FR2950270A1

FR2950270A1 - High pressure fluid i.e. cryogenic fluid, jet distributing device for use during e.g. surface treatment process, of e.g. coated material, has transmission mechanism maintained by maintaining unit that is cooled by cooling unit

Info

Publication number: FR2950270A1
Application number: FR0956505A
Authority: FR
Inventors: Jacques Quintard; Frederic Richard; Charles Truchot
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-03-25

Abstract

The device has a fluid supply pipe (7) for supplying fluid distribution tubes (5) arranged at a downstream end of the pipe. A motor (1) co-operates with the pipe by a rotary transmission axle (2) and a transmission mechanism (4a, 4b). The transmission mechanism is arranged in a transmission gear box (3) within which the transmission axle penetrates. The transmission mechanism is maintained by a maintaining unit (9) arranged in the transmission gear box, where the maintaining unit is cooled by a cooling unit (11).

Description

L'invention porte sur un dispositif et un procédé de travail par jets de fluide, en particulier de fluide cryogénique, sous haute pression, en particulier de traitement de surface, de décapage ou d'écroutage, de matériaux revêtus ou non, tels les métaux, le béton, le bois, les polymères, les céramiques et les plastiques ou tout autre type de matériau. The invention relates to a device and a method for working by jets of fluid, in particular of cryogenic fluid, under high pressure, in particular surface treatment, pickling or scouring, of coated or uncoated materials, such as metals. , concrete, wood, polymers, ceramics and plastics or any other type of material.

