Brevet FR2574682A1 — publié le 19860620

L'invention concerne d'une façon générale les buses de pulvérisation et plus particulièrement une buse à double fonction: produire de la mousse à basse pression et produire une pulvérisation de rinçage sous haute pression. Des buses de pulvérisation de fluides sont utilisées dans de nombreuses applications pour distri- buer divers fluides tels que de l'eau, de la peinture, des insecticides, des pesticides chimiques et diverses émulsions et mousses sur divers supports. Un exemple d'utilisation d'une buse de pulvérisation réside dans le nettoyage d'un appareil sale ou souillé, dont un exemple particulier est un appareil automatique de lavage de voitures. En général, un tel appareil de lavage de voitures comporte une source de liquide de nettoyage, par exemple un détergent chimique mélangé à de l'eau, et un dispositif destiné à appliquer l'agent de nettoyage. Ce dispositif peut être une brosse alimen- tée en fluide qui est utilisée pour produire une mousse de nettoyage, mais on a mis au point plus récemment des buses de production de mousse destinées à pulvériser l'agent de nettoyage directement sur les pièces à net- toyer. En général, ces buses de production de mousse travaillent sous une pression relativement basse, de l'ordre d'environ 210-315 kPa afin d'éviter les écla- boussures excessives et le gaspillage de l'agent de nettoyage. Deux exemples de telles buses de pulvérisation et de moussage sont décrits dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique N 3 784 111. Une fois que l'agent de nettoyage à l'état de mousse est appliqué et qu'il a pu agir pendant une brève période de temps, il est alors rincé de l'objet nettoyé. Le rinçage est habituellement réalisé à l'aide d'eau courante claire et pulvérisée sous une pression relativement élevée, par exemple de l'ordre de 3500 kPa ou plus pour nettoyer la surface, littéralement en la récurant, et en entraînant les saletés détachées. On notera que la plupart des opérations de nettoyage par pulvérisation exigent des buses de production de mousse et des sources d'agents nettoyants à basse pres- sion indépendantes ainsi que des buses indépendantes de rinçage sous haute pression, ce qui, littéralement, double les équipements demandés pour de telles installa- tions. Dans d'autres cas, une source indépendante d'air comprimé est prévue pour être utilisée avec la buse de pulvérisation qui est alors mise en oeuvre à basse pression afin que l'air soit injecté pour faire mousser la solution de nettoyage. Cependant, ceci exige également un dispositif d'alimentation en air relativement coûteux et une adaptation de la buse d'atomisation. L'invention a donc pour but principal d'of- frir une buse à double fonction: produire de la mousse et effectuer un rinçage sous haute pression. L'invention a plus particulièrement pour objet une buse de ce type, qui fonctionne automatiquement afin de produire efficace- ment une mousse dense, bien mélangée, lorsqu'elle est alimentée en solution moussante à basse pression, et qui est également capable d'émettre automatiquement un jet de pulvérisation sous haute pression, suivant une gerbe de pulvérisation choisie, lorsqu'elle est alimentée en fluide à haute pression tel que de l'eau de rinçage. Un autre objet de l'invention est d'offrir une buse à double fonction, du type décrit ci-dessus, relativement simple et peu coûiteuse à fabriquer et aisée à mettre en oeuvre, à nettoyer et à entretenir lorsque cela est nécessaire. L'invention a également pour objet une buse résistante et pouvant donc être utilisée longtemps et sans problèmes. La buse à double fonction selon l'invention comporte un corps de buse comprenant des parties d'entrée et de sortie qui définissent une chambre coulissante intérieure et une chambre de mélange, dans laquelle est monté de façon coulissante un ajutage intérieur qui est normalement rappelé vers une position en amont par un ressort de compression convenable. L'ajutage ou l'élément de buse intérieur présente un canal intérieur épaulé destiné à faire passer un fluide à partir de la partie d'en- trée de la chambre de mélange du corps de la buse qui présente au moins une ouverture d'aspiration d'air. L'extrémité de décharge de l'ajutage intérieur est normalement située en amont des ouvertures d'arrivée d'air afin que de l'air soit aspiré par ces dernières pour former un mélange et produire une mousse formée de bulles et de gouttelettes, laquelle mousse est pulvé- risée à partir de l'ouverture de décharge de sortie du corps de la buse, et des moyens épaulés sont prévus à l'intérieur du canal intérieur épaulé afin de provo- quer un déplacement de l'ajutage intérieur vers l'aval dans la chambre de coulissement et dans la chambre de mélange, contre la force du ressort, lorsqu'un fluide à haute pression est admis au canal et est déchargé de son extrémité- au-dessous des ouvertures d'entrée d'air et à proximité immédiate de