EP1174216B1 - Machine de sablage - Google Patents

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EP1174216B1
EP1174216B1 EP01116976A EP01116976A EP1174216B1 EP 1174216 B1 EP1174216 B1 EP 1174216B1 EP 01116976 A EP01116976 A EP 01116976A EP 01116976 A EP01116976 A EP 01116976A EP 1174216 B1 EP1174216 B1 EP 1174216B1
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EP
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ice
machine according
pipe
crushing
water
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EP01116976A
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EP1174216A2 (fr
EP1174216A3 (fr
Inventor
Jean-Pierre Serex
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COLD CLEAN Sarl
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COLD CLEAN Sarl
Cold Clean Sarl
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2

Definitions

  • the present invention relates to a sandblasting machine comprising at minus a sand tank, a pipe into which the sand is introduced mixed with pressurized air, a sandblasting nozzle, means for produce ice, these means being formed from a water supply and a pressurized gas supply, and a device for grinding the ice cream.
  • US Patent 4,924,643 relates to another device for processing parts in which the part to be treated is blown simultaneously particles of pellets and particles of carbon dioxide. This device is particularly intended for plastic parts or coated with plastic material.
  • European publication EP 0316 264 relates to a device for stripping and removal of surface layers in which ice particles are accelerated by a jet of water coming out of a pressure nozzle and transported with water. Additives prevent particles melt in the water jet.
  • sandblasting machines in which sand is mixed with ice before being ejected under pressure.
  • This ice is produced by introducing water into a pipe in which the sand circulates, then by introducing a gas such as CO 2 under high pressure into this pipe. The expansion of the gas produces a sudden lowering of the temperature and the freezing of the water.
  • sand ejection is often interrupted by the user. During periods of interruption, ice builds up in the hose until it is completely clogged. This stops the machine until the ice has completely melted or has been removed mechanically.
  • the present invention proposes to overcome these drawbacks by realizing a sandblasting machine in which the mixture of sand and ice is homogeneous and in which ice does not accumulate in the pipe.
  • the ice crushing device comprises a frame provided with an opening in contact with the inside of the pipe, and in that a conical piece is disposed in said opening.
  • said conical piece may include a large opening on the side of the tank and a small opening on the side of the nozzle.
  • the ice crushing device has at least two ice crushing elements. These elements of ice crushing are each advantageously formed of a rotary axis integral with grinding members.
  • the grinding members can be rods.
  • the grinding elements preferably include means for pivot around the axes.
  • These pivoting means include advantageously a wheel secured to each axle and a motor wheel drive.
  • the pipe may also have at least one air inlet between the exterior and the inside of the pipe, near the conical part.
  • the pipe has several inlets air distributed around its periphery.
  • the water supply advantageously comprises a water inlet and a heating element arranged to prevent water from freezing in the water supply.
  • the pipe may include a supply of coolant.
  • the machine 10 essentially comprises a sand tank 11, a pipe 12, a sandblasting nozzle 13 and a device for ice crushing 14.
  • sand and pressurized air are introduced from the tank 11 in the pipe 12 and are ejected by the sandblasting nozzle 13.
  • the ice grinding device 14 is arranged on the pipe. It has a frame 15 in which are housed grinding elements 16, which are at number of four in the example shown. Each grinding element 16 is formed of an axis 17 on which are fixed grinding members such as 18 rods or blades. The axes 17 and the rods 18 of all the elements 16 are arranged so that the rods of an element 16 are close to the rods of the adjacent elements.
  • the axes 17 of the grinding elements pass through the frame 15 and are integral each of a wheel such as a pulley 19 or a toothed wheel.
  • the pulleys are driven by a motor 20 so that the starting of the motor causes the rotation of the grinding elements and their rods.
  • the frame has a water inlet 21, disposed towards the top of the frame and an inlet 22 for gas such as CO 2 under pressure.
  • a heating body 28 is placed around the water inlet 21 and maintains this inlet at a temperature above zero degrees.
  • the frame has an opening 23 in contact with the interior of the pipe.
  • the interior of the pipe has a conical piece 24 having a large opening 25 on the side of the tank 11 and a small opening 26 on the side of the nozzle 13.
  • the pipe 12 also has several air inlets 27 arranged near the large opening 25 of the conical part. These air inlets connect the outside of the pipe to the outside of the conical part.
  • the pipe 12 can also include a supply 29 of coolant such as liquid CO 2 , disposed downstream of the grinding device 14. The function of this CO 2 is to keep the installations at a sufficiently low temperature, even when the grinding device is not used.
  • the machine according to the invention operates in the following manner. Sand and pressurized air are introduced from the reservoir 11 into the pipe 12. The sand and the air pass through the conical part 24 in the direction of the nozzle 13. Water is introduced into the frame 15 of the device grinding 14, at the top of it, by the water inlet 21. Pressurized gas is also introduced into this frame by the gas inlet 22. This gas can be CO 2 at a pressure of about 25 bars for example, or liquid nitrogen, or any other compound sufficiently refrigerant to cause freezing of the water. Upon arrival in the frame, the gas expands and causes cooling, which causes the water to freeze. The heater 28 keeps the area near the water inlet 21 at a temperature above zero degrees so that the water does not freeze in this area and the water inlet does not get clogged. In addition, when water is not injected into the grinding device, air is introduced therein via the water inlet 21 in order to prevent water from stagnating in this inlet.
  • the ice thus formed falls into the grinding device, towards the pipe.
  • This ice is crushed between the rods 18 which are rotated by through the motor 20, the pulleys 19 and the axes 17. In this way, the ice does not settle and the pieces of ice have a dimension less than the spacing of the rods.
  • the air inlets 27 entrain the ice falling in the pipe towards of the nozzle 13 and prevent it from depositing on the conical part 24.
  • the ice is then mixed with the sand in a particularly homogeneous way.
  • the mixture is then sprayed onto the support to be sanded.
  • the number of grinding elements can be variable, as can the number of rods and their spacing.
  • the rods 18 are shown as being vertical in FIG. 1. They could also be horizontal and rotate around vertical axes. It is also possible to inject a coolant such as CO 2 into the tank 11.

