Brevet FR2644367A1 — publié le 19900921

La présente invention concerne un système de pulvérisation manuel comportant un jeu de brosses rotatives. Ce système de pulvérisation comprend un logement pourvu d'un orifice d'admission devant être raccordé à une alimentation en eau, un élément de logement lntermédiaire, ayant généralement la forme d'une coupe, délimitant une chambre de distribution annulaire à l'intérieur du logement pour la distribution de l'eau admise, une roue de turbine montée à rotation dans ledit élément de logement Intermédiaire, cette roue de turbine étant connectée à un jeu de brosses par l'intermédiaire d'une transmission à engrenages, l'élément de logement lntermédiaire comportant des ouvertures de tuyères pour soumettre ladite roue de turbine à l'action de l'eau provenant de la chambre de distribution. Un système de pulvérisation manuel du type mentionné ci-dessus est connu par la demande de brevet allemand publiée sous le numéro 2433575. Selon cet état antérieur de la technique le Jeu de brosses est constitué par un disque en forme d'arc sur lequel sont disposés des faisceaux de poils de brosses et comportant également des ouvertures pour la sortie de l'eau. Un tel système de pulvérisation connu peut être commuté entre deux positions de fonctionnement. Dans l'une de ces positions, l'eau pour l'alimentation est amenée au travers des ouvertures de tuyères assurant ainsi l'entraînement de la turbine ce qui provoque l'entraînement du disque de brosses par l'intermédiaire d'une transmission à pignons planétaires. Dans cette position, l'eau après avoir entraîné la turbine est ramenée au travers de la poignée du pulvérisateur manuel vers un drain. Dans l'autre position de fonctionnement l'eau admise est dérivée de manière à ne pas alimenter la turbine et elle s'écoule au travers de la chambre de distribution annulaire et, à partir de là vers une cavité qui est prévue derrière le disque de brosses, l'eau s'écoulant ensuite vers l'extérieur au travers des trous prévus à cet effet, sans que le disque de brosses soit entrainé. La présente invention se propose de réaliser un système de pulvérisation manuel du type mentionné ci-dessus permettant, simultanément à l'entraînement du Jeu de brosses d'obtenir un lavage efficace par l'action de l'eau après que cette dernière ait entraîné la roue de turbine. En conséquence selon cette invention on prévoit un arrangement circulaire d'aJutages dans la partie du logement qui est éloignée du fond de l'élément de logement en forme de coupe, les extrémités internes desdits aJutages débouchant dans le logement, sensiblement au méme niveau que la paroi de l'élément de logement en forme de coupe, les extrémités 264436? externes desdits ajutages débouchant directement à l'air libre et le jeu de brosses étant disposé à l'intérieur dudit arrangement circulaire d'ajutages. Grâce à cette disposition on obtient l'avantage que, simultanément à l'entraînement du jeu de brosses on produit une pluralité de jets distribués de façon circonferentielle autour du jeu de brosses, grâce à ladite configuration circulaire d'ajutages et, grâce au fait que les extrémités internes des ajutages sont au même niveau que le côté intérieur de la paroi de l'élément de logement en forme de coupe, on a découvert que l'on obtenait une distribution très uniforme de l'écoulement de l'eau au travers de l'arrangement d'ajutages, sous la forme de jets réguliers ce qui permet d'éviter tout éclaboussage dans la direction latérale. Par conséquent on obtient un effet de lavage simultanément à l'action du jeu de brosses sans qu'il soit nécessaire de prévoir une quelconque commutation du mode de fonctionnement du système de pulvérisation manuel. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation préféré dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue schématique, en coupe verticale et à échelle agrandie d'un système de pulvérisation manuel selon un exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue schématique à plus petite échelle de la partie de dessous du pulvérisateur illustré par la figure 1; - la figure 3 est une vue éclatée destinée & illustrer les éléments constitutifs du système de pulvérisation représenté sur la figure 1; - la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une vue de dessous de la roue de turbine représentée sur la figure 3 et; - la figure 6 est une vue partielle développée de la roue de turbine représentée sur la figure 5 et vue à partir de son côté. Sur les dessins, la référence 1 désigne le logement ou carter du système de pulvérisation manuel. Ce logement comporte une partie postérieure 2 et une partie frontale 3 formant couvercle. Ces deux parties sont au contact l'une de l'autre le long d'un joint 4. La partie postérieure 2 est munie d'une ouverture 5 comportant un système d'accouplement 6 permettant de réaliser le raccordement à une source d'alimentation d'eau par l'intermédiaire d'une conduite (non représentée). Un elément