Brevet FR2462201A3 — publié le 19810213

FR 2462201 A3 19810213 FR 7919938 A 19790803 L'invention se rapporte aux appareils de peinture du type décrit dans le certificat d'utilité français dépose le 4 Mai 1977 par le Demandeur, pour : "Dispositif mécanique pour l'application des peintures sous-marines". Un tel appareil comporte une première brosse, montée sur l'axe d'une turbine hydraulique et tournant a grande vitesse (par exemple, 3000 tours/minute) et une seconde brosse, entrainée par l'intermédiaire d'un engrenage demultiplicateur et tournant a vitesse beaucoup plus faible (par exemple, 60 tours/ minute) autour d'un axe parallèle a celui de la turbine et montée pour subir un mouvement alternatif de translation paral lèle a son axe de rotation, ledit mouvement étant commandé par une came qui coopère avec ledit axe, ladite seconde brosse étant montée dans un carter lui-même agencé pour tourner en synchronisme avec la seconde brosse sans subir ladite translation, laquelle fait passer les poils de la seconde brosse a travers une grille que comporte ledit carter a sa base, ledit carter étant en communication avec un réservoir de peinture. A cet effet, la monture de la seconde brosse est munie d'un premier fourreau qui coopere avec ladite came et est relié à un conduit souple raccordé au reservoir, ledit premier fourreau etant monte coulissant a l'intérieur d'un deuxieme fourreau entraîné en rotation par la turbine par l'intermédiaire d'engrenages et coopérant avec ladite came. Cet appareil, destiné en particulier à l'application sous-marine de peintures ou enduits sur des carenes de bateaux, est manoeuvré par un plongeur au moyen d'une poignée solidaire de la turbine. La première brosse, disposee à l'avant de l'appareil, crée, du fait de sa grande vitesse de rotation, un vide qui plaque l'appareil contre la paroi et assure le finissage du nettoyage de ladite paroi qui a normalement été effectué au préalable. La seconde brosse joue le roule d'un pochoir. Les travaux ultérieurs du Demandeur ont révélé que l'appareil dans sa conception initiale, presentait un certain nombre de défauts importants, que la présente invention se propose de supprimer. Un premier défaut reside dans le contact intermittent de la partie inferieure des poils de la seconde brosse avec l'eau dans laquelle l'appareil est immergé Il en résulte une certaine pollution de l'eau et la formation d'une émulsion : finalement, la couche déposée n'est pas uniforme et le recouvrement est souvent imparfait. Suivant une première particularité de l'invention, la seconde brosse est entourée par une troisième brosse concentrique, de poils légèrement plus longs, qui tourne en sychronisme avec la seconde brosse sans subir de mouvement alternatif de translation. Cette troisième brosse assure une homogénéisation et un lissage de la couche de peinture déposée par la seconde brosse et joue le rôle d'un écran de protection évitant la dispersion de la peinture. Suivant une seconde particularité, une quatrième brosse fixe entoure la troisieme brosse et complète sa fonction d'écran de protection. Suivant une troisième particularité de l'invention, le mouvement alternatif de la seconde brosse comporte au moins quatre périodes completes par tour de rotation desdites seconde et troisième brosses. Suivant une quatrième particularité, ledit mouvement alternatif est commandé par deux cames ayant la forme générale de couronnes cylindriques superposées dont les surfaces en regard sont profilées en forme de vagues, de maniere à former chacune quatre crêtes arrondies séparées par quatre creux arrondis, deux galets, solidaires d'un arbre tournant en synchronisme avec ladite seconde brosse, cooperant avec les deuxdites surfaces profilées. Suivant une cinquieme particularité de l'invention, l'appareil comporte au moins une turbine du type decrit dans la demande de brevet français déposée le même jour par le Demandeur pour : "TURBINE HYDRAULIQUE A QUATRE AUBES, DU TYPE AXIAL, AYANT UN DISTRIBUTEUR SANS AUBAGES ET AVEC INJECTEURS, PLUS PARTICU LIEREMENT DESTINEE A L'OUTILLAGE POUR TRAVAUX SOUS-MARINS" et l'orifice axial d'évacuation de celle-ci est muni d'une tuyere disposée axialement et contribuant à assurer le placage de l'appareil contre la paroi à