FR3132127A1 - Pneumatic suction device, pneumatic sanding system implementing such a device and corresponding installation - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif (1) d’aspiration pneumatique comprenant une buse d’aspiration (12) raccordée à une centrale d’aspiration (10) et au moins un module d’amplification d’air (2) situé dans au moins un tuyau (13) de raccordement de ladite buse d’aspiration (12) à ladite centrale d’aspiration (2), dans lequel ledit au moins un module d’amplification (2) comprend au moins deux amplificateurs d’air (21) fonctionnant selon l’effet Coanda. Figure 1The invention relates to a pneumatic suction device (1) comprising a suction nozzle (12) connected to a central suction unit (10) and at least one air amplification module (2) located in at least a pipe (13) connecting said suction nozzle (12) to said central vacuum (2), in which said at least one amplifier module (2) comprises at least two air amplifiers (21) operating according to the Coanda effect. Figure 1
Description
Le domaine de l’invention est celui des dispositifs d’aspiration pneumatiques, et notamment d’aspiration de poussières. De tels dispositifs d’aspiration peuvent être mis en œuvre pour aspirer les poussières créées par le fonctionnement d’un outil, tel qu’une ponceuse pneumatique par exemple.The field of the invention is that of pneumatic suction devices, and in particular dust suction. Such suction devices can be used to suck up dust created by the operation of a tool, such as a pneumatic sander for example.
Plus particulièrement, l’invention concerne des moyens d’amplification de l’aspiration destinés à être mis en œuvre dans un tel dispositif d’aspiration pneumatique.More particularly, the invention relates to suction amplification means intended to be implemented in such a pneumatic suction device.
Dans le domaine de la réparation de carrosserie automobile, l’opération de ponçage est combinée à l’utilisation d’un dispositif d’aspiration pour collecter les particules de ponçage, notamment des particules en aluminium, ci-après également appelées poussières. En étant aspirées, les particules ne polluent pas l’air ambiant du garage et cela protège l’air ambiant du carrossier.In the field of automobile body repair, the sanding operation is combined with the use of a suction device to collect sanding particles, in particular aluminum particles, hereinafter also called dust. By being sucked in, the particles do not pollute the ambient air of the garage and this protects the ambient air of the bodywork shop.
Les poussières d’aluminiums, une fois stockées, peuvent exploser en présence d’une étincelle (de moteur électrique, par exemple). Ainsi, les ponceuses et les dispositifs d’aspiration utilisés par les carrossiers doivent respecter la norme ATEX. Cette norme est destinée aux environnements à risques ou aux ponçages de matériaux spécifiques.Aluminum dust, once stored, can explode in the presence of a spark (from an electric motor, for example). Therefore, sanders and suction devices used by bodybuilders must comply with the ATEX standard. This standard is intended for hazardous environments or for sanding specific materials.
On connait, pour les utilisations occasionnelles ou pour les zones difficiles d’accès, des ensembles mobiles complets composés d’une centrale d’aspiration (un dispositif d’aspiration sur roues, par exemple) et d’une ponceuse électrique.We know, for occasional uses or for areas that are difficult to access, complete mobile assemblies composed of a central vacuum cleaner (a vacuum device on wheels, for example) and an electric sander.
Afin de respecter la norme ATEX, les parties électriques des ponceuses électriques utilisées dans ces ensembles mobiles doivent être isolées de l’extérieur et des poussières aspirées notamment. Une telle isolation est relativement complexe et coûteuse à mettre en œuvre. Ainsi, le coût de ces ponceuses est très élevé, ce qui constitue un frein majeur à leur utilisation à grande échelle. De plus, dans les ateliers de carrosserie, les équipements mobiles de ponçages sont peu entretenus. Les fines particules colmatent donc le sac de collecte et les éventuels filtres, ce qui fait que l’aspiration est vite altérée. En outre, le poids de la ponceuse électrique est relativement élevé, ce qui nuit à son ergonomie.In order to comply with the ATEX standard, the electrical parts of the electric sanders used in these mobile assemblies must be isolated from the outside and from vacuumed dust in particular. Such insulation is relatively complex and expensive to implement. Thus, the cost of these sanders is very high, which constitutes a major obstacle to their use on a large scale. Furthermore, in body shops, mobile sanding equipment is poorly maintained. The fine particles therefore clog the collection bag and any filters, which means that suction is quickly impaired. In addition, the weight of the electric sander is relatively high, which affects its ergonomics.
Ainsi, de manière générale, les carrossiers utilisent des ponceuses pneumatiques puisque ces dernières sont légères, maniables et ne présentent aucun risque en présence de particules d’aluminium. Les ponceuses pneumatiques sont généralement raccordées à une centrale d’aspiration, elle-même raccordée à un réseau d’air comprimé déployé dans le local du carrossier. Ainsi, la ponceuse pneumatique et le dispositif d’aspiration sont tous les deux raccordés au réseau d’air comprimé du local du carrossier.Thus, in general, bodybuilders use pneumatic sanders since they are light, easy to handle and present no risk in the presence of aluminum particles. Pneumatic sanders are generally connected to a central vacuum cleaner, which is itself connected to a compressed air network deployed in the bodybuilder's premises. Thus, the pneumatic sander and the suction device are both connected to the compressed air network of the bodybuilder's premises.
Un inconvénient de cette solution réside dans le fait que pour obtenir un fonctionnement optimal de la ponceuse et du dispositif d’aspiration pneumatiques, il est nécessaire de fournir une alimentation en air à une pression très élevée, de l’ordre de 7 bars environ. Or, tous les locaux munis d’un réseau d’alimentation en air comprimé ne sont pas forcément capables de fournir une telle pression d’air.A disadvantage of this solution lies in the fact that to obtain optimal operation of the sander and the pneumatic suction device, it is necessary to provide an air supply at a very high pressure, of the order of approximately 7 bars. However, not all premises equipped with a compressed air supply network are necessarily capable of providing such air pressure.
