<Desc/Clms Page number 1>
"APPARELL DE SEDIMENTATION UTILISABLE DANS LE TRAITEMENT D'EAUX DtEGOUT, OU COMME EPAISSISSEUR OU
CONCENTRATEUR DANS D'AUTRES APPLICATIONS"
La présente invention concerne les appareils de sédimentation du type continu et, plus particulièrement, une disposition perfectionnée d'appareil de raclage pour labourer des amas de solides déposés dans un bassin de sé- dimentation, afin de les décharger de celui-ci. De tels appareils de sédimentation comprennent, par exemple, ce que l'on appelle fréquemment des clarificateurs, des con- centrateurs ou épaississeurs, ou des hydro-extracteurs et un exemple du type auquel l'invention est applicable se trouve dans le brevet des Etats-Unis accordé à Scott sous le N 1.888.743, le 22 Novembre 1932 ou dans tout brevet étranger correspondant.
Ce brevet illustre, en principe,
<Desc/Clms Page number 2>
la façon de monter un mécanisme de raclage, capable de tourner horizontalement, sur un pilier, et de faire actionner ce mécanisme par le rotor d'un moteur électrique par l'intermédiaire d'un mécanisme réducteur de vitesse et de transmission dans une disposition suivant laquelle -le moteur et le mécanisme réducteur de vitesse sont supportés par le pilier.
Pour ce qui est de l'appareil décrit et représenté dans lesdits brevets aussi bien que de l'appareil auquel se rapporte l'invention, les solides, après qu'ils ont formé un dépôt de sédiment au fond du bassin, sont progressivement labourés ou raclés vers le centre de ce dernier et dans le creux ou fosse de décharge. Cette opération est effectuée par un dispositif consistant ordinairement en une charpente montée pour tourner sur un axe vertical et possédant plusieurs bras porte-racles s'en étendant radialement vers l'extérieur. A chacun de ces bras porte-racles sont attachées des racles qui, à mesure que les bras tournent, raclent ou. acheminent lentement et progressivement les dépôts sédimen- taires vers le centre du bassin.
Le fonctionnement des dispositifs, d'enlèvement de solides.ou de boues, de ce genre, est ordinairement continu, mais il peut se présenter des conditions qui empêchent que la boue soit enlevée du bassin. Dans ce cas, les dispositifs de raclage sont maintenus en action afin de les empêcher d'être enfouis dans le sédiment ou boue qui, parfois, se solidifie ou forme une masse obstruante s'il n'est pas continuellement remué. Si, pour une raison quelconque, le mécanisme qui fait tourner les bras porte-racles tombe en panne et que les dispositifs de raclage cessent de tourner
<Desc/Clms Page number 3>
pendant un temps suffisant, ils se trouvent alors pris ou enfouis dans la masse. Des substances étrangères, introduites accidentellement ou autrement dans le bassin, peuvent également offrir un obstacle au mouvement des bras porte-racles.
Dans ces conditions, il a jusqu'à présent été nécessaire d'enlever le liquide du bassin puis d'enlever du fond de celui-ci la masse obstruante avant de pouvoir reprendre les opérations.
L'invention a pour objet d'offrir un bras porteracles qui se soulèvera automatiquement d'un lit de boue epaissie ou comcemorse lorsque ls forme motrice y est orpliquée, ou qui s'élèvera automatiquement si les racles portées par lui rencontrent un obstacle.
Suivant l'invention, une formation perfectionnée de structure porte-bras est offerte par une construction nouvelle d'un ensemble, capable de tourner horizontalement, de pièces reliées ensemble en une charpente ou carcasse en treillis, légère et rigide, présentant une formation correspondant à celle de l'extrémité interne du ou des bras, capables de s'incliner, du mécanisme de raclage. Cette charpente présente, à sa partie supérieure, un plateau de roulement, tournant horizontalement, d'où descend dans le bassin une cage pendante comprenant une section porte-bras et une section intermédiaire disposée entre cette dernière et le plateau de roulement.
Dans la forme d'exécution préférée, cette section intermédiaire est reliée à la section portebras de manière à permettre une fixation au plateau tournant sans que, du fait de l'exécution de cette fixation, des efforts excessifs et fâcheux soient imposés à ce plateau.
Cela est réalisé parce que la liaison de la section porte-
<Desc/Clms Page number 4>
bras à la section intermédiaire est telle qu'elle permet une flexion latérale, suivant des lignes radiales ou approximativement radiales, de la partie supérieure de la section intermédiaire pendant que l'on effectue la liaison ou connexion nécessaire avec le plateau tournant.
Certaines caractéristiques de l'invention ont également trait à une disposition nouvelle par laquelle peut être avantageusement réalisée une commande équilibrée de la charpente tournant horizontalement par le moteur.
Dans la description qui va suivre, les parties seront, pour plus de commodité, identifiées par des termes ou expressions spécifiques qu'on devra cependant considérer comme aussi génériques que possible dans leur application à des parties similaires.
