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La présente invention se rapporte à un appareil de traitement des surfaces c'est-à-dire un appareil utilisable notamment pour le nettoyage ou le décapage de diverses surfaces en dirigeant contre elles un jet de matière abrasive ou bien utilisable pour le recouvrement de diverses surfaces en di- rigeant sur ces surfaces un jet de matière de revêtement.
L'invention a notamment pour buts de permettre la réalisation d' un appareil transportable léger et efficace spécialement bien que non exclu- sivement destiné à l'enlèvement par décapage de la peinture, de la rouille, des dépôts d'entartage ou d'encrassement ou de tout autre dépot à partir d' une surface devant être nettoyée sans éparpiller les dépôts énlevés et la matière abrasive utilisée sur toute la zone voisine, cet appareil ne compo tant pas d'éléments mobiles et étant ainsi rendu sans danger de fausses ma- noeuvres et d'un entretien aisé, cet appareil pouvant en outre être utilisé dans une chambre de machine ou sur une zone limitée analogue sans qu'il soit nécessaire de:recouvrir les appareils situés dans le voisinage en vue de les protéger de l'attaque de la matière abrasive et des dépôts dispersés par le traitement.
Une particularito de cet appareil réside dans ce fait que l'arrivée de la matière de traitement au pistolet de projection.est immédiatement inter- rompue dès la fermeture d'une vanne de commande, la matière qui se trouve . dans le conduit d'alimentation du pistolet étant alors renvoyée dans une chambre d'emmagasinage de sorte qué ce conduit d'alimentation est dégagé et permet une remise en service immédiate.
L'invention est matérialisée dans un appareil pour le traitement des surfaces, du type considéré, grâce auquel un jet de la matière de trai- tement est dirigé vers la surface devantêtre traitée par un pistolet de ,projection auquel la matière est aménée par aspiration à travers un conduit d'alimentation aboutissant à ce pistolet, un dispositif d'aspiration addi- tionnel étant prévu pour inverser le sens d'écoulement.de la matière de trai- tement dans ce conduit quand l'aspiration assurant l'arrivée de la matière au pistolet est interrompue.
L'aspiration assurant l'arrivée de la matière de traitement au ,pistolet de projection est engendrée, de préférence, par le passage à tra- vers ce pistolet d'air comprimé assurant la production du jet' de matière de traitement.
Le pistolet de projection comprend, de préférence, une hotte dont une extrémité est ouverte et qui est entourée par une jupe perméable à l'air destinée à venir s'adapter sur la surface à traiter, un dispositif exerçant une aspiration à l'intérieur de cette hotte.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non .limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil complet suivant l'invention utilisable pour le décapage ou le nettoyage de diverses surfa- ces
La fig. 2 est une ré-présentation schématique de l'appareil que montre la fig. 1 mettant en évidence son mode de fonctionnement/
La fig. est une vue en coupe verticale à travers un pistolet de projection du type utilisé, de préférence, sur l'appareil que montrent les figso 1 et 20 ,
La figo 4 est une vue analogue d'un séparateur et d'un réservoir de récupération du type utilisé de préférence dans l'appareil que monirant
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les figs. 1 et 2, la coupe passant par la ligne 4-4 en fig. 5 et montrant également le conduit de dérivation de la matière abrasive..
La fig. 5 est une vue en plan de dessus correspondant à la fig. 4.
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La fig. 6 est une vue de détail à plus grande échelle montrant 1' orifice parlequel la matière abrasive quitte le réservoir que montre la fig.
4, ainsi que la position de la matière de traitement au voisinage de cet orifice quand l'appareil n'est pas utilisé.
D'une façon générale, l'appareil que prévoit l'invention comprend une tête A de traitement de la surface formant pistolet de projection (voir la fig. 2) qui reçoit de la matière abrasive, par un conduit adducteur B, à partir d'une trémie C formant réservoir. Lors du traitement au jet, la matière abrasive est entraînée dans l'orifice formant ajutage de la tête 1:. et elle est projeée contre la surface en cours de traitement par un dispo- sitif de refoulement d'air D formant trompe. L'extrémité inférieure de la tête A forme une hotte entourant la partie de la surface en cours de traite- 'ment contre laquelle la matière abrasive est dirigée par la tête de projec- tion.
Cette hotte est reliée à un collectéur à aspiration E, dans lequel on entretient une dépression qui a pour effet de recueillir et d'entraîner la matière abrasive utilisée et les paillettes de dépôt détachées de la surfa- ce traitée. Un autre effet de la dépression régnant dans l'extrémité infé- rieure de la tête A réside dans un appel d'air suffisant depuis l'extérieur,à travens un chemisage en chipane perméable,de sorte que la matière abrasive et les dépôts ne peuvent s'échapper par le dessous de la tête de projection.
Ce mode de réalisation de l'objet de l'invention est complété par un conduit F de dérivation de la matière abrasive qui, par suite de sa com- binaison avec une vanne de commande G de la tête de projection montée sur le conduit d'arrivée d'air, et de l'aspiration engendrée dans le collecteur E, permet la vidange du conduit B d'arrivée de la matière abrasive, ce qui autorise une commande instantanée de l'interruption et du déclenchement de l'effet de pulvérisation à l'intérieur de'la tête A. Bien qu'on ait repré-sent riun séparateur'récupérateur R particulièrement efficace, un séparateur cycloni- que et une pompe à vide formant éjecteur P,
ce dispositif peut être modi- fié et remplacé par d'autres dispositifs capables d'effectuer un travail analogue-
Cette commande instantanée de l'écoulement de la matière abrasi- ve est assurée en reliant les conduits d'aspiration B et F à un seul orifi- ce de sortie communiquant avec la trémie C'formant le réservoir de la ma- tière abrasive. Quand une aspiration est créée dans le conduit B, sous l'ef- fet du dispositif de refoulement D prévu dans la tête de projection A;, cette aspiration est plus forte que celle qui règne dans:le conduit F et qui est engendrée par la pompe formant éjecteur ou exhausteur, de sorte que la matière abrasive est acheminée dans le conduit adducteur B, jusqu'à la tête A.
Au moment où la vanne de commande G est fermée, cet effet d'aspira- tion cesse d'être'exercé" par le dispositif D formant trompe, et la matière abrasive se trouvant dans le conduit adducteur B n'est plus déplacée vers la tête A. L'aspiration régnaht dans le conduit de dérivation F agit alors et entraîne la totalité de la matière abrasive demeurant dans le conduit adducteur B jusque dans le conduit F, pour l'entraîner ensuite dans le récupérateur R. L'aspiration exercée dans le conduit F peut avoir cet effet étant donné que l'extrémité du conduit adducteur B débouchant dans la tête A est en communication avec l'atmosphère.
Il en résulte que, tapt que 1' aspiration continue de s'exercer dans le conduit F et que la vanne G est fer- mée, la matière abrasive se déplace de façon cyclique dans le conduit de dé- rivation F, à travers le récupérateur R, pour parvenir ensuite sous l'effet
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de la pesanteur dans la trémie C formant réservoir et par le raccord conju- gué à celui-ci dans le conduit F.
Au moment où la vanne G est ouverte, l'as- piration engendrée dans le conduit B prélève la matière abrasive à la tré-
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mie 0 par le conduit vide Bye pour renvoyer dans la tête Ar La matièa'abrasi- ve déjà utilisé(f'o' est-à-dire chargée des dépôts détachés retourne alors au récupérateur R par le tuyau E. ,
Sil'on se reporte maintenant en détail aux dessins, on voit que la référence 10 désigne la surface traitée par une matière abrasive 11,
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le traitement étant assuré sur la zone 121 Cette surface ¯10 peut être cons- tituée par du bois, du verre, du métal, du ciment, voire une matière synthé- tique, elle peut être recouverte de peinture, de rouille, de dépôts d'entar- trage ou d'une autre matière 9, que l'on désire enlever.
Dans le mode de ré- alisation représenté, la matière de traitement 11 est une matière abrasive, mais l'appareil objet de l'invention peut être utilisé pour l'application sur une surface d'un revêtement ou enduit formé ppr une matière oouvrante.
L'appareil représenté sur la fig. 1 est mobile; il est monté sur un châssis léger 13, muni de roulettes permettant de le déplacer aisément
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pendant ie travail; il est relié à une source 14 d'air comprimé par un tuyeau 17.On peut utiliser,à cet égard n'importe quel type d'accumulateur j4yeormhe un compresseur d'air de type usuel actionné par un moteur. Une vanne de sortie 15 à pression constante est interposée de préférence dans le tuyau 17, afin de
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'#,égler la pression et de mesurer le volume d'air açheminé à l'appareil de 'traitement à partir de la source 14.
