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Procédé et machine pour le traitement superficiel d'objets au moyen dejets sous pression.
La présente invention concerne le traitement de la surface d'objets métalliques ou autres, à l'aide d'un jet sous pression, par exemple en vue de les dessabler, de les décaper ou de les peindre. Elle a pour but de rendre possible le travail à la machine, avec un rendement accru, quelle que soit la forme des pièces traitées, notamment quand elles ont un profil com- pliqué ou présentent des saillies de formes diverses, par exem- ple les poignées et les anses d'ustensiles en métal.
On connaît des dispositifs permettant de balayer la surface des objets en déplaçant devant eux la tuyère débitant le jet sous pression. Il est également connu de faire tourner les objets pendant la projection du jet afin qu'ils lui pré- sentent successivement toutes leurs faces. Toutefois ces dispo- sitifs ne conviennent que pour des pièces de forme plate ou
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cylindrique. Ils ne permettent pas de traiter efficacement, d'une manière uniforme, les pièces dont le profil comporte des courbes inflechies, des saillies ou des rebords masquant des parties de la surface à travailler.
Pour traiter des pièces de ce genre on a générale- ment recours au travail à la main, bien que celui-ci soit lent et coûteux et qu'il ne permette pas, comme le travail à la ma- chine de mettre les ouvriers à l'abri des poussières ou des vapeurs nuisibles produites au cours du travail.
Suivant l'invention on évite ces inconvénients et on rend possible le traitement rapide et régulier de pièces de profils divers en créant, entre l'objet à traiter et le jet sous pression un déplacement relatif tel que la zone d'impact du jet parcoure sur l'objet une trajectoire rencon- trant l'axe autour duquel l'objet est maintenu en rotation.
Ce déplacement peut s'obtenir en imprimant un mouvement d'avan- cement soit à l'objet en rotation, soit à la tuyère débitant le jet, soit aux deux a la fois. Quand l'objet a une forme sen- siblement plate, on peut maintenir immobile, à distance ap- propriée, le bras porte-tuyère préalablement orienté suivant l'angle voulu, et faire avancer l'objet de façon que la trajec- toire suivie par son centre de rotation coupe le jet sous pression, et que les parties de l'objet à atteindre se pré- sentent successivement sous le jet.
Quant l'objet a une forme concave ou convexe, il est préférable d'immobiliser temporai- rement le dispositif d'alimentation des objets et de rendre la tuyère mobile pour faire suivre à son embouchure le profil général de l'objet dans une direction radiale, c'est-à-dire passant par l'axe de rotation de l'objet sur lui-même.
Dans l'un et l'autre cas on peut, notamment pour le traitement d'objets de grand diamètre adjoindre à la pre- mière tuyère une seconde tuyère faisant avec elle un angle
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tel que son jet soit dirigé sur la périphérie de l'objet en rotation, là ou sa vitesse linéaire est la plus grande. Le débit des deux tuyères est réglable et chacune d'elles est orientable afin de permettre de modifier l'angle d'attaque du jet. La ou les tuyères sont montées dans une cabine close, avantageusement maintenue sous dépression, dans laquelle pénè- tre le dispositif d'alimentation, de préférence rotatif, et qui est munie d'une fenêtre permettant à l'ouvrier de surveil- ler l'opération de l'extérieur.
L'ouvrier étant ainsi à l'abri de l'action nocive des poussières ou vapeurs dégagées, le ris- que de maladies professionnelles est pratiquement éliminé.
Sur les dessins annexés qui représentent à titre d'exemples quelques formes d'exécution de machines à dessabler suivant l'invention :
Fig. 1 est une coupe horizontale suivant 1-1 (fig.2) et fig. 2 une coupe verticale suivant II-II (fig.l) montrant une machine pour le traitement d'objets de forme sen- siblement plate, mais pouvant présenter des saillies, comme les couvercles de casseroles.
Fig. 3 est une vue à plus grande échelle de la tuyère et de l'article traité.
Fig. 4 est une coupe verticale suivant IV-IV (fig.5) et Fig. 5 une coupe horizontale suivant V-V, et fig.6 une élé- vation de cô'té d'une machine pour le traitement extérieur d'ob- jets de forme convexe.
Fig. 7 est une vue en élévation et fig. 8 une vue en plan du mécanisme de commande de la tuyère dans une machine convenant au traitement intérieur d'objets concaves.
