EP1349679B1 - Dispositif et procede pour nettoyer un tube par brossage - Google Patents

Dispositif et procede pour nettoyer un tube par brossage Download PDF

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EP1349679B1
EP1349679B1 EP01947538A EP01947538A EP1349679B1 EP 1349679 B1 EP1349679 B1 EP 1349679B1 EP 01947538 A EP01947538 A EP 01947538A EP 01947538 A EP01947538 A EP 01947538A EP 1349679 B1 EP1349679 B1 EP 1349679B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brushing
tube
fluid
assemblies
towards
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01947538A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1349679A1 (fr
Inventor
Bernard Bourrelly
Jacques Vadot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
R Marchal et Cie SAS
Original Assignee
R Marchal et Cie SAS
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0016375A external-priority patent/FR2802451B1/fr
Application filed by R Marchal et Cie SAS filed Critical R Marchal et Cie SAS
Publication of EP1349679A1 publication Critical patent/EP1349679A1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/049—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A29/00—Cleaning or lubricating arrangements

Definitions

  • the invention also relates to a method for cleaning a tube, in which two similar brush assemblies are used, comprising, each, brushing means and a propellant, is introduced successively said brushing assemblies in the tube by a first end of the latter, so that the means of brushing cooperate with the inner periphery of the tube, the said brushing means and a step of brushing and progression of the brushing assemblies towards the second end of the tube alternately moving away and moving the brush sets together relative to each other and fluid is projected against said periphery internal of the tube.
  • the invention applies in particular to the cleaning of circular or substantially circular section (for example oval) and whose inner periphery can be striated.
  • the invention applies to cleaning of mouths whose inner periphery has streaks helical.
  • each propellant element comprises a jack and a wall flexible cylindrical.
  • the retraction of the cylinder piston deforms this wall, so that it bears on the inner periphery of the tube.
  • the device is thus moved into the tube by phase opposition the two jacks of the two thrusters and, moreover, by bringing these sets together and moving away alternately, by the control of a jack, which connects these two sets.
  • the device comprises three jacks, so that its price is high and that its actuation, requiring synchronized control of these three cylinders, is complicated.
  • a system for spraying a disinfection liquid on the duct wall to be cleaned may be provided.
  • this system of spray is connected via piping to a pump and a tank containing the spray fluid that are both outside duct.
  • the device of this document FR 2 491 785 is relatively complicated and does not seem to be suitable for cleaning striated tubes.
  • the present invention aims to improve the techniques to provide a simple and reliable device and process, which can be used and implemented easily, in particular for the cleaning of tubes with projection of a fluid (cleaning, lubrication, etc.).
  • the means for brushing a set brushing are able to rotate freely in relation to the means of brushing the other brushing set, so that each of the brushing means can clean helical striations formed in the inner periphery of said tube progressing each in the helix said streaks.
  • This ability of the brushing means to rotate freely compared to others is particularly interesting because it confers the device the ability to clean tubes whose inner periphery has striations arranged in a helix. Indeed, it allows the means brushing to guide you through the streaks to clean them perfectly.
  • the projection system is advantageously connected to the means for brushing a brushing assembly.
  • the reservoir has a filling orifice for filling said reservoir with fluid and said system for projection further comprises a fluid outlet comprising at least one nozzle distributed at the periphery of said support system for projecting said fluid against the inner periphery of the tube.
  • the reservoir is connected to at least one nozzle via a fluid outlet preferentially carried out in the system of support.
  • the projection system further comprises a fluid outlet for projecting said fluid against the inner periphery of the tube which comprises a plurality of nozzles distributed on the periphery of a support system, for example at one end of the latter.
  • the projection system may comprise a device specific rotation drive particularly advantageous when the brushing means are not rotatable.
  • the nozzles can be arranged on a ring which is free to turn relative to the brushing means under the effect of the pressure of the fluid.
  • the propulsive elements may, for example, include a plate (solid or recessed) able to be deformed perpendicular to its plane, that is to say in the axial direction of the tube, and / or an element brushing able to be deformed in the same direction.
  • this plate or this brushing element advantageously has globally the shape of a disc.
  • the two propulsion elements are made to cooperate with the said inner periphery being flexed axially towards the first end of the tube, said axially reciprocated and moved alternately brushing units relative to each other by feeding at least one control chamber connected to a fluid supply under pressure, said fluid is disposed in a reservoir which cooperates with said system of support and said fluid is pressurized using pressure existing in said control chamber.
  • the propelling element of this assembly flexes axially by adopting a curvature whose center is directed towards the entrance of the tube by which it was introduced.
  • he can adopt the shape of a corolla whose concavity is turned towards the entrance of the tube.
  • the element propeller of this second set brushing adopts the same form than that of the first set brushing and therefore has a curvature oriented in the same direction.
  • the tank is shipped with the cleaning system in the tube, so it should simply be filled at the beginning of the cleaning operations of a quantity of fluid adapted to the length of the tube to be cleaned so that it can guarantee a projection of fluid all along at least one complete passage of the brushing assemblies in the tube.
  • the projection of a fluid is advantageously made by rotary jets of so as to sprinkle the entire periphery of the tube.
  • the projection detergent oil makes it possible to remove all the dirt adhering to the inner periphery of the tube after the use of it. This is especially powder in the mouths fire or tallow in the garbage chute.
  • the periphery is advantageously wiped off tube of the tube with absorbent material disposed on each of the two brushing sets.
  • the absorbent material may be a fabric, a paper, cloth or the like, which is placed on each set brushing or possibly replacing each set brushing.
  • the means brushing a brushing assembly to rotate freely relative to brushing means of the other brushing assembly.
  • the device comprises a first support element on which is mounted one of the brush sets and a second support element on which is mounted the other brushing assembly, and means for slide said support members relative to each other in the axial direction, bringing them together and moving them alternately one the other.
  • the support system mentioned above therefore includes these two support elements and the means for sliding them one compared to each other.
  • the two support members may be two rods or a rod and a ring adapted to slide one on the other or two support plates connected by a retractable and stretchable rod.
  • the first and the second support element are respectively integral with a piston portion and a portion of cylinder of a cylinder.
  • the jack is a fluid cylinder under pressure and has a body provided with means for alternately connecting control chambers from the displacement of the piston portion to a fluid supply and a fluid outlet.
  • This jack can be controlled hydraulically or pneumatically, or by mechanical means such as a connecting rod or other means, these means being set in motion by a motor, for example an electric motor.
  • the device of FIG. 1 comprises two brushing assemblies analogous, respectively designated by references 10 and 20. They each comprise brushing means, respectively 12 and 22, as well as a propelling element respectively 14 and 24.
  • the device is for cleaning the inner periphery of a tube.
  • the axial direction D will be that of the geometric axis of this tube, that is to say that in which the device of the invention moves within the tube.
  • the brushing means therefore extend transversely to this axial direction D, and the bristles of the brushes are directed radially from so as to rub the inner periphery of the tube.
  • the elements thrusters 14 and 24 are also arranged transversely to the direction D.
  • the brushing means 12 or 22 comprise each several series of brushing discs arranged one to the other following others and having different brushing effects. So, we can provide a first 12A Nylon® brush, a second and a third brush 12B and 12C made of brass, and a fourth brush 12D in bronze.
  • the device of the invention is intended for cleaning tubes of circular or substantially circular section.
  • the tubes can also have a very slight taper.
  • the dimensions diameters D1 brushing means must be slightly greater than the inside diameter of the tube that the device is intended to clean.
  • the propellant elements 14 and 24 also have diametral dimensions D2 greater than the internal diametrical dimensions D T of the tube 1. They are at least equal to or slightly greater than the diametral dimensions D1. We also see in Figure 2 that, when the device is introduced into the tube, the propellant elements 14 and 24 are arched so as to have a concavity facing the inlet 1A of the tube.
  • the brush assemblies 10 and 20 are mounted so as to can be moved axially relative to each other alternatively in the sense of a ruzement and a distance.
  • assemblies 10 and 20 are similar, that is, they are chosen in such a way as to exercise substantially the same reaction efforts against the inner periphery tube 1 when introduced into the latter.
  • the resistance that the brushing assemblies oppose to their advancement in the direction F inside the tube is less than the resistance they oppose to their recoil in the G sense. This is due to the sense of their concavity. Because of the orientation of the edges of the propulsive elements, the forces of friction opposing a retreat are higher than those that oppose advancement. A decline would seek to reverse the concavity while the sense of concavity is of course preserved during a advancement.
  • propellants may be brushes relatively rigid. It has indeed been found that brushes having extremely thin hairs or low rigidity tend to twist at inside the tube after a first phase of advancement, placing substantially in a radial plane, in which case the concavity previously evoked tends to disappear. It is no longer possible to do advance the two sets brushing in the tube the way previously indicated.
  • propelling element a sufficiently rigid brush element, by example a brush whose hairs are sufficiently thick and dense to maintain the axial flexion that was imposed on them during their introduction into the tube. The skilled person may perform tests to determine the nature, diameter and density of suitable hairs.