De plus, cette consommation très importante en air de la ponceuse et du dispositif d’aspiration peut engendrer des perturbations sur le réseau d’air comprimé dans son ensemble. Cela peut notamment causer des variations de débit d’air sur les autres outils du local et engendrer des problèmes de qualité, par exemple dans le cas d’un poste de peinture pneumatique.In addition, this very high air consumption of the sander and the suction device can cause disruptions to the compressed air network as a whole. This can in particular cause variations in air flow on other tools in the room and cause quality problems, for example in the case of a pneumatic painting station.
En effet, les dispositifs d’aspiration pneumatiques mettent généralement en œuvre une aspiration d’air du type à effet Venturi. Une aspiration d’air à effet Venturi est bien connu puisqu’il est très répandu dans l’industrie pour la création de vide sur les préhenseurs avec ventouses. La dépression des ventouses ne générant pas un débit d’air important, son utilisation est donc relativement économique.Indeed, pneumatic suction devices generally use air suction of the Venturi effect type. Venturi effect air suction is well known since it is very widespread in the industry for creating a vacuum on grippers with suction cups. The depression of the suction cups does not generate a significant air flow, its use is therefore relatively economical.
Toutefois, lorsqu’une telle solution est mise en œuvre dans des dispositifs d’aspiration pneumatiques, il est nécessaire d’utiliser des modules à effet Venturi de grandes dimensions pour que la dépression générée et le débit d’aspiration soient suffisants pour aspirer les poussières. L’orifice de la buse du module à effet Venturi est donc surdimensionnée afin de récupérer un important débit d’air. La consommation d’air est donc très importante. Par exemple, en testant une telle solution, la demanderesse a observé une forte chute de la pression d’air dans le réseau d’air comprimé alimentant l’ensemble de l’atelier, la pression d’air en entrée passant de 7 bars à 3 bars. Il en résulte un débit d’air bien moins important pour la ponceuse et une altération du réseau d’air comprimé global de l’atelier.However, when such a solution is implemented in pneumatic suction devices, it is necessary to use large Venturi effect modules so that the depression generated and the suction flow rate are sufficient to suck up the dust. . The nozzle orifice of the Venturi effect module is therefore oversized in order to recover a significant air flow. Air consumption is therefore very high. For example, by testing such a solution, the applicant observed a sharp drop in air pressure in the compressed air network supplying the entire workshop, the inlet air pressure dropping from 7 bars to 3 bars. This results in a much lower air flow for the sander and an alteration of the overall compressed air network of the workshop.
En d’autres termes, cette solution n’est pas satisfaisante puisque qu’elle présente une consommation d’air élevée pour des performances d’aspiration non optimales.In other words, this solution is not satisfactory since it has high air consumption for non-optimal suction performance.
Il existe donc un besoin de fournir une nouvelle solution d’aspiration qui permette d’obtenir un fonctionnement optimal du dispositif d’aspiration lorsqu’il est utilisé avec une ponceuse pneumatique sur un réseau d’alimentation en air comprimé proposant une pression d’air plus faible que dans l’état de la technique, par exemple de l’ordre de 5 bars.There is therefore a need to provide a new suction solution which makes it possible to obtain optimal operation of the suction device when it is used with a pneumatic sander on a compressed air supply network offering an air pressure lower than in the state of the art, for example of the order of 5 bars.
Cette solution devra également fournir des performances d’aspiration élevées tout en proposant une consommation d’air en entrée qui soit optimale, afin de ne pas perturber le réseau d’alimentation en air comprimé de l’atelier.This solution must also provide high suction performance while offering optimal inlet air consumption, so as not to disrupt the workshop's compressed air supply network.
La technique de l'invention permet de résoudre au moins certains des inconvénients soulevés par l’art antérieur. Plus précisément, l'invention se rapporte à un dispositif d’aspiration pneumatique comprenant une buse d’aspiration raccordée à une centrale d’aspiration et au moins un module d’amplification d’air situé dans au moins un tuyau de raccordement de ladite buse d’aspiration à ladite centrale d’aspiration.The technique of the invention makes it possible to resolve at least some of the drawbacks raised by the prior art. More precisely, the invention relates to a pneumatic suction device comprising a suction nozzle connected to a suction unit and at least one air amplification module located in at least one connection pipe of said nozzle suction to said central suction unit.
Selon l’invention, ledit au moins un module d’amplification d’air comprend au moins deux amplificateurs d’air fonctionnant selon l’effet Coanda.According to the invention, said at least one air amplification module comprises at least two air amplifiers operating according to the Coanda effect.
La mise en œuvre d’un module d’amplification d’air comprenant au moins deux amplificateurs d’air selon l’invention permet de fournir des performances d’aspiration optimales, en ce sens que la dépression créée par les amplificateurs d’air est élevée tout en maintenant une consommation d’air contenue.The implementation of an air amplification module comprising at least two air amplifiers according to the invention makes it possible to provide optimal suction performance, in the sense that the depression created by the air amplifiers is high while maintaining contained air consumption.
Ces performances optimales sont notamment obtenues par la mise en œuvre d’un dispositif d’aspiration fonctionnant uniquement de manière pneumatique et comprenant des amplificateurs d’air fonctionnant sous l’effet Coanda.These optimal performances are obtained in particular by the implementation of a suction device operating solely pneumatically and including air amplifiers operating under the Coanda effect.
L’invention permet ainsi de fournir une solution d’aspiration particulièrement adaptée à l’aspiration des poussières, et notamment des poussières d’aluminium. En outre, le dispositif d’aspiration pneumatique selon l’invention est conforme à la norme ATEX, norme qui doit notamment être respectée dans les ateliers de carrosserie automobile. Le dispositif d’aspiration selon l’invention permet donc une utilisation sécurisée dans certains environnements dangereux/critiques.The invention thus makes it possible to provide a suction solution particularly suited to the suction of dust, and in particular aluminum dust. In addition, the pneumatic suction device according to the invention complies with the ATEX standard, a standard which must in particular be respected in automobile body shops. The suction device according to the invention therefore allows safe use in certain dangerous/critical environments.