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L'air comprimé prélevé â la source 14 .est envoyé par ae, tuyau . d'arrivée 1 , une, vanne principale â commande manuelle '7 -prèvte .sur l'appar- reil. Quand on ouvre la vanne ¯V; ,1'air pénètre dans un dispositif' asé6gheur z8 formant collecteur d'humidité qui sépare, comme son nom llîndique l'hu- midité du courant d'air et en permet l'éjection par une vanne 19. A partir
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deloe dispositif asséoheur, l'air passe dans un conduit 20 et est réparti , dans deux conduits dérivés 21 et 22 Le conduit; 21 achemin; l' air ' â une 6mpe P formant l'éjecteur ou exhausTeur qui engendre la totalité de l'aspiration nécessaire dans le collecteur ¯E recevant la matière ,abrasive utilisée ainsi que les dépôts et dans le oonduit de dérivation F.
Le conduit 22 achemine l'air à la trompe D, dans laquelle ce courant d'air assure un double rôle: a) il aspire la matière abrasive 11 provenant d'un raccord 90 en µ dans lequel cotte matière est tombée sous l'effet de la pesanteur a par- tir de la trémie C, cette expiration s'effectuant par le conduit adducteur
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B jusqu'à la trompe D portée par la tête As b) il projette la matière abrasive sur la surface traitée 10.
SYSTEME D'ASPIRATION PRINCIPAL @
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On considérera'tout d'abord l'aspiration déolanohée par la péné- tration de l'air dans le conduit dérivé 21. Comme indiqué sur la fig. 2, 1' air comprimé pénètre du conduit 21 dans la pompe P formant exhausteur, dans laquelle il est refoulé à très grande vitesse à travers un espace annulaire
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2,, dans le col d'un tube mélangeur. En ajoutant un diffuseur 2A;une énergie maximum est prélevée à l'air. En calculant de façon-convenable les dimensions relatives de l'étranglement annulaire de l'exhausteur et du diffuseur, et le volume et la vitesse de l'air qui y pénétrent, cet exhausteur peut entraîner l'air provenant d'un conduit 25 et assurer ainsi la dépression désirée.
La dépression ainsi engendrée assure l'aspiration dans le collecteur E recevant la
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matière abrasive utilisée ainsi queles dépôts et 'Partant de la tête de pulvérisa- tion A, et agit de manière à recueillirlesdépôts détachés delasurface et la
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matière abrasive utilisée dès que celle-ci est venue frapper contre la surfa- ce 10 dans la zone de traitement 12.
L'aspiration engendrée par l'exhausteur P fournit également l'air nécessaire au séparateur-récupérateur R, au séparateur oyclonique S et au conduit de dérivation F, de sorte que le même air a un double rôle, à sa-- voir un rôle de transport etunrôlede"lavage" de la matière abrasive qui peut ainsi être réalisée de façon répétée.
SEPARATEUR ET RECUPERATEUR R
Une particularité delà forme d'exécution préférée qui est repré- sentée c'est que'la totalité de la matière abrasive usée 11 qui est prélevée à la zone 12 peut être réutilisée un grand nombre de fois, ce qui oblige à la séparer des saletés et des débris entraînés après chaque mouvement du pis- tolet A. Pour obtenir ce résultat, il est nécessaire de prévoir un réservoir convenable R formant séparateur et récupérateur. Mais il y a lieu' de noter que l'invention peut être appliquée sans qu'un récupérateur soit placé entre
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le conduit d'aspiration! et la pompe d'éjection P.
La construction pârticu- lière de séparateur et de récupérateur qui est représentée dans la fige 4' comporte une chambre supérieure pourvue d'un système de chicanes et de oa- naux qui possèdent une efficacité particulière au point de vue de la sépa-
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ration de la matière abrasive par rapport aux poussières et aux débris oudéohets. entraînés.
Ces derniers peuvent continuerleur cheminement vers le séparateur. cyclonique ¯S dans lequel les débris et la majeure partie des poussières sont - captés dans un récipient 29 placé au-dessous de ce séparateur oyclonique sue Si'l'on se trouve en présence d'une quantité particulièrement grande de pous- sières s'élevant au-dessus de la surface de la pièce en cours de traitement, la partie de ces poussières qui n'est pas captée par le séparateur oyoloni-
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que est captée dans un sac à poussières 1. Mais en pzégle générale et pour la plupart dés travaux ce sac à poussières n'est pas nécessaire.
Au cours du fonctionnement, le réservoir R agit pour séparer et ré-
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,9upérer la matière abrasive'Il à partir des fnes et des débris 26 puisés à la zone de traitement 12 par le conduit collecteur E fonctionnant par as- piration, de sorte que la matière abrasive peut être rassemblée en vue de sa réutilisation dan la partie d'accumulation inférieure 30 de ce réservoir.
Lorsque le mélange de débris et de matière abrasive pénètre dans le réser- voir R, il est dirigé par un orifice d'admission tangentiel 32 selon un
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trajet circulaire à 11intérieur d'une chicane 31* La force centrifuge engen- drée par ce mouvement circulaire assure une séparation initiale de la matière abrasive et des particules détachées à partir de la veine d'air, de sorte
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.oJle la matière abrasive et les débris s'épanouissent sur la surface relati- vement grande d'une glissière conique 33 .
Une chicane intermédiaire 34 dirigée en sens opposé étrangle l'écoulement descendant de la veine d'air et agit'également pour dévier les particules de matière abrasive et de dé- bris qui se déplaoent contre la paroi 31 ou le long de cette paroi pour ga-
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gner la surface supérieure de la glissière etratîficatrice ll. Lorsque les particules de la matière abrasive et des débris se meuvent de haut en bas le long de cette glissière 33 , la surface croissante qui se présente à elles leur permet de s'épanouir et donne à chaque particule la possibilité de venir en contact avec cette glissière plutôt que de demeurer entassées les unes sur les autres.
Par conséquent quand les particules de matière solide tom-
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bent le long du périmètre inférieur de la gli3(tière conique z sous la for- me d'une pellicule représentant à peu près l'épaisseur d'une couche, les par-
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ticules individuelles relativement lourdes de la matière abrasive et 7es par- ticules relativement légères de débris de décapage de fines, de poussières ou de déchets oxydés se séparent aisément les unes des autres sous l'action
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de la veine d'air transversale.
La majeure partie de l'air qùi a pénétré dans l'appareil à l'en- droit désigné par 32 et qui a effectué un ou plusieurs circuits autour de la chambre 31 s'élève par un canal 35 délimité par une bride annulaire 36 entourant un conduit d'évacuation 37 par suite de sa section droite plus grande. Cet air descend ensuite par un canal annulaire 3 8 ménagé entre la paroi externe 39 du réservoir et la chicane 31.
L'air suit ce trajet à cause de l'étranglement constitué par l'intervalle 39a relativement étroit ménagé entre le cône 33 et la chicane déflectrice ]ci. En effet, cet étranglement ne laisse passer qu'une petite quantité d'air. Ainsi la majeure partie de l'air balaie de haut en bas le canal 38 et sé éconle par un orifice annulaire 40 situé entre le cône 33 et ùn cône inférieur réglable 41. Le résultat c'est que les'fines particules de matière abrasive et de débris qui tombent comme il a été dit, sont soumises à un courant transversal d'air qui balaie les fi- nes, les débris de décapage et les particules de poussières et les fait passer dema l'èspacci comprie entre les cônes 33 et 41, puis dans la cheminée d'évacua- tion 37 et dans le séparateur cyclonique S.
Les particules de matière.- abra- sive les plus lourdes tombent par leur propre poids dans la cuve d'accumu- lation C en franchissant l'orifice qui se trouve à la périphérie inférieure du cône 41. Toutes les particules ayant des dimensions excédentaires qui ont échappé à l'entraînement décrit ci-avant sont captées par un tamis en pen- te 42. Ce tamis sert également à éliminer toutes les particules de dimensions excédentaires supérieures à une certaine grosseur qui se trouvent dans la ma- tière abrasive quand elle est tout d'abord chargée dans la trémie 0 par un orifice 104 prévu à cet effet. Une porte 103 permet l'évacuation périodi- que de toute matière grossière tamisée.
