Brevet FR2500334A1 — publié le 19820827

L'invention concerne une tête d'aspersion destinée à l'application d'un film de liquide sur la face interne de corps creux, en particulier pour nettoyer des corps creux, de préférence des tonneaux, dans laquelle un corps creux tournant muni de buses sur son pourtour est monté sur une pièce tubulaire qui peut être reliéepar une de ses extrémi- tés à une conduite sous pression pour le liquide. Dans une tête d'aspersion connue de ce genre, le corps rotatif est constitué par un cylindre creux fermé d'un côté, dans l'extrémité ouverte duquel est monté un couvercle à vis annulaire. La pièce tubulaire pénètre à l'intérieur du cylindre creux par l'ouverture du couvercle. L'extrémité du tube qui se trouve à l'intérieur du cylindre creux est conformée en collerette radiale externe qui, conjointement avec la paroi interne du cylindre creUXSla pBxsexiznedelapwentubu- ladre, le couvercle à vis et des billes placées entre eux, constitue un roulement à billes pour le corps rotatif. Ces têtes d'aspersion fonctionnent sous des pressions de liquide élevées et sont utilisées par exemple pour le nettoyage de corps creux tels que les tonneaux ou analogues. Le corps rotatif est mis en rotation par la pression élevée du liquide de nettoyage qui s'échappe des buses. Au cours du nettoyage du corps creux, le liquide de nettoyage et la texte d'apsersion s'encrassent progressivement, de sorte que dans la tête d'aspersion connue le roulement à billes est bouché peu à peu par des particules de crasse et la tête d'aspersion s'arrête. Si, au cours du nettoyage, la tête d'aspersion est tenue non pas verticalement mais en position inclinée, le temps jusqu'à l'arrêt de la tête d'aspersion diminue nettement. Une fois que le corps rotatif est arrêté, il faut arrêter la pompe à liquide, démonter la tête d'aspersion, la nettoyer et la remonter ce qui entraîne des arrêts prolongés.Un autre inconvénient de la tête d'aspersion connue est que toutes les pièces, y compris les billes du roulement doivent être en matériau qui ne rouille pas car elles sont au contact du produit de nettoyage. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précites en réalisant une tête dtaspersion qui assure, même sous des conditions difficiles, une durée d'utilisation prolongée. Suivant l'invention, la tête d'aspersion est caractéri- sée en ce que la pièce tubulaire constitue un arbre creux, de préférence fermé à l'autre extrémité et comportant des ouvertures de sortie latérales pour le liquide, en ce que l'arbre creux traverse le corps tournant par des perçages axialement alignés, et en ce que le corps rotatif est positionné radialement au moyen de ses perçages sur l'arbre creux et s'appuie axialement sur des organes d'appui montés sur l'arbre creux de part et d'autre du corps rotatif, et de préférence immobilisés en coulissement relativement a l'arbre creux. Ainsi, on évite que le corps tournant bascule et on assure un fonctionnement irréprochable même si la tête d'aspersion est inclinée. La pression axiale élevée n'a pas a être absorbée, en même temps que les forces radiales, par un seul roulement à billes axial comme dans la tête d'aspersion connue, on parvient, tout au contraire, à séparer les forces qui s'exercent sur les paliers, des surfaces d'appui étant prévues en propre pour les forces radiales et les forces axiales. Un autre avantage est qu'on n'a pas besoin d'éléments de support additionnels tels que des corps de roulement, des billes de roulements à billes et analogues. Selon une autre particularité de l'invention, pour la formation d'un film de liquide servant au positionnement du corps tournant, un jeu est prévu tant entre l'arbre creux et les perçages axiaux du corps tournant, qu'entre les organes d'appui et le corps tournant. Ceci conduit à l'avantage que le corps rotatif flotte sur un coussin formé avec le liquide projeté par la tête d'aspersion, ce qui procure d'une part une vitesse de rotation du corps tournant nettement plus élevée que celle assurée par la tête d'aspersion connue et d'autre part une vitesse d'écoulement du liquide plus grande. On améliore ainsi la qualité et la rentabilité du nettoyage des tonneaux ou corps creux analogues effectué au moyen de la tete d'aspersion selon l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'orga- ne d'appui qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux est placé après le corps tournant, est constitué par-un bouchon d'obturation inséré dans l'alésage de l'arbre creux et immobilisé en déplacement axial, et en ce que ce bouchon fait saillie radiale relativement au pourtour extérieur de l'arbre creux. Le bouchon d'obturation peut être vissé ou enfoncé à force dans l'extrémité à obturer de l'arbre creux ; une sécurité axiale additionnelle peut être prévue sous forme