l'extrémité de décharge du corps de la buse afin de former une pulvérisation de fluide sous haute pression. Dans la forme préférée de réalisation, l'ajutage ou buse intérieure comporte une -collerette radiale située entre ses extrémités, le ressort rappelle normalement la collerette contre une partie, située en amont, du corps de la buse, et la collerette porte contre un épaulement, situé en aval, de la chambre coulissante lorsqu'un fluide à haute pression présent dans le canal intérieur épaulé déplace la buse intérieure contre la force de rappel du ressort. La buse ou l'ajuta- ge intérieur et le corps de buse extérieur sont avanta- geusement réalisés de façon à présenter des fentes transversales de décharge à leurs extrémités respectives, et la chambre coulissante et l'ajutage intérieur présen- tent des formes complémentaires afin de maintenir les fentes en alignement mutuel pour former une gerbe de pulvérisations en éventail. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une coupe verticale de la buse de pulvérisation à double fonction selon l'inven- tion; - la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - - la figure 3 est une vue en bout de l'extré- mité de sortie de la buse de pulvérisation de la figu- re 1; - la figure 4 est une élévation partielle à échelle agrandie de l'élément de buse ou ajutage intérieur coulissant de -la buse de pulvérisation de la figure 1; - la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 4; et - la figure 6 est une vue en bout de l'extré- mité de sortie de l'élément de buse intérieur coulissant montré sur la figure 4. La figure 1 représente une buse perfectionnée 10 à double fonction, à savoir production de mousse à basse pression et rinçage sous haute pression, selon l'invention. La buse 10 comprend un corps 11 d'arrivée de fluide et un corps 12 de sortie de pulvérisation. Dans la forme de réalisation illustrée, le corps 11 d'arrivée est fileté intérieurement à une extrémité 13 afin de recevoir un élément de raccordement ou élément fileté extérieurement d'une source d'alimentation en fluide sous pression, tel qu'un pistolet de pulvérisation tenu à la main ou analogue (non représenté). L'autre extrémité du corps 11 d'arrivée de fluide comporte avantageusement des filets extérieurs 14 qui peuvent être vissés dans la partie extrême 15, filetée intérieu- rement, du corps 12 de sortie de pulvérisation. Pour assurer l'étanchéité de la liaison vissée entre le corps d'entrée 11 et le corps de sortie 12, un joint torique ou un élément similaire 16, analogue à une garniture d'étanchéité, peut être comprimé entre l'extré- mité annulaire du corps 12 de sortie et un épaulement périphérique 17 formé sur le corps d'arrivée 11, à proximité immédiate de la partie filetée 14. Pour permettre le passage d'un fluide du corps d'arrivée 11 au corps de sortie 12, il est prévu un élément à buse ou ajutage intérieur coulissant 20. Comme montré sur la figure 1, l'ajutage ou gicleur intérieur 20 présente une forme extérieure globalement cylindrique, comprenant une partie tubulaire supérieure 21 et une partie tubulaire inférieure 22 reliées par une collerette 23 avec laquelle elles sont réalisées d'une seule pièce et qui fait saillie radialement. La partie tubulaire supérieure 21 est reçue dans un alésage central et axial 24 formé dans le corps d'arrivée 11, en aval de la partie filetée intérieurement 13. L'alésage 24 présente avantageusement une gorge annulaire destinée à recevoir un joint torique 26 d'étanchéité qui entoure de manière étanche, et glisse contre, la partie tubulaire supérieure 21 du gicleur intérieur 20. Pour recevoir le gicleur ou ajutage intérieur , le corps 12 de sortie comporte une chambre intérieure 27 de coulissement qui, dans la forme de réalisation représentée, est de forme globalement cylindrique et présente deux surfaces diamétralement opposées et plates 28a et 28b de guidage. De la même manière, la collerette 23 du gicleur intérieur 20 est globalement cylindrique et présente deux plats diamétralement opposés 29a, 29b qui font face aux surfaces de guidage 28a, 28b du corps 12 de sortie et qui portent contre ces surfaces de guidage. Il est évident que la collerette 23 et la chambre intérieure 27 de coulissement peuvent être réalisées suivant d'autres profils complémentaires, en section transversale, par exemple des configurations hexagonales ou carrées modifiées, afin d'assurer l'intro- duction et le maintien en alignement appropriés du gicleur ou ajutage intérieur dans le corps 12 de sortie de pulvérisation. L'écoulement des fluides à travers la buse s'effectue au moyen d'un canal intérieur 36 formé dans le corps de buse intérieur 20. Comme montré plus en détail sur les figures 4 et 5, le canal 36 du gicleur ou ajutage intérieur représenté est de profil à section décroissante et épaulée et il comporte des tronçons 36a-36d dont les diamètres diminuent progressivement, séparés par des épaulements annulaires