  • the propelling element 14 or 24 may be a brush, similar to one brushes 12A to 12D previously mentioned and whose rigidity will be determined properly.
  • the choice to build the propulsion element in the form of a brush has the advantage of involving the latter in the cleaning of the tube or at least to prevent the contact of the outer periphery of the propellant with. the inner periphery of the tube does not cause the clogging streaks of the latter.
  • propellant elements 14 and 24 are disc-shaped plates, made of synthetic material such as elastomer, this material being chosen so as to have a relative stiffness or elasticity doing that once the propellant has been introduced into a tube and has a concavity turned towards the entrance of the latter, the concavity of this propellant element will be difficult to reverse inside the tube.
  • the brush assemblies 10 and 20 are mounted on a system of support so that the means of brushing a set brushing can rotate freely relative to the brushing means from the other brushing set.
  • the brushes are mounted on crowns whose inner periphery is cylindrical.
  • support elements 30, 40 or 35, 45 see FIG. cylindrical outer surfaces on which these crowns are arranged.
  • the two brushing assemblies 10 are analogous and in any case substantially the same resistance to advancement inside the tube.
  • brushing means 22 "soft" brushes relatively flexible, while harder brushes would be chosen for the brushing means 12.
  • the propelling elements 14 and 24 would be chosen in such a way as to present resistance to advancement such as the difference in resistance to advancement between the brushing means 12 and 22 is compensated if it is not negligible.
  • the brush assemblies 10 and 20 are respectively mounted on a first and a second support element, 30 and 40. These two support elements can slide relative to one another to be alternately close together and distant from each other.
  • the first support member 30 is integral with a piston portion of a cylinder
  • the second support member 40 is integral with a cylinder part of the cylinder.
  • the brushes 12A to 12D are mounted one to the other following others on the cylindrical surface of the piston portion 30 and are held by an axial abutment ring 31.
  • the propelling element 14 is held against this ring by another stop ring axial or a shoulder 32.
  • the brushes and the propellant of the other set brushing are mounted the same way on the body 40 forming the cylinder of: jack 40 '. At the end of the latter, they are held by a thrust washer 41 which is provided with a system of gripping 42 (ring, head mushroom ).
  • Figures 6 and 7 show an alternative embodiment of the system gripper 42, which comprises a rod 42A and a ring 42B.
  • the brush assembly 20 is extended by the rod 42A whose end is equipped with ring 42B, which may also be in the form of a ball, which protrudes out of the second end 1B of the tube 1 when the brush assembly 20 reaches the vicinity of this end, which allows the gripping of the brushing assemblies 20 to be drawn or pushed back into the tube 1 without having to introduce the hands into the tube 1.
  • the device can be engaged in the tube by being manipulated by a handle 33 located at the end of the brush assembly 10 opposite to the brushing assembly 20. Once the device engaged in the tube, one can perform a step of brushing and progression of sets brushing towards the second end 1B of the tube as indicated previously.
  • the first brushing set (in this case the assembly 20) reaches the second end 1B of the tube.
  • the two brush sets 10 and 20 are extracted from tube and reintroduced into the latter by the second end 1B of such that the brushing means co-operate with the periphery inside the tube and that the two propulsion elements cooperate with this inner periphery being flexed axially towards the second end 1B of the tube.
  • the end portion 42 is accessible and sometimes the whole brushing 20 emerges from the tube or found in a room of larger diameter. Even if we continue movements of removal and approximation, the whole brushing 10 no longer progressing towards the exit because the brushing assembly 20 does not take more support on the inner periphery of the tube. To extract the device from the tube, it is therefore necessary to pull on the gripping end 42, by example using a rope.
  • the handle 33 is fitted with a 33 'air-tight swivel coupling which allows the led 50 to be rotated at the same time as all brushing 10.
  • the jack used to drive the movement of the elements 10 and 20 may be a pressurized fluid cylinder, for example compressed air.
  • the control of the jack includes means for supplying pressurized fluid and means exhaust of this fluid themselves controlled so as to alternately solicit the piston in both directions of displacement.
  • FIG. 1 thus shows a compressed air line 50.
  • the operation of the device can be stopped by a stop valve 55B blocking the circulation of compressed air.
  • the compressed air delivered by this compressor can be used to operate the cylinder.
  • the brushing assemblies 10 and 20 are indicated by broken lines interrupted. They are respectively integral with the piston 30 and the body 40 containing the cylinder of the jack 40 '. Conduits 51 and 52 serving respectively for the supply of fluid under pressure and Fluid exhaust is indicated.
  • the cylinder control means comprise a valve 54 to two positions and two control chambers respectively 56 and 58, arranged on both sides of the piston 30.
  • the valve 54 is for example controlled by fluid under pressure, for example compressed air, against means of recall.
  • this valve 54 is directly disposed to inside the cylinder body.
  • a valve 54 made of automatically reverse the supply and exhaust air at each end of stroke of the piston 30 of the cylinder, in which case a single duct 51, for the supply of compressed air is necessary.
  • FIGS. 6 to 8 show in detail an alternative embodiment of the valve 54, numbered 154 in these three figures.
  • the fluid escapement comprises two exhaust pipes 52A and 52B likely to be respectively connected to chambers 58 and 56. Both 52A and 52A 52B through the piston 30 and its stem to open in the open air on the rear face of the brush assembly 10.
  • Compressed air from a compressor goes through a system air treatment unit 53 comprising an isolation valve 55A.
  • the driving of compressed air 50 intended to feed alternately the two chambers 56 and 58, is connected between the isolation valve 55A and the stop valve 55B open-closed type which is integral with the handle 33.
  • This stop valve 55B is manually actuated at the inlet of the tube 1A, during an introduction or an extraction of the brushing assemblies 10 and 20 and allows to engage or stop the movement of the piston.
  • the compressed air line 50 is of sufficient length to follow the brushing assemblies 10 and 20 over the entire length of the tube.
  • the feed pipe 51 opens into a bore 63 formed in the piston 30.
  • a drawer 67 preferably cylindrical, comprising two compartments 67A and 67B, slides in the bore 63 between two stable positions relative to the piston, so as to successively direct the compressed air into the two rooms 56 and 58 according to its position.
  • said valve 154 comprises means for to request the displacement of said drawer 67 comprising first means stopper formed on said slide 67 and second stop means formed in each of chambers 56 and 58 capable of cooperating with said first stop means.
  • FIG. 8 shows the drawer 67 and the stop means in detail at the moment of passing from the position of Figure 7 to that of Figure 6.
  • the drawer 67 changes automatically positionally abutting against walls 40A and 40B formed respectively in the chambers 58 and 56 in the cylinder 40 '.
  • the change of position, as well as the maintenance in one of the two stable positions, is accentuated by the air pressure exerted alternatively on walls 69A and 69'A, respectively 69B and 69'B, formed at the end and. in the bottom of compartment 67A, respectively 67B.
  • a translation stop is arranged at the end of each of the compartments 67A and 67B. So, the drawer 67 can not get out of the bore 63 and the feed lines 51 and exhaust 52A or 52B always arrive in front of the connections of the ad hoc compartment.
  • These two stops can be made with a ring 71 A, respectively 71 B, disposed at the periphery of the end of the compartment 67A, respectively 67B, so as to protrude radially from compartment 67A, respectively 67B, and be able to come into contact against a shoulder 73A, respectively 73B, formed in the piston In the chamber 58, respectively 56.
  • POM H polyoxymethylene homopolymer
  • the slide 67 has O-rings 68.
  • the latter has grooves 70 so as to limit the contact between said O-rings 68 and said wall. These throats 70 are located in areas in which, for a given position of the drawer 67, the seal is momentarily not necessary.
  • the chamber 58 begins to be pressurized by being gradually connected to the pipe 51, as shown in FIG. 8, and the chamber 56 begins to be exhausted by being gradually connected to the pipe 52B.
  • the chamber 58 arrives stop, most or all, joints 68 are not in contact sealed with the bore 63, so that the friction of the slide 67 in the bore 63 is very weak and the displacement in the direction F1 initiated by the come into abutment continues with a dynamic effect until the drawer 67 reaches its stable position in FIG.
  • the device is equipped with a projection system 72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86 of a fluid 76 (detergent, lubricant, etc.) shown in Figures 6 and 7.
  • a fluid 76 detergent, lubricant, etc.
  • This projection system 72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86 formed in the front part of the device beyond the first brushing assembly 20, comprises a reservoir 72 located in the support member 40.
  • the reservoir 72 is connected to a filling orifice 74 opening on the periphery to the free cylindrical end 75 of the support member 40 which allows fill the tank 72 with fluid 76 (lubricant, cleaning agent ...) using of a dispenser for example, containing the quantity sufficient to perform a cleaning of the tube 1.
  • This quantity is preferably determined for make a go in the tube 1 and that the tank 72 is entirely empty at the end of the passage to avoid untimely projections of the fluid 76.
  • the reservoir 72 being rotated when the element of support 40 rotates in the helix formed in the tube for example it is necessary to be able to close the filling orifice 74 with a plug 78.