La machine représentée sur les figs. 1 à 3 comporte un plateau 1 porté par un arbre rotatif 2 monté dans des pa- liers 3 à côté d'une chambre ou cabine 4 dans laquelle pénè- tre à peu près la moitié du plateau. Le plateau 1 porte des
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supports rotatifs 5 dont les axes 6 sont mis en rotation à vitesse constante ou variable, par exemple par des moteurs 7 au moyen de courroies 8 actionnant trois supports 5 à la fois.
Des contacts non représentés peuvent être prévus pour assurer la mise en marche automatique des moteurs quand les supports qu'ils actionnent se trouvent dans la cabine.
Dans la cabine 4 est située la tuyère dessableuse 10 alimentéepar un tuyau 9. Au moyen d'une vis 11 la tuyère peut être calée en position réglable sur une tige 12 portée par un bras 13 articulé à l'extrémité d'un levier 14 calé sur un axe 15 muni d'un volant de manoeuvre 16. L'axe 15 traverse un axe tubulaire 17 également pourvu d'un volant 18 lequel, au moyen d'une transmission à chaîne 19, permet de modifier l'inclinaison du bras 13 sur le levier 14.
La tuyere 10 est orientée de manière que le prolon- gement de son axe rencontre la trajectoire X parcourue par les axes 6 de rotation des supports 5 sur lesquels les objets 0 à traiter sont fixés de manière appropriée, par exemple par emboîtement, par serrage ou par des moyens pneumatiques ou magnétiques.
Il y a, dans certains cas, avantage à ajouter une seconde tuyère 10' alimentée par un tuyau distinct 9' et réglable indépendamment de la tuyère 10. La tuyère 10' peut être montée sur un support distinct ou, comme représenté, sur l'axe 12 portant la tuyère 10, mais elle est inclinée à un angle différent afin que son jet atteigne la partie péri- phérique de la piece qui a été trai.tée par la tuyère 10. On obtient ainsi, sans ralentir l'avancement des pièces, une ac- tion aussi efficace à la périphérie qu'au milieu, malgré la. grande différence entre leurs vitesses respectives de dépla- cernent devant lejet.
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En. maniant les volants 16 et 18 on détermine la po- sition angulaire la plus favorable de la. ou des tuyères. Le plateau et les moteurs 7 étant mis en rotation, chaque objet 0 vient, d'abord en tournant, se présenter sous toutes ses faces à la gerbe abrasive sortant de la tuyère 10. La fig. 3 montre comment, au cours de son avancement dans le sens de la flèche, un couvercle 0 muni d'une poignée et d'une nervure circulaire est successivement frappé sur toutes les parties qui doivent être atteintes, sans que la position de la tuyère 10 doive être changée pendant le travail. Bien entendu la manoeuvre des volants 16 et 18 permet de changer cette position suivant la forme de la pièce. L'intensité du jet peut aussi être modifiée à volonté par les moyens habituels.
La pièce présente ensuite son bord au jet débité par la tuyère 10' qui complète le trai- tement de la partie périphérique dont le passage devant la tuyère 10 avait été très rapide.
Pendant le travail, la chambre est fermée du côté du plateau, par un rideau souple 20 ou de toute autre manière a.ppropri ée.
La. machine représentée sur les figs. 4 et 5 convient pour traiter des pièces de forme convexe telles que pots et casseroles. Elle comporte également une table 1 portant des supports rotatifs 5 qui)dans cet exemple sont actionnés indi- viduellement,. chacun'par un moteur 7. La tuyère 10 est portée par un bras coudé 21 calé sur un arbre horizontal 22 monté dans un palier 23 réglable en hauteur au moyen d'une vis 24 le long de la paroi de la chambre 4. Le bras 21 est formé d'un fer U recourbé dans lequel est logé le tuyau d'alimentation 9 de la tuyère 10 et celle-ci peut être réglée angulairement, par rapport à l'extrémité du bras 21, au moyen de deux vis 25, 26 qui permettent respectivement de fixer sa position autour de deux axes perpendiculaires entre eux.
Ce réglage angulaire
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peut aussi, si on le désire, être réalisé à distance par exemple à l'aide d'un câble Bowden. Au moyen d'un volant 27 on peut faire osciller l'arbre 22 de manière à faire passer le bras 21 et la tuyère 10 de la position en traits pleins à la position indiquée en traits pointillés sur la fig. 5. La transmission se fait au moyen de l'arbre 28, des pignons 29, 30 et de la chaîne 31.
