FR2712826A1 - Surface treatment nozzle, and surface treatment method using such a nozzle. - Google Patents
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Abstract
Description
BUSE DE TRAITEMENT DE SURFACE, ET PROCEDE DE TRAITEMENT DE
SURFACE UTILISANT UNE TELLE BUSE.SURFACE TREATMENT NOZZLE, AND METHOD FOR TREATING SURFACE
SURFACE USING SUCH A NOZZLE.
La présente invention concerne une buse de traitement de surface, et un procédé de traitement de surface utilisant une telle buse, par exemple pour décaper une ou plusieurs couches de peinture ou d'un autre revêtement disposées sur une surface, par exemple une surface extérieure d'un avion. The present invention relates to a surface treatment nozzle, and to a surface treatment method using such a nozzle, for example for stripping one or more layers of paint or other coating arranged on a surface, for example an outer surface of a 'a plane.
En particulier, la présente invention est relative à une buse de traitement de surface destinée à projeter des particules solides entraînées dans un flux de gaz sous pression, ladite buse comportant un canal qui présente, dans le sens de l'écoulement des particules solides, d'abord un tronçon convergent puis un tronçon divergent. In particular, the present invention relates to a surface treatment nozzle intended to project solid particles entrained in a flow of gas under pressure, said nozzle comprising a channel which has, in the direction of flow of the solid particles, d 'first a convergent section then a divergent section.
Habituellement, de telles buses comportent un canal qui présente une section circulaire sur toute sa longueur. Usually, such nozzles have a channel which has a circular section over its entire length.
Ces buses de type connu présentent toutefois l'inconvénient que l'efficacité du traitement de surface n'est pas également répartie sur toute la largeur de la buse, cette efficacité étant très grande au centre de la buse et faible sur les côtés du jet de la buse. These nozzles of known type have the drawback, however, that the efficiency of the surface treatment is not equally distributed over the entire width of the nozzle, this efficiency being very high in the center of the nozzle and low on the sides of the jet of the nozzle.
Ainsi, lors d'opérations de décapage par exemple, lorsqu'une telle buse de traitement de surface est déplacée au-dessus d'une surface recouverte de peinture en projetant des particules solides, elle laisse derrière elle une trace décapée en forme de bande dont la ligne médiane a subi un très fort décapage, du fait qu'elle a été exposée le plus longtemps au décapage et qu'elle a reçu les particules solides de plus forte énergie, et dont les bords sont peu ou mal décapés, du fait qu'ils ont été exposés peu de temps aux particules solides projetées et qu'ils ont reçu les particules solides projetées de plus faible énergie. Thus, during pickling operations for example, when such a surface treatment nozzle is moved over a surface covered with paint by projecting solid particles, it leaves behind a striped striped trace of which the midline underwent a very strong pickling, because it was exposed the longest to pickling and that it received the solid particles of higher energy, and whose edges are little or badly pickled, because 'They were exposed to the projected solid particles for a short time and received the lower energy projected solid particles.
Cet inconvénient oblige
- soit à déplacer la buse de traitement de surface avec une vitesse suffisamment faible pour que les bords de la trace décapée soient convenablement décapés, ce qui ralentit le processus de décapage et risque en outre d'abîmer la surface qui porte la peinture au centre de la trace décapée, si cette surface est sensible aux agressions, notamment si cette surface est constituée par un matériau composite ou par une couche de fond elle-même déposée sur un matériau solide,
- soit à repasser sur les bords des traces déjà décapées, pour décaper convenablement ces bords, ce qui ralentit aussi le processus de décapage.This drawback requires
- or to move the surface treatment nozzle with a sufficiently low speed so that the edges of the etched mark are suitably etched, which slows down the etching process and also risks damaging the surface which carries the paint at the center of the etched trace, if this surface is sensitive to attack, in particular if this surface is made up of a composite material or of a base layer itself deposited on a solid material,
- or iron on the edges of traces already pickled, to properly strip these edges, which also slows down the pickling process.
La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients. The object of the present invention is in particular to avoid these drawbacks.
A cet effet, selon l'invention, une buse de traitement de surface du type mentionné ci-dessus est essentiellement caractérisée en ce que le tronçon divergent débouche à l'extérieur de la buse par une fente de sortie allongée et présente une section de forme aplatie parallèlement à cette fente de sortie, au moins au voisinage de ladite fente de sortie. To this end, according to the invention, a surface treatment nozzle of the type mentioned above is essentially characterized in that the divergent section opens out to the outside of the nozzle by an elongated outlet slot and has a shaped section. flattened parallel to this outlet slot, at least in the vicinity of said outlet slot.
