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des qualités spéciales de sable à arêtes vives et entièrement exempt de poussière mais, avec l'utilisation de la présente invention, il est possible d'employer du sable commun bon marché, de quelque source que ce soit, sans inconvénient de poussière, et de réaliser avec un tel sable un décapage même plus rapide que celui qui est obtenu avec le meilleur sable actuellement disponible.
La poussière existant dans le sable commun a la propriété, dans les méthodes et les appareils du type antérieur, d'amortir l'action des particules aiguës sur la pièce. il a été trouvé que, même une minime teneur en eau ne supportera pas seulement les produits chimiques empêchant la rouille, mais elle réduit également le danger de silicose en décantant la poussière, et, comme le sable bon marché em- ployé dans le nouvel appareil coupe au moins aussi efficacement que le sable de qualité supérieure employé antérieurement, il est vrai.
semblableque le brouillard ou la vapeur passant par la tuyère de jet du dispositif présent provoque ce résultat en sàgrégeant la poussière et, en accroissant .sa masse et sa vitesse, d'assortir sa masse'et sa vitesse à celles des parti- cules plus grosses, ou encore, en éloignant laoussière du chemin des grosses particules ou en enveloppant les fines particules de sable dans un globule liquide.
Un autre but de 1 'invention réside dans des moyens pour un mélange rationnel des produits chimiques avec l'eau en proportions désirées et avec la précision nécessaire pour être acceptable au double'point de vue de l'économie et'du résultat.
Un autre but encore de l'invention est d'obtenir les avantages préci.tés avec, en même temps, une humidification suffisante de l'abrasif de façon à empêcher l'établissement d'une charge magnétique positive sur les objets en métaux ferreux qui sont traités, une telle charge étant un inconvé-
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nient, pour l'usinage aussi bien que pour l'essai magnéti- que au métal. Une telle charge est le résultat fréquent d'un jet de sable sec sur les métaux ferreux. @lle :;'existe pas ans le jet hydraulique de sable, mais celui-ci a d'autres désavantages évités par l'emploi de l'invention ici décrite.
L'invention réside dans une méthode de jet de sable consistant dans la générât-'on d'un jetde sable sec etla décharge de ce jet de sable contre la surface à nettoyer, caractérise par le fait t que les particules de sable dans un tel jet, sont, immédiatement avant leur décharge contre l'objet à nettoyer, uniformément recouvertes d'un liquide chargé de produits chimiques qui estintroduit dans le jet de sable en quantité prédéterminée et distribué uniformément.
L'invention consiste également en un appareil pour la réalisation de la méthode exprimée dans le paragraphe précédent, cet appareil consistant en un appareil à jet de sable pneumatique muni d'un tuyau d'introduction d'air et on tuyau connexion conduisant à 'une tuyère,caractérisé par la combinaison avec ceux-ci d'un mécanisme de pompage qui.
délivre le liquide chimiquement chargé à la tuyère , en un po'nt en avance par rapport au point de décharge de cette tuyère,ce mécanisme de pompage étant actionnable pneumati- quement au moyen d'une prise de pression sur la tuyauterie e d'amenée d'air, de façon à réaliser la manoeuvre automatique du mécanisme de pompage pendant l'opération de jet de sable.
Se référant maintenant aux dessins annexés :
Fig. 1 estune vue latérale en élévation des par- ties de l'appareil qui sont relativementfixes, et par les- quelles la tuyère est alimentée.
Fig. 2 est une vue à grande échelle montrant les appareils de tuyère en section longitudinale.
Fig. 3 est une section longitudinale au travers de la valve qui contrôle l'alimentation en liquide de la tuyère.
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Fig. 4 est une vue prise en section suivant la ligne 4-4 de là fig.2.
Fig. 5 est une vue prise en section suivant la ligne 5-5 de la fig.2.
Fig.6 est une vue de détail agrandie en section axiale au travers de la pompe à eau et du dispositif de mesure.
Fig. 7 est une vue à grande échelle en section axiale au travers de la pompe à, produits chimiques et du dispositif de mesure.
Les parties analogues sont repérées par les mêmes ré- férences dans les diverses vues.