Actuellement, le traitement de surface de matériaux revêtus ou non, en particulier le décapage, l'écroutage ou analogue, se fait essentiellement par sablage, par projection d'eau à ultra haute pression (UHP), à la ponceuse, au marteau-piqueur, à la bouchardeuse ou encore par voie chimique. Toutefois, lorsqu'il doit ne pas y avoir d'eau, par exemple en milieu nucléaire, ou de 10 produit chimique, par exemple du fait de contraintes environnementales drastiques, seuls des procédés de travail dits « à sec » peuvent être utilisés. Cependant, dans certains cas, ces procédés « à sec » sont difficiles à mettre en oeuvre, sont très laborieux ou pénibles à utiliser ou encore génèrent des pollutions supplémentaires, par exemple du fait de l'ajout de grenaille ou de sable à retraiter ensuite. 15 Une alternative à ces technologies repose sur l'utilisation de jets cryogéniques sous très haute pression comme proposé par les documents US-A-7,310,955 et US-A-7,316,363. Dans ce cas, on utilise un ou des jets d'azote liquide à une pression de 1000 à 4000 bars et à température cryogénique comprise par exemple entre -100 et -200°C, typiquement environ -140 et -160°C, qui sont distribués par un outil porte-buses animé d'un mouvement rotatif 20 Plus précisément, cet outil porte-buses est fixé à l'extrémité d'une canalisation d'amenée de fluide cryogénique qui alimente l'outil en fluide cryogénique. On confère alors à la canalisation et à l'outil, un mouvement rotatif autour de l'axe de la canalisation, par un système d'entraînement à pignons ou courroies mus par un moteur. L'étanchéité dynamique du système rotatif est habituellement assurée par un joint 25 cylindre tournant, typiquement en Tivar®, agencé autour de la canalisation. Typiquement, ce joint de forme cylindrique est traversé longitudinalement par une pièce en bronze et entouré pour une pièce massive en inox. Du fait des températures cryogéniques mises en oeuvre, on a remarqué en pratique que l'efficacité de ce joint diminue au fil du temps, ce qui engendre à plus ou moins courte 30 échéance des fuites et donc des pertes de rendement du procédé, notamment lors d'opérations d'écroutage de béton ou de décapage de peinture par exemple. En effet, sous l'effet des températures cryogéniques mises en oeuvre, les matériaux se déforment de manière différente les uns des autres, en fonction de leur coefficient de dilatation thermique respectif, comme illustré dans le Tableau I. 35 Tableau I Coefficient de dilatation thermique (x 10-6/K) Tivar® Acier inoxydable Bronze 180 15 17.5 Comme on le voit, ces matériaux réagissent très différemment aux températures cryogéniques et, de ce fait, au cours des cycles alternatifs de refroidissement et de réchauffement, il se produit des déformations, voire des détériorations du joint et ce, d'autant plus rapidement qu'il est soumis à des pressions très importantes, à savoir jusqu'à typiquement 4000 bars. En effet, on a constaté en pratique qu'un jeu apparaît progressivement entre le joint et les pièces métalliques, lequel induit des fuites, qui sont rédhibitoires pour un fonctionnement normal du système. En conséquence de quoi, il faut changer régulièrement le joint, ce qui occasionne des coûts de matériel et de maintenance. Or, ceci est critique dans les milieux à risques, notamment les domaines nucléaire ou chimique par exemple, où l'intervention humaine doit être la moins fréquente possible. Afin d'augmenter la fiabilité d'un système de distribution de fluide, notamment de fluide cryogénique, en particulier d'azote liquide, tel que décrit ci-dessus, il a été proposé dans la demande de brevet français n° FR 0955058, un système de distribution avec outil de distribution de fluide sans joint rotatif, avec lequel les problèmes liés à l'usure du joint et au fuites n'existent pas. Ce dispositif comprend une canalisation d'amenée de fluide alimentant une ou des buses de distribution de fluide, et un moteur coopérant avec la canalisation d'amenée de fluide par l'intermédiaire d'un axe de transmission rotatif et d'un mécanisme de transmission. La canalisation d'amenée de fluide comprend une portion amont de premier axe XX et une portion aval de deuxième axe YY portant l'extrémité aval de la canalisation avec la ou lesdites buses, agencées de manière à ce que les premier et deuxième axes XX, YY forment entre eux un angle a compris entre 5 et 50°. Currently, the surface treatment of coated or uncoated materials, in particular stripping, peeling or the like, is essentially by sanding, by projection of ultra high pressure water (UHP), sander, jackhammer , at the shredder or by chemical means. However, when there must be no water, for example in a nuclear environment, or chemical, for example because of drastic environmental constraints, only so-called "dry" work processes can be used. However, in some cases, these "dry" processes are difficult to implement, are very laborious or difficult to use or generate additional pollution, for example due to the addition of grit or sand to be reprocessed afterwards. An alternative to these technologies is based on the use of cryogenic jets under very high pressure as proposed by US-A-7,310,955 and US-A-7,316,363. In this case, one or more jets of liquid nitrogen are used at a pressure of 1000 to 4000 bar and at a cryogenic temperature of, for example, between -100 and -200 ° C., typically about -140 and -160 ° C., which are distributed by a nozzle-holder driven with a rotary movement 20 More specifically, this nozzle-holder tool is attached to the end of a cryogenic fluid supply line which supplies the tool with cryogenic fluid. The pipe and the tool are then given a rotary movement about the axis of the pipe by a drive system with gears or belts driven by a motor. The dynamic seal of the rotary system is usually provided by a rotating cylinder gasket, typically Tivar®, arranged around the pipeline. Typically, this cylindrical joint is traversed longitudinally by a bronze piece and surrounded for a solid piece of stainless steel. Because of the cryogenic temperatures used, it has been observed in practice that the effectiveness of this seal decreases over time, which causes more or less short-term leaks and therefore losses of efficiency of the process, especially when concrete peeling operations or paint stripping, for example. Indeed, under the effect of the cryogenic temperatures used, the materials deform differently from each other, according to their respective thermal expansion coefficient, as shown in Table I. Table I Coefficient of Thermal Expansion (x 10-6 / K) Tivar® Stainless Steel Bronze 180 15 17.5 As can be seen, these materials react very differently to cryogenic temperatures and, as a result, during alternative cooling and heating cycles, deformations, or even deterioration of the seal and all the more quickly that it is subjected to very high pressures, namely up to typically 4000 bar. Indeed, it has been found in practice that a game appears gradually between the seal and the metal parts, which induces leaks, which are unacceptable for normal operation of the system. As a result, it is necessary to change the seal regularly, which causes material and maintenance costs. However, this is critical in risk environments, particularly the nuclear or chemical fields, for example, where human intervention must be as infrequent as possible. In order to increase the reliability of a fluid distribution system, in particular cryogenic fluid, in particular liquid nitrogen, as described above, it has been proposed in French patent application FR 0955058, a dispensing system with fluidless rotary fluid dispensing tool, with which problems related to seal wear and leakage do not exist. This device comprises a fluid supply pipe supplying one or more fluid distribution nozzles, and a motor cooperating with the fluid supply pipe via a rotary transmission shaft and a transmission mechanism. . The fluid supply pipe comprises an upstream portion of first axis XX and a downstream portion of second axis YY carrying the downstream end of the pipe with the at least one nozzle, arranged so that the first and second axes XX, YY form between them an angle of between 5 and 50 °.

Par ailleurs, le mécanisme de transmission comporte des moyens de mise en mouvement agissant sur ladite portion aval de canalisation pour lui conférer un mouvement déterminé. Préférentiellement, le mécanisme de transmission comprend un pignon-porteur mobile en rotation autour d'un axe de rotation situé au centre dudit pignon-porteur, la canalisation d'amenée de fluide étant agencée de manière ex-centrée et libre au travers dudit pignon-porteur. Furthermore, the transmission mechanism comprises moving means acting on said downstream portion of pipe to give it a determined movement. Preferably, the transmission mechanism comprises a pinion-carrier rotatable about an axis of rotation located centrally of said pinion-carrier, the fluid supply pipe being arranged ex-centrally and freely through said pinion- carrier.

