WO2008009787A2 - Buse à jet tournant à débit réglable - Google Patents
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- B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
- B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
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- B05B1/3013—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling element being a lift valve
Definitions
- the present invention relates to a rotating jet nozzle of the type formed of a static envelope delimiting an open cavity housing an injector.
- It relates more particularly to a jet nozzle with an injector end is driven in circular displacement within an enlarged section of the envelope under the effect of a tangential flow water pressure acting on said injector while the other end of this injector is housed in the opening of the shaped cavity in the form of a concave seat allowing the precession movements of the injector.
- Such jet nozzles are particularly used in the case of cleaning installation. Indeed, a rotating jet combines the advantages of a flat jet and a straight jet or pencil because it has in terms of impact forces the same characteristics as a straight jet and can cover a surface substantially equivalent to that of a flat jet. For a long time, these nozzles were fed with high pressure fluids. More recently, there appeared on the market of jet nozzles sized to be able to be fed with a medium pressure fluid between 20 and 80 bar. However, such nozzles do not give full satisfaction today. In particular, malfunctions of such nozzles are observed in the case of pressure variations on the fluid supply circuit of said nozzle.
- This rotating jet nozzle is formed of an envelope delimiting an open cavity housing an injector, an injector end of which is driven in circular displacement at the nozzle. inside an enlarged section of the envelope under the effect of a fluid pressure acting on said injector, while the other end of this injector is housed in the opening of the shaped cavity in the form of a seat concave allowing the precession movements of the injector.
- This nozzle comprises fluid inlet side, a sleeve partially closed at its end injector side by a transverse wall equipped with axial ducts opening into the cavity of the casing. These axial ducts are of adjustable section by relative movement of the sleeve and the casing.
- This nozzle is characterized by its complexity which results from the fact that the adjustment is effected by relative movement of the sleeve and the envelope, which are not static elements. Because of this configuration, the adjustment possibilities resulting from a sectional difference of the cone-shaped axial passages formed between bushing and casing are small and do not allow adjustment within a wide range. Therefore, for low pressure operation, this nozzle must have additional conduits for discharging fluid out of the nozzle generating a significant loss of fluid, it being understood that this fluid discharge requires a third moving part capable of closing or open these additional conduits.
- US 6 230 984 discloses a shower nozzle formed again of a fluid supply pipe or sleeve closed by a transverse wall at one of its ends and an envelope threaded on this pipe and movable axially by relation to said conduct. There is therefore again an assembly in which casing and sleeve are driven by an axial relative movement allowing a flow rate adjustment.
- the envelope delimits a plurality of cylindrical housings angularly distributed uniformly about the longitudinal axis of the nozzle, each housing receiving an injector.
- This injector is driven in circular displacement under the effect of a substantially axial flow fluid pressure acting on said injector. Consequently, such a nozzle does not make it possible to respond to the technical problem posed by the outlet of the ducts inside the cavities of the casing, this outflow having a substantially axial orientation, which is incapable of guaranteeing effective entrainment of the injector.
- DE 43 19 743 discloses a controlled shutter-free jet nozzle for adjusting the flow rate of fluid supplying the cavity housing the injector.
- the rotating jet nozzles each comprise, for their adjustment, the necessity of relatively moving the envelope and a socket closing the open cavity of said envelope.
- the flow of fluid does not have the flow and the required orientation inside the nozzle body, it results in stopping the rotational drive of the injector.
- An object of the present invention is therefore to propose a rotating jet nozzle whose design makes it possible to manage the pressure prevailing inside the casing of the nozzle with respect to the recoil force to prevent any stop of the rotational drive of the injector.
- Another object of the present invention is to provide a rotating jet nozzle whose design allows to work within a large pressure range while ensuring the rotation of the injector within said range.
- Another object of the present invention is to provide a rotating jet nozzle whose design makes it possible to guarantee the orientation of the flow of fluid inside the nozzle body, and to accurately determine the inner zone of the nozzle body struck. by said flow.
- the subject of the invention is a rotating jet nozzle of the type formed of a static envelope delimiting an open cavity housing an injector, one injector end of which is driven in circular displacement inside an enlarged section. of the envelope under the effect of a tangential flow fluid pressure acting on said injector while the other end of this injector is housed in the opening of the shaped cavity in the form of a concave seat allowing movements precession of the injector, characterized in that the nozzle comprises, on the fluid inlet side, a static socket closed at its injector end by a transverse wall, the socket body having, in the vicinity of said transverse wall, radial orifices oriented to generate, within the cavity of the casing, a swirling fluid flow transmitting its movement to the injector, said radial orifices of the a bushing being regulated in flow through a controlled shutter.
- the presence of a shutter acting on a static assembly makes it possible to regulate the flow rate of the fluid flow and consequently the pressure inside the cavity of the nozzle so as to guarantee, within a wide range of fluid flow pressure feeding the nozzle, a rotation of the injector without having to evacuate fluid out of the nozzle.