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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

La présente invention concerne une machine de sablage comportant au moins un réservoir de sable, un tuyau dans lequel est introduit le sable mélangé à de l'air sous pression, une buse de sablage, des moyens pour produire de la glace, ces moyens étant formés d'une alimentation en eau et d'une alimentation en gaz sous pression, et un dispositif de broyage de la glace.
II existe plusieurs types de machines de soufflage de particules destinées aux traitements de surfaces. La publication internationale WO 94 23896 concerne notamment un système de transport et de broyage de particules de glace agencé pour équiper un appareil du type tel que décrit dans la publication WO 94 1686 qui est destiné au traitement de surfaces par soufflage de particules de glace. Dans ces appareils, le broyage de la glace se fait entre deux rouleaux et l'on peut régler la taille des particules et le débit de ces particules en fonction de la surface à traiter.
Le brevet US 4 924 643 a pour objet un autre dispositif de traitement de pièces dans lequel l'on souffle simultanément sur la pièce à traiter des particules de grenailles et des particules de gaz carbonique. Ce dispositif est particulièrement destiné aux pièces en matière plastique ou revêtues d'une matière plastique.
La publication européenne EP 0316 264 concerne un dispositif de dévernissage et d'enlèvement de couches de surface dans lequel des particules de glace sont accélérées au moyen d'un jet d'eau sortant d'une tuyère sous pression et transportées avec de l'eau. Des additifs empêchent la fusion des particules dans le jet d'eau.
Il existe également des machines de sablage dans lesquels du sable est mélangé à de la glace avant d'être éjecté sous pression. Cette glace est produite en introduisant de l'eau dans un tuyau dans lequel circule le sable, puis en introduisant un gaz tel que du CO2 sous une forte pression dans ce tuyau. La détente du gaz produit un brusque abaissement de la température et la congélation de l'eau.
Lors de l'utilisation de machines de sablage, l'éjection du sable est souvent interrompue par l'utilisateur. Pendant les périodes d'interruption, de la glace s'accumule dans le tuyau jusqu'à ce que celui-ci soit complètement bouché. Ceci immobilise la machine jusqu'à ce que la glace ait complètement fondu ou ait été retirée mécaniquement.
En outre, avant que le tuyau ne soit complètement bouché, il arrive fréquemment que des blocs de glace se détachent sous l'action du sable circulant dans le tuyau. Ces blocs de glace fondent lorsqu'ils ont été éjectés et mouillent le support ou son environnement, ce qui n'est pas souhaitable dans certaines applications.
Finalement, le mélange de sable et de glace n'est pas homogène. Il arrive donc fréquemment que du sable soit éjecté sans glace ou de la glace sans sable, ce qui diminue l'intérêt du procédé.
La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant une machine de sablage dans laquelle le mélange de sable et de glace est homogène et dans laquelle de la glace ne s'accumule pas dans le tuyau.
Ces buts sont atteints par une machine telle que définie en préambule et caractérisée en ce que le dispositif de broyage de glace comporte un bâti pourvu d'une ouverture en contact avec l'intérieur du tuyau, et en ce qu'une pièce conique est disposée dans ladite ouverture.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite pièce conique peut comporter une grande ouverture du côté du réservoir et une petite ouverture du côté de la buse.
Selon une forme de réalisation préférée, le dispositif de broyage de glace comporte au moins deux éléments de broyage de la glace. Ces éléments de broyage de la glace sont chacun avantageusement formés d'un axe rotatif solidaire d'organes de broyage. Les organes de broyage peuvent être des tiges.
Les éléments de broyage comportent de préférence des moyens de pivotement autour des axes. Ces moyens de pivotement comportent avantageusement une roue solidaire de chaque axe et un moteur d'entraínement des roues.
Le tuyau peut également comporter au moins une entrée d'air entre l'extérieur et l'intérieur du tuyau, à proximité de la pièce conique.
Dans un mode de réalisation préféré, le tuyau comporte plusieurs entrées d'air réparties sur sa périphérie. L'alimentation en eau comporte avantageusement une arrivée d'eau et un corps de chauffe agencé pour empêcher l'eau de geler dans l'arrivée d'eau.
Le tuyau peut comporter une alimentation en fluide réfrigérant.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris en référence à la description d'un mode de réalisation de l'invention et des dessins annexés dans lesquels:
  • la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe d'une machine de sablage selon l'invention, et
  • la figure 2 est une vue de face d'un détail de la machine de la figure 1.
En référence à ces figures, la machine 10 comporte essentiellement un réservoir 11 de sable, un tuyau 12, une buse de sablage 13 et un dispositif de broyage de glace 14.
De façon conventionnelle, du sable et de l'air sous pression sont introduits depuis le réservoir 11 dans le tuyau 12 et sont éjectés par la buse de sablage 13.
Le dispositif de broyage de glace 14 est disposé sur le tuyau. Il comporte un bâti 15 dans lequel sont logés des éléments de broyage 16, qui sont au nombre de quatre dans l'exemple illustré. Chaque élément de broyage 16 est formé d'un axe 17 sur lequel sont fixés des organes de broyage tels que des tiges 18 ou des pales. Les axes 17 et les tiges 18 de l'ensemble des éléments de broyage 16 sont disposés de telle façon que les tiges d'un élément 16 soient proches des tiges des éléments adjacents.
Les axes 17 des éléments de broyage traversent le bâti 15 et sont solidaires chacun d'une roue telle qu'une poulie 19 ou une roue dentée. Les poulies sont entraínées par un moteur 20 de sorte que la mise en marche du moteur entraíne la rotation des éléments de broyage et de leurs tiges.
Le bâti comporte une arrivée d'eau 21, disposée vers le haut du bâti et une arrivée 22 de gaz tel que du CO2 sous pression. Un corps de chauffe 28 est placé autour de l'arrivée d'eau 21 et maintient cette arrivée à une température supérieure à zéro degrés.
Le bâti comporte une ouverture 23 en contact avec l'intérieur du tuyau. L'intérieur du tuyau comporte une pièce conique 24 ayant une grande ouverture 25 du côté du réservoir 11 et une petite ouverture 26 du côté de la buse 13.
Le tuyau 12 comporte également plusieurs entrées d'air 27 disposées à proximité de la grande ouverture 25 de la pièce conique. Ces entrées d'air relient l'extérieur du tuyau à la face extérieure de la pièce conique. Le tuyau 12 peut également comporter une alimentation 29 en fluide réfrigérant tel que du CO2 liquide, disposée en aval du dispositif de broyage 14. Ce CO2 a pour fonction de maintenir les installations à une température suffisamment basse, même lorsque le dispositif de broyage n'est pas utilisé.
La machine selon l'invention fonctionne de la manière suivante. Du sable et de l'air sous pression sont introduits depuis le réservoir 11 dans le tuyau 12. Le sable et l'air traversent la pièce conique 24 en direction de la buse 13. De l'eau est introduite dans le bâti 15 du dispositif de broyage 14, en haut de celui-ci, par l'arrivée d'eau 21. Du gaz sous pression est également introduit dans ce bâti par l'arrivée de gaz 22. Ce gaz peut être du CO2 à une pression d'environ 25 bars par exemple, ou de l'azote liquide, ou tout autre composé suffisamment réfrigérant pour provoquer une congélation de l'eau. A son arrivée dans le bâti, le gaz se détend et provoque un refroidissement, ce qui entraíne la congélation de l'eau. Le corps de chauffe 28 maintient la zone proche de l'arrivée d'eau 21 à une température supérieure à zéro degré de sorte que l'eau ne gèle pas dans cette zone et que l'arrivée d'eau ne se bouche pas. De plus, lorsque l'eau n'est pas injectée dans le dispositif de broyage, de l'air y est introduit par l'arrivée d'eau 21 afin d'empêcher que de l'eau ne stagne dans cette arrivée.
La glace qui se forme ainsi tombe dans le dispositif de broyage, vers le tuyau. Cette glace est broyée entre les tiges 18 qui sont mises en rotation par l'intermédiaire du moteur 20, des poulies 19 et des axes 17. De cette façon, la glace ne se dépose pas et les morceaux de glace ont une dimension inférieure à l'écartement des tiges.
Les entrées d'air 27 entraínent la glace qui tombe dans le tuyau en direction de la buse 13 et empêchent qu'elle ne se dépose sur la pièce conique 24. La glace est alors mélangée au sable de façon particulièrement homogène. Le mélange est alors projeté sur le support à sabler.
Du fait de leur dimension particulièrement faible, les particules de glace se subliment lorsqu'elles entrent en contact avec le support. Ainsi, le support ou son environnement ne sont pas du tout mouillés ou que très légèrement mouillés.
Il est évident que le nombre d'éléments de broyage peut être variable, de même que le nombre de tiges et leur écartement. Les tiges 18 sont représentées comme étant verticales sur la figure 1. Elles pourraient également être horizontales et tourner autour d'axes verticaux. Il est également possible d'injecter un fluide réfrigérant tel que du CO2 dans le réservoir 11.

