Brevet FR3063236A1 — publié le 20180831

La présente invention concerne un outil de nettoyage ou de décapage d'une surface par projection d'un fluide à haute pression sur cette surface, et d'évacuation, après le nettoyage ou le décapage, du fluide chargé des matières et autres débris séparés de la surface traitée. L'invention est destinée à être utilisée pour tous types de nettoyage ou de décapage de surfaces, le fluide utilisé étant de l'eau. Elle peut également être utilisée pour la réalisation de revêtements de sols dits en "bétons désactivés", c'est-à-dire de revêtements comprenant des petits cailloux partiellement pris dans du béton ; pour réaliser ce type de revêtement, du béton contenant les petits cailloux mélangés à lui est coulé sur la surface à aménager puis un traitement chimique est appliqué en surface ; ce traitement chimique permet que la couche superficielle de béton ne durcisse pas et qu'elle puisse ensuite être décapée de manière à faire apparaître les petits cailloux partiellement pris dans le béton solidifié. La publication de demande de brevet N° FR 3 002 166, du même inventeur, décrit 15 une tête d'outil de décapage permettant les utilisations mentionnées ci-dessus, cette tête étant sous la forme d'une cloche. Cette cloche forme un compartiment dans lequel sont situées plusieurs buses de projection d'eau et un compartiment d'aspiration de l'eau projetée et des matières séparées de la surface traitée au moyen de cette projection d'eau. Cette tête donne satisfaction en pratique pour certaines utilisations mais s'avère 20 trop lourde et encombrante pour d'autres utilisations. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient pratique essentiel. L'outil qu'elle concerne comprend, de manière connue en soi, une tête de nettoyage / décapage incluant au moins une buse de projection du fluide, et un compartiment d'aspiration du fluide projeté et des matières et autre débris qui sont 25 séparées de la surface traitée au moyen de cette projection. Selon l'invention, - la tête de l'outil forme un compartiment unique, constituant ledit compartiment d'aspiration ; - la buse est située dans ce compartiment unique ; et 3063236 2 - la buse est équipée de moyens d'obturation de son orifice de projection de fluide, aptes à être actionnés sélectivement entre une position de libération de cet orifice, autorisant la projection de fluide par ce dernier, et une position d'obturation de cet orifice, empêchant toute pénétration desdites matières séparées et autre débris à 5 l'intérieur de la buse et à l'intérieur d'un corps de buse auquel cette buse est reliée. L'inventeur a en effet pu concevoir l'intérêt qu'il y avait à réduire l'encombrement de la tête d'outil connue afin d'obtenir un outil plus maniable et apte à traiter des parties de surface inaccessibles à la tête connue, et afin d'obtenir également une tête d'outil à ouverture de projection de fluide ayant des dimensions plus réduites que celles de la tête 10 connue, donc avec une force de nettoyage ou décapage et d'aspiration plus élevée. Dans ce but, l'inventeur a conçu de placer la buse à l'intérieur du compartiment d'aspiration ; il a alors pu constater que l'aspiration opérée dans ledit compartiment mettait en dépression la buse, le corps de buse et le flexible raccordé à ce corps de buse et donc vidait ces différentes parties du fluide projeté, ce dont il résultait que lesdites matières séparées ou autre débris venait envahir, lors de l'aspiration, les espaces vides ainsi générés, ce dont il résultait un colmatage de la buse et du corps de buse ; l'inventeur a aussi pu constater que dans de nombreux cas, la remise en pression du flexible, du corps de buse et de la buse ne permettait pas de surmonter ce colmatage du fait de l'introduction de débris à l'intérieur du corps de buse. L'inventeur a alors pu concevoir d'équiper la buse de moyens d'obturation sélective de l'orifice de projection de fluide afin d'éliminer un tel colmatage. Lesdits moyens d'obturation pourraient être extérieurs à la buse, notamment sous la forme d'un volet mobile entre lesdites positions de libération et d'obturation ; le risque d'encrassement du système de mobilité de ce volet serait alors cependant notable ; par conséquent, de préférence, lesdits moyens d'obturation sont internes à la buse, et incluent une aiguille mobile à l'intérieur du corps de buse ; la mobilité de l'aiguille se fait entre une position reculée de l'aiguille, dans laquelle l'extrémité de l'aiguille est en retrait d'un siège correspondant aménagé à l'intérieur de la buse et ne fait donc pas obstacle à l'écoulement de l'eau au travers de la buse, et une position avancée de l'aiguille, dans 3063236 3 laquelle l'extrémité de l'aiguille est au contact dudit siège et vient obturer l'orifice de la buse. L'introduction desdites matières séparées et autres débris à l'intérieur de la buse est ainsi empêchée de façon efficace. 