BE1018862A5 - GRILLEILLAGE APPARATUS AND METHOD OF GRILLING. - Google Patents
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Abstract
Appareil de grenaillage d'une surface courbe et/ou inclinée comprenant: - une machine de grenaillage par turbine centrifuge, - des moyens de suspension de celle-ci et/ou assurant des déplacements verticaux ou horizontaux de celle-ci, et. - au moins une soufflante pour appliquer l'appareil de grenaillage contre la surface à grenailler.Apparatus for blasting a curved and / or inclined surface comprising: - a machine for blasting by centrifugal turbine, - means for suspending the latter and / or ensuring vertical or horizontal movements of the latter, and. - at least one blower to apply the blasting device against the surface to be blasted.
Description
Appareil de grenaillage et procédé de grenaillageShot blasting apparatus and shot peening method
La présente invention a pour objet un appareil de grenaillage adapté pour traiter des surfaces courbes et/ou inclinées par rapport à un plan horizontal, par exemple une surface d'une section cylindrique ou tronconique, une surface présentant une inclinaison de plus de 75° par rapport à un plan horizontal, en particulier une surface sensiblement verticale.The present invention relates to a shot blasting apparatus adapted to treat curved surfaces and / or inclined relative to a horizontal plane, for example a surface of a cylindrical or frustoconical section, a surface having an inclination of more than 75 ° by relative to a horizontal plane, in particular a substantially vertical surface.
Le grenaillage de parois verticales est compliqué, en particulier pour des grandes pièces pour lesquelles il est nécessaire de déplacer l'appareil de grenaillage le long de la surface à grenadier, c'est-à-dire de pièces qui ne peuvent pas ou que difficilement être déplacées.Vertical wall peening is complicated, especially for large parts for which it is necessary to move the blasting apparatus along the pomegranate surface, that is to say parts that can not or hardly to be moved.
Un premier problème du grenaillage de parois verticales est le maintien de l'appareil de grenaillage au dessus du sol. En règle générale, pour solutionner ce problème, l'appareil de grenaillage est attaché à un câble attaché à un chariot apte à se déplacer le long d'un ou de rails situés au dessus de la surface à grenadier.A first problem of vertical wall blasting is the maintenance of the blasting apparatus above the ground. In general, to solve this problem, the blasting apparatus is attached to a cable attached to a carriage adapted to move along one or more rails located above the grenadier surface.
On a également proposé d'utiliser des chariots élévateurs pour déplacer verticalement ou horizontalement l'appareil de grenaillage le long de la surface à grenadier.It has also been proposed to use forklifts to move the blasting apparatus vertically or horizontally along the pomegranate surface.
Un deuxième problème des appareils de grenaillage est de maintenir l'appareil de grenaillage à la distance adéquate de la surface à grenadier pendant toute l'opération de grenaillage.A second problem with shot blasting apparatus is to keep the blasting apparatus at the proper distance from the grenadier surface during the entire blasting operation.
Pour tenter de solutionner ce problème, il a été proposé pour l'appareil de grenaillage suspendu à un câble de prévoir un câble horizontal (voir GB1400058), câble relié à une poulie entraînée par un moteur pour déplacer l'appareil dans une direction horizontale le long de la surface à grenadier. Ce câble permet de limiter le mouvement d'écartement de l'appareil de grenaillage par rapport à la surface lors d'une opération de grenaillage.In an attempt to solve this problem, it has been proposed for the shot blasting apparatus to provide a horizontal cable (see GB1400058), a cable connected to a pulley driven by a motor to move the apparatus in a horizontal direction on along the pomegranate surface. This cable makes it possible to limit the distance movement of the shot blasting apparatus with respect to the surface during a shot blasting operation.
Bien que ce câble permet de limiter les mouvements d'écartement de l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à grenadier lors d'une opération de grenaillage, ce câble ne permet pas d'éviter tout mouvement de l'appareil, ni de suivre correctement des parties en creux de la surface, ni d'éviter certains mouvements de pivotement par rapport à un axe vertical de l'appareil, et même des mouvements de vibration de l'appareil due à l'élasticité du câble. La mise en œuvre d’un tel dispositif de maintien de la machine contre la paroi est réellement mal aisée et c’est sans doute cette grande difficulté de mise en place, en altitude, qui a empêché le succès de ce dispositif.Although this cable makes it possible to limit the spacing movements of the shot blasting apparatus with respect to the grenadier surface during a shot blasting operation, this cable does not make it possible to avoid any movement of the apparatus, nor of correctly follow recesses of the surface, avoid certain pivoting movements with respect to a vertical axis of the device, and even vibration movements of the device due to the elasticity of the cable. The implementation of such a device for holding the machine against the wall is really uncomfortable and it is probably this great difficulty in setting up, at altitude, which prevented the success of this device.
Le traitement de grenaillage au moyen d'un tel appareil de grenaillage ne permet donc pas un traitement de surface constant, certaines zones étant moins grenaillées, tandis que d'autres sont trop grenaillées.The blast treatment using such a blasting apparatus therefore does not allow a constant surface treatment, some areas being less shot blasted, while others are too blasted.
Pour maintenir l'appareil de grenaillage le long d'une surface métallique, il a été proposé d'utiliser un appareil de grenaillage monté sur des roues aimantées, ledit appareil étant de plus suspendu à un câble. De telles roues ont également la propriété d'attirer les grenailles métalliques provenant de petites fuites et aussi les fines particules métalliques détachées lors d'une opération de grenaillage. Une fois que la quantité de poussières accumulées sur les roues est trop importante, les roues ne sont plus à même d'exercer une force d'attraction suffisante de l'appareil vers la surface à grenadier. De plus de telles roues magnétiques freinent le déplacement de l'appareil le long de la surface.To maintain the blasting apparatus along a metal surface, it has been proposed to use a shot blasting apparatus mounted on magnet wheels, said apparatus being further suspended from a cable. Such wheels also have the property of attracting metal shots from small leaks and also the small metal particles detached during a shot blasting operation. Once the amount of dust accumulated on the wheels is too great, the wheels are no longer able to exert a sufficient attraction force of the apparatus towards the grenadier surface. Moreover, such magnetic wheels slow down the movement of the device along the surface.
