Brevet FR2038175A1 — publié le 19710108

1190S 1 203817 S la présente invention est relative à tin dispositif pour nettoyer des surfaces. Le principal objet de l'invention est de permettre un nettoyage rapide et efficace d'une surface, mê-5 me si celle-ci est très sale, en employant de petites quantités de liquide et des dispositifs relativement simples. Un autre objet de l'invention est de proposer dans ce but un dispositif spécialement adapté au nettoyage d'une lentille de phare de véhiciile. 10 A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour nettoyer des surfaces employant au moins une tuyère en liaison avec des moyens d'alimentation de liquide, dispositif caractérisé en ce que ces moyens sont susceptibles de pulvériser, sous forme de décharges à travers la tuyère,du liquide sous 15 haute pression contre la surface à nettoyer, la tuyère, pendant la durée de chaque décharge étant déplacée d'une position de départ, située près de la surface à nettoyer, vers une position plus éloignée de cette surface, et suivant un trajet tel que la surface ainsi vaporisée ainsi augmente de.façon sensiblement concentrique vers 20 l'extérieur. Un mode de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints dans lesquels : - la figure î est une vue de pro-25 fil d'un phare de véhicule avec tin dispositif de nettoyage suivant 1» invention. - la figure 2 est une vite de face du même phare et du même dispositif de nettoyage. - la figure 3 est uné vue de pro-30 fil d'une tuyère comprise dans le dispositif. - la figure 4 est uné rondelle de vaporisateur comprise dans la tuyère. - la figure 5 est une vue de face d'un support pour le dispositif de nettoyage. 35 -la figure 6 est une vue de pro fil de ce support. L'idée de base de lrinvention est de nettoyer une surface en utilisant l'énergie massique de petites gouttes de liquide projetées de force à une très grande vitesse. 40 D'une part, il n'est donc pas question de mouillage, même si en 70 11905 a 2038175 pratique l'effet de mouillage est utile pour adourcir une couche de houe spécialement dure, suivant un exemple donné plus loin. Les premières expériences ont été faites avec un dispositif sensiblement conforme aux figures 1 et 2. 5 Dans ces figures,1 est un phare de véhicule et 2 est sa lentille. A l'extérieur de 1 est fixé un support 3 dans lequel un bras 4 est monté de façon pivotante, ce bras portant une tuyère 5. Le pivot du bras 4 est disposé de telle sorte que la tuyère 5 peut osciller en va. et vient par rapport à la lentille 2 dans un plan perpendicu-10 laire au plan de la lentille et passant par son centre. Par un conduit d,'alimentation dans le bras 4, la tuyère 5 est reliée à une-pompe d'alimentation de liquide, non représentée. La tuyère 5 est amenée dans la position en trait plein de la figure 1 au moyen d'un ressort qui 15 tend à faire tourner le bras dans le sens des aiguilles d'une .montre vers cette position, appelée ci-après ,1a position de départ. - - - La pompe est destinée à alimenter de.liquide par la tuyère sous une haute pression et sous forme de - décharges». 20 Pendant la durée de chaque déchar- _ ge la tuyère 5 et le bras 4, du fait.de la réaction à la pression .. agissant sur -la tuyère sont repoussés dans la position en pointil lé de,la figure 1. La tuyère 5 est disposée pour décharger le li-r quide. sous forme d'un jet avec un angle de dispersion d'environ 25. 90V.: .- , ... _ ;• >•..... . Dans la position de départ, la tuyère 5 ne vaporise qu'une petite surface. Par la force de réac-... Mon la -tuyère .5 est repoussée dans le sens de la flèche 6 en vaporisant une -surface, plus ou moins croissante suivant les flèches ->-30>.7aâe la figure 1. Après chaque décharge le ressort ramené la tuyère à-,la position de départ. -, : •. • ^ - De préférence, la tuyère 5 dans • , ■ ; sa position extérieure, c'est~à~dire quand elle est arrivée à la butée de l'articulation, vaporise sensiblement toute la surface 35- de la lentille, sans dépasser cette surface. . . : • , Pendant les expériences la pres sion de liquide a été produite par une.pompe à peindre pour vaporiser sans air et la décharge a été obtenue par une pression rapide sur la soupape d'un pistolet de peinture ,à haute pression. Du 40 fait .de la construction ..de la. soupape, il n'a pas été possible 70 11905 3 2038175 d'avoir des décharges suffisamment courtes. La pression de sortie de la pompe a été d'environ 250 atmosphères. Pendant la décharge la pression de l'appareil d'essai diminue jusqu'à environ 100 atmosphères. 