Brevet FR2836639A1 — publié le 20030905

La présente invention concerne une lance à jet non axial et à compensation d'efforts tangentiels pour nettoyeur à eau à haute pression. Elle se situe dans le domaine technique des accessoires de nettoyage. La plupart des nettoyeurs à eau à haute pression actuels fournissent des lances dont le jet est sensiblement dans le même axe que leur axe général. Cette caractéristique est rendue nécessaire par le fait que la pression d'eau provoque une force de réaction que l'utilisateur de la lance doit équilibrer en fournissant un effort physique. Cette force peut atteindre plusieurs kilogrammes force qu'il ne serait pas possible d'équilibrer si le jet n'était pas dans l'axe de la lance. On peut illustrer cela en exposant un calcul simple qui montre que dans le cas d'un jet qui provoque une force de réaction de 1 kilogramme force (kgf), placé dans un axe perpendiculaire à l'axe de la lance et à 1 mètre de la poignée tenue par l'utilisateur, ce dernier doit soutenir manuellement un moment de 1Kgf. m, ce qui n'est pas supportable. Le brevet US 5,707, 014 (Chan, et al. ) propose une lance dont le jet est situé dans un axe différent de celui de cette même lance. L'effort tangentiel est compensé par un système de roues destinées à être appuyées sur le sol. Le brevet US 5,628, 271 (McGuire) fournit un dispositif permettant de traiter les coques de bateaux en utilisant un engin mobile maintenu sur la coque par un aimant permanent et utilisant de l'eau à haute pression. Aucun des nettoyeurs à haute pression actuels ne fournit un dispositif ayant un jet non axial et ne nécessitant pas d'appui solide ou magnétique pour équilibrer les efforts tangentiels qu'il génère. Le nettoyage des parties immergées des coques de bateaux est une tâche qui doit être répétée relativement souvent et qui peut se faire de deux façons, soit en laissant le bateau à flot et en effectuant une plongée sous celui-ci, soit en le sortant de l'eau et en le traitant à terre. Ces méthodes sont soit coûteuses, soit dangereuses. Aucune lance à haute pression actuelle ne permet de nettoyer la partie de coque immergée et non visible d'un navire construit en un autre matériau que l'acier à partir d'un quai. L'invention qui est l'objet de la présente description propose une lance à corps de lance de forme générale courbe pour nettoyeur à haute pression, munie d'un dispositif de compensation des efforts tangentiels, qui n'a pas les inconvénients des lances traditionnelles. Figure 1 représente une vue de côté de la lance d'un nettoyeur à haute pression traditionnel en fonctionnement. Figure 2 représente une vue de côté de la lance d'un nettoyeur à haute pression muni d'un corps de lance de forme générale courbe en fonctionnement. Figure 3 représente une vue de côté d'un mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. Figure 4 représente en vue de côté le fonctionnement d'un mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. Figures 5 et 7 représentent chacune une vue de côté d'un mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. Figure 6, figure 10 et figure 11 représentent chacune une vue en perspective à une échelle différente de celle des autres figures d'un mode particulier de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels. Figure 8 représente une vue de côté d'un autre mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. Figure 9 représente en vue de côté le fonctionnement de ce dernier mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, les lances des nettoyeurs à haute pression traditionnels sont constituées d'un corps de lance 1 qui, monté à l'extrémité d'un dispositif de manoeuvre et de commande 2, est amovible et comporte à son extrémité un dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6, cette eau de nettoyage étant conduite jusqu'au dispositif de dispositif de manoeuvre et de commande 2 par le tuyau souple 3. L'ensemble produit un jet 4 qui induit une force de réaction 5, inverse au sens du jet et facile à équilibrer, celle-ci étant dans l'axe du dispositif de manoeuvre et de commande 2. En référence à la figure 2, un nettoyeur à haute pression muni d'un corps de lance de forme générale courbe la induit une force de réaction 5 qui n'est pas dans l'axe du dispositif de manoeuvre et de commande 2 et qui applique sur celui-ci un effort de rotation 7 qui peut être difficile, voire impossible, à équilibrer. Le dispositif selon l'invention tel qu'il est représenté sur la figure 3 est constitué, outre du dispositif de manoeuvre et de commande 2, du corps de lance de forme générale courbe la comportant à son extrémité le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6, et du dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 solidaire du corps de lance de forme générale courbe la et situé à proximité, jusqu'à pouvoir être intégré à lui, du dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6. Le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 est un élément éventuellement amovible qui, de façon active ou passive, a pour fonction de compenser l'effort de rotation généré par le jet d'eau sous pression. La forme