5 Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dans ce cas, - le corps de buse forme un conduit d'écoulement du fluide sous pression, ce conduit communiquant avec un orifice d'alimentation en fluide ; - l'aiguille est solidaire d'un piston qui est mobile dans une chambre aménagée dans le corps de buse, la chambre communiquant avec ledit conduit d'écoulement ; le piston 10 présente un premier côté solidaire de l'aiguille, tourné vers la buse, et un deuxième côté opposé à ce premier côté ; - l'orifice d'alimentation en fluide est aménagé entre la chambre et la buse, de telle sorte que l'alimentation en fluide sous pression dans le corps de buse agit sur ledit premier côté du piston, et donc tend à déplacer l'aiguille vers ladite position reculée ; 15 - le corps de buse contient des moyens de sollicitation du piston, agissant sur ledit deuxième côté de ce piston, sollicitant le piston à se déplacer vers ladite position avancée de l'aiguille. Les moyens de sollicitation en question peuvent notamment être sous la forme d'un ressort hélicoïdal engagé autour d'une tige de guidage reliée audit deuxième côté du 20 piston. De préférence, la tête de l'outil forme, à sa partie inférieure, une ouverture allongée de projection / aspiration, dont la longueur est transversale à la direction d'avancée de l'outil sur la surface à traiter, et comprend, en retrait de cette ouverture, une buse unique de projection de fluide, à jet de forme triangulaire, dirigé vers cette ouverture. 25 La tête a ainsi une ouverture de dimensions réduites, permettant de réduire la zone sur laquelle s'exerce la projection de fluide et d'opérer l'aspiration selon une force élevée. De préférence, la tête de l'outil présente, vue de face, une forme triangulaire et ladite ouverture de projection / aspiration est aménagée au niveau de la base de cette forme triangulaire, la buse étant placée au niveau de la partie supérieure de cette forme 3063236 4 triangulaire et le conduit permettant l'aspiration étant relié à la partie supérieure de cette forme triangulaire. De préférence, la tête de l'outil présente une paroi antérieure et une paroi postérieure dont les bords inférieurs délimitent les côtés longitudinaux de ladite 5 ouverture de projection / aspiration, ces parois étant disposées l'une par rapport à l'autre de manière à converger l'une vers l'autre en direction de cette même ouverture. Cette convergence permet une accélération du fluide projeté, et favorise donc l'efficacité du nettoyage ou du décapage opéré. Elle permet également d'accélérer le flux d'air d'aspiration au niveau de ladite ouverture. 10 Il sera compris que les termes "antérieure" et "postérieure" sont à considérer par rapport à la direction d'avancée de l'outil sur la surface à traiter. La tête de l'outil peut présenter des roulettes latérales favorisant son avancée sur cette surface. Elle peut également présenter des bavettes souples le long des côtés longitudinaux 15 de ladite ouverture de projection / aspiration. Avantageusement, - le conduit d'aspiration relié audit compartiment d'aspiration présente, une série de trous aménagés au travers de sa paroi, chaque trou étant aménagé selon une direction inclinée, entre un orifice aval extérieur au conduit vers un orifice amont intérieur au 20 conduit ; - l'outil comprend une chambre fermée aménagée autour du conduit d'aspiration et recouvrant la série de trous, et - un conduit d'alimentation en air sous pression est relié à la paroi délimitant la chambre et débouche à l'intérieur de cette chambre. 