Ainsi, l’invention propose une approche nouvelle et inventive permettant de résoudre les inconvénients de l’art antérieur en fournissant une solution d’aspiration simple à mettre en œuvre proposant des performances d’aspiration élevées pour une consommation d’air optimale. L’invention fournit ainsi une nouvelle solution d’aspiration qui présente des performances supérieures aux solutions d’aspiration de l’art antérieur précédemment décrites.Thus, the invention proposes a new and inventive approach making it possible to resolve the drawbacks of the prior art by providing a simple-to-implement suction solution offering high suction performance for optimal air consumption. The invention thus provides a new suction solution which has superior performance to the suction solutions of the prior art previously described.
Selon un aspect particulier de l’invention, lesdits au moins deux amplificateurs d’air sont disposés en parallèle au sein dudit au moins un module d’amplification.According to a particular aspect of the invention, said at least two air amplifiers are arranged in parallel within said at least one amplification module.
La disposition particulière des amplificateurs d’air en parallèle dans le module d’amplification permet de simplifier les flux d’air dans les tuyaux de raccordement. De plus, cette disposition des amplificateurs au sein du module d’amplification permet de limiter de manière importante les turbulences en entrée et en sortie du module d’amplification, de sorte à davantage simplifier les flux d’air et limiter les pertes de dépression et de débit d’air, notamment.The special arrangement of the air amplifiers in parallel in the amplifier module simplifies the air flows in the connection pipes. In addition, this arrangement of the amplifiers within the amplification module makes it possible to significantly limit the turbulence at the inlet and outlet of the amplification module, so as to further simplify the air flows and limit the vacuum losses and air flow, in particular.
Selon un autre aspect particulier de l’invention, ledit au moins un module d’amplification comprend une embase présentant au moins deux premiers alésage, dits alésages d’entrée d’air, s’étendant à travers ladite embase.According to another particular aspect of the invention, said at least one amplification module comprises a base having at least two first bores, called air inlet bores, extending through said base.
Selon encore un autre aspect particulier de l’invention, ledit au moins un module d’amplification comprend un corps dans lequel sont formés au moins en partie lesdits au moins deux amplificateurs d’air, ledit corps comprenant pour chacun desdits au moins deux amplificateurs d’air :According to yet another particular aspect of the invention, said at least one amplification module comprises a body in which said at least two air amplifiers are formed at least in part, said body comprising for each of said at least two air amplifiers. 'air :
- un deuxième alésage, dit alésage de sortie d’air, sensiblement circulaire ou conique, s’étendant à partir d’un premier côté dudit corps orienté vers ladite buse d’aspiration ;- a second bore, called an air outlet bore, substantially circular or conical, extending from a first side of said body oriented towards said suction nozzle;
- un congé, prolongeant ledit alésage de sortie et faisant la jonction entre des parois dudit alésage de sortie et une surface opposée audit premier côté dudit corps.- a fillet, extending said outlet bore and making the junction between walls of said outlet bore and a surface opposite said first side of said body.
En outre, ledit au moins un module d’amplification comprend, pour chacun desdits au moins deux amplificateurs d’air, une fente adjacente audit congé, ladite fente étant configurée pour permettre une entrée additionnelle d’air dans ledit amplificateur d’air.In addition, said at least one amplification module comprises, for each of said at least two air amplifiers, a slot adjacent to said fillet, said slot being configured to allow additional entry of air into said air amplifier.
La mise en œuvre particulière de l’alésage d’entrée, de l’alésage de sortie, du congé et de la fente permet d’obtenir des performances optimales, grâce notamment à l’effet Coanda provoqué dans les amplificateurs d’air.The particular implementation of the inlet bore, the outlet bore, the fillet and the slot allows optimal performance to be obtained, thanks in particular to the Coanda effect caused in the air amplifiers.
Selon un aspect particulier de l’invention, ladite fente est configurée pour permettre une entrée d’air comprimé/sous pression.According to a particular aspect of the invention, said slot is configured to allow entry of compressed/pressurized air.
La mise en œuvre de cette fente permet de faire entrer un flux d’air sous pression, entrant à une vitesse plus importante dans le module d’amplification d’air que le flux d’air aspiré dans ce dernier, de sorte à obtenir l’effet Coanda.The implementation of this slot makes it possible to introduce a flow of air under pressure, entering at a greater speed into the air amplification module than the flow of air sucked into the latter, so as to obtain the Coanda effect.
Selon un autre aspect particulier de l’invention, ladite fente est en communication fluidique, d’une part avec ledit premier alésage et/ou ledit congé et, d’autre part avec une chambre d’air sous pression.According to another particular aspect of the invention, said slot is in fluid communication, on the one hand with said first bore and/or said fillet and, on the other hand with a pressurized air chamber.
Ainsi, le module d’amplification d’air présente une solution simple pour introduire l’air sous pression dans les amplificateurs d’air.Thus, the air amplifier module presents a simple solution for introducing pressurized air into air amplifiers.
Selon un aspect particulier de l’invention, ladite fente présente une largeur comprise entre 0,05 et 0,1 mm.According to a particular aspect of the invention, said slot has a width of between 0.05 and 0.1 mm.
Selon un autre aspect particulier de l’invention, ledit congé présente une ouverture comprise entre 1 et 5 mm.According to another particular aspect of the invention, said fillet has an opening of between 1 and 5 mm.
L’invention concerne également un système de ponçage, notamment pour atelier de carrosserie automobile, comprenant une ponceuse pneumatique raccordée à un dispositif d’aspiration pneumatique tel que décrit précédemment.The invention also relates to a sanding system, in particular for an automobile body shop, comprising a pneumatic sander connected to a pneumatic suction device as described above.
