Brevet FR2473911A1 — publié le 19810724

On connaît, notamment par les demandes de brevets français visées ci-après au nom du meme Demandeur, des appareils comportant un outil actionné par une turbine hydraulique à échappement axial et destine à effectuer un certain travail sur une surface verticale, en particulier la coque diun navire. On se référera, entre autres, aux deux demandes déposées le 3 Août 1979, respectivement pour "Appareil de nettoyage sousmarin" sous le n" 79.19937 et pour "Appareil de peinture sousmarine comportant des brosses rotatives entrainées par une ou plusieurs turbines hydrauliques" sous le n" 79.19938. Ces appareils sont actuellement manipulés par des plongeurs qui les déplacent dans l'eau de manière à assurer un balayage convenable dè la surface à travailler. Le jet d'eau qui sort de l'échappement axial des turbines assure le placage des outils sur ladite surface et le jet d'échappement peut aussi être utilisé pour fournir la force assurant les déplacements des appareils, mais un guidage de ces déplacements par le plongeur reste indispensable. L'invention vise à supprimer complètement la nécessité onéreuse de faire appel à des plongeurs et la contrainte de travailler uniquement sur des surfaces immergées. Elle a pour objet une installation combinant des appareils du genre susvise à un dispositif à treuil assurant un balayage commandé par un simple opérateur par exemple placé sur le pont du navire. Suivant l'invention, l'installation comprend au moins un appareil muni d'un outil actionné par une turbine hydraulique à échappement axial et une tubulure d'amenée d'eau sous pression à la turbine et est caractérisée par un treuil sur lequel s'enroule et à partir duquel se déroule verticalement ladite tubulure, à laquelle ledit appareil est suspendu, par une ossature agencée pour assurer la suspension du treuil à une distance prédéterminée de la surface verticale à travailler et son guidage en translation horizontale, par un organe de positionnement par rapport au treuil de la portion de ladite tubulure située dans un plan vertical et par des moyens d'assurer et de commander la rotation du treuil dans les deux sens pour dérouler ou enrouler ladite tubulure. Suivant une particularité importante de l'invention, ladite ossature comprend deux roues supérieures verticales qui coopèrent avec un chemin de roulement horizontal attache en haut de la surface verticale à travailler et deux roues inférieures horizontales en appui direct sur ladite surface sous l'effet du poids du treuil et de l'ossature de suspension. Suivant une autre particularité importante de l'invention, lesdits moyens d'assurer et de commander la rotation du treuil comportent un contre-poids variable constitué par un réservoir raccordé à une conduite d'amenée d'eau sous pression à débit réglable et à une conduite d'échappement libre. D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'invention, apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après. Au dessin annexé La figure 1 représente schématiquement, en élévation latérale, une installation conforme à un mode d'exécution pré féré de l'invention, que La figure 2 représente une élévation frontale avec coupe partielle. L'installation de brossage représentée aux figures 1 et 2 comporte un treuil constitue d'un tambour 10 enrouleur de tuyaux, d-ont l'axe 11 tourne dans un palier 12 et entraîne en même temps en rotation un cylindre 13 qui sert d'enrouleur à un câble 20, destiné à provoquer la montée ou la descente d'un contre-poids 21 constitué par un réservoir d'eau. A titre d'exemple non limitatif, on a représenté, à la figure 2, quatre tuyaux flexibles 35 - 36 - 37 - 38 qui s'enroulent autour du-moyeu du tambour 10. Ces tuyaux, avantageusement en toile et du genre manche à incendie, s'enroulent chacun sur eux-mêmes et sont juxtaposés entre les deux flasques du tambour. A titre d'exemple, le diamètre extérieur du moyeu sera égal à 50 cm et on pourra enrouler chaque tuyau sur une trentaine de mètres. L'axe 11 est creux et relié, d'une part, par un joint tournant 14 à une conduite 15 d'amenée d'eau sous pression, d'autre part, à des conduites radiales 160 à 163, réparties le long de l'axe et dont chacune est raccordée, de manière amovible et non figuré, au tuyau correspondant. Le palier 12 et, avec lui, l'ensemble du treuil, est supporte par une ossature qui en permet la translation horizontale guidée le long de la paroi verticale à brosser (muraille M constituée par la coque du navire). Comme on le voit aux figures 1 et 2, cette ossature supporte rotativement, à son extrémité supérieure, deux roues verticales 31 - 32 dont les axes sont perpendiculaires à celui du treuil et, à son extrémité inférieure, deux roues horizontales 33 - 34 dont les axes sont également perpendiculaires à celui du treuil. Les roues supérieures 31 - 32 coopèrent avec un rail 40, ayant par exemple une section en U, en alliage léger ou en acier, faisant partie d'un chemin de roulement 4, d'une longueur de 3 m par exemple, que l'on peut suspendre par des bouts 41 42 à la rambarde R du navire. Du fait du poids du treuil et de la liberte laissée aux roues supérieures dans le