  • These means include a pipe that connects within the reservoir 72 to at least one fluid outlet 80 and nozzles 82.
  • a pipe 84 makes it possible to connect said pipe to the fluid 76.
  • the nozzles 82 can be closed by a plug 86, during filling or after use to avoid the vaporization of the fluid 76.
  • the presence of both plugs 76 and 78 allows the cleaning device to be used without projection.
  • Figure 7 shows this configuration of the device of cleaning with empty tank 72.
  • plugs 78 and 86 are rings which can slide on the cylindrical end 75. Only one and same ring replaces rings 78 and 86, closing alternately the filling orifice 74 and / or the nozzles 82.
  • the pipe 84 is formed from a flexible material, preferably made of fluorocarbon elastomer FPM.
  • FPM fluorocarbon elastomer
  • the device is inserted into the tube to be cleaned preferably slightly inclined (for example at an angle of 4 °) with respect to horizontally, in order to allow its access at man's height for clean up.
  • the input 1 A is lower than the output 1B of the tube 1 and the tank 72 is also slightly inclined, which leads to the inclination of the fluid 76. Therefore, even at the end of use, when it remains very little fluid 76, the pipe 84 remains in contact therewith.
  • the reservoir 72 is partially filled with the fluid 76 maintained under pressure by air sampling compressed in the chamber 58.
  • a valve 88 calibrated using a 90, is disposed between the chamber 58 and the reservoir 72. If the cylinder operates under a pressure of 5 bar, one can for example pre-set the opening of the valve at 4 bar. From then on, the pipe is constantly fed with the fluid 76, so that the fluid 76 is projected alternatively by the nozzles 82 on the inner wall of the tube 1 by means of jets that follow the rotation of the brush assembly 20.
  • room 58 is not powered in pressure, but is in the exhaust phase. However, the pressure in the reservoir 72 remains sufficient to cause the pulsed projection of the fluid 76 during this phase, until the chamber 58 is at again under pressure.
  • the nozzles 82 are driven in rotation by specific means (not shown) free to rotate relative to the support member 40 containing the reservoir 72 under the effect fluid pressure 76.
  • a rotary seal will be preferentially arranged between these specific means and the element of support 40 in the vicinity of the reservoir 72.
  • the preferred procedure is to carry out a first forward passage of the brushing assemblies 10 and 20 with projection of the fluid 76, for example a detergent fluid, which will allow you to take off well. all the dirt adhering against the inner wall of the tube 1.
  • the return is preferentially dry.
  • a second round robin set 10 and 20 is made dry.
  • Each of the brush sets 10 and 20 are then covered. with an absorbent material (not shown), in the form of fabric or paper for example, held on the device and we make a return trip of the device to remove all projected fluid 76, as well as dirt who would always be present. Brush sets 10 and 20 can be completely replaced by this absorbent material.
  • Absorbent material is removed and replaced with a material analogous (or identical) to make a go in the tube 1 with fluid projection 76, for example a lubricant.
  • the return is made without fluid projection 76, so as to mop up the excess fluid 76, in particular, in the case of tubes with streaks that may have accumulate the fluid 76 projected during the previous passage.
  • Figure 9 shows a variant for mounting and moving two sets of brushes 10 and 20 relative to each other. They are mounted on two support plates, respectively 35 and 45.
  • the displacement control means comprise a motor 60, for example an electric motor, and transmission means of the movement. These means include for example a connecting rod 62 which is Driven by the motor to transmit an alternative linear motion to a cable 64.
  • This cable is disposed in a sheath 66 at the end of which is mounted the plate 35.
  • This sheath 66 is flexible while being Rigid enough to not have a tendency to deform axially by huddling on itself.
  • the end portion 64A of the cable 64 is fixed to the plate 45.
  • platinum 35 being held by the sheath 66, it is understood that the axial movements of the cable 64 generated by the rod 62 tend to alternatively move the two elements closer together and away from each other. the support constituted by the plates 35 and 45.
  • a sheath 66 long enough for the motor 60 to stay outside the tube while cleaning the tube.
  • the two elements are represented thrusters 14 and 24 disposed between the brushing means 12 and 22.
  • a device for cleaning an inner diameter tube of 155 mm, provided with helical grooves diameter at the bottom of the grooves at 158 mm, and whose length is the order of 6 to 10 m, a device comprising, for each brushing set, three or four brushing elements, respectively in Nylon®, brass and bronze.
  • As an element propeller two polyamide discs with a diameter of 160 mm, elastomer such as Viton® with a thickness of 5 mm.
  • a propeller disk formed by a brush of diameter of 164 mm, 16 mm thick and whose bristles polyamide have a diameter of 1 mm.

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Description

La présente invention concerne un dispositif de nettoyage d'un tube, comprenant :
  • deux ensembles brossants analogues comprenant, chacun, des moyens de brossage aptes à coopérer avec la périphérie interne du tube et un élément propulseur, pour déplacer lesdits moyens de brossage dans le tube,
  • des moyens pour alternativement éloigner et rapprocher axialement les ensembles brossants l'un par rapport à l'autre et,
  • un système de projection permettant de projeter un fluide contre la périphérie interne du tube.
    • L'invention concerne également un procédé pour nettoyer un tube, dans lequel on utilise deux ensembles brossants analogues, comprenant, chacun, des moyens de brossage et un élément propulseur, on introduit successivement lesdits ensembles brossants dans le tube par une première extrémité de ce dernier, de telle sorte que les moyens de brossage coopèrent avec la périphérie interne du tube, on déplace lesdits moyens de brossage et on réalise une étape de brossage et de progression des ensembles brossants vers la deuxième extrémité du tube en éloignant et en rapprochant alternativement les ensembles brossants l'un par rapport à l'autre et on projette du fluide contre ladite périphérie interne du tube.
    L'invention s'applique en particulier au nettoyage de tubes de section circulaire ou sensiblement circulaire (par exemple ovale) et dont la périphérie interne peut être striée. Par exemple, l'invention s'applique au nettoyage de bouches à feu dont la périphérie interne présente des stries hélicoïdales.
    On connaít déjà, pour le nettoyage de tubes, l'utilisation d'une brosse montée sur une tige manoeuvrée manuellement. Par exemple la tige sert à pousser la brosse dans le tube ou un câble souple est raccordé à l'extrémité de cette brosse pour permettre de la tirer. Pour certains tubes de grandes dimensions (plusieurs mètres de longueur, pour un diamètre supérieur à 10 cm), l'effort physique nécessaire pour déplacer la brosse est important, et on peut utiliser des systèmes tels que des treuils. pour faciliter le déplacement de la brosse dans le tube.
    On a également imaginé des systèmes appliquant d'un côté de la brosse une pression pneumatique ou hydraulique servant à la déplacer. Ces systèmes sont relativement compliqués à mettre en oeuvre et nécessitent des précautions d'utilisation. En particulier, lorsque la brosse est poussée très rapidement vers l'extrémité de sortie du tube par une pression pneumatique, il est nécessaire de prévoir à cette sortie des moyens de récupération de cette brosse.
    La demande de brevet français FR 2 491 785 divulgue un dispositif dans lequel chaque élément propulseur comprend un vérin et une paroi cylindrique flexible. La rétractation du piston du vérin déforme cette paroi, de telle sorte qu'elle prend appui sur la périphérie interne du tube.
    Le dispositif est donc déplacé dans le tube en commandant en opposition de phase les deux vérins des deux ensembles propulseurs et, de plus, en rapprochant et en éloignant alternativement ces ensembles, par la commande d'un vérin, qui relie ces deux ensembles.
    Ainsi, le dispositif comprend trois vérins, de sorte que son prix est élevé et que son actionnement, nécessitant la commande synchronisée de ces trois vérins, est compliqué.
    Un système de pulvérisation d'un liquide de désinfection sur la paroi du conduit à nettoyer peut être prévu. Cependant, ce système de pulvérisation est relié par l'intermédiaire d'une tuyauterie à une pompe et un réservoir contenant le fluide à pulvériser qui sont tous deux à l'extérieur du conduit.
    Le dispositif de ce document FR 2 491 785 est relativement compliqué et ne semble pas être adapté au nettoyage de tubes striés.
    La présente invention a pour but d'améliorer les techniques existantes pour proposer un dispositif et un procédé simples et fiables, pouvant être utilisés et mis en oeuvre facilement, en particulier pour le nettoyage de tubes avec projection d'un fluide (de nettoyage, de lubrification, etc.).
    Ce but est atteint avec le dispositif selon l'invention tel qu'il est défini dans la revendication 1.
    Avantageusement, les moyens de brossage d'un ensemble brossant sont aptes à tourner librement par rapport aux moyens de brossage de l'autre ensemble brossant, de telle sorte que chacun des moyens de brossage puisse nettoyer des stries hélicoïdales formées dans la périphérie interne dudit tube en progressant chacun dans l'hélice desdites stries.