Ainsi, lorsque la buse de traitement de surface selon l'invention est déplacée au-dessus d'une surface perpendiculairement à sa fente de sortie, en projetant sur cette surface des particules solides, cette buse laisse derrière elle une trace traitée dont tous les points ont reçu des particules qui présentent sensiblement la même énergie cinétique et ont été exposés pendant un temps sensiblement identique auxdites particules. Par conséquent, le traitement de la surface est de même qualité sur toute la largeur de la trace traitée. Thus, when the surface treatment nozzle according to the invention is moved above a surface perpendicular to its outlet slot, by projecting onto this surface solid particles, this nozzle leaves behind a treated trace of which all the points have received particles which have substantially the same kinetic energy and have been exposed for a time substantially identical to said particles. Consequently, the surface treatment is of the same quality over the entire width of the treated trace.
Grâce à la buse de traitement de surface selon l'invention, il est notamment possible de décaper une couche de peinture qui recouvre une surface sousjacente constituée par une couche de fond, un matériau composite ou un autre matériau sans détériorer aucunement ladite surface sousjacente. Thanks to the surface treatment nozzle according to the invention, it is in particular possible to strip a layer of paint which covers an underlying surface constituted by a base layer, a composite material or another material without in any way damaging said underlying surface.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes
- le tronçon convergent s'étend entre une extrémité d'amont qui présente une section circulaire et une extrémité d'aval qui présente une section aplatie, parallèlement à la fente de sortie mentionnée ci-dessus,
- la fente de sortie présente un axe longitudinal et s'étend selon cet axe longitudinal entre deux extrémités, le tronçon divergent présente deux bords latéraux qui s'étendent le long dudit tronçon divergent chacun jusqu'à une extrémité de la fente de sortie et le tronçon divergent présente, au moins vers sa fente de sortie, une partie de section élargie au voisinage de chaque bord latéral, de façon que les particules qui sortent de la buse aux deux extrémités de la fente de sortie présentent sensiblement la même énergie cinétique que les particules qui sortent de la buse en d'autres points de la fente de sortie,
- le tronçon divergent présente, au moins au voisinage de sa fente de sortie, une partie centrale de section élargie, de façon à optimiser encore l'égalisation de l'énergie cinétique des particules projetées par la buse sur toute la largeur de la fente de sortie,
- le canal présente des variations de section progressives sur toute sa longueur.In advantageous embodiments, use is also made of one and / or the other of the following arrangements.
the converging section extends between an upstream end which has a circular section and a downstream end which has a flattened section, parallel to the outlet slot mentioned above,
- The outlet slot has a longitudinal axis and extends along this longitudinal axis between two ends, the divergent section has two lateral edges which extend along said section each diverge to one end of the outlet slot and the divergent section has, at least towards its outlet slot, a part of enlarged section in the vicinity of each lateral edge, so that the particles which exit from the nozzle at the two ends of the outlet slot have substantially the same kinetic energy as the particles coming out of the nozzle at other points in the outlet slot,
- the divergent section has, at least in the vicinity of its outlet slot, a central part of enlarged section, so as to further optimize the equalization of the kinetic energy of the particles projected by the nozzle over the entire width of the slot exit,
- the channel has progressive section variations over its entire length.
La présente invention a aussi pour objet un procédé de traitement d'une surface par projection de particules solides entraînées dans un flux de gaz sous pression, caractérisé en ce que les particules sont projetées au moyen d'une buse telle que définie ci-dessus, la fente de sortie de la buse présentant un axe longitudinal et étant orientée pour que cet axe longitudinal soit sensiblement parallèle à la surface à traiter, la buse étant déplacée selon une direction qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la fente de sortie de la buse et qui est parallèle à la surface à traiter. The present invention also relates to a method of treating a surface by spraying solid particles entrained in a flow of gas under pressure, characterized in that the particles are sprayed by means of a nozzle as defined above, the outlet slot of the nozzle having a longitudinal axis and being oriented so that this longitudinal axis is substantially parallel to the surface to be treated, the nozzle being moved in a direction which is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the outlet slot of the nozzle and which is parallel to the surface to be treated.
Ce procédé s'applique notamment au décapage des surfaces. This process is particularly applicable to the stripping of surfaces.
Par exemple, les particules projetées peuvent être des particules d'amidon ou de matière plastique. For example, the projected particles can be starch or plastic particles.
Le procédé de traitement de surface selon l'invention est particulièrement adapté au décapage d'une surface de forme très précise ou sensible aux agressions, par exemple une surface extérieure d'un avion. The surface treatment method according to the invention is particularly suitable for pickling a surface with a very precise shape or sensitive to attack, for example an exterior surface of an aircraft.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin joint. Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following description of one of its embodiments, given by way of nonlimiting example, with reference to the attached drawing.