D’autre part, les roues magnétiques ne permettent en aucun cas de grenadier des surfaces amagnétiques comme le béton par exemple.On the other hand, magnetic wheels do not allow grenadier nonmagnetic surfaces such as concrete for example.
L'utilisation d'un élévateur pour déplacer verticalement et horizontalement un appareil de grenaillage le long de la surface à grenadier n'est pas des plus aisée, car il est difficile de contrôler la distance ou écartement de l'appareil par rapport à la surface à grenadier et/ou les vibrations des bras de l'élévateur ou les montants verticaux de celui-ci, en particulier pour le grenaillage de pièce de hauteur importante.The use of an elevator to move a blasting machine vertically and horizontally along the pomegranate surface is not easy, because it is difficult to control the distance or spacing of the apparatus from the surface. grenadier and / or the vibrations of the arms of the elevator or the vertical uprights thereof, in particular for shot blasting of large height piece.
Toutes ces solutions ne permettent pas d'éviter certains décollements de l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à traiter, lesdits décollements étant une source de perte de grenailles et de fuites de poussières. Les grenailles perdues ne peuvent plus être recyclées, ce qui conduit rapidement à l'arrêt forcé de l'appareil par manque de grenailles dans le réservoir ou silo. En outre, les grenailles sortant à très haute vitesse hors de l'appareil représentent un risque élevé d'accidents pour le personnel.All these solutions do not make it possible to avoid certain detachments of the blasting apparatus from the surface to be treated, said detachments being a source of grit loss and dust leakage. Lost shots can no longer be recycled, which quickly leads to forced shutdown of the unit due to lack of shot in the tank or silo. In addition, shots leaving at a very high speed out of the device represent a high risk of accidents to personnel.
La présente invention a pour objet un appareil de grenaillage permettant un grenaillage aisé de surface courbe et/ou verticale ou sensiblement verticale et permettant d'assurer, de manière simple, l'application d'une force poussant l'appareil contre la surface à grenadier, en particulier pour des surfaces verticales. L'appareil de grenaillage suivant l'invention est associé à une ou plusieurs turbines à air ou soufflante(s) aspirant de l'air extérieur de l'appareil et refoulant cet air à l'extérieur de l'appareil pour générer une force tendant à pousser l'appareil de grenaillage vers la surface à grenadier.The present invention relates to a shot blasting apparatus for easy shot blasting of curved surface and / or vertical or substantially vertical and to ensure, in a simple manner, the application of a force pushing the device against the grenadier surface , especially for vertical surfaces. The blasting apparatus according to the invention is associated with one or more air turbines or blowers sucking air outside the apparatus and forcing this air outside the apparatus to generate a tending force. to push the blasting apparatus towards the grenadier surface.
L'appareil selon l'invention tel que décrit dans l'une ou plusieurs des revendications présente un ou plusieurs des avantages suivants : - maniabilité ; - sécurité d'emploi ; - création d'une force contrecarrant la force provenant de la quantité de mouvement générée par la projection des grenailles ; - refroidissement supplémentaire du moteur d'entraînement de la turbine de grenaillage ; - non nécessité d'utiliser des câbles horizontaux pour maintenir l'appareil au voisinage de la paroi à traiter ; - moins de vibrations ou dandinements de l'appareil entre une position touchant la surface à grenadier et une position ou l'appareil de grenaillage est écarté de la surface à grenadier.The apparatus according to the invention as described in one or more of the claims has one or more of the following advantages: - maneuverability; - work security ; - creating a force counteracting the force from the momentum generated by the projection of the shot; - additional cooling of the drive motor of the blast turbine; - No need to use horizontal cables to maintain the device in the vicinity of the wall to be treated; less vibration or wobbling of the apparatus between a position touching the grenadier surface and a position where the blasting apparatus is moved away from the grenadier surface.
L'appareil de grenaillage selon l'invention est un appareil adapté pour grenailler une pièce au moyen de grenailles, ladite pièce présentant une surface à grenailler courbe et/ou inclinée d'un angle de plus de 75° par rapport à un plan horizontal, par exemple un angle de plus de 85°, en particulier sensiblement verticale.The blasting apparatus according to the invention is an apparatus suitable for blasting a workpiece by means of shots, said workpiece having a surface to be blasted and / or inclined at an angle of more than 75 ° with respect to a horizontal plane, for example an angle of more than 85 °, in particular substantially vertical.
Les surfaces à traiter peuvent être planes ou sensiblement planes, ou courbes. L'appareil de grenaillage selon l'invention est un appareil de grenaillage tel que défini et caractérisé dans l'une quelconque des revendications jointes au présent mémoire.The surfaces to be treated may be flat or substantially flat or curved. The blasting apparatus according to the invention is a blasting apparatus as defined and characterized in any one of the claims appended hereto.