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L'apparail montré à la fi.g. 1 est monté, pour la fa- cilité, sur une base 8 qui peut être traînée sur le sol comme un traîneau, ou portée sur le châssis d'un truck. Le dispositif représenté en 10 est un générateur commercial ordinaire de jet de sable. Il comprend un grand réservoir ou trémie 11 contenant le sable, et, un mélangeur 12 dans lequel se trouve' une vanne d'isolement (non représentée), actionnée par le levier 13. L'air, venant d'une conduite d'air comprimé 14, est introduit par la vanne principale 15 dans un tube 16 qui le conduit au générateur. Une partie de l'air passe par- le tuyau 17 au sommet.- du réservoir 11, et une autre partie de l'air passe par le tuyau 18 au mélangeur 12, duquel l'air et le sable entraîné sont fournis au tuyau souple 20 qui conduit à.la tuyère décrite ci-après.
Les détails du mécanisme ci- dessus ne sont nia indiqués ni décrits, pour la raison qu'ils ne sont pas compris dans l'invention, à l'exception d'un tube by-pass 21, communiquant, sous la àépendance d'une valve de mesure 210, par le tuyau souple 211, avec le tuyau souple de soufflage 20.
La vanne de mesure 210 est d'un type qui peut être : soie fermée complètement, soit ouverte d'une quantité pré- déterminée et très faible. A cause de l'introduction d'eau
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dans la tuyère d'une façon qui sera décrite plus loin, l'eau pourraits'accumuler dans la tuyère, se melanger au sable, le @ faire durcir etainsi bo ucher la tuyère, s'il n'existaitpas de by-pass, qui,quand la vanne commandée par le levier 13 est fermée, permet néanmoins le passage d'une quantité suffisante d'air au travers du tuyau souple 20 pour maintenir la tuyère ouverte et maintenir la circulation de l'eau dans la décharge de cette tuyère.
Sur un second socle amovible 22, sont montés un re- servoir à pression 23, une pompe à eau de mesure actionnée pnsumatiquement 24, une pompe de mesure à, produits chimiques actionnée pneumatiquement 25 etle réservoir d'emmagasinement des produits chimiques 26.
Le tuyau d'alimentation, en'; eau 27 communique avec le réservoir à produits chimiques 26 au moyen d'une vanne 28, maisseulement dans le but de faciliter le remplissage de ce réservoir par la dilution des produits chimiques qui y sont introduits. Le but principal de l'alimentation en eau 27 est d'alimenter la pompe 24 au moyen d'un tuyau'29 avec lequel le tuyau 27 communique par l'intermédiaire d'une vanne de régla- ge automatique de pression 30 et d'une vanne d'arrêt 31.
La vanne 30 se ferme automatiquement et est seulement maintenue ouverte par la press on de l'air admis dans sa chambre de contrôle 32 par un tuyau 33 issu d'un tuyau d'alimentation en air 34 communiquant avec letuyau principal à air 14. Quand la vanne de contrôle principale 15 est fermée, la vanne à eau 30 se ferme automatiquement. Quand la vanne de contrôle 15 est ouverte,la pression d' air ouvre également la vanne à eau pour mettre l'appareil en ordre, de marche.
Le tuyau 34 n'alimente pas seulement la chambre de contrôle 32 de la vanne automatique, mais aussi le réservoir à pression 3 et la pompe 24 respectivement au moyen des tuyaux 35 et36, ces deux tuyaux dépendant du contrôle de la vanne;
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de réglage ou de réduction 37..La vanne 37 peut être ajustée à un réglage fixé qui compensera automatiquement ou égalisera les- pressions suivant la longueur et le calibre des tuyaux 'souples utilisés dans les appareils, pour arriver à une pres- sion négative ou vide partiel au point où le liquide entre dans le canon en 87. Le tuyau 35 est. muni d'une vanne d'iso- lement normalement fermée, qui est ouverte seulement pour former-un matelas d'air suffisant dans le sommet du réservoir 23, contre lequel peuvent agir l'eau et les produits chimiques introduits dans ce réservoir.
La pompe 24, montrée en détail dans la fig.6 est également d'un dessin normal commercial, et ne sera décrite que brièvement. En supplément du tuyau d'admission d'air 36 et du tuyau d'admission d'eau 29 décrits précédemment, la pompe possède un tuyau 38 communiquant avec la pompe à pro- duits chimiques 25 et. un tuyau 39 qui.' sert de tuyau de déchar- ge d'air et qui, pour les buts descelle invention , conduit en un point situé. sous la surface@des produis chimiques du réservoir 26, de façon que, ce réservoir étant mis librement à l'atmosphère à sa partie supérieure, l'air s'échappant de l'extrémité noyée du tube 39 aère et mélange ces produits chimiques.