5 La pression exacte de la tuyère est inconnue mais a été estimée comme étant au départ d'environ 200 atmosphères. La consommation de liquide mesurée dànjs" l'appareil d'essai a été de 3 grammes par décharge et sera probablement de 4 grammes par décharge pour un dispositif destiné à deux phares 10 de véhicule. Le liquide se vaporisera exactement pendant le temps pris par le bras 4 pour se déplacer de sa position de départ à sa position d'arrêt extérieur. En effet, le liquide qui se vaporise quand le bras est arrivé à cette dernière 15 position, ou bien le liquide qui frappe des parties à l'extérieur de la lentille est perdu. Cette limitation de lâ vaporisation est tout à fait essentielle pour une construction fonctionnelle, par exemple quand cela concerne une voiture de tourisme avec des possibilités limitées de recevoir du liquide. Les mesures faites dans «gO l'appareil d'essai montrent qu'il est possible d'avoir environ 250 décharges par litre de liquide, ce qui peut être accepté. L'effet de nettoyage, d'un point de vue général, est très bon. Pendant les expériences la lentille était recouverte d'un mélange d'argile bleue et de sel ordinaire, 25 mélange qui forme une couche aussi absorbante de la lumière et aussi dure que le sel de route, la poussière de route et d'asphal-te. Une telle couche séchée sur la lentille 2 nécessitait deux à quatre décharges pour que cette len-30 tille soit absolument propre. Il est très difficile d'enlever cette couche séchée en la frottant avec du papier mou sans mouillage. Comme il fallait plus d'une décharge dans ce cas, on peut supposer que les premières décharges mouillent la surface en ramollissant la couche. Cependant, cette observation n'est pas-évidente, car 35 les tuyères d'expérience employées étaient un peu différentes du fait du manque d'uniformité dans leur fabrication. Il est donc arrivé que des parties de la couche séchée ont été enlevées à la première décharge. Si une surface est recouverte du mél^ige mentionné et ensuite va-40 porisée pendant qu'elle est humide, ce qui représente des condi 70 11905 4 2038175 tions de travail normales pour les phares de véhicule, la souillure est enlevée en une décharge. Il faut remarquer que la surface de la lentille est presque sèche après une décharge du fait de l'effet de détente. • • 5 Dans la figure 3 est représenté un mode de réalisation d'une tuyère. Dans cette figure, 8 est la tête de tuyère munie d'un alésage vertical inférieur 9 pour un tube 10. Cet alésage 9 est en communication avec un autre alésage 11 pratiqué dans l'extrémité avant de la tête de tuyère 8. Dans cette 10 extrémité de la tête de tuyère 8 se trouve aussi un siège 12 pour ■une rondelle 13 en forme d'étoile (voir figure 4), façonnée sous forme de tronc de cône, et maintenue contre le siège 12 au moyen d'une vis 14 atête fraisée, cette vis étant vissée dans la tête de tuyère 8 à travers l'alésage 11. Ainsi le liquide peut passer 15 à travers le tube 10, l'alésage 9» l'alésage 11 autour de la vis 14 et à travers les ouvertures entre les rayons de la rondelle 14 en forme d'étoile pressée contre le siège 12. Celui -ci et la rondelle 13 ont une conicité de 45°. Dans les figures 5 et 6 est re-20 présenté le support 15 pour le tube 10. Ce support est muni d'une broche filetée creuse 16 pour fixer le dispositif en-dessous d'un phare de véhicule. Le trou de la broche 16 continue dans un canal 17 dans le support 15 proprement dit, et ce canal est en communication avec l'organe creux oscillant 18 monté à rotation dans le 25 support 15. Pour faciliter le montage de l'organe oscillant 18, le support est fait en deux pièces, l'une de celle-ci étant un couvercle 19, fixé par vis sur le corps principal du support. Pour la fixation de.l'organe oscillant 18, il est 30 inséré dans le support deux anneaux de nylon 20. L'organe oscillant .18 est muni d'un raccord 21 pour le tube 1-0 et de plus est disposé de telle sorte que ce raccord de tube 21 par le-canal 17 est en communication avec le; trou de la broche 16 qui à son tour est en communication avee une pompe à liquide,. 35 Un ressort 22 tend à faire tour ner l'organe oscillant 18 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (figure 6) contre une vis de butée, réglable 23,. vissée dans le support 15 et cette position en butée de l'organe oscillant 18, et donc aussi du tube 10 et de la tête de tuyère 8, correspond, à 40 la position dite de départ de la tuyère au voisinage de la lentil- 70 11905 5 2038175 le 2. Par les forces de réaction, pendant la décharge* l'organe oscillant -18 et par conséquent le tube 10 est mis en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 6)s mouvement qui est arrêté par une autre vis de butée réglable 24 vissée dans le sup-5 port 15» le système est entraîné par une pompe spéciale à haute pression qui n'est pas représentée ici et qui est placée dans le compartiment du moteur de la voiture. Cette pompe qui peut être entraînée par la courroie du ventilateur ou de 10 la génératrice est de préférence du type à plongeur, construite principalement sous forme de la pompe à peinture mentionnée- précédemment* Le plongeur peut avoir un diamètre de 8 mm et taxe longueur de course de 4 mm et peut être entraîné par un roulement à billes pivotant excentriquement et une poulie à "courroie survie même ar-15 bre. Au moyen d'un bouton poussoir placé sur le garde, boue de la voiture, et qui connecté un électro-aimant à la batterie de la voiture, la poulie de la pompe est amenée contre la courroie de ventilateur. La pompe est munie d'un réservoir 20 de liquide sous pression et d'un, mécanisme de soupape disposé de telle sorte que quand la pression dans le résèrvolr est arrivée à environ 250 atmosphères, la