FR2473911A1

FR2473911A1 - Hydraulic marine hull cleaner - has travelling water jet and rotary scrubbers supplied by hoses on reel with rotation controller

Info

Publication number: FR2473911A1
Application number: FR8001572A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-01-22
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1981-07-24

Abstract

Appts. for cleaning a ship's hull includes a reel (10) supported at an upper level, having a number of side by side hoses (35) wound onto it, each with a rotary scrubbing tool (51) at the bottom, driven by a hydraulic turbine with axial discharge (53). The reel is supported by a frame with upper members (300) connected to rollers (31) travelling along a horizontal channel (40) forming a track at the top. Lower members (301) are connected to horizontal rollers (33) which rotate against the surface being cleaned, lower down. Projecting from a lower member is an arm (39) which controls the distance of the supply line for the tool from the reel. The rolling and unrolling operations for the hoses on the reel is controlled by a counterweight (21) suspended by a cable (20) from the reel. This counterweight is formed by a water reservoir vessel supply water jet (23) discharging against the hull surface above the level of the tools.

Description

On connaît, notamment par les demandes de brevets français visées ci-après au nom du meme Demandeur, des appareils comportant un outil actionné par une turbine hydraulique à échappement axial et destine à effectuer un certain travail sur une surface verticale, en particulier la coque diun navire. Are known, in particular from the French patent applications referred to below in the name of the same Applicant, apparatus comprising a tool actuated by a hydraulic turbine with axial exhaust and intended to perform a certain work on a vertical surface, in particular the diun hull ship.

On se référera, entre autres, aux deux demandes déposées le 3 Août 1979, respectivement pour "Appareil de nettoyage sousmarin" sous le n" 79.19937 et pour "Appareil de peinture sousmarine comportant des brosses rotatives entrainées par une ou plusieurs turbines hydrauliques" sous le n" 79.19938. Reference will be made, inter alia, to the two applications filed on August 3, 1979, respectively for "Underwater cleaning apparatus" under the number "79.19937 and for" Underwater painting apparatus comprising rotary brushes driven by one or more hydraulic turbines "under the No. 79.19938.

Ces appareils sont actuellement manipulés par des plongeurs qui les déplacent dans l'eau de manière à assurer un balayage convenable dè la surface à travailler. Le jet d'eau qui sort de l'échappement axial des turbines assure le placage des outils sur ladite surface et le jet d'échappement peut aussi être utilisé pour fournir la force assurant les déplacements des appareils, mais un guidage de ces déplacements par le plongeur reste indispensable. These devices are currently handled by divers who move them in the water so as to ensure proper sweeping of the surface to be worked. The water jet coming out of the axial exhaust of the turbines places the tools on said surface and the exhaust jet can also be used to provide the force ensuring the movements of the devices, but guidance of these movements by the diver remains essential.

L'invention vise à supprimer complètement la nécessité onéreuse de faire appel à des plongeurs et la contrainte de travailler uniquement sur des surfaces immergées. The invention aims to completely eliminate the expensive need to use divers and the constraint of working only on submerged surfaces.

Elle a pour objet une installation combinant des appareils du genre susvise à un dispositif à treuil assurant un balayage commandé par un simple opérateur par exemple placé sur le pont du navire. It relates to an installation combining devices of the above type with a winch device ensuring scanning controlled by a simple operator, for example placed on the deck of the ship.

Suivant l'invention, l'installation comprend au moins un appareil muni d'un outil actionné par une turbine hydraulique à échappement axial et une tubulure d'amenée d'eau sous pression à la turbine et est caractérisée par un treuil sur lequel s'enroule et à partir duquel se déroule verticalement ladite tubulure, à laquelle ledit appareil est suspendu, par une ossature agencée pour assurer la suspension du treuil à une distance prédéterminée de la surface verticale à travailler et son guidage en translation horizontale, par un organe de positionnement par rapport au treuil de la portion de ladite tubulure située dans un plan vertical et par des moyens d'assurer et de commander la rotation du treuil dans les deux sens pour dérouler ou enrouler ladite tubulure. According to the invention, the installation comprises at least one device provided with a tool actuated by a hydraulic turbine with axial exhaust and a pipe for supplying pressurized water to the turbine and is characterized by a winch on which s coils and from which unrolls said tubing, to which said device is suspended, by a frame arranged to ensure the suspension of the winch at a predetermined distance from the vertical surface to be worked and its guiding in horizontal translation, by a positioning member relative to the winch of the portion of said tubing located in a vertical plane and by means of ensuring and controlling the rotation of the winch in both directions to unwind or wind said tubing.