La construction et.le fonctionnement de la pompe pneumatique à eau sont comme décrits ci-après :
Dans la tête de commande 40 sont placées une vanne d'échappement d'air 41 et une vanne d'admission d'air 42 mon- tées sur la même tige 43 et relié.es à un diaphragme 44. Le diaphragme limite par ses faces opposées deux chambres 45 et 46. La chambre 46 communique par, un orifice 47 avec la con- dui.te d'échappement 48 qui conduit l'air dans le tuyau d'é- chappement 39. Cette même chambre 46, du côté, droit dudia- phragme, communique par' un conduit 49 (fig.6) avec une colon- ne tubulaire 50 et ainsi elle est soumi.se au contrôle de la valve 51 avec l'intérieur du corps de pompe 52.
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@e flotteur 53 glisse sur la colonne guide 50. A sa limite inférieure de mouvement, il actionne le levier 54 qui ouvre la vanne 51, cette vanne étant fermée par un ressort 55.
A sa limite inférieure de mouvement, le flotteur 53 bute aus- si contre un anneau 56 connecté par une tringle 57 avec le
58 levier!, lequel déplace la vanne spherique 59, qui est norrna- lement posée sur son siège par gravité pour couper la comma- nication entre le corps de pompe 52 et la chambre diaphragmée 45. La chambrediaphragmée 45 a une communication réduite par le jeu annulaire autour de la tige de vanne 45 avec la chambre d'admission 60.
Le corps 52 étant plein d'eau admise par le tuyau 29 soumis au contrôle de la vanne-d'arrêt 31, le flotteur est en contact avec lelevier 58, lequel sera ainsi déplacé de façon à permettre la fermeture duclapct 59. Lorsque le clapet est fermé, l'air filtrant, autour de la tige de soupape de la
45 chambre d'alimentation dans la chambre diaphragmée agira sur le diaphragme dans le sens de la fermeture de la vanne d'é- chappement d'air 41 etde l'ouverture de la vanne d'admission d'air 42, permettant ainsi l'écoulement de l'air de la conduite d'alimentation 36 vers la chambre d'sau 52 par le conduit 61.
La pression d'air exercée sur la surface de l'eau ex- pulsera celle-ci de la chambre 52 par le tuyau de décharge 62, en provoquant la descente du flotteur 53. Dans la position la plus basse, le flotteur ouvrira la valve 51 et le clapet 59 comme décritci-dessus, permettant à la pression dans la chambre ou réservoir 52 de s'exercer par la colonne 50 dans la chambre diaohragmée 46, équiliorant ainsi la pression clans leschambres 45 et 46 et permettant ainsi à la pressi on de l'air sur la vanne d'échappement de déplacer tout l'assem- blage de vanne versune position dans laquelle l'admission sera fermée et la vanne d'échappement 41 ouverte.
L'alimentation en eau sous pression par le tuyau 27 ouvrira alors le clapet d'arrêt 31 et entrera à la partie inférijeure du réservoir 52,
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déplaçait l'air qu'il contient par le conduit 61 et le tuyau de décharge 39 et élevant le flotteur jusqu'à un point où le cycle se répétera de la manière ci-dessus décrite.
Comme indiqué précédemment, l'air s'échappant de la pompe par le tuyau 39 est employé pour agiter les produits chimiques dans le réservoir 26.
La pompe à produits chimiques 25 est un dispositif à double piston ayant un cylindre à air 65 et un cylindre de pompage 66 dans lesquels sont respectivement placés les postons 67 et 68 connectés par la tige de piston 69. Le res- sort de tension 70 maintient 'normalement les pistons et la tige de liaison dans la position haute comme indiqué dans la fig.7. Le tuyau 65 communique avec le cylindre à air 65, au- dessus du piston 67.
