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PROCEDE DE SABLAGE ET PISTOLET POUR LA MISE EN OEUVRE DU DIT PROCEDEo
On sait que les abrasifs naturels utilisés pour le décapage en plein air de pièces métalliques au moyen de l'air comprimé sont les sables de rivière, le sable de quartz, le silex, le grès, les galets de mers concassés. Malgré le tamisage de ces matériaux, ceux-ci provoquent des poussiè- res gênantes pour le voisinage et malsaines pour les ouvriers sableurs. De plus, la surface fraîchement décapée par le sablage à sec est sujette à se.-re- couvrir de rouille même si 1'atmosphère ne présente qu'une légère humidité.
La présence d'humidité dans l'abrasif qui a l'inconvénient de provoquer des arrêts intempestifspendant les opérations par une distribution irrégulière du sable active encore plus la formation de rouille sur les surfaces traitées.
Aussi, pour parer à cette oxydation par trop rapide est-il indiqué de ne procéder aux opérations de sablage que par temps sec, avec du sable sec, et de protéger sans tarder la surface traitée par l'application d'un vernis antirouille ou de métalliser à froid au moyen d'un pistolet spécial.
Sachant que 1'abrasif humide possède un plus grand pouvoir d'abra- sion qu'à l'état sec et que la surface traitée pourrait être protégée contre la rouille par un liquide anti-corrosif injecté sous pression dans le jet de sable à la sortie du pistolet, le but de l'i.nvention est de réaliser un appareil de sablage remplissant les conditions précitées.
Or le procédé de sablage proposé s'est avéré très efficace, supérieur au procédé à sec, tout en montrant que les consommations en sable et en air comprimé se trouvaient - à travail égal - inférieures dans de très fortes proportions. De plus, la formation instantanée d'un sel ferrique insoluble par l'action du liquide anti-corrosif sur le métal décapé retardait considérablement l'oxydation, ce qui permet de sabler par temps humide.
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L'objet de la présente invention se rapporte donc à un procédé de sablage au moyen d'un pistolet constitué par un éjecteur, genre Giffard (1852) dans lequel l'air comprimé qui traverse la buse de lancement et le corps de l'appareil crée dans ce dernier un vide provoquant l'aspiration de l'abrasif qui est ainsi acheminé jusqu'à l'éjecteur par une tubulure montée à l'arrière de l'appareil pour être projeté par la buse de sablage contre la surface à traiter, caractérisé en ce que l'intérieur du corps de l'éjecteur qui a la forme d'un double tronc de cône, la grande base étant commune, renferme le distributeur d'air avec la buse de lancement, et un injecteur de liquide de forme annulaire laissant échapper par une série d'orifices, disposés concentriquement, un liquide anti-corrosif sous pression,
le tout agencé de telle fagon que ledit liquide humidifie toutes les particules d'abrasif sortant de l'éjecteur.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil permettant la mise en oeuvre du procédé de sablage selon l'invention.
La fig. 1 est la coupe longitudinale du pistolet.
Les figs 2 à 5 représentent le distributeur d'air avec la buse de lancement.
Les figs 6 et 7 représentent le dispositif aspirateur d'abrasif monté au bas du récipient à abrasif et relié au pistolet par une tubulure souple.
Le pistolet de sablage suivant la fig. 1 possède un éjecteur comportant -un corps métallique 1 alésé tronconique sur une certaine longueur, fermé à l'avant par la flasque 4 et à l'arrière par la flasque 2, chacune de ces flasques étant percée en son milieu selon l'axe x-x'. Un trou évasé en forme de tronc de cône qui se trouve aménagé dans la flasque 4 sur une certaine profondeur et en prolongement de la partie tronconique du corps 1 constitue la tuyère de l'éjecteur. Cette dite tuyère est prolongée suivant l'axe x-x' d'un évidement cylindrique dans lequel vient se loger le culot de la buse de sablage constituée par le fourreau 12 qui enserre le canon en carbure de tungstène 13.