Sur les dessins ci-joints, qui représentent des formes d'exécution de l'invention qu'on ne doit considérer que comme typiques de bien des réalisations possibles et auxquelles, par conséquent, l'invention n'est point strictement limitée :
Fig. 1 est un plan d'un bassin de sédimentation, représentant, en position dans celui-ci, le dispositif qui fait l'objet de l'invention;
Fig. 2 est une coupe verticale de ce bassin;
Fig. 3 est un plan, à grande échelle, d'une partie d'un bras porte-racles et du support sur lequel il est monté;
Fig. 4 est une élévation de face de Fig. 3;
Fig. 5 est une coupe suivant 5-5.
Fig. 4;
Fig. 6 est une coupe similaire à Fig. 5, mais représentant une disposition modifiée du bras porte-racles;
<Desc/Clms Page number 5>
Fig. 6A est un détail, en coupe horizontale suivant 6A-6A, Fig. 5 ou Fig. 6, de la construction d'arrêt réglable employée;
Fig. 7 est un plan schématique représentant le fonctionnement du dispositif lorsque les racles rencontrent un obstacle ou obstruction dans le lit de boue;
Fig. 8, 9, 10 et 11, dans cet ordre et en connexité avec Fig. ?, représentent la façon dont le bras porteracles se soulève automatiquement;
Fig. 12 est une vue, en partie brisée et avec arrachement, représentant en coupe verticale le bassin de sédimentation et en élévation l'ensemble tournant de raclage des solides déposés;
'cette Figure, et les suivantes, illustrent certaines réalisations industrielles raffinées d'appareils dans ou avec lesquels le dispositif représenté sur les Fig. 1 à 11 est employé;
Fig. 13 représente, en élévation partie en coupe, une façon perfectionnée de monter sur le pilier l'ensemble de raclage tournant horizontalement ;
spécifiquement, elle représente la manière dont la charpente tournant horizontalement de l'ensemble de raclage, est supportée sur le pilier par l'intermédiaire d'un roulement, ainsi que la manière dont cette charpente reçoit sa commande d'un moteur par ltintermédiaire de trains d'engrenages réducteurs de vitesse, et de transmission de mouvement, qui, collectivement, impriment à ladite charpente un mouvement rotatif équilibré;
Fig. 14 est une vue en perspective d'une portion pendante, formant cage, de la charpente, c'est-à-dire d'une carcasse qui descend du plateau de roulement de la construc-
<Desc/Clms Page number 6>
tion tournante et qui présente une section de corps en forme de caisson par laquelle les bras de raclage sont portés de manière à pouvoir pivoter et s'incliner;
Fig. 15 est un plan, partie en coupe suivant 15-15, Fig. 12, de la partie centrale de l'ensemble de raclage ;
Fig. 16 et 17 représentent, collectivement, une construction d'adaptateur par laquelle l'enveloppe combinée pour le moteur et le mécanisme initial réducteur de vitesse, et de transmission de mouvement, y associé, est montée, de manière à ne pas pouvoir tourner mais à pouvoir céder horizontalement, sur un bâti plus grand, ou principal, qui renferme plusieurs mécanismes de réduction de vitesse et de transmission plus grands et plus lents = qu'on appellera parfois des trains d'engrenages de transmission grâce à quoi un petit pignon du mécanisme initial réducteur de vitesse et de transmission possède un mouvement horizontal limité suffisant pour imprimer une commande équilibrée aux mécanismes réducteurs de vitesse, et de transmission de mouvement,
plus grands et, finalement, par l'intermédiaire de ceux-ci, à la charpente tournant horizontalement. Fig.
16 est une coupe verticale partielle suivant 16-16, Fig. 13, et Fig. 17 une coupe horizontale partielle suivant 17-17, Fig. 16 ;
Fig. 18 est une vue de côté d'une autre disposition de cage pendante en connexité avec laquelle est indiquée une chicane cylindrique de répartition d'alimentation, ou puits calmant ou d'amortissement de mouvement, qui tourne avec elle;
Fig. 19 est un plan représentant, à plus petite
<Desc/Clms Page number 7>
échelle que Fig. 18, la façon dont la chicane formant puits calmant est supportée par la cage pendante;
Fig. 20 est une coupe horizontale suivant 20-20, Fig. 18;
Fig. 21 peut être considérée comme une élévation en bout de la cage pendante dont Fig. 18 représente une élévation latérale ;
charnières portant les bras doivent être considérées comme portées par la section extrême s'étendant verticalement ;
Fig. 22 représente une autre disposition encore de cage pendante à utiliser dans un bassin de sédimentation relativement profond.
Sur ces dessins, et particulièrement en ce qui concerne les Fig. 1 à 11 inclusivement: 10 désigne un bassin de sédimentation possédant un fond en pente 11 au centre duquel se trouve un creux ou fosse de décharge 12 d'où part un tuyau d'évacuation 13 par lequel le sédiment ou boue est enlevé.
Du centre du fond 11 s'élève un pilier 14 sur lequel est montée, de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical sur une portée fixe 31, une charpente 15 qui descend dans le bassin 10 et à laquelle sont attachés, de manière à pouvoir pivoter, plusieurs bras porte-racles 16 s'étendant radialement. La charpente 15 présente, en haut, un plateau ou élément de portée principal, capable de tourner horizontalement, 32, monté sur la portée fixe 31, et elle comprend aussi ce que l'on peut considérer comme une cage pendante 33 présentant une section de corps en forme de caisson 34, par laquelle les bras porte-racles pivotants sont portés. Elle comprend aussi une section intermédiaire
<Desc/Clms Page number 8>
35 au moyen de laquelle la section de corps 34 est portée par l'élément tournant horizontalement 32.