L'appareil selon l'invention comprend avantageusement au moins : - un support; - une turbine de grenaillage montée sur ledit support; - une conduite d'amenée de grenailles vers la turbine de grenaillage; - une conduite de projection pour canaliser la grenaille sortant de la turbine de grenaillage vers la surface à grenailler; - une conduite de récupération pour diriger la grenaille après son contact avec la surface vers un réservoir; - un moyen pour associer l'appareil, en particulier le support, à un moyen adapté pour déplacer l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à grenailler; et - un moyen pour appliquer l'appareil de grenaillage contre la surface à grenailler, ledit moyen pour appliquer l'appareil de grenaillage contre la surface à grenailler comportant au moins une soufflante à air adaptée pour souffler de l'air dans une direction au moins inclinée par rapport à la surface à grenailler, de préférence perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à celle-ci ou au plan tangent à la surface courbe, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenailler ou au moins un groupe de soufflantes adaptées pour souffler de l'air dans des directions dont la résultante est au moins inclinée par rapport à la surface à grenailler, de préférence perpendiculaire à la surface à grenailler, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenailler.The apparatus according to the invention advantageously comprises at least: a support; a blasting turbine mounted on said support; - a feed line of shots to the blast turbine; a projection pipe for channeling the shot leaving the blast turbine to the surface to be blasted; a recovery line for directing the shot after its contact with the surface towards a reservoir; means for associating the apparatus, in particular the support, with a means adapted to move the blasting apparatus with respect to the surface to be blasted; and means for applying the blasting apparatus against the surface to be shot blasted, said means for applying the blasting apparatus against the blast surface having at least one blower adapted to blow air in at least one direction inclined relative to the surface to be shot-blasted, preferably perpendicular or substantially perpendicular thereto or to the plane tangent to the curved surface, in a direction opposite to the direction towards said surface to be shot-blasted or at least one group of blowers adapted to blow from air in directions whose resultant is at least inclined relative to the surface to be shot, preferably perpendicular to the surface to be blasted, in a direction opposite to the direction towards said surface to be blasted.
La turbine à air ou soufflante est adaptée pour chasser de l'air à l'extérieur de l'appareil, en particulier pour aspirer de l'air extérieur à l'appareil et rejeter cet air à l'extérieur de l'appareil. La soufflante à air est une turbine n'aspirant pas la grenaille, ni projetant de la grenaille.The air or blower turbine is adapted to expel air outside the device, in particular to draw air outside the device and reject this air outside the device. The air blower is a turbine that does not suck the shot, or project shot.
La soufflante ou turbine à air est adaptée pour créer une force poussant l'appareil vers la surface à traiter.The blower or air turbine is adapted to create a force pushing the device towards the surface to be treated.
Selon une forme de réalisation préférentielle, le moyen pour appliquer l'appareil de grenaillage contre la surface à grenadier comporte au moins une turbine d'air ou soufflante adaptée pour souffler de l'air dans une direction présentant au moins une composante horizontale, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenadier, ou au moins un groupe de soufflantes adaptées pour souffler de l'air dans des directions dont la résultante comprend au moins une composante horizontale, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenadier.According to a preferred embodiment, the means for applying the blasting apparatus to the grenadier surface comprises at least one air or blower turbine adapted to blow air in a direction having at least one horizontal component, in a direction opposite direction to said grenadier surface, or at least one group of blowers adapted to blow air in directions whose resultant comprises at least one horizontal component, in a direction opposite to the direction towards said grenadier surface.
Selon une autre forme de réalisation préférentielle, la soufflante à air est adaptée pour souffler de l'air en une quantité suffisante pour générer au moins une force présentant une composante horizontale d'au moins 300 Newtons (avantageusement plus de 500 Newtons, en particulier de 500 Newtons à 3000 Newtons pour les grosses grenailleuses verticales) dans une direction au moins inclinée par rapport à la surface à grenadier, de préférence perpendiculaire à la surface à grenadier ou au plan tangent à la surface courbe à grenadier, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenadier.According to another preferred embodiment, the air blower is adapted to blow air in an amount sufficient to generate at least one force having a horizontal component of at least 300 Newtons (advantageously more than 500 Newtons, in particular 500 Newtons to 3000 Newtons for large vertical shot blast machines) in a direction at least inclined to the pomegranate surface, preferably perpendicular to the pomegranate surface or the plane tangent to the pomegranate curved surface, in a direction opposite to the direction towards said grenadier surface.
Selon une forme de réalisation particulière, la soufflante ou le groupe de soufflantes est adapté pour souffler de l'air en une quantité suffisante pour générer au moins une force dans une direction sensiblement perpendiculaire à la surface à grenadier, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenadier correspondant à au moins 120%, avantageusement au moins 150% de la force d'éloignement de l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à grenadier qui est générée par la projection de grenailles sur la surface à grenadier. Dans ce cas, la soufflante ou le groupe de soufflantes peut suffire pour appliquer l'appareil contre la surface à traiter lors d'une opération de grenaillage.According to a particular embodiment, the blower or the group of blowers is adapted to blow air in an amount sufficient to generate at least one force in a direction substantially perpendicular to the grenadier surface, in a direction opposite to the direction towards said grenadier surface corresponding to at least 120%, advantageously at least 150% of the force away from the shot blasting apparatus with respect to the grenadier surface which is generated by the shot blasting on the grenadier surface. In this case, the blower or the group of blowers may be sufficient to apply the device against the surface to be treated during a shot blasting operation.
Avantageusement, la soufflante ou le groupe de soufflantes est adapté pour souffler de l'air en une quantité suffisante pour générer au moins une force dont la composante horizontale, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenadier correspondant à au moins 120%, avantageusement au moins 150% de la composante horizontale de la force d'éloignement de l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à grenadier qui est générée par la projection de grenailles sur la surface à grenadier.Advantageously, the blower or the group of blowers is adapted to blow air in an amount sufficient to generate at least one force whose horizontal component, in a direction opposite to the direction towards said grenadier surface corresponding to at least 120%, advantageously at least 150% of the horizontal component of the force of distance of the shot blasting apparatus from the grenadier surface which is generated by the shot projection on the pomegranate surface.
En cas de grenaillage de zones distinctes séparées l'une de l'autre par une zone ne nécessitant pas de grenaillage, la soufflante à air ou un groupe de soufflantes à air peut continuer à être entraîné(e) même lors de l'arrêt de la turbine de grenaillage ou l'arrêt de l'admission de grenailles dans la turbine de grenaillage.In the case of shot blasting of distinct areas separated from each other by an area not requiring blasting, the air blower or a group of air blowers may continue to be driven even when stopping. the shot blast turbine or the stoppage of the grit intake in the shot blast turbine.