La. distance entre la tuyère 10 et l'objet en cours de traitement se règle suivant les besoins en déplaçant à l'aide de la vis 24 le palier 23 guidé entre la cabine et la. paroi extérieure 32. Ce déplacement se faisant parallèlement à l'axe 6 de rotation de l'objet 0, le réglage n'influe pas sur la trajectoire que la gerbe abrasive doit parcourir sur l'objet. Pour permettre le mouvement de l'arbre 22, la paroi de la cabine est percee d'une ouverture 33, et la chaîne 31 passe sur un galet tendeur 34 lesté d'un contrepoids 35 (fig.6).
L'axe de l'arbre 22 se trouve ainsi toujours dans le même plan vertical que l'axe 6 de rotation du support 5 lorsque celui-ci est dans sa position de travail. En faisant passer le bras 21 de la position figurée en traits pleins à la position indiquée en traits pointillés (fig.-5),,on permet à la gerbe abrasive de suivre le contour de l'objet à dessa- bler depuis le centre jusqu'au bord. Dans cette machine le plateau 1 est actionné de façon intermittente.
La chambre 1 est munie d'une cheminée d'aspiration 36, d'une trémie collectrice 37 et d'un hublot ou regard 38.
La cheminée 36 est reliée à un ventilateur qui entretient dans la chambre 4 une dépression appropriée. La fermeture de la chambre pendant le travail, est assurée ici par des cloisons radiales 39 fixées au plateau 1 et formant un joint avec un tambour 40 solidaire des parois de la cabine.
Pour traiter des pièces de formes différentes, il
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suffit de modifier suivant le contour à suivre, le mode de suspension de la tuyère en veillant à ce que le prolongement de son axe vienne toujours couper la trajectoire suivie par le centre de rotation des pièces qui lui sont présentées. Dans .l'exemple des figs. 7 et 8, la tuyère 10 est serrée au moyen d'une vis 41 dans une pince 42 fixée elle-même, à l'inclinai- son voulue, par une vis 43 ou porte-tuyère 44, lequel est calé sur un axe 45 tourillonné à l'extrémité d'un levier oscillant 46. L'autre extrémité du levier 46 est calée sur un arbre 47 commandé par un volant 48.
L'arbre 47 peut tourner dans un arbre tubulaire 49 qui est lui-même commandé par un volant 50 et porte un pignon 51 lequel, au moyen d'une chaîne .52 et d'un pignon 53, permet de faire osciller l'axe 45 avec le porte- tuyère 44 dans l'extrémité du levier 46.
Le levier 46 forme un parallélogramme articulé avec des leviers 54, 55, de sorte qu'en manoeuvrant le volant 48 on imprime à la tuyère 10 des déplacements verticaux, tandis qu'en manoeuvrant le volant 50 on fait pivoter la tuyère 10 sur l'axe 45. La combinaison de ces deux mouvements permet de faire suivre par l'embouchure de la tuyère le profil d'une pièce concave, tout en maintenant cette embouchure à une distance sensiblement constante de l'objet à traiter.
L'objet 0 est, comme dans les exemples précédents, fixé sur un porte-objet rotatif 5 porté lui-même par un pla- teau ou un transporteur sans fin qui lui fait traverser la chambre de traitement.
Deux ou plusieurs tuyères peuvent être employées simultanément ou successivement dans des machines suivant les figs. 4 à 6 ou 7 et 8, de même que dans celle conforme aux figs. 1 à 3. D'autres mécanismes que ceux représentés peuvent évidemment être envisagés, dans le cadre de la présente inven- tion, pour commander les déplacements de la ou des tuyères ou --
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ceux des porte-objets suivant les besoins,tout en conservant les caractéristiques énoncées ci-dessus.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé pour le traitement superficiel des objets à l'aide de jets sous pression, caractérisé en ce que, la pièce a traiter étant mise en rotation, il est créé entre elle et le jet sous pression un déplacement relatif tel que la zone d'impact du jet parcoure sur la pièce une trajec- toire coupant l'axe autour duquel elle tourne.
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Method and machine for the surface treatment of objects by means of pressurized jets.
The present invention relates to the treatment of the surface of metallic or other objects, using a pressurized jet, for example with a view to removing sand from them, stripping them or painting them. Its aim is to make machine work possible, with increased efficiency, whatever the shape of the parts treated, in particular when they have a complicated profile or have protrusions of various shapes, for example the handles. and metal utensil handles.
Devices are known which make it possible to sweep the surface of objects by moving the nozzle in front of them delivering the jet under pressure. It is also known practice to make the objects rotate during the projection of the jet so that they successively present all their faces to it. However, these devices are only suitable for parts with a flat or
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cylindrical. They do not make it possible to treat effectively, in a uniform manner, the parts whose profile includes inflected curves, protrusions or edges masking parts of the surface to be worked.