Le mécanisme de transmission est agencé dans une boite de transmission et comporte, en outre, des moyens de maintien de pignon comprenant un ou plusieurs patins ou roulements, notamment un roulement à billes, servant à maintenir le pignon-porteur lors de ses rotations. Or, il est apparu en pratique qu'une utilisation du dispositif pendant des durées longues, à savoir de plusieurs heures, en particulier de 8 heures ou plus, pouvait engendrer une surchauffe des moyens de maintien de pignon, tels des patins ou des roulements, laquelle surchauffe est d'autant plus intense que le temps de mise en oeuvre du procédé est long. Ce problème de surchauffe apparaît d'ailleurs plus rapidement lorsque la vitesse de rotation croît, c'est-à-dire devient supérieure à 1000 tr/min . The transmission mechanism is arranged in a transmission box and further comprises pinion holding means comprising one or more pads or bearings, in particular a ball bearing, serving to hold the carrier pinion during its rotations. However, it has been found in practice that use of the device for long periods of time, namely several hours, in particular 8 hours or more, could lead to overheating of the pinion holding means, such as pads or bearings, which overheating is all the more intense as the process time is long. This problem of overheating also appears more rapidly when the rotational speed increases, that is to say becomes greater than 1000 rpm.

On comprend aisément que cette surchauffe est préjudiciable au bon fonctionnement à long terme du dispositif ou de l'installation et qu'il convient donc d'y remédier. Le problème à résoudre est dès lors de résoudre ce problème de surchauffe des moyens de maintien de pignon d'un tel dispositif de distribution avec outil de distribution de fluide sans joint rotatif La solution de l'invention est alors un dispositif de distribution d'un ou plusieurs jets de fluide comprenant une canalisation d'amenée de fluide alimentant une ou plusieurs buses de distribution de fluide agencées à l'extrémité aval de ladite canalisation, et un moteur coopérant avec la canalisation d'amenée de fluide par l'intermédiaire d'un axe de transmission rotatif et d'un mécanisme de transmission, et dans lequel la canalisation d'amenée de fluide comprend une portion amont de premier axe XX et une portion aval de deuxième axe YY, les premier et deuxième axes XX, YY formant entre eux un angle a compris entre 5 et 50°, la portion aval de deuxième axe YY porte l'extrémité aval de la canalisation avec la ou lesdites buses de distribution de fluide, et le mécanisme de transmission est agencé dans une boite de transmission au sein de laquelle pénètre l'axe de transmission et comprend des moyens de mise en mouvement agissant sur ladite portion aval de canalisation pour lui conférer un mouvement déterminé, caractérisé en ce qu'au moins une partie du mécanisme de transmission est maintenue par des moyens de maintien agencés dans la boite de transmission, lesdits moyens de maintien étant refroidis par des moyens de refroidissement. Selon le cas, le dispositif de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les moyens de refroidissement comprennent un ou plusieurs ponts thermiques agencés, dans la boîte de transmission, au niveau d'une ou des zones d'échauffement desdits moyens de maintien. - les moyens de refroidissement comprennent au moins une ligne d'amenée de gaz de refroidissement agencée de manière à distribuer un gaz de refroidissement au contact ou au voisinage au niveau d'une ou des zones d'échauffement desdits moyens de maintien. - une source d'air comprimé ou d'azote alimente la ligne d'amenée de gaz de refroidissement en air ou en azote de refroidissement. - le pignon-porteur est maintenu par des moyens de maintien de pignon comprenant un ou plusieurs patins ou roulements et les moyens de refroidissement étant aptes à et conçus pour refroidir le ou les patins ou roulements. - le mécanisme de transmission comprend un pignon-porteur mobile en rotation autour d'un axe de rotation situé au centre dudit pignon-porteur, la canalisation d'amenée de fluide étant agencée de manière ex-centrée et libre au travers dudit pignon-porteur. - le mécanisme de transmission comprend en outre un moyen d'entraînement de pignon coopérant avec le pignon-porteur. - le moyen d'entraînement de pignon est un pignon ou une courroie. - le pignon-porteur est maintenu par des moyens de maintien de pignon comprenant un ou plusieurs roulements à billes. - les premier et deuxième axes XX, YY formant entre eux un angle a compris entre 10 et 40°, de préférence de l'ordre de 20 à 30°. - les moyens de mise en mouvement agissent sur ladite portion aval de canalisation pour lui conférer un mouvement déterminé choisi parmi les mouvements de rotation et oscillation. - l'axe de transmission coopère avec le moyen d'entraînement de pignon, et le moyen d'entraînement de pignon coopère avec ledit pignon-porteur de manière à transmettre, via le moyen d'entraînement de pignon, le mouvement de rotation de l'axe de transmission au pignon-porteur et obtenir ainsi un mouvement circulaire de la ou des buses de distribution de fluide agencées à l'extrémité aval de ladite canalisation. - le mécanisme de transmission est agencé dans une boite de transmission au sein de laquelle pénètre l'axe de transmission. - la canalisation d'amenée de fluide coopère avec un moyen d'ancrage permettant de maintenir ladite canalisation, ledit moyen d'ancrage étant agencé sur la canalisation en amont du pignon-porteur. - il comporte des moyens de réglage permettant de choisir ou d'ajuster la longueur de canalisation d'amenée de fluide mesurée entre le moyen d'ancrage et l'extrémité aval de ladite canalisation. Par ailleurs, le dispositif de l'invention peut être avantageusement utilisé pour mettre en oeuvre un procédé de traitement de surface, de décapage ou d'écroutage d'un matériau par distribution de fluide à haute pression, avec distribution d'un fluide au contact de la surface dudit matériau, au moyen d'une ou plusieurs buses, sous forme d'un ou plusieurs jets de fluide à une pression d'au moins 500 bar. Typiquement, les jets de fluide sont à une pression entre 1000 et 5000 bar et le fluide est à une température inférieure à -140°C, de préférence entre -150 et -200°C. Préférentiellement, le fluide est de l'azote liquide. L'invention va être mieux comprise grâce aux explications illustratives suivantes, faites en rapport avec les figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 est une vue schématique (de côté) d'un dispositif de distribution de jets de fluide à haute pression selon la présente invention, - la Figure 2 est une vue schématique (de face) des pignons porteur et moteur d'un dispositif selon la Figure 1, - la Figure 3 est une vue schématique (de côté) du pignon porteur et du tube à haute pression d'un dispositif selon la Figure 1 et - la Figure 4 représente le détail des moyens de maintien de pignon. La Figure 1 illustre le principe d'un dispositif de distribution de jets de fluide, de préférence un fluide à température cryogénique, et à haute pression sans joint tournant, tel qu'enseigné par la demande de brevet français n° FR 0955058. Ce dispositif comprend une canalisation 7 d'amenée de fluide, tel un tube en acier inoxydable, alimentant une ou plusieurs buses de distribution de fluide agencées à l'extrémité aval de ladite canalisation 7. En général, les buses sont portées par un outil