Selon des formes de réalisation avantageuse, l'appareil comporte : - un moyen de contrôle adapté pour activer le fonctionnement de la soufflante d'air ou groupe de soufflantes d'air avant l'activation de la turbine de grenaillage ou avant l'ouverture d'une vanne contrôlant l'amenée de grenaille vers la turbine de grenaillage ou lors de l'activation de la turbine de grenaillage, et/ou - un système de sécurité adapté pour arrêter l'entraînement de la turbine de grenaillage et/ou pour fermer une vanne contrôlant l'amenée de grenailles à la turbine de grenaillage, dès que l'entraînement de la turbine d'air ou d'au moins une soufflante d'air est arrêtée ou est insuffisante pour générer une force s'opposant à la force de déplacement au moins dans un plan horizontal résultant de la projection de grenailles sur la surface à traiter, et/ou - une ou des soufflantes d'air montées (avantageusement de manière réglable pour diriger le flux d'air sortant de la soufflante) sur ledit support, par rapport à la turbine de grenaillage, de manière à générer l'aspiration d'un flux d'air entre le voisinage de la surface à traiter et la soufflante d'air, au moins une partie dudit flux d'air contactant le moteur d'entraînement de la turbine de grenaillage pour assurer au moins un refroidissement supplémentaire de celui-ci, et/ou - une ou des tuyères ou échappements dirigeant l'air sortant d'une ou des soufflantes, une ou des tuyères ou échappements étant avantageusement montées de manière mobiles de manière à pouvoir modifier de manière contrôlée la direction de l'air provenant d'une ou de turbines, et/ou - une ou un groupe de soufflantes d'air adapté pour souffler un flux d'air sensiblement axial avec un axe dont sa prolongement vers la surface à grenailler traverse sensiblement la zone de la surface à grenailler venant en contact avec de la grenaille.According to advantageous embodiments, the apparatus comprises: a control means adapted to activate the operation of the air blower or group of air blowers before the activation of the blast turbine or before the opening of the blast turbine; a valve controlling the supply of grit to the blast turbine or during the activation of the blast turbine, and / or - a safety system adapted to stop the driving of the blast turbine and / or to close a valve controlling the supply of shot to the blast turbine, as soon as the drive of the air turbine or at least one air blower is stopped or is insufficient to generate a force opposing the force displacement at least in a horizontal plane resulting from the projection of grit on the surface to be treated, and / or - or air blowers mounted (preferably adjustably to direct the flow of air out of the blower) s ur said support, relative to the blasting turbine, so as to generate the suction of a flow of air between the vicinity of the surface to be treated and the air blower, at least a portion of said air flow contacting the driving motor of the shot blast turbine to provide at least additional cooling thereof, and / or - one or nozzles or exhausts directing the air leaving a blower or blowers, one or nozzles or the exhausts being advantageously movably mounted so as to be able to modify in a controlled manner the direction of air coming from one or more turbines, and / or - one or a group of air blowers adapted to blow a flow of air substantially axial with an axis whose extension towards the surface to be shot through substantially the area of the surface to be shot in contact with the shot.
L'invention concerne également un procédé de grenaillage de surface(s) à grenailler courbe(s) et/ou inclinée(s) d'un angle de plus de 75° par rapport à un plan horizontal, en particulier sensiblement verticale(s), dans lequel on utilise un appareil suivant l'invention pour grenailler la surface. Ce procédé est un procédé tel que défini à la revendication 8. Selon un procédé selon l'invention, il comprend au moins les étapes suivantes : - placement d'un appareil de grenaillage suivant l'invention le long de la surface à grenailler, au moyen d'un système maintenant l'appareil contre la surface à grenailler malgré son inclinaison, - entraînement de la turbine de grenaillage, - amenée de grenailles vers la turbine de grenaillage, - projection de grenailles sur la surface à grenailler et récupération de grenailles après leur impact sur la surface à grenailler, - déplacement de l'appareil de grenaillage le long de ladite surface à grenailler et/ou déplacement de la surface à grenailler par rapport à l'appareil de grenaillage, par exemple dans le cas du grenaillage de sections de tours d'éoliennes.The invention also relates to a shot blasting surface (s) and / or slanted (s) method of an angle of more than 75 ° relative to a horizontal plane, in particular substantially vertical (s) , in which an apparatus according to the invention is used to grit the surface. This process is a process as defined in claim 8. According to a process according to the invention, it comprises at least the following steps: placing a shot blasting apparatus according to the invention along the surface to be shot blasted, by means of a system keeping the apparatus against the surface to be blasted in spite of its inclination, - driving of the blast-cleaning turbine, - feeding of grit to the blasting turbine, - projection of grit on the surface to be blasted and recovery of grit after their impact on the surface to be shot-blasted, - displacement of the blasting apparatus along said surface to be shot-blasted and / or displacement of the surface to be shot-blasted relative to the blasting apparatus, for example in the case of shot blasting of sections of wind turbine towers.
Dans ledit procédé, on entraîne la ou les soufflantes à air avant l'amenée de grenailles à la turbine de grenaillage, avantageusement avant l'entraînement de la turbine de grenaillage, pour générer au moins une force pour appliquer l'appareil contre la surface à grenailler, de préférence dont la composante horizontale, dans un sens opposé au sens vers ladite surface à grenailler correspond à au moins 120%, avantageusement au moins 150% de la composante horizontale de la force d'éloignement de l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à grenailler qui sera générée par la projection de grenailles.In said method, the air blower or blowers are driven prior to the delivery of grit to the blast turbine, preferably prior to driving the blast turbine, to generate at least one force to apply the apparatus against the surface to be blasted. shot blasting machine, preferably having a horizontal component, in a direction opposite to the direction towards said surface to be shot blasted, corresponds to at least 120%, advantageously at least 150% of the horizontal component of the force away from the blasting apparatus relative to on the shot-blasting surface that will be generated by shot blasting.
De préférence, on arrête l'entraînement de la turbine de grenaillage et/ou on ferme une vanne contrôlant l'amenée de grenailles à la turbine de grenaillage, dès que l'entraînement de la soufflante d'air ou d'au moins une soufflante d'air est arrêté ou est insuffisant pour générer une force s'opposant à la force de déplacement au moins dans un plan horizontal résultant de l'impact de grenailles sur la surface à grenadier.Preferably, the driving of the blast-cleaning turbine is stopped and / or a valve controlling the delivery of grit to the blast-cleaning turbine is closed as soon as the blower of air or of at least one blower is driven. of air is stopped or is insufficient to generate a force opposing the displacement force at least in a horizontal plane resulting from the impact of shot on the grenadier surface.