25 Il sera compris que les termes "aval" et "amont" sont à considérer par rapport à l'écoulement du flux d'air d'aspiration. L'alimentation de la chambre en air sous pression permet de générer une aspiration à l'intérieur du conduit d'aspiration par effet Venturi. Cette façon de réaliser ladite aspiration est avantageuse puisqu'elle requiert uniquement une source d'air sous 3063236 5 pression, facile à trouver sur un chantier, ce qui permet que l'outil selon l'invention ait une grande facilité d'utilisation et une grande polyvalence. L'invention sera bien comprise en référence au dessin schématique annexé montrant, à titre d'exemple de réalisation, une forme de réalisation préférée de l'outil 5 qu'elle comprend. Parmi les figures : - la figure 1 est une vue de cet outil de côté ; - la figure lA est une vue d'un détail de la figure 1, à échelle agrandie et en coupe longitudinale, avec des flèches illustrant la circulation d'un flux d'air ; 10 - la figure 2 est une vue de face de la tête de nettoyage / décapage que comprend l'outil ; - la figure 3 est une vue d'une section transversale que présente un corps de buse présent dans cette tête ; - la figure 4 est une vue de la buse et de ce corps de buse en coupe longitudinale, 15 dans une position avancée d'une aiguille que contient le corps de buse ; et la figure 5 est une vue de la buse et du corps de buse similaire à la figure 4, dans une position reculée de l'aiguille. La figure 1 représente un outil 1 de nettoyage ou de décapage d'une surface par projection d'eau à haute pression sur cette surface, cet outil permettant également la 20 récupération, après le nettoyage ou le décapage, de l'eau chargée des matières et autres débris séparés de la surface traitée. L'outil 1 comprend une tête 2 de nettoyage / décapage, une buse 3 de projection de l'eau, une poignée 4 de commande de la projection d'eau par la buse, un flexible 5 d'alimentation de la buse 3 en eau sous pression, un conduit 6 d'aspiration de l'eau 25 chargée des matières et débris séparés de la surface traitée, un caisson 7 de forme cylindrique relié au conduit d'aspiration 6 et un flexible 8 d'alimentation de la chambre délimitée par ce caisson 7 en air sous pression. 3063236 6 La tête 2 est formée par l'assemblage de parois antérieure et postérieure 2a, 2b et de deux parois latérales, qui forment un caisson délimitant un compartiment unique, ouvert à sa partie inférieure. Comme cela est visible sur la figure 2, les parois antérieure 2a et postérieure 2b 5 ont des formes générales sensiblement triangulaires et, comme visible sur la figure 1, elles convergent l'une en direction de l'autre au niveau de l'ouverture inférieure 10 de la tête 2. Cette ouverture inférieure 10 est allongée et est disposée de telle sorte que sa longueur soit transversale à la direction d'avancée de l'outil 1 sur la surface à traiter. 10 Les côtés longitudinaux de l'ouverture 10 sont bordés par de bavettes souples 11 et la tête 2 comprend, de part et d'autre des extrémités latérales de cette ouverture 10, des roulettes 12 favorisant l'avancée de la tête 2 sur la surface à traiter. La buse 3 est unique et située au niveau de la partie supérieure du caisson que forme la tête 2. Elle est du type à jet de forme triangulaire, dirigé vers l'ouverture 10 et 15 s'étendant, au niveau de cette ouverture, sur l'ensemble de sa longueur de l'ouverture 10. La buse 3 est reliée à un corps de buse 13 lui-même relié par le flexible 5 à la poignée de commande 4, cette poignée 4 étant reliée à une source d'eau sous pression (non représentée) par un flexible 15. La buse 3 et le corps de buse 13 sont plus particulièrement visibles sur les figures 3 20 à 5. Comme cela apparaît, la buse 3 est fixée à une extrémité inférieure du corps de buse 13 et ce corps de buse 13 forme un conduit 20 d'écoulement d'eau communiquant avec un orifice latéral 21 par lequel le flexible 5 est destiné à être relié au corps de buse 13. Du côté opposé à la buse 3 par rapport à cet orifice 21, le corps 13 forme une chambre 22, fermée, en partie supérieure, par un bouchon 23. 25 La chambre contient un piston 25 solidaire d'une aiguille 26 sur un premier côté tourné vers la buse 3 et solidaire, sur un deuxième côté opposé audit premier côté, d'une tige de guidage 27 traversant un conduit aménagé au travers du bouchon 23. Cette tige de guidage 27 reçoit, engagé sur elle, un ressort 28 appliqué contre ledit deuxième côté du piston 25 et contre le bouchon 23. 3063236 7 Le piston 25 comprend une gorge qui contient un joint torique d'étanchéité 29. En comparaison des figures 4 et 5, il se comprend que l'aiguille 26, le piston 25, la tige 27 et le ressort 28, avec le siège 30 mentionné plus loin, forment des moyens d'obturation de l'orifice de la buse 3, aptes à être actionnés sélectivement entre une 5 position de libération de cet orifice, visible sur la figure 5, autorisant la projection de fluide par ce dernier, et une position d'obturation de cet orifice, visible sur la figure 4, empêchant toute pénétration à l'intérieur de la buse 3 et du corps de buse 13 des matières et autres débris qui ont été séparés de la surface à traiter au moyen de la projection d'eau sous pression. 