La faible consommation d’air du dispositif d’aspiration pneumatique selon l’invention permet de garantir un fonctionnement optimal de la ponceuse et des autres outils/dispositifs pneumatique raccordé sur le réseau global d’alimentation en air comprimé de l’atelier. Ainsi, les perturbations engendrées sur le réseau global d’alimentation en air comprimé de l’atelier par le fonctionnement du dispositif d’aspiration de poussières sont limitées, voire supprimées.The low air consumption of the pneumatic suction device according to the invention makes it possible to guarantee optimal operation of the sander and other pneumatic tools/devices connected to the overall compressed air supply network of the workshop. Thus, the disturbances caused to the overall compressed air supply network of the workshop by the operation of the dust suction device are limited, or even eliminated.
L’invention concerne également une installation comprenant un réseau global d’alimentation en air comprimé comprenant au moins un système de ponçage tel que décrit précédemment.The invention also relates to an installation comprising a global compressed air supply network comprising at least one sanding system as described above.
L’invention, ainsi que les différents avantages qu’elle présente, seront plus facilement compris, à la lumière de la description qui va suivre d’un mode de réalisation illustratif et non limitatif de celle-ci, et des dessins annexés parmi lesquels :The invention, as well as the various advantages it presents, will be more easily understood, in the light of the description which follows of an illustrative and non-limiting embodiment thereof, and the appended drawings among which:
Le principe général de l'invention repose sur la mise en œuvre d’au moins un module 2 d’amplification d’air au sein d’un dispositif 1 d’aspiration pneumatique de poussières, par exemple dans un atelier de carrosserie.The general principle of the invention is based on the implementation of at least one air amplification module 2 within a device 1 for pneumatic dust suction, for example in a body shop.
Un tel dispositif 1, illustré sur la
La centrale d’aspiration 10 est raccordée à une buse d’aspiration 12 via des tuyaux d’aspiration, ou de raccordement, 13.The suction unit 10 is connected to a suction nozzle 12 via suction or connection pipes 13.
Le dispositif 1 d’aspiration comprend au moins un module d’amplification d’air 2 (un seul module dans l’exemple illustré sur la
Dans une variante, il est envisageable de mettre en œuvre une pluralité de modules d’amplification d’air 2 entre la centrale d’aspiration 10 et la buse d’aspiration 12. Dans ce cas, les modules d’amplification d’air 2 sont disposés en série et sont, par exemple, espacés de manière régulière entre eux dans les tuyaux d’aspirations 13.In a variant, it is possible to implement a plurality of air amplification modules 2 between the suction unit 10 and the suction nozzle 12. In this case, the air amplification modules 2 are arranged in series and are, for example, spaced regularly from each other in the suction pipes 13.
Selon l’invention, chaque module d’amplification d’air 2 comprend au moins deux amplificateurs d’air 21 fonctionnant selon l’effet Coanda. Selon les études effectuées dans le domaine, un amplificateur d’air 21 fonctionnant selon l’effet Coanda permet, lors d’une utilisation en aspiration d’air, de multiplier par trois le débit d’aspiration en sortie de l’amplificateur d’air.According to the invention, each air amplification module 2 comprises at least two air amplifiers 21 operating according to the Coanda effect. According to studies carried out in the field, an air amplifier 21 operating according to the Coanda effect makes it possible, when used in air suction, to multiply by three the suction flow rate at the outlet of the air amplifier. air.
Préférentiellement, les amplificateurs d’air 21 sont disposés en parallèle dans le module 2 d’amplification d’air, c’est-à-dire que le flux d’air entrant dans le module d’amplification d’air 2 est divisé en deux pour traverser les amplificateurs d’air 21. En d’autres termes, une partie du flux d’air entrant traverse l’un des amplificateurs 21 tandis qu’une autre partie du flux d’air entrant traverse l’autre des amplificateurs 21.Preferably, the air amplifiers 21 are arranged in parallel in the air amplification module 2, that is to say that the air flow entering the air amplification module 2 is divided into two to pass through the air amplifiers 21. In other words, part of the incoming air flow passes through one of the amplifiers 21 while another part of the incoming air flow passes through the other of the amplifiers 21 .
La disposition particulière des amplificateurs d’air 21 en parallèle dans le module d’amplification 2 permet de simplifier les flux d’air dans les tuyaux 13 d’aspiration. De plus, cette disposition des amplificateurs d’air 21 au sein du module d’amplification 2 permet de limiter de manière importante les turbulences en entrée et en sortie du module d’amplification 2, de sorte à davantage simplifier les flux et limiter les pertes de dépression et/ou de débit d’air, notamment.The particular arrangement of the air amplifiers 21 in parallel in the amplification module 2 makes it possible to simplify the air flows in the suction pipes 13. In addition, this arrangement of the air amplifiers 21 within the amplification module 2 makes it possible to significantly limit the turbulence at the inlet and outlet of the amplification module 2, so as to further simplify the flows and limit the losses. depression and/or air flow, in particular.
La division du flux d’air est, dans cet exemple, égale/équilibrée. En d’autres termes, le flux d’air entrant traversant chaque amplificateur est égal, c’est-à-dire qu’une moitié du flux d’air entrant traverse l’un des amplificateurs 21 tandis que la deuxième moitié du flux d’air entrant traverse l’autre des amplificateurs 21. Il est également envisageable de diviser le flux d’air entrant en parties non égales.The airflow division is, in this example, equal/balanced. In other words, the incoming air flow passing through each amplifier is equal, that is to say that one half of the incoming air flow passes through one of the amplifiers 21 while the second half of the flow d The incoming air passes through the other of the amplifiers 21. It is also possible to divide the incoming air flow into unequal parts.