Une chicane courbe 43 formant ram- pe est prévue pour guider la matière abrasive vers un orifice de sortie 44 qui aboutit aux conduits B et F d'adduction et de réglage de la matière abrasive.
Le rendement mécanique du séparateur et du récupérateur R est fonction de la vitesse convenable de la veine d'air transversale exerçant son effet de balayage dans l'intervalle compris entre les cônes 33 et .iL.
La gamme des vitesses qu'il faut prévoir varie évidemment avec le type de matière abrasive employée. Cette vitessse doit être suffisamment grande pour entraîner les particules individuelles de poussières ou de débris de déca- page à l'écart des particules de matière abrasive de façon que les premières soient entraînées vers le haut entre le cône 41 et le cône 33, puis évacuées par le conduit 37. Le cône 41 présente une déclivité moindre que le cône 33 (voir la fig. 4) ce qui ménage entre eux un espace dont la section va en au- gmentant de bas en haut.
Ainsi donc si une particule de matière abrasive réutilisable est entraînée par un effet de balayage ascendant dans la zone en question, l'évasement progressif de cette zone a pour effet de ralentir l'écoulement de l'air et de permettre à la particule dé matière abrasive en question de se déposer et de revenir à l'orifice 40, puis de tomber dans la cuve d'accumulation 30. En règle générale, la vitesse de l'air formant cette veine transversale ne doit pas être tellement grande qu'elle entraîne les particules mêmes de la matière abrasive. Il faut, en' effet, qu'elle tombe tout d'abord dans la cuve 30 d'accumulation des matières abrasives.
Pour régler la vitesse de la veine d'air, on soulève ou on abaisse selon le cas le cône inférieur 41 pour faire varier la largeur de l'intervalle d'en- trée 40 qui sépare les deux cônes 33 et 41.C'est ainsi, par exemple, que si 1 on utilise une matière abrasive relativement dense comme de la limaille d'acier ayant une masse représentant environ 4 kg par dm3, il faut soulever le cône 41. pour diminuer l'intervalle 40 et augmenter par là'même la vitesse ,de balayage.
Par contre si l'on utilise une matière abrasive plus légère telle que le sable (approximativement 1, kg5 par dm3)il faut abaisser le cône 41
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ce qui élargit l'intervalle 40 et diminue la. vitesse de la veine d'air, de sorte qu'elle ne fait pas remonter les particules de sable dans le conduit 37, en même temps que les débris de décapage, Un dispositif de réglage con- venant à cet effet est représenté dans la fig. 4 qui montre le cône 41 mon- té avec possibilité de réglage sur un arbre vertical 45 grâce à un manchon 46 et à une vis de mise au point 47. Ce dispositif n'est évidemment indiqué qu'à titre d'exemple. On peut en prévoir un autre.
Pour certaines matières abrasives assez légères comme les coques de noix broyées (0,kg5 par dm3) il peut même être désirable d'enlever complètement le cône 41 pour diminuer en- core la vitesse de balayage.
SEPARATION DE L'AIR, DES POUSSEERES ET LES DEBRIS
DE DECAPAGE
Après que l'air chargé de poussières et les débris sont sortis du séparateur et du récupérateur R. l'air est aspiré par un conduit 48 dans un séparateur cyclonique conventionnel S dans lequel la majeure partie des éléments de contamination qui subsistent dans l'air sont éliminés par la force centrifuge. Des particules solides sont projetées contre la paroi de ce séparateur cyolonique et sont donc soumises à un effort qui les fait tomber dans un collecteur 46qui peut être muni d'un récipient amovible 29 tel qu' une bouteille en verre pour permettre un vidange périodique et une inspection visuelle directe.
A sa sortie du séparateur cyclonique S, l'air est aspiré par un orifice de sortie 50 et par le conduit 25 dans la pompe d'éjection P qui constitue la source de la dépression qui se propage à travers des circuits d'aspiration. Ce circuit est établi quand l'air est aspiré par la pompe P à travers le diffuseur 24. Il est prévu, de préférence, un sac à poussières 51 autour de ce diffuseur, afin que toutes les fines poussières qui restent puissent être évacuées hors de la veine d'air avant son envoi dans l'atmos- phère.
SYSTEME D'ASPIRATION DU PISTOLET DE FROTEOTION
On décrira maintenant le circuit de soufflage de l'air qui parcourt le conduit de branchement 22 et aboutit à la tête A du pistolet de projection, Comme le montre la fig. 2, l'air arrivant par le conduit 22 traverse la vanne G commandée à la main pour pénétrer dans la trompe D dans laquelle il remplit le double rôle suivant :
(a) aspirer la matière abrasive 11 à tra- vers le conduit adducteur B à partir du réservoir 30 de matière abrasive et (b) imprimer une certaine force vive à la matière abrasive sur la surface de travail confinée par la tête du pistolet A. Cette double fonction est ré- alisée grosso modo en entourant un ajutage 60 partant du conduit B d'arrivée de la matière abrasive d'un tube mélangeur 61..L'air qui passe dans l'orifice annulaire 62 ménagé entre les deux organes 60 et 61 aspire l'air provenant du conduit 13 d'arrivée de la matière abrasive.
Le mouvement qui anime la veine d'air-entraîne la matière abrasive 11 à travers l'alésage de l'ajutage 60 et dépose cette matière en avant du jet d'air qui jaillit de l'orifice 62. Ce jet d'air capte ainsila matière abrasive et la projette contre la sur- face 10 de la pièce soumise au travail.
A l'intérieur de la tête du pistolet de projection A, il faut que deux veines d'air se-rencontrent et se heurtent l'une l'autre, L'une de ces veines d'air est celle qui est projetée hors du conduit 22 et qui aspire la matière abrasive à travers l'ajutage et la projette contre la surface 10 de la pièce soumise au travail. L'autre veine d'air est celle qui est en- gendrée à travers le collecteur d'aspiration E et qui produit un balayage dans la tête du pistolet A à travers une jupe 63 formant .Labyrinthe perméa-- ble à l'air en contact avec la surface 10 de lapièce soumise au travail.
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Les deux veines d'air en question se rencontrent juste à l'intérieur du laby-' rinthe formé par la jupe 63 et donnent lieu à une force ascendante qui fait remonter la matière abrasive usée et les débris de décapage et les entraîne vers'le haut et vers l'extérieur par le conduit E. Le résultat qu'on obtient en définitive est un balayage intégral de la surface de la pièce à l'inté- rieur de la zone de traitement de la totalité des débris de décapage et de la matière abrasive utilisée sans qu'une partie quelconque de cette matière abrasive ou de ces débris de décapage puisse traverser la jupe 63 formant labyrinthe c'est-à-dire la région où elle pourrait abîmer des machines dé- licates et d'autres surfaces finies.
PISTOLET DE PROJECTION A
Le pistolet de projection A ou plus exactement sa tête est représenté dans la fig. 3. On voit qu'il comprend un carter interne 72 qui sert à di- riger vers la surface 10 de la pièce soumise au travail la matière abrasive 11 qui jaillit hors de la trompe D. L'embouchure 74 du carter 72 restreint la surface de travail 10 à la zone de traitement 12. Un second carter 75 placé à l'extérieur du carter interne 72 entoure ce dernier dans le voisinage de son embouchure 74 et forme avec lesorganes 80 et 81 une hotte qui enveloppe la zone de traitement 12 autour de l'embouchure de laquelle s'étend la jupe 63 formant labyrinthe. La distance dont'la partie externe du carter interne 72 dépasse du carter externe 75 peut être modifiée selon les besoins.
Le criterium dont on peut se servir ici c'est qu'il faut que les dimensions et la forme choisies impriment une vitesse soutenue à la veine d'air indiquée par les flèches 76 afin que le courant d'air possède une bonne caractéristi- que porteuse ou sustentatrice du poids. Cette caractéristique subit l'influ- ence de la section droite volumétrique du canal 77. Le carter interne 72 s'étend jusqu'au voisinage immédiat de la surface de travail, de sorte que la matière abrasive est influencée jusqu'au degré de concentration désiré sur la surface 10 de la pièce soumise au travail.
REGLAGE NECESSAIRE A DES QUANTITES DIFFERENTES
DE MATIERES ABRASIVES
Une particularité de l'appareil représenté dans la fig. 3 est la pré- sence d'un dispositif de réglage dans la trompe D, de façon qu'on puisse faire écouler n'importe quelle quantité'désirée le matière abrasive dans un laps de temps donné pour répondre aux exigences posées par. différentes opérations d' abrasion.