10 En l'absence d'alimentation d'eau sous pression par le flexible 5, l'ensemble est dans la position montrée sur la figure 4, dans laquelle l'aiguille 26 est dans une position avancée vers l'orifice de la buse 3 ; dans cette position, l'extrémité de l'aiguille 26 est au contact d'un siège correspondant 30 aménagé à l'intérieur de la buse 3 et vient obturer l'orifice de la buse. 15 Lorsque de l'eau sous pression est alimentée dans le corps de buse 13 par l'orifice latéral 21, cette eau porte contre ledit premier côté du piston 25 et déplace ce dernier dans la chambre 22 à l'encontre de la force élastique du ressort 28, déplaçant ainsi l'aiguille 26 vers une position reculée par rapport au siège 30 et ne fait donc pas obstacle à l'écoulement de l'eau au travers de la buse 3. 20 En référence à la figure 3, il apparaît que le corps de buse 13 présente un méplat latéral 31; ce méplat 31 permet le maintien du corps de buse 13 en pivotement lors du vissage de la buse 3 et du vissage du bouchon 23. De retour aux figures 1 et 2, il apparaît que le conduit d'aspiration 6 est relié à la partie supérieure de la tête 2. Ce conduit 6, qui forme par ailleurs le corps structurel de 25 l'outil 1, est relié, en amont de la poignée 4, à un flexible (non représenté) aboutissant à une cuve de réception et de filtrage de l'eau chargée desdites matières séparées et autres débris. Les flexibles 15 et 8 sont reliés à ce flexible d'aspiration de façon à faire corps avec ce flexible et de ne pas gêner la manipulation de l'outil 1. 3063236 8 En référence à la figure 1A, il apparaît que le conduit d'aspiration 6 présente, au niveau de l'intérieur du caisson cylindrique 7, une série de trous 35 aménagés au travers de sa paroi, chaque trou 35 étant aménagé selon une direction inclinée, entre un orifice extérieur au conduit 6 et un orifice intérieur à ce conduit, l'orifice extérieur d'un trou 35 5 étant plus en aval, par rapport au sens du flux d'air le long du conduit 6, que l'orifice intérieur de ce même trou. Le caisson 7 est relié de manière étanche au conduit 6 de manière à former une chambre 36 fermée autour de ce dernier. Le flexible 8 d'alimentation en air sous pression débouche à l'intérieur de cette chambre 36. Ainsi, l'alimentation de la chambre 36 en air sous pression permet de générer 10 l'aspiration à l'intérieur du conduit 6 par effet Venturi. Cette façon de réaliser ladite aspiration est avantageuse puisqu'elle requiert uniquement une source d'air sous pression, facile à trouver sur un chantier, ce qui permet que l'outil 1 selon l'invention ait une grande facilité d'utilisation et une grande polyvalence. Ainsi que cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un outil 1 dont la 15 tête 2 forme un compartiment unique de projection d'eau et d'aspiration, faisant que cette tête présente des dimensions relativement réduites et qu'elle est donc relativement légère et peu encombrante. L'outil 1 peut de cette façon avoir des utilisations élargies tout en présentant des performances élevées en termes de force de projection d'eau et d'aspiration de l'eau chargée des matières séparées et autres débris. 20 Les moyens précités d'obturation sélective de l'orifice de la buse 3 permettent de rendre possible la présence de cette buse 3 à l'intérieur de la tête 2, en protégeant cette buse 3 et le corps de buse 13 à l'égard de tout risque de colmatage par lesdites matières séparées et autres débris. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation préférée 25 à titre d'exemple ; il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation préférée et qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1. Outil (1) de nettoyage ou de décapage d'une surface par projection d'un fluide à haute pression sur cette surface, et d'évacuation, après le nettoyage ou le décapage, du fluide chargé des matières et autres débris séparés de la surface traitée, comprenant une tête (2) de nettoyage / décapage incluant au moins une buse (3) de projection du fluide, et un compartiment d'aspiration du fluide projeté et des matières et autre débris qui sont séparées de la surface traitée au moyen de cette projection ; caractérisé en ce que : - la tête (2) de l'outil (1) forme un compartiment unique, constituant ledit 10 compartiment d'aspiration ; - la buse (3) est située dans ce compartiment unique ; et - la buse (3) est équipée de moyens (25 à 28, 30) d'obturation de son orifice de projection de fluide, aptes à être actionnés sélectivement entre une position de libération de cet orifice, autorisant la projection de fluide par ce dernier, et une position 15 d'obturation de cet orifice, empêchant toute pénétration desdites matières séparées et autre débris à l'intérieur de la buse (3) et à l'intérieur d'un corps de buse (3) auquel cette buse (3) est reliée. 