La division du flux d’air entrant dans le module d’amplification d’air 2 est fonction de la structure de l’embase 20 (décrite ci-dessous) du module d’amplification d’air 2. En effet, il est possible de fabriquer/usiner l’embase 20 pour diviser le flux d’air entrant à souhait.The division of the air flow entering the air amplification module 2 is a function of the structure of the base 20 (described below) of the air amplification module 2. Indeed, it is possible to manufacture/machine the base 20 to divide the incoming air flow as desired.
Le type d’amplificateur d’air (ici à effet Coanda) ainsi que la disposition particulière des amplificateurs d’air 21 au sein du module 2 d’amplification d’air (ici en parallèle) permet d’obtenir un dispositif 1 d’aspiration qui conserve un débit d’air important tout en conservant une dépression optimale. Ainsi, le débit d’air du dispositif 1 d’aspiration selon l’invention permet de favoriser l’aspiration des poussières au niveau de la buse 12, qui peut par exemple se présenter sous la forme de trous ménagés au niveau du plateau d’une ponceuse pneumatique (non représentée). De plus, la dépression fournie par le dispositif 1 d’aspiration selon l’invention permet d’aspirer de manière optimale les poussières (quelles que soient leurs dimensions) et de les emmener/transporter efficacement jusqu’aux moyens de récupération/stockage des poussières.The type of air amplifier (here Coanda effect) as well as the particular arrangement of the air amplifiers 21 within the air amplification module 2 (here in parallel) makes it possible to obtain a device 1 of suction which maintains a significant air flow while maintaining optimal depression. Thus, the air flow of the suction device 1 according to the invention makes it possible to promote the suction of dust at the level of the nozzle 12, which can for example be in the form of holes provided at the level of the plate. a pneumatic sander (not shown). In addition, the depression provided by the suction device 1 according to the invention makes it possible to optimally vacuum up the dust (whatever its dimensions) and to take/transport it efficiently to the dust recovery/storage means. .
Il est à noter que les amplificateurs à effet Coanda fournissent, dans leur utilisation classique, un débit d’air faible pour une dépression élevée. De plus, ils présentant l’inconvénient de voir la dépression chuter au fur et à mesure que l’on augmente le débit d’air. Un amplificateur d’air à effet Coanda n’était donc pas destiné de manière évidente à être mis en œuvre dans un dispositif d’aspiration de poussières, qui nécessite un débit d’air et une dépression élevés. C’est donc bien la mise en œuvre d’au moins deux amplificateurs d’air à effet Coanda en parallèle qui permet d’obtenir des performances inattendues et compatibles avec une utilisation dans un système d’aspiration.It should be noted that Coanda effect amplifiers provide, in their classic use, a low air flow for high depression. In addition, they have the disadvantage of seeing the depression drop as the air flow rate is increased. A Coanda effect air amplifier was therefore not obviously intended to be implemented in a dust extraction device, which requires a high air flow and depression. It is therefore the implementation of at least two Coanda effect air amplifiers in parallel which makes it possible to obtain unexpected performances compatible with use in a suction system.
Ainsi, le dispositif 1 d’aspiration selon l’invention fournit une solution présentant une faible consommation d’air en entrée, un bon débit d’aspiration et une bonne dépression.Thus, the suction device 1 according to the invention provides a solution having low inlet air consumption, good suction flow and good depression.
Les dimensions des amplificateurs d’air 21 peuvent être sélectionnées en fonction de l’application, des contraintes du système ou de l’atelier et des souhaits de l’utilisateur en termes de débit d’air, de dépression et de consommation d’air en entrée.The dimensions of the air amplifiers 21 can be selected depending on the application, system or workshop constraints and the user's wishes in terms of air flow, vacuum and air consumption entrance.
La
Le module d’amplification d’air 2 comprend une embase 20, par exemple fabriquée dans un matériau métallique ou plastique. L’embase 20 peut être usinée/conformée, à une première extrémité, pour présenter un logement 201 de connexion avec un tuyau 13 d’aspiration. Le logement de connexion 201 est situé du côté du module d’amplification d’air 2 orienté vers la buse d’aspiration 12 du dispositif 1.The air amplification module 2 comprises a base 20, for example made of a metallic or plastic material. The base 20 can be machined/shaped, at a first end, to present a housing 201 for connection with a suction pipe 13. The connection housing 201 is located on the side of the air amplification module 2 oriented towards the suction nozzle 12 of the device 1.
Une surface extérieure 202 de l’embase 20, située à proximité de la deuxième extrémité du module d’amplification d’air 2, peut être configurée pour permettre une connexion avec un autre tuyau d’aspiration 13, cet autre tuyau d’aspiration 13 étant celui situé/orienté du côté de la centrale d’aspiration 10 du dispositif d’aspiration 1.An exterior surface 202 of the base 20, located near the second end of the air amplification module 2, can be configured to allow connection with another suction pipe 13, this other suction pipe 13 being that located/oriented on the side of the suction unit 10 of the suction device 1.
Dans une variante, le module d’amplification d’air 2 peut être intégré ou emmanché dans un tuyau d’aspiration 13. Le logement de connexion 201 ainsi que la surface extérieure 202 peuvent donc alors être adaptés/modifiés.In a variant, the air amplification module 2 can be integrated or fitted into a suction pipe 13. The connection housing 201 as well as the exterior surface 202 can therefore then be adapted/modified.
L’embase 20 comprend une entrée d’air principale 203 se divisant ensuite en deux alésages d’entrée 204. Les alésages d’entrée, ou premier alésages, 204 sont sensiblement circulaires ou coniques. Ce sont les alésages d’entrée 204 qui divisent le flux d’air entrant dans le module d’amplification d’air 2 en deux parties et qui dirigent chacune des parties du flux d’air entrant vers les amplificateurs d’air 21.The base 20 comprises a main air inlet 203 then divided into two inlet bores 204. The inlet bores, or first bores, 204 are substantially circular or conical. These are the inlet bores 204 which divide the air flow entering the air amplifier module 2 into two parts and which direct each part of the incoming air flow towards the air amplifiers 21.