rail 40, les roues inférieures s'appuient constamment sur la muraille M au cours de la translation horizontale de l'ossature et du treuil, ce qui a pour effet de maintenir un écartement constant entre le treuil et la muraille. Les portions de tuyaux situees dans un plan vertical sont positionnées par rapport au treuil au moyen d'une piece 39 qui fait partie de l'ossature 3, se trouvent ainsi maintenues à une distance d'environ 10 cm de la muraille. L'ossature 3 comporte par exemple essentiellement un cadre 300 dont la traverse supérieure supporte les roues 31 et 32 et deux membrures 301 perpendiculaires au plan de ce cadre. Ces membrures supportent, à leur extrémité inférieure, les roues 33 et 34 et, au voisinage de ladite extrémité, la piece 39 qui peut être constituée par une grille d'inclinaison réglable entre les éléments de laquelle sont guidés les tuyaux. On voit, à la figure 2, que ces portions de tuyaux, symbolisées par des lignes en trait mixte, dont la divergence a eté fortement exagérée au dessin, servant à alimenter en eau sous pression les turbines respectives que comportent quatre appareils de brossage 5, 6, 7 et 8. Ces appareils sont avantageusement du type décrit dans la demande de brevet français n" 89.19937 susvisée. Ils sont donc essentiellement constitués chacun d'au moins une turbine à eau entraînant au moins un couple de brosses (telles que 51 - 52) tournant en sens inverse à une vitesse de 1000 tours/minute et dont l'échappement 53, dirigé axialement et perpendiculairement au plan de la surface à brosser, assure, par rédaction, le placage des brosses sur ladite surface. Il va de soi que l'invention couvre l'utilisation, dans la combinaison décrite, de tout appareil de brossage équivalent,c'est-à-dire fonctionnant au moyen de turbines à eau dont l'échappement est apte à assurer automatiquement le placage desbrosses sur la surface à nettover. sans qu'il soit nécessaire qu un plongeur effectue la manipulation de ces appareils. Toutefoisl l'utilisation de l'appareil de brossage qui fait l'objet de la demande de brevet susvisée constitue le mode d'exécution préfére de l'invention. De préférence, cet appareil est réalisé avec une seule turbine entraînant un seul couple de brosses, et plusieurs appareils (quatre dans l'exemple décrit) sont alimentés en paral lèle et accouplés mécaniquement entre eux, au moyen d'une pièce 54 qui assure leur positionnement en vue de balayer une bande continue. Bien que le treuil décrit puisse etre entraine en rotation au moyen d'un moteur approprié quelconque associé à un réducteur de vite-sse accouplé à l'axe 11 et, en particulier, par une turbine à eau branchée, comme la conduite 15, sur le collecteur d'incendie de bord, on préfère. comme illustré au dessin, utiliser, pour la remontée et la descente des tuvaux, un contrepoids variable d'un type particulier, que l'on va maintenant décrire. On voit que ce contre-poids 21 est un réservoir d'eau muni d'un couvercle 22 ajouté en 221 pour réaliser des entres d'air, auquel est attaché le câble 20. Le fond du réservoir est relié à un conduit horizontal d'ëchaipement 23 dont l'extrémité, avantaaeusement munie d'une rampe d'arrosage, est placée à quelques centimètres de la muraille M, afin d'en.assurer l'arrosage permanent. Le réservoir est alimenté en eau sous pression à sa partie superieure par un conduit 24 raccordé au collecteur incendie du navire. Une vanne "quart-de-tour" 25 (figurée, pour la commodite du dessin, au voisinage du réservoir) est commande depuis le bord par un volant qui permet de regler le débit d'eau amené dans le réservoir. Le fonctionnement de l'installation que l'on vient de décrire est le suivant Pour effectuer une passe verticale complete de brossage (obtenue par exemple au moyen de deux allers et retours des appareils) une section de chemin de roulement 4 est mise en place à l'endroit approprié de la coque du bâtiment, étant entendu que la passe verticale suivante pourra par exemple s'effectuer avec la même installation en démontant et en remontant le chemin de roulement, ou bien en prévoyant un chemin de roulement disposé sur toute la longueur de la rambarde. Le treuil étant en place, les raccordements effectués et le réservoir étant vide, les appareils descendent sous l'effet de leur propre poids, mais ne sont pas encore alimentes. On ouvre alors la vanne 25 et une vanne (non figurée) qui alimente les tubulures. L'ouverture de la vanne 25 a pour effet de provoquer la descente du contre-poids, qui entraîne la rotation du treuil et le ré-enroulement des tuyaux. Le debit d'amenée d'eau, sous une pression de 7 bars par exemple, dans le reservoir,est en effet très superieur au debit d'échappement libre et le remplissage du réservoir est très rapide. Au cours de cette remontee les brosses travaillent. A la fin de la remontée, on ferme la vanne 25, ce qui a pour effet de vidanger le réservoir 21. Grâce à l'admission d'air par les orifices 221, le réservoir se vide tres rapidement et la remontée des appareils de brossage s'effectue par exemple à une vitesse de 20 m à 40 par mn. Une nouvelle descente peut alors s'effectuer. Au cours des remontées successives, les appareils de