de logement interne 8 en forme de coupe est introduit dans le partie postérieure 2, cet élément comporte une portion d'extrémité 9 sensiblement plate et une portion latérale 10 qui s'élargit de façon généralement conique en faisant un angle au sommet d'environ 60', cette portion latérale conique faisant partie intégrante d'une portion de paroi latérale sensiblement cylindrique 11. Cette partie du pulvérisateur est introduite dans une portion correspondante de paroi latérale sensiblement cylindrique 12 de la partie de logement postérieur 2 de manière que le bord de la portion de paroi latérale 11 fasse légèrement saillie par rapport au Joint 4. La partie de couvercle 3 comporte une circonférence circulaire et, entre cette circonférence et le bord en saillie de la portion de paroi 11 on introduit dans un logement un système de Joint 15. - La partie 2 et l'élément 8 sont réalisés de façon à constituer une chambre de distribution annulaire 16 entre ces deux éléments afin d'assurer la distribution de l'eau qui est amenée par l'orifice d'admission 5. Dans la portion latérale 10 on prévoit trois tuyères 17, qui ne sont pas visibles sur la figure 1 mais que l'on peut voir sur la figure 4. Ces tuyères sont uniformément réparties dans la direction circonférentielle et elles servent à former des Jets qui viennent frapper une roue de turbine 18. Ces Jets résultent de la chute de pression au travers des tuyères à partir de la chambre de distribution 16. La roue de turbine 18 est montée à rotation sur une vis 19 qui relie la partie du logement postérieur au centre de la partie en forme de couvercle 3, et qui maintient les bords du Joint 4 appliqués l'un contre l'autre. La roue de turbine est montée à l'aide d'un moyeu 21 qui comporte un prolongement réalisé sous la forme d'une roue de pignon 22. Cette roue 22 est en prise avec la couronne dentée 23 d'un premier double pignon 24 dont l'autre couronne dentée 25 est en prise avec la couronne dentée 26 d'un second double pignon 27 dont l'autre couronne dentée vient engréner avec 3 pignons, un seul désigné par la référence 29 étant visible sur le dessin et chacun de ces pignons étant connecté à une brosse 30. Chaque brosse est constituée d'un disque 31 sur lequel est fixé un faisceau annulaire de soies ou poils de brosses 32. Chaque brosse est logée partiellement dans un évidement cylindrique 24 de la partie de couvercle 3, les trois logements étant visibles sur la figure 2, sur laquelle les brosses 30 ont été supprimées pour simplifier le dessin. Les trois pignons 29 entraînant chacun une brosse sont placés dans un espace qui est situé entre le côté intérieur de la partie de couvercle 3 et un premier support 36 de forme sensiblement plate (figure 3), qui comporte un trou central 37 au travers duquel s'étend la couronne dentée 38 du pignon 27 de façon à venir en prise avec les pignons de brosses 29. Le support 36 est maintenu par le côté postérieur de la partie de couvercle 3 à l'aide de supports 87, l'un de ces supports étant visible sur la figure 1. Le support 36 est en outre maintenu en position par rapport à la partie de couvercle 3 à l'aide de crochets élastiques 38, l'un de ces crochets étant visible sur la figure 1 et plusieurs étant représentés sur la figure 3. Ces crochets sont en prise avec des ouvertures correspondantes du support 36 (figure 3). Sur son côté de dessous le support 36 comporte trois prolongements 40 formant paliers, un pour chaque roue de brosse 29, ces dernières étant pourvues à leur extrémité supérieure d'un évidement de palier correspondant. Les pignons de brosses 29 sont en outre montés à rotation au fond de leurs évidements respectifs 34 à l'aide de deux bagues de paliers 42, 43 qui sont introduites dans un alésage correspondant 45 des évidements correspondants. Sur son côté supérieur le support 36 est pourvu d'une broche 46 qui sert de palier au premier double pignon 24, l'extrémité supérieure de la broche 46 servant également de support à un second support 48. Ce second support 48 est en outre supporté à partir du premier support 36 par l'intermédiaire de supports 49 dont un est visible sur les figures 1 et 3. Le second support 48 est en outre maintenu en position grâce à des crochets 50 montés sur le premier support 36 et venant en prise avec le bord du second support 48. Le second support 48 comporte un alésage 52 destiné à recevoir l'extrémité supérieure 53 du support 49 et un autre alésage 54 recevant l'extrémité supérieure 55 de la broche 46. Le second support 48 présente une configuration étagée ou en forme de marche de façon à ménager de l'espace pour le premier double pignon 24 et il comporte dans son centre un alésage 57 pour le passage de la vis 19. Le côté supérieur de la portion marginale de cet alésage 57 sert de support à l'extrémité inférieur du moyeu 21 de la roue de turbine et, en même temps le pignon de la roue de turbine peut engréner avec le premier double pignon 24 au travers d'une ouverture 58 