Brevet FR3079431A1 — publié le 20191004

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un nettoyeur d'une tuyauterie. Elle s'applique, en particulier, à toute tuyauterie nécessitant le nettoyage à l'aide d'un nettoyeur qui est poussé par un fluide, air ou eau en général. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Il est connu d'avoir recours à un nettoyeur pour nettoyer une tuyauterie. Le nettoyeur est composé d'un corps comprenant généralement deux lèvres et deux têtes d'appui. Les deux têtes d'appui sont situées aux extrémités du corps. Certains nettoyeurs existants sont en plusieurs parties, ce qui implique une mauvaise raclabilité sur les bords de la tuyauterie du fait que des parties puissent être mal montées ou qu'il existe une mauvaise hygiène car des polluants s'insèrent entre les parties du nettoyeur. D'autres nettoyeurs ont un diamètre trop petit et ne sont pas efficaces. Il existe aussi des nettoyeurs non flexibles où dont les dimensions sont trop justes et peuvent être bloqués à cause d'une mauvaise soudure dans une tuyauterie. Lors du déblocage, il y a un risque de détérioration du matériel et de l'humain. En effet, l'utilisateur doit débloquer manuellement sans savoir où est le nettoyeur. Lors d'un blocage, le nettoyeur est toujours poussé par une pression ce qui augmente la pression localement au niveau du blocage. Au moment du déblocage toute la pression est libérée ce qui propulse le nettoyeur à une grande vitesse non souhaitée et non maitrisée. OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise un nettoyeur d'une tuyauterie comportant un corps s'étendant entre une première extrémité et une deuxième extrémité, le corps comporte : 2 - au moins deux lèvres dont une première lèvre est proximale de la première extrémité et la deuxième lèvre est proximale de la deuxième extrémité, chaque lèvre est circulaire ; - deux têtes d'appui, la première tête d'appui est disposée entre la 5 première extrémité et la première lèvre, la deuxième tête d'appui est disposée entre la deuxième extrémité et la deuxième lèvre ; le nettoyeur étant remarquable en ce que le corps comporte un noyau constitué d'une partie en matériau dur, dont ledit matériau dur a une dureté de Shore D, les deux têtes d'appui sont en matériau dur, le noyau étant surmoulé 10 partiellement d'un matériau souple dont ledit matériau souple a une dureté Shore A, les lèvres étant constituées par le matériau souple, l'ensemble est monobloc et symétrique de rotation par l'axe longitudinale du corps. Selon un exemple de réalisation, le matériau dur est un plastique dur. Exemple, non exhaustif de matériau dur : POM (acronyme de 15 polyformaldéhyde), pehd (acronyme de polyéthylène haute densité), Pa6.6 (acronyme de polyamide 6.6), PA6 (acronyme de polyamide 6), PE (acronyme de polyéthylène), TP (acronyme de thermoplastiques). De manière très générale, on appelle ici thermoplastique tout matériau comportant un certain pourcentage de matériau thermoplastique constituant une matrice, qu'il s'agisse 20 d'un matériau constitué seulement de matériau thermoplastique ou encore par exemple d'un matériau composite à fibres continues et à matrice thermoplastique, PP (acronyme de polypropylène), PVC (acronyme de polychlorure de vinyle), ABS (acronyme de acrylonitrile butadiène styrène), PFA (acronyme de perfluoroalkoxy), PVDF (acronyme de polyfluorure de 25 vinylidène)... Selon un exemple de réalisation, le matériau souple est un plastique souple. Exemple, non exhaustif de matériau souple : FMVQ (acronyme de fluorosilicone), MVQ (acronyme d'un elastomère en vinyle-méthyle- 30 polysiloxane), FFKM (acronyme de perfluoroélastomères), FKM (acronyme de Fluoroélastomère), NR (acronyme de Caoutchouc naturel, polyisoprène naturel), NBR (acronyme de caoutchouc nitrile, copolymère butadiène-acrylonitrile), CR (acronyme de Polychloroprène), HNBR (acronyme de copolymère butadiène-acrylonitrile hydrogéné), PTFE (acronyme de 3 polytétrafluoroéthylène), EPDM (acronyme de Éthylène-propylène-diène monomère), EPDM-EPT (acronyme de éthylène-propylène- diène monomère), PU (acronyme de Polyuréthane), TPU (acronyme de Polyuréthane thermoplastique), MFQ (acronyme d'un caoutchoucs silicones contenant des 5 groupements méthyles et fluorés), CSM (acronyme de Polyéthylène chlorosulfoné,), IIR (acronyme de polyisobutylène), CO (acronyme de Polychlorométhyloxyrane)... Grâce à ces dispositions, le nettoyeur n'a pas de zone de rétention et permet un nettoyage efficace des parois de la tuyauterie. Il a des zones 10 flexibles (matériau souple) et accepte les défauts d'un tuyau (soudure, impacts) sans bloquer. Il est étanche dans la phase de raclage, lorsqu'il passe dans la tuyauterie, il pousse intégralement le produit. Les lèvres effectuent une pression sur le diamètre intérieur de la 15 tuyauterie pour pousser le produit contenu de la tuyauterie tout en nettoyant les parois de la tuyauterie et permettant de pouvoir réutiliser la tuyauterie nettoyée pour un nouveau produit. Le nettoyeur est étanche et permet un nettoyage hygiénique de la tuyauterie. 20 Le nettoyeur est monobloc, donc perméable et indépendant de son environnement extérieur. Lors de son utilisation le raclage par les lèvres circulaires permet de garantir le nettoyage de tout le tuyau sans fuite à 360°. Il passe dans les coudes de courbure réelle mini 1,3D (c'est-à-dire 1,3 fois le diamètre). 25 Selon une variante, l'écartement des deux lèvres est au moins supérieur au diamètre intérieur inférieur (exemple diamètre intérieur -5%) de la tuyauterie selon les tableaux usuels des norme des tuyauteries (SMS, DIN, MACON, ISO...). Selon une autre variante, l'écartement deux lèvres est au moins 30 supérieur au diamètre intérieur de la tuyauterie. Il fonctionne avec une faible pression de pousse (économie d'énergie). Hors densité du produit et en ligne droite le delta de pression du raclage (effort des lèvres sur la tuyauterie de concentricité usuelle plus ou moins 5% du diamètre nominal) est de 150mbar à 300 mbar. 4 Il y a des applications dans de nombreux domaines comme l'agroalimentaire, la pharmacie, la cosmétique... L'invention est avantageusement mise en oeuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposées ci-après, lesquelles sont à considérer 5 individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. Dans un mode de réalisation, la liaison entre le matériau dur et le matériau souple est assurée par une prise de force mécanique par l'intermédiaire d'ancrage. Dans un mode de réalisation, la liaison entre le matériau dur et le 10 matériau souple est assurée par une adhérisation par les surfaces de contact lors d'un surmoulage. Dans un mode de réalisation, le noyau comporte au moins un aimant. L'aimant permet la gestion de la position du nettoyeur. Dans un mode de réalisation, le noyau comporte au moins deux 15 aimants, un premier aimant étant positionné au niveau de la première extrémité du corps et le deuxième aimant étant positionné au niveau de la deuxième extrémité du corps. Dans un mode de réalisation, le noyau comporte au moins deux groupes d'aimants, un premier groupe d'aimants étant positionné au niveau de 20 la première extrémité du corps et un deuxième groupe d'aimants étant positionné au niveau de la deuxième extrémité du corps. Dans un mode de réalisation, la valeur du diamètre de chaque lèvre est de cinq à trente pourcent, de préférence de quinze à vingt-cinq pourcents, plus grande que le diamètre de chaque tête d'appui. 25 Dans un mode de réalisation, il est défini une tuyauterie prévue pour être nettoyée ayant un diamètre intérieur, la géométrie du nettoyeur est la suivante : - le diamètre des lèvres est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie plus cinq à quinze pourcents ; 30 - l'entraxe des lèvres est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie moins neuf à dix-neuf pourcents. Dans un mode de réalisation, il est défini une tuyauterie prévue pour être nettoyée ayant un diamètre intérieur DN, la géométrie du nettoyeur est la suivante : 5 - le diamètre des têtes d'appui est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie moins cinq à quinze pourcents ; - l'entraxe des têtes d'appui est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie plus vingt-cinq à trente cinq pourcents. 5 Dans un mode de réalisation, il est défini une tuyauterie prévue pour être nettoyée ayant un diamètre intérieur DN, la géométrie du nettoyeur est la suivante : - la longueur entre deux extrémités du corps est égale au diamètre intérieur de la tuyauterie plus soixante-dix à quatre-vingt-dix pourcents. 