Sur le dessin
- la figure 1 est une vue en coupe d'une buse de traitement de surface selon une forme de réalisation de l'invention, la coupe étant prise selon la ligne I-I des figures 2 et 3,
- la figure 2 est une vue en élévation depuis l'arrière de la buse de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en élévation depuis l'avant de la buse de la figure 1, et
- la figure 4 est une vue partielle en perspective de la buse des figures précédentes, en cours de fonctionnement.On the drawing
FIG. 1 is a sectional view of a surface treatment nozzle according to an embodiment of the invention, the section being taken along line II of FIGS. 2 and 3,
FIG. 2 is an elevation view from the rear of the nozzle of FIG. 1,
FIG. 3 is an elevation view from the front of the nozzle of FIG. 1, and
- Figure 4 is a partial perspective view of the nozzle of the previous figures, during operation.
La buse de traitement de surface des figures 1 à 3 comporte un canal central qui s'étend longitudinalement entre un orifice d'entrée 3 et un orifice de sortie 4. The surface treatment nozzle of FIGS. 1 to 3 has a central channel which extends longitudinally between an inlet orifice 3 and an outlet orifice 4.
L'orifice d'entrée 3 du canal comporte un logement 31 qui est adapté à recevoir une extrémité d'un conduit d'alimentation qui amène jusqu'au canal de la buse un flux de gaz sous pression transportant des particules solides. Ce logement 31 ne fait pas à proprement parler partie du canal central de la buse, puisqu'il n'est pas en contact avec le flux de gaz sous pression ni avec les particules solides transportées par ce flux de gaz. The inlet orifice 3 of the channel comprises a housing 31 which is adapted to receive one end of a supply duct which brings to the channel of the nozzle a stream of pressurized gas transporting solid particles. This housing 31 is not strictly speaking part of the central channel of the nozzle, since it is not in contact with the flow of gas under pressure or with the solid particles transported by this flow of gas.
A partir du logement 3,, le canal central de la buse comporte, dans le sens de l'écoulement des particules solides, d'abord un tronçon convergent 6, puis un tronçon divergent 7. From the housing 3, the central channel of the nozzle comprises, in the direction of flow of the solid particles, first a convergent section 6, then a divergent section 7.
L'orifice d'entrée 3 de la buse présente une section circulaire, et le tronçon convergent 6 présente une section qui varie continûment entre une section circulaire à son extrémité d'amont, et une section aplatie, notamment elliptique, à son extrémité d'aval, c'est-à-dire au niveau du col 5 qui sépare le tronçon convergent 6 du tronçon divergent 7. Ainsi, le tronçon convergent 6 s'aplatit progressivement entre son extrémité d'amont et son extrémité d'aval. The inlet 3 of the nozzle has a circular section, and the converging section 6 has a section which varies continuously between a circular section at its upstream end, and a flattened section, in particular elliptical, at its end. downstream, that is to say at the level of the neck 5 which separates the converging section 6 from the diverging section 7. Thus, the converging section 6 flattens progressively between its upstream end and its downstream end.
Par ailleurs, l'orifice de sortie 4 de la buse est une fente allongée, et le tronçon divergent 7 présente luimême une section aplatie parallèlement à la fente de sortie 4. Furthermore, the outlet orifice 4 of the nozzle is an elongated slot, and the divergent section 7 itself has a flattened section parallel to the outlet slot 4.
Plus précisément, dans l'exemple particulier qui est représenté sur les dessins, le tronçon divergent 7 présente, au voisinage du col 5, une section elliptique qui correspond exactement à la section de l'extrémité d'aval du tronçon convergent 6. More precisely, in the particular example which is shown in the drawings, the diverging section 7 has, in the vicinity of the neck 5, an elliptical section which corresponds exactly to the section of the downstream end of the converging section 6.
Cette section elliptique se déforme progressivement vers la fente de sortie 4 en s'élargissant légèrement dans la direction de l'axe longitudinal 12 de la fente de sortie, jusqu'à une largeur 1 donnée au niveau de la fente de sortie, et en augmentant d'épaisseur au voisinage des bords latéraux 71 du tronçon divergent 7, jusqu'à former des parties élargies 41 d'épaisseur e au niveau des extrémités de la fente de sortie 4. This elliptical section gradually deforms towards the exit slot 4 by widening slightly in the direction of the longitudinal axis 12 of the exit slot, up to a given width 1 at the exit slot, and increasing of thickness in the vicinity of the lateral edges 71 of the divergent section 7, until forming enlarged parts 41 of thickness e at the ends of the outlet slot 4.
Le rapport l/e peut être par exemple supérieur à 2. The ratio l / e can for example be greater than 2.