Suivant une particularité importante de l'invention, ladite ossature comprend deux roues supérieures verticales qui coopèrent avec un chemin de roulement horizontal attache en haut de la surface verticale à travailler et deux roues inférieures horizontales en appui direct sur ladite surface sous l'effet du poids du treuil et de l'ossature de suspension. According to an important feature of the invention, said frame comprises two vertical upper wheels which cooperate with a horizontal raceway attaches at the top of the vertical work surface and two horizontal lower wheels in direct contact with said surface under the effect of the weight. winch and suspension frame.

Suivant une autre particularité importante de l'invention, lesdits moyens d'assurer et de commander la rotation du treuil comportent un contre-poids variable constitué par un réservoir raccordé à une conduite d'amenée d'eau sous pression à débit réglable et à une conduite d'échappement libre. According to another important feature of the invention, said means for ensuring and controlling the rotation of the winch comprise a variable counterweight consisting of a reservoir connected to a water supply line under pressure with adjustable flow and to a free exhaust line.

D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'invention, apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après. Other features, as well as the advantages of the invention, will become apparent in the light of the description below.

Au dessin annexé
La figure 1 représente schématiquement, en élévation latérale, une installation conforme à un mode d'exécution pré féré de l'invention, que
La figure 2 représente une élévation frontale avec coupe partielle.In the attached drawing
Figure 1 shows schematically, in side elevation, an installation according to a preferred embodiment of the invention, that
Figure 2 shows a front elevation with partial section.

L'installation de brossage représentée aux figures 1 et 2 comporte un treuil constitue d'un tambour 10 enrouleur de tuyaux, d-ont l'axe 11 tourne dans un palier 12 et entraîne en même temps en rotation un cylindre 13 qui sert d'enrouleur à un câble 20, destiné à provoquer la montée ou la descente d'un contre-poids 21 constitué par un réservoir d'eau. The brushing installation shown in Figures 1 and 2 comprises a winch consisting of a drum 10 hose reel, d-have the axis 11 rotates in a bearing 12 and simultaneously drives in rotation a cylinder 13 which serves as cable reel 20, intended to cause the ascent or descent of a counterweight 21 constituted by a water tank.

A titre d'exemple non limitatif, on a représenté, à la figure 2, quatre tuyaux flexibles 35 - 36 - 37 - 38 qui s'enroulent autour du-moyeu du tambour 10. Ces tuyaux, avantageusement en toile et du genre manche à incendie, s'enroulent chacun sur eux-mêmes et sont juxtaposés entre les deux flasques du tambour. By way of nonlimiting example, FIG. 2 shows four flexible pipes 35 - 36 - 37 - 38 which are wound around the hub of the drum 10. These pipes, advantageously of canvas and of the sleeve type fire, each roll up on themselves and are juxtaposed between the two flanges of the drum.

A titre d'exemple, le diamètre extérieur du moyeu sera égal à 50 cm et on pourra enrouler chaque tuyau sur une trentaine de mètres.By way of example, the outside diameter of the hub will be equal to 50 cm and each pipe may be wound up over thirty meters.

L'axe 11 est creux et relié, d'une part, par un joint tournant 14 à une conduite 15 d'amenée d'eau sous pression, d'autre part, à des conduites radiales 160 à 163, réparties le long de l'axe et dont chacune est raccordée, de manière amovible et non figuré, au tuyau correspondant. The axis 11 is hollow and connected, on the one hand, by a rotary joint 14 to a pipe 15 for supplying water under pressure, on the other hand, to radial pipes 160 to 163, distributed along the 'axis and each of which is connected, removably and not shown, to the corresponding pipe.