2. Outil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obturation sont internes à la buse (3), et incluent une aiguille (26) mobile à l'intérieur 20 du corps de buse (3) ; la mobilité de l'aiguille (26) se fait entre une position reculée de l'aiguille (26), dans laquelle l'extrémité de l'aiguille (26) est en retrait d'un siège (30) correspondant aménagé à l'intérieur de la buse (3) et ne fait donc pas obstacle à l'écoulement de l'eau au travers de la buse (3), et une position avancée de l'aiguille (26), dans laquelle l'extrémité de l'aiguille (26) est au contact dudit siège (30) et vient obturer 25 l'orifice de la buse (3). 3. Outil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que : 3063236 - le corps de buse (13) forme un conduit (20) d'écoulement du fluide sous pression, ce conduit communiquant avec un orifice (21) d'alimentation en fluide ; - l'aiguille (26) est solidaire d'un piston (25) qui est mobile dans une chambre (22) aménagée dans le corps de buse (13), la chambre (22) communiquant avec ledit conduit 5 d'écoulement (20) ; le piston (25) présente un premier côté solidaire de l'aiguille (26), tourné vers la buse (3), et un deuxième côté opposé à ce premier côté ; - l'orifice (21) d'alimentation en fluide est aménagé entre la chambre (22) et la buse (3), de telle sorte que l'alimentation en fluide sous pression dans le corps de buse (13) agit sur ledit premier côté du piston (25), et donc tend à déplacer l'aiguille (26) 10 vers ladite position reculée ; - le corps de buse (13) contient des moyens (28) de sollicitation du piston (25), agissant sur ledit deuxième côté de ce piston (25), sollicitant le piston (25) à se déplacer vers ladite position avancée de l'aiguille (26). 4. Outil (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation sont sous la forme d'un ressort hélicoïdal (28) engagé autour d'une tige de guidage (27) reliée audit deuxième côté du piston (25). 5. Outil (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tête (2) qu'il comprend forme, à sa partie inférieure, une ouverture allongée (10) de projection / aspiration, dont la longueur est transversale à la direction d'avancée de l'outil (1) sur la surface à traiter, et comprend, en retrait de cette ouverture (10), une buse (3) unique de projection de fluide, à jet de forme triangulaire, dirigé vers cette ouverture. 6. Outil (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tête (2) de l'outil (1) présente, vue de face, une forme triangulaire et en ce que ladite ouverture (10) de 25 projection / aspiration est aménagée au niveau de la base de cette forme triangulaire, la buse (3) étant placée au niveau de la partie supérieure de cette forme triangulaire et le 3063236 11 conduit (6) permettant l'aspiration étant relié à la partie supérieure de cette forme triangulaire. 7. Outil (1) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la tête (2) de l'outil (1) présente une paroi antérieure (2a) et une paroi 5 postérieure (2b) dont les bords inférieurs délimitent les côtés longitudinaux de ladite ouverture (10) de projection / aspiration, ces parois (2a, 2b) étant disposées l'une par rapport à l'autre de manière à converger l'une vers l'autre en direction de cette même ouverture (10). 8. Outil (1) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la 10 tête (2) qu'il comprend présente des roulettes latérales (12) favorisant son avancée sur la surface à traiter. 9. Outil (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tête (2) qu'il comprend présente des bavettes souples (11) le long des côtés longitudinaux de ladite ouverture (10) de projection / aspiration. 15 10. Outil (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé : - en ce que le conduit d'aspiration (6) relié audit compartiment d'aspiration présente une série de trous (35) aménagés au travers de sa paroi, chaque trou (35) étant aménagé selon une direction inclinée, entre un orifice aval extérieur au conduit (6) vers un orifice amont intérieur au conduit (6) ; 20 - en ce que l'outil (1) comprend une chambre fermée (36) aménagée autour du conduit d'aspiration (6) et recouvrant la série de trous (35), et - en ce qu'un conduit (8) d'alimentation en air sous pression est relié à la paroi (7) délimitant la chambre (36) et débouche à l'intérieur de cette chambre.