Eventuellement, le tronçon divergent 7 pourrait éventuellement comporter aussi un élargissement progressif en son centre, jusqu'à former également une partie élargie 42 au centre de la fente de sortie 4, cette partie centrale élargie étant représentée en pointillés sur la figure 3. Optionally, the divergent section 7 could possibly also include a progressive widening in its center, until it also forms an enlarged part 42 at the center of the outlet slot 4, this enlarged central part being shown in dotted lines in FIG. 3.
Le col 5 entre le tronçon convergent 6 et le tronçon divergent 7 est constituée par la ligne d'intersection entre les surfaces intérieures desdits tronçons convergents et divergents, de sorte que le canal central de la buse ne comporte aucune discontinuité de section, c'est-à-dire aucune surface formant un obstacle brusque à l'écoulement de gaz comprimé ou un élargissement brusque. The neck 5 between the converging section 6 and the diverging section 7 is formed by the line of intersection between the interior surfaces of said converging and diverging sections, so that the central channel of the nozzle has no discontinuity in section, that is that is, no surface forming an abrupt obstacle to the flow of compressed gas or an abrupt enlargement.
La buse de traitement de surface de l'invention peut être réalisée de diverses façons. Dans l'exemple particulier représenté sur les dessins, cette buse est réalisée par moulage de deux pièces l1 et 12, en un matériau métallique de grande dureté, ces deux pièces étant assemblées selon un plan de joint 13 parallèle à l'axe longitudinal 12 de la fente de sortie 4, au moyen de vis 2. The surface treatment nozzle of the invention can be produced in various ways. In the particular example shown in the drawings, this nozzle is produced by molding two parts 11 and 12, from a very hard metallic material, these two parts being assembled along a joint plane 13 parallel to the longitudinal axis 12 of the outlet slot 4, by means of screws 2.
Lorsque que la buse de traitement de surface de l'invention est en fonctionnement, on amène des particules solides dans un courant de gaz comprimé, par exemple de l'air comprimé sous 2 à 3 bars, à l'entrée du tronçon convergent 6. When the surface treatment nozzle of the invention is in operation, solid particles are brought into a stream of compressed gas, for example compressed air at 2 to 3 bars, at the inlet of the convergent section 6.
Cet écoulement gazeux chargé de particules solides est accéléré dans le tronçon convergent 6, et en général devient supersonique au niveau du col 5, de sorte qu'il continue à être accéléré dans le tronçon divergent 7. This gas flow charged with solid particles is accelerated in the converging section 6, and in general becomes supersonic at the level of the neck 5, so that it continues to be accelerated in the diverging section 7.
Pour traiter une surface 8, par exemple pour décaper une surface extérieure d'un avion, on dispose la buse 1 audessus de la surface 8, de façon que l'axe longitudinal 12 de la fente de sortie 4 de la buse soit disposé parallèlement à ladite surface 8. En même temps qu'on projette des particules solides sur la surface 8 pour la décaper, c'està-dire par exemple pour enlever de la peinture qui recouvre ladite surface 8, on déplace la buse 1 selon une direction 9 (dans un sens ou dans l'autre de cette direction) parallèle à la surface 8 mais en général perpendiculaire à l'axe longitudinal 12 de la fente de sortie 4. To treat a surface 8, for example to strip an exterior surface of an airplane, the nozzle 1 is placed above the surface 8, so that the longitudinal axis 12 of the outlet slot 4 of the nozzle is arranged parallel to said surface 8. At the same time as solid particles are projected onto the surface 8 to strip it, that is to say for example to remove paint which covers said surface 8, the nozzle 1 is moved in a direction 9 ( in one direction or the other of this direction) parallel to the surface 8 but generally perpendicular to the longitudinal axis 12 of the outlet slot 4.
Ainsi, le déplacement de la buse de traitement de surface 1 produit une trace décapée 10 qui est convenablement traitée sur toute sa largeur, sans aucune agression du matériau sous-jacent de la surface 8 au centre de la trace 10. Thus, the movement of the surface treatment nozzle 1 produces a pickled trace 10 which is suitably treated over its entire width, without any attack on the underlying material from the surface 8 at the center of the trace 10.
De préférence, et notamment lorsque la surface à traiter 8 doit conserver une forme extrêmement précise ou est formée en un matériau délicat (matériau composite ou couche de fond par exemple), les particules projetées peuvent être notamment des particules de matière plastique ou des particules d'amidon, par exemple des particules d'amidon de blé. Preferably, and in particular when the surface to be treated 8 must keep an extremely precise shape or is formed from a delicate material (composite material or base layer for example), the projected particles may in particular be particles of plastic material or particles of starch, for example wheat starch particles.
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