- the presence of a static assembly makes it possible to guarantee the orientation of the flow of fluid inside the nozzle body and to accurately determine the zone struck by said flow.
- the shutter is a rotating part provided with radial orifices connected to each other by solid parts, the radial or respectively the solid portions being positionable facing the radial orifices of the socket when a shutter rotation drive to adjustably close said radial holes in the bushing according to the desired flow rate.
- the angle or orientation of the fluid flow is not modified during the obstruction of the orifices as may be the case when an axial movement of the shutter which tends during its displacement to come crush the jet of fluid changing its angle and shape.
- the shutter has the shape of a duct housed inside the bushing, this duct being closed at one end by a transverse wall and connectable at its other end to an inlet. of fluid, the radial orifices connected to each other by the solid parts, being arranged in the vicinity of the transverse wall of said duct, the radial orifices or, respectively, the solid parts, being positionable facing the radial orifices of the socket during a driving in rotation of the conduit to adjustably close said radial holes of the sleeve according to the desired flow rate.
- the shutter has the shape of a ring capping the end provided with radial holes of the sleeve, this ring being provided with radial orifices connected by solid parts, the radial orifices or respectively the solid parts that can be brought into total or partial correspondence with the radial orifices of the socket when angular displacement of the ring according to the desired flow.
- the shutter is, in each case, a tubular, annular or cylindrical rotary part, the radial orifices connected by solid parts being distributed generally circumferentially around the periphery of the tubular body of the shutter, this tubular body can be blind or through.
- Figure 1 shows a schematic sectional view of a rotating jet nozzle, the shutter having been partially introduced into the sleeve;
- FIG. 2 shows a schematic sectional view of the shutter in the partial closure position of the orifices of the sleeve fitted to the nozzle;
- Figure 3 shows a schematic sectional view of another embodiment of a socket / shutter assembly
- Figure 4 shows a cross-sectional view of Figure 3 taken at the radial ports of the sleeve and the shutter;
- FIG. 5 is a schematic sectional view of another embodiment of a socket / shutter assembly
- FIG. 6 represents a cross-sectional view along A-A of FIG. 5.
- the nozzle 1 rotating jet object of the invention is formed of a static envelope 2 defining an open cavity 3.
- This static envelope 2 here affects the general shape of a tubular body open at each of its ends to form a fluid inlet and an outlet of fluid.
- This body affects the shape of a truncated cone whose small base is equipped with the opening 5 of the cavity 3 through which the flow of fluid is expelled from said nozzle.
- the large open base of the truncated cone, corresponding to the enlarged section 2A of said envelope, is for its part intended to be closed by a static socket 6 through which the fluid is introduced into the cavity.
- This sleeve 6 is generally in the form of a threaded body inserted by screwing inside the casing 2 of the nozzle which is, on the fluid inlet side, threaded.
- a lock nut may also be provided to ensure a permanent hold in position of the sleeve 6 inside the casing 2 of the nozzle 1.
- This injector 4 is in the form of a body provided with an axial duct passing through which the fluid circulates before being expelled out of said cavity through the opening 5 of the cavity 3.
- This injector has an end 4A driven in circular displacement inside the enlarged section 2A of the casing 2 under the effect of a tangential flow water pressure acting on said injector 4.
- the other end 4B of this injector 4 may be provided with a nozzle which, again, has the shape of a tubular body provided with an axial duct passing through. The end of this injector can be bulged to define a convex nozzle head.
- This end of the injector provided with a convex head nozzle is housed in the opening of the shaped cavity in the form of a concave seat allowing the precession movements of the injector.
- the end 4B of this injector 4 has a rounded convex portion conferring on the head of said injector a general shape of a half circle, the movements of the injector inside the seat, generally hemispherical, are facilitated.
- the sleeve 6, which closes the end of the nozzle 1 fluid inlet side, is in turn in the form of a generally cylindrical body whose end 6A injector side is closed by a transverse wall 7.
- the socket body 6 thus has, in the vicinity of said transverse wall, radial orifices 8 oriented to generate, inside the cavity 3 of the casing 2, a swirling fluid flow transmitting its movement to the injector 4.
- the sleeve 6 here having a stepped profile is equipped with a thread intended to cooperate with the tapping of the casing 2 of the nozzle when the sleeve 6 is placed inside the casing. envelope of the nozzle.
- the radial orifices 8 of the bushing 6 are circumferentially distributed around the periphery of said bushing at the end 6A positioned on the injector side of the bushing 6. These radial orifices 8 of the bushing 6 are regulated in flow through a bushing. shutter 9 controlled. This flow rate adjustment makes it possible to vary the pressure prevailing inside the cavity housing the injector and consequently to establish a balance between the pressure prevailing inside the cavity 3 of the nozzle and the recoil force. of said nozzle.
- the shutter 9, which makes it possible to more or less close the radial orifices 8 of the socket 6, can be controlled manually or automatically during operation.