Le palier 12 et, avec lui, l'ensemble du treuil, est supporte par une ossature qui en permet la translation horizontale guidée le long de la paroi verticale à brosser (muraille M constituée par la coque du navire). Comme on le voit aux figures 1 et 2, cette ossature supporte rotativement, à son extrémité supérieure, deux roues verticales 31 - 32 dont les axes sont perpendiculaires à celui du treuil et, à son extrémité inférieure, deux roues horizontales 33 - 34 dont les axes sont également perpendiculaires à celui du treuil. The bearing 12 and, with it, the entire winch, is supported by a frame which allows its horizontal translation guided along the vertical wall to be brushed (wall M constituted by the hull of the ship). As seen in Figures 1 and 2, this frame rotatably supports, at its upper end, two vertical wheels 31 - 32 whose axes are perpendicular to that of the winch and, at its lower end, two horizontal wheels 33 - 34 whose axes are also perpendicular to that of the winch.

Les roues supérieures 31 - 32 coopèrent avec un rail 40, ayant par exemple une section en U, en alliage léger ou en acier, faisant partie d'un chemin de roulement 4, d'une longueur de 3 m par exemple, que l'on peut suspendre par des bouts 41 42 à la rambarde R du navire. The upper wheels 31 - 32 cooperate with a rail 40, for example having a U-shaped section, of light alloy or steel, forming part of a raceway 4, with a length of 3 m for example, that the one can suspend by ends 41 42 to the railing R of the ship.

Du fait du poids du treuil et de la liberte laissée aux roues supérieures dans le rail 40, les roues inférieures s'appuient constamment sur la muraille M au cours de la translation horizontale de l'ossature et du treuil, ce qui a pour effet de maintenir un écartement constant entre le treuil et la muraille. Due to the weight of the winch and the freedom left to the upper wheels in the rail 40, the lower wheels are constantly supported on the wall M during the horizontal translation of the frame and the winch, which has the effect of maintain a constant distance between the winch and the wall.

Les portions de tuyaux situees dans un plan vertical sont positionnées par rapport au treuil au moyen d'une piece 39 qui fait partie de l'ossature 3, se trouvent ainsi maintenues à une distance d'environ 10 cm de la muraille.The pipe portions located in a vertical plane are positioned relative to the winch by means of a piece 39 which is part of the frame 3, are thus kept at a distance of about 10 cm from the wall.

L'ossature 3 comporte par exemple essentiellement un cadre 300 dont la traverse supérieure supporte les roues 31 et 32 et deux membrures 301 perpendiculaires au plan de ce cadre. The frame 3 essentially comprises for example a frame 300 whose upper cross member supports the wheels 31 and 32 and two members 301 perpendicular to the plane of this frame.

Ces membrures supportent, à leur extrémité inférieure, les roues 33 et 34 et, au voisinage de ladite extrémité, la piece 39 qui peut être constituée par une grille d'inclinaison réglable entre les éléments de laquelle sont guidés les tuyaux.These members support, at their lower end, the wheels 33 and 34 and, in the vicinity of said end, the part 39 which can be constituted by an adjustable tilt grid between the elements of which the pipes are guided.

On voit, à la figure 2, que ces portions de tuyaux, symbolisées par des lignes en trait mixte, dont la divergence a eté fortement exagérée au dessin, servant à alimenter en eau sous pression les turbines respectives que comportent quatre appareils de brossage 5, 6, 7 et 8. It can be seen, in FIG. 2, that these portions of pipes, symbolized by dashed lines, the divergence of which has been greatly exaggerated in the drawing, serving to supply pressurized water to the respective turbines which comprise four brushing devices 5, 6, 7 and 8.

Ces appareils sont avantageusement du type décrit dans la demande de brevet français n" 89.19937 susvisée. These devices are advantageously of the type described in the French patent application No. 89.19937 mentioned above.

Ils sont donc essentiellement constitués chacun d'au moins une turbine à eau entraînant au moins un couple de brosses (telles que 51 - 52) tournant en sens inverse à une vitesse de 1000 tours/minute et dont l'échappement 53, dirigé axialement et perpendiculairement au plan de la surface à brosser, assure, par rédaction, le placage des brosses sur ladite surface. They therefore essentially consist each of at least one water turbine driving at least a pair of brushes (such as 51 - 52) rotating in opposite directions at a speed of 1000 revolutions / minute and whose exhaust 53, axially directed and perpendicular to the plane of the surface to be brushed, ensures, by writing, the placing of the brushes on said surface.