brossage sont en service et assurent un complément de nettoyage de la bande déjà brossée au cours de la descente précédente. Le volume du réservoir (80 à 100 1. par exemple) est suffisant pour que le poids d'eau assure la remontée des appareils; le treuil, etant constitué au moyen d'une ossature en tube, donc très léger (35 kg. dans une réalisation concrète), a une faible inertie. On peut finalement obtenir sans difficulté une vitesse de descente des tuyaux et des appareils de brossage qui y sont suspendus, de l'ordre de 10 m à 20 m par mn par exemple, ce qui donne un temps de descente de quelques minutes au maximum le long de la muraille M. Lors de chaque descente, à l'exclusion de la première, une bande de 1 m 70 de largeur par exemple est nettoyée. Il est evident que l'opérateur peut commander la vitesse de descente ou de remontée en agissant sur le degre d'ouverture de la vanne; il peut même, au besoin, obtenir l'arrêt de la translation des appareils de brossage à un niveau donné. Lorsqu'une passe ayant été effectuée, les appareils de brossage sont remontés, l'opérateur fait subir au treuil une translation adéquate le long du chemin de roulement par exemple, en poussant sur l'ossature depuis le pont au moyen d'une barre. On notera que l'opération de brossage n'exige pas que la surface à nettoyer soit dans l'eau : la partie mobile de 1'installation est, en effet, suffisamment légère pour que ses déplacements puissent être obtenus hors de l'eau et l'arrosage permanent de la surface par 1 'échappement 23 évite le travail des brosses à sec. L'alimentation des turbines se fait depuis le bâtiment et l'échappement, même dans l'air, assure le maintien des brosses en position de travail. Dans le cas d'un navire en mer, le fonctionnement est le même, car le contre-poids n'est jamais immerge, se trouvant toujours au-dessus de la ligne de flottaison, compte-tenu du rapport des diamètres entre le tambour 10 et le cylindre 13. Il va de soi que des modifications pourront être apportées à l'installation décrite et representee, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. Des applications autres que celle décrite pourront par ailleurs être envisagées, les brosses pouvant, en particulier, être remplacées par un autre outil apte à être actionné par des turbines à eau, par exemple l'appareil de peinture decrit dans la demande de brevet susvisée n" 79.19938. REVENDICATIONS 1. Installation destinee à effectuer un certain travail sur une surface verticale, comportant au moins un appareil (5) muni d'un outil (51) actionné par une turbine hydraulique à échappement axial (53) et une tubulure (35) d'amenée d'eau sous pression à la turbine, caractérisée par un treuil (10)sur lequel s'enroule et à partir duquel se déroule verticalement ladite tubulure, à laquelle ledit appareil est suspendu,par une ossature (3) agencée pour assurer la suspension du treuil à une distance prédéterminée de la surface verticale à travailler et son guidage en translation horizontale,par un organe (39) de positionnement par rapport au treuil de la portion de ladite tubulure situee dans un plan vertical et par des moyens (20 - 21) d'assurer et de commander la rotation du treuil dans les deux sens pour derouler ou enrouler ladite tubulure. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite ossature (3) comprend deux roues supérieures verticales (31) qui coopèrent avec un chemin de roulement horizontal (4) attaché en haut de la surface verticale à travailler et deux roues inférieures horizontales (33) en appui direct sur ladite surface sous l'effet du poids du treuil et de l'ossature de suspension. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisee en ce que lesdits moyens d'assurer et de commander la rotation du treuil comportent un contre-poids variable constitué par un réservoir (21) raccordé à une conduite (24) d'amenée d'eau sous pression à débit réglable et à une conduite (23) d'échappement libre. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, cara ctérisée en ce que ledit treuil (10) est agence pour autoriser l'enroulement simultané de plusieurs tuyaux independants juxtaposés, alimentés en eau sous pression au moyen d'un distributeur constitué par l'axe creux du treuil et par des conduites radiales debouchant sur ledit axe creux. 5. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite conduite d'échappement (23) à son extrémité disposee et agencée de maniere à arroser en permanence la surface à travailler. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits appareils sont des appareils de brossage du type comportant au moins une turbine hydraulique du type à écoulement axial, logee dans un carter plat et un couple de brosses montées sur la face du carter opposée à l'orifice d'évacuation du fluide moteur de la turbine et entraînées en sens inverse l'une de l'autre à grande vitesse par le rotor de la turbine, par l'intermédiaire de pignons démultiplicateurs contenus dans le carter. 7. Installation selon l'une des revendications 4 ou 6, caractérisée par l'accouplement mécanique de plusieurs appareils effectuant des passes contiguës et dont les turbines sont alimentées par lesdits tuyaux indépendants.