmes reprenant la bâche et ses flotteurs à partir de l'un des bords des bassins. Dans les systèmes connus, la bâche est généralement fixée mécaniquement aux parois du bassin et n'en permet qu'un accès réduit (par un trou d'homme) ou seulement après de longues et fastidieuses manipulations. En outre, pour des systèmes utilisant des bâches flottantes, celles-ci sont soit manuellement déployées, ce qui interdit des surfaces importantes, soit tirées par un moyen mécanique tel qu'un système de tambour, qui demeure immobile par rapport à l'un des bords du bassin, avec ou sans guidage de la bâche sur les côtés, ce qui oblige à une rigidité partielle de la bâche rendant le système très complexe. La présente invention vise donc à pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de manipulation d'une membrane ou d'une bâche flottante assurant leur mise en place ou leur retrait, sans procéder à des mouvements de traction sur l'ensemble de la surface du bassin. A cet effet, le dispositif de manipulation d'une bâche ou d'une membrane sur l'ensemble de la surface d'un bassin, objet de l'invention, se caractérise en ce qu'il comporte un portique d'installation et d'enlèvement d'au moins une bâche, celui-ci comprenant, d'une part deux châssis pouvant 3 2789425 se déplacer sur un système de guidage placé selon deux côtés sensiblement parallèles du bassin, et d'autre part un tambour ou mandrin connecté par ses extrémités à chacun des châssis, l'ensemble étant mis en mouvement par des moteurs de manière à assurer simultanément un mouvement de translation du portique et un mouvement de rotation du tambour. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures: - la figure 1 est une vue en coupe et en élévation frontale du dispositif objet de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe et en élévation latérale de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif visé aux figures 1 et 2; - les figures 4 et 5 sont des vues en détail illustrant le mode d'accrochage de la membrane sur le bassin; - la figure 6 est une vue en détail de l'un des châssis du portique, illustrant la fourniture d'énergie. Selon un mode préféré de réalisation du dispositif faisant l'objet de l'invention, celui-ci comporte une membrane 1 ou une bâche dont la surface déployée correspond sensiblement à celle d'un bassin 2 que l'on veut couvrir, cette membrane 1 étant réalisée préférentiellement dans un matériau dont la densité est inférieure à celle du milieu qu'elle doit recouvrir, tel que notamment une matière plastique de la famille du polypropylène. Cette matière doit en fait être agréée par les Autorités sanitaires, car étant au contact dans ce type d'application particulière avec de l'eau destinée à la consommation humaine. Bien entendu, lorsque cette membrane 1 ou cette bâche est destinée à recouvrir des bassins de très grande étendue, on conçoit aisément que le dispositif objet de l'invention qui sera décrit ci-après, pourra comporter 4 2789425 plusieurs éléments ou portiques 3 permettant de mettre en oeuvre plusieurs bâches 1 telles que décrites précédemment. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comporte un portique 3 d'installation et d'enlèvement d'au moins une bâche 1, celui-ci comprenant, d'une part deux châssis 4 pouvant se déplacer sur un système de guidage 5 placé selon deux côtés sensiblement parallèles du bassin 2, et d'autre part un tambour 6 ou mandrin connecté par ses extrémités 7, 8 à chacun des châssis 4. Ces châssis 4 sont réalisés par assemblage, notamment par vissage, soudage, emboîtage, de poutrelles ou de plaques métalliques, communément diffusées sur le marché, de manière à conformer une structure autoporteuse de profil sensiblement, mais de manière non limitative, triangulaire. La base 9 de ce châssis 4 est munie de moyens 10 permettant d'assurer la liaison avec les rails de guidage 5 placés latéralement; il s'agit notamment de roues ou galets lorsque le rail est lisse, ou de pignons pouvant alors s'engrener dans une crémaillère formant rail. Bien entendu, ces moyens de liaison 10 avec le système de guidage 5 sont mûs par des moteurs 11 