La portée fixe 31 et l'élément 32 constituent une construction tournante 36 au moyen de laquelle la charpente 15 est montée sur le pilier de manière à descendre dans le bassin et à pouvoir tourner autour de l'axe vertical qu'offre la portée 31.
Les bras porte-racles 16 sont de préférence des éléments en treillis comprenant les longerons 17 liés en- semble par les traverses 18, les entretoises diagonales 19 et les goussets 20, de toute manière appropriée. Les longerons 17 peuvent être au nombre de quatre, comme sur la Fig.
5, ou de trois, comme sur la Fig. 6. La disposition où trois longerons sont employés est celle qui est préférable. Les bras 16 vont en s'effilant d'un bout à l'autre et dans la disposition où trois longerons 17 sont employés une section transversale en un point quelconque de la longueur du bras a la forme d'un triangle, isocèle ou autre. La partie supérieure de la section transversale du bras va en pente de bas en haut et d'arrière en avant à l'égard du chemin de mouvement rotatif qu'a le bras autour de l'axe vertical en question.
Aux bras porte-racles 16 sont attachées, en des coins diamétralement opposés, aux extrémités des longerons 17, des pentures, ou pattes perforées 21, pour la réception de fiches de charnières 22 qui passent d'autre part dans des oreilles de portée 23 assujetties à la charpente 15 sur laquelle les bras sont ainsi montés de façon à pouvoir s' incliner ou osciller. Les bras 16 sont normalement mis en rotation, comme un tout, autour de l'axe vertical précité par la charpente tournante 15 et ils sont capables de tourner
<Desc/Clms Page number 9>
'partiellement, de s'incliner ou d'osciller sur cette char- pente autour d'un axe de charnière qui est incliné d'ar- rière en avant et de bas en haut ou, en d'autres termes, autour d'un axe qui est incliné de manière à faire un an- gle aigu avec un plan horizontal.
Sur le coin inférieur avant de l'extrémité du bras 16 se trouve un arrêt régla- ble 78 qui vient en contact avec une butée 79,prévue sur la charpente 15, pour limiter le mouvement d'oscillation dudit bras.
Les bras 16 tournent dans le sens des flèches sur la Fig. 1 et les racles 24, portées par eux, sont dis- posées de manière à pousser ou labourer vers le centre du bassin les solides déposés.
Le montage des bras 16 sur la charpente tournante
15 est tel que, bien qu'ordinairement ces bras tournent avec leurs racles 24 en prise avec le fond du bassin, ou tout près de ce fond, le mouvement tournant de ces bras, dans le cas où les racles 24 rencontrent un obstacle, se résout en deux composantes dont l'une est une composante de soulèvement, tendant à relever les bras 16 de manière à les libérer de l'obstacle par un mouvement ascendant, et dont l'autre est dans un plan horizontal.
Il en résulte par conséquent que, bien que les bras 16 soient soulevés par rapport à un obstacle rencontré, ce qui leur évite, dans le fonctionnement, un travail ou charge, excessif , le passage répété des bras-par-dessus l'obstacle et en con- tact avec lui, fait que celui-ci est graduellement usé et est, finalement enlevé, s'il est de nature à pouvoir être enlevé de cette manière. Si, toutefois, l'obstacle est d'une nature solide, une grosse piecre, par exemple le bras,
<Desc/Clms Page number 10>
passera continuellement par-dessus la pierre jusqu'à ce que celle-ci soit enlevée par un autre moyen.
Cette action du dispositif est clairement représentée sur les Fig. ? à 11, inclusivement, où 25. 26, 27 et 28, sur la Fig. 7, représentent les positions du bras 16 sur les Fig. 8, 9, 10 et 11, respectivement, ces bras étant supposés tourner autour du pilier 14 dans le sens de la flèche. Fig. 8,9, 10 et 11 représentent des sections consécutives adjacentes du fond 11 du bassin, fond sur lequel les bras porte-racles 16 passent, et elles représentent un obstacle sous la forme d'une masse agglomérée, 29, de solides déposés. Cet obstacle, qui apparaît juste sur la Fig. 8, atteint sa hauteur maximum sur la Fig. 9, va en diminuant graduellement d'épaisseur sur la Fig. 10 et disparati graduellement sur la Fig. 11.
Sur les Fig. 8, 9, 10 et 11, le bras 16 portant les racles 24, est supposé se mouvoir vers la gauche, comme c'est indiqué par les flèches.
En ce quconcerne Fig. 7 et 8, le bras 16 représenté par le contour en traits continus sur la Fig. 7 est en train de faire passer la racle 24 sur la surface normale du lit de sédiment 30, dans le bassin 10. Au moment où la racle 24 approche de la gauche de Fig. 8, elle rencontre le commencement de l'obstacle ou masse 29.
