Brevet FR2042542A1 — publié le 19710212

La présente invention concerne un dispositif permettant de déplacer par à-coups des appareils destinés à nettoyer des Ca- nalisations soumises à la pression dtun liquide. Les appareils utilisés pour nettoyer des canalisations doivent pour obtenir un nettoyage efficaces être déplacés à travers l'intérieur de la canalisation. Après avoir ouvert la canalisation en deux endroits on y place sur la longueur du parcours intéressé un câble métallique qui est relié de manière fixe d'une part à l'appareil utilisé et d'autre part à un tambour d'enroulement. Par enroulement du câble on tire l'appareil dans la direction longitudinale. D'autres appareils, munis d'une turbine, tournent grâce à l'écoulement de l'eau à une vitesse élevée et effectuent en même temps un mouvement longitudinal qui a pour effet d'enlever les incrustations par grattage. I1 est cependant courant aussi de fsire appuyer des appareils de manière étanche contre la paroi de la canalisation 8u moyen de garnitures en caoutchouc, de sorte qu'une pression d'eau produite an amont déplace les appa refile en avant, une partie seulement du courant d'eau passant à travers pour entrainer par rinçage les matières étrangères dégagées.Dans le cas de matières étrangères grossières et solidement incrustées, la pression du liquide agissant sur la section transversale de la canalisation ne suffit cependant pas. De meilleurs rendements pourraient être obtenus en utilisant l'eau pour donner aux appareils de nettoyage des impulsions uniformes qui agissent à la manière d'un marteau pneumatique, auquel cas les incrustations sont enlevées comme au burin. I1 a déjà été proposé de produire de telles impulsions en arrêtant rapidement la quantité d'eau s'écoulant par le passage et de les utiliser pour propulser les appareils. La présente invention a pour but d'utiliser l'eau s'écoulant dans une canalisation sous pression de manière avantageuse pour la propulsion d'appareils de nettoyage en vue d'éliminer des incrustations solidement ancrées et de supprimer la nécessité de faire appel à des moyens auxiliaires mécaniques supplémentaires tels que câbles, treuils ou chaines. I1 s'agit également d'éviter de mettre en oeuvre de fortes quantités d'eau sous haute pression pour actionner des appareils à turbine puisque ces deux moyens d'action ne sont que rarement directement disponibles. La présente invention a pour but de créer un dispositif qui, en utilisant de manière avantageuse-la quantité d'eau s'zeu- lant dans la canalisation sous pression, produit des variations et des oscillations de pression qui ont pour effet de soumettre des appareils de nettoyage agissant à la manière d'un burin à un mouvement par à-coups se produisant à un rythme uniforme, sans que pour autant le matériau de construction de la canalisation subisse une surcharge susceptible de l'endommager. Suivant la présente invention ce problème est résolu par le fait qu'une courte tubulure à bride qui porte des deux cotés des joints d'étanchéité ea caoutchouc est introduite dans la canalisation à nettoyer et s'appuie de manière étanche contre la paroi de la canalisation. La tubulure est dans sa partie centrale exécutée sous forme d'ouverture de passage comportant un siège de soupape conique. Si on amène de l'eau sous prseaion à la partie antérieure de la canalisation à nettoyer et que l'on ouvre un tiroir situé à l'autre extrémité, la quantité d'eau présente dans la canalisation subit un mouvement. De cette façon une sphère située dans la tubulure à bride est appliquée contre le siège de soupape conique par le courant d'eau par la vitesse accrue.Lorsque la sphère vient en contact avec le siège, le mouvement de l'eau se trouve soudainement interrompu. L'énergie cinétique est transformée devant la sphère, en énergie de pression et produit un choc de pression dont la grandeur dépend de la quantité d'eau et de la vitesse. Derrière la sphère la quantité d'eau a tendance à continuer son mouvement de sorte qu'il se crée une dépression. S'il existe à l'extrémité de la canalisation encore une hauteur de pression suffisante, il se produit un