peindre. D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'invention,apparaitront clairement à la lumière de la description ci-après. Au dessin annexé La figure 1 est une vue en plan d'un appareil de pein ture conforme à un mode d'execution preféré de l'invention, re présenté capot enlevé ; La figure 2 est une vue de côté de l'appareil, également capot enleve ; La figure 3 montre la position des axes des deux turbines que comporte un mode d'exécution préféré de l'appareil et des pignons d'entraînement des brosses ; La figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 3, l'embrayage que comporte l'appareil étant débrayé ; Les figures 5 et 6 sont des vues partielles destinées à faire comprendre la structure et le fonctionnement de la came; et Les figures 7 et 8 sont des vues partielles illustrant la structure et le fonctionnement de l'embrayage, lequel est debraye à la figure 7 et embrayé à la figure 8. On voit (figures 1 et 2) que l'appareil comporte deux turbines hydrauliques 1 et 2 du type à admission périphérique et à échappement axial avantageusement conformes a la demande de brevet français susvisé. Une conduite 3 d'admission de l'eau est raccordée à une moto-pompe (non figurée) qui fournit une pression de 3 à 5 bars par exemple avec un debit de 20-30 m3/ heure. La conduite 3 aboutit aux deux canaux distributeurs statoriques fixes des deux turbines respectives. L'échappement de l'eau s'effectue au moyen de conduits 101-201 respectivement, perpendiculaires au plan de la turbine et servant à plaquer l'appareil contre la paroi à peindre. Les arbres des rotors des deux turbines entraînent, par l'intermédiaire d'engrenages qui seront décrits en détail dans la suite, deux premieres brosses a rotation rapide 4 et 5 et deux secondes brosses à rotation plus lente 6 et 7. On voit, à la figure 2, que les engrenages, designés par le numéro de référence général 8, sont montés entre deux plaques 9 et 10 reliees entre elles par des entretoises telles que 11 et constituant une ossature de montage des différents organes de l'appareil. Un capot (non figuré) recouvre l'ensemble, tout en autorisant le passage des conduits, et contient avantageusement une matiere en mousse permettant a l'appareil d'avoir une flottabilité nulle. L'appareil est dirigé par un volant (non figuré), fixé à son capot. La figure 3 illustre en plan les cercles primitifs des engrenages. Les turbines 1 et 2 sont respectivement symbolisées par deux cercles 8 1-8 2 , representant des petits pignons (par exemple de 45 mm de diamètre primitif) montés sur les arbres rotoriques des turbines respectives. Ces pignons engrènent respectivement avec un petit pignon 83 (de 45 mm de diamètre primitif) et un grand pignon 84 (de 135 mm de diamètre primitif). Le pignon 83 engrenage avec un pignon 85 (ayant également 135 mm de diamètre primitif), lequel d'une part engrène avec un pignon 86 (ayant par exemple 66 mm de diamètre primitif), d'autre part, entraîne directement un pignon 87 (de 45 mm de diamètre primitif) monté sur son axe et engrenant lui-même avec un pignon 88 (de 135 mm de diamètre primitif).Le pignon 84 engrenage avec un pignon 89 (de 45 mm de diamètre primitif), qui engrène lui-même avec le pignon 86. Le pignon 88 engrène avec un pignon 90 (de 45 mm de diamètre primitif), lequel engrène à son tour avec un pignon 91 (de 135 mm de diamètre primitif) qui entraîne directement un pignon 92 (de 36 mm de diamètre primitif) monté sur son axe. Ce dernier engrenage avec un pignon 93 (de 45 mm de diamètre primitif), qui engrène à son tour avec deux pignons 94 et 95. Le pignon 94 (de 66 mm de diamètre primitif) engrène à son tour avec un pignon 96 (de 135 mm de diamètre primitif). Le pignon 95 a, dans l'exemple décrit, 135 mm de diamètre primitif. Les deux turbines tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, il est clair que les deux pignons 85 et 84 tourneront respectivement dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse : comme on l'expliquera dans la suite, ces deux pignons entraînent les premieres brosses à des vitesses de rotation par exemple égales à 1/3 de celle du rotor des turbines, soit 1000 tours/minute. De même, les deux pignons 96 et 95 tourneront respectivement dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse, et