A mesure que le bras 16 vient à la position indiquée par le contour pointillé 26 sur la Fig. 7, ce qui correspond à la position qu'il occupe sur la Fig. 9, la résistance offerte par l'obstacle ou masse 29 au passage de la racle 24, divise le mouvement tournant du bras 16 en deux composantes ; de soulèvement et une horizontale, ce qui a pour résultat de faire tourner le bras autour des fiches, ou axes, disposées diagonalement 22 pour
<Desc/Clms Page number 11>
soulever la racle 24 de la manière indiquée sur la Fig. 9.
Une fois ie sommet de l'obstacle ou masse 29, passé, comme c'est indiqué par le contour en traits composés de points et de tirets courts, 27, sur la Fig. 7 et comme c'est représenté sur la Fig. 10, la composante de soulèvement diminue, ce qui a pour résultat un abaissement correspondant du bras 16.
Après que le bras 16 a passé l'obstacle ou masse 29, comme c'est indiqué par le contour en traits composés de points et de tirets longs sur la Fig. 7 et comme c'est représenté sur la Fig. 11, la composante de soulèvement aura disparu et les racles 24, alors dans leur position de fonctionnement normale, passeront sur et dans le lit de sédiment 30 de la manière normale.
Les bras porte-racles 16 se comportent de la même façon lorsque les racles 24 sont enfouies dans une masse dure ou déformable. Au moment où l'on met en action la force motrice pour faire tourner la charpente 15 autour de son axe vertical sur le pilier 14, la force exercée sur le bras 16 tend à le faire tourner dans un plan horizontal dans le sens des flèches sur la Fig. 1. Toutefois la résistance offerte à la rotation du bras 16 en raison de son enfouissement ou incrustation dans la masse aura pour effet de faire mouvoir de bas en haut le bout externe du bras 16, comme c'est représenté en traits continus, pour le bras de droite, sur la Fig. 2. Les bras 16 "sortiront" ainsi d'euxmêmes de la masse dans laquelle ils peuvent être enfouis.
Le mécanisme comprenant la charpente mobile 15 et le bras 16 avec les racles 24 portées par lui, constitue essentiellement un élément de ce qu'on peut appeler un en-
<Desc/Clms Page number 12>
semble de raclage de solides déposés. Quant à la charpente mobile 15, sa section de corps 34 portant les bras 16, descend dans la masse du mélange de liquide et de solides en cours de sédimentation dans le bassin 10.
Le niveau normal, ou de fonctionnement, de la masse de liquide subissant la sédimentation est déterminé par des rigoles de trop-plein, telles que 77, prévues à la partie supérieure du bassin.
Le bras porte-racles est monté, de façon à pouvoir pivoter, sur la section de corps inférieure, submergée, 34 de la partie pendante de la charpente mobile 13 et travaille normalement en submersion. On peut donc appeler, à proprement parler, la section pendante de la charpente 15 sur laquelle le bras est ainsi monté, une section porte-bras à racles submergée.
Le bras porte-racles est de construction en treillis non seulement pour en assurer la légèreté en même temps que la résistance, mais aussi pour réaliser une construction qui puisse, comme c'est désirable, racler et entraîner les solides déposés sans déranger la sédimentation s'opérant dans le bassin. En d'autres termes, cette construction est telle qu'elle fonctionne normalement en submersion sans déranger la sédimentation. On remarquera cependant que si une butte formant obstacle est suffisamment haute elle peut faire que le bout externe, libre, du bras s'élève temporairement au-dessus du niveau normal du liquide dans le bassin ; maiscela doit être considéré comme un état relativement anormal.
Les lames constituant les racles 24 peuvent, à un point de vue, être considérées comme reliées au bras de construction en treillis 16 et comme pendant de celui-ci. A un
<Desc/Clms Page number 13>
autre point de vue, elles peuvent être considérées comme faisant partie de cette construction de bras et comme constituant des sections pendantes fonctionnant pour racler les solides déposés.
On notera que ces lames de raclage, par rapport au mouvement de raclage en avant de leur bras porte-racles présentent des inclinaisons d'avant en arrière et latérale, spécifiquement des inclinaisons d'avant en arrière et de dehors en dedans, grâce auxquelles elles agissent collectivement pour effectuer une action d'entraînement progressive tendant à transférer les solides déposés le long de chemins conduisant finalement à la section de décharge du sédiment, c'est-à-dire au creux ou fosse 12, qui se trouve au centre et d'où les solides transférés sont emmenés hydrauliquement par le tuyau 13.
Le bras porte-racles 16 peut être considéré comme une poutre armée ou comme une poutrelle. On peut le considérer comme un cantilever monté à pivot par son gros bout, ou bout interne, sur une section pendante de la charpente 15. Les longerons 17 sont parfois appelés des membrures disposées de façon qu'une membrure supérieure s'approche graduellement d'une membrure inférieure.
Chaque bras porte-racles possède une membrane supérieure présentant ce que l'on peut appeler une section extrême interne qui est inclinée de bas en haut et d'arrière en avant par rapport à une extrémité interne d'une membrure inférieure qui présente ce que l'on peut appeler une section extrême interne plus basse et inclinée d'avant en arrière, cela en raison du fait que les sections extrêmes internes en question sont espacées tant verticalement qu'ho-
<Desc/Clms Page number 14>
rizontalement et sont disposées comme c'est indiqué l'une par rapport à l'autre.