Ce réglage peut être obtenu grâce à la disposition d'un raccord fi- leté 83 entre les organes séparés que constituent l'ajutage 60 et le tube mélangeur 61. Il suffit dans ces conditions de manipuler le raccord fileté 83 pour élargir ou, au contraire,'rétrécir l'intervalle annulaire 62 entre l'ajutage 60 et le tube mélangeur 61. Le degré du réglage ainsi effectué peut être déterminé par le nombre des plaquettes 82 formant cales qui sont inter- posées entre les brides 60a et 61a respectivement solidaires de l'ajutage 60 et du tube mélangeur 61. En règle générale, plus l'intervalle 62 est grand plus la quantité d'air qui passe par cet intervalle est elle-même grande.
On engendre ainsi un écoulement d'air plus intense dans le conduit] d'adduc- tion de la matière abrasive, ce qui par répercussion entraîne une plus gran- de quantité de matière abrasive puisée à la trémie 30 dans le conduit B qui dessert le pistolet de projection A.
On orifice calibré 85 est prévu dans la tubulure d'alimentation 44 (comme représenté par les figs. 4 et 6) pour permettre de régler la quantité de matière abrasive qui pénètre dans le conduit d'adduction B, afin que la quantité de matière abrasive 102 qui tombe dans le raccord 90 en forme de T placé au-dessous de cette tubulure 44 soit égale à celle que peut entraîner
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la veine d'air engendrée par la trompe D. Ainsi donc la relation entre l'ori- fice annulaire 62 et l'orifice'calibré 85 est telle que ce dernier augmente de section quand 1 orifice 62 augmente lui-même de section.
Un orifice 85 ayant la section correcte ne permettra donc la chute dans le raccord 90 en T que d'une quantité de matière abrasive apte à être supportée par la veine d'air qui jaillit de la trompe D. Le seul moment où la matière abrasive 102 se trouve dans le conduit 90 est le moment où le distributeur V est-fermé.
MECANISME DE REGLAGE OU DE COMMANDE DE LA MATIERE ABRASIVE
Il a été dit ci-avant qu'on expliquerait à grands traits de quelle façon on peut réaliser une commande instantanée de la matière abrasive de façon très simple et originale. Le dispositif permettant d'obtenir ce résul- tat est représenté en détails par les figs. 2 et 4 dans lesquelles le conduit de dérivàtion F qui agit sur h matière abrasive est relié à l'une des extré- mités du raccord 90 en T fixé à la tubulure de sortie 44 de la trémie d'accu- mulation de la matière abrasive et emboîté à son autre extrémité dans le con- duit d'aspiration E en un endroit convenable de celui-ci mais, de'préférence un peu en amont de l'endroit où ce conduit E pénètre dans le réservoir ré- cupérateur R.
l'autre extrémité du raccord 90 en T est reliée au conduit B d'arrivée de la matière abrasive'qui aboutit au pistolet de projection A.
Au cours du fonctionnement, l'action du conduit de dérivation F est étroi- tement coordonnée avec le fonctionnement de la vanne de régulation G qui fournit l'air à la trompe D. Quand la vanne G est ouverte, l'air qui fran- chit l'intervalle 62 engendre dans le conduit adducteur B un écoulement qui entraîne la matière abrasive dans le raccord 90 en T au-dessous de l'orifice 85 et fait,passer la matière abrasive provenant de la trémie C à travers l'ajutage 60 du pistolet A.
Pendant le,fonctionnement normal de l'appareil, l'aspiration se mani- festant du côté du raccord 90 en T qui est relié au conduit adducteur B par lequel arrive la matière abrasive est proportionnée de manière à être un peu supérieure à l'aspiration qui régne dans le conduit de dérivation F, de sorte que quand la vanne G est ouverte, l'écoulement de l'air et de la matière abrasive s'effectue vers le pistolet A. Pendant ce stade du fonction- nement qui est appelé ici pour la commodité de l'exposé le stade du "décapa- ge" la trompe D assure une commande complète du cycle d'action de la matiè- re abrasive passant par le pistolet A et revenant vers le séparateur-récupé- rateur R en passant par le conduit E.
Le trajet de-ce cycle de "décapage" pst indiqué par les flèches 100 dans la fig. 2. Il est évident que n'importe quelles particules de matière abrasive se déplaçant dans ce cycle dans le conduit adducteur B vont engendrer'une quantité d'énergie considérable au moment où ces particules sont aspirées dans l'ajutage de projection 60.
L'importance du conduit! de commande de la dérivation réside dans son aptitude à vaincre l'énergie cinétique de l'écoulement de la matière a- 'brasive dans le conduit Et et d'inverser son écoulement dans ce conduit en re- tour à partir de l'ajutage 60. Une autre fonction importante du conduit de commande à dérivation E c'est qu'il entraîne la matière abrasive à partir de ce conduit et la matière abrasive qui tombe dans le raccord 90 en T depuis la tubulure de sortie 44 pour la ramener dans le réservoir R du récupéra- teur comme le mettent en évidence les flèches 101 dans la fig. 4. Cette com- mande est entièrement assurée par suite de la fermeture de la vanne G qui agit sur le pistolet.
Il est donc inutile de prévoir des télé-commandes électriques ou autres ainsi que des obturateurs ou distributeurs supplémen- taires.
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Le cycle opératoire général de 1.'appareil de travail d'une pièce à l'ai- de d'une matière abrasive est le suivant : -
Un organe. 85 pourvu d'un orifice convenablement calibré est mon- té dansla tubulure de sortie 445 et l'orifice 62 de la trompe D est réglé de manière à correspondre à la quantité particulière de matière abrasive
11 qui doit être envoyée au cours de l'opération d'abrasion. On règle, en outre, le cône 41 pour donner la valeur requise à l'intervalle 40 du récupé- rateur R. On place ensuite une charge de la matière abrasive désirée dans la trémie 30 en la déversant par le bec de remplissage 104 placé au-dessus du tamis 42.
A ce stade du fonctionnement, la matière abrasive tend à pren- dre son niveau à traversa le tamis 42 en passant par la tubulure de sortie 44 et l'orifice 85 et en s'entassant dans le raccord 90 en T. Son angle de repos est en principe celui que montre la fig. 6. L'appareil est alors prêt à être amené par roulement à la manière d'un chariot jusque sur le ohantier de travail grâce aux roulettes dont est pourvu son châssis B. Un raccodement 16 peut alors être établi avec la source 14 d'air comprimée après quoi on place le pistolet de projection à tête A sur la surface 10 qu'il s'agit de travailler avant de commencer le travail de décapage proprement dit.
Ce travail de décapage est amorcé en ouvrant tout d'abord la vanne principale V, ce qui branche la pompe d'éjection P dans le circuit d'aspiration. A ce stade, l'air commence à s'écouler dans le récupérateur R et le séparateur cy- clonique S (a) par le conduit collecteur E et (b) par le conduit adducteur B de la matière abrasive en passant par le tube mélangeur 61, le cône 72, la jupe 63 formant labyrinthe et le conduit de dérivation F.
Le circuit d'aspiration passant par le conduit E exerce une dépression fonctionnelle sur la tête A du pistolet de projection, tandis que l'aspiration qui se propage parle conduit de dérivation -balaie la matière abrasive qui s'est entassée dans le raccord 90 en T et agit en même temps pour nettoyer la tubulure de sortie 44 et 1' orifice 85 avant que ne commence l'opération de décapage proprement dite.
La matière abrasive continue à s'échapper parla tubulure 44 en passant'par le conduit F pour gagner le récupérateur R. Pour commencer le travail de décapage proprement dit, on ouvre la vanne de commande G pour faire arriver le jet d'air dans la chambre de la trompe D, de façon que cet air, puisse tra- verser l'orifice 62 et que le jet 60 ainsi projeté engendre une aspiration dans le conduit D. L'aspiration dans ce conduit D provoque la chute de la ma- tière abrasive à travers l'orifice 85 et jusque dans le raccord 90 en T puis son écoulement dans le conduit adducteur B et dans l'ajutage 60 d'où cette matière faillit pour enir attaquer la surface soumise au travail.