Selon une forme de réalisation préférée, la ou les soufflantes à air sont adaptées pour souffler un flux d'air sensiblement axial avec un axe dont son prolongement vers la surface à grenadier traverse sensiblement la zone de la surface à grenadier et de préférence perpendiculaire à cette surface.According to a preferred embodiment, the air blower or blowers are adapted to blow a substantially axial air flow with an axis whose extension towards the grenadier surface substantially crosses the zone of the grenadier surface and preferably perpendicular to this zone. area.
Des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation selon l'invention donnée à titre d'exemple uniquement, description dans laquelle il est fait référence aux dessins ci annexés.Features and details of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment according to the invention given by way of example only, description in which reference is made to the accompanying drawings.
Dans ces dessins,In these drawings,
- la figure 1 est une vue schématique, en coupe d'un appareil de grenaillage comprenant une machine de grenaillage selon l'état de la technique, et une soufflante appliquant la machine contre la surface verticale à grenadier SG- Figure 1 is a schematic sectional view of a shot blasting apparatus comprising a blasting machine according to the state of the art, and a blower applying the machine against the vertical surface grenadier SG
- la figure 2 est une vue de côté d'un appareil suivant l'invention; - la figure 3 est une vue avant de l'appareil de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe de l'appareil utilisé pour traiter des surfaces courbes, telles des sections de tours d’éolienne par exemple, et - la figure 5 est une vue de face de l'appareil selon la figure 4.- Figure 2 is a side view of an apparatus according to the invention; FIG. 3 is a front view of the apparatus of FIG. 2; FIG. 4 is a sectional view of the apparatus used to treat curved surfaces, such as sections of wind turbine towers for example, and FIG. 5 is a front view of the apparatus according to FIG. 4.
L'appareil représenté en coupe à la figure 1 est destiné au grenaillage de surfaces verticales et/ou de surfaces courbes ou présentant une ou plusieurs courbures. Cet appareil comprend : - un support 1 destiné à prendre appui sur la surface à grenadier SG, via des roulettes s’appuyant sur la surface SG ; - une turbine de grenaillage 2 montée sur ledit support 1; - une conduite d'amenée 3 de grenailles vers la turbine de grenaillage 2; - un réservoir 4 de grenailles pour alimenter via la conduite 3 la turbine de grenaillage 2, les grenailles du réservoir 4 coulant par gravité dans la conduite d'amenée 3; - une vanne ou un clapet 5 pour commander le passage de grenailles du réservoir 4 vers la turbine de grenaillage 2 ou pour arrêter le passage de grenailles du réservoir 4 vers la turbine de grenaillage 2; - une conduite de projection 6 pour diriger la grenaille sortant de la turbine de grenaillage 2 vers la surface à grenadier SG; - une chambre 7 du support 1 dans laquelle l'opération de grenaillage a lieu, cette chambre 7 étant ouverte vers la surface SG et communiquant avec les conduites 6 et 8; - une conduite de récupération 9 pour diriger la grenaille après son contact avec la surface SG vers le réservoir 4; - une conduite 10 reliée à la partie supérieure du réservoir et associée à un dispositif d'aspiration 11 pour retirer les fines grenailles et les poussières du flux de grenailles amenées au réservoir 4; - une attache 12 pour accrocher l'appareil à un câble de support 13, par exemple relié à une poulie d'enroulement entraînée par un moteur porté par un chariot 30 mobile par rapport à un rail horizontal 31, et - un ou des câbles électriques, de puissance et de commandes, entre la grenailleuse et le pupitre de commande, non représentés ici dans les schémas.The apparatus shown in section in Figure 1 is intended for shot blasting vertical surfaces and / or curved surfaces or having one or more curvatures. This apparatus comprises: a support 1 intended to bear on the grenadier surface SG, via rollers resting on the surface SG; a blasting turbine 2 mounted on said support 1; a feed line 3 for granules to the blast-cleaning turbine 2; - A reservoir 4 of shots to feed via the pipe 3 the blasting turbine 2, the shots of the tank 4 flowing by gravity in the supply line 3; a valve or a valve 5 for controlling the passage of shots from the tank 4 to the blast-cleaning turbine 2 or to stop the passage of shots from the tank 4 to the blast-cleaning turbine 2; a projection pipe 6 for directing the shot leaving the blast turbine 2 towards the grenadier surface SG; a chamber 7 of the support 1 in which the blasting operation takes place, this chamber 7 being open towards the surface SG and communicating with the pipes 6 and 8; a recovery line 9 for directing the shot after its contact with the surface SG towards the tank 4; a pipe 10 connected to the upper part of the tank and associated with a suction device 11 for removing the fine shots and dust from the flow of shots brought to the tank 4; a clip 12 for attaching the device to a support cable 13, for example connected to a winding pulley driven by a motor carried by a carriage 30 movable relative to a horizontal rail 31, and - one or more electric cables , power and controls, between the blast machine and the control console, not shown here in the diagrams.
Le réservoir 4 constitue avantageusement un réservoir assurant un dépoussiérage de la grenaille, par exemple par effet de cyclone. La grenaille est par exemple constituée de billes d'acier présentant un diamètre moyen en nombre compris entre 0,5 mm et 3 mm.The reservoir 4 advantageously constitutes a reservoir ensuring dedusting of the shot, for example by cyclone effect. The shot is for example made of steel balls having a number average diameter of between 0.5 mm and 3 mm.
La turbine 2 est destinée à projeter de la grenaille sur la surface, sous un angle a par exemple compris entre 45° et 75°, par exemple environ 60° par rapport à la surface grenaillée.The turbine 2 is intended to project shot on the surface at an angle α for example between 45 ° and 75 °, for example about 60 ° relative to the blasted surface.