Il va de soi que l'invention couvre l'utilisation, dans la combinaison décrite, de tout appareil de brossage équivalent,c'est-à-dire fonctionnant au moyen de turbines à eau dont l'échappement est apte à assurer automatiquement le placage desbrosses sur la surface à nettover. sans qu'il soit nécessaire qu un plongeur effectue la manipulation de ces appareils. Toutefoisl l'utilisation de l'appareil de brossage qui fait l'objet de la demande de brevet susvisée constitue le mode d'exécution préfére de l'invention. It goes without saying that the invention covers the use, in the combination described, of any equivalent brushing device, that is to say operating by means of water turbines the exhaust of which is capable of ensuring automatic plating. brushes on the surface to be cleaned. without the need for a diver to handle these devices. However, the use of the brushing device which is the subject of the abovementioned patent application constitutes the preferred embodiment of the invention.

De préférence, cet appareil est réalisé avec une seule turbine entraînant un seul couple de brosses, et plusieurs appareils (quatre dans l'exemple décrit) sont alimentés en paral lèle et accouplés mécaniquement entre eux, au moyen d'une pièce 54 qui assure leur positionnement en vue de balayer une bande continue. Preferably, this device is produced with a single turbine driving a single pair of brushes, and several devices (four in the example described) are fed in parallel and mechanically coupled together, by means of a part 54 which ensures their positioning to scan a continuous strip.

Bien que le treuil décrit puisse etre entraine en rotation au moyen d'un moteur approprié quelconque associé à un réducteur de vite-sse accouplé à l'axe 11 et, en particulier, par une turbine à eau branchée, comme la conduite 15, sur le collecteur d'incendie de bord, on préfère. comme illustré au dessin, utiliser, pour la remontée et la descente des tuvaux, un contrepoids variable d'un type particulier, que l'on va maintenant décrire. Although the winch described can be rotated by means of any suitable motor associated with a speed reducer coupled to the axis 11 and, in particular, by a connected water turbine, like line 15, on the on-board fire collector is preferred. as illustrated in the drawing, use, for the ascent and descent of the structures, a variable counterweight of a particular type, which will now be described.

On voit que ce contre-poids 21 est un réservoir d'eau muni d'un couvercle 22 ajouté en 221 pour réaliser des entres d'air, auquel est attaché le câble 20. Le fond du réservoir est relié à un conduit horizontal d'ëchaipement 23 dont l'extrémité, avantaaeusement munie d'une rampe d'arrosage, est placée à quelques centimètres de la muraille M, afin d'en.assurer l'arrosage permanent. Le réservoir est alimenté en eau sous pression à sa partie superieure par un conduit 24 raccordé au collecteur incendie du navire. It can be seen that this counterweight 21 is a water tank provided with a cover 22 added at 221 to make air inlets, to which the cable 20 is attached. The bottom of the tank is connected to a horizontal conduit of ëchaipement 23 whose end, advantageously provided with a spraying ramp, is placed a few centimeters from the wall M, in order to ensure permanent watering. The tank is supplied with pressurized water at its upper part by a conduit 24 connected to the ship's fire manifold.

Une vanne "quart-de-tour" 25 (figurée, pour la commodite du dessin, au voisinage du réservoir) est commande depuis le bord par un volant qui permet de regler le débit d'eau amené dans le réservoir. A "quarter-turn" valve 25 (shown, for the convenience of the drawing, in the vicinity of the tank) is controlled from the edge by a flywheel which makes it possible to adjust the flow of water supplied to the tank.