    Cette capacité des moyens de brossage à tourner librement les uns par rapport aux autres est particulièrement intéressante, car elle confère au dispositif la capacité de nettoyer des tubes dont la périphérie interne présente des stries disposées en hélice. En effet, elle permet aux moyens de brossage de se guider dans les stries pour les nettoyer parfaitement.
    Le système de projection est avantageusement solidaire des moyens de brossage d'un ensemble brossant.
    Ainsi, lorsque les moyens de brossage tournent, ils entraínent simultanément le système de projection en rotation, ce qui conduit à une projection du fluide par jets rotatifs.
    Avantageusement, le réservoir présente un orifice de remplissage destiné au remplissage dudit réservoir avec du fluide et ledit système de projection comporte en outre une sortie de fluide comportant au moins un gicleur réparti en périphérie dudit système de support pour projeter ledit fluide contre la périphérie interne du tube.
    Ainsi, le réservoir est relié à au moins un gicleur par l'intermédiaire d'une sortie de fluide préférentiellement réalisée dans le système de support.
    Avantageusement, le système de projection comporte en outre une sortie de fluide pour projeter ledit fluide contre la périphérie interne du tube qui comporte une pluralité de gicleurs répartis en périphérie d'un système de support, par exemple à une extrémité de ce dernier.
    On veillera à adapter le nombre et la répartition des gicleurs sur la circonférence de l'élément de support, de sorte que le fluide puisse bien lubrifier l'ensemble de la périphérie interne du tube, en particulier lorsque les moyens de brossage ne sont pas mobiles en rotation.
    En outre, le système de projection peut comporter un dispositif d'entraínement en rotation spécifique particulièrement avantageux lorsque les moyens de brossage ne sont pas mobiles en rotation. Par exemple, les gicleurs peuvent être disposés sur une bague qui est libre de tourner par rapport aux moyens de brossage sous l'effet de la pression du fluide.
    Les éléments propulseurs peuvent, par exemple, comprendre une plaque (pleine ou évidée) apte à être déformée perpendiculairement à son plan, c'est-à-dire selon la direction axiale du tube, et/ou un élément brossant apte à être déformé dans la même direction. Dans les deux cas, cette plaque ou cet élément brossant présente avantageusement globalement la forme d'un disque.
    Avec l'invention, pour nettoyer un tube à l'aide de moyens de brossage, lors de l'introduction desdits ensembles brossants dans le tube, on fait en sorte que les deux éléments propulseurs coopèrent avec ladite périphérie interne en étant fléchis axialement vers la première extrémité du tube, on éloigne et rapproche axialement alternativement lesdits ensembles brossants l'un par rapport à l'autre en alimentant au moins une chambre de commande reliée à une alimentation en fluide sous pression, on dispose ledit fluide dans un réservoir qui coopère avec ledit système de support et on met ledit fluide sous pression en utilisant la pression existante dans ladite chambre de commande.
    Lorsqu'un ensemble brossant conforme à l'invention est introduit dans le tube, l'élément propulseur de cet ensemble se fléchit axialement en adoptant une courbure dont le centre est dirigé du côté de l'entrée du tube par laquelle il a été introduit. En d'autres termes, il peut adopter la forme d'une corolle dont la concavité est tournée vers l'entrée du tube.
    Lorsque, à la suite du premier, on insère le deuxième ensemble brossant dans le tube par la même extrémité de ce dernier, l'élément propulseur de ce deuxième ensemble brossant adopte la même forme que celui du premier ensemble brossant et présente donc une courbure orientée dans le même sens.
    On a constaté qu'une fois les deux éléments propulseurs disposés de cette manière dans le tube, les efforts qui devraient être exercés pour faire reculer les éléments propulseurs vers l'entrée du tube seraient nettement plus importants que ceux qui sont nécessaires pour les faire avancer plus loin dans le tube.
    En effet, faire reculer un élément propulseur prenant appui sur la périphérie interne du tube de la manière précédemment indiquée reviendrait à tenter d'inverser la concavité de cet élément propulseur et nécessiterait en tout cas de vaincre la composante axiale - dirigée vers la sortie du tube - des efforts de réaction du tube sur les bords de l'élément propulseur qui sont inclinés vers l'entrée de ce tube.
    On a par conséquent constaté que lorsque, les deux ensembles brossants étant disposés l'un à la suite de l'autre dans le tube, on cherche à augmenter la distance entre eux, le premier ensemble brossant (celui qui est le plus proche de la sortie) avance plus loin dans le tube, tandis que le deuxième ensemble brossant reste sensiblement à sa place initiale. Lorsqu'on cherche ensuite à réduire la distance entre les deux ensembles brossants, le premier ensemble brossant ne recule pas ou pratiquement pas, mais il tire vers lui le deuxième ensemble brossant qui avance plus loin dans le tube. Ainsi, de pas en pas, on parvient par de simples mouvements alternatifs d'éloignement et de rapprochement des deux ensembles brossants, à faire avancer ces derniers dans le tube jusqu'à son extrémité de sortie opposée à son entrée.
    Le réservoir est embarqué avec le système de nettoyage dans le tube, de sorte qu'il convient simplement de le remplir au début des opérations de nettoyage d'une quantité de fluide adaptée à la longueur du tube à nettoyer de sorte de pouvoir garantir une projection de fluide tout le long d'au moins un passage complet des ensembles brossants dans le tube.
    La projection d'un fluide se fait avantageusement par jets rotatifs de manière à bien asperger toute la périphérie du tube.
    Lors du premier passage des ensembles brossants, la projection d'une huile détergente par exemple, permet de bien retirer toutes les salissures qui adhèrent contre la périphérie interne du tube après l'utilisation de celui-ci. Il s'agit, en particulier de poudre dans les bouches à feu ou de suif dans les conduits de vide-ordures.
    Après au moins un premier passage des ensembles brossants avec projection de fluide, on essuie avantageusement la périphérie interne du tube à l'aide d'un matériau absorbant disposé sur chacun des deux ensembles brossants. Le matériau absorbant peut être un tissu, un papier, un chiffon ou analogue, que l'on vient placer sur chaque ensemble brossant ou éventuellement en remplacement de chaque ensemble brossant.
    Avantageusement, pour nettoyer des stries hélicoïdales qui seraient formées dans la paroi interne dudit tube, on autorise les moyens de brossage d'un ensemble brossant à tourner librement par rapport aux moyens de brossage de l'autre ensemble brossant.
    Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif comporte un premier élément de support sur lequel est monté l'un des ensembles brossants et un deuxième élément de support sur lequel est monté l'autre ensemble brossant, ainsi que des moyens pour faire coulisser lesdits éléments de support l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale, en les rapprochant et en les éloignant alternativement l'un de l'autre. Le système de support évoqué précédemment comprend donc ces deux éléments de support et les moyens pour les faire coulisser l'un par rapport à l'autre.
    Par exemple, les deux éléments de support peuvent être deux tiges ou une tige et une bague adaptées à coulisser l'une sur l'autre ou deux platines de support raccordées par une tige rétractable et étirable.
    Avantageusement, le premier et le deuxième élément de support sont respectivement solidaires d'une partie de piston et d'une partie de cylindre d'un vérin.
    Avantageusement, le vérin est un vérin à fluide sous pression et comporte un corps muni de moyens pour alternativement relier des chambres de commande du déplacement de la partie de piston à une alimentation en fluide et à un échappement de fluide.
    Ce vérin peut être commandé hydrauliquement ou pneumatiquement, ou encore par des moyens mécaniques tels qu'un système de bielle ou autres, ces moyens étant mis en mouvement par un moteur, par exemple un moteur électrique.
    L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaítront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexes sur lesquels :
    • la figure 1 montre, en élévation, un dispositif conforme à l'invention,
    • les figures 2, 3 et 4 montrent trois phases successives de l'utilisation du dispositif pour nettoyer un tube,
    • la figure 5 est un schéma illustrant des moyens de commande envisageables du dispositif conforme à l'invention,
    • la figure 6 est une coupe axiale du dispositif en fonctionnement inséré dans un tube,
    • la figure 7 est une coupe analogue à la figure 6 dans une autre situation de fonctionnement,
    • la figure 8 est une coupe partielle du dispositif montrant un détail de sa conception, et
    • la figure 9 est un schéma illustrant une variante de réalisation.
    Le dispositif de la figure 1 comporte deux ensembles brossants analogues, respectivement désignés par les références 10 et 20. Ils comprennent chacun des moyens de brossage, respectivement 12 et 22, ainsi qu'un élément propulseur respectivement 14 et 24. Le dispositif est destiné à nettoyer la périphérie interne d'un tube. Dans toute la suite, la direction axiale D sera celle de l'axe géométrique de ce tube, c'est-à-dire celle dans laquelle le dispositif de l'invention se déplace à l'intérieur du tube. Les moyens de brossage s'étendent donc transversalement à cette direction axiale D, et les poils des brosses sont dirigés radialement de manière à pouvoir frotter la périphérie interne du tube. Les éléments propulseurs 14 et 24 sont également disposés transversalement à la direction D. Par exemple, les moyens de brossage 12 ou 22 comprennent chacun plusieurs séries de disques de brossages disposés les uns à la suite des autres et ayant des effets de brossage différents. Ainsi, on peut prévoir une première brosse 12A en Nylon®, une deuxième et une troisième brosse 12B et 12C en laiton, et une quatrième brosse 12D en bronze.