La grenaille est projetée avec une vitesse par exemple comprise entre 50m/s et 150m/s, par exemple d'environ 80 à lOOm/s pour obtenir l'effet de décapage.The shot is projected with a speed for example between 50m / s and 150m / s, for example about 80 to 100m / s to obtain the effect of stripping.
Lors d'une opération de grenaillage, la grenaille coule du réservoir vers la turbine de grenaillage 2. La grenaille rentre dans la partie centrale de la turbine 2, avantageusement via un distributeur. La grenaille est alors mise en mouvement par les pales de la turbine 2, pales entraînées en rotation par le moteur 34 via des courroies 33 et poulies montées sur l’axe porte turbine 2A. Un entraînement direct où la turbine est montée sur l’axe du moteur est évidemment possible, surtout pour des turbines de grenaillage de grand diamètre. Les pales 2B sont comprises entre deux disques 2C,2D. Les grenailles se déplacent radialement le long des pales, tout en subissant une accélération par la rotation des pales. La grenaille sort ainsi de la turbine à très grande vitesse, dans une direction déterminée en fonction de la position de la pièce de contrôle, placée au centre de la turbine La force Fl induite par la turbine à la grenaille peut être exprimée par le produit de M (en Kg/s, débit de grenaille sortant de la turbine) par V (en m/s, vitesse de sortie de la grenaille).During a shot blasting operation, the shot flows from the tank to the shot blast turbine 2. The shot enters the central portion of the turbine 2, preferably via a distributor. The shot is then set in motion by the blades of the turbine 2, blades driven in rotation by the motor 34 via belts 33 and pulleys mounted on the turbine carrier shaft 2A. A direct drive where the turbine is mounted on the axis of the engine is obviously possible, especially for large diameter shot blasting turbines. The blades 2B are between two disks 2C, 2D. The shots move radially along the blades, while being accelerated by the rotation of the blades. The shot thus leaves the turbine at a very high speed, in a direction determined according to the position of the control piece, placed in the center of the turbine. The force Fl induced by the turbine to the shot can be expressed by the product of M (in Kg / s, flow of shot coming out of the turbine) by V (in m / s, speed of exit of the shot).
La projection des grenailles sur la surface à grenailler SG induit alors une force F2 (F2 = m v) opposée à la force Fl donnée par la turbine 2 aux grenailles. Cette force F2 tend à écarter l'appareil de la surface à grenailler SG. Si cette force F2 n’est pas contrecarrée, la machine s’écartera de la surface à grenailler et il s’en suivra une perte énorme de grenailles, perte qui videra aussitôt le silo 4 et entraînera l’arrêt rapide de la phase de grenaillage proprement dite. De plus, le fait que de la grenaille sorte de l'appareil à grande vitesse lors du décollement de l'appareil par rapport à la surface à grenailler SG est un risque d'accident important pour toute personne située à proximité de l'appareil. Dès lors, un opérateur ne peut se rapprocher de la machine que si cette dernière ne grenaille pas ou est à l'arrêt, ou si la machine est maintenue contre la surface SG par un dispositif quelconque.The projection of the shot on the surface to be blasted SG then induces a force F2 (F2 = m v) opposite the force F1 given by the turbine 2 to the shot. This force F2 tends to move the apparatus away from the surface to be blasted SG. If this force F2 is not counteracted, the machine will deviate from the surface to be blasted and there will be a huge loss of shot, which will immediately empty the silo 4 and lead to the rapid stop of the shot blasting phase. proper. In addition, the fact that the shot comes out of the apparatus at high speed during detachment of the apparatus from the surface to be blasted SG is a major accident risk for anyone in the vicinity of the device. Therefore, an operator can approach the machine only if it does not shoot or is stopped, or if the machine is held against the surface SG by any device.
La figure 2 est une vue de côté d'un appareil suivant l'invention montré à la figure 1.FIG. 2 is a side view of an apparatus according to the invention shown in FIG.
Selon l'invention, l'appareil est associé à une turbine 15 ( par exemple ventilateur ou soufflante) adaptée pour souffler de l'air dans une direction au moins inclinée par rapport à la surface à grenailler SG, dans un sens A opposé au sens vers ladite surface à grenailler. Cette turbine à air ou soufflante 15 crée ainsi une force F3 dirigée vers la surface à traiter SG. Cette force F3 est perpendiculaire à la surface à grenailler et passe dans les roulettes d’appui 16 de la machine, appliquées contre la surface à grenailler SG..According to the invention, the apparatus is associated with a turbine 15 (for example a fan or a blower) adapted to blow air in a direction at least inclined with respect to the surface to be blasted SG, in a direction A opposite to the direction to said shot blast surface. This air turbine or blower 15 thus creates a force F3 directed towards the surface to be treated SG. This force F3 is perpendicular to the surface to be blasted and passes into the support rollers 16 of the machine, applied against the surface to be blasted SG.
Le support 1 présente une série de roues 16 pour faciliter le déplacement de l'appareil lors d'une opération de grenaillage.The support 1 has a series of wheels 16 to facilitate the movement of the device during a shot blasting operation.
La soufflante 15 est choisie pour générer une force horizontale F3 correspondant à au moins la composante horizontale F2h de la force F2, en particulier à au moins 120%, de préférence au moins 150% de cette composante F2h. La soufflante ou ventilateur 15a avantageusement une puissance sensiblement égale à la puissance de la turbine de grenaillage 2.The fan 15 is chosen to generate a horizontal force F3 corresponding to at least the horizontal component F2h of the force F2, in particular at least 120%, preferably at least 150% of this component F2h. The blower or fan 15a advantageously has a power substantially equal to the power of the blast turbine 2.
