Brevet FR2862729A1 — publié le 20050527

L'invention vise notamment à remédier aux inconvénients précités grâce à un ensemble ondulant comprenant: au moins une structure ondulante comportant une pluralité de parties mobiles disposées de manière espacée le long d'un axe géométrique, - des éléments d'entraînement associés aux parties mobiles de la structure, agencés pour pouvoir se déplacer suivant un mouvement périodique et pour entraîner les parties mobiles de la structure suivant une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe et avec un déphasage entre elles choisi de manière à ce que la structure définisse une surface sensiblement ondulante. L'ensemble ondulant selon l'invention permet de réaliser un décanteur avec un certain nombre d'avantages par rapport à un décanteur lamellaire conventionnel. Tout d'abord, l'invention permet une meilleure utilisation de l'espace dans le décanteur car, lorsque les structures ondulantes sont disposées horizontalement, il n'apparaît dans l'enceinte du décanteur sensiblement aucun espace mort, inutilisable pour la décantation, contrairement au décanteur lamellaire conventionnel comme expliqué plus haut. Par ailleurs, l'ensemble ondulant peut comporter un empilement d'un grand nombre de structures ondulantes sans que cela n'augmente sensiblement l'encombrement au sol du décanteur, à la différence d'un décanteur lamellaire conventionnel dans lequel une augmentation de la hauteur des plaques entraîne une augmentation de l'encombrement au sol. Ainsi, l'invention permet d'accroître la surface totale de décantation et donc le rendement du décanteur, sans augmenter sensiblement l'encombrement au sol. En corollaire, il est possible d'avoir un décanteur avec un encombrement au sol plus faible pour un rendement prédéterminé, de sorte qu'une trémie peut être utilisée pour l'évacuation des boues, sans que les dimensions de cette trémie ne soient excessives. De plus, les structures ondulantes permettent de charrier les produits décantés se déposant dessus, notamment dans les parties creuses des ondulations, ce qui permet d'augmenter la probabilité de chocs entre les particules en suspension et donc de favoriser la formation des boues. En outre, en agençant les structures ondulantes de sorte qu'elles puissent être mises en mouvement dans un sens ou dans un autre, il est possible, en fonction des besoins, d'acheminer les boues décantées soit vers l'entrée du décanteur pour une recirculation de ces boues, soit vers une sortie pour leur évacuation. De préférence, la vitesse de propagation des ondulations est faible devant la vitesse de circulation de l'eau dans le décanteur afin de ne pas perturber la décantation. Lorsque l'ensemble ondulant est utilisé dans un digesteur, les structures ondulantes permettent de brasser les boues, par exemple en accélérant occasionnellement le mouvement d'ondulation. Ainsi, il est possible de réaliser un digesteur sans moyens de brassage complexes tels que des pompes ou des circuits de gaz sous pression. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la structure ondulante comporte une membrane flexible et une pluralité d'éléments raidisseurs parallèles, notamment des tiges, portant la membrane flexible. Les éléments d'entraînement peuvent être agencés pour se déplacer suivant un mouvement rectiligne, et, lorsque l'élément d'entraînement présente un axe longitudinal, celui-ci peut être agencé pour osciller suivant une direction rectiligne parallèle à l'axe longitudinal. Dans un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, les parties mobiles de la structure ondulante comportent une pluralité de plaques, lesquelles peuvent être articulées les unes par rapport aux autres. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'un au moins des parties mobiles du support, des éléments raidisseurs éventuels, et des éléments d'entraînement est entraîné à l'aide d'au moins un disque solidaire d'un axe d'entraînement perpendiculaire au disque et se raccordant à celui-ci de manière excentrée, c'est-à-dire à une distance non nulle du centre du disque. Avantageusement, l'axe d'entraînement porte une pluralité de disques et les disques se raccordent à l'axe d'entraînement de manière excentrée avec entre deux disques voisins un décalage angulaire correspondant au déphasage de l'ondulation de la surface ondulante. En variante, l'un au moins des parties mobiles du support, des éléments 30 raidisseurs éventuels, et des éléments d'entraînement est entraîné à l'aide d'un élément hélicoïdal rotatif. Avantageusement, l'ensemble ondulant comporte une pluralité de structures ondulantes disposées les unes au-dessus des autres. L'invention a encore pour objet un décanteur comportant un ensemble ondulant tel que défini plus haut. Avantageusement, les ondulations présentent un angle maximal relativement à l'axe géométrique précité compris entre 50 et 65 , par exemple voisin de 55 . Le décanteur