Brevet FR2970190A1 — publié le 20120713

SYSTEME DE LAVAGE DE SURFACES PAR JET D'EAU AVEC COUPURE DE L'ALIMENTATION EN EAU LORSQUE LE JET D'EAU EST DIRIGE VERS UNE ZONE NON SOUHAITEE La présente invention concerne un système de lavage par jet d'eau haute pression pour le lavage de surfaces. Pour le lavage de surfaces proches de zones 10 électrifiées, tels que des voies ferrées et quais, des voies de tramway à caténaires, etc., les personnels des voies utilisent un pistolet de lavage par jet d'eau haute pression classique relié à un groupe technique de surpression assurant la mise sous pression de l'eau et 15 l'alimentation du pistolet en eau haute pression, le pistolet étant généralement un pistolet de lavage à gâchette tenu à la main par le personnel et ayant une lance de lavage et une buse de lavage. L'inconvénient de ce système de lavage est que le 20 jet d'eau peut être dirigé par l'opérateur vers une zone électrifiée, avec risque d'électrocution. De ce fait, dans le cas du lavage de voies ferrées, l'opérateur est dans l'obligation de procéder à la coupure de l'alimentation de la caténaire afin d'éviter 25 tout risque d'électrocution en cas de contact entre l'eau éjectée par le pistolet et la caténaire. La coupure de l'alimentation de la caténaire est réalisée par un procédé de consignation électrique qui est long et nécessite une coordination entre le personnel des voies et le personnel 30 en charge du lavage des voies et doit ainsi être programmé à l'avance. La présente invention vise à résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, en proposant un système de lavage par jet d'eau permettant le lavage de surfaces proches de zones électrifiées sans risque d'électrocution, de façon à permettre le maintien de l'alimentation électrique de la caténaire de traction pendant les opérations de lavage. On peut obtenir un tel système en équipant le pistolet de lavage classique d'un capteur déterminant la direction du jet d'eau et en prévoyant un dispositif coupant l'alimentation du pistolet en eau sous pression lorsqu'il a été déterminé que le pistolet est dirigé vers une zone électrifiée. Le déposant s'est rendu compte qu'un tel système n'est pas limité à une application au lavage de surfaces proches de zones électrifiées, mais peut être étendu à toute opération de lavage pour laquelle on ne souhaite pas que l'eau atteigne une zone prédéfinie sensible à l'eau. Une telle zone sensible à l'eau peut donc être une zone électrifiée, telle qu'une voie ferrée, un quai, une voie de tramway, un plafond d'entrepôt auquel sont suspendues des lampes, etc., mais encore une zone dans laquelle se trouvent des surfaces qui seraient détériorées par un jet d'eau haute pression, comme des surfaces en matériau fragile, portant des peintures et autres décors, etc. La présente invention a donc pour objet un système de lavage par jet d'eau de surfaces adjacentes à au moins une zone vers laquelle on ne souhaite pas que l'eau soit dirigée, ou zone de non lavage, comprenant un pistolet de lavage destiné à être relié à une source d'eau sous pression pour une alimentation du pistolet en eau sous pression, lequel pistolet a une buse à partir de laquelle est éjectée l'eau sous pression et une poignée destinée à être saisie par un opérateur et pourvue d'une gâchette commandant l'alimentation de la buse en eau sous pression, caractérisé par le fait que le pistolet comprend un capteur apte à déterminer la direction du jet d'eau et le système de lavage comprend en outre un dispositif de coupure de l'alimentation du pistolet en eau sous pression, ledit capteur étant relié audit dispositif de coupure de façon à lui communiquer la direction du jet d'eau de telle sorte que ledit dispositif de coupure coupe l'alimentation en eau du pistolet lorsque le jet d'eau est dirigé vers une zone de non lavage. De préférence, ledit capteur est un capteur d'inclinaison apte à déterminer l'inclinaison du pistolet, notamment celle de la buse, ladite zone de non lavage étant définie par une plage angulaire correspondant à l'inclinaison du pistolet. La