gradient en sens inverse à partir de l'extrémité de la canalisation jusqu'à la fermeture à 2pher9, ce qui provoque le mouvement en arrière de la colonne d'eau et déclenche un choc de pression exercé contre la sphère et qui repousse cette dernière en arrière dans la tubulure Afin de maintenir à l'extrémité de la canalisation une hauteur de pression suffisante, la quantité d'eau s'écoulant par-le passage doit être réglée de telle manière au moyen d'un tiroir qutil ne subsiste entre la sphère et l'extrémité de la tubulure qu'un gradient de pression correspondant à la perte par frottement de la quantité d'eau s'écoulant par le passage. Afin que cette hauteur de pression puisse également être maintenue constante lors du mouvement en arrière, il faut alimenter l'extrémité de la canalisation avec une quantité d'eau supplXmentaire qui, en raison de la résistance réduite dans la canalisation, s'écoule d'abord en arrière jusqu'à la sphère et n'eetévacuée entièrement à travers le tiroir d'étranglement qu'après le choc en arrière de la sphère. Le fait que la sphère se dégage à nouveau du siège de soupape est la condition nécessaire aux chocs de pression rythmiques. Ce dégagement peut cependant également se produire d'une autre manière que celle décrite. La tubulure à bride décrite ci-dessus présente dans sa partie centrale des alésages à travers lesquels l'eau peut 'écou- ler jusqu'à un joint d'étanchéité s'étendant tout autour de la tubulure. Ce joint est poussé au moyen d'un ressort contre un anneau de soupape et ne s'ouvre que lorsque, par suite de l'arrat brusque de l'écoulement d'eau, il se produit dans la tubulure à bride un choc de pression dont la force dépasse celle de la pression de service. De ce fait l'eau soumise à une pression accrue s'écoule et arrive derrière l'ouverture d'écoulement, de sorte qu'il se produit en même temps devant la sphère une chute de pression qui a pour effet de soulever la sphère du siège de soupape. Dans ce dispositif il faut également prévoir à l'extrémité de la canalisation un tiroir d'étranglement ainsi que la possibilité d'une alimentation en eau afin d'assurer une hauteur de pression suffisante. Celle-ci doit cependant être inférieure à la hauteur de pression de l'eau amenée à la partie antérieure de la canalisation. La présénte invention est expliquée ci-dessous avec plus de détail à l'aide de deux exemples. La partie déclenchant les chocs de pression dans la canalisation à nettoyer est désignée sous le nom de pulsateur. La fig. 1 montre, en coupe, un pulsateur sans fermeture à soupape. La fig. 2 montre, en coupe, un pulaateur comportant une fermeture à soupape. La fig. 3 montre un tronçon de canalisation à l'intérieur duquel sont placés un pulsateur et un appareil de nettoyage. xENPLE 1 Le pulsateur 26 suivant la fig. 3-est constitué par les brides 1 et 2 qui sont reliées à une tubulure 3. -Le joint en forme de pot 8 est maintenu par l'anneau de bride 4 et le joint en forme de pot 7 par le plateau de bride 5 dont l'ouverture de passage est exécutée sous forme de siège de soupape conique. Les joints en forme de pot ont des dimensions telle qu'ils s'appuient de manière étanche contre la paroi intérieure de la canalisation. A l'intérieur de la tubulure 3 se trouve la sphère 9 que la barre 20 empêche de rouler d'un côté~en dehors de la tubulure et dont le diamètre est supérieur à celui de l'ouverture de passage 6. Sur le plateau de bride 5 est fixée la tubulure d'écoulement 28 avec la bride 29 et le joint d'étanchéité 33. A l'autre extrémité la tubulure porte la bride 30 avec le joint en forme de pot 32 et l'anneau de bride 31.Sui vant la fig. 3 le pulsateur 26 est placé dans la canalisation à nettoyer 10 dont les incrustations 15 ont été éliminées au préa- lable à l'une des extrémités et qui est reliée au tiroir 12 au moyen d'une conduite d'eau. De l'autre côté de la canalisation setrouve le tiroir 14 et en amont de celui-ci une dérivation comportant le tiroir-13 qui est également relié avec une conduite d'eau.Lorsque les tiroirs 12 et 14 s'ouvrent, la masse d'eau se met en mouvement dans la direction ilo Les joints en forme de pot 7 et 