La soufflante 15 assure une aspiration d'air (extérieur à l'appareil) au voisinage de la surface à traiter SG et un refoulement de cet air aspiré dans une direction perpendiculaire à la surface à traiter, dans un sens A opposé au sens dirigé vers la surface à traiter. Cet aspiration d'air permet un refroidissement supplémentaire du moteur 34 entraînant la turbine de grenaillage, de la chambre 7 où le grenaillage a lieu, du silo 4 et donc des grenailles transitant par le silo 4.The blower 15 provides an air intake (outside the apparatus) in the vicinity of the surface to be treated SG and a discharge of this air sucked in a direction perpendicular to the surface to be treated, in a direction A opposed to the direction directed towards the surface to be treated. This air suction allows additional cooling of the motor 34 driving the blast turbine, the chamber 7 where shot blasting takes place, the silo 4 and thus the shot passing through the silo 4.
En déplaçant l'appareil de grenaillage par rapport à la surface à traiter, par exemple par un mouvement vers le haut ou vers le bas de l'appareil de grenaillage, (dans la figure 3, le câble 13 est enroulé sur une poulie entraînée par un moteur pour déplacer vers le haut l'appareil de grenaillage, de manière à traiter une bande B verticale de la surface à traiter.By moving the shotblasting apparatus with respect to the surface to be treated, for example by upward or downward movement of the blasting apparatus, (in FIG. 3, the cable 13 is wound on a pulley driven by a motor for moving the blasting apparatus upwardly so as to process a vertical band B of the surface to be treated.
Pour assurer le traitement d'une bande adjacente, il est possible de déplacer un chariot 30 le long d'un ou de rails 31, ledit chariot portant le moteur et la poulie sur laquelle le câble 13 est enroulé, et/ou de déplacer la pièce à traiter, par exemple en plaçant ladite pièce sur un ou des chariots. Le déplacement est égal à la largeur de la bande grenaillée moins le recouvrement obligatoire ( recouvrement par exemple de +/- 8% de la largeur de la bande B)To handle an adjacent strip, it is possible to move a carriage 30 along one or more rails 31, said carriage carrying the motor and the pulley on which the cable 13 is wound, and / or to move the piece to be treated, for example by placing said piece on one or trolleys. The displacement is equal to the width of the blasted strip minus the required overlap (overlap for example of +/- 8% of the width of the band B)
Les figures 4 et 5 montre un appareil suivant l'invention utilisé pour traiter une surface courbe SG d'une pièce à traiter, par exemple une surface sensiblement tubulaire ou conique ou tronconique, par exemple le pylône ou mât d'une turbine ou éolienne.Figures 4 and 5 shows an apparatus according to the invention used to treat a curved surface SG of a workpiece, for example a substantially tubular or conical or frustoconical surface, for example the pylon or mast of a turbine or wind turbine.
L'appareil est suspendu à un câble 13 dont l'extrémité supérieure est attachée à un chariot 30 mobile par rapport à des rails horizontaux 31. Le chariot 30 est associé à un mécanisme pour contrôler son déplacement horizontal le long des rails 31.The apparatus is suspended from a cable 13 whose upper end is attached to a carriage 30 movable relative to horizontal rails 31. The carriage 30 is associated with a mechanism for controlling its horizontal displacement along the rails 31.
La pièce à traiter P est portée par des cylindres ou roues 32, dont au moins certaines sont munies d'une couche adhérente, par exemple d'une couche contenant du caoutchouc, et dont au moins certaines sont associées à un moteur d'entraînement pour créer une rotation R de la pièce P par rapport à son axe central D. Dans la phase de grenaillage des surfaces courbes, la machine de grenaillage ne se déplace pas verticalement ; c’est la section de tube qui tourne lentement et opère ce déplacement.The workpiece P is carried by cylinders or wheels 32, at least some of which are provided with an adherent layer, for example a layer containing rubber, and at least some of which are associated with a drive motor for creating a rotation R of the part P with respect to its central axis D. In the shot blasting phase of the curved surfaces, the shot blasting machine does not move vertically; it is the section of tube which rotates slowly and operates this displacement.
Le procédé comprend par exemple au moins les étapes suivantes : - placement d'un appareil de grenaillage suivant l'invention le long de la surface à grenadier, au moyen d'un système maintenant l'appareil contre la surface à grenadier malgré son inclinaison, par exemple de maximum 15° par rapport à la verticale, - entraînement de la turbine de grenaillage 2, - amenée de grenailles vers la turbine de grenaillage 2, - projection de grenailles sur la surface à grenadier SG et récupération de grenailles après leur impact sur la surface à grenadier SG, - déplacement de l'appareil de grenaillage le long de ladite surface à grenadier SG.The method comprises for example at least the following steps: placing a shot blasting apparatus according to the invention along the pomegranate surface, by means of a system holding the apparatus against the pomegranate surface despite its inclination, for example, maximum of 15 ° relative to the vertical, - driving of the blast turbine 2, - supply of shots to the blasting turbine 2, - projection of grit on the SG grenadier surface and recovery of shot after their impact on the SG grenadier surface, - moving the shot blasting apparatus along said SG grenadier surface.
Avantageusement, la soufflante 15 ou le groupe de soufflantes est directement entraîné à la puissance nominale, pour obtenir une bonne force d’appui capable aussi de reprendre tous les efforts de la projection, même en cas de fausse manœuvre, comme par exemple une ouverture trop importante de la vanne d’arrivée de grenailles.Advantageously, the blower 15 or the blower unit is directly driven to the nominal power, to obtain a good resting force also able to resume all the efforts of the projection, even in case of wrong operation, such as an opening too much important of the shot arrival valve.
De préférence, on arrête l'entraînement de la turbine de grenaillage 2 et/ou on ferme une vanne 5 contrôlant l'amenée de grenailles à la turbine de grenaillage, dès que l'entraînement de la turbine d'air 15 ou d'au moins une turbine d'air est arrêté ou est insuffisant pour générer une force s'opposant à la force de déplacement au moins dans un plan horizontal résultant de la projection de grenailles sur la surface à grenadier.Preferably, the driving of the blast-cleaning turbine 2 is stopped and / or a valve 5 controlling the delivery of grit to the blast-cleaning turbine is closed as soon as the driving of the air turbine 15 least one air turbine is stopped or is insufficient to generate a force opposing the displacement force at least in a horizontal plane resulting from the projection of shot on the grenadier surface.
