Brevet FR2903920A1 — publié le 20080125

La présente invention concerne une buse à jet tournant du type formé d'une enveloppe statique délimitant une cavité ouverte logeant un injecteur. 5 Elle concerne plus particulièrement une buse à jet tournant dont une extrémité d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section élargie de l'enveloppe sous l'effet d'une pression d'eau à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur tandis que l'autre extrémité de cet injecteur est logée lo dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur. De telles buses à jet tournant sont notamment utilisées dans le cas d'installation de nettoyage. En effet, un jet tournant combine les avantages d'un 15 jet plat et d'un jet droit ou crayon puisqu'il présente en termes de forces d'impact les mêmes caractéristiques qu'un jet droit et permet de couvrir une surface sensiblement équivalente à celle d'un jet plat. Pendant longtemps, ces buses ont été alimentées avec des fluides haute pression. Plus récemment, sont apparues sur le marché des buses à jet tournant dimensionnées pour 20 pouvoir être alimentées au moyen d'un fluide sous moyenne pression comprise entre 20 et 80 bars. Toutefois, de telles buses ne donnent pas aujourd'hui entière satisfaction. On observe notamment des dysfonctionnements de telles buses dans le cas de variations de pression sur le circuit d'alimentation en fluide de ladite buse. Ces dysfonctionnements se traduisent notamment par un 25 arrêt partiel ou total de la rotation de l'injecteur à l'intérieur de l'enveloppe de la buse, du fait que le fluide n'exerce plus un effort suffisant pour entraîner en rotation l'injecteur. Le fluide passe alors en direct par le siège de la buse sans passer par l'injecteur. Ces dysfonctionnements sont également observés lorsque la pression à l'intérieur de l'enveloppe est largement supérieure à la 30 force de recul de la buse qui est générée par le débit de l'injecteur. Ces dysfonctionnements sont également observés lorsque la force de recul de la buse, générée par le débit du fluide et/ou par l'appui du flux de fluide sur le support à traiter, est supérieure à la pression régnant à l'intérieur de 2903920 2 l'enveloppe de la buse. Dans ce cas, soit l'injecteur se rétracte à l'intérieur de la cavité de l'enveloppe et ne tourne plus, soit la force d'appui de l'injecteur sur la cavité étant trop faible, l'injecteur ne décrit plus un mouvement circulaire homogène dans l'enveloppe et tourne alors trop vite. II est donc indispensable s de maintenir la pression à l'intérieur de l'enveloppe de la buse à une valeur supérieure à, ou voisine de, la force de recul pour éviter tout dysfonctionnement. Un but de la présente invention est donc de proposer une buse à jet tournant io dont la conception permet de gérer la pression régnant à l'intérieur de l'enveloppe de la buse par rapport à la force de recul pour éviter tout arrêt de l'entraînement en rotation de l'injecteur. Un autre but de la présente invention est de proposer une buse à jet tournant 15 dont la conception permet de travailler à l'intérieur d'une plage de pression importante tout en garantissant la rotation de l'injecteur à l'intérieur de ladite plage. A cet effet, l'invention a pour objet une buse à jet tournant du type formé d'une 20 enveloppe statique délimitant une cavité ouverte logeant un injecteur dont une extrémité d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section élargie de l'enveloppe sous l'effet d'une pression de fluide à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur tandis que l'autre extrémité de cet injecteur est logée dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un 25 siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur, caractérisée en ce que la buse comporte, côté entrée de fluide, une douille statique fermée à son extrémité côté injecteur par une paroi transversale, le corps de douille présentant, au voisinage de ladite paroi transversale, des orifices radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la cavité de l'enveloppe, 30 un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à l'injecteur, lesdits orifices radiaux de la douille étant réglés en débit par l'intermédiaire d'un obturateur commandé. La présence d'un obturateur permet de régler à volonté le débit de flux de fluide i0 2903920 3 et par suite la pression régnant à l'intérieur de