La construction de charnières par laquelle les bras porte-racles sont supportés peut être considérée comme offrant des charnières espacées 37 et 38. Pour chaque bras ily a une charnière qui est inclinée de bas en haut et d'arrière en avant par rapport à une charnière plus basse et inclinée d'avant en arrière. Les charnières pour un bras particulier occupent des positions telles que leurs fiches se trouvent alignées sur une ligne s'étendant de haut en bas et d'avant en arrière. On notera également que les charnières qui sont prévues pour chaque bras porte-racles et qu'on peut appeler les charnières supérieure avant et inférieure arrière sont situées dans le voisinage immédiat de l'extrémité interne de la membrure à laquelle elles correspondent.
On a décrit, en connexité avec les Fig. 1 à 11, les caractéristiques fondamentales essentielles à la réalisation des avantages de la construction de bras oscillant, ou capable de s'incliner, dans un appareil de sédimentation.
Toutefois, dans le développement industriel de l'invention, on a apporté certains raffinements, tant à l'égard des détails de construction de la charpente tournant horizontalement 15 qu'en ce qui concerne son mécanisme de commande, et certaines de ces nouvelles caractéristiques de perfectionnement sont représentées sur les Fig. 12 à 17 inclusivement.
En ce qui concerne la charpente tournant horizontalement 15 des Fig. 12 à 17, elle comprend le plateau tournant horizontalement 32 (voir Fig. 13) et la cage pendante désignée dans son ensemble par 33. L'extrémité supérieure
<Desc/Clms Page number 15>
de cette cage 33 est fixée au plateau 32 qui constitue ainsi, en fait, le chapeau de la charpente 15. La cage pendante 33 est représentée en perspective sur la Fig. 14 et comprend la section en forme de caisson en treillis relativement carrée 34, constituant la section porte-bras,et une section intermédiaire 35 au moyen de laquelle la section 34 est suspendue au plateau 32. Dans la construction représentée, la cage pendante comprend aussi, à son extrémité la plus basse, un élément circulaire qu'on appellera la couronne porte-racles.
Cette couronne est désignée par 39 et les racles qu'elle porte, par 40, voir à cet égard Fig. 12,14 et 15. La section qui comprend la couronne 39 et qui se trouve au-dessous de la section porte-bras 34 est désignée, dans son ensemble, par 41 et est parfois appelée section pendante à couronne porte-racles.
La perspective de Fig. 14 fait ressortir, avec une exceptionnelle clarté, l'emploi de quatre montants 42, de quatre tirants inférieurs horizontaux 43, de quatre tirants supérieurs horizontaux 44, de quatre jeux verticaux d'entretoises diagonales reliées en croix, jeux dont chacun comprend une entretoise diagonale 45 reliée, en son milieu, à une entretoise diagonale 46 la croisant, de quatre entretoises horizontales d'encoignure inférieures 47 et de quatre entretoises horizontales d'encoignure supérieures 48. Les parties dont il vient d'être question sont reliées d'une manière convenable, par des goussets ou autrement, en une carcasse en forme de caisson, de formation relativement rigide, et constituent ce qu'on a appelé la section de corps proprement dite de la cage pendante.
On notera que cette carcasse comprend quatre panneaux verticaux dont cha-
<Desc/Clms Page number 16>
que élément cornier est commun à des panneaux adjacents.
Chacun de ces panneaux comprend deux éléments corniers 42, dont les extrémités inférieures sont reliées par un des tirants horizontaux inférieurs 43, tandis que leurs extrémités supérieures sont reliées par l'un des tirants horizontaux supérieurs 44, et des entretoises diagonales reliées en croix qui sont reliées au reste du panneau en des endroits adjacents à ceux où les tirants horizontaux sont reliés aux éléments corniers verticaux.
La rigidité est donnée à l'ensemble de la construction, et en particulier à sa section de corps 34, par l'intermédiaire des entretoises d'encoignure horizontales, supérieures et inférieures, 47 et 48. Chaque entretoise inférieure 47 relie deux tirants horizontaux inférieurs 43 qui sont reliés à un élément cornier vertical 42 qui leur est commun et cette connexion renforce notablement la partie inférieure des panneaux adjacents qui sont reliés par elle et auxquels l'élément cornier 42 correspond. L'entretoise d'encoignure supérieure 48 relie et consolide ou renforce, de même, la partie supérieure de panneaux adjacents.
On doit également noter, à cette occasion, que les oreilles 23 des charnières supérieures et inférieures 37 et 38 sont reliées à la section de corps 34 aux endroits, ou en des points adjacents aux endroits, où les tirants ho- rizontaux elles éléments corniers sont reliés.
Quant à la construction de la section intermédiaire 35, celle-ci comprend, pour chaque panneau, deux jeux de pièces en V renversé, à savoir : jeu 57 constitué par les deux branches ou jambes reliées, d'inégales longueurs, 58 et 59, et un jeu 50 constitué par des jambes d'inégales lon-
<Desc/Clms Page number 17>
gueurs 51 et 52, les jambes plus longues, se croisant,59 et 52,étant de préférence reliées, au point de croisement, de toute manière convenable, par exemple: par soudage, par des boulons, par rivetage ou autrement. Les extrémités supérieures de ces pièces en V sont pourvues de goussets 53 et sont directement reliées à des pattes pendantes (Fig. 13), prévues sur le plateau tournant 32.