Les deux cylindres sont mis à l'air libre, entre les deux pistons, par un conduit 71. Le produit chimique du réservoir 26 est admis par le tuyau 72 contrôlé par un clapet de retenue 73 et est refoulé par le tuyau '14 contrôlé par un.clapet de retenue 75, ce tuyau 74 conduisant au tuyau d'échappement 62 de la pompe à eau et de là communi- quant par le tuyau 76. avec le réservoir à pression 23.
Dans la pratique actuelle, la pompe à eau refoule 2 1/2 gallons d'eau à chaque opération et la pompe à produit' chimique déplace 1/4 pint de produit à chaque opération, il est bien entendu que, naturellement, la pompe à eau 24 peut être utilisé.e pour pomper tout solvant convenable ou tout produit chimique agissant contre la rouille, le terme "eau" étant employé. ici dans un but de description, et n'étant donc pas limitatif.
Il apparait de ce qui précède, que le fonctionne- ment de la pompe à produit chimique est entièrement automa- tique, étant commandé- par la pompe .:à 'eau. Quand l'air est admis dans la chambre d'eau 52 pour expulser l'eau qui s'y trouve, la pression d'air est. communiquée par le tuyau 38
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au cylindre à air 65 de la pompe à produit chimique, fa@@ forçant ainsi le piston 67 à se déplacer vers le bas, mouve- ment par lequel le piston 68 expulse la charge de produis chimiques du cylindre de pompage 66 de la pompe à produit chimique. Ainsi, leproduit chimique et l'eau s'écoulent tous les deux respectivement par les tuyaux 62 et 74 dans le tuyau
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76 et, de là.
dans le réservoir d'emmagasinement 23 dans le- quel le mélange est emmagaziné sous un matelas d'air à une pression approximative de 20 livres qui est confine au sommet de ce réservoir.
Quand la vanne d'échappement 41 de la pompe à eau estouverte pour libérer la pression d'air dans le réservoir 52, la pression sur le piston 67 de la pompe à produit t chi-
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inic1e est également libérée par le tuyau 38, et le ¯= s ton 70 relève l'assemblage des postons de la pompe pour introduire une nouvelle charge de produits chimiques par le tuyau 72 et le clapet 73 dans le cylindre de pompage 66.
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A partir du fond du réservoir d'emmagasin:.ament 23, un tuyau à liquide 77 conduit à un d sposi.t5 ± atomiseur placé dans la tuyère, sous le contrôle d'une vanne à diaphragme 78 qui est montrée en détail à la fig.3. Quoique cette vanne
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so"t de fabrication courante, il est Emportant .'8tilser une vanne de ce type général car aucune autre vanne n'a donné satisfaction comme exempte d'obstruction dans un dis- positif où du sable est stilisé.Cette vanne a un passage
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d'vntrée en 79 et un passage de sortie en '/9' lntre lesquels se. trouve une séparation 80 contre laquelle le oaphré\6me 81 peut être forcé de s'aopuyer sous l'action d}une v; s gaza Le 1<qu4de adm-s par le buyau /7 sous le contrôle de la vanne 78 est amené par un raccord 8/ci: à 1' i fitéi?;
ear de la partie servant de poignée 85 à la tuyère. Al' Ül t.0ri¯8 ur de cette poignée, se trouve, eu face du raccord, un manchon 86
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ayant un canal annulaire périphérique formant, avec la poignée un passage fermé par lequel l'eau est distribuée à une série annulaire d'orifices 87 par lesquels l'eau peut passer du man- chon 86 dans la chambre annulaire de mélange 88.
Un dispositif spéxial 90, fixé à l'extrémité du manchon 86, avec une portion tubulaire 91 s'étendant axialement dans le manchon 86 guide le jet de sable. Le trou intérieur 92 tra- versé par le jet de sable est fraisé en 95 pour- former une entrée conique. A l'extérieur, le dispositif est effilé près de son extrémité de sortie en 96. Le diamètre du trou varie suivant le calibre de la tuyère . En première approximation, son diamètre est approximativement le double de celui de la tuyère. Par exemple, on peut employer un dispositif avec un trou de 3/4" avec une tuyère de 3/811, et un dispositif avec .un trou de 5/8" avec une tuyère de 1/411 à 5/16".
La tuyère proprement dit'e, comme indiqué en 97, est d'une forme normale. Elle est cependant pourvue d'un dispo- sitif pour montage interchangeable sur le tube poignée 85.