porte-buses 5. Selon un mode de réalisation, le fluide à distribuer est un fluide à température cryogénique et à haute pression, en particulier de l'azote liquide à une pression entre 1000 et 4000 bar et une température entre -140 et -200°C. Le fluide émanant d'une source de fluide (non montrée), tel un compresseur, un réservoir, une ligne d'alimentation, une ou des bouteilles de gaz ou analogue, alimentant l'extrémité amont de la canalisation 7 de fluide. Comme illustré en Figure 3, la canalisation 7 d'amenée de fluide du dispositif de distribution de fluide coopère avec un moteur 1 par l'intermédiaire d'un axe de transmission 2 rotatif et d'un mécanisme de transmission 4a, 4b, qui sera détaillé ci-après. La canalisation 7 d'amenée de fluide comprend, quant à elle, une portion amont 7a de premier axe XX et une portion aval 7b de deuxième axe YY formant entre eux un angle a compris entre 5 et 50°, typiquement entre 10 et 40°, de préférence de l'ordre de 20 à 30°. La portion aval 7b porte l'extrémité aval de la canalisation 7 où sont agencées la ou les buses de distribution de fluide, par exemple sur un outil porte-buses. It is easy to understand that this overheating is detrimental to the long-term operation of the device or the installation and that it is therefore necessary to remedy it. The problem to be solved is therefore to solve this problem of overheating the pinion holding means of such a dispensing device with a fluid dispensing tool without a rotary joint. The solution of the invention is then a device for dispensing a fluid. or a plurality of fluid jets comprising a fluid supply pipe feeding one or more fluid distribution nozzles arranged at the downstream end of said pipe, and a motor cooperating with the fluid supply pipe via a rotary transmission shaft and a transmission mechanism, and wherein the fluid supply pipe comprises an upstream portion of first axis XX and a downstream portion of second axis YY, the first and second axes XX, YY forming between them an angle has comprised between 5 and 50 °, the downstream portion of second axis YY carries the downstream end of the pipe with the fluid delivery nozzle (s), and the mechanism e transmission is arranged in a transmission box within which penetrates the transmission axis and comprises means of movement acting on said downstream portion of pipe to give it a determined movement, characterized in that at least one part of the transmission mechanism is maintained by holding means arranged in the transmission box, said holding means being cooled by cooling means. Depending on the case, the device of the invention may comprise one or more of the following characteristics: the cooling means comprise one or more thermal bridges arranged, in the gearbox, at one or more zones of heating said holding means. - The cooling means comprise at least one cooling gas supply line arranged to distribute a cooling gas in contact or in the vicinity at one or more heating zones of said holding means. a source of compressed air or nitrogen supplies the cooling gas supply line with air or with cooling nitrogen. - The carrier pinion is held by sprocket holding means comprising one or more pads or bearings and the cooling means being adapted to and designed to cool the skids or bearings. the transmission mechanism comprises a pinion-carrier rotatable about an axis of rotation located in the center of said pinion-carrier, the fluid supply pipe being arranged ex-centrally and freely through said pinion-carrier . - The transmission mechanism further comprises a gear drive means cooperating with the carrier pinion. the pinion drive means is a pinion or a belt. - The carrier pinion is held by sprocket holding means comprising one or more ball bearings. the first and second axes XX, YY forming between them an angle α of between 10 and 40 °, preferably of the order of 20 to 30 °. - The moving means act on said downstream portion of the pipe to give it a determined movement selected from the rotational movements and oscillation. the transmission axis cooperates with the pinion drive means, and the pinion drive means cooperates with said pinion-carrier so as to transmit, via the pinion drive means, the rotational movement of the pinion gear; transmission axis to the carrier pinion and thereby obtain a circular movement of the fluid distribution nozzle or nozzles arranged at the downstream end of said pipe. - The transmission mechanism is arranged in a transmission box within which enters the transmission axis. - The fluid supply pipe cooperates with an anchoring means for maintaining said pipe, said anchoring means being arranged on the pipe upstream of the pinion-carrier. - It comprises adjustment means for choosing or adjusting the length of the fluid supply line measured between the anchoring means and the downstream end of said pipe. Furthermore, the device of the invention may advantageously be used to implement a method of surface treatment, pickling or scraping of a material by dispensing fluid at high pressure, with distribution of a fluid in contact with it. of the surface of said material, by means of one or more nozzles, in the form of one or more jets of fluid at a pressure of at least 500 bar. Typically, the fluid jets are at a pressure between 1000 and 5000 bar and the fluid is at a temperature below -140 ° C, preferably between -150 and -200 ° C. Preferably, the fluid is liquid nitrogen. The invention will be better understood thanks to the following explanatory explanations, made in connection with the appended figures, in which: FIG. 1 is a diagrammatic (side) view of a device for dispensing high-pressure fluid jets according to FIG. FIG. 2 is a diagrammatic (front) view of the carrier and motor gears of a device according to FIG. 1; FIG. 3 is a diagrammatic (side) view of the carrier pinion and the high pressure tube; of a device according to Figure 1 and - Figure 4 shows the detail of the pinion holding means. FIG. 1 illustrates the principle of a device for dispensing fluid jets, preferably a fluid at cryogenic temperature, and at high pressure without a rotary joint, as taught by the French patent application No. FR 0955058. This device comprises a fluid supply pipe 7, such as a stainless steel tube, supplying one or more fluid distribution nozzles arranged at the downstream end of said pipe 7. In general, the nozzles are carried by a nozzle-carrying tool 5. According to one embodiment, the fluid to be dispensed is a fluid at cryogenic temperature and at high pressure, in particular liquid nitrogen at a pressure between 1000 and 4000 bar and a temperature between -140 and -200 ° C. The fluid emanating from a source of fluid (not shown), such as a compressor, a reservoir, a feed line, a gas cylinder or the like, supplying the upstream end of the fluid line 7. As illustrated in FIG. 3, the fluid supply line 7 of the fluid distribution device cooperates with a motor 1 via a rotary transmission axis 2 and a transmission mechanism 4a, 4b, which will be detailed below. The duct 7 for supplying fluid comprises, in turn, an upstream portion 7a of first axis XX and a downstream portion 7b of second axis YY forming between them an angle of between 5 and 50 °, typically between 10 and 40 ° preferably of the order of 20 to 30 °. The downstream portion 7b carries the downstream end of the pipe 7 where are arranged the fluid distribution nozzle or nozzles, for example on a nozzle holder tool.