détermination de la direction d'éjection du jet d'eau par détermination de l'inclinaison du pistolet présente l'avantage d'être fiable car elle peut être associée dans tous les cas à la direction du jet d'eau. De plus, dans le cas d'une zone électrifiée disposée en hauteur, l'inclinaison du pistolet est le paramètre permettant de définir de la manière la plus simple et appropriée une zone de non lavage. Pour déterminer l'inclinaison du pistolet, on 25 peut utiliser un inclinomètre, un gyroscope, un capteur de position, etc. De préférence, ledit capteur d'inclinaison est un contact électrique d'inclinaison ouvert dans ladite plage angulaire définissant la zone non de lavage et fermé en 30 dehors de ladite plage angulaire, ledit dispositif de coupure étant agencé pour couper l'alimentation du pistolet en eau lorsque le contact électrique d'inclinaison est à l'état ouvert. De préférence, ladite plage angulaire est comprise entre 0°, angle correspondant à l'horizontale, et 90°, angle correspondant à la direction verticale orientée vers le haut, de sorte que ledit dispositif de coupure coupe l'alimentation du pistolet en eau lorsque l'inclinaison du pistolet dépasse le niveau de l'horizontale, pour un opérateur nettoyant des éléments sur le sol. Le système de lavage selon l'invention peut comprendre une source d'eau sous pression comprenant un groupe technique de surpression comportant une pompe de mise sous pression d'eau et un moteur apte à entraîner ladite pompe, cette dernière étant destinée à être reliée en entrée à une source d'eau basse pression et en sortie au pistolet, ladite source d'eau sous pression comprenant facultativement une cuve à eau constituant ladite source d'eau basse pression. Ladite cuve à eau est facultativement apte à être raccordée au réseau public. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de coupure de l'alimentation du pistolet en eau sous pression peut comprendre un relais de sécurité connecté électriquement au capteur de détermination de la direction du jet d'eau, et une électrovanne de coupure dont le pilotage est assuré par le relais de sécurité et apte à couper, lorsque le pistolet est incliné dans ladite plage angulaire, l'alimentation du pistolet en eau sous pression venant de la source d'eau sous pression. Un tel mode de réalisation du dispositif de coupure est généralement choisi lorsque le moteur du groupe technique de surpression est un moteur thermique. En effet, l'arrêt d'un moteur thermique prend quelques secondes, durant lesquelles la pompe haute pression continue à alimenter le pistolet en eau sous pression bien que ce dernier soit dirigé vers la zone de non lavage. Le fait de prévoir une électrovanne coupant instantanément l'alimentation du pistolet en eau permet donc de garantir la sécurité de l'opérateur. Selon un autre mode de réalisation particulier, le moteur du groupe technique de surpression est un moteur électrique et le dispositif de coupure de l'alimentation du pistolet en eau sous pression comprend un relais de sécurité connecté électriquement au capteur de détermination de la direction du jet d'eau et audit moteur électrique, le relais de sécurité étant apte à arrêter ledit moteur électrique lorsque le pistolet est incliné dans ladite plage angulaire, de façon à couper l'alimentation du pistolet en eau sous pression venant de ladite pompe. Dans ce cas, l'électrovanne de coupure n'est pas nécessaire car l'arrêt d'un moteur électrique est instantané. De ce fait, la pompe ne peut plus fournir d'eau sous pression au pistolet dès que le pistolet est dirigé vers la zone de non lavage. De préférence, ledit dispositif de coupure comprend également une électrovanne de décharge dont le pilotage est assuré par le relais de sécurité et apte à décharger l'eau sous pression restant dans la liaison entre la source d'eau sous pression et le pistolet, en retour vers la source d'eau sous pression après coupure de l'alimentation du pistolet en eau sous pression. De préférence, ledit dispositif de coupure est apte à couper l'alimentation du pistolet