peut comporter, sous l'ensemble ondulant, une trémie, notamment de forme conique ou pyramidale, pour l'évacuation des boues. L'invention a encore pour objet un digesteur comportant un ensemble ondulant tel que défini ci-dessus. De préférence, les structures ondulantes ménagent entre elles des espaces permettant la circulation, notamment de bas en haut, des gaz et/ou produits issus de la digestion. L'ensemble ondulant peut encore être utilisé dans une toute autre application, 15 comme zone d'affichage. L'invention a ainsi encore pour objet un panneau d'affichage d'au moins une information, notamment publicitaire, comportant un ensemble ondulant tel que défini ci-dessus, la surface ondulante définissant une zone d'affichage ou de support d'un vecteur publicitaire, par exemple une affiche. L'invention a encore pour objet un sommier de lit comportant un ensemble ondulant tel que défini ci-dessus, la surface sensiblement ondulante de l'ensemble ondulant étant agencée pour déplacer des appuis d'une personne sur le lit. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, en coupe axiale, un décanteur conforme à l'invention, - la figure 2 représente, schématiquement et partiellement, en vue de dessus, le décanteur de la figure 1, - la figure 3 illustre, schématiquement et partiellement, l'ensemble ondulant du décanteur des figures 1 et 2, - la figure 4 représente schématiquement et partiellement, en perspective, un axe d'entraînement conforme à l'invention, - la figure 5 représente, schématiquement et partiellement, en coupe axiale, un digesteur conforme à l'invention, - la figure 6 est une vue de détail, schématique, des structures ondulantes du digesteur de la figure 5, - la figure 7 représente, schématiquement et partiellement, avec arrachement partiel, en perspective, un panneau d'affichage conforme à l'invention, la figure 8 représente, schématiquement et partiellement, en perspective, un élément hélicoïdal utilisé dans le panneau de la figure 7, - la figure 9 représente, schématiquement et partiellement, un panneau d'affichage conforme à une variante de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 10 représente, schématiquement et partiellement, une vue suivant X du panneau de la figure 9, et - la figure 11 représente, schématiquement et partiellement, un lit conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention. On a représenté sur la figure 1 un décanteur 1 conforme à l'invention, destiné au traitement des eaux potables, des eaux résiduaires ou des eaux à usage industriel. Le décanteur 1 peut être de type primaire ou secondaire. Celui-ci comporte une enceinte 2 définissant un bassin de décantation 3 dans lequel est disposé un ensemble ondulant 15. Cette enceinte 2 comporte, de manière conventionnelle, une entrée 4 par laquelle l'eau à traiter est introduite dans l'enceinte 2 et un circuit de sortie 5 par lequel l'eau décantée quitte l'enceinte. Celle-ci comporte en outre un compartiment 9 dans lequel est disposé le circuit de sortie 5, ce compartiment 9 étant séparé du bassin 3 par une paroi 10 présentant une hauteur choisie de manière à ce que l'eau du bassin 3 s'écoule dans ce compartiment 9 par surverse. L'enceinte 2 comporte encore un deuxième compartiment de récupération 12 situé du côté de l'entrée 4 et agencé pour permettre la récupération de l'écume présente à la surface de l'eau, comme cela sera expliqué plus loin. L'enceinte 2 comporte une trémie 7 dans le fond de laquelle est disposé un dispositif d'évacuation des boues 8. L'ensemble ondulant 15 comporte une pluralité de structures ondulantes 20 disposées les unes au-dessus des autres, comme illustré sur les figures 1 et 3. Dans l'exemple considéré, comme illustré sur la figure 3, chaque structure 20 comporte une membrane flexible 21, réalisée en un matériau imperméable et lisse. Chaque membrane 21 est fixée sur une pluralité d'éléments raidisseurs 22 disposés parallèlement entre eux et espacés le long d'un axe géométrique X. Chaque membrane flexible 21 définit une surface ondulante sur laquelle 10 peuvent se déposer les particules en suspension dans l'eau. Chaque élément raidisseur 22 est fixé à ses extrémités 23 à des éléments d'entraînement 24 comprenant une paire de tiges d'axe Y disposées perpendiculairement à l'élément raidisseur 22 correspondant. Les tiges 24 sont montées de manière coulissante sur des éléments de guidage 25 d'un bâti. Chaque paire de tiges 24 se raccorde à deux rails parallèles 27 entre lesquelles sont disposés deux disques 30 libres de coulisser sur ces rails 27. Chaque disque 30 est solidaire d'un axe d'entraînement 31, comme illustré sur la figure 4. Cet axe 31 porte une pluralité de disques 30, lesquels se raccordent perpendiculairement à l'axe 31 de manière excentrée. L'axe 31 est entraîné en rotation à l'aide par exemple d'une roue dentée 32 reliée à un moteur non représenté. Deux disques voisins 30 présentent un décalage