La matière abrasive dissocie sur cette surface le revêtement ou les incrus- tations 9 qui peuvent la couvrir.' Après que la matière abrasive 11 a heurté la pièce selon:La surfacecombinée enquestion'cette matière vient immédiatement sous l'influence de la veine d'air qui s'écoule vers l'intérieur en traversant la jupe 63 formant labyrinthe du pistolet A. Il en résulte que lesdeux veines d'air se rencontrent et se heurtent et détachent de la surface 10 de la pi- èce la matière abrasive utilisée ainsi que les débris de décapage provenant notamment de la dissociation du revêtement de cette surface. Cette matière abrasive et ces débris sont évacués hors de la tête A du pistolet de projec- tion par le conduit flexible E et gagnent le séparateur R.
On promène le pistolet de projection,sur la surface 10 aussi rapidement que les débris de décapage en sont éliminés. On a supposé (d'après ce que montrent les dessins) que le pistolet a déjà été promené sur la surface située à gauche de la zone de traitement 12, et qu'on est en train de le déplacer vers la gauche de façon, à débarrasser cet te surface des débris de décapage.2.
Dans le séparateur-récupérateur R, les débris de décapage et les poussières sont séparés de la matière' abrasive. Celle-ci tombe dans la cuve
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de captation 30. Les poussières et les débris de décapage continuent leur cheminement vers le séparateur cyclonique S dans lequel la majeure partie de ces matières est séparée de l'air. La dernière phase du travail (s'il s' agit de pièces particulièrement empoussiérées) consiste à:faire passer l'air à travers un sac 51 de captation despoussières avant de l'envoyer dans l' atmosphère. Le travail de décapage peut se poursuivre continuellement, la matière abrasive pouvant être réutilisée un certain nombre de fois.
Quand l'ouvrier désire écarter le pistolet de projection A de la surface 10 soumise autravail pour une raison quelconque, il lui suffit de fermer la vanne C, ce qui intercepte l'écoulement de l'air vers l'orifice de projection 62. Ceci apour effet d'interrompre l'aspiration dans le conduit adducteur B dans la direction indiquée par la flèche 100 et d'établir, au contraire, une aspiration dans le conduit de dérivation F en inversant l'é- coulement de l'air dans le conduit adducteur.Betdansie conduit de dérivation F, de telle sorte que la matière abrasive qui se trouve dans ce.conduit B est ramenée en arrière à partir de l'ajutage 60 et entraînée parle conduit F dans le récupérateur R.
Dès. que le conduit B est débarrassé, une plus grande quantité de matière abrasive est captée au-dessous de l'orifice 85 et il se produit une circulation cyclique continue de la matière abrasive dans les directions indiquées par'les flèches 101 (Fig. 4) jusqu'à ce que la pompe d'éjection B soit mise au repos ou que la vanne G soit ouverte et que le travail de projection, c'est-à-dire de décapage, soit repris.
En combinant la jupe 63 formant labyrinthe et le pistolet de projection A avec les conduits B, E, F, on obtient ce résultat que cette jupe 63 joue son rôle, c'est-à-dire qu'elle ménage une entrée, de sorte que l'air peut s'écouler librement en direction inverse de celle qui est indi- quée par les flèches 100 dans le conduit B chaque fois que la vanne G est fermée.
Comme il a été indiqué danscequiprécède l'appareil représenté ne constitue qu'un mode deréalisation préféré del'objet de "3! invention, mais celle-ci peut être incorporée à d'autres appareils utilisables soit pour le nettoyate, tel que le décapage, soit pour le revêtement tel que l'.enduisage de diverses surfaces.La pompe P formant éjecteur peut d'ailleurs être rem- placée par n'importe quelle autre source de vide appropriée. De même,'si l' on dispose d'une abondante source, de matière abrasive et qu'on n'ait pas besoin de la réutiliser, on peut relier directement le conduit E à la sour- ce de vide, le récupérateur R et le séparateur cyclonique S étant en pareil cas supprimés.
La trémie C doit alors être maintenue pleine de matière a- brasive et, au moment où l'on met au repos le pisolât A, le conduit de déri- vation F débarrasse le conduit abducteur B de la matière abrasive qui s'y trouve.
Si le pistolet A est appelé à demeurer au repos pendant un certain laps de temps, il y a avantage à prévoir une vanne convenable à l'a partie in- férieure de la trémie 0 pour éviter une perte de la matière abrasive,
On voit par ce qui précède que l'invention permet de réaliser un appareil portatif et de petites dimensions convenant admirablement au tra- vail d'organes, pièces ou appareillages, délicats, comme cela se présente dans les ateliers de réparation d'automobiles, chez les garagistes, dans les chantiers prévus à bord des navires, voirei dans des locaux fermés, ou plus,
généralement dans n'importe quel endroit où il est nécessaire de prévoir une commande complète et instantanée à la fois du travail de'trai- tement et dela matière utilisée pour Effectuer ce traitement. C'est ainsi que, grâce à l'invention, non seulement on parvient à régler la surface de traitement puisqu'il ne se produit pas d'échappement de la matière utili- sée pour le traitement hors de la tête du pistolet de travail, mais également le temps de traitementqu'on peut déterminer avecbeaucoup de soin puisque l'écoule-
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ment de la matière assurant le traitement vers la surface soumise au travail peut être instantanément commencé et arrêté sans aucun retard.
Les détails de construction de l'appareil peuvent être modifiés de diverses façons, sans s'écarter-de l'invention, dans le domaine des équiva- lences mécaniques.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour le traitement, et notamment, le décapage ou le nettoyage, ou bien le revêtement ou l'enduisage de diverses surfaces, notam- ment de pièces mécaniques, caractérisé par un équipement grâce auquel la ma- tière assurant le traitement est dirigée contre la surface à traiter par un pistolet de projection auquel cette matière est amenée par aspiration dans un conduit adducteur aboutissant à ce pistolet et par un dispositif d'aspi- ration complémentaire capable d'inverser l'écoulement de la matière de trai- tement dans le conduit précité quand-l'aspiration qui amène la matière au pistolet est interrompue.
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The present invention relates to an apparatus for treating surfaces, that is to say an apparatus which can be used in particular for cleaning or stripping various surfaces by directing a jet of abrasive material against them, or else which can be used for covering various surfaces. directing a jet of coating material on these surfaces.
The object of the invention is in particular to allow the production of a transportable device that is light and efficient, especially although not exclusively intended for the removal by stripping of paint, rust, scale deposits or fouling. or any other deposit from a surface to be cleaned without scattering the removed deposits and the abrasive material used over the entire adjoining area, this apparatus having no moving parts and thus being rendered safe from false damage. work and easy to maintain, this device can also be used in a machine room or on a similar limited area without it being necessary to: cover the devices located in the vicinity in order to protect them from attack abrasive material and deposits dispersed by processing.
A peculiarity of this apparatus lies in the fact that the arrival of the treatment material to the spray gun is immediately interrupted as soon as a control valve is closed, the material which is there. in the feed duct of the gun being then returned to a storage chamber so that this feed duct is released and allows immediate return to service.
The invention is embodied in an apparatus for the treatment of surfaces, of the type considered, by means of which a jet of the treatment material is directed towards the surface to be treated by a spray gun to which the material is supplied by suction. through a supply duct leading to this gun, an additional suction device being provided to reverse the direction of flow of the treatment material in this duct when the suction ensuring the arrival of the material pistol is interrupted.
The suction ensuring the arrival of the treatment material to the spray gun is preferably generated by passage through this compressed air gun ensuring the production of the spray of treatment material.
The spray gun preferably comprises a hood, one end of which is open and which is surrounded by an air-permeable skirt intended to fit over the surface to be treated, a device exerting a suction inside the spray gun. this hood.
The description which will follow, given with reference to the appended drawings given on a non-limiting basis, will make it possible to better understand the invention.
Fig. 1 is a perspective view of a complete apparatus according to the invention which can be used for stripping or cleaning various surfaces.
Fig. 2 is a schematic re-presentation of the apparatus shown in FIG. 1 highlighting its mode of operation /
Fig. is a vertical sectional view through a spray gun of the type used, preferably, on the apparatus shown in figs 1 and 20,
Figo 4 is a similar view of a separator and a recovery tank of the type preferably used in the device that monirant
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figs. 1 and 2, the section passing through line 4-4 in fig. 5 and also showing the bypass duct for the abrasive material.
Fig. 5 is a top plan view corresponding to FIG. 4.
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Fig. 6 is an enlarged detail view showing the orifice through which the abrasive material leaves the reservoir shown in FIG.
4, as well as the position of the treatment material in the vicinity of this orifice when the apparatus is not in use.