- This shutter 9 can affect a large number of shapes.
- the shutter 9 has the shape of an axially displaceable conduit 10 passing through the static bushing 6 in such a way that one of the ends 10A the shutter 9 comes to partially close on demand the radial holes 8 of the sleeve 6 while its other end 10B is connectable to a fluid inlet.
- This shutter is thus in the form of again a body of generally cylindrical shape equipped with a plurality of shoulders and a thread 11 at its periphery to be screwed inside the sleeve and occupy a coaxial position to said socket.
- This shutter is introduced into the sleeve 6 by the end of the sleeve opposite that closed by a transverse wall 7. Socket and shutter thus form two bodies coaxial with the longitudinal axis of the base envelope.
- the fluid from a fluid supply circuit of the nozzle enters E1 inside the nozzle and follows the circuit represented by the arrows in Figure 1 before exiting and producing a rotating jet shown at S1 in FIG. 1.
- This fluid thus passes through the duct 10 constituting the shutter 9 before passing through the radial orifices 8 of the bushing 6 to reach the cavity 3 of the nozzle where it penetrates inside the axial duct passing through the injector 4 before being expelled from the cavity through the opening 5 of the cavity 3, the expulsion making it possible to produce a rotating jet at the outlet of the nozzle resulting from the precession of the injector 4 to increase the cleaning efficiency of the support surface to be treated.
- the sleeve 6 in the form of a static part relative to the nozzle shell 2 allows the fluid flow from the socket to hit the casing 2 in a constant predetermined area whose shape can be adapted.
- the casing 2 has an inverted conicity at its widened section 2 A so as to form a zone suitable for receiving the jet of fluid impinging on said zone. This zone thus forms a narrowing or strangling of the enlarged section 2A of the envelope.
- the shutter 9 has the shape of a duct 12 housed inside the bushing 6, this duct 12 being closed at one end by a wall 13 transverse and connectable at its other end to a fluid inlet.
- the duct 12 has, in the vicinity of its transverse wall 13, radial orifices 14 connected to each other by solid portions.
- the radial orifices 14 or the solid portions 15 are positionable opposite the radial orifices 8 of the bushing 6 during a rotary drive of the duct 12 to adjustably close off said radial orifices 8 of the bushing 6 as a function of the desired flow rate. .
- the shutter is thus obtained here no longer by axial and rotary displacement of a shutter but only by rotary displacement of the body of the shutter.
- This shutter is therefore in the form of a conduit provided again, on its periphery, a plurality of stepped shoulders.
- This duct 12 is held axially fixed but free to rotate inside the bushing body 6 so as to be rotated and cause, during its rotation, a more or less significant closure of the radial openings 8 of the bushing 6.
- this adjustable shutter allows to do vary the pressure prevailing inside the cavity 3 of the casing 2 of the nozzle.
- the path of the nozzle supply fluid within said nozzle is similar to that described in FIG.
- the shutter 9 has the shape of a ring 16 capping the end provided with radial holes 8 of the sleeve 6.
- This ring 16 is provided with radial orifices 17 which can be brought into total or partial correspondence with the radial orifices 8 of the bushing 6 during an angular displacement of the ring 16 as a function of the desired flow rate.
- the flow control is effected by a displacement in rotation of the shutter 9.
- the ring 16 is closed at one of its ends by a transverse wall doubling the transverse wall 7 of the 6. This transverse wall is however in no way obligatory.
- the ring is held axially fixed outside the end of the sleeve 6 by appropriate means.
- This ring also comprises immobilizing means in a predetermined angular position once the setting of the matching between the radial orifices 8 of the sleeve 6 and the radial orifices 17 of the ring 16 operated.
- These radial orifices 17 of the ring 16 are separated or connected by solid parts in a similar manner to the shutter of FIG.
- the flow of fluid entering at first inside the bushing body is expelled from the bushing body through the radial openings 8 of the bushing before penetrating inside the holes 17 of the bushing. 16 ring constituting the shutter.
- the flow then enters the cavity 3 of the nozzle shell 2 in the form of a swirling flow and then enters the axial duct passing through the injector 4 before being expelled from the cavity through the opening 5 of said cavity corresponding to the discharge opening of the fluid flow.
- the pressure prevailing inside the chamber 3 of the nozzle is varied and consequently the speed of movement of the injector 4.
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Abstract
L'invention concerne une buse (1 ) à jet tournant, du type formé d'une enveloppe (2) statique délimitant une cavité (3) ouverte logeant un injecteur (4) dont une extrémité (4A) d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section (2A) élargie de l'enveloppe (2) sous l'effet d'une pression de fluide à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur (4) tandis que l'autre extrémité (4B) de cet injecteur (4) est logée dans l'ouverture (5) de la cavité (3) conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur (4). Cette buse est caractérisée en ce qu'elle comporte, côté entrée de fluide, une douille (6) statique fermée à son extrémité (6A) côté injecteur par une paroi (7) transversale, le corps de douille (6) présentant, au voisinage de ladite paroi (7) transversale, des orifices (8) radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la cavité (3) de l'enveloppe (2), un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à l'injecteur (4), lesdits orifices (8) radiaux de la douille (6) étant réglés en débit par l'intermédiaire d'un obturateur (9) commandé.