L’embase 20 du module d’amplification d’air 2 comprend également au moins une chambre de pression 205 ménagée à proximité de chaque alésage d’entré 204. Dans cet exemple, deux chambres de pression 205 circulaires sont mises en œuvre à proximité de chaque alésage d’entrée 204, préférentiellement de chaque côté de ce dernier.The base 20 of the air amplification module 2 also comprises at least one pressure chamber 205 provided near each inlet bore 204. In this example, two circular pressure chambers 205 are implemented near each inlet bore 204, preferably on each side of the latter.
L’embase 20 est configurée pour coopérer avec un corps 210 portant des amplificateurs d’air 21. Plus précisément, l’embase 20 et le corps 210 sont configurés de telle sorte que les amplificateurs d’air 21 soient chacun situés en vis-à-vis d’un alésage d’entrée 204 d’air.The base 20 is configured to cooperate with a body 210 carrying air amplifiers 21. More precisely, the base 20 and the body 210 are configured such that the air amplifiers 21 are each located opposite each other. -screw an air inlet bore 204.
Les amplificateurs d’air 21 et les alésages d’entrée 204 sont en communication fluidique afin de permettre à l’air aspiré, c’est-à-dire l’air entrant dans le module d’amplification d’air 2, de traverser l’alésage d’entrée 204 puis l’amplificateur d’air 21, sans perte d’air. En d’autres termes, les amplificateurs d’air 21 sont placés/fixés dans le module d’amplification d’air 2 de manière étanche à l’air dans leur logement de réception respectif.The air amplifiers 21 and the inlet bores 204 are in fluid communication in order to allow the sucked air, that is to say the air entering the air amplification module 2, to pass through the inlet bore 204 then the air amplifier 21, without loss of air. In other words, the air amplifiers 21 are placed/fixed in the air amplification module 2 in an airtight manner in their respective receiving housing.
Dans l’exemple illustré sur la
Les amplificateurs d’air 21 sont usinés/conformés dans un corps 210. Le corps 210 comprend, pour chaque amplificateur d’air 21 un deuxième alésage, dit alésage de sortie, 212 situé à une première extrémité 215 de l’amplificateur d’air 21, c’est-à-dire à l’extrémité orienté du côté de la sortie d’air du module d’amplification d’air 2, ou autrement dit du côté de la centrale d’aspiration 10 du dispositif d’aspiration 1. Les alésages de sortie d’air 212 sont sensiblement circulaires ou coniques. L’alésage de sortie 212 s’étend sensiblement à travers l’ensemble du corps 210, c’est-à-dire d’une extrémité à une autre.The air amplifiers 21 are machined/shaped in a body 210. The body 210 comprises, for each air amplifier 21, a second bore, called an outlet bore, 212 located at a first end 215 of the air amplifier 21, that is to say at the end oriented towards the air outlet of the air amplification module 2, or in other words towards the side of the suction unit 10 of the suction device 1 The air outlet bores 212 are substantially circular or conical. The outlet bore 212 extends substantially across the entire body 210, i.e. from one end to another.
La
Comme illustré, l’alésage de sortie 212 est prolongé par un congé 213 qui relie la surface de l’alésage de sortie 212 avec la surface inférieure 216 de l’amplificateur d’air 21, c’est-à-dire la surface de l’amplificateur d’air 21 située du côté de l’entrée d’air dans l’amplificateur d’air 21.As illustrated, the outlet bore 212 is extended by a fillet 213 which connects the surface of the outlet bore 212 with the lower surface 216 of the air amplifier 21, that is to say the surface of the air amplifier 21 located on the side of the air inlet in the air amplifier 21.
Le congé 213 est configuré pour provoquer/former un rétrécissement de l’orifice de passage de l’air entre l’alésage d’entrée 204 du module d’amplification 2 et l’alésage de sortie 212 de l’amplificateur d’air 21 afin d’obtenir l’effet Coanda souhaité.The fillet 213 is configured to cause/form a narrowing of the air passage orifice between the inlet bore 204 of the amplifier module 2 and the outlet bore 212 of the air amplifier 21 in order to obtain the desired Coanda effect.
Le congé 213 présente un rayon important et est choisi de manière à optimiser la performance de l’effet Coanda. Le congé 213 présente en outre une ouverture, ou épaisseur, e1 (représentée sur la
Par exemple, le congé 213 présente préférentiellement une ouverture e1 de 3 mm.For example, fillet 213 preferably has an opening e1 of 3 mm.
Une fente 214, ménagée au niveau de la jonction entre l’embase 20 du module d’amplification 2 et le corps 210 de l’amplificateur, relie au moins une chambre de pression 205 avec l’alésage d’entrée 204. En d’autres termes, la fente 214 constitue une entrée d’air complémentaire/additionnelle dans l’amplificateur d’air 21. Cette entrée d’air additionnelle est positionnée sensiblement perpendiculairement à l’axe longitudinal des alésages d’entrée 204 et de sortie 212.A slot 214, provided at the junction between the base 20 of the amplification module 2 and the body 210 of the amplifier, connects at least one pressure chamber 205 with the inlet bore 204. in other words, the slot 214 constitutes a complementary/additional air inlet in the air amplifier 21. This additional air inlet is positioned substantially perpendicular to the longitudinal axis of the inlet 204 and outlet 212 bores.
Plus précisément, la fente 214 est adjacente au congé 213 de l’amplificateur d’air 21. La géométrie de la fente 214 est choisie de manière à optimiser la performance de l’effet Coanda. Par exemple, la fente 214 présente une largeur, ou une épaisseur, e2 (représentée sur la
Par exemple, la fente 214 présente préférentiellement une largeur e2 de 0,07 mm.For example, slot 214 preferably has a width e2 of 0.07 mm.