en eau sous pression en cas de coupure de la liaison avec ledit capteur de détermination de la direction du jet d'eau. Cela permet d'assurer une sécurité supplémentaire à l'opérateur se servant du système de lavage selon l'invention puisque l'alimentation du pistolet en eau sous pression est coupée par précaution lorsque le fait que l'inclinaison du pistolet entre dans la zone de non lavage ne peux plus être communiqué au dispositif de coupure. Ledit dispositif de coupure, le cas échéant le relais de sécurité, peut être relié au capteur de détermination de la direction du jet d'eau par l'intermédiaire d'un câble électrique. Dans le cas de l'utilisation d'un câble électrique, on peut associer la coupure de la liaison entre le dispositif de coupure et le capteur à une détérioration physique du câble électrique, par exemple son sectionnement. Ainsi, on peut configurer le dispositif de coupure pour qu'il coupe l'alimentation du pistolet en eau sous pression lorsqu'il est en circuit ouvert avec le capteur de détermination de la direction du jet d'eau. On souligne ici le caractère particulièrement avantageux d'utiliser un contact électrique d'inclinaison ouvert lorsque le pistolet est dirigé dans la zone de non lavage et fermé hors de cette zone, car dans ce cas le relais de sécurité est déjà configuré pour couper l'alimentation du pistolet en eau lorsque le circuit entre le contact électrique d'inclinaison et le relais de sécurité est ouvert. Une lance de lavage peut être prévue entre la buse de lavage et la poignée du pistolet. La présence d'une lance permet à l'opérateur de diriger son jet d'eau tout en maintenant une certaine distance avec la surface à nettoyer. 15 Le pistolet peut être relié à la source d'eau sous pression par l'intermédiaire d'un tuyau souple armé. Un tel raccordement par tuyau souple armé permet une maniabilité aisée du tuyau tout en résistant à une pression élevée. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après un mode de réalisation particulier avec référence aux dessins annexés. Sur ces dessins . - la Figure 1 est un schéma représentant le système de lavage par jet d'eau selon la présente invention en situation d'application au nettoyage des voies ferrées et quais ; - La Figure 2 est une de côté du pistolet de lavage selon la présente invention ; et - la Figure 3 est un schéma électrique et hydraulique du 20 système de lavage par jet d'eau selon la présente invention. Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir que l'on y a représenté un opérateur utilisant le système de 25 lavage par jet d'eau selon la présente invention pour nettoyer une voie ferrée et un quai surplombés d'une caténaire normalement parcourue par un courant de 15 000 volts et représentant par conséquent une zone dangereuse. Le système de lavage selon la présente invention 30 comprend tout d'abord un pistolet de lavage 1 porté et dirigé manuellement par l'opérateur. Le pistolet 1 comprend une poignée 2 pour la manipulation par l'opérateur, munie d'une gâchette 3 permettant la commande par l'opérateur du passage ou de l'interruption de l'eau. Le pistolet 1 comprend en outre une lance de lavage 4 se présentant sous la forme d'un tube s'étendant à partir de la poignée 2 et comportant une buse 5 à son extrémité libre. La lance 4 se compose, d'une part, d'une partie isolée thermiquement 4a pour éviter à l'opérateur tout risque de brûlure et d'autre part d'un tube et d'un porte-buse. A des fins de sécurité, la gâchette 3 permet l'alimentation de la buse 5 en eau sous pression lorsque l'opérateur appuie sur la gâchette 3, et arrête l'alimentation en eau dès que l'opérateur relâche la gâchette 3. Le pistolet 1 comprend également un contact électrique d'inclinaison 6 permettant de déterminer l'inclinaison du pistolet et donc la direction d'éjection du jet d'eau. Le contact électrique d'inclinaison 6 est de type normalement fermé, c'est-à-dire qu'il assure un contact électrique positif dans une plage angulaire d'inclinaison du pistolet que l'on a défini au préalable. Cette plage angulaire est définie