Description
Buse à jet tournant à débit réglable
La présente invention concerne une buse à jet tournant du type formé d'une enveloppe statique délimitant une cavité ouverte logeant un injecteur.
Elle concerne plus particulièrement une buse à jet tournant dont une extrémité d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section élargie de l'enveloppe sous l'effet d'une pression d'eau à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur tandis que l'autre extrémité de cet injecteur est logée dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur.
De telles buses à jet tournant sont notamment utilisées dans le cas d'installation de nettoyage. En effet, un jet tournant combine les avantages d'un jet plat et d'un jet droit ou crayon puisqu'il présente en termes de forces d'impact les mêmes caractéristiques qu'un jet droit et permet de couvrir une surface sensiblement équivalente à celle d'un jet plat. Pendant longtemps, ces buses ont été alimentées avec des fluides haute pression. Plus récemment, sont apparues sur le marché des buses à jet tournant dimensionnées pour pouvoir être alimentées au moyen d'un fluide sous moyenne pression comprise entre 20 et 80 bars. Toutefois, de telles buses ne donnent pas aujourd'hui entière satisfaction. On observe notamment des dysfonctionnements de telles buses dans le cas de variations de pression sur le circuit d'alimentation en fluide de ladite buse. Ces dysfonctionnements se traduisent notamment par un arrêt partiel ou total de la rotation de l'injecteur à l'intérieur de l'enveloppe de la buse, du fait que le fluide n'exerce plus un effort suffisant pour entraîner en rotation l'injecteur. Le fluide passe alors en direct par le siège de la buse sans passer par l'injecteur. Ces dysfonctionnements sont également observés lorsque la pression à l'intérieur de l'enveloppe est largement supérieure à la force de recul de la buse qui est générée par le débit de l'injecteur.
Ces dysfonctionnements sont également observés lorsque la force de recul de la buse, générée par le débit du fluide et/ou par l'appui du flux de fluide sur le support à traiter, est supérieure à la pression régnant à l'intérieur de
l'enveloppe de la buse. Dans ce cas, soit lïnjecteur se rétracte à l'intérieur de la cavité de l'enveloppe et ne tourne plus, soit la force d'appui de l'injecteur sur la cavité étant trop faible, l'injecteur ne décrit plus un mouvement circulaire homogène dans l'enveloppe et tourne alors trop vite. Il est donc indispensable de maintenir la pression à l'intérieur de l'enveloppe de la buse à une valeur supérieure à, ou voisine de, la force de recul pour éviter tout dysfonctionnement.
Un exemple de buse à jet tournant est décrit dans le document DE 42 24 664. Cette buse à jet tournant est formé d'une enveloppe délimitant une cavité ouverte logeant un injecteur, dont une extrémité d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section élargie de l'enveloppe sous l'effet d'une pression de fluide agissant sur ledit injecteur, tandis que l'autre extrémité de cet injecteur est logée dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur. Cette buse comporte côté entrée de fluide, une douille fermée partiellement, à son extrémité côté injecteur, par une paroi transversale équipée de conduits axiaux débouchant dans la cavité de l'enveloppe. Ces conduits axiaux sont de section ajustable par déplacement relatif de la douille et de l'enveloppe. Cette buse se caractérise par sa complexité qui résulte du fait que le réglage s'opère par déplacement relatif de la douille et de l'enveloppe, qui ne sont pas des éléments statiques. Du fait de cette configuration, les possibilité de réglage qui résultent d'une différence de section des passages axiaux à portée conique formés entre douille et enveloppe, sont faibles et ne permettent pas un réglage à l'intérieur d'une large plage. De ce fait, pour un fonctionnement à basse pression, cette buse doit disposer de conduits supplémentaires d'évacuation de fluide hors de la buse engendrant une perte importante de fluide, étant entendu que cette évacuation de fluide nécessite une troisième pièce mobile apte à fermer ou ouvrir ces conduits supplémentaires. Il en résulte donc la nécessité au vu d'une telle buse, de simplifier la conception de telle buse en limitant le nombre de pièces mobiles, pour accroître les possibilités de réglage en terme de plage de pression sans avoir à évacuer de fluide à l'extérieur de ladite buse.