Les extrémités inférieures des jambes de ces pièces en V sont reliées à la section de corps 34 par des moyens comprenant les goussets d'assemblage plats, relativement minces, 55. Ces derniers sont disposés de façon qu'ils sont, en fait, parallèles à la face verticale du panneau auquel ils correspondent et que, par conséquent, ils permettent, en raison de leur flexibilité relative, une flexion ou déviation latérale ou radiale limitée de la partie supérieure de la section portante intermédiaire 35, ce qui fait qu'une connexion directe avec le plateau tournant horizontalement 32 peut être réalisée sans exiger aucun raffinement excessif de construction, par suite de la façon dont les parties sont faites et assemblées.
En raison de la flexibilité des goussets plats 55, on évite également toute application excessive et f â- cheuse d'efforts suivant la liaison au plateau 32 et, en même temps, on réalise une construction par laquelle la section de corps 34 de la cage est rigidement supportée par ce plateau lorsque les diverses parties constituant la section intermédiaire 35 y sont reliées.
En ce qui concerne la section pendante à couronne porte-racles 41, la couronne 39 est directement reliée à, et portée par, des sections pendantes 56 des éléments corniers verticaux 42. Des sections intermédiaires de la cou-
<Desc/Clms Page number 18>
ronne 39, à savoir: les sections situées entre les points d'assemblage des éléments corniers à cette couronne, sont en outre supportées et consolidées par des éléments inclinés 49 dont les extrémités supérieures sont reliées en place en des endroits adjacents aux points où les tirants horizontaux inférieurs 43 sont reliés aux éléments corniers verticaux 42 et s'étendent, de haut en bas et de dedans en dehors jusqu'aux sections intermédiaires de la couronne 39. Les racles 40 sont assujetties à cette couronne 39 de toute mànière convenable.
Les caractéristiques essentielles de construction et de fonctionnement d'une disposition propre à assurer la transmission équilibrée du mouvement d'un moteur de commande à la charpente tournant horizontalement 15 et aux bras de raclage portés par elle seront facilement comprises d'après la description qui va suivre, faite en se reportant pour cela aux Fig. 12, 13, 16 et 17.
Le moteur actionnant et faisant tourner horizontalement autour d'un axe vertical la charpente 15 et l'ensemble de raclage dont cette charpente constitue la partie essentielle, est désigné par M. Avec ce moteur est directement associé un mécanisme réducteur de vitesse et de transmission de mouvement initial SR, du type pour service léger, c'est-à-dire à grande vitesse et de construction relativement légère. Le stator du moteur M et l'enveloppe du mécanisme SR sont reliés directement et rigidement et le rotor du moteur M agit, par l'intermédiaire du mécanisme de transmission à grande vitesse SR, pour faire tourner un petit pignon 70 de ce dernier, (voir Fig. 13), à une vitesse plus lente que celle à laquelle tourne ledit rotor. Le pignon 70
<Desc/Clms Page number 19>
est le dernier pignon du train réducteur de vitesse SR.
On a dit précédemment que la construction tournante 36 comprend une portée fixe 31. Celle-ci et d'autres éléments y reliés constituent les parties essentielles d'une enveloppe fixe sur laquelle le moteur M et le mécanisme réducteur de vitesse SR sont montés.
Le moteur électrique M et le mécanisme SR, y associé, emplcyés dans la réalisation de Fig. 12 et 13 ne sont pas représentés, ni décrits, en détail parce que les appareils de ce genre sont bien connus dans l'industrie. Toutefois, Fig. 13 montre clairement le petit pignon 70 dont il a été question comme étant le dernier pignon du mécanisme SR.
Ce petit pignon 70 est situé à, et porté par l'extré- mité inférieure d'un arbre vertical 81 ; possède un mou- vement flottan, horizontal, limité et, comme c'est indiqué, est actionné de toute manière convenable par le train d'engrenages réducteur de vitesse le reliant au rotor du moteur M. Le petit pignon 70 est appelé pignon flottant, en raison du fait que l'enveloppe combinée 82, pour le stator associé du moteur M et la boîte du mécanisme SR est montée par l'intermédiaire d'un adaptateur en forme de couronne 83, qu'on peut considérer comme une partie de l'enveloppe 82, parce qu'il y est assujetti au moyen de boulons,
ou comme un élément intermédiaire interposé entre cette enveloppe 82 et une partie de l'enveloppe fixe qui comprend la portée fixe 31 sur laquelle tourne la charpente tournante, du fait qu'il est assujetti à une partie formant couvercle 84, ordinairement fixée à cette enveloppe fixe mais capable d'en être détachée. L'adaptateur 83 repose sur le couvercle fixe 84, de façon à être libre de glisser horizontalement
<Desc/Clms Page number 20>
sur celui-ci, mais il est empêché d'effectue= un mouvement rotatif par une cheville de retenue 85 dont la tige s'étend dans un trou prévu dans le couvercle détachable 84 et dont la tête 87 pénètre dans la rainure radiale 88 de la couronne 83 (voir Fig. 16 et 17).