de façon à correspondre à la zone vers laquelle l'opérateur peut diriger le jet d'eau sans risque d'électrocution. En d'autres termes, on peut définir dans la pratique une zone de lavage, dite de sécurité, vers laquelle l'opérateur peut diriger le jet d'eau, la sortie de cette zone de lavage de sécurité correspondant à l'entrée dans une zone de non lavage. Dans le cas du lavage de voies ferrées et quais, la zone dangereuse, de non lavage, est la zone entourant la caténaire de traction. Par exemple, une distance de sécurité de 3 m par rapport à la caténaire de traction permet de garantir un risque nul d'électrocution de l'opérateur. La zone dangereuse de non lavage peut donc être définie par l'espace se trouvant à moins de 3 m de la caténaire de traction. Une telle zone dangereuse est représentée par un cercle hachuré sur la Figure 1. Par ailleurs, l'opérateur travaillant obligatoirement sans moyen d'élévation (escabeau, échelle, nacelle, etc.), la hauteur de travail à l'horizontale maximale peut se situer aux environs de 1,80 m. Cependant, l'effet important sur le recul du pistolet 1 et de la lance 4 par la pression de l'eau ne devrait pas permettre à l'opérateur de dépasser une hauteur de travail à l'horizontale de 1 m à 1,20 m du sol. De plus, la caténaire de traction se trouve généralement entre 5,50 m et 7 m du sol tandis que le quai se trouve généralement entre 0,32 m et 0,55 m du sol. Par conséquent, en prenant une distance de sécurité de 3 m et avec les hauteurs de travail indiquées ci-dessus, la plage angulaire d'inclinaison du pistolet dans laquelle l'opérateur peut travailler en toute sécurité peut être avantageusement définie entre 0°, correspondant à l'horizontale, et 90°, correspondant à la direction verticale orientée vers le sol, comme représenté sur la Figure 2. En d'autres termes, l'opérateur sort de la plage angulaire de sécurité et entre dans une zone de non lavage lorsque l'inclinaison du pistolet 1 dépasse le niveau de l'horizontale et que le pistolet 1 est dirigé vers le haut. Dans le cas d'une telle plage angulaire de 90°, on utilise un contact angulaire d'inclinaison dont la plage de fermeture est également de 90°. W Le contact électrique d'inclinaison 6 est connecté électriquement à un relais de sécurité 8 par l'intermédiaire d'un câble électrique 7. Le système de lavage selon l'invention comprend en outre un groupe technique de surpression 9 placé sur roulettes de façon à permettre son déplacement par l'opérateur et raccordé au pistolet 1 par un tuyau souple armé 10 conçu pour pouvoir être courbé ou enroulé et pour pouvoir supporter de fortes pressions tout en restant suffisamment maniable. Le groupe de surpression 9 alimente en eau sous pression le pistolet 1 par l'intermédiaire du tuyau souple 10. Si l'on se réfère maintenant à la Figure 3, on peut voir que le groupe de surpression 9 est relié fluidiquement à une cuve à eau 11 elle-même raccordée au réseau public afin d'utiliser l'eau du réseau public pour le lavage. La cuve à eau 11 peut cependant ne pas être raccordée au réseau public. Une sonde de niveau 12 pour contrôler le niveau d'eau dans la cuve 11 et une vanne de vidange 13 pour la vidange de la cuve 11 sont également prévues. Un filtre à eau 14 est prévu dans le raccordement de la cuve 11 au réseau public, lorsque celle-ci est 25 raccordée au réseau public. Le groupe de surpression 9 comprend au moins une pompe 15 reliée à la cuve à eau 11 avec une vanne de barrage 16 interposée entre celles-ci. Un indicateur de pression 17 est associé à la pompe 15. Une vanne de purge 30 anti-gel 16a peut également être prévue en amont de la pompe 15. La pompe 15 est entraînée par un moteur 22, par exemple un moteur thermique. Sont prévues, en aval de la pompe 15 sur la liaison de celle-ci avec le pistolet 1 et dans cet ordre, une soupape de sécurité 18, une vanne de sécurité 19, une électrovanne de décharge 20 et une électrovanne de coupure 21. La soupape de sécurité 18 est destinée à couper l'alimentation du pistolet 1 en eau sous pression en cas de dysfonctionnement de la pompe 15. La vanne de sécurité 19 est destinée à ramener 10 l'eau à la cuve 11 en cas d'arrêt du pistolet 1. L'électrovanne de coupure 21 est agencée pour arrêter l'alimentation du pistolet 1 en eau sous pression lorsqu'il est déterminé que le jet d'eau est dirigée vers une zone dangereuse. 