Le document US 6 230 984 décrit une buse de douche formée à nouveau d'une conduite d'amenée de fluide ou douille fermée par une paroi transversale à l'une de ses extrémités et d'une enveloppe enfilée sur cette conduite et déplaçable axialement par rapport à ladite conduite. On dispose donc à nouveau d'un ensemble dans lequel enveloppe et douille sont animés d'un déplacement relatif axial autorisant un réglage du débit. L'enveloppe délimite une pluralité de logements cylindriques répartis angulairement de manière uniforme autour de l'axe longitudinal de la buse, chaque logement recevant un injecteur. Cet injecteur est entraîné en déplacement circulaire sous l'effet d'une pression de fluide à débit sensiblement axial agissant sur ledit injecteur. En conséquence une telle buse ne permet pas de répondre au problème technique posé du fait du débouché des conduits à l'intérieur des cavités de l'enveloppe, ce débouché présentant une orientation essentiellement axiale, inapte à garantir un entraînement efficace de l'injecteur.
Le document DE 43 19 743 décrit une buse à jet tournant exempte d'obturateur commandé permettant de régler le débit de fluide alimentant la cavité logeant l'injecteur.
Le document US 5 722 592 décrit à nouveau une buse à jet tournant dans laquelle le corps de douille présente au voisinage de sa paroi transversale un et un seul office radial. Le réglage en débit de cet orifice est obtenu par un mouvement relatif entre l'enveloppe et la douille.
En conclusion et dans tout ce qui précède les buses à jet tournant comportent à chaque fois, pour leur réglage, la nécessité de déplacer de manière relative l'enveloppe et une douille fermant la cavité ouverte de ladite enveloppe. Or, il est connu que si le flux de fluide ne présente pas le débit et l'orientation requis à l'intérieur du corps de buse, il en résulte l'arrêt de l'entraînement en rotation de l'injecteur.
Un but de la présente invention est donc de proposer une buse à jet tournant
dont la conception permet de gérer la pression régnant à l'intérieur de l'enveloppe de la buse par rapport à la force de recul pour éviter tout arrêt de l'entraînement en rotation de l'injecteur.
Un autre but de la présente invention est de proposer une buse à jet tournant dont la conception permet de travailler à l'intérieur d'une plage de pression importante tout en garantissant la rotation de l'injecteur à l'intérieur de ladite plage.
Un autre but de la présente invention est de proposer une buse à jet tournant dont la conception permet de garantir l'orientation du flux de fluide à l'intérieur du corps de buse, et de déterminer avec précision la zone intérieure du corps de buse frappée par ledit flux.
A cet effet, l'invention a pour objet une buse à jet tournant du type formé d'une enveloppe statique délimitant une cavité ouverte logeant un injecteur dont une extrémité d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section élargie de l'enveloppe sous l'effet d'une pression de fluide à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur tandis que l'autre extrémité de cet injecteur est logée dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur, caractérisée en ce que la buse comporte, côté entrée de fluide, une douille statique fermée à son extrémité côté injecteur par une paroi transversale, le corps de douille présentant, au voisinage de ladite paroi transversale, des orifices radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la cavité de l'enveloppe, un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à l'injecteur, lesdits orifices radiaux de la douille étant réglés en débit par l'intermédiaire d'un obturateur commandé.
La présence d'un obturateur agissant sur un ensemble statique permet de régler à volonté le débit de flux de fluide et par suite la pression régnant à l'intérieur de la cavité de la buse de manière à garantir, à l'intérieur d'une large plage de pression du flux de fluide alimentant la buse, une rotation de
lïnjecteur sans avoir à évacuer du fluide hors de la buse. La présence d'un ensemble statique permet de garantir l'orientation du flux de fluide à l'intérieur du corps de buse et de déterminer avec précision la zone frappée par ledit flux.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'obturateur est une pièce rotative munie d'orifices radiaux reliés entre eux par des parties pleines, les orifices radiaux ou respectivement les parties pleines étant positionnables en regard des orifices radiaux de la douille lors d'un entraînement en rotation de l'obturateur pour obturer de manière réglable lesdits orifices radiaux de la douille en fonction du débit recherché.
Grâce à cette réalisation de l'obturateur sous forme d'une pièce rotative et non à déplacement axial, l'angle ou orientation du flux de fluide n'est pas modifié lors de l'obstruction des orifices comme cela peut être le cas lors d'un mouvement axial de l'obturateur qui tend au cours de son déplacement à venir écraser le jet de fluide modifiant son angle et sa forme.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'obturateur affecte la forme d'un conduit logé à l'intérieur de la douille, ce conduit étant obturé à une extrémité par une paroi transversale et raccordable à son autre extrémité à une arrivée de fluide, les orifices radiaux reliés entre eux par les parties pleines, étant disposés au voisinage de la paroi transversale dudit conduit, les orifices radiaux ou, respectivement, les parties pleines, étant positionnables en regard des orifices radiaux de la douille lors d'un entraînement en rotation du conduit pour obturer de manière réglable lesdits orifices radiaux de la douille en fonction du débit recherché.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'obturateur affecte la forme d'une bague coiffant l'extrémité pourvue d'orifices radiaux de la douille, cette bague étant munie des orifices radiaux reliés par des parties pleines, les orifices radiaux ou respectivement les parties pleines pouvant être mis en correspondance totale ou partielle avec les orifices radiaux de la douille lors
d'un déplacement angulaire de la bague en fonction du débit recherché.