Handwork is generally used to process parts of this kind, although this is slow and expensive and, like machine work, does not allow workers to be put down to work. 'shelter from dust or harmful vapors produced during work.
According to the invention, these drawbacks are avoided and the rapid and regular treatment of parts of various profiles is made possible by creating, between the object to be treated and the pressurized jet, a relative displacement such that the impact zone of the jet travels over the object a path meeting the axis around which the object is kept rotating.
This movement can be obtained by imparting an advancing movement either to the rotating object, or to the nozzle delivering the jet, or to both at the same time. When the object has a substantially flat shape, one can keep motionless, at a suitable distance, the nozzle-holder arm previously oriented according to the desired angle, and make the object advance so that the trajectory followed by its center of rotation cuts the jet under pressure, and that the parts of the object to be reached are presented successively under the jet.
When the object has a concave or convex shape, it is preferable to temporarily immobilize the device for feeding the objects and to make the nozzle movable to make its mouth follow the general profile of the object in a radial direction. , that is to say passing through the axis of rotation of the object on itself.
In either case, it is possible, notably for the treatment of objects of large diameter, to add to the first nozzle a second nozzle forming an angle with it.
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such that its jet is directed at the periphery of the rotating object, where its linear speed is greatest. The flow rate of the two nozzles is adjustable and each of them is adjustable in order to make it possible to modify the angle of attack of the jet. The nozzle (s) are mounted in a closed cabin, advantageously maintained under vacuum, into which the feed device, preferably rotary, enters and which is provided with a window allowing the worker to supervise the nozzle. operation from the outside.
As the worker is thus protected from the harmful action of the dust or vapors given off, the risk of occupational diseases is practically eliminated.
In the appended drawings which show, by way of examples, some embodiments of sand-removing machines according to the invention:
Fig. 1 is a horizontal section along 1-1 (fig. 2) and fig. 2 a vertical section along II-II (fig.l) showing a machine for processing objects of substantially flat shape, but which may have protrusions, such as pan lids.
Fig. 3 is a view on a larger scale of the nozzle and of the treated article.
Fig. 4 is a vertical section along IV-IV (fig.5) and Fig. 5 a horizontal section along V-V, and fig. 6 a side elevation of a machine for the external treatment of convex shaped objects.
Fig. 7 is an elevational view and FIG. 8 is a plan view of the nozzle control mechanism in a machine suitable for the interior processing of concave objects.
The machine shown in figs. 1 to 3 comprises a plate 1 carried by a rotary shaft 2 mounted in bearings 3 next to a chamber or cabin 4 into which approximately half of the plate penetrates. Tray 1 carries
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rotary supports 5 whose axes 6 are rotated at constant or variable speed, for example by motors 7 by means of belts 8 actuating three supports 5 at the same time.
Contacts (not shown) can be provided to ensure the automatic starting of the motors when the supports which they actuate are in the cabin.
In the cabin 4 is located the grit-removing nozzle 10 supplied by a pipe 9. By means of a screw 11 the nozzle can be wedged in an adjustable position on a rod 12 carried by an arm 13 articulated at the end of a lever 14 wedged on an axis 15 provided with a handwheel 16. The axis 15 passes through a tubular axis 17 also provided with a flywheel 18 which, by means of a chain transmission 19, makes it possible to modify the inclination of the arm 13 on lever 14.
The nozzle 10 is oriented so that the extension of its axis meets the path X traversed by the axes 6 of rotation of the supports 5 on which the objects 0 to be treated are fixed in an appropriate manner, for example by interlocking, by clamping or by pneumatic or magnetic means.
There is, in some cases, an advantage in adding a second nozzle 10 'supplied by a separate pipe 9' and adjustable independently of the nozzle 10. The nozzle 10 'can be mounted on a separate support or, as shown, on the nozzle. axis 12 carrying the nozzle 10, but it is inclined at a different angle so that its jet reaches the peripheral part of the part which has been treated by the nozzle 10. The result is thus, without slowing down the advancement of the parts , an action as effective at the periphery as in the middle, despite the. big difference between their respective speeds in front of the jet.
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In. by handling the wheels 16 and 18, the most favorable angular position of the. or nozzles. The plate and the motors 7 being set in rotation, each object 0 comes, first by rotating, to present itself on all its faces to the abrasive spray coming out of the nozzle 10. FIG. 3 shows how, during its advancement in the direction of the arrow, a cover 0 provided with a handle and a circular rib is successively struck on all the parts which are to be reached, without the position of the nozzle 10 being affected. must be changed during work. Of course, the maneuvering of the handwheels 16 and 18 makes it possible to change this position depending on the shape of the part. The intensity of the jet can also be modified at will by the usual means.