la cavité de la buse de manière à garantir, à l'intérieur d'une large plage de pression du flux de fluide alimentant la buse, une rotation de l'injecteur. s L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une buse à jet tournant, l'obturateur ayant été partiellement introduit dans la douille ; la figure 2 représente une vue schématique en coupe de l'obturateur en position d'obturation partielle des orifices de la douille équipant la buse ; la figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un autre mode 15 de réalisation d'un ensemble douille/obturateur ; la figure 4 représente une vue en coupe transversale de la figure 3 prise au niveau des orifices radiaux de la douille et de l'obturateur ; 20 la figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'un ensemble douille/obturateur et la figure 6 représente une vue en coupe transversale suivant A-A de la figure 5. 25 Comme mentionné ci-dessus, la buse 1 à jet tournant, objet de l'invention, est formée d'une enveloppe 2 statique délimitant une cavité 3 ouverte. Cette enveloppe 2 statique affecte ici la forme générale d'un corps tubulaire ouvert à chacune de ses extrémités pour former une entrée de fluide et une sortie de 30 fluide. Ce corps affecte la forme d'un tronc de cône dont la petite base est équipée de l'ouverture 5 de la cavité 3 à travers laquelle le flux de fluide est expulsé de ladite buse. La grande base ouverte du tronc de cône, correspondant à la section 2A élargie de ladite enveloppe, est quant à elle destinée à être fermée par une douille 6 statique à travers laquelle le fluide est 2903920 4 introduit dans la cavité. Cette douille 6 se présente généralement sous forme d'un corps fileté inséré par vissage à l'intérieur de l'enveloppe 2 de la buse qui est, côté entrée de fluide, taraudée. Un contre-écrou peut également être prévu pour assurer un maintien permanent en position de la douille 6 à l'intérieur de l'enveloppe 2 de la buse 1. Dans l'espace laissé libre entre l'ouverture 5 de la cavité 3 et l'extrémité 6A de la douille 6 faisant saillie à l'intérieur de la cavité 3 de l'enveloppe 2, il est prévu un injecteur 4. Cet injecteur 4 se présente sous forme d'un corps muni d'un conduit axial traversant à travers lequel le fluide circule avant d'être expulsé en dehors de ladite cavité par l'ouverture 5 de la io cavité 3. Cet injecteur présente une extrémité 4A entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur de la section 2A élargie de l'enveloppe 2 sous l'effet d'une pression d'eau à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur 4. L'autre extrémité 4B de cet injecteur 4 peut être munie d'un gicleur qui, à nouveau, affecte la forme d'un corps tubulaire muni d'un conduit axial traversant. L'extrémité de cet is injecteur peut être renflée pour délimiter une tête de gicleur convexe. Cette extrémité de l'injecteur munie d'un gicleur à tête convexe est logée dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur. Lorsque l'extrémité 4B de cet injecteur 4 comporte une partie arrondie convexe conférant à la tête dudit 20 injecteur une forme générale de demi cercle, les mouvements de l'injecteur à l'intérieur du siège, de forme générale hémisphérique, sont facilités. La douille 6, qui ferme l'extrémité de la buse 1 côté entrée de fluide, se présente quant à elle sous forme d'un corps d'allure générale cylindrique dont 25 l'extrémité 6A côté injecteur est fermée par une paroi 7 transversale. Le corps de douille 6 présente ainsi, au voisinage de ladite paroi 7 transversale, des orifices 8 radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la cavité 3 de l'enveloppe 2, un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à l'injecteur 4. La douille 6 présentant ici un profil en escalier est équipée d'un 30 filetage destiné à coopérer avec le taraudage de l'enveloppe 2 de la buse lors de la mise en place de la douille 6 à l'intérieur de l'enveloppe de la buse. Les orifices 8 radiaux de la douille 6 sont répartis circonférentiellement sur le pourtour de ladite douille côté à l'extrémité 6A positionnée côté injecteur de la douille 6. Ces orifices 8 radiaux de la douille 6 sont réglés en débit par 2903920 s l'intermédiaire d'un obturateur 9 commandé. Ce réglage du débit permet de faire varier la pression régnant à l'intérieur de la cavité logeant l'injecteur et par suite d'instaurer un équilibre entre la