Ainsi, indépendamment du mode de réalisation retenu dans ces configurations préférées, l'obturateur est, à chaque fois, une pièce rotative tubulaire, annulaire ou cylindrique, les orifices radiaux reliés par des parties pleines étant répartis généralement circonférentiellement sur le pourtour du corps tubulaire de l'obturateur, ce corps tubulaire pouvant être borgne ou traversant.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une buse à jet tournant, l'obturateur ayant été partiellement introduit dans la douille ;
la figure 2 représente une vue schématique en coupe de l'obturateur en position d'obturation partielle des orifices de la douille équipant la buse ;
la figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'un ensemble douille/obturateur ;
la figure 4 représente une vue en coupe transversale de la figure 3 prise au niveau des orifices radiaux de la douille et de l'obturateur ;
la figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'un ensemble douille/obturateur et
la figure 6 représente une vue en coupe transversale suivant A-A de la figure 5.
Comme mentionné ci-dessus, la buse 1 à jet tournant, objet de l'invention, est formée d'une enveloppe 2 statique délimitant une cavité 3 ouverte. Cette enveloppe 2 statique affecte ici la forme générale d'un corps tubulaire ouvert à chacune de ses extrémités pour former une entrée de fluide et une sortie de
fluide. Ce corps affecte la forme d'un tronc de cône dont la petite base est équipée de l'ouverture 5 de la cavité 3 à travers laquelle le flux de fluide est expulsé de ladite buse. La grande base ouverte du tronc de cône, correspondant à la section 2A élargie de ladite enveloppe, est quant à elle destinée à être fermée par une douille 6 statique à travers laquelle le fluide est introduit dans la cavité. Cette douille 6 se présente généralement sous forme d'un corps fileté inséré par vissage à l'intérieur de l'enveloppe 2 de la buse qui est, côté entrée de fluide, taraudée. Un contre-écrou peut également être prévu pour assurer un maintien permanent en position de la douille 6 à l'intérieur de l'enveloppe 2 de la buse 1. Dans l'espace laissé libre entre l'ouverture 5 de la cavité 3 et l'extrémité 6A de la douille 6 faisant saillie à l'intérieur de la cavité 3 de l'enveloppe 2, il est prévu un injecteur 4. Cet injecteur 4 se présente sous forme d'un corps muni d'un conduit axial traversant à travers lequel le fluide circule avant d'être expulsé en dehors de ladite cavité par l'ouverture 5 de la cavité 3. Cet injecteur présente une extrémité 4A entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur de la section 2A élargie de l'enveloppe 2 sous l'effet d'une pression d'eau à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur 4. L'autre extrémité 4B de cet injecteur 4 peut être munie d'un gicleur qui, à nouveau, affecte la forme d'un corps tubulaire muni d'un conduit axial traversant. L'extrémité de cet injecteur peut être renflée pour délimiter une tête de gicleur convexe. Cette extrémité de l'injecteur munie d'un gicleur à tête convexe est logée dans l'ouverture de la cavité conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur. Lorsque l'extrémité 4B de cet injecteur 4 comporte une partie arrondie convexe conférant à la tête dudit injecteur une forme générale de demi cercle, les mouvements de l'injecteur à l'intérieur du siège, de forme générale hémisphérique, sont facilités.
La douille 6, qui ferme l'extrémité de la buse 1 côté entrée de fluide, se présente quant à elle sous forme d'un corps d'allure générale cylindrique dont l'extrémité 6A côté injecteur est fermée par une paroi 7 transversale. Le corps de douille 6 présente ainsi, au voisinage de ladite paroi 7 transversale, des orifices 8 radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la cavité 3 de l'enveloppe 2, un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à
l'injecteur 4. La douille 6 présentant ici un profil en escalier est équipée d'un filetage destiné à coopérer avec le taraudage de l'enveloppe 2 de la buse lors de la mise en place de la douille 6 à l'intérieur de l'enveloppe de la buse. Les orifices 8 radiaux de la douille 6 sont répartis circonférentiellement sur le pourtour de ladite douille côté à l'extrémité 6A positionnée côté injecteur de la douille 6. Ces orifices 8 radiaux de la douille 6 sont réglés en débit par l'intermédiaire d'un obturateur 9 commandé. Ce réglage du débit permet de faire varier la pression régnant à l'intérieur de la cavité logeant l'injecteur et par suite d'instaurer un équilibre entre la pression régnant à l'intérieur de la cavité 3 de la buse et la force de recul de ladite buse.