Le fonctionnement de l'installation que l'on vient de décrire est le suivant
Pour effectuer une passe verticale complete de brossage (obtenue par exemple au moyen de deux allers et retours des appareils) une section de chemin de roulement 4 est mise en place à l'endroit approprié de la coque du bâtiment, étant entendu que la passe verticale suivante pourra par exemple s'effectuer avec la même installation en démontant et en remontant le chemin de roulement, ou bien en prévoyant un chemin de roulement disposé sur toute la longueur de la rambarde.The operation of the installation which has just been described is as follows
To make a complete vertical brushing pass (obtained for example by means of two round trips of the apparatuses) a section of raceway 4 is put in place at the appropriate place of the hull of the building, it being understood that the vertical pass following can for example be carried out with the same installation by dismantling and reassembling the raceway, or by providing a raceway arranged over the entire length of the railing.

Le treuil étant en place, les raccordements effectués et le réservoir étant vide, les appareils descendent sous l'effet de leur propre poids, mais ne sont pas encore alimentes. On ouvre alors la vanne 25 et une vanne (non figurée) qui alimente les tubulures. L'ouverture de la vanne 25 a pour effet de provoquer la descente du contre-poids, qui entraîne la rotation du treuil et le ré-enroulement des tuyaux. Le debit d'amenée d'eau, sous une pression de 7 bars par exemple, dans le reservoir,est en effet très superieur au debit d'échappement libre et le remplissage du réservoir est très rapide. Au cours de cette remontee les brosses travaillent. A la fin de la remontée, on ferme la vanne 25, ce qui a pour effet de vidanger le réservoir 21. With the winch in place, the connections made and the tank empty, the devices descend under the effect of their own weight, but are not yet powered. The valve 25 is then opened and a valve (not shown) which supplies the pipes. The opening of the valve 25 has the effect of bringing down the counterweight, which causes the rotation of the winch and the rewinding of the pipes. The water supply flow rate, under a pressure of 7 bars for example, in the tank, is indeed much higher than the free exhaust flow rate and the filling of the tank is very fast. During this ascent the brushes work. At the end of the ascent, the valve 25 is closed, which has the effect of emptying the reservoir 21.

Grâce à l'admission d'air par les orifices 221, le réservoir se vide tres rapidement et la remontée des appareils de brossage s'effectue par exemple à une vitesse de 20 m à 40 par mn. Une nouvelle descente peut alors s'effectuer. Au cours des remontées successives, les appareils de brossage sont en service et assurent un complément de nettoyage de la bande déjà brossée au cours de la descente précédente.Thanks to the admission of air through the orifices 221, the tank empties very quickly and the ascent of the brushing devices is carried out for example at a speed of 20 m to 40 per minute. A new descent can then take place. During successive ascent, the brushing devices are in service and provide additional cleaning of the strip already brushed during the previous descent.

Le volume du réservoir (80 à 100 1. par exemple) est suffisant pour que le poids d'eau assure la remontée des appareils; le treuil, etant constitué au moyen d'une ossature en tube, donc très léger (35 kg. dans une réalisation concrète), a une faible inertie. The volume of the tank (80 to 100 1. for example) is sufficient for the weight of water to ensure the rise of the devices; the winch, being constituted by means of a tube frame, therefore very light (35 kg. in a concrete embodiment), has a low inertia.

On peut finalement obtenir sans difficulté une vitesse de descente des tuyaux et des appareils de brossage qui y sont suspendus, de l'ordre de 10 m à 20 m par mn par exemple, ce qui donne un temps de descente de quelques minutes au maximum le long de la muraille M. Lors de chaque descente, à l'exclusion de la première, une bande de 1 m 70 de largeur par exemple est nettoyée. It is finally possible without difficulty to obtain a speed of descent of the pipes and the brushing devices which are suspended there, of the order of 10 m to 20 m per minute for example, which gives a descent time of a few minutes at most the along the wall M. During each descent, excluding the first, a strip of 1.70 m in width, for example, is cleaned.

Il est evident que l'opérateur peut commander la vitesse de descente ou de remontée en agissant sur le degre d'ouverture de la vanne; il peut même, au besoin, obtenir l'arrêt de la translation des appareils de brossage à un niveau donné. It is obvious that the operator can control the speed of descent or ascent by acting on the degree of opening of the valve; it can even, if necessary, obtain the stop of the translation of the brushing devices at a given level.