La fente 214 permet donc de faire entrer de l’air comprimé, c’est-à-dire de l’air sous pression, au niveau du congé 213, entre les alésages d’entrée 204 et de sortie 212, de sorte à obtenir l’effet de paroi souhaité (c’est-à-dire l’effet Coanda).The slot 214 therefore allows compressed air, that is to say air under pressure, to enter at the level of the fillet 213, between the inlet 204 and outlet 212 bores, so as to obtain the desired wall effect (i.e. the Coanda effect).
L’effet Coanda obtenu au sein de l’amplificateur d’air 21 permet donc d’accélérer l’air dans l’amplificateur d’air 21. Ainsi, la dépression ainsi que le débit d’air sont augmentés de manière simple. La mise en œuvre de deux amplificateurs d’air 21 telle que décrit ci-dessus permet donc d’améliorer les performances d’aspiration du dispositif d’aspiration 1.The Coanda effect obtained within the air amplifier 21 therefore makes it possible to accelerate the air in the air amplifier 21. Thus, the depression as well as the air flow are increased in a simple manner. The implementation of two air amplifiers 21 as described above therefore makes it possible to improve the suction performance of the suction device 1.
Les flux d’air au sein du module d’amplification d’air 2 sont illustrés de manière schématique sur les figures 2 à 5.The air flows within the air amplification module 2 are illustrated schematically in Figures 2 to 5.
L’air aspiré par la buse d’aspiration 12 est conduit jusqu’au module d’amplification 2 par les tuyaux d’aspiration 13 (comme illustré sur la
La chambre de pression 205 est reliée au réseau 8 global d’alimentation en air comprimé (illustré sur la
En sortie de l’amplificateur d’air 21, c’est-à-dire au niveau de l’alésage de sortie 212, le flux de sortie 33 est donc constitué par la somme du flux d’entrée 31 et du flux additionnel d’air entrant 32 sous pression. La vitesse du flux de sortie 33 est supérieure à la vitesse d’entrée du flux d’entrée 31 grâce au rétrécissement formé par le congé 213 et à l’entrée d’air additionnel 32 sous pression.At the outlet of the air amplifier 21, that is to say at the level of the outlet bore 212, the outlet flow 33 is therefore constituted by the sum of the inlet flow 31 and the additional flow d incoming air 32 under pressure. The speed of the outlet flow 33 is greater than the inlet speed of the inlet flow 31 thanks to the narrowing formed by the fillet 213 and the inlet of additional air 32 under pressure.
On remarque sur les figures 3 et 4 que le flux d’air additionnel d’air entrant 32 sous pression introduit par la fente 214, entre l’alésage d’entrée 204 et le congé 213, crée une accélération et un " plaquage " du flux d'air contre la paroi de l’alésage de sortie 212. Le flux d'air représenté par la flèche 321 se colle presque à la paroi de l’alésage de sortie 212, entrainant également des flux d'air induits (non représentés) qui accélèrent donc l’ensemble du flux de sortie 33 en sortie de l’amplificateur d’air 21.We note in Figures 3 and 4 that the additional air flow of incoming air 32 under pressure introduced by the slot 214, between the inlet bore 204 and the fillet 213, creates an acceleration and a "plating" of the air flow against the wall of the outlet bore 212. The air flow represented by the arrow 321 almost sticks to the wall of the outlet bore 212, also causing induced air flows (not shown ) which therefore accelerate the entire output flow 33 at the outlet of the air amplifier 21.
En d’autres termes, l’air envoyé sous pression via la fente 214 reste à proximité des parois de l’alésage de sortie 212. La vitesse d’air sur les parois de l’alésage de sortie 212 aspire donc par entrainement l’air au centre de l’alésage de sortie 212, comme illustré par les flèches 331.In other words, the air sent under pressure via the slot 214 remains close to the walls of the outlet bore 212. The speed of air on the walls of the outlet bore 212 therefore draws in the air in the center of the outlet bore 212, as illustrated by arrows 331.
Les flux d’air d’entrée 31 et de sortie 32 transportent les poussières aspirées au niveau de la buse d’aspiration 12. L’accélération des flux fournit par les amplificateurs d’air 21 permet de transporter efficacement les poussières de la buse d’aspiration 12 jusqu’à la centrale d’aspiration 10, sans perte d’aspiration.The inlet 31 and outlet 32 air flows transport the dust sucked up at the suction nozzle 12. The acceleration of the flows provided by the air amplifiers 21 makes it possible to efficiently transport the dust from the nozzle d suction 12 up to the central suction unit 10, without loss of suction.
Les amplificateurs d’air 21 permettent également de fournir une dépression suffisante et un débit d’air optimal pour déplacer/transporter les poussières d’aluminium, notamment lorsque qu’un tel dispositif d’aspiration est mis en œuvre avec une ponceuse pneumatique dans un atelier de carrosserie.The air amplifiers 21 also make it possible to provide sufficient depression and an optimal air flow to move/transport the aluminum dust, particularly when such a suction device is implemented with a pneumatic sander in a body shop.
L’alésage d’entrée 204 du module d’amplification 2 comprend, sur les figures 2 à 4, une unique portion, de forme circulaire. Dans une variante non illustrée, l’alésage d’entrée 204 du module d’amplification 2 pourrait comprendre une première portion de forme conique prolongée par une deuxième portion de forme circulaire. On comprend que l’inverse serait également envisageable. D’autres variantes, c’est-à-dire en nombre de portions et en forme peuvent être envisagées sans s’écarter du principe général de l’invention.The inlet bore 204 of the amplification module 2 comprises, in Figures 2 to 4, a single portion, of circular shape. In a variant not illustrated, the inlet bore 204 of the amplification module 2 could comprise a first portion of conical shape extended by a second portion of circular shape. We understand that the opposite would also be possible. Other variants, that is to say in number of portions and shape, can be considered without deviating from the general principle of the invention.