L'obturateur 9, qui permet d'obturer plus ou moins les orifices 8 radiaux de la douille 6, peut être commandé manuellement ou automatiquement en fonctionnement. Cet obturateur 9 peut affecter un grand nombre de formes. Dans un premier mode de réalisation conforme aux figures 1 et 2, l'obturateur 9 affecte la forme d'un conduit 10 traversant déplaçable axialement par vissage à l'intérieur de la douille 6 statique de manière telle que l'une 10A des extrémités de l'obturateur 9 vienne obturer partiellement à la demande les orifices 8 radiaux de la douille 6 tandis que son autre extrémité 10B est raccordable à une arrivée de fluide. Il suffit donc, pour régler le débit régnant à l'intérieur de la cavité 3 de buse, de visser ou respectivement de dévisser le conduit 10 traversant constitutif de l'obturateur 9 pour obturer plus ou moins les orifices 8 radiaux de la douille 6 par l'intermédiaire de l'extrémité 10A de l'obturateur. Cet obturateur se présente donc sous forme à nouveau d'un corps d'allure générale cylindrique équipé d'une pluralité d'épaulements et d'un filetage 11 à sa périphérie pour pouvoir venir se visser à l'intérieur de la douille et occuper une position coaxiale à ladite douille. Cet obturateur est introduit dans la douille 6 par l'extrémité de la douille opposée à celle fermée par une paroi 7 transversale. Douille et obturateur forment ainsi deux corps coaxiaux à l'axe longitudinal de l'enveloppe de base.
Le fluide provenant d'un circuit d'alimentation en fluide de la buse entre en E1 à l'intérieur de la buse et suit le circuit représenté par les flèches à la figure 1
avant de sortir et de produire un jet tournant représenté en S1 à la figure 1. Ce fluide traverse donc le conduit 10 constitutif de l'obturateur 9 avant de passer à travers les orifices 8 radiaux de la douille 6 pour parvenir dans la cavité 3 de la buse où il pénètre à l'intérieur du conduit axial traversant de l'injecteur 4 avant d'être expulsé de la cavité à travers l'ouverture 5 de la cavité 3, l'expulsion permettant de produire en sortie de buse un jet tournant résultant du mouvement de précession de l'injecteur 4 en vue d'accroître l'efficacité de nettoyage de la surface de support à traiter. La réalisation de la douille 6 sous forme d'un pièce statique par rapport à l'enveloppe 2 de buse permet au flux de fluide issu de la douille de frapper l'enveloppe 2 en une zone prédéterminée constante dont la forme peut être adaptée. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 1 , l'enveloppe 2 présente une conicité inversée au niveau de sa section 2 A élargie pour former une zone appropriée à la réception du jet de fluide venant heurter ladite zone. Cette zone forme donc un rétrécissement ou étranglement de la section 2A élargie de l'enveloppe.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 3 et 4, l'obturateur 9 affecte la forme d'un conduit 12 logé à l'intérieur de la douille 6, ce conduit 12 étant obturé à une extrémité par une paroi 13 transversale et raccordable à son autre extrémité à une arrivée de fluide. Le conduit 12 présente, au voisinage de sa paroi 13 transversale, des orifices 14 radiaux reliés entre eux par des parties 15 pleines. Les orifices 14 radiaux ou respectivement les parties 15 pleines sont positionnables en regard des orifices 8 radiaux de la douille 6 lors d'un entraînement en rotation du conduit 12 pour obturer de manière réglable lesdits orifices 8 radiaux de la douille 6 en fonction du débit recherché. L'obturation est donc obtenue ici non plus par déplacement axial et rotatif d'un obturateur mais uniquement par déplacement rotatif du corps de l'obturateur. Cet obturateur se présente donc sous forme d'un conduit muni à nouveau, sur son pourtour, d'une pluralité d'épaulements étages. Ce conduit 12 est maintenu fixe axialement mais libre en rotation à l'intérieur du corps de douille 6 de manière à pouvoir être entraîné en rotation et provoquer, au cours de sa rotation, une obturation plus ou moins importante des orifices 8 radiaux de la douille 6. A nouveau, cette obturation réglable permet de faire
varier la pression régnant à l'intérieur de la cavité 3 de l'enveloppe 2 de la buse. Le trajet du fluide d'alimentation de la buse à l'intérieur de ladite buse est similaire à celui décrit à la figure 1.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention conforme à celui représenté aux figures 5 et 6, l'obturateur 9 affecte la forme d'une bague 16 coiffant l'extrémité pourvue d'orifices 8 radiaux de la douille 6. Cette bague 16 est munie d'orifices 17 radiaux pouvant être mis en correspondance totale ou partielle avec les orifices 8 radiaux de la douille 6 lors d'un déplacement angulaire de la bague 16 en fonction du débit recherché. A nouveau, le réglage du débit s'opère par un déplacement en rotation de l'obturateur 9. Dans l'exemple représenté, la bague 16 est fermée à l'une de ses extrémités par une paroi transversale doublant la paroi 7 transversale de la douille 6. Cette paroi transversale n'est toutefois en aucun cas obligatoire. La bague est maintenue fixe axialement à l'extérieur de l'extrémité de la douille 6 par des moyens appropriés. Cette bague comporte encore des moyens d'immobilisation en une position angulaire prédéterminée une fois le réglage de la mise en correspondance entre les orifices 8 radiaux de la douille 6 et les orifices 17 radiaux de la bague 16 opérés. Ces orifices 17 radiaux de la bague 16 sont séparés ou reliés par des parties pleines de manière analogue à l'obturateur de la figure 3.