10 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels : 15 - la figure 1 représente une vue en perspective du nettoyeur selon un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention, - la figure 2 représente une vue de côté du nettoyeur selon un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention, - la figure 3 représente une vue en coupe transversale du nettoyeur 20 selon un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention, - la figure 4 représente une vue en perspective du noyau selon un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention, - la figure 5 représente une vue en coupe partielle du nettoyeur selon 25 un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention, - la figure 6 représente une vue en coupe de deux nettoyeurs dans un tuyau selon un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention, - la figure 7 représente une vue en coupe d'un nettoyeur dans un 30 coude de tuyau selon un mode de réalisation particulier du nettoyeur objet de la présente invention. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION 6 Le nettoyeur est placé dans une tuyauterie et est poussé par un fluide. Dans notre cas, le fluide est de l'air. La figure 1 représente une vue en perspective du nettoyeur. Le nettoyeur est constitué d'une pièce en plastique, matériau dur, 5 surmoulé partiellement d'un plastique souple (matériau souple) monobloc comme par exemple un élastomère. L'ensemble monobloc est symétrique en rotation par rapport à l'axe L longitudinal. Des aimants sont fixés dans le corps en plastique rigide (non 10 représenté sur cette figure). La liaison entre les deux matériaux est assurée par une prise en force mécanique du matériau souple sur le matériau dur au niveau des encrages et par adhérisation entre les surfaces de contacts entre les deux matériaux lors de la phase de surmoulage du matériau souple sur le matériau dur. 15 L'encrage est un ergot ou une autre lèvre dans le matériau dur qui vu de l'extérieur est sur le matériau souple. Il est à noté que les matériaux sont déterminés en fonction de la compatibilité chimique avec les produits en contact (produit nettoyé et/ou agent de nettoyage et/ou fluide de pousse). 20 En fonction des combinaisons de matériaux durs (ou rigides) et souples obtenues le process d'obtention du nettoyeur peut être une injection à chaud ou à froid du surmoulage. Le nettoyeur d'une tuyauterie comporte un corps 20 s'étendant entre une première extrémité 21 et une deuxième extrémité 22. 25 Le corps 20 comporte au moins deux lèvres 23 et 24 dont une première lèvre 23 est proximale de la première extrémité et la deuxième lèvre 24 est proximale de la deuxième extrémité. Dans une autre variante, non représentée, les deux lèvres sont doublées. Dans une autre variante, non représentée, le corps comporte une pluralité de lèvres. 30 Le corps 20 comporte deux têtes d'appui 25 et 26, la première tête d'appui 25 est disposée entre la première extrémité et la première lèvre, la deuxième tête 26 d'appui est disposée entre la deuxième extrémité et la deuxième lèvre. Chaque tête d'appui est en matériau dur et permet le guidage 7 lors de courbure de la tuyauterie. Chaque tête d'appui ressemble à un disque. Le noyau est composé d'une forme cylindirque circulaire et des deux disques. Le corps comporte un noyau constitué d'une partie en matériau dur, dont ledit matériau dur a une dureté de Shore D. Le noyau est surmoulé 5 partiellement d'un matériau souple dont ledit matériau souple a une dureté Shore A. Les lèvres sont constituées par le matériau souple. L'ensemble est monobloc et symétrique de rotation par l'axe longitudinale (L) du corps. Le matériau souple est sur la partie externe du corps entre les têtes d'appui 25 et 26. Le matériau souple recouvre partiellement le côté extérieur 10 des têtes d'appui (ou disque). Dans l'exemple représenté, chaque extrémité comporte une partie en matériau souple réalisé par un surmoulage afin de réduire les chocs au moment de l'arrêt du nettoyeur. L'arrêt du nettoyeur est réalisé par exemple par un élément de blocage ou d'arrêt dans la tuyauterie, le nettoyeur est poussé 15 jusqu'à cette zone. Le matériau souple est à chaque extrémité. Dans une autre variante, non représentée, il y a juste une extrémité qui possède un matériau souple. La figure 2 représente une vue de côté du nettoyeur. 