générale courbe du corps de lance selon l'invention peut être obtenue par une succession de sections droites et de coudes ou par une section régulièrement courbe. La forme passive de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 est celle correspondant à un simple flotteur. La figure 4 montre le fonctionnement de cette forme particulière de réalisation du dispositif de l'invention, selon laquelle le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8a est constitué d'un flotteur. Cette figure montre l'utilisation de cette forme de réalisation de l'invention pour le nettoyage de parties immergées d'un élément 9, pouvant être la coque d'un bateau. Situé sous la surface 20 de l'eau, le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8a reçoit de cette eau une poussée d'Archimède 10 qui, composée avec la force de réaction 5 générée par le jet d'eau à haute pression, produit une résultante 11 portée par l'axe 12 reliant le dispositif de manoeuvre et de commande 2 et le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage. L'effort résultant étant axial, aucun effort de rotation n'est à équilibrer. La forme active de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 est celle pour laquelle ce dernier fonctionne en empruntant de l'eau sous pression au jet principal pour obtenir la compensation d'effort souhaitée. La figure 8 montre la composition de ce mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention et la figure 9 explicite son fonctionnement. En référence à ces figures, le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8b comporte un ou de plusieurs gicleurs 21 alimentés en eau sous pression par emprunt sur le jet principal. Le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8b est dans ce cas connecté au flux d'eau passant par le corps de lance la et sépare ce flux en deux, un alimentant le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6, l'autre le ou les gicleurs 21. Cette séparation de flux peut être permanente ou alternative. Le ou les gicleurs 21 sont orientés de façon à ce que le jet secondaire 22 passant par ce ou ces gicleurs est sensiblement opposé au jet principal 4 passant par le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6. Comme indiqué sur la figure 9, ces flux opposés permettent d'assurer l'équilibre des efforts et d'éviter les efforts tangentiels que l'utilisateur aurait à équilibrer. La figure 11 représente une variante de cette forme particulière de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels. Dans cette variante, le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8d comporte l'élément rotatif 24, tournant autour de l'axe 25, cet axe passant de préférence par le centre de gravité du dispositif 8d, et mu par la force de réaction générée par les jets passant par le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6 et par le ou les gicleurs 21 desquels il est solidaire. Dans de cas, l'élément rotatif 24 est un élément comportant des canaux permettant de conduire l'eau sous pression depuis le corps de lance 1 jusqu'au dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6 et jusqu'aux) gicleur (s) 21. Dans ce cas également, le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6 et le ou les gicleurs 21 sont orientés de façon à ce que les jets d'eau sous pression qu'ils produisent ne soient pas exactement radiaux, de façon à permettre l'entraînement, par réaction, de l'élément rotatif 24. Le dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6 et le ou les gicleurs 21 sont, dans cette variante, des éléments identiques et ayant les mêmes fonctions. Les formes actives de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 ne nécessitant pas l'action de la poussée d'Archimède pour fonctionner, elles sont adaptées à l'utilisation de l'invention pour nettoyer autre chose que les coques de bateau, par exemple le dessous des véhicules. La forme particulière de réalisation du corps de lance 1 b représentée sur la figure 5 est celle pour laquelle ce corps de lance 1b est constitué de l'assemblage d'une pluralité d'éléments tubulaires 13, rectilignes ou non, reliés entre eux par les dispositifs de jonction 14. La forme particulière de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels 8e représentée sur la figure 6 est celle pour laquelle ce dernier comporte une rainure 16 dans laquelle le corps de lance 1 s'emboîte. Le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8e est dans ce cas également constitué de l'élément de flottaison 15 équipé de un ou de plusieurs patins 17. Des roulettes sont une forme particulière de réalisation des patins 17. La figure 7 montre une forme particulière de réalisation du dispositif de l'invention selon laquelle le corps de lance 1c est constitué de la lance d'un nettoyeur à haute pression traditionnel sur lequel est fixé le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8, ce corps de lance 1c étant maintenu sur le dispositif de manoeuvre et de commande 2a par le coupleur 18. Le coupleur 18, situé à l'extrémité du dispositif de manoeuvre et de commande 2a, a pour fonctions en plus de maintenir le corps de lance 1c, de commander celui-ci