Dans ce but, le tube tuyère 97 est muni d'une collerette 99 d'un diamètre extérieur tel qu'elle puisse pénétrer dans le tube poignée 85. A son extrémité, le tube poignée est muni d'un écrou annulaire 100 et, entre cet écrou et la collerette 99 s'interpose un manchon en caoutchouc qui est comprimé, quand l'écrou est. serré à l'extrémité du tube 85. Le manchon de aaoutchouc ne sert pas seulement pour maintenir le tube de la. tuyère 98 en position, mais il sert également de bourrage pour prévenir les fuites, tout en permettant un changement immédiat de tuyères.
Il n'est pas nécessaire d'utiliser des outils, car la pression qui peut être exercée par le serrage à la main de l'écrou 100 est entièrement propre à maintenir la tuyère en place et à déformer le bourrage en caoutchouc dé façon à rendre le dispositif adéquatement étanche.
Le trou
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antérieur denE' 10 tige de tuyère 98 est fraise pour former une entrée conique ou chambre de mélange en 102, qui est
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maintenue dans un rapport conv-nable avec l'extrémité effilée 96 du d spos7.t7 i 91 par la pression de contact entre la col- lerette 99 etl'extrémité du manchon 86. L'air e'.,le sable passant dans l'intervalle entre le dispositif 91 et le tube de tuyère 98 aspirent dans le courant le brouillard d'eau traitée chimiquement qui a été introduite par les fines ou- vertures 87 dans l'espace annulaire 88.
Comme expliqué précédemment, pendant toute la du- rée de la période pendant laquelle l'appareil est en marche.,
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une petite quantité d'air by-passée par le tube flexible 21î s'écoule continuellement par la tuyère, que le courant pi fi;n- c'?pal d'air et 6e sable passe ou non. Cette quantité relati- vement faible d'air est suffisante, pour n104 nteni r l'aspira- tion d'eau hors du passage annulaire 88, dans toute circons- tance, évitant ainsi, toute accumulation d'eau dans la poignée
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et tendant également à prévenir le' boctltl';e pGr le s;>1:>ie des orifices de passage d'eau.
En -1l1"(,ro'.-lant les produits ch:in1lqul3f1 dans le courant pne;lïil2tCluB de sable avant la décharge de ce dernier, on assure e 1e mélange complet du produit chimique avec le sa- ble :-'.ili.rC;:?t'. par 'Le jet, de manière que cnaque part-'cule de sable soi t un support pour le proc':1" 1:, ch;mi que ii> :1D;:.:ent da la décharge; assurant a'ns-' le :fla¯T=.iixc;zt de la surface f'¯-.0'i7- {lee par 1. sable par le jor.oà#:1 chil:qU8, 3. l'"l#ta:l-;:' où elle as décapée.
Les 'Droduts chimiques protecteurs ou a:::lti-110:ljllco psuvent varier su.! V,3t 1(,8 CO;¯d t Jl,'. au travail. Pour le nettoyage de ¯..2CGS C:'OC^8¯" forgées ou moulées, c:t psiur d'autres tl'élVé.1JX , la préparation suivante a été employée avec succes. 11e est constituée ;' an mélange dans 100 gallons d'eau de 3.à 5 ouncesde la préparation suivante :
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Phosphate trisodique 100-livres Oxyde de zinc (employé seulement quand l'eau utilisée est alcaline) 2 " Bichromate de sodium neutre (plus employé pour-la peinture des vieux aciers et moins 1. .pour les neufs) 4 à 6 livres Phosphate de plomb 1 livre Chaux chimiquement pure (moins employée pour les aciers neufs que pour les vieux) 6 à 10'livres.
Utilisant une tuyère de 5/16",un dispositif eta- bli suivant la présente invention déchargera environ 450 Ibs. de sable par heure dans 80 pieds cubes d'air par minute à une pression de 90 1bs.,mais il exigera seulement 15 gal- lons d'eau ou de liquide anti-rouille ou moins à l'heure.
Comparé avec les jets de sable pneumatiques connus antérieurement, cette faible quantité d'eau ou de liquide antirouille convient pour précipiter la poussière, suppri.- mant ainsi pratiquement complètement le danger de silicose. il rend ainsi le jet beaucoup plus efficace. Le sable ordi- nairement employé dans le jet de sable coûte approximative- mert # 7?50 par tonne. Dans les appareils ici divulgués) i'1 est possible d'employer du sable coûtant approximativement # 2,50 par tonne, avec des résultats égaux ou meilleurs.