Par ailleurs, le mécanisme de transmission 4a, 4b comprend des moyens de mise en mouvement agissant sur la portion aval 7b de canalisation de manière à lui conférer un mouvement déterminé, en particulier un mouvement de rotation ou d'oscillation. Le moteur 1 coopérant avec la canalisation 7 d'amenée de fluide par l'intermédiaire de son axe de transmission 2 rotatif et du mécanisme de transmission 4a, 4b auquel l'axe de transmission 2 transmet son mouvement de rotation. Le moteur est un moteur pneumatique, électrique, à essence ou tout autre type de moteur. Comme visible en Figure 2, le mécanisme de transmission 4a, 4b comprend un pignon-porteur 4b mobile en rotation autour d'un axe de rotation situé au centre dudit pignon-porteur 4b, et la canalisation 7 d'amenée de fluide cryogénique étant agencée de manière ex-centrée au travers dudit pignon-porteur 4b. En d'autres termes, l'axe de la canalisation 7 est l'axe du pignon-porteur 4b ne sont pas confondus. La canalisation 7 est donc agencée dans un passage ou orifice 10 formé au travers du corps du pignon-porteur 4b, lequel passage est situé au sein du disque que forme le pignon-porteur 4b, à l'exclusion du centre dudit disque. De préférence, le passage pour la canalisation 7 est situé à au moins 1 mm du centre du pignon, c'est-à-dire de l'axe dudit pignon-porteur 4b. Par ailleurs, un moyen d'entraînement 4a de pignon, tel un pignon-moteur ou une courroie, coopère avec le pignon-porteur 4b de manière à entraîner ledit pignon-porteur 4b en rotation. Plus précisément, l'axe de transmission 2, entraîné par le moteur 1, coopère avec le moyen d'entraînement 4a de pignon, et le moyen d'entraînement 4a de pignon coopère lui-même avec ledit pignon-porteur 4b de manière à transmettre, via le moyen d'entraînement 4a de pignon, le mouvement de rotation de l'axe de transmission 2 au pignon-porteur 4b et obtenir ainsi un mouvement, de préférence circulaire, de la ou des buses de distribution de fluide agencées à l'extrémité aval de ladite canalisation 7, c'est-à-dire agencée sur l'outil 5 porte- buses utilisé pour distribuer les jets 6 de fluide à haute pression. Comme illustré en Figure 1, une boîte de transmission 3 formant carter de protection et dans laquelle pénètre l'axe de transmission et laquelle abrite le mécanisme de transmission 4a, 4b. Dans cette boite de transmission 3, le pignon 4b est maintenu en place par un jeu de patins ou par des roulements de tout type, par exemple à aiguilles ou billes, de préférence à billes, tel que schématisé en Figure 4. En d'autres termes, des éléments 9, tels des patins, des roulements radiaux ou des tétons, sont prévus pour conserver une bonne rotation du pignon-porteur 4b. En fait, le pignon-porteur 4b est rainuré pour accueillir les éléments 9 car il n'est pas tenu sur son axe. Le pignon 4b est maintenu par des dispositifs 9 qui sont positionnés sur le pignon 4b à une distance R de l'axe de rotation du pignon 4b supérieure à la distance r entre l'axe de rotation et l'orifice 10, comme illustré en Figure 3. Toutefois, en pratique, il est apparu qu'une utilisation de ce dispositif pendant des durées longues, à savoir de 8 heures ou plus, pouvait engendrer une surchauffe du système de maintien du pignon 4b, c'est-à-dire une surchauffe des patins ou des roulements, d'autant plus intense que le temps de mise en oeuvre du dispositif est long. Ce problème de surchauffe apparaît d'ailleurs plus rapidement lorsque la vitesse de rotation croît, c'est-à-dire devient supérieure à 1000 tr/min. Pour pallier ces inconvénients, on aménage des ponts thermiques dans la boîte de transmission 3, au niveau des zones d'échauffement afin d'utiliser la convection de l'air ambiant pour refroidir les pièces et/ou préférentiellement on y injecte de l'air comprimé ou tout autre gaz pour refroidir les éléments des patins ou roulements qui tendent à s'échauffer. En effet, afin d'éviter une surchauffe des éléments en rotation, à savoir les roulements ou patins des moyens de maintien de pignon, on prévoit des moyens de refroidissement 11 permettant de refroidir efficacement au moins une partie des moyens de maintien, c'est-à-dire d'évacuer au moins une partie des calories dégagées lors des échauffements. Les moyens de refroidissement 11 comprennent par exemple une ou plusieurs lignes d'alimentation 12 en gaz froid venant se raccorder par exemple à au moins un orifice agencé dans la paroi de la boite de transmission 3. De préférence, le gaz froid est un gaz ayant une température inférieure à 80°C choisi parmi l'air comprimé, l'azote gazeux ou tout autre gaz. Ce gaz froid est injecté dans les orifices percés dans la boîte de transmission 3 de manière à venir refroidir les roulements ou patins des moyens de maintien de pignon par échange thermique avec ceux-ci. De préférence, les moyens de refroidissement 11 comprennent une ou plusieurs lignes 12 d'alimentation en gaz froid et sec est à une pression supérieure à la pression