angulaire, par exemple de 60 , de sorte que lorsque l'axe 31 est en rotation, les disques 30 se déplacent selon un mouvement périodique avec un déphasage prédéterminé entre deux disques voisins. La rotation excentrée des disques 30 provoque l'oscillation des éléments d'entraînement 24 suivant l'axe Y. Le nombre de structures ondulantes 20 et l'espacement entre deux structures 20 voisines sont choisis en fonction des caractéristiques du décanteur. Comme illustré sur la figure 3, les structures ondulantes 20 sont agencées de manière à présenter des ondulations avec un angle maximal par rapport à l'horizontal compris notamment entre 55 et 65 , étant par exemple voisin de 55 . Dans l'exemple considéré, l'ensemble ondulant 15 est agencé de manière à 5 permettre son retrait de l'enceinte 2 de manière aisée, par exemple par l'intermédiaire d'une opération de levage. L'eau à traiter circule entre les structures ondulantes 20 et les particules en suspension se déposent à la surface de celles-ci en formant des boues. En imposant des ondulations se propageant dans le sens de la flèche F, les structures ondulantes 20 entraînent les boues en direction de la sortie du décanteur de sorte que celles-ci tombent sous l'effet de la gravité dans la trémie 7 et sont évacuées par le dispositif d'évacuation 8. De préférence, la vitesse de propagation des ondulations est nettement plus faible que la vitesse de circulation de l'eau dans le bassin. Il est également possible d'imposer des ondulations se propageant dans le sens opposé, c'est-à-dire dans le sens de la flèche F', de manière à ramener les boues vers l'entrée permettant une re-circulation de cellesci dans le bassin 3. Pour l'élimination de l'écume à la surface de l'eau, il est possible de fermer l'entrée 4 et de provoquer le déplacement des ondulations en direction de la flèche F' de sorte que la structure ondulante 20 située le plus haut dans l'ensemble ondulant 15, au niveau de la surface de l'eau, ramène l'écume dans le compartiment de récupération 12. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un axe d'entraînement comme celui décrit en référence à la figure 4. Les éléments d'entraînement 24 peuvent, en variante, être entraînés par 25 exemple par des moteurs ou vérins individuels. On a représenté sur la figure 5 un digesteur 40 conforme à l'invention destiné à la digestion anaérobie de boues. Ce digesteur 40 comporte une entrée 41 permettant d'introduire dans le digesteur 40 les boues à traiter, celles-ci pouvant être chauffées par exemple. Le digesteur 40 comporte en outre une sortie 42 agencée pour l'évacuation des boues digérées. Le digesteur 40 est équipé d'un circuit de re-circulation des boues 43 agencé pour prélever des boues partiellement digérées et de les introduire de nouveau dans le digesteur 40 après le passage dans un dispositif de digestion thermophile 45. Le digesteur 40 comporte à un point haut un dispositif d'évacuation des gaz issus de la digestion 46. Le digesteur 40 comporte un ensemble ondulant 50 sensiblement analogue à celui décrit plus haut. Les structures ondulantes 51 de cet ensemble 50 permettent de brasser les boues contenues dans le digesteur, par exemple en faisant varier la vitesse des ondulations. Ainsi, le digesteur 40 peut être dépourvu de moyens de brassage complexe. Les structures ondulantes 51, comme illustré sur la figure 6, ménagent entre elles des espaces 52 permettant la circulation de bas en haut des gaz et/ou des produits issus de la digestion. L'ensemble ondulant conforme à l'invention peut être utilisé dans des 15 domaines autres que celui du traitement des eaux. On a représenté sur la figure 7 un panneau d'affichage 60 conforme à l'invention. Ce panneau 60 comporte une structure ondulante 61 définissant respectivement deux zones d'affichage 62 d'une information, notamment d'une information publicitaire. La structure 61 comprend deux membranes flexibles 63, parallèles et fixées sur des éléments raidisseurs 64, disposés parallèlement entre eux, et comportant des évidements 65 supérieurs et inférieurs permettant respectivement de recevoir deux éléments d'entraînement hélicoïdaux 66. Comme illustré sur la figure 8, chaque élément hélicoïdal 66 comporte une âme hélicoïdale 67 portant des butées 68. Lorsque les éléments hélicoïdaux 66 sont entraînés en rotation autour de leur axe respectif, les membranes 63 se déforment de manière à définir chacune une surface ondulante. Il est ainsi possible de présenter des informations de manière ludique, les 30 surfaces ondulantes permettant notamment d'imiter un drapeau flottant au vent. Dans une variante de mise en oeuvre de l'invention, illustrée aux figures 9 et 10, le panneau d'affichage 70, qui est dépourvu de membrane flexible, comporte une pluralité de plaques 71 articulées entre elles. Ces plaques 71 comportent des faces 72 définissant, lorsque ces plaques 71 sont entraînées en déplacement, une surface ondulante. Ces plaques 71 sont entraînées au moyen d'un arbre d'entraînement analogue à celui décrit en référence à la figure 4. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en oeuvre qui viennent d'être décrits. On peut encore utiliser l'ensemble ondulant conforme à l'invention dans un sommier d'un lit, l'ensemble ondulant permettant de générer à la surface du sommier des ondulations très lentes et imperceptibles, et de faible amplitude le cas échéant, afin de déplacer les points d'appui du corps de la personne sur le lit par l'intermédiaire d'un matelas. On a représenté sur la figure 11 un tel lit 80 comportant un sommier 81 équipé d'un ensemble ondulant 82 sur lequel est posé un matelas 83. Ceci permet un meilleur confort car les positions assise et couchée prolongées peuvent générer aux endroits de pressions du corps des douleurs pouvant aller jusqu'à des escarres. L'amortissement de ces pressions peut être encore amélioré par le choix d'un matelas de fermeté moyenne, de préférence en latex car plus homogène dans sa structure. L'ensemble ondulant, de la même manière, peut équiper un siège ou un fauteuil. REVENDICATIONS 1. Ensemble ondulant (15; 50; 60) comprenant: au moins une structure ondulante (20; 51; 61) comportant une pluralité de parties mobiles disposées (21; 63; 71) de manière espacée le long d'un axe géométrique (X) , - des éléments d'entraînement (24; 66) associés aux parties mobiles de la structure, agencés pour pouvoir se déplacer suivant un mouvement périodique et entraîner les parties mobiles de la structure suivant une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe (X) et avec un déphasage entre elles choisi de manière à ce que la structure définisse une surface sensiblement ondulante. 2. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la structure ondulante comporte une membrane flexible (21; 63) et une pluralité d'éléments raidisseurs parallèles (22; 64), notamment des tiges, portant la membrane. 3. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les éléments d'entraînement (24) sont agencés pour se déplacer suivant un mouvement rectiligne. 4. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'un au moins des éléments d'entraînement (24) présente un axe longitudinal (Y) et est agencé pour osciller suivant une direction rectiligne parallèle à l'axe longitudinal (Y). 5. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les parties mobiles de la structure ondulante comportent une pluralité de plaques (71). 6. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les plaques (71) sont articulées les unes par rapport aux autres. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'un au moins des parties mobiles du support, des éléments raidisseurs éventuels, et des éléments d'entraînement est entraîné à l'aide d'au moins un disque (30) solidaire d'un axe d'entraînement (31) perpendiculaire au disque et se raccordant à celui-ci de manière excentrée. 8. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit axe d'entraînement (31) porte une pluralité de disques (30), et par le fait que les disques se raccordent à l'axe d'entraînement de manière excentrée avec entre deux disques voisins un décalage angulaire correspondant au déphasage de l'ondulation de la surface ondulante. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'un au moins des parties mobiles du support, des éléments raidisseurs éventuels, et des éléments d'entraînement est entraîné à l'aide d'un élément hélicoïdal rotatif (66). 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de structures ondulantes (20) disposées les unes au-dessus des autres. 11. Décanteur (1) comportant un ensemble ondulant (15) tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes. 12. Décanteur selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les ondulations de la structure ondulante (20) présentent un angle maximal par rapport à l'axe (X) compris entre 50 et 65 , de préférence étant voisin de 55 . 13. Décanteur (11) selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé par le fait qu'il comporte, sous l'ensemble ondulant, une trémie (7) pour l'évacuation des boues. 14. Digesteur (40) comportant un ensemble ondulant (50) tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10. 15. Digesteur selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les structures ondulantes (51) ménagent entre elles des espaces (52) permettant la circulation, notamment de bas en haut, des gaz et/ou des produits issus de la digestion. 16. Panneau d'affichage (60; 70) d'au moins une information, notamment publicitaire, comportant un ensemble ondulant tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, la surface ondulante définissant une zone d'affichage. 17. Sommier de lit (81) comportant un ensemble ondulant tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, la surface sensiblement ondulante étant agencée pour déplacer des appuis d'une personne sur le lit.