    Le dispositif de l'invention est destiné à nettoyer des tubes de section circulaire ou sensiblement circulaire. Les tubes peuvent également avoir une très légère conicité. Pour obtenir l'effet brossant, les dimensions diamétrales D1 des moyens de brossage doivent être légèrement supérieures au diamètre intérieur du tube que le dispositif est destiné à nettoyer. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 2, lorsque le dispositif est inséré dans le tube 1, les brosses des moyens de brossage 12 et 22 sont fléchies vers l'entrée 1A du tube, c'est-à-dire vers l'arrière par rapport à leur sens F d'introduction dans le tube.
    Les éléments propulseurs 14 et 24 présentent également des dimensions diamétrales D2 supérieures aux dimensions diamétrales intérieures DT du tube 1. Elles sont au moins égales ou légèrement supérieures aux dimensions diamétrales D1. On voit également sur la figure 2 que, lorsque le dispositif est introduit dans le tube, les éléments propulseurs 14 et 24 sont cambrés de manière à présenter une concavité tournée vers l'entrée 1A du tube.
    Les ensembles brossants 10 et 20 sont montés de manière à pouvoir être déplacés axialement l'un par rapport à l'autre alternativement dans le sens d'un rapprochement et d'un éloignement.
    Ainsi, à partir de la situation de la figure 2, on peut écarter les ensembles 10 et 20 comme le montre la figure 3. Ces ensembles 10 et 20 sont analogues, c'est-à-dire qu'ils sont choisis de manière à exercer sensiblement les mêmes efforts de réaction contre la périphérie intérieure du tube 1 lorsqu'ils sont introduits dans ce dernier. Par ailleurs, la résistance qu'opposent les: ensembles brossants à leur avancement dans le sens F à l'intérieur du tube est inférieure à la résistance qu'ils opposent à leur recul dans le sens G. Ceci est dû au sens de leur concavité. Du fait de l'orientation des bords des éléments propulseurs, les forces de frottement s'opposant à un recul sont plus élevées que celles qui s'opposent à un avancement. Un recul chercherait à inverser la concavité tandis que le sens de concavité est bien entendu préservé lors d'un avancement.
    Ainsi, lorsqu'on éloigne l'un de l'autre les ensembles 10 et 20, l'ensemble 10 (le plus proche de l'entrée 1 A du tube) n'a pas ou pratiquement pas tendance à reculer, et c'est l'ensemble 20 qui avance, comme le montre la comparaison des figures 2 et 3. Lorsque l'on rapproche ensuite les ensembles 10 et 20 l'un de l'autre, l'ensemble 20 n'a pas ou pratiquement pas tendance à reculer et c'est l'ensemble 10 qui avance, comme le montre la comparaison des figures 3 et 4. On comprend donc que par des mouvements alternatifs d'éloignement et de rapprochement des ensembles 10 et 20 l'un de l'autre, on parvient de proche en proche à faire avancer le dispositif jusqu'à la sortie 1B du tube 1.
    Pour la clarté de la présente description, on a fonctionnellement distingué les éléments propulseurs 14 et 24 des moyens de brossage 12 et 22. Toutefois, les éléments propulseurs peuvent être des brosses relativement rigides. On a en effet constaté que les brosses ayant des poils extrêmement fins ou une faible rigidité ont tendance à se vriller à l'intérieur du tube après une première phase d'avancement, en se plaçant sensiblement dans un plan radial, auquel cas la concavité précédemment évoquée a tendance à disparaítre. Il n'est alors plus possible de faire avancer les deux ensembles brossants dans le tube de la manière indiquée précédemment. On peut en revanche choisir d'utiliser, comme élément propulseur, un élément brossant suffisamment rigide, par exemple une brosse dont les poils sont suffisamment épais et denses pour conserver la flexion axiale qui leur a été imposée lors de leur introduction dans le tube. L'Homme du Métier pourra réaliser des essais pour déterminer la nature, le diamètre et la densité des poils convenables. L'élément propulseur 14 ou 24 pourra être une brosse, analogue à l'une des brosses 12A à 12D précédemment évoquées et dont la rigidité sera déterminée convenablement.
    Le choix de réaliser l'élément propulseur sous la forme d'une brosse présente l'avantage de faire participer ce dernier au nettoyage du tube ou tout au moins, d'éviter que le contact de la périphérie externe de l'élément propulseur avec. la périphérie interne du tube n'entraíne le colmatage des stries de cette dernière.
    On peut également choisir comme élément propulseur une plaque apte à être déformée perpendiculairement à son plan. Par exemple, les éléments propulseurs 14 et 24 sont des plaques en forme de disques, réalisées en matériau synthétique tel que de l'élastomère, ce matériau étant choisi de manière à présenter une relative rigidité ou une élasticité faisant que, une fois que l'élément propulseur a été introduit dans un tube et présente une concavité tournée vers l'entrée de ce dernier, la concavité de cet élément propulseur sera difficilement inversée à l'intérieur du tube.
    Les ensembles brossants 10 et 20 sont montés sur un système de support de telle sorte que les moyens de brossage d'un ensemble brossant puissent tourner librement par rapport aux moyens de brossage de l'autre ensemble brossant. Par exemple, les brosses sont montées sur des couronnes dont la périphérie interne est cylindrique. De leur côté, les éléments de support 30, 40 ou 35, 45 (voir figure 9) présentent des surfaces extérieures cylindriques sur lesquelles ces couronnes sont disposées.
    On a indiqué précédemment que les deux ensembles brossants 10 et 20 sont analogues et présentent en tout cas sensiblement la même résistance à l'avancement à l'intérieur du tube. On pourra toutefois choisir par exemple pour les moyens de brossage 22, des brosses "douces" relativement flexibles, tandis que des brosses plus dures seraient choisies pour les moyens de brossage 12. Dans ce cas, les éléments propulseurs 14 et 24 seraient eux choisis de manière à présenter une résistance à l'avancement telle que la différence de résistance à l'avancement entre les moyens de brossage 12 et 22 soit compensée si elle n'est pas négligeable.
    Les ensembles brossants 10 et 20 sont respectivement montés sur un premier et sur un deuxième élément de support, 30 et 40. Ces deux éléments de support peuvent coulisser l'un par rapport à l'autre pour être alternativement rapprochés et éloignés l'un de l'autre. Par exemple, le premier élément de support 30 est solidaire d'une partie de piston d'un vérin, tandis que le deuxième élément de support 40 est solidaire d'une partie de cylindre du vérin.
    Sur la figure 1, les brosses 12A à 12D sont montées les unes à la suite des autres sur la surface cylindrique de la partie de piston 30 et sont maintenues par une -bague de butée axiale 31. L'élément propulseur 14 est quant à lui maintenu contre cette bague par une autre bague de butée axiale ou un épaulement 32. Les brosses et l'élément propulseur de l'autre ensemble brossant sont montés de la même manière sur le corps 40 formant le cylindre du : vérin 40'. A l'extrémité de ce dernier, ils sont maintenus par une rondelle de butée 41 qui est pourvue d'un système de préhension 42 (anneau, tête en champignon...).
    Les figures 6 et 7 montrent une variante de réalisation du système de préhension 42, qui comporte une tige 42A et un anneau 42B. En fait, l'ensemble brossant 20 est prolongé par la tige 42A dont l'extrémité est équipée de l'anneau 42B, qui peut aussi se présenter sous la forme d'une boule, qui dépasse hors de la deuxième extrémité 1B du tube 1 lorsque l'ensemble brossant 20 parvient au voisinage de cette extrémité, ce qui permet la préhension des ensembles brossants 20 devant être tirés ou repoussés dans le tube 1 sans avoir à introduire les mains dans le tube 1.
    Le dispositif peut être engagé dans le tube en étant manipulé par un manche 33 situé à l'extrémité de l'ensemble brossant 10 opposée à l'ensemble brossant 20. Une fois le dispositif engagé dans le tube, on peut réaliser une étape de brossage et de progression des ensembles brossants vers la deuxième extrémité 1B du tube de la manière indiquée précédemment.
    A l'issue de cette étape, le premier ensemble brossant (en l'espèce l'ensemble 20) parvient à la deuxième extrémité 1B du tube. On peut alors brosser à nouveau le tube en faisant progresser le dispositif en sens inverse. Pour cela, on extrait les deux ensembles brossants 10 et 20 du tube et on les réintroduit dans ce dernier par la deuxième extrémité 1B de telle sorte que les moyens de brossage coopèrent avec la périphérie interne du tube et que les deux éléments propulseurs coopèrent avec cette périphérie interne en étant fléchis axialement vers la deuxième extrémité 1B du tube. On réalise ensuite une étape de brossage et de progression des ensembles brossants vers la première extrémité du tube en éloignant et en rapprochant alternativement les ensembles brossants l'un de l'autre. Par ces mouvements d'éloignement et de rapprochement, le dispositif progressera vers l'entrée 1A du tube puisque les concavités des éléments propulseurs sont, cette fois, tournées vers la sortie 1B.