Dans ce mode de réalisation, le flux de fluide entrant dans un premier temps à l'intérieur du corps de douille est expulsé du corps de douille à travers les orifices 8 radiaux de la douille avant de pénétrer à l'intérieur des orifices 17 de la bague 16 constitutive de l'obturateur. Le flux pénètre alors dans la cavité 3 de l'enveloppe 2 de buse sous forme d'un flux tourbillonnaire puis pénètre dans le conduit axial traversant de l'injecteur 4 avant d'être expulsé de la cavité à travers l'ouverture 5 de ladite cavité correspondant à l'ouverture d'évacuation du flux de fluide. Indépendamment du mode de réalisation retenu à chaque fois, grâce au réglage des dimensions des orifices 8 radiaux de la douille 6, on fait varier la pression régnant à l'intérieur de la chambre 3 de la buse et par suite la vitesse de déplacement de l'injecteur 4.
Claims
1. Buse (1) à jet tournant, du type formé d'une enveloppe (2) statique délimitant une cavité (3) ouverte logeant un injecteur (4) dont une extrémité (4A) d'injecteur est entraînée en déplacement circulaire à l'intérieur d'une section (2A) élargie de l'enveloppe (2) sous l'effet d'une pression de fluide à débit tangentiel agissant sur ledit injecteur (4) tandis que l'autre extrémité (4B) de cet injecteur (4) est logée dans l'ouverture (5) de la cavité (3) conformée sous forme d'un siège concave autorisant les mouvements de précession de l'injecteur (4), caractérisée en ce que la buse (1) comporte, côté entrée de fluide, une douille (6) statique fermée à son extrémité (6A) côté injecteur par une paroi (7) transversale, le corps de douille (6) présentant, au voisinage de ladite paroi (7) transversale, des orifices (8) radiaux orientés pour générer, à l'intérieur de la cavité (3) de l'enveloppe (2), un flux de fluide tourbillonnaire transmettant son mouvement à l'injecteur (4), lesdits orifices (8) radiaux de la douille (6) étant réglés en débit par l'intermédiaire d'un obturateur (9) commandé.
2. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'obturateur (9) affecte la forme d'un conduit (10) traversant, déplaçable axialement par vissage à l'intérieur de la douille (6) statique, de manière telle que l'une (10A) des extrémités de l'obturateur (9) vienne obturer partiellement à la demande les orifices (8) radiaux de la douille (6) tandis que son autre extrémité (10B) est raccordable à une arrivée de fluide.
3. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'obturateur (9) est une pièce rotative munie d'orifices (14, 17) radiaux reliés entre eux par des parties pleines, les orifices (14, 17) radiaux ou les parties pleines étant positionnables en regard des orifices (8) radiaux de la douille (6) lors d'un entraînement en rotation de l'obturateur (9) pour obturer de manière réglable les orifices (8) radiaux de la douille (6) en fonction du débit recherché.
4. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'obturateur (9) affecte la forme d'un conduit (12) logé à l'intérieur de la douille (6), ce conduit (12) étant obturé à une extrémité par une paroi (13) transversale et raccordable à son autre extrémité à une arrivée de fluide, les orifices (14) radiaux reliés entre eux par des parties (15) pleines étant disposés au voisinage de la paroi (13) transversale du conduit (12),, ces orifices (14) radiaux ou, respectivement, ces parties (15) pleines de l'obturateur
(9), étant positionnables en regard des orifices (8) radiaux de la douille (6) lors d'un entraînement en rotation du conduit (12) pour obturer de manière réglable lesdits orifices (8) radiaux de la douille (6) en fonction du débit recherché.
5. Buse (1) à jet tournant selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'obturateur (9) affecte la forme d'une bague (16) coiffant l'extrémité pourvue d'orifices (8) radiaux de la douille (6), cette bague
(16) étant munie des orifices (17) radiaux reliés par des parties pleines, les orifices radiaux ou respectivement les parties pleines pouvant être mis en correspondance totale ou partielle avec les orifices (8) radiaux de la douille (6) lors d'un déplacement angulaire de la bague (16) en fonction du débit recherché.
6. Buse (1) à jet tournant selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la douille (6) se présente sous forme d'un corps fileté inséré par vissage à l'intérieur de la buse dont l'enveloppe (2) est, côté entrée de fluide, taraudée.
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| CN104923423A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 天津市通洁高压泵制造有限公司 | 一种管道清洗旋转喷头 |
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- 2006-07-20 FR FR0606618A patent/FR2903920B1/fr active Active
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