entraîneront les secondes brosses à des vitesses de l'ordre de 60 tours/minute. Il est évident que le pignon 86, entraîné à la fois par les pignons 85 et 89 dont l'entraînement s'effectue indirectement à partir des turbines 1 et 2, empeche toute variation relative de la vitesse de rotation d'une turbine par rapport à l'autre en cas d'inégalités dans l'alimentation en eau. Les deux couples de brosses prévues dans l'appareil tournent donc constamment à des vitesses identiques entre elles. A la figure 4, on a représente, vues en coupe,les deux plaques 9 et 10, fixées ensemble au moyen d'entretoises, telles que 11 et de vis 110. On voit que certains des pignons sont disposés au voisinage de la plaque 10 (85-92 et 95) tandis que les autres (87-88-90 et 91) sont disposés au voisinage de la plaque 9 . Cet étagement des pignons en deux niveaux reduit 1' encombrement de l'ensemble des engrenages. Le montage de l'une des deux premières brosses (4) a été représenté à la figure 4. On voit que la monture de la brosse 4 est fixée, au moyen de deux rondelles 41-42 et d'un écrou de blocage 43, sur un axe 44 qui tourill-onne dans deux bagues-paliers 45-46 respectivement montées dans les plaques 9-10. L'axe 44 est entraîné en rotation par le pignon 85 qui en est solidaire. Le pignon 91 entraîne le pignon 92, qui commande indirectement l'entraînement des deux secondes brosses (telles que 6), par l'intermédiaire d'un embrayage que l'on va -maintenant décrire, en se référant aux figures 4, 7 et 8. Le pignon 91 tourillonne dans une bague 910 montée dans la plaque 9 et est solidaire d'un fourreau 911 à l'inte- rieur duquel tourillonne, en position débrayée, l'axe 921 du pignon 92, lequel tourillonne par ailleurs dans une bague 920 montée dans la plaque 10. L'extrémité supérieure de l'axe 921 est munie d'une fente diamétrale 9210 et l'extrémité supérieure du fourreau 911 comporte, de son côté, une fente diametrale 9110 de largeur légèrement supérieure a celle de la fente 9210. Par ailleurs, l'extrémité supérieure de l'axe 921 est munie d'un trou filete dans lequel est fixé une vis 912 dont la tête sert de siege à une extrémité d'un ressort 913.L'autre extrémite de ce ressort appuie sur une rondelle 914 prolongée vers le bas par deux pieces de clavetage 9141 et 9142,dont la forme apparaîtra clairement en se référant plus particulierement aux figures 8 (où elles sont vues de face) et 7 (où la piece 9141 est vue de profil). On voit que la vis 912 traverse le trou central de la rondelle 914 et passe entre les deux pièces 9141 et 9142. La largeur totale de l'ensemble de clavetage 9141-9142,est égale au diamètre du fourreau 911, si bien que cet ensemble peut, lorsque les deux fentes 9210 et 9110 sont placées en coincidence (figure 7), pénétrer dans ces deux fentes et solidariser ainsi l'axe 921 et le fourreau 911.Lorsque cette solidarisation n' est pas realisée, le pignon 91 n'entraîne pas le pignon 92. Pour soulever la rondelle 914 afin de débrayer les pignons 91 et 92, il est prévu un étrier 915 prolongé par une tige de manoeuvre 916 montée sur la plaque 9, au moyen de paliers tels que 9160 fixés à ladite plaque et munis chacun d'un orifice dans lequel ladite tige est supportée de manière à pouvoir tourner autour de son axe. On voit, à la figure 2, que l'opérateur, en manoeuvrant l'extrémité coude de la tige 916, fait basculer l'étrier 915 autour de l'axe constitué par la tige. L'étrier 915 est muni à sa base de deux pièces 91619162, lesquelles, comme le montrent les figures 4 et 8, forment des épaulements qui viennent s'appliquer sous la rondelle 914, au voisinage du bord de celle-ci et maintiennent ainsi la rondelle soulevée. Pour embrayer, il suffit de faire basculer l'étrier, ce qui a pour effet de dégager les pieces 9161-9162 et de libe- rer la rondelle, que le ressort 913 applique alors contre la surface d'extrémité de l'axe 912 et du manchon 910 lorsque les clavettes 9141 et 9142 ont penétré dans les deux fentes en registre 9110 et 9210. On va maintenant décrire le montage et l'entraînement de la seconde brosse 6 en se référant tout d'abord à la figure 4. On voit quelle est munie d'un axe creux 60 et qu'elle est disposée à l'intérieur de la monture d'une troisième brosse 600, solidarisee