20 La figure 2 reprend les éléments de la figure 1. La figure 3 représente une vue en transversale du nettoyeur. La figure 3 reprend certains éléments de la figure 1. Il est visible sur cette figure la référence A pour le matériau souple et la référence D pour le matériau dur (les hachures sont dans la même direction 25 mais les références A et D désignent bien les deux types de matériau). Le noyau 28 est de section sensiblement deux fois plus petit que le diamètre du corps, ce qui permet une certaine flexibilité du corps et surtout du noyau composé d'une partie centrale (dans notre exemple cylindrique circulaire) et des deux disques (têtes d'appui). 30 La figure 4 représente une vue en perspective du noyau. Il est montré sur cette figure le noyau 28 ainsi qu'un aimant 27. Le noyau 28 est constitué d'une partie cylindrique circulaire et à chaque extrémité des disques. 8 Sur cette figure, il est montré plusieurs aimants 27 positionnés à chaque extrémité du noyau 28. Dans l'exemple représenté, un groupe d'aimants est positionné à chaque extrémité, il y a cinq aimants 27 à chaque extrémité. L'aimant 27 est circulaire cylindrique et est positionné dans un trou 5 circulaire dans le disque. Dans une variante, non représentée, le nettoyeur comporte un aimant 27, positionné au centre. Dans une autre variante, non représentée, le nettoyeur comporte au moins un aimant à chaque extrémité positionné au niveau des têtes d'appui. 10 Les aimants sont insérés dans chaque extrémité des têtes d'appui afin de permettre la détection du nettoyeur à travers la tuyauterie. Un détecteur magnéto-inductif détecte la présence du nettoyeur, permettant de réaliser le programme et le cyclage automatique du processus (position du nettoyeur) : départ, arrivées, et/ou position(s) intermédiaire(s). 15 Des trous traversant à chaque extrémité permettent lors du surmoulage de laisser passer le matériau souple de l'autre côté de chaque tête d'appui de sorte que le matériau souple se trouve autour du noyau 28 et à chaque extrémité du corps. La figure 5 représente une vue en coupe partielle du nettoyeur. 20 On retrouve le noyau 28 avec les deux disques de chaque côté dont l'extrémité des disques est la tête d'appui. Les disques comportent des trous pour loger les aimants 27 et des trous traversant pour laisser passer le matériau souple au niveau de chaque extrémité du corps. De cette manière, la matière souple permet d'amortir les chocs pour l'arrêt du nettoyeur. 25 La figure 6 représente une vue en coupe de deux nettoyeurs dans un tuyau. Cette figure montre un premier nettoyeur à gauche avec les lèvres qui dépassent pour montrer les dimensions. Le diamètre intérieur de la tuyauterie est noté DN. 30 Les dimensions sont les suivantes : La valeur du diamètre de chaque lèvre est de quinze à vingt-cinq pourcent plus grande que le diamètre de chaque tête d'appui. Ainsi, le guidage est assuré par les têtes d'appui et au moins une lèvre qui est toujours en contact avec les bords intérieurs de la tuyauterie. 9 Selon un exemple, la géométrie du nettoyeur est la suivante : - le diamètre des lèvres est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie plus cinq à quinze pourcents (DN + 5 à 15%) ; dans l'exemple représenté, diamètre des lèvres = DN +10%, 5 - l'entraxe des lèvres est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie moins neuf à dix-neuf pourcents (DN - 9 à 19%) ; dans l'exemple représenté, entraxe des lèvres = DN-14%, - le diamètre des têtes d'appui est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie moins cinq à quinze pourcents (DN - 5 à 15%) ; dans 10 l'exemple représenté, diamètre tête d'appui = DN -10%, - l'entraxe des têtes d'appui est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie plus vingt-cinq à trente cinq pourcents (DN + 25 à 35%) ; dans l'exemple représenté, l'entraxe des têtes d'appui = DN +30%, - la longueur entre deux extrémités du corps est égale au diamètre 15 intérieur de la tuyauterie plus soixante-dix à quatre-vingt-dix pourcents (DN + 70 à 90%) ; dans l'exemple représenté, la longueur hors tout = DN +80%. Le nettoyeur de droite représente la courbure des lèvres 23 et 24. La figure 7 représente une vue en coupe d'un nettoyeur dans un coude 20 de tuyau. Cette figure représente le corps et surtout la courbure des lèvres 23 et 24 dans un coude. Les lèvres sont courbées et lors de la poussée du nettoyeur permettent de nettoyer les bords intérieurs du tuyau. Les lèvres sont courbées. Les lèvres touchent toujours les bords de la tuyauterie. 