    Lorsque le dispositif parvient à la sortie 1B du tube après la première étape de brossage et de progression, la partie d'extrémité 42 est accessible et, parfois, l'ensemble brossant 20 émerge du tube ou se trouve dans une chambre de plus grand diamètre. Même si l'on continue les mouvements d'éloignement et de rapprochement, l'ensemble brossant 10 ne progresse plus vers la sortie car l'ensemble brossant 20 ne prend plus appui sur la périphérie interne du tube. Pour extraire le dispositif du tube, il est donc nécessaire de tirer sur l'extrémité de préhension 42, par exemple à l'aide d'une corde.
    Lorsque l'extraction est complète, on peut alors réintroduire l'ensemble de la manière précédemment évoquée.
    De préférence, on prévoit une liaison rotative entre le système de support des ensembles brossants 10, 20 et les moyens (conduit 50 ou gaine 66 et câble 64) pour commander le déplacement alternatif des ensembles brossants l'un par rapport à l'autre. Ainsi, le manche 33 est équipé d'un raccord tournant 33' étanche à l'air comprimé qui permet au conduit 50 d'être entraíné en rotation en même temps que l'ensemble brossant 10.
    Le vérin utilisé pour entraíner le déplacement des éléments brossants 10 et 20 peut être un vérin à fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé. Dans ce cas, la commande du vérin comporte des moyens d'alimentation en fluide sous pression et des moyens d'échappement de ce fluide eux-mêmes commandés de manière à alternativement solliciter le piston dans ses deux sens de déplacement.
    On a ainsi représenté sur la figure 1 une conduite d'air comprimé 50. Le fonctionnement du dispositif peut être arrêté par une vanne d'arrêt 55B bloquant la circulation d'air comprimé. Par exemple, lorsque le dispositif sert à nettoyer des bouches à feu équipées d'un compresseur, on peut utiliser l'air comprimé délivré par ce compresseur pour actionner le vérin.
    Sur la figure 5, les ensembles brossants 10 et 20 sont indiqués en traits mixtes interrompus. Ils sont respectivement solidaires du piston 30 et du corps 40 contenant le cylindre du vérin 40'. Les conduites 51 et 52 servant respectivement à l'alimentation en fluide sous pression et à l'échappement de fluide sont indiquées.
    Les moyens de commande du vérin comprennent une valve 54 à deux positions et deux chambres de commande respectivement 56 et 58, disposées des deux côtés du piston 30.
    Dans la première position de la valve 54 représentée sur la figure 5, la conduite d'alimentation 51 est reliée à la chambre 56, tandis que la conduite d'échappement 52 est reliée à la chambre 58, de sorte que le piston est poussé à l'intérieur du cylindre. Dans l'autre position de la valve 54, la situation est inversée et le piston 30 est commandé de manière à sortir du cylindre.
    La valve 54 est par exemple commandée par du fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé, à l'encontre de moyens de rappel.
    Avantageusement, cette valve 54 est directement disposée à l'intérieur du corps du vérin. On peut choisir une valve 54 réalisée de manière à inverser automatiquement l'alimentation et l'échappement d'air à chaque fin de course du piston 30 du vérin, auquel cas un seul conduit de commande 51, servant à l'alimentation d'air comprimé est nécessaire.
    Les figures 6 à 8 montrent en détails une variante de réalisation de la valve 54, numérotée 154 sur ces trois figures.
    Dans cette variante, l'échappement en fluide comporte deux conduites d'échappement 52A et 52B susceptibles d'être respectivement reliées aux chambres 58 et 56. Les deux conduites d'échappement 52A et 52B traversent le piston 30 et sa tige pour déboucher à l'air libre sur la face arrière de l'ensemble brossant 10.
    L'air comprimé provenant d'un compresseur passe par un système de traitement d'air 53 comportant une vanne d'isolement 55A. La conduite d'air comprimé 50, destinée à alimenter alternativement les deux chambres 56 et 58, est connectée entre la vanne d'isolement 55A et la vanne d'arrêt 55B de type ouvert-fermé qui est solidaire du manche 33. Cette vanne d'arrêt 55B est actionnée manuellement à l'entrée du tube 1A, lors d'une introduction ou d'une extraction des ensembles brossants 10 et 20 et permet d'enclencher ou d'arrêter le mouvement du piston.
    Afin de pouvoir conserver le système de traitement d'air 53 hors du tube 1, la conduite d'air comprimé 50 est de longueur suffisante pour suivre les ensembles brossants 10 et 20, sur toute la longueur du tube.
    Lorsque la vanne d'arrêt 55B est en position ouverte, l'air comprimé circule à l'intérieur du manche 33, puis dans la conduite d'alimentation 51 par l'intermédiaire du raccord tournant 33'.
    Comme représenté sur les figures 6 à 8, la conduite d'alimentation 51 débouche dans un alésage 63 formé dans le piston 30. Un tiroir 67 préférentiellement cylindrique, comportant deux compartiments 67A et 67B, coulisse dans l'alésage 63 entre deux positions stables par rapport au piston, de manière à diriger successivement l'air comprimé dans les deux chambres 56 et 58 suivant sa position.
    Dans une première position stable du tiroir, représentée sur la figure 6, correspondant à l'alimentation de la chambre 58, le conduit _d'alimentation 51 est relié au compartiment 67A, alors que la chambre 56 est reliée à l'échappement par connexion du compartiment 67B avec le conduit d'échappement 52B. Dans cette position, le tiroir 67 dépasse du piston 30 dans la chambre 56 et le conduit d'échappement 52A est inutilisé.
    En revanche, dans une deuxième position stable du tiroir, représenté sur la figure 7; correspondant à l'alimentation de la chambre 56, le conduit d'alimentation 51 est cette fois relié au compartiment 67B, alors que la chambre 58 est reliée à l'échappement par connexion du compartiment 67A avec le conduit d'échappement 52A. Dans cette position, le tiroir 67 dépasse du piston 30 dans la chambre 58 et le conduit d'échappement 52B est inutilisé.
    Avantageusement, ladite valve 154 comporte des moyens pour solliciter le déplacement dudit tiroir 67 comportant des premiers moyens de butée formés sur ledit tiroir 67 et des deuxièmes moyens de butée formés dans chacune des chambres 56 et 58 aptes à coopérer avec lesdits premiers moyens de butée.
    La figure 8 représente le tiroir 67 et les moyens de butée en détail au moment du passage de la position de la figure 7 à celle de la figure 6. A chaque fin de course du piston 30, le tiroir 67 change automatiquement de position en butant alternativement contre des parois 40A et 40B formées respectivement dans les chambres 58 et 56 dans le cylindre 40'. Le changement de position, ainsi que le maintien dans une des deux positions stables, est accentué par la pression d'air qui s'exerce alternativement sur des parois 69A et 69'A, respectivement 69B et 69'B, formées à l'extrémité et. dans le fond du compartiment 67A, respectivement 67B.
    Pour limiter la course du tiroir 67 pendant un changement de position, un arrêt en translation est arrangé à l'extrémité de chacun des compartiments 67A et 67B. Ainsi, le tiroir 67 ne peut pas sortir hors de l'alésage 63 et les conduites d'alimentation 51 et d'échappement 52A ou 52B arrivent toujours en face des connexions du compartiment ad hoc. Ces deux arrêts peuvent être réalisés avec un anneau 71 A, respectivement 71 B, disposé en périphérie de l'extrémité du compartiment 67A, respectivement 67B, de manière à dépasser radialement du compartiment 67A, respectivement 67B, et être apte à venir en contact contre un épaulement 73A, respectivement 73B, pratiqué dans le piston 30 dans la chambre 58, respectivement 56.
    Pour améliorer le déplacement du tiroir 67 dans l'alésage 63, on choisit préférentiellement de le fabriquer en polyoxyméthylène homopolymère (POM H), par exemple du type commercialisé sous la marque DELRIN®. L'utilisation de ce matériau permet de diminuer les frottements et l'inertie, de manière à réduire l'effort de déplacement du tiroir 67.
    En outre, on veille à réduire au minimum la course du tiroir 67, en la limitant préférentiellement à 6 mm.
    Pour assurer l'étanchéité entre les conduites d'alimentation et d'échappement 51, 52A et 52B, le tiroir 67 présente des joints toriques 68. Pour limiter les frottements entre les joints toriques 68 et la paroi de l'alésage 63, cette dernière présente des gorges 70 de manière à limiter le contact entre lesdits joints toriques 68 et ladite paroi. Ces gorges 70 sont situées dans des zones dans lesquelles, pour une position donnée du tiroir 67, l'étanchéité n'est momentanément pas nécessaire.