atmosphérique, de préférence à une pression supérieure à 1 bar et inférieure ou égale à 400 bar. Avantageusement, le gaz de refroidissement est de l'azote provenant du dispositif d'échappement d'un échangeur thermique de l'installation et/ou du ciel gazeux de la source de fluide cryogénique, tel un stockage ou une citerne. Furthermore, the transmission mechanism 4a, 4b comprises moving means acting on the downstream pipe portion 7b so as to give it a determined movement, in particular a rotational movement or oscillation. The motor 1 cooperating with the pipe 7 for supplying fluid via its rotary transmission axis 2 and the transmission mechanism 4a, 4b to which the transmission axis 2 transmits its rotational movement. The engine is a pneumatic, electric, gasoline engine or any other type of engine. As can be seen in FIG. 2, the transmission mechanism 4a, 4b comprises a carrier pinion 4b rotatable about an axis of rotation located in the center of said carrier pinion 4b, and the cryogenic fluid supply pipe 7 being arranged ex-centrically through said pinion-carrier 4b. In other words, the axis of the pipe 7 is the axis of the carrier pinion 4b are not confused. The pipe 7 is thus arranged in a passage or orifice 10 formed through the body of the carrier pinion 4b, which passage is located within the disk that forms the pinion-carrier 4b, excluding the center of said disk. Preferably, the passage for the pipe 7 is located at least 1 mm from the center of the pinion, that is to say the axis of said pinion-carrier 4b. Furthermore, a pinion drive means 4a, such as a motor pinion or a belt, cooperates with the carrier pinion 4b so as to drive said pinion-carrier 4b in rotation. More specifically, the transmission shaft 2, driven by the motor 1, cooperates with the pinion drive means 4a, and the pinion drive means 4a itself engages with said pinion-carrier 4b so as to transmit , via the gear drive means 4a, the rotational movement of the transmission shaft 2 to the carrier pinion 4b and thus obtain a movement, preferably circular, of the fluid distribution nozzle or nozzles arranged at the downstream end of said pipe 7, that is to say arranged on the tool 5 nozzle holder used to distribute the jets 6 of high pressure fluid. As illustrated in Figure 1, a gearbox 3 forming a protective housing and into which the transmission axis and which houses the transmission mechanism 4a, 4b. In this gearbox 3, the pinion 4b is held in place by a set of pads or by bearings of any type, for example with needles or balls, preferably balls, as shown schematically in FIG. terms, elements 9, such as pads, radial bearings or pins, are provided to maintain a good rotation of the carrier pinion 4b. In fact, the carrier pinion 4b is grooved to accommodate the elements 9 because it is not held on its axis. The pinion 4b is held by devices 9 which are positioned on the pinion 4b at a distance R from the axis of rotation of the pinion 4b greater than the distance r between the axis of rotation and the orifice 10, as illustrated in FIG. 3. However, in practice, it has become apparent that using this device for long periods of time, namely 8 hours or more, could lead to overheating of the sprocket 4b holding system, ie overheating of the pads or bearings, all the more intense as the implementation time of the device is long. This problem of overheating also appears more rapidly when the rotational speed increases, that is to say becomes greater than 1000 rpm. To overcome these drawbacks, thermal bridges are arranged in the gearbox 3 at the heating zones in order to use the convection of the ambient air to cool the parts and / or preferentially air is injected therein. compressed or other gas to cool the elements of the pads or bearings that tend to heat up. Indeed, in order to avoid overheating of the rotating elements, namely the bearings or pads of the pinion holding means, there are provided cooling means 11 for effectively cooling at least a portion of the holding means, it is to evacuate at least a portion of the calories released during warm-ups. The cooling means 11 comprise, for example, one or more cold gas feed lines 12 connected for example to at least one orifice arranged in the wall of the transmission box 3. Preferably, the cold gas is a gas having a temperature below 80 ° C selected from compressed air, nitrogen gas or any other gas. This cold gas is injected into the holes drilled in the gearbox 3 so as to cool the bearings or pads of the pinion holding means by heat exchange therewith. Preferably, the cooling means 11 comprise one or more cold and dry gas supply lines 12 is at a pressure greater than atmospheric pressure, preferably at a pressure greater than 1 bar and less than or equal to 400 bar. Advantageously, the cooling gas is nitrogen from the exhaust device of a heat exchanger of the installation and / or the gas sky of the source of cryogenic fluid, such as a storage tank or a tank.