Comme dit précédemment, ces meilleurs résultats proviennent en part.ie du faitque l'eau agglomère les particules de possière en y adhérant, en leur donnant ainsi une plus grande vitesse, mais, plus probablement parce qu'elle les enlève complètement du jet en les empêchant ainsi de ma- te@asser les sections coupantes des particules plus lourdes et plus aiguës.
Cela décent un problème quand la quantité d'eau ou de liquide antirouille employés n'est pas la même que celle desdéchet. Les produits chimiques sont apportés à la pièce
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et opposés, sur sa surface sans être lavés par une quantité
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d'eau ûe =m4:nÇage , Là où de s faibles quantités d'eau sont employées, il est possible ;'incorporer les produits chimiques au jetde sable, alors qu'autrementil ne serait pas possi-
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ble d'Lg'rr ainsi, le coût devenant p:'oh-1b-1ti:;:' .
En mélangeant les produite c1;..!rn-Í ques au sable, on assure le traitement de la surface à 'L'instant où la pellicule est enlevée, en ne laissant ainsi aucun intervalle de temps enre le nettoyage et le polissage de la surface et le traitement de celle-ci
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pour en prévenir l'oxydation. 0nôbtsent ainsi des surfaces plus brillantes et réS'0tant oe façon plus permanente à la r>oùlîe que celles qu'on a pu obtenir jusqu'à présent.
L'appareil a été employé dans des régions où l'eau est rare. Quoique le ô'"pos-1.ViÍ' : t=ï se actuellement environ 15 galloY'8 d'eau à 1'. heure quand une tuyère de ,= /8" est t (:.11'.- j710y'-E', on .-)0'?:Y'2.'' CO.1S;Ç;x''r 25 'd1.10't'.C. 6 l'heure comme é i ; n une faible quantité pour une telle tuyère, eu. ard à la précédente cJ-e8cT-)t.orlo Une CkL181t ,it2 plus grande crée- rait des problèmes de disposition ,de ôi.s¯>flîlLayj; de prod¯ts chimiques et rsn6rat le I'â i,l:l¯:22i, chimique i::0':7s efficace.
Il doit évidemment être bien entendu. que par référence à la quantité d'eau déchargée par la tuyère, on se: réfère à l'eau traitée chimiquement et emmagasinée sous pression dans le réservoir 23.
Il apparaîtra à ceux qui sont experts dans la pra- tique que. la procédé décrit ci-dessus n'implique pas un jet
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de '-é101:. hydraulique suivant la signification donnée jastlu'à présent à ce terme. La petite quantité d'eau employée se trouve sous forme d'un fin brouillard el'air comprimé est toujours employé pour fournir l'impulsion par laquelle le jet de sable est réalisé.
La méthode de jet de sableici décrite estpropre
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au nettoyage de parties métalliques fragiles ou de faibles
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dimensions sans les courber ou les plier, et elle évite la génération de chaleur dans les objets nettoyés, comme cela résulte communément du décapage au jet de sable sec, ceci étant particulièrement important lorsque le traitement est 'appliqué à des matériaux à point de fusion bas qui pourraient se'ramollir et fondre quand ils sont chauffés.
Le traitement fourni par la méthode de cette inven- tion est également important car il éloigne complètement les huiles et graisses étrangères des objets traités et donne à ces objets des surfaces décapées en même temps qu'il les rend réfractaires à la rouille pour une durée substantielle, si bien'qu'ils n'exigent pas une peinture immédiate pour leur protection. Cette méthode est, de plus, avantageuse, car ellepeut être utilisée avec succès sur des surfaces humides sans exiger le séchage préalable de ces surfaces alors que c'était antérieurement nécessaire avec le jet de sable ordinaire.
La méthode de cette invention est de plus avanta- geuse pour le nettoyage du béton, de façon que du bé.ton neuf additionne à celui-ci donne comme résultat un lieu ou union plus solide et imperméable à l'eau.
L'abrasif, y compris la ppussière, est confiné par l'humidité dans le voisinage immédiat de la pièceet ne flot- te pas dans l'air, mais tombe sur le sol autour de l'objet et y reste.
Revendications.
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