    Ainsi, au moment où le tiroir 67 bute sur le fond 40A de la chambre 58, la chambre 58 commence à être mise en pression en étant progressivement reliée à la conduite 51, comme représenté sur la figure 8, et la chambre 56 commence à être mise à l'échappement en étant progressivement reliée à la conduite 52B. Lorsque le tiroir 67 arrive en butée, la plupart ou l'intégralité, des joints 68 ne sont pas en contact étanche avec l'alésage 63, de sorte que le frottement du tiroir 67 dans l'alésage 63 est très faible et le déplacement dans le sens F1 initié par la venue en butée se poursuit par un effet dynamique jusqu'à ce que le tiroir 67 parvienne dans sa position stable de la figure 6.
    Pour augmenter l'efficacité du nettoyage du tube 1, le dispositif est équipé d'un système de projection 72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86 d'un fluide 76 (détergent, lubrifiant, etc.) représenté sur les figures 6 et 7.
    Ce système de projection 72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86 formé dans la partie avant du dispositif au-delà du premier ensemble brossant 20, comprend un réservoir 72 situé dans l'élément de support 40. Le réservoir 72 est relié à un orifice de remplissage 74 débouchant en périphérie à l'extrémité cylindrique libre 75 de l'élément de support 40 qui permet de remplir le réservoir 72 avec du fluide 76 (lubrifiant, nettoyant...) à l'aide d'un doseur par exempte, contenant la quantité suffisante pour effectuer un nettoyage du tube 1. Cette quantité est de préférence déterminée pour effectuer un aller dans le tube 1 et que le réservoir 72 soit entièrement vide à la fin du passage pour éviter des projections intempestives du fluide 76. Le réservoir 72 étant entraíné en rotation lorsque l'élément de support 40 tourne dans l'hélice formée dans le tube par exemple, il est nécessaire de pouvoir obturer l'orifice de remplissage 74 par un bouchon 78.
    Pour la projection pulsée du fluide 76 contenu dans le réservoir 72, celui-ci est relié à la périphérie 75 de l'élément brossant 20 par des moyens de projection.
    Ces moyens comprennent une conduite qui relie à l'intérieur du réservoir 72 à au moins une sortie de fluide 80 et des gicleurs 82. Un tuyau 84 permet de relier ladite conduite au fluide 76. Les gicleurs 82 peuvent être obturés par un bouchon 86, lors du remplissage ou après utilisation pour éviter la vaporisation du fluide 76. La présence des deux bouchons 76 et 78 permet d'utiliser le dispositif de nettoyage sans projection. La figure 7 représente cette configuration du dispositif de nettoyage avec le réservoir 72 vide.
    En l'espèce les bouchons 78 et 86 sont des bagues qui peuvent coulisser sur l'extrémité cylindrique 75. On peut envisager qu'une seule et même bague remplace les bagues 78 et 86, obturant alternativement l'orifice de remplissage 74 et/ou les gicleurs 82.
    Le tuyau 84 est formé à partir d'un matériau souple, de préférence en élastomère fluocarboné FPM. Avantageusement, l'extrémité 84' du tuyau 84 qui trempe dans le fluide 76 reste sensiblement fixe en rotation, malgré la rotation du réservoir 72. Pour cela, cette extrémité 84' est alourdie par une masselotte 85. La souplesse du tuyau 84 employé, combinée à la présence de la masselotte 85, permet au tuyau 84 de rester dans le fond du réservoir 72 pendant la rotation de ce dernier avec l'ensemble brossant 20. Dans le cas où le dispositif ne tourne pas, cette masselotte 85 présente l'intérêt de maintenir l'extrémité 84' d'entrée du tuyau 84 dans le fond du réservoir 72, quelle que soit la position angulaire initiale du dispositif lors de l'introduction des ensembles brossants 10, 20 dans le tube 1.
    Le dispositif est inséré dans le tube à nettoyer de préférence légèrement incliné (par exemple d'un angle égal à 4°) par rapport à l'horizontale, afin de permettre son accès à hauteur d'homme pour effectuer son nettoyage. Ainsi, l'entrée 1 A est plus basse que la sortie 1B du tube 1 et le réservoir 72 est lui aussi légèrement incliné, ce qui entraíne l'inclinaison du fluide 76. Dès lors, même en fin d'utilisation, lorsqu'il reste très peu de fluide 76, le tuyau 84 reste au contact avec celui-ci.
    Comme représenté sur la figure 8, le réservoir 72 est partiellement rempli avec le fluide 76 maintenu sous pression par prélèvement d'air comprimé dans la chambre 58. Une soupape 88, tarée à l'aide d'un ressort 90, est disposée entre la chambre 58 et le réservoir 72. Si le vérin fonctionne sous une pression de 5 bars, on peut par exemple pré-régler l'ouverture de la soupape à 4 bars. Dès lors, le tuyau est constamment alimenté avec le fluide 76, de sorte que le fluide 76 est projeté alternativement par les gicleurs 82 sur la paroi interne du tube 1 par des jets qui suivent la rotation de l'ensemble brossant 20.
    La moitié du temps d'utilisation, la chambre 58 n'est pas alimentée en pression, mais est en phase d'échappement. Toutefois, la pression dans le réservoir 72 reste suffisante pour entraíner la projection pulsée du fluide 76 pendant cette phase, jusqu'à ce que la chambre 58 soit à nouveau sous pression.
    Lorsque le dispositif n'est pas mobile en rotation, en particulier dans le cas d'un tube 1 lisse, les gicleurs 82 sont entraínés en rotation par des moyens spécifiques (non représentés) libres de tourner en rotation par rapport l'élément de support 40 contenant le réservoir 72 sous l'effet de la pression du fluide 76. Dans ce cas, une étanchéité rotative sera préférentiellement disposée entre ces moyens spécifiques et l'élément de support 40 au voisinage du réservoir 72.
    Le mode opératoire préférentiel consiste à procéder à un premier passage aller des ensembles brossants 10 et 20 avec projection du fluide 76, par exemple un fluide détergeant, qui va permettre de bien décoller toutes les salissures adhérant contre la paroi interne du tube 1. Le retour se fait préférentiellement à sec.
    Un deuxième aller/retour des ensembles brossants 10 et 20 est réalisé à sec.
    On recouvre ensuite chacun des ensembles brossants 10 et 20 avec un matériau absorbant (non représenté), sous forme de tissu ou de papier par exemple, maintenu sur le dispositif et on réalise un aller/retour du dispositif pour retirer tout le fluide 76 projeté, ainsi que des salissures qui seraient toujours présentes. Les ensembles brossants 10 et 20 peuvent être complètement remplacés par ce matériau absorbant.
    Le matériau absorbant est retiré et remplacé par un matériau analogue (ou identique) pour effectuer un aller dans le tube 1 avec projection de fluide 76, par exemple un lubrifiant. Le retour s'effectue sans projection de fluide 76, de manière à éponger le fluide 76 excédentaire, en particulier, dans le cas de tube présentant des stries qui peuvent avoir accumuler le fluide 76 projeté lors du passage précédent.
    La figure 9 montre une variante pour le montage et le déplacement des deux ensembles brossants 10 et 20 l'un par rapport à l'autre. Ils sont montés sur deux platines de support, respectivement 35 et 45. Les moyens de commande du déplacement comprennent un moteur 60, par exemple un moteur électrique, et des moyens de transmission du mouvement. Ces moyens comprennent par exemple une bielle 62 qui est entraínée par le moteur pour transmettre un mouvement linéaire alternatif à un câble 64. Ce câble est disposé dans une gaine 66 à l'extrémité de laquelle est montée la platine 35. Cette gaine 66 est flexible tout en étant suffisamment rigide pour n'avoir pas tendance à se déformer axialement en se tassant sur elle-même.
    La partie d'extrémité 64A du câble 64 est fixée à la platine 45. La platine 35 étant maintenue par la gaine 66, on comprend que les mouvements axiaux du câble 64 générés par la bielle 62 ont tendance à alternativement rapprocher et éloigner l'un de l'autre les deux éléments de support que constituent les platines 35 et 45. Avec cette variante, on peut choisir une gaine 66 suffisamment longue pour que le moteur 60 puisse rester à l'extérieur du tube pendant le nettoyage de ce dernier. On pourrait également, pour le nettoyage de tubes de dimensions suffisamment grandes, utiliser un moteur "embarqué", fixé à la platine 35, ce moteur étant pourvu d'une alimentation également embarquée ou étant raccordé à une alimentation extérieure par un câble souple.
    Sur les figures 1 à 4, on a représenté les deux éléments propulseurs 14 et 24 disposés entre les moyens de brossage 12 et 22. Ceci est un exemple de réalisation, mais l'on pourrait bien entendu choisir une autre disposition, par exemple en disposant l'élément propulseur 24 contre la rondelle 41, c'est-à-dire à l'extrémité de l'ensemble brossant 20 qui est opposée à l'ensemble brossant 10.