soupape s'ouvre et environ 4 cnr* de liquide s'écoulent avec une réduction de pression à environ 150 atmosphères. Si la pompe marche continuellement le mécanisme de la 25 pompe fournira des décharges à intervalles courts. Toutes les décharges ont une durée de moins d'une seconde» De préférence, le système est disposé de telle"sorte que la pompe ne fournit qu'une décharge à chaque pression sur le bouton poussoir» Cela élimine une consomma-30 tion inutile de liquide. Il y a lieu, aussi, de prévoir un mécanis-ne de rupteur qui empêche la pompe d'être actionnée par le bouton poussoir quand le réservoir de liquide est vide» Le dispositif décrit ci-dessus peut aussi être employé, sous une forme modifiée, comme essuie-35 glace. Il faut considérer comme un avantage essentiel de rendre possible de nettoyer rapidement une petite surface de pare-brise en face du conducteur. Un dispositif de nettoyage pour un pare-bri-se peut être disposé de façon qu'une petite surface soit nettoyée par une décharge, et qu'en même temps une partie du liquide soit 40 finement dispersée sur une surface plus grande de sorte que tout le 70 11905 2038175 champ &fessuyage est mouillé en même temps qu'essuyé. Un tel système diminuera considérablement le temps nécessaire pour améliorer la visibilité. Avec ce dispositif, on est assu-5 ré que le liquide, grâce à sa grande vitesse, atteindra la partie du pare-brise voulue, indépendamment des conditions du vent et de la vitesse. Avec une tuyère à haute pression* on a aussi l'avantage âe réduire les risques d'engorgement. Cependant, il est préférable d'employer un filtre interchangeable dans le dispositif, LO quel que soit le but pour lequel le dispositif e3t employée Si le dispositif est employé dans une voiture, il est recommandé pendant l'hiver d'ajouter au liquide un ecsposé antigel, de sorte que les dispositifs ne puissent pas être endommagés en gelant à des températures très basses. Si 15 le liquide eet gelé dans la pompe, sa poulie de courroie glissera quand 1'électro-aimant la mettra en contact avec la courroie de ventilâtes?» Si plus des autres avantages mis en évidence par la description ci-dessus, il faut aussi mentionner 20 la suppression du déplacement d'un essuie-glace, entraîné électriquement qu mécaniquement, sur les lentilles de phare de véhicule, quand le dispositif est employé dans ce but. Naturellement plusieurs modifications sont possiblesdans le cadre de l'invention. Au lieu d'em-25 ployer l'effet de recul pour le mouvement de la tuyère il est possible de provoquer ce mouvement d'une autre façon par exemple en entraînant la tuyère par un moteur électrique ou un moteur mis en rotation par la pression du liquide. Dans ce cas le ressort peut aussi être éliminé. 30 La tuyère est décrite ici pour fournir un jet de section sensiblement circulaire. Si une autre forme est considérée comme avantageuse, il est possible d'employer une tuyère fournissant un jet ayant une section ovale ou méplate. La liaison de la pompe au bras 35 de la tuyère n'a pas été décrite ci-dessus en détail. Du. fait que la pompe, si elle est entraînée par la courroie de ventilateur, doit être mobile, il est préférable que la liaison à la pompe soit faite par une tuyauterie flexible qui continue ensuite par de minces tubes de cuivre jusqu'au support 15. 40 Bien entendu, l'invention n'est 70 11905 7 2038175 pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 70 11905 8 , 2038175 REVENDICATIONS 10) Dispositif pour nettoyer des surfaces employant au moins une tuyère en liaison avec des moyens d'alimentation de liquide, dispositif caractérisé en ce que ces 5 moyens sont susceptibles de pulvériser, sous forme de décharges à travers la tuyère,du liquide sous haute pression contre la surface à nettoyer, la tuyère,pendant la durée de chaque décharge étant déplacée d'une position de départ située près de la surface à nettoyer, vers une position plus éloignée de cette surface, et 10 suivant un trajet tel que la surface ainsi vaporisée augmente de façon sensiblement concentrique vers l'extérieur. 2°) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la tuyère est déplacée vers 1*extérieur par la force de réaction agissant sur elle pendant la déchar-15 ge. 3°) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère est portée par un bras par l'intermédiaire duquel le liquide est fourni, ce bras étant monté à rotation dans un support en dehors de la surface à net-20 toyer, et étant soumis, à l'action d?un ressort qui tend à maintenir la tuyère dans la position de départ./ 4°) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications t à 3, caractérisé en .ce que les moyens d'alimentation du liquide comprennent une pompe à plongeur en 25 liaison avec un réservoir de liquide sous pression et un mécanisme de soupape, mécanisme qui, à une pression prédéterminée, fournit une certaine quantité de liquide sous le fonctionnement perpétuel de la pompe, ces moyens fournissant des décharges contenant une certaine quantité de liquide et ayant une' certaine pression moyen-30 ne qui sont acheminées par un conduit de sortie reliant la pompe et la tuyère.