par un système de tringlerie ou de câbles, aisé à concevoir, partant de la poignée du dispositif de manoeuvre et de commande 2a. Le dispositif de manoeuvre et de commande 2a a une forme allongée qui, alliée avec l'angle formé par son axe et par celui du corps de lance 1c, permet d'obtenir le jet désaxé souhaité, à une distance suffisante de la main de l'utilisateur. La forme particulière de réalisation du dispositif de compensation des efforts tangentiels 8c représentée sur la figure 10 est celle pour laquelle ce dispositif de compensation des efforts tangentiels 8c est constitué de l'élément de flottaison 15 équipé du système de brosses 23. Une forme particulière de réalisation du dispositif selon l'invention est celle selon laquelle le dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 est associé aux outils habituellement placés à l'extrémité des lances à haute pression et solidaires de celles-ci, tels que par exemple des brosses rotatives, rendant plus efficace l'utilisation du dispositif selon l'invention. L'ensemble des formes particulières de réalisation du dispositif selon l'invention qui sont décrites ci-dessus peuvent être associées les unes aux autres. On peut envisager par exemple un dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 composé en partie d'un flotteur et en partie d'un des dispositifs actifs à gicleurs multiples. Le brevet US 5,707, 014 (Chan, et al. ) propose une lance dont le jet est situé dans un axe différent de celui de cette même lance. L'effort tangentiel est compensé par un système de roues destinées à être appuyées sur le sol qui est placé à l'articulation du corps de lance et qui ne correspond en rien au dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 qui, lui, est placé à proximité du dispositif d'éjection d'eau de nettoyage 6 et est constitué soit d'un flotteur soit de un ou de plusieurs gicleurs 21 alimentés en eau sous pression par emprunt sur le jet principal. Le brevet US 5,628, 271 (McGuire) fournit un dispositif permettant de traiter les coques de bateaux en utilisant un engin mobile maintenu sur la coque par un aimant permanent et utilisant de l'eau à haute pression. Contrairement au dispositif selon l'invention, celui selon le brevet US 5,628, 271 (McGuire) ne fournit pas de dispositif de compensation des efforts tangentiels 8 qui est constitué soit d'un flotteur soit de un ou de plusieurs gicleurs 21 alimentés en eau sous pression par emprunt sur le jet principal. L'invention est susceptible d'être employée dans l'industrie du nettoyage et particulièrement dans celle du nettoyage des coques de bateaux. REVENDICATIONS 1) Lance à jet non axial pour nettoyeur à eau à haute pression comportant un dispositif de manoeuvre et de commande (2,2a) et un dispositif d'éjection d'eau de nettoyage (6) caractérisé par ce qu'il est également constitué du corps de lance de forme générale courbe (1, la, Ib, lc) et du dispositif de compensation des efforts tangentiels (8, 8a, 8c, 8e) constitué d'un flotteur solidaire du corps de lance de forme générale courbe (1, la, lb, lc). 2) Lance à jet non axial pour nettoyeur à eau à haute pression comportant un dispositif de manoeuvre et de commande (2,2a) et un dispositif d'éjection d'eau de nettoyage (6) caractérisé par ce qu'il est également constitué du corps de lance de forme générale courbe (1, la, Ib, le) et du dispositif de compensation des efforts tangentiels (8,8b, 8d), comportant un ou plusieurs gicleurs (21) alimentés par emprunt permanent ou alternatif sur le jet principal, et solidaire du corps de lance de forme générale courbe (1, la, Ib, le). 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par ce que le dispositif de compensation des efforts tangentiels (8,8a, 8b, 8c, 8d, 8e) est équipé de un ou plusieurs patins (17). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par ce que le dispositif de compensation des efforts tangentiels (8,8a, 8b, 8c, 8d, 8e) comporte une rainure (16) dans laquelle le corps de lance (1, la, Ib, le) s'emboîte. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par ce que le corps de lance (1, lb) est constitué de l'assemblage d'une pluralité d'éléments tubulaires (13), éventuellement rectilignes, reliés entre eux par les dispositifs de jonction (14). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par ce que le corps de lance (1, le) est constitué de la lance d'un nettoyeur à haute pression traditionnel sur lequel est fixé le dispositif de compensation des efforts tangentiels (8, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e), ce corps de lance (1c) étant maintenu sur le dispositif de manoeuvre et de commande (2,2a) par le coupleur (18). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par ce que le dispositif de compensation des efforts tangentiels (8,8c) est constitué de l'élément de flottaison (15) équipé du système de brosses (23). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé par ce que le dispositif de compensation des efforts tangentiels (8,8b, 8d) comporte l'élément rotatif (24), tournant autour de l'axe (25) et solidaire du dispositif d'éjection d'eau de nettoyage (6) et du ou des gicleurs (21).