Il en est de même pour l’alésage de sortie 212 de l’amplificateur d’air 21. Il présente, dans l’exemple illustré, une unique portion, de forme conique. D’autres variantes, c’est-à-dire en nombre de portions et en forme peuvent être envisagées sans s’écarter du principe général de l’invention.It is the same for the outlet bore 212 of the air amplifier 21. It presents, in the example illustrated, a single portion, of conical shape. Other variants, that is to say in number of portions and shape, can be considered without deviating from the general principle of the invention.
Dans une variante non illustrée, les amplificateurs d’air peuvent être fabriqués dans une même pièce intégrant à la fois les alésages d’entrée et de sortie et venant coopérer avec l’embase. L’embase du module d’amplification est alors adaptée pour recevoir les amplificateurs et diriger le flux d’entrée d’air vers chacun des amplificateurs d’air.In a variant not illustrated, the air amplifiers can be manufactured in the same part integrating both the inlet and outlet bores and cooperating with the base. The base of the amplifier module is then adapted to receive the amplifiers and direct the air inlet flow to each of the air amplifiers.
Dans une autre variante, le module d’amplification d’air est usiné pour intégrer directement les amplificateurs d’air. En d’autres termes, l’embase et le corps sont fabriquées dans une seule et même pièce. Autrement dit, le module d’amplification d’air est monobloc.In another variation, the air amplifier module is machined to directly integrate the air amplifiers. In other words, the base and the body are manufactured in a single piece. In other words, the air amplification module is in one piece.
Dans encore une autre variante, le module d’amplification d’air est fabriqué en plusieurs pièces assemblées les unes avec les autres pour former les alésages d’entrée et de sortie, le congé et la fente.In yet another variation, the air amplification module is manufactured in several parts assembled together to form the inlet and outlet bores, the fillet and the slot.
Chaque amplificateur d’air 21 peut être raccordé fluidiquement à une ou deux chambres de pression 205 alimenté en air sous pression, comme illustré sur les figures 2 à 4.Each air amplifier 21 can be fluidly connected to one or two pressure chambers 205 supplied with pressurized air, as illustrated in Figures 2 to 4.
La
Le dispositif 1 d’aspiration pneumatique permet d’obtenir des performances d’aspiration élevées sans pour autant présenter une importante consommation d’air sur le réseau 8 global d’alimentation en air comprimé. Ainsi, les autres outils/dispositifs pneumatiques utilisés sur le réseau 8 de l’atelier ne sont pas perturbés par le fonctionnement du système de ponçage 9.The pneumatic suction device 1 makes it possible to obtain high suction performance without having a significant consumption of air on the overall compressed air supply network 8. Thus, the other pneumatic tools/devices used on the network 8 of the workshop are not disturbed by the operation of the sanding system 9.
Dans le cadre du développement du dispositif d’aspiration pneumatique de l’invention, la demanderesse a eu l’occasion de tester et comparer des dispositifs d’aspiration de l’état de la technique. Notamment, la demanderesse a pu tester et comparer le dispositif d’aspiration de l’invention avec un dispositif d’aspiration pneumatique fonctionnant avec un amplificateur du type à effet Venturi et avec un dispositif d’aspiration électrique.As part of the development of the pneumatic suction device of the invention, the applicant had the opportunity to test and compare suction devices of the state of the art. In particular, the applicant was able to test and compare the suction device of the invention with a pneumatic suction device operating with a Venturi effect type amplifier and with an electric suction device.
Ces tests ont permis de révéler que le dispositif d’aspiration selon l’invention permettait d’obtenir des performances d’aspiration au moins aussi élevées qu’avec les dispositifs d’aspiration de l’état de la technique. Mais surtout, ces tests ont montré que le dispositif d’aspiration selon l’invention consomme une quantité d’air en entrée sensiblement inférieure, pour atteindre les mêmes performances d’aspiration.These tests revealed that the suction device according to the invention made it possible to obtain suction performances at least as high as with the suction devices of the state of the art. But above all, these tests showed that the suction device according to the invention consumes a significantly lower quantity of inlet air, to achieve the same suction performance.
Claims (10)
- un deuxième alésage (212), dit alésage de sortie d’air, sensiblement circulaire ou conique, s’étendant à partir d’un premier côté dudit corps (21) orienté vers ladite buse d’aspiration (12) ;
- un congé (213), prolongeant ledit alésage de sortie (212) et faisant la jonction entre des parois dudit alésage de sortie (212) et une surface (216) opposée audit premier côté dudit corps (210) ;
ledit au moins un module d’amplification (2) comprenant, pour chacun desdits au moins deux amplificateurs d’air (21), une fente (214) adjacente audit congé (213), ladite fente (214) étant configurée pour permettre une entrée additionnelle d’air dans ledit amplificateur d’air (21).Pneumatic suction device (1) according to claim 3, characterized in that said at least one amplification module (2) comprises a body (210) in which said at least two air amplifiers are formed at least in part. (21), said body (21) comprising for each of said at least two air amplifiers (21):
- a second bore (212), called an air outlet bore, substantially circular or conical, extending from a first side of said body (21) oriented towards said suction nozzle (12);
- a fillet (213), extending said outlet bore (212) and making the junction between walls of said outlet bore (212) and a surface (216) opposite said first side of said body (210);
said at least one amplification module (2) comprising, for each of said at least two air amplifiers (21), a slot (214) adjacent to said fillet (213), said slot (214) being configured to allow input additional air in said air amplifier (21).
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| FR2200540A FR3132127A1 (en) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Pneumatic suction device, pneumatic sanding system implementing such a device and corresponding installation |
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2023
- 2023-01-19 EP EP23152544.5A patent/EP4215760A1/en active Pending
- 2023-01-20 US US18/157,342 patent/US20230234185A1/en active Pending
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Also Published As
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| US20230234185A1 (en) | 2023-07-27 |
| EP4215760A1 (en) | 2023-07-26 |
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