En raison de la construction d'adaptateur que l'on vient de décrire, il est manifeste que l'enveloppe combinée 82 du moteur M et du mécanisme réducteur de vitesse SR est : a) telle que cette enveloppe (ou, ce qui en est l'équivalent, le stator du moteur) est empêchée de tourner et b) telle eu'il lui est permis un mouvement hori- zontal faible mais suffisant pour offrir le mouvement flottant du petit pignon 70 nécessaire pour lui permettre de transmettre des parties proportionnelles de la puissance de commande à chacun de plusieurs mécanismes réducteurs de vitesse et de transmission de mouvenent semblables désignés respectivement par GT1 et GT2.
Chacun de ces derniers mécanismes, c'est-à-dire soit GT1 ou GT2, est d'un type pour service lourd, à mouvement relativement lent, et comprend une grande roue dentée 71 que mène le pignon 70, une petite roue dentée 72 reliée à la roue 71 de manière à tourner avec elle, une grande roue dentée 73 engrenant avec la roue 72 et menée par elle, une petite roue dentée 74 reliée à la roue 73 de manière à tourner avec elle et une roue intermédiaire 75 qui est menée par la petite roue 74 et qui engrène à son tour avec la couronne à denture intérieure 76 qui fait partie intégrante du plateau 32. A cause du mouvement horizontal limité du petit pignon 70, il lui est permis de transmettre, et il transmet automatiquement,
par l'intermédiaire des trains d'engrenages
<Desc/Clms Page number 21>
GT1 et GT2, à la couronne 76 des parties égales de la puis- sance nécessaire pour faire tourner la charpente 15 et les parties portées par elle. Avec cette disposition, les forces tournantes sont symétriquement appliquées à la couronne den- tée en quantités égales, en des parties symétriquement dis- posées de cette couronne qui sont équidistantes de l'axe au- tour duquel cette couronne tourne, et il en résulte qu'on réalise ainsi une application de puissance relativement équilibrée, approchant en conséquence d'une condition dans laquelle il n'y a théoriquement aucune force réactive, d'une nature horizontale ou latérale, sur la portée fixe.
Il y a une énorme réduction de vitesse entre le moteur M, d'une part, et la couronne finalement commandée 76, d'autre part, et un moteur relativement petit, tel que celui employé, imprime un mouvement tournant lent, effectif et puissant, à la charpente pendante 15 et, par l'intermé- diaire de celle-ci, aux bras porte-racles, montés de façon à pouvoir s'incliner ou osciller, qui sont portés et enchaî- nés par elle.
Dans la disposition des Fig. 18 à 21, la construc- tion de la'section de corps 34 est fondamentalement la même que celle de Fig. 14. En fait, les principes ou caractéris- tiques mécaniques basiques de la construction de cage de Fig. 14 se retrouvent essentiellement dans la construction de cage' de ces figures.
Fig. 18 peut être considérée comme une élévation latérale,et Fig. 21, comme une élévation en bout.
On notera, sur la Fig. 21, que les charnières 37 et 38 sont situées de façon que la charnière arrière la plus basse se trouve au coin inférieur du panneau extrême de la
<Desc/Clms Page number 22>
section de corps 34 tandis que la charnière supérieur avant se trouve au milieu du panneau. Cet emplacement pour la charnière supérieure avant nécessite un tirant horizontal supérieur relativement rigide comme élément portant et de support pour cette charnière, et c'est ce qui a été prévu.
De plus, on a également représenté, sur cette figure, un montant intermédiaire 60 pour assurer un meilleur support.
Afin de donner plus de hauteur à la charpente ou carcasse, une section de remplissage intermédiaire, ou prolongement supérieur de la section de corps, est prévue entre la section de corps proprement dite 34 et la section intermédiaire .2:2. telle qu'elle est définie par les cons- tructions en V renversé. Cette section de remplissage est offerte par un prolongement ascendant des éléments corniers 42 et par l'adjonction d'autres tirants horizontaux 61 et entretoises diagonales 62. On peut également employer d'autres entretoises horizontales transversales si l'on désire plus de solidité ou de rigidité.
La disposition de Fig. 22 est sensiblement la même que celle de Fig. 18 à 21, sauf qu'elle offre une construction plus haute, dans laquelle la section de remplissage intermédiaire emploie des entretoises diagonales en croix 63, au lieu d'entretoises diagonales simples.
Dans la réalisation de l'invention que représente Fig. 12 il est employé une alimentation centrale. L'alimen- tation représentée est fréquemment appelée une alimentation du type à siphon renversé. En conséquence, le liquide, ou mélange de liquide et de solides, arrivant, passe de dehors en dedans dans la partie inférieure du conduit d'alimentation 90 puis s'élève dans la partie verticale 91 de
<Desc/Clms Page number 23>
Celui-ci et.passe finalement de dedans en dehors à travers les ouvertures de décharge 92 partant de la partie supérieure de l'intérieur du pilier 14 renfermant cette partie verticale 91 du conduit d'alimentation.