d'une goupille traversant à la fois l'arbre creux et le bouchon d'obturation. Selon une autre particularité de l'invention, l'organe d'appui qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux est placé après le corps tournant, est constitué par une collerette dépassant vers l'extérieur, aménagée à l'extrémité fermée de l'arbre creux. Dans cette exécution l'arbre creux et l'organe d'appui sont usinés d'un seul tenant, le perçage interne de l'arbre creux n'allant que d'une extrémité jusqu'à l'ouverture latérale la plus éloignée de cette extrémité. Selon une autre particularité de l'invention, l'organe d'appui qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux est placé après le corps tournant, est constitué par un capuchon d'obturation coiffant l'arbre creux. Par ailleurs, il est prévu selon l'invention que le corps d'appui qui, vu dans le sens de circulation du liquide dans l'arbre creux se trouve en avant du corps tournant, est constitué par un disque qui dépasse radialement l'arbre creux et s'appuie radialement contre l'arbre creux. On peut immobiliser axialement ce disque sur l'arbre creux, au moyen d'un jonc d'arrêt engagé dans une gorge de l'arbre creux. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'orga- ne d'appui qui, vu dans le sens de circulation du liquide dans l'arbre creux est placé en avant du corps tournant, est constitué par un écrou vissé sur le filetage extérieur de l'arbre creux, prévu pour le raccordement à une conduite sous pression. Cette réalisation est d'un usinage très simple et elle est particulièrement avantageuse si le raccordement à une conduite sous pression nécessite un filetage externe. Dans le cas o! la conduite sous pression possède ellemême un filetage externe comme filetage de raccordement, il est avantageux selon l'invention que le corps d'appui qui, vu dans le sens de circulation du liquide dans l'arbre creux est placé en avant du corps tournant, soit constitué par un écrou qui comporte un filetage interne pour le raccordement d'une conduite sous pression et qui est vissé sur un filetage externe de l'arbre creux et s'appuie éventuellement contre un épaulement de l'arbre creux. Par ailleurs, selon une autre particularité de l'invention, le corps tournant présente au moins une rangée de buses régulièrement réparties sur la longueur axiale du corps tournant, les axes de perçage des buses se trouvant dans un plan parallèle à l'axe de rotation du corps tournant et se coupant de préférence en un point situé à l'extérieur du corps tournant. On parvient ainsi à une répartition régulière du liquide dispersé à l'intérieur du corps creux. Enfin, selon une autre particularité de l'invention, le corps tournant est cylindrique, les buses débouchent dans une dépression axiale sur le pourtour du corps tournant, et le bord de la dépression vers lequel est dirigé le liquide sortant des buses est biseauté à partir du pourtour du corps tournant. Ceci procure une dispersion régulière du liquide. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - La figure 1 est une vue en coupe d'un premier exemple de réalisation - La figure 2 est une vue en coupe d'un second exemple de réalisation - La Figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation pour l'extrémité fermée de l'arbre creux ; et - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 1. Selon un premier exemple de réalisation, la tête d'aspersion selon l'invention se compose d'un arbre creux 1 sur lequel est monté rotativement un corps tournant 2. L'arbre creux 1 est ferme à l'une de ses extrémités par un bouchon d'obturation 3 vissé dans cette extrémité, tandis que son autre extrémité présente un filetage externe 24 qui sert au raccordement à une conduite sous pression. Selon les dimensions de la conduite sous pression d'une part et celles de l'arbre creux 1 d'autre part, le filetage externe 24 peut constituer lui-même le filetage de raccordement à la conduite sous pression, ou alors on visse sur le filetage externe 24 un raccord approprié à la conduite sous pression. Le bouchon d'obturation 3 comporte une collerette 4 qui d'une part s'appuie contre l'extrémité de l'arbre creux 1 et qui, par ailleurs, fait saillie relativement au pourtour externe dé l'arbre creux 1. La partie de collerette 4 en saillie relativement à l'arbre creux 1 constitue un organe d'appui latéral 5 pour le corps tournant 2. Le corps tournant 2 est constitué par un cylindre creux 6 dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre creux 1. Des disques annulaires 7, 7' sont montés chacun dans l'une des extrémités du cylindre creux 6. Un de ces disques peut être d'un seul tenant avec le cylindre creux 6. Les deux disques annulaires 7, 7' présentent chacun un alésage central 8, 8' dont le diamètre est plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre creux 1. Le corps tournant 2 est enfilé sur l'arbre creux 1 et vient s'appuyer latéralement par un disque annulaire 7' contre l'organe d'appui 5 à l'extrémité fermée de l'arbre creux 1. L'arbre creux 1 comporte des ouvertures de sorties la térales 9 qui communiquent avec l'intérieur du corps tournant 2 lorsque celui-ci est enfilé De plus, l'arbre creux 1 présente un décrochement 10 auquel se raccordent une rainure Il et ensuite le filetage externe 24 à l'extrémité ouverte de l'arbre creux 1. Le décrochement 10 est au voisinage de la paroi latérale du corps tournant 2 qui est dirigée vers l'extrémité ouverte de l'arbre creux 1. Un disque 12 est enfilé sur le décrochement 10 et s'appuie contre l'épaulement qui limite le décrochement sur l'arbre creux 1 et qui est arrêté dans le sens axial par un jonc d'arrêt 23 engagé dans la rainure 11. La baguer constitue l'organe d'appui du corps tournant 2 du côté ouvert de l'arbre creux 1.La dimension axiale du corps tournant 2 est un peu plus faible que la distance axiale entre la bague 12 et la collerette 4, de sorte qu'il y a jeu axial entre le disque annulaire 7' et l'organe d'appui 5, ainsi qu'entre le disque annulaire 7 et l'organe d'appui constitué par la bague 12 ; pour plus de clarté ce jeu a été exagéré dans les dessins. La figure 2 montre un deuxième exemple de réalisation de la tête d'aspersion selon l'invention. Selon cette variante, l'alésage interne 13 de l'arbre creux 1 ne s'étend que d'une extrémité de l'arbre jusqu'aux ouvertures de sortie latérales 9 et l'autre extrémité de l'arbre est fermée. Sur l'extrémité fermée de l'arbre est aménagée une collerette proéminante 14 qui constitue l'un des organes d'appui late- raux du corps tournant 2. L'autre organe d'appui latéral est constitué par un écrou 15 qui comporte un filetage de raccor dement pour la conduite sous pression et qui est vissé sur un décrochement fileté extérieurement 10' de l'arbre creux 1 jusque contre un épaulement de l'arbre creux 1. Selon une autre variante de la tête d'aspersion selon l'invention l'arbre creux 1 peut être constitué par un tube muni de perçages transversaux 9 et fermé à l'une de ses extrémités par un capuchon d'obturation 16. Le capuchon d'obturation 16 peut être vissé extérieurement sur l'arbre creux 1 comme représenté à la figure 3. L'autre extrémité de l'arbre creux 1 comporte, comme représenté à la figure 2, un filetage externe sur lequel est vissé un raccord pour la conduite sous pression. Le capuchon d'obturation et le raccord constituent dans ce cas les organes d'appui latéral pour le corps tournant 2. Si la tête d'aspersion doit être raccordée à une conduite sous pression dont le raccordement exige un filetage externe, une variante appropriée de la tête d'aspersion consiste en un tube comportant des perçages transversaux et portant à l'une de ses extrémités le filetage externe nécessaire au raccordement, tandis que son autre extrémité est obturée par un capuchon d'obturation vissé sur l'extérieur ou un bouchon d'obturation vissé à l'intérieur, et un corps tournant enfilé sur le tube, et positionné axialement sur le tube par un écrou vissé sur le filetage externe, le corps tournant ayant du jeu avec le tube et le capuchon d'obturation ou le bouchon d'obturation ainsi qu'avec l'écrou. La face externe du cylindre creux 6 présente une ou plusieurs dépressions axiales 17 dans lesquelles débouchent des buses 18 qui traversent la paroi du cylindre creux 6. Les buses 18 sont constituées par des alésages dont les ouvertures sont réparties régulièrement sur la longueur axiale des dépressions correspondantes. Les axes de ces alésages se trouvent dans un plan parallèle à l'axe de rotation du corps tournant 2 et se coupent en un point situé en dehors du corps tournant 2. Les dépressions 17 présentent une face perpendiculaire au plan des axes des buses, dans laquelle débouchent les buses. De plus la limite des dépressions 17, située dans la direction du liquide sortant des buses est biseautée (voir figure 4). Le corps tournant 2 peut en outre comporter des perçages radiaux, eux aussi répartis régulièrement en direction axiale. Quand la tête d'aspersion selon l'invention est raccordée à une conduite sous pression et qu'un liquide, par exemple un liquide de nettoyage pour tonneaux ou analogues est comprimé par une pompe dans la tête d'aspersion, le liquide pénètre par l'arbre creux 1 et par ses ouvertures de sortie latérales 9 dans l'espace interne du corps tournant 2 d'où il sort à son tour par les buses 18 d'une part, d'autre part par le jeu de palier entre le corps tournant 2 et l'arbre creux 1, par les perçages 8, 8' entre les disques annulaires 7, 7' et les deux organes d'appui latéral respectifs. De ce fait, le corps tournant flotte sur un film de liquide et tourne autour de son propre axe