15 L'électrovanne de décharge 20 est agencée pour décharger dans la cuve 11 l'eau sous pression restant dans le tuyau souple 10 après arrêt de l'alimentation du pistolet 1 en eau par l'électrovanne de coupure 21. Les pilotages des électrovannes 20 et 21 sont 20 assurés par le relais de sécurité 8, lui-même relié électriquement au contact électrique d'inclinaison 6 par un câble électrique 7. Sur la Figure 3, le circuit de l'eau est représenté par des traits sur lesquels on a porté des 25 flèches pour indiquer le sens de l'eau. Dans la pratique, le circuit de l'eau peut être formé de différents canaux, formé par exemple par des tuyaux, correspondant chacun à trait de la Figure 3. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, la 30 cuve à eau 11 est intégrée avec le groupe de surpression 9 sur une unité mobile, de sorte que les différents canaux formant le circuit d'eau peuvent être formés par des conduites incorporées dans l'unité mobile et dans lesquelles sont mises en places les différentes soupapes et électrovannes. Le système de lavage selon l'invention décrit ci-dessus permet de laver des voies ferrées et quais tout en maintenant l'alimentation de la caténaire, sans risque d'électrocution de l'opérateur. En effet, comme indiqué ci-dessus, le contact électrique d'inclinaison 6 est fermé lorsque le pistolet 1 est incliné dans la plage angulaire de sécurité. Ainsi, lorsque le pistolet de lavage 1 est incliné vers le bas, sous l'horizontale, pour laver la voie ferrée et le quai, le jet d'eau étant donc dirigé à l'opposé de la zone dangereuse de non lavage de sorte qu'il n'y a aucun risque d'électrocution, le relais de sécurité 8, en circuit fermé avec le contact électrique d'inclinaison 6, pilote les électrovannes 20 et 21 de façon à permettre l'alimentation du pistolet 1 en eau mise sous pression dans le groupe de surpression 9. L'opérateur peut ainsi actionner et relâche la gâchette 3 pour commander ou non l'éjection d'eau à partir de la buse 5. Au contraire, lorsque le pistolet 1 est dirigé vers le haut, vers la zone de non lavage dangereuse, il sort de la plage angulaire de sécurité et le contact électrique d'inclinaison 6 s'ouvre, ce qui amène le relais de sécurité 8 à commander l'électrovanne de coupure 21 pour qu'elle coupe l'alimentation du pistolet 1 en eau sous pression et l'électrovanne de décharge 20 pour qu'elle décharge complètement la pression restant dans le tuyau souple 10. Par conséquent, que l'opérateur appuie ou non sur la gâchette 3, aucun jet d'eau ne sortira de la buse 5, évitant tout risque d'électrocution de l'opérateur. Il est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus a été donné à titre indicatif et non limitatif et que des modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1 - Système de lavage par jet d'eau de surfaces adjacentes à au moins une zone vers laquelle on ne souhaite pas que l'eau soit dirigée, ou zone de non lavage, comprenant un pistolet de lavage (1) destiné à être relié à une source d'eau sous pression pour une alimentation du pistolet (1) en eau sous pression, lequel pistolet (1) a une buse (5) à partir de laquelle est éjectée l'eau sous pression et une poignée (2) destinée à être saisie par un opérateur et pourvue d'une gâchette (3) commandant l'alimentation de la buse (5) en eau sous pression, caractérisé par le fait que le pistolet (1) comprend un capteur (6) apte à déterminer la direction du jet d'eau et le système de lavage comprend en outre un dispositif de coupure de l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression, ledit capteur (6) étant relié audit dispositif de coupure de façon à lui communiquer la direction du jet d'eau de telle sorte que ledit dispositif de coupure coupe l'alimentation en eau du pistolet (1) lorsque le jet d'eau est dirigé vers une zone de non lavage. 