Selon une forme avantageuse du procédé, la ou les soufflantes à air 15 utilisée(s) sont adaptées pour aspirer de l'air au voisinage de la surface à grenadier SG et rejeter cet air dans un sens A opposé au sens vers la surface à grenadier.According to an advantageous form of the method, the air blower (s) 15 used (s) are adapted to suck air in the vicinity of the grenadier SG surface and reject this air in a direction A opposite to the direction towards the grenadier surface .
Selon une forme de réalisation préférée, la ou une ou des soufflantes à air sont adaptées pour souffler un flux d'air sensiblement axial avec un axe dont son prolongement vers la surface à grenadier traverse sensiblement la zone de la surface à grenadier en contact avec de la grenaille.According to a preferred embodiment, the one or more air blowers are adapted to blow a substantially axial air flow with an axis whose extension towards the grenadier surface substantially passes through the zone of the grenadier surface in contact with the shot.
Les surfaces à grenadier, avantageusement sensiblement verticales ou pseudoverticales, sont par exemple des surfaces en acier, en béton, des surfaces de tours d'éolienne, de pylônes, de surfaces courbes.The grenadier surfaces, advantageously substantially vertical or pseudovertical, are for example surfaces of steel, concrete, surfaces of wind turbine towers, towers, curved surfaces.
Pour le grenaillage de sections de tour d'éolienne, on place les sections de la tour horizontalement sur des supports tourneurs aptes à entraîner en rotation, à vitesse lente, voire très lente, les différentes sections dont la surface doit être traitée, Chaque section a une longueur de 10 à 40m.For the blasting of sections of wind turbine tower, the sections of the tower are placed horizontally on turnable supports able to drive in rotation, at slow speed, or very slow, the various sections whose surface must be treated. a length of 10 to 40m.
L'appareil représenté aux figures 4 et 5 peut être suspendu à un câble ou une chaîne 13 d'un portique mobile ou d'un pont roulant.The apparatus shown in Figures 4 and 5 may be suspended from a cable or chain 13 of a mobile gantry crane or crane.
L'appareil est placé à une hauteur correspondant sensiblement à l'axe central de la section sensiblement cylindrique ou tronconique. La section à traiter est avantageusement placé sur un support comportant des moyens pour la mise en rotation lente de la section autour d'un axe horizontal correspondant au moins sensiblement à l'axe central de la section. Dans le cas de sections sensiblement tronconiques, il est avantageux de modifier la hauteur de l'appareil de manière sensiblement continue ou discontinue. Par exemple, après avoir traité une largeur de section correspondant de 5 à 15 fois (par exemple 6,8,10 ou 12 fois) la largeur de la bande B traitée par l'appareil de grenaillage, la position en hauteur de la machine est ajustée. Par exemple, si après le traitement de 10 bandes (B) successives, l'appareil se trouve à une hauteur située au dessus d'une génératrice (avantageusement située dans un plan vertical tangent à la section ), la position de l'appareil sera abaissée pour s'étendre en dessous du niveau de la génératrice située dans un plan vertical tangent à la section.The apparatus is placed at a height substantially corresponding to the central axis of the substantially cylindrical or frustoconical section. The section to be treated is advantageously placed on a support comprising means for slow rotation of the section about a horizontal axis corresponding at least substantially to the central axis of the section. In the case of substantially frustoconical sections, it is advantageous to change the height of the apparatus substantially continuously or discontinuously. For example, after processing a corresponding section width of 5 to 15 times (for example 6, 8, 10 or 12 times) the width of the B-band processed by the blasting apparatus, the height position of the machine is adjusted. For example, if after the treatment of 10 successive strips (B), the apparatus is at a height above a generator (advantageously located in a vertical plane tangential to the section), the position of the apparatus will be lowered to extend below the level of the generator located in a vertical plane tangent to the section.
L'application de l'appareil contre la surface courbe est assurée grâce à la soufflante 15.The application of the apparatus against the curved surface is ensured by the blower 15.
Le déplacement horizontal de l'appareil est assuré par le déplacement du portique ou du pont roulant parallèlement à l'axe D.The horizontal movement of the device is ensured by the displacement of the gantry crane or crane parallel to the axis D.
Au lieu d'utiliser un portique ou un pont roulant, on aurait également pu utiliser un élévateur, un chariot élévateur ou une tour. Il est aussi possible de déplacer, dans le sens longitudinal, la section à traiter, mais en général il est plus commode de déplacer la machine de grenaillage que les sections de tour par exemple.Instead of using a gantry crane or overhead crane, an elevator, forklift or tower could also have been used. It is also possible to move the section to be treated in the longitudinal direction, but in general it is more convenient to move the shot blasting machine than the tower sections, for example.
Au lieu de traiter la section par des bandes circulaires successives et adjacentes (avantageusement avec un certain recouvrement), il est possible de traiter la surface sous forme d'une bande de traitement en hélice, dont le pas est inférieur à la largeur de la bande de traitement de l'appareil.Instead of treating the section with successive and adjacent circular strips (advantageously with a certain overlap), it is possible to treat the surface in the form of a helical treatment strip, the pitch of which is less than the width of the strip. treatment of the device.
Dans l'appareil représenté aux figures 1 à 5 , une seule soufflante 15 est utilisée. Il est clair que plus d'une soufflante à air peut être utilisée. Par exemple deux ou trois soufflantes peuvent être utilisées, lesdites soufflantes créant des flux d'air de sortie sensiblement parallèles.In the apparatus shown in Figures 1 to 5, a single fan 15 is used. It is clear that more than one air blower can be used. For example two or three blowers can be used, said blowers creating substantially parallel output air flows.
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2009
- 2009-08-19 BE BE2009/0509A patent/BE1018862A5/en not_active IP Right Cessation
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| RE | Patent lapsed |
Effective date: 20120831 |