    Par exemple, pour le nettoyage d'un tube de diamètre intérieur de 155 mm, pourvu de rainures hélicoïdales portant ses dimensions diamétrales au fond des rainures à 158 mm, et dont la longueur est de l'ordre de 6 à 10 m, on peut utiliser un dispositif comprenant, pour chaque ensemble de brossage, trois ou quatre éléments de brossage, respectivement en Nylon®, en laiton et en bronze. Comme élément propulseur, on peut choisir deux disques en polyamide de diamètre égal à 160 mm, en élastomère tel que du Viton® d'une épaisseur de 5 mm. On peut également choisir un disque propulseur formé par une brosse de diamètre de 164 mm, d'épaisseur de 16 mm et dont les poils en polyamide présentent un diamètre de 1 mm.

    Claims (23)

    1. Dispositif de nettoyage d'un tube, comprenant :
      deux ensembles brossants (10, 20) analogues comprenant, chacun, des moyens de brossage (12, 22) aptes à coopérer avec la périphérie interne du tube et un élément propulseur (14, 24), pour déplacer lesdits moyens de brossage dans le tube,
      des moyens (50, 54, 30, 40, 40' ; 60, 62, 64, 66, 35, 45 ; 154) pour alternativement éloigner et rapprocher axialement les ensembles brossants (10, 20) l'un par rapport à l'autre et,
      un système de projection (72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86) permettant de projeter un fluide (76) contre la périphérie interne du tube (1),
         caractérisé en ce que ledit élément propulseur (14, 24) est susceptible de coopérer avec ladite périphérie interne en étant fléchi selon la direction axiale (D) du tube,
         en ce que lesdits ensembles brossants (10, 20) sont montés sur un système de support (33, 30, 40 ; 35, 45),
         en ce que lesdits moyens (50, 54, 30, 40, 40' ; 60, 62, 64, 66, 35, 45 ; 154) pour alternativement éloigner et rapprocher axialement les ensembles brossants (10, 20) l'un par rapport à l'autre comportent une chambre (58) de commande qui est solidaire dudit système de support (33, 30, 40 ; 35, 45) et qui peut être reliée à une alimentation en fluide (51) sous pression, et
         en ce que ledit système de projection (72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86) comporte un réservoir (72) qui coopère avec ledit système de support (33, 30, 40 ; 35, 45) en étant embarqué avec ledit dispositif et qui peut être mis sous pression en étant relié à ladite chambre (58).
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de brossage (12) d'un ensemble brossant (10) sont aptes à tourner librement par rapport aux moyens de brossage (22) de l'autre ensemble brossant (20), de telle sorte que chacun des moyens de brossage (12, 22) puisse nettoyer des stries hélicoïdales formées dans la périphérie interne dudit tube en progressant chacun dans l'hélice desdites stries.
    3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit système de projection (72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86) est solidaire desdits moyens de brossage (22) d'un ensemble brossant (20).
    4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réservoir (72) présente un orifice de remplissage (74) destiné au remplissage dudit réservoir (72) avec du fluide (76) et ledit système de projection (72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86) comporte en outre une sortie de fluide (80) comportant au moins un gicleur (82) réparti en périphérie dudit système de support (40) pour projeter ledit fluide (76) contre la périphérie interne du tube (1).
    5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite sortie de fluide (80) comporte une pluralité de gicleurs (82) répartis en périphérie dudit système de support (40).
    6. Dispositif selon l'une quelconques des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ladite sortie de fluide (80) est reliée à l'intérieur du réservoir (72) par l'intermédiaire d'un tuyau (84).
    7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit tuyau (84) comporte une masselotte (85) destinée à maintenir ledit tuyau (84) immergé dans le fluide (76).
    8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système de projection (72, 74, 78, 80, 82, 84, 85, 86) comporte en outre une soupape (88) qui permet de relier ladite chambre (58) audit réservoir (72) destinée à mettre le fluide (76) sous pression.
    9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément propulseur comprend une plaque (14, 24), apte à être déformée perpendiculairement à son plan.
    10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément propulseur (14, 24) comprend un élément brossant.
    11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système de support (33, 30, 40 ; 35, 45) comporte un premier élément de support (30, 35) sur lequel est monté l'un (10) des ensembles brossants et un deuxième élément de support (40, 45) sur lequel est monté l'autre ensemble brossant (20), ainsi que des moyens (51, 55B, 54, 56, 58 ; 60, 62, 64, 66 ; 154) pour faire coulisser lesdits éléments de support l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale (D), en les rapprochant et en les éloignant alternativement l'un de l'autre.
    12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier et le deuxième élément de support (30, 40) sont respectivement solidaires d'une partie de piston et d'une partie de cylindre d'un vérin (30, 40') à fluide (51 ) sous pression.
    13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit vérin (30, 40') comporte un corps muni de moyens (54 ; 154) pour alternativement relier ladite chambre (58) et une autre chambre (56) de commande du déplacement de la partie de piston (30) à ladite alimentation en fluide (51) et à un échappement de fluide (52, 52A, 52B).
    14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens (54 ; 154) comportent une valve apte à inverser automatiquement l'alimentation en fluide et l'échappement de fluide à chaque fin de course du piston (30) de sorte que le dispositif comporte un seul conduit de commande qui sert à l'alimentation en fluide.
    15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite valve (154) comporte un tiroir (67) apte à coulisser dans un alésage (63) formé dans le piston (30) du vérin.
    16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit échappement de fluide comporte deux conduits d'échappement (52A, 52B), en ce que ledit tiroir comporte deux compartiments (67A, 67B) communiquant chacun respectivement avec chacune des deux chambres (56, 58) et en ce que, en fonction de la position du tiroir (67), l'un desdits compartiments est relié à l'alimentation en fluide (51) et l'autre est relié à un des deux conduits d'échappement (52A, 52B).
    17. Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que ladite valve (154) comporte des moyens pour solliciter le déplacement dudit tiroir (67) comportant des premiers moyens de butée (69A, 69B) formés sur ledit tiroir (67) et des deuxièmes moyens de butée, (40A, 40B) formés dans chacune des chambres (56, 58) et aptes à coopérer avec lesdits premiers moyens de butée (69A, 69B).
    18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de support (33, 30, 40 ; 35, 45) est relié par une liaison rotative (33') aux moyens (50, 66, 64) pour commander le déplacement alternatif des ensembles brossants (10, 20) l'un par rapport à l'autre.
    19. Procédé pour nettoyer un tube (1) dans lequel on utilise deux ensembles brossants (10, 20) analogues, comprenant, chacun, des moyens de brossages (12, 22) et un élément propulseur (14, 24), on introduit successivement lesdits ensembles brossants (10, 20) dans le tube (1) par une première extrémité (1A) de ce dernier, de telle sorte que les moyens de brossage (12, 22) coopèrent avec la périphérie interne du tube (1 ), on déplace lesdits moyens de brossage (12, 22), on réalise une étape de brossage et de progression des ensembles brossants (10, 20) vers la deuxième extrémité (1B) du tube (1) en éloignant et en rapprochant alternativement les ensembles brossants (10, 20) l'un par rapport à l'autre (figures 2, 3, 4) et on projette du fluide (76) contre ladite périphérie interne du tube (1),
         caractérisé en ce que lors de l'introduction desdits ensembles brossants (10, 20) dans le tube (1), on fait en sorte que les deux éléments propulseurs solidaires d'un système de support (33, 30, 40 ; 35, 45) coopèrent avec ladite périphérie interne en étant fléchis axialement vers la première extrémité (1A) du tube (1),
         en ce que l'on éloigne et rapproche axialement alternativement lesdits ensembles brossants (10, 20) l'un par rapport à l'autre en alimentant au moins une chambre (58) de commande qui est reliée à une alimentation en fluide (51) sous pression,
         en ce que l'on dispose ledit fluide (76) dans un réservoir (72) qui coopère avec ledit système de support (33, 30, 40 ; 35, 45), et
         en ce que l'on met ledit fluide (76) sous pression en utilisant la pression existante dans ladite chambre (58) de commande.
    20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que pour nettoyer des stries hélicoïdales formées dans la paroi interne dudit tube, on autorise les moyens de brossage (12) d'un ensemble brossant (10) à tourner librement par rapport aux moyens de brossage (22) de l'autre ensemble brossant (20).
    21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que, lorsque le premier ensemble brossant (20) parvient à la deuxième extrémité (1B) du tube (1), on extrait les deux ensembles brossants (10, 20) du tube, on réintroduit lesdits ensembles brossants dans le tube (1) par la deuxième extrémité (1 B) de ce dernier, de telle sorte que les moyens de brossage (12, 22) coopèrent avec la périphérie interne du tube et que les deux éléments propulseurs (14, 22) coopèrent avec ladite périphérie interne en étant fléchis axialement vers la deuxième extrémité (1B) du tube, et on réalise une étape de brossage et de progression des ensembles brossants vers la première extrémité du tube en éloignant et en rapprochant alternativement les ensembles brossants l'un par rapport à l'autre.
    22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que l'on projette ledit fluide (72) par jets rotatifs.
    23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que l'on essuie ladite périphérie interne du tube (1) à l'aide d'un matériau absorbant disposé sur chacun des deux ensembles brossants (10, 20).
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