Comme la charpente pendante, tournant horizontalement, 15 est e reillis, elle permet un écoulement facile de dedans en dehors du liquide, ou mélange de liquide et de solides, arrivant entre ou au delà des éléments qui la constituent, ce qui fait que la matière qui arrive ainsi se trouve distribuée et passée aux parties intérieures environnantes du bassin.
Toutefois, il est bon d'assurer une distribution facile, graduelle et relativement uniforme du liquide, ou du mélange liquide-solides, ainsi amené dans la masse de liquide en cours de sédimentation et, à cette fin, il est fait usage d'une construction de chicane de dispersion centrale sensiblement annulaire, ou de puits calmant, renfermant un espace, souvent appelé puits d'alimentation, qui convient particulièrement pour recevoir le liquide, ou mélange de liquide et de solides, arrivant.
La charpente tournante est de préférence d'une construction géométrique régulière en -treillis, comme décrit, et se prête à l'emploi de pièces ou éléments horizontaux pour supporter la chicane annulaire qui constitue le puits calmant. On a dit précédemment que le niveau normal du liquide soumis à sédimentation est déterminé par les rigoles de trop-plein 77. La chicane en question est disposée de f a- çon à descendre dans la masse de liquide en cours de sédimentation et agit pour ralentir ou calmer et pour disperser la matière arrivant dans la masse de liquide en cours de sédimentation, de manière à éviter toute turbulence ou
<Desc/Clms Page number 24>
agitation importante de ce liquide.
Elle agit également pour empêcher tout passage direct, ou en court-circuit, dans les parties de l'appareil où se trouve l'effluent d'aucune partie du liquide, fourni à cet appareil, qui dépose ou est en cours de sédimentation. Cette chicane centrale est habituellement annulaire ou cylindrique et peut être formée de manière à constituer une couronne de matière pleine, perforée ou fendue. La couronne représentée ici est construite de manière à présenter une partie supérieure relativement continue, ou non perforée, et une partie inférieure en dents de scie ou présentant des fentes s'étendaut de bas en haut. Une chicane cylindrique de ce genre est désignée par 64, (Fig. 12 et 18) et présente, dans sa partie inférieure, des fentes telles que 93 et 94.
Dans la disposition de Fig. 12, la chicane 64 est portée par la charpente 15 de toute manière convenable comme, par exemple, au moyen d'éléments porteurs 65 s'éten- dant horizontalement de dedans en dehors, et d'entretoises inclinées 66, tandis que, dans la disposition de Fig. 18 à 21, ou de Fig. 22, cette chicane est portée par des prolongements des tirants horizontaux 61.
Dans certains cas, des sections inférieures de la chicane sont encochées ou découpées suffisamment, non seulement pour offrir des passages d'écoulement, mais aussi pour recevoir les sections intérieures du haut des bras porteracles 16, et ce sont ces dernières encoches qui sont désignées par 94. Les encoches ou fentes 93 sont principalement destinées à servir de passages d'écoulement relativement restreints qui aident à effectuer une distribution uniforme de la matière arrivante, ralentie, dans la masse
<Desc/Clms Page number 25>
principale de liquide en cours de sédimentation.
Bien que l'invention soit surtout destinée à être utilisée en connexité avec un appareil de traitement des eaux d'égout, il est évident qu'elle est utile 'dans d'autres opérations de sédimentation où l'on désire racler des solides déposés vers un orifice d'évacuation comme, par exemple, dans un appareil à traiter l'eau, aussi bien que dans une concentration, ou épaississement chimique ou métallurgique.
D'autre part, bien qu'on ait décrit et représenté l'invention en connexité avec des bassins de sédimentation cylindriques, son usage n'est point limité à cela car on peut l'appliquer dans un bassin rectangulaire, ou d'une autre forme, dans lequel le bras de raclage aurait un mouvement rectiligne, au lieu d'un mouvement circulaire autour d'un centre fixe.
La ou les constructions particulières décrites et représentées ici offrent un bras de raclage qui se soulève à la rencontre d'un obstacle insolite ou sous l'effet d'une charge anormalement f orte. Le bout externe, ou libre, du bras, est la section qui effectue le plus grand mouvement en s'éloignant du fond du bassin. La section de ce bras qui se trouve le plus près du milieu de ce bassin ou, en d'autres termes, qui est la plus voisine du point de support du bras est celle qui fait le moindre mouvement vertical par rapport au fond du bassin et, par conséquent, se trouve dans une position plus constante pour accomplir son travail.
En supposant que le bras ait été soulevé automatiquement à cause d'une charge excessive sur lui, il est à noter que la section de ce bras qui est la plus voisine
<Desc/Clms Page number 26>
de son point de support accomplit, au début, la majeure partie du travail et que, à mesure qu'elle accomplit cette partie initiale du travail résultant de la surcharge, le bras s'abaisse progressivement jusqu'à ce qu'il prenne finalement sa position normale de fonctionnement, c'est-àdire la position la plus basse qu'il peut occuper, dans laquelle il agit pour rassembler et transférer une quantité normale de solides. Ce fonctionnement continue jusqu'à ce qu'on rencontre des conditions anormales, conformément auxquelles le bras se soulèvera automatiquement pour s'ajuster de lui-même à une position correspondant aux conditions de charge anormale rencontrées par lui.