De son côté, la flasque 2 qui est vissée ou soudée à la tubulure 3 ferme l'arrière du corps 1 en retenant dans celui-ci le distributeur d'air 6 et la buse de lancement 10. In vis 7a bloque la pièce 6 dans une position invariable. Cette dite pièce 6 présente à l'arrière deux ouvertures jumelées 11 et 11' laissant entre elles une paroi dans laquelle est aménagé le canal 9 qui communique en son milieu avec la buse de lancement 10, montée selon l'axe x-x', soit au (,entre de la tuyère 7. Le bouchon 6' (fig. 5) dont les extrémités sont coniques facilite l'entrée du sable par les ouvertures 11 et 11' ainsi que l'air comprimé passant dans la buse 10 par le canal 9.
La tubulure 3 porte une ouverture 30 de ferme allongée que l'on peut recouvrir à volonté tout ou en partie par un manchon tournant 21, également pourvu d'une ouverture de même grandeur, mettant l'intérieur de la tubulure 3 en communication avec l'atmosphère. La tubulure 3 de l'appareil est reliée à une tubulure souple 23 de préférence en caoutchouc, dont l'autre extrémité aboutit au suceur monté sur le récipient à abrasif.
Selon les figs 6 et 7, le tuyau 23 est. en communication avec le récipient 25 contenant l'abrasif 26 par le té à la@@uette 24 monté à demeure sur le récipient 25. Ce dit té 24 est surmonté du tuyau 27 dont la partie supérieure filetée qui est reccuverte du bouchon à vis 29 présente une fente 28, laissant une ouverture 30 réglée à volonté par ledit bouchon 29. Cette ouverture 30 permet de mettre les tuyaux 23 et 3 ainsi que la chambre à vide de l'éjecteur en communication avec l'atmosphère. La pièce 32 fixée à l'intérieur du tuyau 27 réduit la section de celui-ci en ne laissant qu'un espace annulaire 33 par lequel l'air peut circuler.
La chambre annulaire 8 de l'éjecteur aménagée entre le corps 1 et le distributeur 6 (fig. 1) est reliée à la source d'air comprimé par l'inter-
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médiaire d'un robinet non représenté sur le dessin au moyen d'une conduite souple en caoutchouco
La buse de sortie constituée par le fourreau 12 dans lequel est enserré le canon 13 en carbure de tungstène s'engage en partie dans l'évide- ment aménagé dans la partie cylindrique filetée de la flasque 4 de telle fa- çon que la partie inférieure du canon 13 vienne buter sur l'extrémité de la tuyère 7 dont l'ouverture de sortie est la même que celle du canon.
Pour un canon normal de 8 rm de diamètre et une buse de lancement de 3,5 mm, le rapport des sections étant de 5 : 1, le vide est d'environ 600 gr/cm2. par cette très forte dépression, le courant d'aspiration est ample- ment suffisant pour amener au pistolet la quantité d'abrasif qui lui est né- cessaire pour assurer son bon fonctionnement.
Quand à l'injecteur de liquide,selon fige 1, il comporte un corps creux de forme annulaire vissé sur la partie cylindrique filetée de la flas- que 4 de l'éjecteur. Ce corps creux 14 donne passage en son milieu à la buse de sortie retenue par ledit corps dans l'évidement cylindrique de la flasque
4. L'intérieur 15 dudit corps 14 communique, d'une part, avec l'extérieur par lintermédiaire d'un robinet non représenté sur le dessin et, d'autre part, par les conduits 18 et 19 aménagés dans la flasque distributrice 16 fixée par des vis ou autre moyen au corps 14. Les conduits 19 et les orifices respectifs sont dirigés sous un angle déterminé vers le point 0 qui tombe exactement sur l'axe x-x', soit au milieu du jet d'abrasif à la sortie de l'éjecteur.
Le liquide à injecter L arrive en pression dans le corps creux 14, pression correspondant à celle de l'air comprimé arrivant dans l'éjec- teur.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :
En tenant l'appareil dans les mains après avoir préalablement relié celui-ci aux sources abrasif, air comprimé et liquide anti-corrosif, il suffit d'ouvrir les robinets pour que ledit appareil entre de suite en fonction. L'air comprimé sort de la buse de lancement 10 pour s'écouler dans la buse de sortie 12; par le vide qui se produit dans la chambre bi-conique, il se crée instantanément un violent courant d'air dans les tubulures 3 et 23, l'air aspiré passant par les ouvertures jumelées 11 et 11'.