intérieurs 37a- 37c, respectivement. L'extrémité 40 de décharge du gicleur ou ajutage intérieur présente un orifice 41 de forme globalement ovale, débouchant du tronçon infé- rieur 36d du canal intérieur dans des fentes transversa- les primaire et secondaire 42 et 43 qui sont alignées à peu près parallèlement au grand axe de l'orifice 41. Les extrémités des fentes 42 et 43 sont avantageuse- ment dégagées en 44 afin de favoriser davantage la dispersion en éventail du fluide pulvérisé. Pour un fonctionnement en buse de pulvérisa- tion avec moussage, un fluide tel que de l'eau, mélangé à un agent de nettoyage ou une substance chimique conve- nable, est introduit sous une pression relativement basse, par exemple 210-315 kPa, dans le corps d'entrée 11, à partir d'une source convenable (non représentée). Le fluide passe dans le canal épaulé 36 de l'ajutage intérieur 20 et sort par l'orifice 41 et les fentes transversales 42, 43 en formant une pulvérisation s'élar- gissant en éventail. Au passage du fluide dans la chambre 32 de mélange du corps 12 de sortie, une chute de pression se produit et de l'air est aspiré à l'inté- rieur de la chambre 32 de mélange par l'intermédiaire de deux ouvertures 45a et 45b d'aspiration formées dans le corps 12 de sortie. Le fluide et l'air se mélan- gent dans la chambre 32 et forment une mousse dense constituée de bulles et de gouttelettes de fluide en suspension, laquelle mousse est déchargée sous la forme d'une gerbe de pulvérisation en éventail, à partir de la fente 35 de l'extrémité de décharge du corps de sortie. Comme mentionné précédemment, cette buse de production de mousse à basse pression est particuliè- rement bien adaptée à la pulvérisation d'une mousse de nettoyage sur des objets encrassés tels que des roues et des pneumatiques d'automobiles, par exemple. On souhaite qu'une telle mousse de nettoyage soit appliquée sous une pression relativement basse afin de ne pas produire des éclaboussures sur la surface recevant la pulvérisation, mais, plutôt, littéralement d'accrocher à la surface sale jusqu'à ce qu'elle s'en écoule par rinçage. Cette période peut durer une demi-minute ou moins ou peut être beaucoup plus longue suivant la puissance de l'agent nettoyant, la nature des saletés retirées et la sensibilité de la surface sous-jacente à la substance chimique appliquée. Lorsque l'on souhaite utiliser la buse 10 pour un rinçage par fluide, il suffit de faire arriver un fluide de rinçage sous haute pression tel que de l'eau chaude, au corps d'entrée 11 de la buse 10. Ceci peut être réalisé, par exemple, par simple rotation d'un robinet manuel, tel que celui indiqué schématique- ment en 50, ou par l'actionnement d'une électrovanne éloignée (non représentée) pour produire une communica- tion d'une source d'agent de nettoyage à basse pression vers une source d'eau de rinçage sous haute pression, cette pression pouvant être de 3500 kPa ou plus, bien qu'une pression aussi basse qu'environ 700 kPa puisse également être utilisée. L'eau de rinçage sous haute pression exerce une pression sur les épaulements inté- rieurs 37a-37c du canal intérieur épaulé 36 et déplace le gicleur intérieur 20, à la manière d'un piston hydrau- lique vers le bas, contre la force de rappel du ressort jusqu'à ce que la face inférieure de la collerette 23 bute contre l'épaulement intérieur 33 situé à l'extré- mité de la chambre 27 de coulissement. Le canal intérieur 36 peut être de diamètre constant, si cela est souhaité, et il est évident, alors, que l'effet de piston de l'ajutage intérieur est produit par la différence des aires des sections du corps d'ajutage 20 et de l'orifice 41. Dans de telles conditions de pulvérisation à haute pression, l'extrémité 40 de décharge de l'ajutage intérieur 20 est disposée sensiblement dans l'évidement hémisphérique 34 du corps de sortie 10 de la buse. Il convient également de noter que les fentes transversa- les primaire et secondaire 42, 43 du gicleur ou ajutage intérieur sont alignées avec la fente transversale 35 de décharge située à l'extrémité du corps de sortie 12. Par conséquent, le fluide à haute pression est pulvérisé vers l'extérieur à travers l'orifice 41 et les fentes 42, 43 et 35 en formant une gerbe globalement en éventail. Lorsque le gicleur intérieur 20 est abaissé à force par le fluide à haute pression, la partie tubu- laire inférieure 22 passe devant les ouvertures 45a et 45b d'aspiration d'air dans la chambre de mélange 32 et l'air n'est plus aspiré ni mélangé avec le fluide de sorte que peu ou aucune mousse n'est produite. Inver- sement, lorsque la source de fluide à haute pression est arrêtée, le ressort 30 de compression ramène le gicleur intérieur 20 vers le haut dans la chambre 27 de coulissement de façon que la face supérieure de la collerette 23 bute contre l'extrémité annulaire du corps d'entrée 11 et, si un agent de nettoyage à basse pression est admis, une mousse de nettoyage est