In general, the apparatus provided for by the invention comprises a head A for treating the surface forming a spray gun (see FIG. 2) which receives the abrasive material, via an adductor duct B, from it. 'a hopper C forming a reservoir. During the jet treatment, the abrasive material is entrained in the orifice forming the nozzle of the head 1 :. and it is projected against the surface being treated by an air delivery device D forming a pump. The lower end of the head A forms a hood surrounding that part of the surface being treated against which the abrasive material is directed by the projection head.
This hood is connected to a suction collector E, in which a vacuum is maintained which has the effect of collecting and entraining the abrasive material used and the deposit flakes detached from the treated surface. Another effect of the vacuum in the lower end of head A is sufficient air intake from the outside, through a permeable chipane liner, so that abrasive material and deposits cannot. escape through the underside of the projection head.
This embodiment of the object of the invention is completed by a duct F for bypassing the abrasive material which, as a result of its combination with a control valve G of the spray head mounted on the duct of the abrasive material. air inlet, and the suction generated in the collector E, allows the emptying of the inlet duct B of the abrasive material, which allows instant control of the interruption and triggering of the spraying effect at inside head A. Although a particularly efficient R separator, a cyclone separator and a vacuum pump forming the P ejector have been shown,
this device can be modified and replaced by other devices capable of performing similar work.
This instantaneous control of the flow of the abrasive material is provided by connecting the suction conduits B and F to a single outlet port communicating with the hopper C forming the reservoir of the abrasive material. When a suction is created in the duct B, under the effect of the delivery device D provided in the projection head A ;, this suction is stronger than that which prevails in: the duct F and which is generated by the pump forming an ejector or exhauster, so that the abrasive material is conveyed in the adductor duct B, up to the head A.
The moment the control valve G is closed, this suction effect ceases to be exerted by the pump device D, and the abrasive material in the adductor duct B is no longer moved towards the tube. head A. The aspiration prevails in the bypass duct F then acts and entrains all of the abrasive material remaining in the adductor duct B as far as the duct F, to then carry it into the recuperator R. The suction exerted in the duct F can have this effect given that the end of the adductor duct B opening into the head A is in communication with the atmosphere.
As a result, as long as the suction continues to be exerted in the duct F and the valve G is closed, the abrasive material moves cyclically in the bypass duct F, through the recuperator. R, to then arrive under the effect
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gravity in the hopper C forming the reservoir and by the coupling conjugated to it in the duct F.
When the valve G is opened, the suction generated in the duct B picks up the abrasive material at the
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crumb 0 through the empty duct Bye to return to the head Ar The abrasive material already used (f'o 'is to say charged with the detached deposits then returns to the recuperator R through the pipe E.,
If we now refer in detail to the drawings, we see that the reference 10 designates the surface treated with an abrasive material 11,
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the treatment being carried out on zone 121 This surface ¯10 can be made up of wood, glass, metal, cement, even a synthetic material, it can be covered with paint, rust, deposits of scale or other material 9 which it is desired to remove.
In the illustrated embodiment, the treatment material 11 is an abrasive material, but the apparatus object of the invention can be used for the application to a surface of a coating or coating formed by an opener.
The apparatus shown in FIG. 1 is mobile; it is mounted on a light frame 13, fitted with casters allowing it to be moved easily
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during work; it is connected to a source 14 of compressed air by a pipe 17. In this regard, any type of accumulator j4yeormhe an air compressor of the usual type actuated by a motor can be used. An outlet valve 15 at constant pressure is preferably interposed in the pipe 17, in order to
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'#, adjust the pressure and measure the volume of air supplied to the treatment apparatus from source 14.
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The compressed air taken from the source 14. Is sent by ae, pipe. inlet 1, a manually operated main valve 7 is provided on the apparatus. When we open the valve ¯V; , The air enters an asé6gheur device z8 forming a humidity collector which separates, as its name indicates, the humidity from the air stream and allows it to be ejected via a valve 19. From
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deloe asséoheur device, the air passes through a conduit 20 and is distributed in two derivative conduits 21 and 22 The conduit; 21 route; the air 'at a 6mpe P forming the ejector or exhauster which generates all the necessary suction in the collector ¯E receiving the material, abrasive used as well as the deposits and in the bypass duct F.
The duct 22 conveys the air to the pump D, in which this air current performs a dual role: a) it sucks up the abrasive material 11 coming from a connector 90 in μ into which this material has fallen under the effect gravity from hopper C, this expiration taking place through the adductor duct
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B up to the horn D carried by the head As b) it projects the abrasive material on the treated surface 10.
MAIN SUCTION SYSTEM @
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We will first of all consider the suction deolanohée by the penetration of air into the branch pipe 21. As indicated in FIG. 2, the compressed air enters the duct 21 into the pump P forming an exhauster, in which it is delivered at very high speed through an annular space.
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2 ,, in the neck of a mixing tube. By adding a 2A diffuser; maximum energy is taken from the air. By suitably calculating the relative dimensions of the annular constriction of the exhauster and the diffuser, and the volume and velocity of the air entering them, this exhauster can entrain air from a duct 25 and thus ensure the desired depression.
The vacuum thus generated ensures suction in the collector E receiving the
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abrasive material used as well as deposits and from the spray head A, and acts to collect the deposits detached from the surface and the
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abrasive material used as soon as this strikes against the surface 10 in the treatment zone 12.
The aspiration generated by the exhauster P also supplies the air necessary for the separator-recuperator R, the Oclonic separator S and the bypass duct F, so that the same air has a dual role, except one role. transport and a "washing" of the abrasive material which can thus be carried out repeatedly.
SEPARATOR AND RECOVERY R
A feature of the preferred embodiment which is shown is that all of the spent abrasive material 11 which is taken from zone 12 can be reused a large number of times, requiring it to be separated from the dirt. and debris entrained after each movement of the gun A. To obtain this result, it is necessary to provide a suitable reservoir R forming a separator and recuperator. But it should be noted that the invention can be applied without a recuperator being placed between
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the suction line! and the ejection pump P.
The main construction of separator and recuperator which is shown in fig 4 'comprises an upper chamber provided with a system of baffles and channels which have a particular efficiency from the point of view of the separation.
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ration of the abrasive material in relation to dust and debris or debris. trained.
They can continue their journey towards the separator. cyclonic ¯S in which the debris and the major part of the dust are captured in a container 29 placed below this oyclonic separator if there is a particularly large quantity of dust s' raising above the surface of the part being treated, the part of this dust which is not captured by the oyoloni separator
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that is collected in a dust bag 1. But in general and for most of the work this dust bag is not necessary.
During operation, the reservoir R acts to separate and re-
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, 9 recover the abrasive material 'II from the fine and debris 26 drawn from the treatment zone 12 through the collecting duct E operated by suction, so that the abrasive material can be collected for reuse in the section. lower accumulation 30 of this reservoir.
When the mixture of debris and abrasive material enters the reservoir R, it is directed through a tangential inlet port 32 in a
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circular path inside a baffle 31 * The centrifugal force generated by this circular movement ensures an initial separation of the abrasive material and loose particles from the air stream, so
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.oJle abrasive material and debris flourish over the relatively large area of a taper slide 33.
An intermediate baffle 34 directed in the opposite direction throttles the downward flow of the air stream and also acts to deflect particles of abrasive material and debris which move against wall 31 or along wall 31 to prevent it. -
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the upper surface of the slider ll. As the particles of the abrasive material and the debris move up and down along this slide 33, the increasing surface which presents itself to them allows them to flourish and gives each particle the possibility of coming into contact with this slide. slide rather than remaining piled on top of each other.
Therefore when the particles of solid matter fall
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bent along the lower perimeter of the gli3 (conical tiere z under the form of a film representing roughly the thickness of a layer, the par-
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The relatively heavy individual particles of abrasive material and the relatively light particles of fine pickling debris, dust or oxidized waste easily separate from each other under the action
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of the transverse air stream.
The major part of the air which has entered the apparatus at the place designated by 32 and which has made one or more circuits around the chamber 31 rises through a channel 35 delimited by an annular flange 36 surrounding an evacuation duct 37 as a result of its larger cross section. This air then descends through an annular channel 38 formed between the outer wall 39 of the reservoir and the baffle 31.
The air follows this path because of the constriction formed by the relatively narrow gap 39a formed between the cone 33 and the deflector baffle] ci. Indeed, this constriction allows only a small amount of air to pass. Thus most of the air sweeps up and down the channel 38 and selects through an annular orifice 40 located between the cone 33 and an adjustable lower cone 41. The result is that the fine particles of abrasive material and of debris which fall as it has been said, are subjected to a transverse current of air which sweeps the fines, the pickling debris and the dust particles and makes them pass through the access pass between cones 33 and 41 , then in the exhaust stack 37 and in the cyclonic separator S.