Sous l'effet du vide et du courant d'air dans la conduite, l'air atmosphérique pénètre par le trou 30 (figo 6), longe la paroi intérieure du tuyau 27 par l'espace annulaire 33, vient frapper la languette du té pour être ensuite aspiré dans la conduite 23 en entraînant avec lui de l'abrasif. Par le trou aménagé sur la languette, l'air atmosphérique venant de l'ouverture 30 s'engouffre en partie dans celui-ci pour pénétrer dans l'abrasif dont une partie s'appuie derrière la languette. Ce courant d'air désagrège la masse d'abrasif et facilite son aspiration.
L'abrasif ainsi acheminé se déjecte dans la chambre à vide en passant par les ouvertures jumelées 11 et 11' pour être ensuite dirigé par la tuyère 7 vers la buse de sortie 12/13 où, mélangé à l'air comprimé venant de la buse de lancement 10,il est projeté contre la surface à traiter après avoir pris une grande vitesse dans ladite buse de sortie.
Le débit d'abrasif dépend du débit de l'air comprimé. Or, ce réglage de débit s'effectue au moyen du manchon tournant 21 qui permet de faire rentrer l'air atmosphérique dans l'appareil par la tubulure 3. On casse donc plus ou moins l'aspiration par une rentrée d'air dans la conduite (voir "Le- çons de Physique, J. BASIN, 3ème édition, page 126).
Si l'aspiration est insuffisante, les tubulures risquent de s'engorger et compromettre le bon fonctionnement de l'éjecteuro Il est donc nécessaire de régler le débit d'abrasif à sa source, soit au départ de récipient en agissant sur le bouchon de réglage 29 qui permet l'entrée de l'air en établissant un courant plus ou moins intense dans la tubulure 23.
Lorsqu'une grande puissance de jet est demandée,on utilise, la sableuse constituée par un récipient fermé dans lequel l'abrasif qu'il contient est chassé par une pression d'air dans le pistoleto Le pistolet, objet
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de l'invention, peut sans autre être utilisé. Il suffit de le relier directement à la sableuse.
Si le débit devient irrégulier par suite d'une trop grande distance entre la sableuse et le pistolet, il suffit de rétablir le passage de l'air comprimé dans l'éjecteur pour créer l'aspiration nécessaire de façon à vaincre la perte de vitesse de l'abrasif dans la tuyauterie,
Quant à l'injecteur à liquide anti-corrosif humidifiant le sable à la sortie de l'éjecteur, il suffit d'cuvrir le robinet non représenté sur le dessin, pour que le liquide qui provient d'un récipient sous pression gagne la chambre 15, les canaux 19 et leurs orifices respectifs pour être chassé., vers un point commun du jet d'abrasif.
Le récipient de liquide "sous pression" pourrait être remplacé par un récipient ordinaire dont le liquide parviendrait à la chambre 15 au moyen d'un éjecteur ad hoc fonctionnant à l'air comprimé qui serait dérivé de la conduite arrivant à l'éjecteur.
Dans certaines opérations de sablage, la pièce à traiter doit être préalablement dépoussiérée. Dans ce cas-la, il suffit de casser l'aspiration d'abrasif par le manchon tournant 21 pour que l'appareil fonctionne comme souflette. Cette propriété de l'appareil, selon l'invention, peut également être utilisée pour le séchage de la partie traitée avant l'application de la peinture.
En utilisant la soufflette et l'injecteur à liquide, l'appareil peut servir de vaporisateur.
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SANDBLASTING PROCESS AND GUN FOR IMPLEMENTING THE SAID PROCEDURE
It is known that the natural abrasives used for the stripping in the open air of metal parts by means of compressed air are river sands, quartz sand, flint, sandstone, crushed sea pebbles. Despite the sieving of these materials, they cause dust that is bothersome for the neighborhood and unhealthy for the sandblasting workers. In addition, the surface freshly etched by dry sandblasting is prone to rust even if the atmosphere shows only slight humidity.
The presence of humidity in the abrasive which has the disadvantage of causing untimely stops during operations by an irregular distribution of the sand further activates the formation of rust on the treated surfaces.
Also, to avoid this excessively rapid oxidation, it is advisable to carry out sanding operations only in dry weather, with dry sand, and to protect the treated surface without delay by applying an anti-rust varnish or cold metallize using a special gun.