par la disposition des buses. Les pressions utilisées sont très élevées, jusqu'à 10 bar, ce qui permet d'obtenir des vitesses élevées du corps tournant, de l'ordre de 10.000 tours/min. et au-delà. La sollicitation des surfaces de palier et d'appui du corps tournant est très faible et ne se modifie que de façon insignifiante lorsqu'on incline la tête d'aspersion. Comme le liquide de nettoyage sort par le jeu des paliers, on diminue fortement l'usure des surfaces de palier et d'appui et on empêche par ailleurs tout encrassement. REVENDICATIONS 1. Tête d'aspersion servant à appliquer un film de liquide sur la face interne de corps creux, en particulier pour nettoyer des corps creux, de préférence des tonneaux, dans laquelle un corps creux tournant (2) muni de buses (18) sur son pourtour, est monté sur une pièce tubulaire (1) qui peut être reliée par une de ses extrémités à une conduite sous pression pour le liquide, caractérisée en ce que la pièce tubulaire constitue un arbre creux (1) de préférence fermé à l'autre extrémité, et comportant des ouvertures de sortie latérales (9) pour le liquide, en ce que l'arbre creux 1 traverse le corps tournant (2) par des perçages (8, 8') axialement alignés, et en ce que le corps tournant (2) est positionné radialement au moyen de ses perçages (8, 8') sur l'arbre creux (I) et s'appuie axialement sur des organes d'appui (5, 12, 14, 15, 16) montés sur l'arbre creux (1) de part et d'autre du corps tournant (2) et de préférence immobilisés en coulissement relativement à l'arbre creux (1). 2. Tête d'aspersion selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour la formation d'un film de liquide servant au positionnement du corps tournant (2), un jeu est prévu tant entre l'arbre creux (1) et les perçages axiaux (8, 8') du corps tournant (2) qu'entre les organes d'appui (5, 12 ; 14, 15 ; 16) et le corps tournant (2). 3. Tête d'aspersion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'organe d'appui (14, 15, 16) qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux, est placé après le corps tournant (2) est constitué par un bouchon d'obturation (4) inséré dans l'alésage de l'arbre creux (1), et immobilisé en déplacement axial, et en ce que le bouchon (4) fait saillie radiale relativement au pourtour extérieur de l'arbre creux (1). 4. Tête d'aspersion selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'appui (14, 15, 16) qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux est placé après le corps tournant (2), est constitué par une collerette (14) dépassant vers l'extérieur, aménagée à l'extrémité fermée de l'arbre crexix (1). 5. Tête d'aspersion selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'appui (14, 15, 16) qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux, est placé après le corps tournant (2), st constitué par un capuchon d'obturation (163 coiffant l'arbre creux (1). 6. Tete d'aspersion selon 1 une des revendications 1 à SI caractérisée en ce que l'organe d'appui (12, 15) qui, vu dans le sens de circulation du liquide dans l'arbre creux se trouve en avant du corps tournant (2) est constitué par un disque (12) qui dépasse radialement l'arbre creux et s' appuie contre un épaulement de l'arbre creux ( 7. Tête d'aspersion selon l'une des revendications 1 a 5, caractérisée en ce que. l'organe d'appui (12, 15) qui, vu dans le sens de circulation du liquide dans arbre creux, st placé en avant du corps tournant (2), est constitué par un écrou vissé sur le filetage extérieur de l'arbre creux prévu pour le raccordement d'une conduite sous pression. 8. Tête d'aspersion selon l'une des revendications 1 a 5, caractérisée en ce que l'Sane d'appui (12, 15) qui, vu dans le sens de la circulation du liquide dans l'arbre creux, est placé en avant du corps tournant (2), est constitué par un écrou (15) qui comporte un filetage interne pour le raccordement d'une conduite sous pression et qui est vissé sur un filetage externe de l'arbre creux (1), et s'appuie Even- tuellement contre un épaulement de l'arbre creux (1). 9. Tête d'aspersion selon l'une des renvendications précédentes, caractérisée en ce que le corps tournant (2) présente au moins une rangée de buses régulièrement réparties sur la longueur axiale du corps tournant (2 , les axes des perçages des buses se trouvant dans un plan parallèle à l'axe de rotation du corps tournant (2) et se coupant de préférence en un point situé en dehors du corps tournant (2). 10. Tête d'aspersion selon la revendication 9, caractérisée en ce que le corps tournant (2) est cylindrique, et en ce que les buses débouchent dans une dépression axiale (17) sur le pourtour du corps tournant (2), et en ce que le bord de la dépression (17) vers lequel est dirigé le liquide sortant des buses (18) est biseauté à partir du pourtour du corps tournant (2).