en rotation à la monture de la brosse 6 par une tige 601 qui n'empêche pas, mais au contraire guide, le mouvement de translation verticale de la brosse 6 par rapport à la brosse 600. La monture de la brosse 600 forme un carter qui loge la monture de la brosse 6. Le fond 602 de ce carter constitue une grille dont les orifices permettent le passage des touffes de poils de la brosse 6. Le couvercle 603 de ce carter, fixé au corps du carter au moyen de vis 6030, forme un axe creux fixé et visse a la base d'un fourreau 61 solidaire du pignon 95. On voit que la brosse 600 est elle-même entourée d'une quatrième brosse 610 dont la monture, en forme de couronne, est fixée à la plaque 10 au moyen de vis 611-612 qui traversent des entretoises 613-614. Les extrémités des poils de la brosse fixe 610 et de la brosse rotative 600sont dans un même plan, tandis que celles des poils de la brosse rotative et a mouvement de translation alternatif 6 n'atteignent ce plan que lorsque la brosse 6 occupe sa position inférieure extrême. Le fourreau extérieur 61 tourillonne dans deux baguespaliers 62-63 montées dans les plaques 9 et 10 et est muni, à son extrémité superieure (figure 4 et 6) d'une fente 6100 ouverte au bord supérieur du fourreau 61 et dans laquelle coulisse une clavette 640 qui est elle-même soudee dans une rainure dont est muni un fourreau intérieur 64 le long d'une de ses génératrices. Le fourreau intérieur 64 est muni, au voisinage de son extrémité supérieure, d'une piece 641 ayant la forme d'une portion de couronne cylindrique plate délimitée par deux plans parallèles tangents à la surface extérieure du fourreau 64.La pièce 641 est munie de deux vis 6411 et 6412 disposees diamétralement et dont les têtes constituent deux galets qui cooperent avec deux cames 65-66 (figures 5 et 6) logées et fixées dans un chapeau 67 comportant une bride périphérique fixée à la plaque 9 au moyen de vis telles que 670. Le chapeau 67 est muni d'une ouverture centrale 671 à travers laquelle fait saillie le fourreau 64 et l'axe creux 60. On voit, aux figures 5 et 6, que les cames 65 et 66 ont la forme générale de couronnes cylindriques dont les surfaces en regard sont profilées en forme de vagues, de manière à former chacune quatre crêtes arrondies séparées par quatre creux arrondis. Au cours de la rotation du fourreau 64 (entraîné par le fourreau 61 grâce à la clavette 640), les galets formés par les vis 6411 et 6412 sont coincés entre les deux surfaces profilees en regard et glissent sur ces surfaces, si bien que le fourreau 64 subit ainsi une translation alternative périodique parallèle a son axe, à raison de quatre périodes par tour. Cette translation alternative, obtenue de maniere très simple, s'effectue sans heurt et ne subit aucune variation au cours du temps, aucun ressort de rappel n'étant utilisé. Le dispositif constitué par l'arbre tournant 64 muni de galets 6411-6412 et par les cames 65 et 66 pourrait faire l'objet d'applications diverses : marteau piqueur, outillages pour travaux publics, ou autres, dans lesquelles on a besoin d'engendrer un mouvement de rotation accompagné d'un mouvement alternatif de translation parallele à l'axe de rotation et syn chromisé sur celui-ci. La fourreau 61 entraîne en rotation la monture de la brosse 600, tandis que le manchon 64 entraîne en rotation et en translation alternative la monture de la brosse 6, par 1 'intermé- diraire de l'axe creux 60 , le manchon 64 étant serré entre la surface de la brosse 6 et la bride supérieure formee par l'axe 60. L'axe 60 forme, a son extrémité supérieure une cuvette 60a dans laquelle s'engage un tube fixe 60E, muni à sa base d'une bride 60c cooperant avec un joint d'étanchéité 604. Une bague de retenue tournante 60201 solidarisée à la cuvette 60a par une vis 6021, forme un joint tournant avec la bride 60c , tandis qu'un collier 605, relié au chapeau 67 par une goupille 6050,assure le serrage d'un tuyau souple 606 sur le tube 60b. Le collier 605 est immobilise en rotation mais subit une translation alternative en même temps que l'axe 60. Le tuyau souple, raccordé à un réservoir de peinture non figuré, amène la peinture, par le canal de l'axe creux 60, dans le carter forme par la brosse 600. On voit que la brosse 600 emprisonne la