Knowing that the wet abrasive has a greater abrasive power than in the dry state and that the treated surface could be protected against rust by an anti-corrosive liquid injected under pressure into the sandblast at the bottom. output of the gun, the aim of the i.nvention is to provide a sandblasting apparatus meeting the above conditions.
However, the proposed sandblasting process has proved to be very effective, superior to the dry process, while showing that the consumption of sand and of compressed air was found - for equal work - to be lower in very high proportions. In addition, the instantaneous formation of an insoluble ferric salt by the action of the anti-corrosive liquid on the pickled metal considerably delayed oxidation, which makes it possible to sand in wet weather.
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The object of the present invention therefore relates to a sandblasting process by means of a gun consisting of an ejector, of the Giffard type (1852) in which the compressed air which passes through the launch nozzle and the body of the apparatus. creates in the latter a vacuum causing the suction of the abrasive which is thus conveyed to the ejector by a pipe mounted at the rear of the device to be projected by the sandblasting nozzle against the surface to be treated, characterized in that the interior of the body of the ejector which has the form of a double truncated cone, the large base being common, encloses the air distributor with the launch nozzle, and a liquid injector of the form annular letting escape through a series of orifices, arranged concentrically, an anti-corrosive liquid under pressure,
the whole arranged in such a way that said liquid moistens all the abrasive particles coming out of the ejector.
The accompanying drawings show, by way of example, an embodiment of an apparatus allowing the implementation of the sandblasting process according to the invention.
Fig. 1 is the longitudinal section of the gun.
Figs 2 to 5 show the air distributor with the launch nozzle.
Figs 6 and 7 show the abrasive suction device mounted at the bottom of the abrasive container and connected to the gun by a flexible tubing.
The sandblasting gun according to fig. 1 has an ejector comprising -a metal body 1 frustoconical bore over a certain length, closed at the front by the flange 4 and at the rear by the flange 2, each of these flanges being pierced in its middle along the x axis -x '. A flared hole in the form of a truncated cone which is located in the flange 4 to a certain depth and as an extension of the frustoconical part of the body 1 constitutes the nozzle of the ejector. This said nozzle is extended along the axis x-x 'by a cylindrical recess in which the base of the sandblasting nozzle formed by the sheath 12 which encloses the tungsten carbide barrel 13 is housed.
For its part, the flange 2 which is screwed or welded to the tube 3 closes the rear of the body 1 by retaining therein the air distributor 6 and the launch nozzle 10. In vis 7a blocks the part 6 in an invariable position. This said part 6 has at the rear two twin openings 11 and 11 'leaving between them a wall in which is arranged the channel 9 which communicates in its middle with the launch nozzle 10, mounted along the axis x-x', either at (, between the nozzle 7. The plug 6 '(fig. 5), the ends of which are conical, facilitates the entry of the sand through the openings 11 and 11' as well as the compressed air passing into the nozzle 10 through the channel 9.
The pipe 3 carries an elongated farm opening 30 which can be covered at will, all or in part by a rotating sleeve 21, also provided with an opening of the same size, putting the inside of the pipe 3 in communication with the tube. 'atmosphere. The tubing 3 of the apparatus is connected to a flexible tubing 23, preferably made of rubber, the other end of which ends in the nozzle mounted on the abrasive container.
According to figs 6 and 7, the pipe 23 is. in communication with the container 25 containing the abrasive 26 by the tee at the @@ uette 24 permanently mounted on the container 25. This said tee 24 is surmounted by the pipe 27, the threaded upper part of which is covered by the screw cap 29 has a slot 28, leaving an opening 30 adjusted at will by said plug 29. This opening 30 makes it possible to put the pipes 23 and 3 as well as the vacuum chamber of the ejector in communication with the atmosphere. The part 32 fixed inside the pipe 27 reduces the section thereof leaving only an annular space 33 through which the air can circulate.
The annular chamber 8 of the ejector arranged between the body 1 and the distributor 6 (fig. 1) is connected to the source of compressed air by the inter-
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medial of a valve not shown in the drawing by means of a flexible rubber pipe
The outlet nozzle formed by the sleeve 12 in which the tungsten carbide barrel 13 is clamped partially engages in the recess made in the threaded cylindrical part of the flange 4 in such a way that the lower part of the barrel 13 abuts on the end of the nozzle 7, the outlet opening of which is the same as that of the barrel.