pression régnant à l'intérieur de la cavité 3 de la buse et la force de recul de ladite buse. 5 L'obturateur 9, qui permet d'obturer plus ou moins les orifices 8 radiaux de la douille 6, peut être commandé manuellement ou automatiquement en fonctionnement. Cet obturateur 9 peut affecter un grand nombre de formes. Dans un premier mode de réalisation conforme aux figures 1 et 2, l'obturateur 9 io affecte la forme d'un conduit 10 traversant déplaçable axialement par vissage à l'intérieur de la douille 6 statique de manière telle que l'une 10A des extrémités de l'obturateur 9 vienne obturer partiellement à la demande les orifices 8 radiaux de la douille 6 tandis que son autre extrémité 10B est raccordable à une arrivée de fluide. II suffit donc, pour régler le débit régnant à l'intérieur de la is cavité 3 de buse, de visser ou respectivement de dévisser le conduit 10 traversant constitutif de l'obturateur 9 pour obturer plus ou moins les orifices 8 radiaux de la douille 6 par l'intermédiaire de l'extrémité 10A de l'obturateur. Cet obturateur se présente donc sous forme à nouveau d'un corps d'allure générale cylindrique équipé d'une pluralité d'épaulements et d'un filetage 11 à sa 20 périphérie pour pouvoir venir se visser à l'intérieur de la douille et occuper une position coaxiale à ladite douille. Cet obturateur est introduit dans la douille 6 par l'extrémité de la douille opposée à celle fermée par une paroi 7 transversale. Douille et obturateur forment ainsi deux corps coaxiaux à l'axe longitudinal de l'enveloppe de base. 25 Le fluide provenant d'un circuit d'alimentation en fluide de la buse entre en El à l'intérieur de la buse et suit le circuit représenté par les flèches à la figure 1 avant de sortir et de produire un jet tournant représenté en S1 à la figure 1. Ce fluide traverse donc le conduit 10 constitutif de l'obturateur 9 avant de passer à 30 travers les orifices 8 radiaux de la douille 6 pour parvenir dans la cavité 3 de la buse où il pénètre à l'intérieur du conduit axial traversant de l'injecteur 4 avant d'être expulsé de la cavité à travers l'ouverture 5 de la cavité 3, l'expulsion permettant de produire en sortie de buse un jet tournant résultant du mouvement de précession de l'injecteur 4 en vue d'accroître l'efficacité de 2903920 6 nettoyage de la surface de support à traiter. Dans un autre mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 3 et 4, l'obturateur 9 affecte la forme d'un conduit 12 logé à l'intérieur de la douille 6, s ce conduit 12 étant obturé à une extrémité par une paroi 13 transversale et raccordable à son autre extrémité à une arrivée de fluide. Le conduit 12 présente, au voisinage de sa paroi 13 transversale, des orifices 14 radiaux reliés entre eux par des parties 15 pleines. Les orifices 14 radiaux ou respectivement les parties 15 pleines sont positionnables en regard des orifices i0 8 radiaux de la douille 6 lors d'un entraînement en rotation du conduit 12 pour obturer de manière réglable lesdits orifices 8 radiaux de la douille 6 en fonction du débit recherché. L'obturation est donc obtenue ici non plus par déplacement axial et rotatif d'un obturateur mais uniquement par déplacement rotatif du corps de l'obturateur. Cet obturateur se présente donc sous forme d'un conduit 15 muni à nouveau, sur son pourtour, d'une pluralité d'épaulements étagés. Ce conduit 12 est maintenu fixe axialement mais libre en rotation à l'intérieur du corps de douille 6 de manière à pouvoir être entraîné en rotation et provoquer, au cours de sa rotation, une obturation plus ou moins importante des orifices 8 radiaux de la douille 6. A nouveau, cette obturation réglable permet de faire 20 varier la pression régnant à l'intérieur de la cavité 3 de l'enveloppe 2 de la buse. Le trajet du fluide d'alimentation de la buse à l'intérieur de ladite buse est similaire à celui décrit à la figure 1. Dans un autre mode de réalisation de l'invention conforme à celui représenté 25 aux figures 5 et 6, l'obturateur 9 affecte la forme d'une bague 16 coiffant l'extrémité pourvue d'orifices 8 radiaux de la douille 6. Cette bague 16 est munie d'orifices 17 radiaux pouvant être mis en correspondance totale ou partielle avec les orifices 8 radiaux de la douille 6 lors d'un déplacement angulaire de la bague 16 en fonction du débit recherché. A nouveau, le réglage 30 du débit s'opère par un déplacement en rotation