peinture ap pliquée sur la surface à peindre par la brosse 6. En outre elle homogénéise etlisse la couche de peinture déposée. La brosse 610 empèche la diffusion de la peinture qui aurait pu s'échapper à la base des touffes de la brosse 600. Il va de soit que diverses modifications pourront être apportées à l'appareil décrit et représenté, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. En particulier, il peut être prévu une ou plusieurs turbines associées chacune à un couple de brosses, dont la seconde, qui est une brosse rotative et à translation alternative,sera entouree d'une brosse rotative, mais ne subissant pas de translation alternative, de préférence entourée à son tour d'une brosse fixe. La vitesse de rotation de la première brosse n'est nullement critique et pourra varier dans des limites relativement importantes. Celle de la deuxieme brosse pourra s'écarter de 10 ou 20 % de la valeur indiquee de 60 tours par minute. REVENDICATIONS 1- Appareil d'application de peinture sous l'eau comportant une première brosse, entraînée par une turbine hydrau lequel vitesse relativement grande et une seconde brosse, entraînée par l'intermédiaire d'un engrenage démultiplicateur a une vitesse sensiblement plus faible, de l'ordre de quelques dizaines de tours par minute et montée pour subir un mouvement alternatif de translation parallèle à son axe de rotation, ladite seconde brosse étant montée dans un carter, lui-même agencé pour tourner en synchronisme avec la seconde brosse sans subir ladite translation, laquelle fait passer les poils de la seconde brosse a travers une grille qui ferme ledit carter à sa base, ledit carter étant en communication avec un reservoir de peinture, caractérisé en ce que la seconde brosse est entouree par une troisième brosse concentrique, de poils légèrement plus longs,qui quitourne en synchronisme avec la seconde brosse sans subir de mouvement alternatif de translation. 2- Appareil selon la revendication 1, caractérise en ce que la monture de la troisième brosse est constituée par ledit carter. 3- Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par une quatrième brosse fixe qui entoure la troisième. 4- Appareil selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le mouvement alternatif de la seconde brosse comporte au moins quatre périodes complètes par tour de rotation desdites seconde et troisième brosses. 5- Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, carac terisé en ce que ledit mouvement alternatif est commande par deux cames ayant la forme générale de couronnes cylindriques superposées dont les surfaces en regard sont profilées en forme de vagues, de manière à former chacune quatre cretes arrondies séparées par quatre creux arrondis, deux galets, solidaires d'un arbre tournant en synchronisme avec ladite seconde brosse, cooparant avec les deux dites surfaces profilées. 6- Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caracterise en ce que ladite turbine est du type à échappement axial et possède un orifice d'évacuation muni d'une tuyere disposée axialement et contribuant à assurer le placage de l'appareil contre la paroi à peindre. 7- Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel un engrenage commande la rotation de la seconde et de la troiseme brosses à partir de la rotation du rotor de la turbine, caractérisé en ce que ledit engrenage comprend deux pignons menant et mené dont l'engrènement est commandé par un embrayage comportant : un axe solidaire du pignon mene ; un fourreau qui entoure ledit axe et est solidaire du pignon menant, ledit axe et ledit fourreau ayant à une extrémité des fentes diametrales susceptibles d'entrer en registre ; une pièce de commande munie d'un organe de clavetage qui pénetre dans les fentes en registre pour solidariser ledit axe avec ledit fourreau ; et des moyens de soulever la pièce de commande pour degager l'organe de clavetage et de la rappeler élastiquement en position de clavetage. 8- Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, comportant deux turbines hydrauliques entraînant chacune, par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages, au moins une première, une seconde et une troisième brosses, caractérisé en ce que les deux jeux d'engrenages ont un pignon commun.