En d'autres termes, pour obtenir un refroidissement des roulements ou patins des moyens de maintien de pignon agencés dans la boite de transmission 3, on injecte dans la boîte de transmission, via un ou plusieurs orifices, un gaz froid venant au contact direct des éléments à refroidir, en particulier de l'azote gazeux s'échappant d'un ou plusieurs évents de l'installation de travail par jets d'azote. In other words, to obtain a cooling of the bearings or pads of the pinion holding means arranged in the transmission box 3, a transmission is injected into the transmission box, via one or more orifices, a cold gas coming into direct contact with the elements to be cooled, in particular nitrogen gas escaping from one or more vents of the nitrogen jet working installation.

Par ailleurs, la canalisation 7 d'amenée de fluide coopère avec des moyens d'ancrage 8, tel un presse étoupe, permettant de maintenir la canalisation 7 en position, lesdits moyens d'ancrage 8 étant agencés sur la canalisation 7 en amont du pignon-porteur 4b, c'est-à-dire que le pignon-porteur 4b est situé entre les moyens d'ancrage 8 et l'extrémité de la canalisation 7 portant la ou les buses. En d'autres termes, la canalisation 7 est, d'une part, maintenue fixe ou approximativement fixe au niveau de et du fait des moyens d'ancrage 8, et, d'autre part, comporte une extrémité aval 7b munie de la ou des buses qui est mobile et décrit un mouvement donné, de préférence circulaire, lorsque le moteur 1 entraîne l'axe de transmission 2, le pignon-moteur 4a relié à l'axe 2, et le pignon-porteur 4b, qui lui-même entraîne le tube 7 selon une trajectoire déterminée, en particulier circulaire ou analogue. Afin d'obtenir une déformation élastique (flexibilité) suffisante de la canalisation 7, on choisit avec soin les caractéristique de ladite canalisation 7, ou pour le moins de la partie 7b de canalisation 7 située entre les moyens d'ancrage 8 et l'extrémité portant l'outil porte-buses 5, en particulier, la nature du matériau constituant le tube 7, et son dimensionnement, i.e. diamètres intérieur et extérieur dudit tube. Le dispositif de la présente invention est applicable dans toute opération ou procédé de traitement thermique nécessitant la mise en oeuvre d'une rotation de jets de fluide, en particulier de fluides cryogénique, tel que traitement de surface, décapage ou écroutage d'un matériau, tel les métaux, le béton, la pierre, les plastiques, le bois, la céramique...20 Moreover, the fluid supply pipe 7 cooperates with anchoring means 8, such as a cable gland, making it possible to maintain the pipe 7 in position, said anchoring means 8 being arranged on the pipe 7 upstream of the pinion. carrier 4b, that is to say that the carrier pinion 4b is located between the anchoring means 8 and the end of the pipe 7 carrying the nozzle or nozzles. In other words, the pipe 7 is, on the one hand, kept fixed or approximately fixed at and because of the anchoring means 8, and, on the other hand, has a downstream end 7b provided with the nozzles which is movable and describes a given movement, preferably circular, when the motor 1 drives the transmission axis 2, the motor pinion 4a connected to the axis 2, and the carrier pinion 4b, which itself causes the tube 7 in a determined path, in particular circular or the like. In order to obtain sufficient elastic deformation (flexibility) of the pipe 7, the characteristics of said pipe 7, or at least of the pipe portion 7b located between the anchoring means 8 and the end, are carefully selected. carrying the nozzle holder 5, in particular, the nature of the material constituting the tube 7, and its dimensioning, ie inner and outer diameters of said tube. The device of the present invention is applicable in any operation or heat treatment process requiring the implementation of a rotation of fluid jets, in particular cryogenic fluids, such as surface treatment, pickling or peeling of a material, such as metals, concrete, stone, plastics, wood, ceramics ... 20