The heaviest particles of abrasive material fall by their own weight into the accumulation tank C, passing through the orifice which is located at the lower periphery of the cone 41. All particles with excess dimensions which have escaped the entrainment described above are captured by a sloping sieve 42. This sieve also serves to remove all particles of excess dimensions greater than a certain size which are found in the abrasive material when it is firstly loaded into the hopper 0 through an orifice 104 provided for this purpose. A door 103 allows the periodic evacuation of any sieved coarse material.
A curved baffle 43 forming a ram is provided to guide the abrasive material towards an outlet orifice 44 which terminates in the conduits B and F for the supply and adjustment of the abrasive material.
The mechanical efficiency of the separator and of the recuperator R is a function of the suitable speed of the transverse air stream exerting its sweeping effect in the interval between the cones 33 and .iL.
The range of speeds to be expected obviously varies with the type of abrasive material employed. This speed must be large enough to drive the individual particles of dust or blasting debris away from the particles of abrasive material so that the former are drawn up between the cone 41 and the cone 33 and then discharged. via the duct 37. The cone 41 has a less gradient than the cone 33 (see FIG. 4) which leaves a space between them, the section of which increases from bottom to top.
So if a reusable abrasive material particle is driven by an upward sweeping effect in the area in question, the gradual widening of this area has the effect of slowing down the air flow and allowing the material particle abrasive in question to settle and return to the orifice 40, then to fall into the accumulation tank 30. As a general rule, the speed of the air forming this transverse vein should not be so great that it entrains the very particles of the abrasive material. In fact, it must first fall into the tank 30 for accumulating abrasive materials.
To adjust the speed of the air stream, the lower cone 41 is raised or lowered as appropriate to vary the width of the inlet gap 40 which separates the two cones 33 and 41. thus, for example, that if a relatively dense abrasive material such as steel filings having a mass of about 4 kg per dm3 is used, the cone 41 must be raised to decrease the gap 40 and thereby increase ' same speed, sweeping.
On the other hand, if one uses a lighter abrasive material such as sand (approximately 1, kg5 per dm3) it is necessary to lower the cone 41
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which widens the interval 40 and decreases the. speed of the air stream, so that it does not cause the sand particles to rise in the duct 37, at the same time as the pickling debris, A suitable adjustment device is shown in fig. . 4 which shows the cone 41 mounted with the possibility of adjustment on a vertical shaft 45 by means of a sleeve 46 and a focusing screw 47. This device is obviously indicated only by way of example. We can provide another.
For some fairly light abrasive materials such as ground walnut shells (0.1 kg5 per dm3) it may even be desirable to completely remove the cone 41 to further decrease the sweep speed.
SEPARATION OF AIR, DUST AND DEBRIS
PICKLING
After the air laden with dust and debris has left the separator and the recuperator R. the air is sucked through a duct 48 into a conventional cyclonic separator S in which the major part of the contamination elements which remain in the air are removed by centrifugal force. Solid particles are projected against the wall of this cyolonic separator and are therefore subjected to a force which causes them to fall into a collector 46 which may be provided with a removable container 29 such as a glass bottle to allow periodic emptying and a direct visual inspection.
On leaving the cyclonic separator S, the air is sucked through an outlet 50 and through the conduit 25 in the ejection pump P which constitutes the source of the vacuum which propagates through the suction circuits. This circuit is established when the air is sucked by the pump P through the diffuser 24. A dust bag 51 is preferably provided around this diffuser, so that all the fine dust which remains can be evacuated out of the air. the air stream before it is sent into the atmosphere.
RUBBER GUN SUCTION SYSTEM
We will now describe the air blowing circuit which runs through the connection duct 22 and ends at the head A of the spray gun, As shown in FIG. 2, the air arriving through the duct 22 passes through the hand-controlled valve G to enter the tube D in which it fulfills the following dual role:
(a) suck the abrasive material 11 through the adductor conduit B from the abrasive material reservoir 30 and (b) apply some force to the abrasive material on the work surface confined by the gun head A. This dual function is achieved roughly by surrounding a nozzle 60 starting from the inlet duct B of the abrasive material with a mixing tube 61. The air which passes through the annular orifice 62 formed between the two members 60 and 61 sucks in the air coming from the duct 13 for the inlet of the abrasive material.
The movement which animates the air stream entrains the abrasive material 11 through the bore of the nozzle 60 and deposits this material in front of the air jet which shoots out from the orifice 62. This air jet captures thus the abrasive material and throws it against the surface 10 of the workpiece.
Inside the head of the projection gun A, it is necessary that two air streams meet and collide with each other, One of these air streams is the one that is projected out of the conduit 22 and which sucks the abrasive material through the nozzle and projects it against the surface 10 of the workpiece. The other air stream is that which is generated through the suction manifold E and which produces a sweep in the head of the gun A through a skirt 63 forming a labyrinth permeable to air in contact with the surface 10 of the part subjected to work.
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The two air streams in question meet just inside the labyrinth formed by the skirt 63 and give rise to an upward force which pushes up the worn abrasive material and the pickling debris and carries them towards it. up and out through conduit E. The final result is a full sweep of the workpiece surface within the treatment area for all pickling debris and waste. abrasive material used without any part of this abrasive material or pickling debris being able to pass through the labyrinth skirt 63, i.e. the region where it could damage delicate machines and other finished surfaces .
PROJECTION GUN A
The projection gun A or more exactly its head is shown in fig. 3. It is seen that it comprises an internal casing 72 which serves to direct towards the surface 10 of the workpiece the abrasive material 11 which springs out of the proboscis D. The mouth 74 of the casing 72 restricts the surface. 10 to the treatment area 12. A second casing 75 placed outside the internal casing 72 surrounds the latter in the vicinity of its mouth 74 and forms with the organs 80 and 81 a hood which surrounds the treatment area 12 around from the mouth of which extends the skirt 63 forming a labyrinth. The distance from which the outer part of the inner case 72 protrudes from the outer case 75 can be varied as required.
The criterion which can be used here is that the chosen dimensions and shape must impart a sustained velocity to the air stream indicated by the arrows 76 so that the air current has a good characteristic. weight carrier or lift. This characteristic is influenced by the volumetric cross section of the channel 77. The internal housing 72 extends to the immediate vicinity of the work surface, so that the abrasive material is influenced to the desired degree of concentration. on the surface 10 of the workpiece.
ADJUSTMENT NECESSARY FOR DIFFERENT QUANTITIES
OF ABRASIVE MATERIALS
A feature of the apparatus shown in fig. 3 is the presence of an adjustment device in the pump D, so that any desired amount of the abrasive material can be discharged within a given period of time to meet the requirements set by. different abrasion operations.
This adjustment can be obtained thanks to the provision of a threaded connection 83 between the separate members that constitute the nozzle 60 and the mixing tube 61. Under these conditions, it suffices to manipulate the threaded connection 83 to widen or, on the contrary. , 'narrowing the annular gap 62 between the nozzle 60 and the mixing tube 61. The degree of adjustment thus effected can be determined by the number of the plates 82 forming shims which are interposed between the flanges 60a and 61a respectively integral with the nozzle 60 and the mixing tube 61. As a general rule, the larger the gap 62, the greater the quantity of air which passes through this gap itself.
This creates a more intense air flow in the duct for supplying the abrasive material, which in turn results in a greater quantity of abrasive material drawn from the hopper 30 in the duct B which serves the abrasive material. projection gun A.
A calibrated orifice 85 is provided in the supply pipe 44 (as shown in Figs. 4 and 6) to allow the amount of abrasive material which enters the supply pipe B to be adjusted, so that the quantity of abrasive material 102 which falls into the T-shaped fitting 90 placed below this tubing 44 is equal to that which may result
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the air stream generated by the proboscis D. Thus the relation between the annular orifice 62 and the calibrated orifice 85 is such that the latter increases in section when the orifice 62 itself increases in section.
An orifice 85 having the correct section will therefore allow the fall into the T-fitting 90 only of a quantity of abrasive material capable of being supported by the air stream which emerges from the proboscis D. The only moment when the abrasive material 102 is in the conduit 90 is the moment when the distributor V is-closed.