produite. Il ressort de la description précédente que l'on obtient ainsi d'une façon simple et efficace une buse à double fonction de moussage et de rinçage. A basse pression, de l'eau et un agent nettoyant peuvent être admis à la buse 10 et de l'air est aspiré dans la chambre 32 de mélange pour produire une mousse dense qui est pulvérisée par la fente transversale 35 de décharge en formant une gerbe en éventail. Il convient de noter que d'autres gerbes de pulvérisation peuvent être formées, si cela est souhaité, par une modification appropriée de la forme des ouvertures respectives de décharge. Sous haute pression, de l'eau chaude de rinçage peut être admise à la buse 10, provoquant la descente du gicleur intérieur 20 qui coupe ainsi l'arrivée d'air et dirige le fluide pulvérisé vers l'extérieur en le faisant passer successivement dans les fentes transversa- les 42, 43 et 35 et en formant une gerbe en éventail. Par conséquent, une seule buse 10 de pulvérisation peut être utilisée alternativement pour pulvériser une mousse de nettoyage à basse pression et une solution de rinçage sous haute pression, simplement en orientant un robinet ou une autre ouverture 50 vers la source de fluide approprié. En raison de sa conception simple, la buse 10 est relativement peu coûteuse à fabriquer et aisée à utiliser, nettoyer et entretenir. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la buse décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. 1 1 REVENDICATIONS 1. Buse à double fonction, à savoir produire une mousse à basse pression et pulvériser un fluide sous haute pression, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps de buse comprenant des parties d'entrée et de sortie (11, 12), des moyens définissant une chambre (27) de coulissement et une chambre (32) de mélange dans le corps de buse, un ajutaqe intérieur ou gicleur (20) monté de façon coulissante dans ladite chambre de coulissement et présentant un canal intérieur (36) destiné à faire passer un fluide de ladite partie d'entrée vers ladite partie de sortie du corps de buse, la chambre de mélange abou- tissant à une ouverture (35) de décharge en sortie et le corps présentant au moins une ouverture (45a, 45b) d'entrée située en amont de l'ouverture de décharge en sortie afin d'admettre de l'air dans ladite chambre de mélange, l'ajutage intérieur présentant une extrémité (40) de décharge ayant une ouverture primaire (42) de décharge sensiblement alignée sur ladite ouverture de décharge en sortie du corps de buse, des moyens (30) étant destinés à rappeler l'ajutage intérieur vers l'amont, l'extrémité de décharge étant normalement disposée au-dessus de ladite ouverture d'entrée d'air de la chambre de mélange afin qu'un fluide à basse pression, entrant dans la chambre de mélange par le canal, aspire de l'air par lesdites ouvertures pour produire une mousse formée de bulles et de gouttelettes,- laquelle mousse est pulvérisée à partir de l'ouverture de décharge en sortie du corps de buse, des épaulements (37a-37c) de l'ajutage intérieur ayant pour effet de provoquer son déplacement vers l'aval dans la chambre de coulissement et dans la chambre de mélange, contre la force de rappel du ressort (30), lorsqu'un fluide sous haute pression est introduit dans le canal et est déchargé de l'extrémité de ce dernier au-dessous des ouvertures d'arrivée d'air, et à proximité immédiate de l'extrémité de décharge du corps de buse pour former une pulvérisation de fluide sous haute pression. 2. Buse selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'ajutage intérieur comporte une Colle- rette radiale (23) située entre ses extrémités, le ressort rappelant normalement ladite collerette contre une partie, située en amont, du corps de buse, et la collerette portant contre un épaulement (33), situé en aval, de la chambre de coulissement lorsqu'un fluide sous haute pression déplace ledit ajutage intérieur contre la force de rappel du ressort. 3. Buse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'ajutage intérieur et le corps de buse de sortie présentent des fentes transversales (42, 43, 35) de décharge à leurs extrémités respectives et en ce que la chambre de coulissement et l'ajutage intérieur présentent des formes complémentaires afin de maintenir lesdites fentes en alignement mutuel. 4. Buse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le canal de l'ajutage intérieur comporte des tronçons épaulés (36a -36d) de diamètres diminuant progressivement, séparés les uns des autres par des épaulements annulaires (37a-37c). 5. Buse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'ajutage intérieur comporte une partie tubulaire supérieure (21) et en ce que le corps d'entrée présente un alésage axial intérieur (24) destiné à recevoir de façon coulissante ladite partie tubulaire supérieure, des moyens d'étanchéité (25, 26) étant prévus entre l'alésage et la partie tubulaire supérieure de l'ajutage intérieur.