25 II est noté que les têtes d'appui servent de guidage pour orienter le nettoyeur dans la tuyauterie. NOMENCLATURE 20 corps 21 première extrémité 5 22 deuxième extrémité 23 première lèvre 24 deuxième lèvre 25 première tête d'appui 26 deuxième tête d'appui REVENDICATIONS1. Nettoyeur d'une tuyauterie comportant un corps (20) s'étendant entre une première extrémité (21) et une deuxième extrémité (22), le corps (20) comporte : au moins deux lèvres (23, 24) dont une première lèvre (23) est proximale de la première extrémité (21) et la deuxième lèvre (24) est proximale de la deuxième extrémité (22), chaque lèvre est circulaire ; deux têtes d'appui (25, 26), la première tête d'appui (25) est disposée entre la première extrémité (21) et la première lèvre (23), la deuxième tête d'appui (26) d'appui est disposée entre la deuxième extrémité (22) et la deuxième lèvre (24) ; le nettoyeur étant caractérisé en ce que le corps (20) comporte un noyau (28) constitué d'une partie en matériau dur, dont ledit matériau dur a une dureté de Shore D, les deux têtes d'appui (25, 26) sont en matériau dur, le noyau (28) étant surmoulé partiellement d'un matériau souple dont ledit matériau souple a une dureté Shore A, les lèvres étant constituées par le matériau souple, l'ensemble est monobloc et symétrique de rotation par l'axe longitudinale (L) du corps (20). 2. Nettoyeur selon la revendication 1, dans lequel la liaison entre le matériau dur et le matériau souple est assurée par une prise de force mécanique par l'intermédiaire d'ancrage. 3. Nettoyeur selon la revendication 1, dans lequel la liaison entre le matériau dur et le matériau souple est assurée par une adhérisation par les 25 surfaces de contact lors d'un surmoulage. 4. Nettoyeur selon la revendication 1, dans lequel le noyau (28) comporte au moins un aimant (27). 30 5. Nettoyeur selon la revendication 1, dans lequel le noyau (28) comporte au moins deux aimants (27), un premier aimant (27) étant positionné au niveau 12 de la première extrémité (21) du corps (20) et le deuxième aimant (27) étant positionné au niveau de la deuxième extrémité (22) du corps (20). 6. Nettoyeur selon la revendication 1, dans lequel le noyau (28) comporte 5 au moins deux groupes d'aimants (27), un premier groupe d'aimants (27) étant positionné au niveau la première extrémité (21) du corps (20) et un deuxième groupe d'aimants (27) étant positionné au niveau de la deuxième extrémité (22) du corps (20). 10 7. Nettoyeur selon la revendication 1, dans lequel la valeur du diamètre de chaque lèvre est de cinq à trente pourcent, de préférence de quinze à vingt-cinq pourcent, plus grande que le diamètre de chaque tête d'appui. 8. Utilisation d'un nettoyeur selon la revendication 1 pour nettoyer une 15 tuyauterie, selon laquelle il est défini une tuyauterie prévue pour être nettoyer ayant un diamètre intérieur (DN), la géométrie du nettoyeur est la suivante : le diamètre des lèvres est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie plus cinq à quinze pourcents (DN + 5 à 15%) ; l'entraxe des lèvres est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie moins 20 neuf à dix-neuf pourcents (DN - 9 à 19%). 9. Utilisation d'un nettoyeur selon la revendication 1 pour nettoyer une tuyauterie, selon laquelle il est défini une tuyauterie prévue pour être nettoyée ayant un diamètre intérieur DN, la géométrie du nettoyeur est la suivante : le diamètre des têtes d'appui est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie moins cinq à quinze pourcents (DN - 5 à 15%) ; l'entraxe des têtes d'appui est égal au diamètre intérieur de la tuyauterie plus vingt-cinq à trente cinq pourcents (DN + 25 à 35%). 10. Utilisation d'un nettoyeur selon la revendication 1 pour nettoyer une tuyauterie, selon laquelle il est défini une tuyauterie prévue pour être nettoyée ayant un diamètre intérieur DN, la géométrie du nettoyeur est la suivante : 13 la longueur entre deux extrémités du corps (20) est égale au diamètre intérieur de la tuyauterie plus soixante-dix à quatre-vingt-dix pourcents (DN + 70 à 90%).