For a normal 8 rm diameter barrel and a 3.5 mm launch nozzle, the section ratio being 5: 1, the vacuum is about 600 gr / cm2. by this very strong depression, the suction current is amply sufficient to supply the gun with the quantity of abrasive which is necessary for it to ensure its correct operation.
As for the liquid injector, according to fig. 1, it comprises a hollow annular body screwed onto the threaded cylindrical part of the flange 4 of the ejector. This hollow body 14 gives passage in its middle to the outlet nozzle retained by said body in the cylindrical recess of the flange.
4. The interior 15 of said body 14 communicates, on the one hand, with the outside via a valve not shown in the drawing and, on the other hand, through the conduits 18 and 19 arranged in the distributor flange 16. fixed by screws or other means to the body 14. The conduits 19 and the respective openings are directed at a determined angle towards the point 0 which falls exactly on the axis x-x ', ie in the middle of the abrasive jet at the ejector outlet.
The liquid to be injected L arrives under pressure in the hollow body 14, a pressure corresponding to that of the compressed air arriving in the ejector.
The operation of the device is as follows:
Holding the device in your hands after having previously connected it to the abrasive sources, compressed air and anti-corrosive liquid, it suffices to open the taps for said device to immediately start working. The compressed air leaves the launch nozzle 10 to flow into the outlet nozzle 12; by the vacuum which occurs in the bi-conical chamber, there is instantaneously created a violent current of air in the pipes 3 and 23, the sucked air passing through the twin openings 11 and 11 '.
Under the effect of the vacuum and the air current in the pipe, the atmospheric air enters through the hole 30 (figo 6), runs along the inner wall of the pipe 27 through the annular space 33, strikes the tongue of the tee in order to then be sucked into the pipe 23, carrying abrasive with it. Through the hole made on the tongue, the atmospheric air coming from the opening 30 partly rushes into the latter to penetrate into the abrasive, a part of which rests behind the tongue. This current of air breaks up the mass of abrasive and facilitates its suction.
The abrasive thus conveyed is ejected into the vacuum chamber passing through the twin openings 11 and 11 'to be then directed by the nozzle 7 towards the outlet nozzle 12/13 where, mixed with the compressed air coming from the nozzle launch 10, it is thrown against the surface to be treated after having taken a high speed in said outlet nozzle.
The abrasive flow depends on the compressed air flow. However, this flow rate adjustment is effected by means of the rotating sleeve 21 which allows atmospheric air to return to the device through the pipe 3. The suction is therefore more or less broken by a return of air into the inlet. conduct (see "Lessons of Physics, J. BASIN, 3rd edition, page 126).
If the suction is insufficient, the tubing may clog and compromise the proper functioning of the ejector It is therefore necessary to adjust the flow of abrasive at its source, either at the outlet from the container by acting on the adjustment cap 29 which allows the entry of air by establishing a more or less intense current in the pipe 23.
When a large jet power is required, the sandblaster is used, consisting of a closed container in which the abrasive it contains is expelled by air pressure in the gun The gun, object
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of the invention, can without further be used. It is enough to connect it directly to the sandblaster.
If the flow becomes irregular due to too great a distance between the sandblaster and the gun, it suffices to re-establish the passage of the compressed air in the ejector to create the necessary suction in order to overcome the loss of speed of the abrasive in the piping,
As for the anti-corrosive liquid injector moistening the sand at the outlet of the ejector, it suffices to open the valve not shown in the drawing, so that the liquid which comes from a pressurized container reaches the chamber 15 , the channels 19 and their respective orifices to be driven., towards a common point of the abrasive jet.
The "pressurized" liquid container could be replaced by an ordinary container, the liquid of which would reach chamber 15 by means of an ad hoc ejector operated with compressed air which would be derived from the line arriving at the ejector.
In some sanding operations, the part to be treated must first be dusted. In this case, it suffices to break the abrasive suction through the rotating sleeve 21 for the device to function as a blow gun. This property of the apparatus, according to the invention, can also be used for drying the treated part before applying the paint.
Using the blower and liquid injector, the device can be used as a vaporizer.