Claims (11)

  1. Machine de sablage comportant au moins un réservoir de sable (11), un tuyau (12) dans lequel est introduit le sable mélangé à de l'air sous pression, une buse de sablage (13), des moyens pour produire de la glace, ces moyens étant formés d'une alimentation en eau et d'une alimentation en gaz sous pression, et un dispositif de broyage de la glace (14), caractérisée en ce que le dispositif de broyage de glace (14) comporte un bâti (15) pourvu d'une ouverture (23) en contact avec l'intérieur du tuyau (12), et en ce qu'une pièce conique (24) est disposée dans ladite ouverture (23).
  2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce conique (24) comporte une grande ouverture (25) du côté du réservoir (11) et une petite ouverture (26) du côté de la buse de sablage (13).
  3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de broyage de glace (14) comporte au moins deux éléments (16) de broyage de la glace.
  4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments de broyage (16) de la glace sont chacun formés d'un axe rotatif (17) solidaire d'organes de broyage.
  5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les organes de broyage sont des tiges (18).
  6. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments de broyage (16) comportent des moyens de pivotement autour des axes (17).
  7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de pivotement comportent une roue (19) solidaire de chaque axe (17) et un moteur (20) d'entraínement des roues.
  8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tuyau (12) comporte au moins une entrée d'air (27) entre l'extérieur et l'intérieur du tuyau, à proximité de la pièce conique (24).
  9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le tuyau (12) comporte plusieurs entrées d'air (27) répartis sur sa périphérie.
  10. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation en eau comporte une arrivée d'eau (21) et un corps de chauffe (28) agencé pour empêcher l'eau de geler dans l'arrivée d'eau.
  11. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tuyau (12) comporte une alimentation (29) en fluide réfrigérant.
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