8 obligent l'eau à passer avec une vitesse accrue par la tubulure 3, de sorte que la sphère, en se déplaçant dans le sens d'écoulement 11, arrive au passage 6, bloque bru- quement l'écoulement de l'eau et provoque ainsi un choc de pression exercé sur le pulsateur 26. La colonne d'eau ainsi séparée dans le sens dtécoulement 11 derrière la sphère conServe d'abord sa vitesse, de sorte qu'il se produit derrière le plateau de bride 5 une dépression lorsque le tiroir 14 est réglé de telle manière qu'il ne subsiste à partir du pulsateur qu'un gradient de pression correspondant à la perte due au frottement sur la tubulure de la quantité d'eau s'écoulant par le passage. Par suite de la formation de la dépression au niveau du pulsateur26 il se produit un gradient de pression en aens inverse. Sinon alimente le tiroir 13 avec une quantité d'eau supplémentaire dont la pression ne doit pas etre supérieure à celle exercée sur le tiroir 14, la quantité d'eau se met en mouvement en sens contraire vers le pulsateur 26 et provoque un choc de pression contre la sphère 9 qui est supérieur à la pression d'entrée au pulsateur, de sorte que la sphère est poussée en arrière de manière à libérer à nouveau ltécoulement de l'eau dans la direction 1-1 et qu'un nouveau choc de pression peut se produire.Afin de pouvoir utiliser le pulsateur également dans des canalisations fortement courbées, la tubulure 3 peut également être réalisée en une matière susceptible d'etre pliée par rapport à son axe longitudinal et qui soit néanmoins capable d'absorber les chocs de pression. EXEMPLE 2 Le pulsateur 26 décrit dans l'exemple 1 nécessite, pour permettre le refoulement de l'eau à partir du tiroir 14, une alimentation supplémentaire en eau sous pression dont la quantité n'est pas négligeable lorsque la tubulure présente de fortes dimensions et que lion ne peut pas toujours se procurer. Pour de telles dimensions il existe encore une autre possibili tB de produire les chocs de pression qui est par contre difficile à obtenir sur le plan de la construction s'il s'agit de tubulures de faibles dimensions. Le pulsateur suivant la fig.2 est constitué par les brides 1 et 2 qui sont reliées à une tubulure 3. Le joint en forme de pot 8 est maintenu par l'anneau de bride 4 et le joint d'étanchéité par le plateau de bride 5 dont l'ouverture de passage 6 est réalisée sous la forme d'un siège de soupape conique. A l'intérieur de la tubulure 3 se trouve une sphère 9 qu'une barre 20 empêche d'un côté de rouler en dehors de la tubulure et dont le diamètre est supérieur à celui de ltouverture de passage 6.A peu près au milieu de la tubulure 3 est mis en place l'anneau de bride 18 qui porte un joint en forme de pot 7 et l'anneau de soupape 19. Ce dernier est relié de manière fixe et étanche avec la tubulure 3 et dans l'un comme dans l'autre sont pratiqués des alésages 25 dont la section transversale est supérieure à celle de ltouverture de passage 6. Sous l'action du ressort 23 et le-disque 22, l'anneau de soupape 19 est solidement serré par le joint d'étanchéité 16 muni du disque d'étanchéité 21, la pression du ressort 23 sur l'anneau de soupape 19 pouvant être réglée au moyen de la bague de réglage 24. Suivant la fig. 3 le pulsateur 26 est, comme dans l'exemple 1, lis en plaie dans-la canalisation à nettoyer. En agissant sur les tiroirs dfarret 12 et 14 on obtient l'écoulement de l'eau qui se trouve brusquement srrêtd par la sphère 9. Le choc de pression ainsi produit agit d'une part sur le pulsateur 26 dans la direction il et d'autre part par l'intermédisi- re des alésages 25 sur le joint d'étanchéité 16.Si le choc de pression a une force supérieure à celle du ressort 23, le joint d'étanchéité 16 se soulève du siège de l'anneau de sou- pape et une quantité d'eau s'y écoule, de sorte qu'il se produit dans la tubulure 3 devant la sphère 9 une détente, alors que derrière la sphère la dépression crise par l'écoulement de la colonne d'eau se trouve à nouveau annulée par l'eau s'écou lant par les alésages 25, aussi longtemps qu'au niveau du tiroir 14 la hauteur de pression est maintenue en réglant le tiroir comme dans l'exemple 