Lorsqu'une passe ayant été effectuée, les appareils de brossage sont remontés, l'opérateur fait subir au treuil une translation adéquate le long du chemin de roulement par exemple, en poussant sur l'ossature depuis le pont au moyen d'une barre. When a pass has been made, the brushing devices are reassembled, the operator makes the winch undergo an adequate translation along the raceway for example, by pushing on the frame from the bridge by means of a bar.

On notera que l'opération de brossage n'exige pas que la surface à nettoyer soit dans l'eau : la partie mobile de 1'installation est, en effet, suffisamment légère pour que ses déplacements puissent être obtenus hors de l'eau et l'arrosage permanent de la surface par 1 'échappement 23 évite le travail des brosses à sec. L'alimentation des turbines se fait depuis le bâtiment et l'échappement, même dans l'air, assure le maintien des brosses en position de travail. Dans le cas d'un navire en mer, le fonctionnement est le même, car le contre-poids n'est jamais immerge, se trouvant toujours au-dessus de la ligne de flottaison, compte-tenu du rapport des diamètres entre le tambour 10 et le cylindre 13. It will be noted that the brushing operation does not require that the surface to be cleaned be in water: the movable part of the installation is, in fact, sufficiently light so that its movements can be obtained out of the water and permanent watering of the surface by one exhaust 23 avoids the work of dry brushes. The turbines are supplied from the building and the exhaust, even in the air, keeps the brushes in the working position. In the case of a ship at sea, the operation is the same, because the counterweight is never immersed, being always above the waterline, taking into account the ratio of diameters between the drum 10 and cylinder 13.

Il va de soi que des modifications pourront être apportées à l'installation décrite et representee, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. Des applications autres que celle décrite pourront par ailleurs être envisagées, les brosses pouvant, en particulier, être remplacées par un autre outil apte à être actionné par des turbines à eau, par exemple l'appareil de peinture decrit dans la demande de brevet susvisée n" 79.19938. It goes without saying that modifications may be made to the installation described and represented, without departing from the spirit of the invention. Applications other than that described could also be envisaged, the brushes being able, in particular, to be replaced by another tool capable of being actuated by water turbines, for example the painting apparatus described in the abovementioned patent application n "79.19938.

Claims

1. Installation intended to perform a certain work on a vertical surface, comprising at least one device (5) provided with a tool (51) actuated by a hydraulic turbine with axial exhaust (53) and a supply pipe (35) pressurized water to the turbine, characterized by a winch (10) on which is wound and from which unwinds said tubing, to which said device is suspended, by a frame (3) arranged to ensure the suspension of the winch at a predetermined distance from the vertical surface to be worked and its guiding in horizontal translation, by a member (39) for positioning relative to the winch of the portion of said tubing situated in a vertical plane and by means (20 - 21) to ensure and control the rotation of the winch in both directions to unwind or wind said tubing.

2. Installation according to claim 1, characterized in that said frame (3) comprises two vertical upper wheels (31) which cooperate with a horizontal raceway (4) attached to the top of the vertical work surface and two horizontal lower wheels (33) in direct support on said surface under the effect of the weight of the winch and the suspension frame.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that said means for ensuring and controlling the rotation of the winch comprise a variable counterweight consisting of a reservoir (21) connected to a pipe (24) for supplying pressurized water with adjustable flow rate and a free exhaust pipe (23).

4. Installation according to one of claims 1 to 3, charac terized in that said winch (10) is arranged to authorize the simultaneous winding of several independent juxtaposed pipes, supplied with water under pressure by means of a distributor constituted by the hollow axis of the winch and by radial pipes opening onto said hollow axis.

5. Installation according to claim 3, characterized in that said exhaust pipe (23) at its end arranged and arranged to permanently spray the surface to be worked.

6. Installation according to one of claims 1 to 5, characterized in that said devices are brushing devices of the type comprising at least one hydraulic turbine of the axial flow type, housed in a flat casing and a pair of brushes mounted on the face of the casing opposite to the orifice for discharging the working fluid from the turbine and driven in opposite directions to each other at high speed by the turbine rotor, by means of reduction gears contained in the casing.

7. Installation according to one of claims 4 or 6, characterized by the mechanical coupling of several devices carrying out contiguous passes and whose turbines are supplied by said independent pipes.