prévue dans le second support 48. La partie de dessous de la portion des bords de I'alésage 57 constitue en même temps une butée pour un mouvement vers le haut du second double pignon 27 qui est monté à rotation sur la vis 19 et dont l'extrémité inférieure est supportée par le côté interne de la partie de couvercle 3. Comme le montre l'examen de la figure 1, une rainure annulaire 60 est prévue dans le côté intérieur de la partie de couvercle 3 près de la circonférence de cette dernière. La rainure est délimitée extérieurement par une paroi conique 61 et intérieurement par une paroi cylindrique 62. La paroi extérieure 61 6'étend au uéme niveau que le côté interne de la portion de paroi latérale cylindrique Il de la partie de logement en forme de coupe 8 et le fond de la rainure est percé d'aJutages 64 qui forment donc un arrangement circulaire d'aJutages comme on peut le voir sur la figure 2. Le diamètre des aJutages 64 est sensiblement plus petit que la largeur de la rainure 60 et leur longueur est sensiblement de l'ordre de une fois et demi son diamètre. Ces aJutages 64 assurent l'écoulement vers l'extérieur de l'eau après son passage sur la turbine 18. Les aJutages sont disposés tangentiellement par rapport A la portion interne de la paroi extérieure 61. La roue de turbine 18 proprement dite a été représentée en détail sur les figures 5 et 6. Sur la figure 5 la roue de turbine est vue de dessous par rapport aux figures 1 et 3 comme on l'a indiqué ci-dessus. Dans ce but, la roue de turbine est complète et elle comporte des empreintes de pales 66 qui sont délimitées vers l'intérieur par des parois latérales 67 sensiblement planes, formant un angle de l'ordre de 5' avec un cercle virtuel qui s'étend au travers des centres des empreintes de pales 66. Les fonds de ces empreintes de pales 66 ont une forme sensiblement semicylindrique. On notera que dans l'exemple de réalisation décrit et représenté ici à titre non limitatif, on prévoit treize empreintes de pales et par conséquent également treize pales de turbine et que la roue de turbine considérée ici est entraînée par trois tuyères 17 comme on l'a déjà mentionné. Par conséquent, le nombre de pales de la roue de turbine est un multiple entier du nombre de tuyères par exemple 12, plus 1, ou en d'autres termes le nombre de pales n'est pas un multiple entier du nombre de tuyères. Cette relation a été choisie afin d'être certain qu'à tout moment deux tuyères projettent leurs Jets vers des empreintes de pales. Comme cela ressort clairement de l'examen de la figure 1, la roue de turbine 18 possède un contour extérieur qui s'effile vers le haut de façon conique selon un angle au sommet d'environ 60' ce qui veut dire en d'autres termes que l'on a supprimé des parties de pales par rapport à une roue de turbine présentant un profil de pales tel que représenté sur la figure 1 dans la hauteur totale de la roue de turbine. L'examen de la figure 5 mntre également que les fonds des empreintes de pales s'étendent axialement c'est-à-dire parallèlement à la vis 19. Cette configuration de pales a été choisie spécialement pour réaliser une adaptation à la portion de paroi latérale conique 10 de l'élément de logement 8 en forme de coupe. Par conséquent, comme on le voit sur la figure 1, il existe un petit espace entre le côté extérieur de la roue de turbine et le côté intérieur de la portion de paroi 10. Sur la figure 1 ce petit espace a été représenté avec des dimensions exagérées, en considérant également que cette figure 1 représente le pulvérisateur manuel selon une échelle agrandie. Comme cela ressort de l'examen de la figure 4, les axes de la tuyère 17 sont inclinés vers l'intérieur de l'élément 8 en forme de coupe, les axes de la tuyère 17 formant un angle compris entre environ 55e et 60', cet angle étant de 57,5 dans le mode de réalisation considéré, le rayon coupant l'axe de la tuyère à l'extrémité extérieure de cette tuyère. Chaque tuyère comporte une première partie convergente suivie d'une partie cylindrique. On se réfère tout particulièrement maintenant à la figure 3 sur laquelle on a représenté l'une des tuyères 17 dans l'élément en forme de coupe 8. Cette figure montre que cette tuyère est inclinée à partir du dessus et vers le bas, en considérant la tuyère à partir du côté extérieur de l'élément de logement en forme de coupe 8 et vers son côté intérieur. Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin cet angle d'inclinaison est d'environ 3'. On admettera par conséquent que les jets qui s'échappent des tuyères viennent frapper la roue de turbine 18 avec une petite composante de vitesse dirigée vers le bas. Cette direction des jets est indiquée par une flèche sur la figure 6 et, l'examen de cette figure montre que les pales de la turbine ne comportent leur largeur totale que sur le côté inférieur de la roue de turbine comme indiqué en 69. On décrira maintenant le fonctionnement du pulvérisateur manuel décrit ci-dessus. Lorsque l'on admet l'eau au travers de l'orifice d'admission 5, cette eau s'écoule dans la chambre de distribution 16 puis au travers des tuyères 17 ce qui actionne la roue de turbine. Les essais ont démontré que l'on pouvait obtenir une vitesse de rotation de la roue de turbine comprise entre 2 500 et 3 000 révolutions par minute avec une pression d'eau de l'ordre de 1 bar (10s Pa). Ceci se traduit par un mouvement de rotation des trois brosses 30 par l'intermédiaire du pignon 22, du premier double pignon 24, du second double pignon 27 et chacun des pignons de brosses 29. Grâce à la grande vitesse de rotation et au fort rapport de réduction obtenu par les jeux de pignons, on obtient un couple très important sur chacune des brosses 30, ce couple étant suffisamment important pour qu'il soit très difficile de s'opposer à la rotation des brosses 30 méme lorsque ces dernières sont appliquées très fortement contre une surface, par exemple contre une min. Grâce à la répartition circonférentielle des tuyères et à la vitesse élevée de la roue de la turbine on assure un mouvement vers l'extérieur de l'eau après que celle-ci ait agi sur la roue de la turbine, ce qui amène l'eau à s'écouler le long du c6té intérieur de la paroi conique 10 de l'élément de logement en forme de coupe. Ensuite l'eau s'écoule vers le bas dans la rainure 60 o s'effectue une tranquilisation de manière que les bords de chacun des ajutages détachent une quantité appropriée d'eau qui s'écoule de manière que l'eau sortant des aJutages 64 forme des Jets réguliers dirigés vers l'extérieur et qui n'ont pas tendance à produire des éclaboussures dans la direction latérale. Ainsi, simultanément au fonctionnement des brosses l'invention permet de réaliser un lavage grâce à un écoulement régulier de l'eau au travers de l'arrangement circulaire des ajutages 64. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Pulvérisateur manuel comportant un Jeu de brosses rotatives, ce pulvérisateur comprenant un logement (1) ayant un orifice d'admission (5) devant être relié à une alimentation d'eau, un élément de logement intermédiaire (8) ayant la forme générale d'une coupe délimitant une chambre de distribution annulaire (16) & l'intérieur dudit logement pour assurer la distribution de l'eau admise, une roue de turbine (18) montée à rotation dans ledit élément de logement intermédiaire, cette roue de turbine étant connectée au jeu de brosses (30) par l'intermédiaire d'une transmission A engrenages (22-29), ledit élément de logement intermédiaire comportant des ouvertures de tuyères (17) pour soumettre ladite roue de turbine à l'action de l'eau à partir de ladite chambre de distribution, ce pulvérisateur étant caractérisé en ce qu'il comporte un arrangement circulaire d'ajuútages (64), prévus dans la partie du logement éloignée du fond de l'élément du logement en forme de coupe, les extrémités internes desdits ajutages débouchant dans le logement, sensiblement au niveau de la paroi de l'élément de logement en forme de coupe, les extrémités extérieures desdits ajutages débouchant directement à l'air libre et le jeu de brosses étant disposé à l'intérieur dudit arrangement circulaire d'aju-tages. 2. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aju tages (64) débouchent dans le logement dans une rainure (60). 3. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aJustages débouchent dans le logement dans une rainure et cette rainure (60) est délimitée vers l'extérieur par une paroi qui s'élargit de façon conique (61), et est délimitée vers l'extérieur par une paroi cylindrique (62). 4. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aJu_>ages débouchent dans le logement dans une rainure (60) et cette rainure est délimitée vers l'extérieur par une paroi s'élargissant de façon conique et elle est délimitée vers l'extérieur par une paroi cylindrique et en ce que la longueur des aju tages est de l'ordre d'une fois et demi leur diamètre, les aju tages étant tangfnlds à la paroi extérieure. /1! 5. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que Àla roue de turbine d'environ 60'. 7. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de pales de la turbine est égal à un multiple entier du nombre de tuyères plus un nombre inférieur au nombre de tuyères. 8. Pulvérisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tuyères sont disposées selon une certaine inclinaison par rapport à l'arrangement circulaire des aJu tages, cette inclinaison étant de l'ordre de 3'. 9. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les empreintes des pales (66) de la roue de la turbine, vues dans la direction axiale de la roue, ont une forme sensiblement semi-cylindrique. 10. Pulvérisateur manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les empreintes des pales (66) de la roue de la turbine, vues dans la direction axiale de la roue, ont une forme sensiblement semi-cylindrique, et les empreintes des pales sont délimités vers l'extérieur par des parois planes.