de l'obturateur 9. Dans l'exemple représenté, la bague 16 est fermée à l'une de ses extrémités par une paroi transversale doublant la paroi 7 transversale de la douille 6. Cette paroi transversale n'est toutefois en aucun cas obligatoire. La bague est maintenue fixe axialement à l'extérieur de l'extrémité de la douille 6 par des moyens 2903920 7 appropriés. Cette bague comporte encore des moyens d'immobilisation en une position angulaire prédéterminée une fois le réglage de la mise en correspondance entre les orifices 8 radiaux de la douille 6 et les orifices 17 radiaux de la bague 16 opérés. s Dans ce mode de réalisation, le flux de fluide entrant dans un premier temps à l'intérieur du corps de douille est expulsé du corps de douille à travers les orifices 8 radiaux de la douille avant de pénétrer à l'intérieur des orifices 17 de la bague 16 constitutive de l'obturateur. Le flux pénètre alors dans la cavité 3 io de l'enveloppe 2 de buse sous forme d'un flux tourbillonnaire puis pénètre dans le conduit axial traversant de l'injecteur 4 avant d'être expulsé de la cavité à travers l'ouverture 5 de ladite cavité correspondant à l'ouverture d'évacuation du flux de fluide. Indépendamment du mode de réalisation retenu à chaque fois, grâce au réglage des dimensions des orifices 8 radiaux de la douille 6, on ls fait varier la pression régnant à l'intérieur de la chambre 3 de la buse et par suite la vitesse de déplacement de l'injecteur 4. REVENDICATIONS 1. Buse (1) à jet tournant, du type formé d'une enveloppe (2) statique délimitant une cavité (3) ouverte logeant un injecteur (4) dont une extrémité (4A) s d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section (2A) élargie de l'enveloppe (2) sous l'effet d'une pression de fluide à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur (4) tandis que l'autre extrémité (4B) de cet injecteur (4) est logée dans l'ouverture (5) de la cavité (3) conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de io l'injecteur (4), caractérisée en ce que la buse (1) comporte, côté entrée de fluide, une douille (6) statique fermée à son extrémité (6A) côté injecteur par une paroi (7) transversale, le corps de douille (6) présentant, au voisinage de ladite paroi (7) transversale, des orifices (8) radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la 15 cavité (3) de l'enveloppe (2), un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à l'injecteur (4), lesdits orifices (8) radiaux de la douille (6) étant réglés en débit par l'intermédiaire d'un obturateur (9) commandé. 2. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce que l'obturateur (9) affecte la forme d'un conduit (10) traversant, déplaçable axialement par vissage à l'intérieur de la douille (6) statique, de manière telle que l'une (10A) des extrémités de l'obturateur (9) vienne obturer partiellement à la demande les orifices (8) radiaux de la douille (6) tandis que son autre extrémité (10B) est raccordable à une arrivée de fluide. 25 3. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur (9) affecte la forme d'un conduit (12) logé à l'intérieur de la douille (6), ce conduit (12) étant obturé à une extrémité par une paroi (13) transversale et raccordable à son autre extrémité à une arrivée de 30 fluide, le conduit (12) présentant, au voisinage de sa paroi (13) transversale, des orifices (14) radiaux reliés entre eux par des parties (15) pleines, les orifices (14) radiaux ou, respectivement, les parties (15) pleines, étant positionnables en regard des orifices (8) radiaux de la douille (6) lors d'un entraînement en rotation du conduit (12) pour obturer de manière réglable 8 2903920 9 lesdits orifices (8) radiaux de la douille (6) en fonction du débit recherché. 4. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur (9) affecte la forme d'une bague (16) s coiffant l'extrémité pourvue d'orifices (8) radiaux de la douille (6), cette bague (16) étant munie d'orifices (17) radiaux pouvant être mis en correspondance totale ou partielle avec les orifices (8) radiaux de la douille (6) lors d'un déplacement angulaire de la bague (16) en fonction du débit recherché. io 5. Buse (1) à jet tournant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la douille (6) se présente sous forme d'un corps fileté inséré par vissage à l'intérieur de la buse dont l'enveloppe (2) est, côté entrée de fluide, taraudée. 1s