2 - Système de lavage par jet d'eau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit capteur (6) est un capteur d'inclinaison apte à déterminer l'inclinaison du pistolet (1), notamment celle de la buse (5), ladite zone de non lavage étant définie par une plage angulaire correspondant à l'inclinaison du pistolet (1). 3 - Système de lavage par jet d'eau selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit capteur d'inclinaison est un contact électrique d'inclinaison (6) ouvert dans ladite plage angulaire définissant la zone de non lavage et fermé en dehors de ladite plage angulaire, ledit dispositif de coupure étant agencé pour couperl'alimentation du pistolet (1) en eau lorsque le contact électrique d'inclinaison (6) est à l'état ouvert. 4 - Système de lavage par jet d'eau selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que ladite plage angulaire est comprise entre 0°, angle correspondant à l'horizontale, et 90°, angle correspondant à la direction verticale orientée vers le haut, de sorte que ledit dispositif de coupure coupe l'alimentation du pistolet (1) en eau lorsque l'inclinaison du pistolet (1) dépasse le niveau de l'horizontale, pour un opérateur nettoyant des éléments sur le sol. 5 - Système de lavage par jet d'eau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend une source d'eau sous pression comprenant un groupe technique de surpression (9) comportant une pompe (15) de mise sous pression d'eau et un moteur (22) apte à entraîner ladite pompe (15), cette dernière étant destinée à être reliée en entrée à une source d'eau basse pression et en sortie au pistolet (1), ladite source d'eau sous pression comprenant facultativement une cuve à eau (11) constituant ladite source d'eau basse pression. 6 - Système de lavage par jet d'eau selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le dispositif de coupure de l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression comprend un relais de sécurité (8) connecté électriquement au capteur de détermination de la direction du jet d'eau, et une électrovanne de coupure (21) dont le pilotage est assuré par le relais de sécurité (8) et apte à couper, lorsque le pistolet (1) est incliné dans ladite plage angulaire, l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression venant de la source d'eau sous pression. 7 - Système de lavage par jet d'eau selon la revendication 5, caractérisé que le moteur du groupetechnique de surpression (9) est un moteur électrique et que le dispositif de coupure de l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression comprend un relais de sécurité (8) connecté électriquement au capteur (6) de détermination de la direction du jet d'eau et audit moteur électrique, le relais de sécurité (8) étant apte à arrêter ledit moteur électrique lorsque le pistolet (1) est incliné dans ladite plage angulaire, de façon à couper l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression venant de ladite pompe (15). 8 - Système de lavage par jet d'eau selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que ledit dispositif de coupure comprend également une électrovanne de décharge (20) dont le pilotage est assuré par le relais de sécurité (8) et apte à décharger l'eau sous pression restant dans la liaison entre la source d'eau sous pression et le pistolet (1), en retour vers la source d'eau sous pression après coupure de l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression. 9 - Système de lavage par jet d'eau selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ledit dispositif de coupure est apte à couper l'alimentation du pistolet (1) en eau sous pression en cas de coupure de la liaison avec ledit capteur (6) de détermination de la direction du jet d'eau. 10 - Système de lavage par jet d'eau selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait le dispositif de coupure, le cas échéant le relais de sécurité (8), est relié au capteur (6) de détermination de la direction du jet d'eau par l'intermédiaire d'un câble électrique (7).