1 et que l'alimentation en eau du tiroir empêche la canalisation 10 de se vider. Le supplément d'eau à fournir est dans ce cas notablement plus faible puisgaAm refoulement de la colonne d'eau vers le pulsateur 26 n'est plus nécessaire du fait que la chute de pression qui s'y produit a pour effet de soulever la sphère 9 de l'ouverture de passage 6. R E V E N fl I C A T I O H S 1 - Dispositif permettant de déplacer des appareils de nettoyage par à-coups dans des canalisations sousises à la pression d'un liquide, caractérisé en ce qu'il se trouve dans une canalisation 10 un pulsateur 26 constitué par une tubulure 3 sur les deux côtés de laquelle sont fixées respectivement des brides 1 et 2 dont l'une 1 porte un joint en forme de pot 8 avec un anneau de bride 4 et l'autre 2 porte un joint en forme de pot 7 avec un plateau de bride 5 qui présente dans sa partie centrale une ouverturé de passage 6 munie d'un siège de soupape conique et auquel une tubulure d'évacuation 28 est reliée par l'inter médiaire d'un joint d'étanchéité 33, alors qu'il se trouve dans la tubulure 3 une sphère 9 qui, lorsque la canalisation 10 Qat raccordée à une conduite d'eau sous pression et les tiroirs 12, 13 et 14 sont actionnés, subit un déplacement qui l'amène contre l'ouverture de passage 6 et l'éloigne de celle-ci de façon à déclencher des chocs de pression rythmiques. 2 - Dispositif permettant de déplacer des appareils de nettoyage par à-coups dans des canalisations soumises à la pression d'un liquide, caractérisé en ce qutil se trouve dans une canalisation 10 un pulsateur 26 constitué par une tubulure 3 sur les deux côtés de laquelle sont fixées respectivement des brides 1, 2, 18 dont la bride 1 porte un joint en forme de pot 8 avec un anneau de bride 4, et la bride 18 porte un joint en forme de pot 7 avec un anneau de soupape 19, alors que la bride 2 porte un joint d'étanchéité 17 avec un plateau de bride 5 qui présente dans sa partie centrale une ouverture de passage 6 munie d'un siège de soupape conique, tandis qu'il se trouve dans la tubulure 3 une sphère 9 qui, lorsque la canalisation 10 est raccordée à une conduite d'eau sous pression et les tiroirs 12, 13 et 14 sont actionnés, subit un déplacement qui l'amène contre l'ou- verture de passage 6, ouvre l'anneau de soupape 19 et déclenche des chocs de pression rythmiques. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le diamètre de l'ouverture de passage 6 est inférieur à celui de la sphère 9 et qu'une barre 20 empêche cette sphère de rouler en dehors de la tubulure. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tubulure 3 est entièrement ou partielle ment réalisée en une matière qui est flexible par rapport à l'axe longitudinal et qui est en même temps eapable afabsorber les forces de choc produites et de les transmettre à un appareil 27 destiné à nettoyer la canalisation. 5 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'évacuation 28 est reliée au plateau de bride 5 par l'intermédiaire du joint d'étanchéité 33 et d'une bride 29, cette tubulure d'évacuation ayant une section transversale présentant à peu près la moitié de celle de la tubulure 3 et s'appuyant par l'intermédiaire d'un joint en forme de pot 32 de manière étanche contre la canalisation 10 dans laquelle ce joint en forme de pot est maintenu par une bride 30 et un anneau de bride 31. 6 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé n ce que dans la partie centrale de la tubulure 3 est fixée la bride 18 qui porte le joint en forme de pot 7 et est solidaire de l'anneau de soupape 19 qui,serrd de manière étanche-sur la tubulure 3, présente de même que cette dernière, sur sa circonférence des alésages régulièrement répartis 25 dont la section transversale totale, comme également la section transversale de l'ouverture de passage de l'anneau de soupape 19, est supérieure à la section transversale de l'ouverture d'écaulement 5. 7 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé n ce qu'un ressort à compression 23, un disque 22, un disque d'étanchéité 21 et un joint d'étanchéité 16 sont montés entre l'anneau de soupape 19 et l'anneau de réglage 24.