MECHANISM FOR ADJUSTING OR CONTROL OF ABRASIVE MATERIAL
It has been said above that we would explain in broad outline how we can achieve instant control of the abrasive material in a very simple and original way. The device making it possible to obtain this result is shown in detail in FIGS. 2 and 4 in which the bypass duct F which acts on the abrasive material is connected to one of the ends of the T-fitting 90 attached to the outlet pipe 44 of the abrasive material accumulation hopper and fitted at its other end into the suction pipe E at a suitable place thereof, but preferably a little upstream from the place where this pipe E enters the recovery tank R.
the other end of the T-fitting 90 is connected to the inlet duct B for the abrasive material 'which ends at the spray gun A.
During operation, the action of the bypass duct F is closely coordinated with the operation of the control valve G which supplies air to the pump D. When the valve G is open, the air which passes through it. chit gap 62 generates a flow in adductor conduit B which carries abrasive material into T-fitting 90 below port 85 and causes abrasive material from hopper C to pass through nozzle 60 gun A.
During normal operation of the device, the suction taking place on the side of the T-fitting 90 which is connected to the adductor duct B through which the abrasive material arrives is proportioned so as to be a little higher than the suction. which prevails in the bypass duct F, so that when the valve G is open, the flow of air and abrasive material is carried out towards the gun A. During this stage of the operation which is called here for convenience of the explanation the stage of "stripping" the pump D ensures complete control of the cycle of action of the abrasive material passing through the gun A and returning to the separator-recuperator R passing through the E.
The path of this "stripping" cycle is indicated by arrows 100 in FIG. 2. It is evident that any particles of abrasive material moving in this cycle through adductor conduit B will generate a considerable amount of energy as these particles are sucked into projection nozzle 60.
The importance of the conduit! control of the bypass resides in its ability to overcome the kinetic energy of the flow of the brazing material in the duct Et and to reverse its flow in this return duct from the nozzle 60 Another important function of the bypass control conduit E is that it drives abrasive material from this conduit and abrasive material which falls into the T-fitting 90 from the outlet port 44 back into the outlet. tank R of the recuperator, as shown by the arrows 101 in fig. 4. This control is fully ensured by closing the valve G which acts on the gun.
It is therefore unnecessary to provide electrical or other remote controls as well as additional shutters or distributors.
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The general operating cycle of the one-piece working device with an abrasive material is as follows: -
An organ. 85 with a suitably sized orifice is fitted in the outlet nozzle 445 and the orifice 62 of the pump D is set to match the particular amount of abrasive material.
11 which must be sent during the abrasion operation. The cone 41 is further adjusted to give the required value to the interval 40 of the recuperator R. A charge of the desired abrasive material is then placed in the hopper 30 by discharging it through the filling spout 104 placed at the bottom. above the screen 42.
At this stage of operation, the abrasive material tends to take its level through the screen 42 passing through the outlet pipe 44 and the orifice 85 and piling into the fitting 90 in T. Its angle of rest is in principle that shown in fig. 6. The device is then ready to be brought by rolling in the manner of a trolley to the work site thanks to the rollers with which its frame B is provided. A connection 16 can then be established with the air source 14. after which the head A spray gun is placed on the surface 10 to be worked on before starting the actual stripping work.
This stripping work is initiated by first opening the main valve V, which connects the ejection pump P in the suction circuit. At this stage, the air begins to flow into the recuperator R and the cyclonic separator S (a) through the collecting duct E and (b) through the adductor duct B of the abrasive material passing through the mixing tube 61, the cone 72, the skirt 63 forming a labyrinth and the bypass duct F.
The suction circuit passing through the duct E exerts a functional depression on the head A of the spray gun, while the suction which propagates by the bypass duct - balances the abrasive material which has accumulated in the fitting 90 by T and at the same time acts to clean the outlet port 44 and the port 85 before the actual stripping operation begins.
The abrasive material continues to escape through the tubing 44 passing through the duct F to reach the recuperator R. To begin the actual stripping work, the control valve G is opened to bring the jet of air into the air. chamber of the proboscis D, so that this air can pass through the orifice 62 and that the jet 60 thus projected generates a suction in the duct D. The suction in this duct D causes the material to fall. abrasive through the orifice 85 and into the T-fitting 90 and then its flow into the adductor duct B and into the nozzle 60 from which this material fails to attack the surface subjected to work.
The abrasive material dissociates on this surface the coating or incrustations 9 which may cover it. After the abrasive material 11 has struck the part according to: The combined surface in question, this material comes immediately under the influence of the air stream which flows inwards through the skirt 63 forming the labyrinth of the gun A. It As a result, the two air streams meet and collide and detach from the surface 10 of the piece the abrasive material used as well as the pickling debris resulting in particular from the dissociation of the coating of this surface. This abrasive material and this debris are evacuated out of the head A of the projection gun through the flexible duct E and reach the separator R.
The blasting gun is carried over the surface as quickly as the pickling debris is removed therefrom. It has been assumed (from what the drawings show) that the gun has already been paraded over the surface to the left of treatment area 12, and that it is being moved to the left so as to remove stripping debris from this surface. 2.
In the separator-recuperator R, the pickling debris and dust are separated from the abrasive material. This falls into the tank
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30. The dust and pickling debris continue their path to the cyclone separator S in which the major part of these materials is separated from the air. The last phase of the work (if it is a question of particularly dusty parts) consists in: passing the air through a dust collection bag 51 before sending it into the atmosphere. The stripping work can be continued continuously, the abrasive material being able to be reused a number of times.
When the worker wishes to move the blast gun A away from the working surface 10 for any reason, all he needs to do is close valve C, which intercepts the flow of air to the blast port 62. This has for effect to interrupt the suction in the adductor duct B in the direction indicated by the arrow 100 and to establish, on the contrary, a suction in the bypass duct F by reversing the flow of air in the adductor duct.Betdansie bypass duct F, so that the abrasive material which is in this duct B is brought back from the nozzle 60 and entrained by the duct F in the recuperator R.
From. As conduit B is cleared, more abrasive material is captured below orifice 85 and there is a continuous cyclic circulation of abrasive material in the directions indicated by arrows 101 (Fig. 4). until the ejection pump B is put to rest or the valve G is opened and the spraying work, that is to say stripping, is resumed.
By combining the skirt 63 forming a labyrinth and the projection gun A with the conduits B, E, F, we obtain the result that this skirt 63 plays its role, that is to say that it provides an entrance, so that air can flow freely in the reverse direction to that indicated by arrows 100 in conduit B whenever valve G is closed.
As has been indicated above, the apparatus shown constitutes only a preferred embodiment of the object of the invention, but this may be incorporated into other apparatus which can be used either for cleaning, such as pickling, or for coating such as coating various surfaces. The ejector pump P can moreover be replaced by any other suitable vacuum source. Similarly, if a suitable vacuum source is available. abundant source of abrasive material and that there is no need to reuse it, the conduit E can be connected directly to the vacuum source, the recuperator R and the cyclonic separator S being in such a case eliminated.
The hopper C must then be kept full of solder material and, when the pisolate A is brought to rest, the bypass duct F frees the abductor duct B of the abrasive material therein.
If the gun A is called upon to remain at rest for a certain period of time, it is advantageous to provide a suitable valve at the lower part of the hopper 0 to avoid loss of the abrasive material,
It can be seen from the foregoing that the invention makes it possible to produce a portable device of small dimensions which is admirably suitable for the work of delicate organs, parts or apparatus, as is the case in automobile repair shops, at home. garage owners, in the sites planned on board ships, or even in closed rooms, or more,
generally in any location where it is necessary to provide complete and instantaneous control of both the processing work and the material used to effect that processing. Thus, thanks to the invention, not only is it possible to adjust the treatment surface since there is no escape of the material used for the treatment out of the head of the working gun, but also the processing time, which can be determined with a great deal of care since the
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The flow of the material providing the treatment to the working surface can be instantly started and stopped without any delay.
The constructional details of the apparatus may be varied in various ways, without departing from the invention, within the scope of mechanical equivalence.
CLAIMS.
1. Apparatus for the treatment, and in particular the pickling or cleaning, or the coating or the coating of various surfaces, in particular of mechanical parts, characterized by an equipment by means of which the material ensuring the treatment is directed. against the surface to be treated by a spray gun to which this material is brought by suction in an adductor duct leading to this gun and by a complementary suction device capable of reversing the flow of the treatment material in the aforementioned conduit when the suction which brings the material to the gun is interrupted.