Claims

Revendications1. Device for dispensing one or more fluid jets (6) comprising a fluid supply pipe (7) supplying one or more fluid distribution nozzles (5) arranged at the downstream end of said pipe (7), and a motor (1) cooperating with the fluid supply duct (7) via a rotary transmission shaft (2) and a transmission mechanism (4a, 4b), and wherein the duct Fluid supply (7) comprises an upstream portion (7a) of a first axis (XX) and a downstream portion (7b) of a second axis (YY), the first and second axes (XX, YY) forming between them an angle (a) between 5 and 50 °, the downstream portion (7b) of second axis (YY) carries the downstream end of the pipe (7) with the fluid delivery nozzle (s), and the transmission mechanism (4a , 4b) is arranged in a gearbox (3) within which the transmission shaft (2) penetrates and comprises means for setting in motion acting on said downstream portion (7b) of pipe to give it a determined movement, characterized in that at least a portion of the transmission mechanism (4a, 4b) is held by holding means (9) arranged in the box of transmission (3), said holding means (9) being cooled by cooling means (11).

2. Device according to claim 1, characterized in that the cooling means (11) comprises one or more thermal bridges arranged in the gearbox (3), at one or more heating zones of said means of cooling. maintenance (9).

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling means (11) comprise at least one line (12) for supplying cooling gas arranged to distribute a cooling gas to the contact or the neighborhood at one or more heating zones of said holding means (9).

4. Device according to claim 3, characterized in that a source of compressed air or nitrogen feeds the supply line (12) of cooling gas in air or cooling nitrogen.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier pinion (4b) is held by sprocket holding means (9) comprising one or more pads or bearings and the cooling means (11) being adapted to and adapted for cooling the skid (s) or bearings.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission mechanism (4a, 4b) comprises a carrier pinion (4b) rotatable about an axis of rotation in the center of said pinion-carrier ( 4b), the fluid supply pipe (7) being arranged in an ex-centered and free manner through said pinion-carrier (4b).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission mechanism (4a, 4b) further comprises a drive means (4a) pinion cooperating with the pinion-carrier (4b).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission shaft (2) cooperates with the gear drive means (4a), and the pinion drive means (4a) cooperates with said carrier pinion (4b) so as to transmit, via the gear drive means (4a), the rotational movement of the transmission shaft (2) to the carrier pinion (4b) and thereby obtain a circular motion of the fluid distribution nozzle or nozzles arranged at the downstream end of said pipe (7).

9. Device according to claim 5, characterized in that the carrier pinion (4b) 20 is held by sprocket holding means (9) comprising one or more ball bearings.

10. Use of a device according to one of the preceding claims for implementing a method of surface treatment, stripping or scraping of a material by dispensing high pressure fluid, with distribution of a fluid. in contact with the surface of said material, by means of one or more nozzles, in the form of one or more jets of fluid at a pressure of at least 500 bar.