The part then presents its edge to the jet delivered by the nozzle 10 'which completes the treatment of the peripheral part, the passage of which in front of the nozzle 10 had been very rapid.
During work, the chamber is closed from the side of the tray, by a flexible curtain 20 or in any other appropriate manner.
The machine shown in figs. 4 and 5 are suitable for processing convex shaped parts such as pots and pans. It also comprises a table 1 carrying rotary supports 5 which) in this example are actuated individually. each by a motor 7. The nozzle 10 is carried by an angled arm 21 wedged on a horizontal shaft 22 mounted in a bearing 23 adjustable in height by means of a screw 24 along the wall of the chamber 4. The arm 21 is formed of a curved U-iron in which is housed the supply pipe 9 of the nozzle 10 and the latter can be angularly adjusted, relative to the end of the arm 21, by means of two screws 25, 26 which respectively allow to fix its position around two perpendicular axes between them.
This angular adjustment
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can also, if desired, be carried out remotely, for example using a Bowden cable. By means of a flywheel 27, the shaft 22 can be made to oscillate so as to cause the arm 21 and the nozzle 10 to pass from the position in solid lines to the position indicated in dotted lines in FIG. 5. The transmission takes place by means of the shaft 28, the pinions 29, 30 and the chain 31.
The distance between the nozzle 10 and the object being treated can be adjusted as required by moving with the aid of the screw 24 the bearing 23 guided between the cabin and the. outer wall 32. As this movement takes place parallel to the axis 6 of rotation of the object 0, the adjustment does not influence the path that the abrasive spray must travel on the object. To allow the movement of the shaft 22, the wall of the cabin is pierced with an opening 33, and the chain 31 passes over a tensioner roller 34 ballasted with a counterweight 35 (fig.6).
The axis of the shaft 22 is thus always located in the same vertical plane as the axis 6 of rotation of the support 5 when the latter is in its working position. By passing the arm 21 from the position shown in solid lines to the position shown in dotted lines (fig.-5), the abrasive spray is allowed to follow the contour of the object to be blasted from the center to 'at the edge. In this machine, the plate 1 is operated intermittently.
Chamber 1 is provided with a suction chimney 36, a collecting hopper 37 and a window or manhole 38.
The chimney 36 is connected to a fan which maintains a suitable depression in the chamber 4. The closure of the chamber during work is ensured here by radial partitions 39 fixed to the plate 1 and forming a seal with a drum 40 integral with the walls of the cabin.
To process parts of different shapes, it
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It suffices to modify according to the contour to be followed, the mode of suspension of the nozzle while ensuring that the extension of its axis always intersects the path followed by the center of rotation of the parts presented to it. In the example of figs. 7 and 8, the nozzle 10 is clamped by means of a screw 41 in a clamp 42 itself fixed, at the desired inclination, by a screw 43 or nozzle holder 44, which is wedged on an axis 45 journalled at the end of an oscillating lever 46. The other end of lever 46 is wedged on a shaft 47 controlled by a flywheel 48.
The shaft 47 can rotate in a tubular shaft 49 which is itself controlled by a flywheel 50 and carries a pinion 51 which, by means of a chain .52 and a pinion 53, makes it possible to oscillate the axis 45 with the nozzle holder 44 in the end of the lever 46.
The lever 46 forms an articulated parallelogram with levers 54, 55, so that by operating the flywheel 48 the nozzle 10 is imparted vertical movements, while by operating the flywheel 50 the nozzle 10 is rotated on the axis 45. The combination of these two movements makes it possible to cause the mouth of the nozzle to follow the profile of a concave part, while maintaining this mouth at a substantially constant distance from the object to be treated.
The object 0 is, as in the previous examples, fixed on a rotating object holder 5 itself carried by a plate or an endless conveyor which makes it pass through the treatment chamber.
Two or more nozzles can be used simultaneously or successively in machines according to FIGS. 4 to 6 or 7 and 8, as well as in that according to figs. 1 to 3. Other mechanisms than those shown can obviously be envisaged, within the framework of the present invention, to control the movements of the nozzle (s) or -
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those of the object holders as required, while retaining the characteristics stated above.
CLAIMS ---------------------------
1.- Method for the surface treatment of objects using pressurized jets, characterized in that, the part to be treated being rotated, there is created between it and the pressurized jet a relative displacement such as the area impact of the jet travels on the part a path intersecting the axis around which it turns.