également portés par le châssis 4, étant entendu que l'on peut interposer entre les moteurs 11 et les moyens de liaison 10 d'autres organes 12 ayant une cinématique permettant d'assurer une réduction, une synchronisation entre les différents moteurs. Le sommet 13 de chacun des châssis 4 comporte un carter 14 formant palier permettant de guider chacune des extrémités 7, 8 de l'axe central du tambour ou du mandrin. Ce carter 14 dispose notamment de roulements ou des paliers autolubrifiés, limitant ainsi les frottements lors de la rotation du mandrin 6. De manière similaire, le mandrin 6 de forme globalement cylindrique ou polygonale, est élaboré à partir d'un assemblage d'une pluralité de poutres et de parties métalliques reliées entre elles par tout moyen approprié. 2789425 La structure notamment mécanosoudée du mandrin est suffisamment rigide entre ses deux appuis latéraux 7, 8 pour encaisser les efforts de torsion liés à la rotation de celui-ci. Ainsi, par exemple, la structure du mandrin peut comporter une âme cylindrique 15 sur laquelle coopère une pluralité de pièces de renfort 16 formant membrures, et en périphérie desquelles est reliée une pluralité de poutrelles 17 conformant la surface d'enroulement de la membrane. L'âme centrale 15 du mandrin 6 comporte au niveau de ses extrémités 7, 8 des portées coopérant avec les paliers positionnés au sommet des châssis latéraux du portique. En outre, on prévoit de munir le tambour 6 ou le mandrin d'un moyen permettant d'assurer sa mise en rotation, dans un sens ou dans un autre, de manière à permettre l'enroulement ou le déroulement de la membrane 1 ou de la bâche initialement bobinée autour de la surface périphérique du mandrin. Ce moyen peut être notamment au moins un moteur 18 électrique ou hydraulique, solidaire du ou des châssis 4 latéraux supportant le mandrin 6 et dont l'axe de sortie de chacun de ces moteurs 18 engrène au niveau d'une virole 19 solidaire du mandrin. La transmission du mouvement peut s'effectuer en variante à l'aide d'un système de poulies et de courroies ou par un train d'engrenages ou par tout système équivalent. Compte tenu qu'il convient de combiner les mouvements de translation du portique le long du bassin par rapport aux mouvements de rotation du mandrin, afin d'éviter que le portique assure un mouvement de traction sur la bâche, mais plutôt qu'il agisse de manière à soulever ou déposer progressivement, au cours de sa translation, dans un sens ou dans un autre, la bâche sur le bassin, on interpose entre les moteurs 11 assurant le déplacement longitudinal du portique 3 et les moteurs 18 assurant la rotation du mandrin 6, des moyens de synchronisation 20 comportant une boite de contrôle automatique (il peut s'agir notamment 6 2789425 d'un système optique prenant des références fixes sur les bords du bassin et qui agit sur la vitesse de rotation des différents moteurs de manière à synchroniser les mouvements d'avance respectifs). En variante, ces moyens de synchronisation 20 sont réglés manuellement par l'opérateur qui agit, dans un sens ou dans un autre, par exemple sur la vitesse de déplacement du portique, la vitesse de rotation du mandrin demeurant constante. En outre, les moteurs d'entraînement 10 du portique 3 et de rotation 18 du mandrin 6 sont de préférence électriques ou hydrauliques, l'énergie étant fournie par un groupe électrogène ou hydraulique (ms par un moteur à essence, diesel ou à gaz) fixé sur le portique, ou par des panneaux solaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit que l'extrémité devant être connectée au mandrin 6 comporte une pluralité d'oeillets 21, uniformément répartis sur la longueur du côté formant l'extrémité, ces oeillets 21 permettant la connexion d'une pluralité de brins 22, eux-mêmes reliés à la superstructure du mandrin 6. De manière similaire, les côtés de la membrane, en relation avec les bords du bassin, sont pourvus d'une pluralité de moyens de connexion 23 ou de solidarisation avec la maconnerie formant les parois du bassin, de manière à éviter toute contamination de ce dernier par des corps étrangers et d'éviter également toute chute accidentelle. Par exemple, il peut s'agir d'oeillets uniformément répartis en périphérie de la membrane, ceux-ci se connectant à des crochets 24 placés en regard sur la maçonnerie. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, et afin d'éviter la stagnation d'eau de pluie ou de résidus à la surface de la membrane, la forme et le profil de celle-ci sont tels qu'elle comporte une zone en creux, notamment en son centre, ou dans un angle de la surface flottante, qui draine cette eau et ces résidus. 7 2789425 La matière collectée est alors reprise par un tuyau et évacuée par une pompe située sur le bord du filtre. Cette disposition évite aux opérateurs la nécessité de marcher sur la membrane. L'invention telle que décrite précédemment offre de multiples avantages, notamment grâce au portique mobile; il est possible de couvrir des surfaces considérables d'un seul tenant par une membrane par un nombre réduit d'opérateurs, ce qui permet un accès rapide aux bassins, par rétractation de la membrane, loin en dehors du filtre. Ce système peut être utilisé pour la couverture de tout bassin contenant un liquide, devant être protégé de l'action de la lumière et/ou devant être isolé thermiquement et/ou protégé contre l'accès ou la chute de personnes et de corps étrangers. En variante, il est possible de munir le portique entre ces deux châssis latéraux de caillebotis pourvus de parapets permettant le passage et le transport d'opérateurs le long du bassin pour des opérations de nettoyage du bassin. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 8 2789425 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de manipulation d'une bâche (1) ou d'une membrane sur l'ensemble de la surface d'un bassin (2), caractérisé en ce qu'il comporte un portique (3) d'installation et d'enlèvement d'au moins une bâche (1), celui-ci comprenant, d'une part deux châssis (4) pouvant se déplacer sur un système de guidage (5) placé selon deux côtés sensiblement parallèles du bassin (2), et d'autre part un tambour (6) ou mandrin connecté par ses extrémités (7, 8) à chacun des châssis (4), l'ensemble étant mis en mouvement par des moteurs (10, 18) de manière à assurer simultanément un mouvement de translation du portique (3) et un mouvement de rotation du tambour (6). 2 - Dispositif de manipulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bâche (1) est réalisée dans un matériau dont la densité est inférieure à celle du milieu qu'elle doit recouvrir, tel que notamment une matière plastique de la famille du polypropylène 3 - Dispositif de manipulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour éviter la stagnation d'eau de pluie ou de résidus à la surface de la membrane (1), la forme et le profil de celle-ci sont tels qu'elle comporte une zone en creux, notamment en son centre, ou dans un angle de la surface flottante, qui draine cette eau et ces résidus. 4 - Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on prévoit que l'extrémité de la membrane (1) devant être connectée au mandrin (6) comporte une pluralité d'oeillets (21), uniformément répartis sur la longueur du côté formant l'extrémité, ces oeillets (21) permettant la connexion d'une pluralité de brins (22), eux-mêmes reliés à la superstructure du mandrin (6). 5 - Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on interpose entre les moteurs (11) assurant le déplacement longitudinal du portique (3) et les moteurs (18) assurant 9 2789425 la rotation du mandrin (6), des moyens de synchronisation (20). 6 Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure du mandrin (6) comporte une âme cylindrique (15) sur laquelle coopère une pluralité de pièces de renfort (16) formant membrures, et en périphérie desquelles est reliée une pluralité de poutrelles (17) conformant la surface d'enroulement de la membrane. 7 - Dispositif de manipulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le portique (3) comporte entre ces deux châssis latéraux (4) des caillebotis pourvus de parapets permettant le passage et le transport d'opérateurs le long du bassin (2) pour des opérations de nettoyage du bassin.