WO2016142762A1 - Systeme de polissage de parois de bassins aquatiques - Google Patents

Systeme de polissage de parois de bassins aquatiques Download PDF

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WO2016142762A1
WO2016142762A1 PCT/IB2016/000216 IB2016000216W WO2016142762A1 WO 2016142762 A1 WO2016142762 A1 WO 2016142762A1 IB 2016000216 W IB2016000216 W IB 2016000216W WO 2016142762 A1 WO2016142762 A1 WO 2016142762A1
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WO
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treatment
abrasive
abrasive mixture
wall
treatment head
Prior art date
Application number
PCT/IB2016/000216
Other languages
English (en)
Inventor
Jérôme BERANGUER
Original Assignee
Abyssnaut
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Filing date
Publication date
Application filed by Abyssnaut filed Critical Abyssnaut
Priority to US15/552,402 priority Critical patent/US10499619B2/en
Priority to EP16719467.9A priority patent/EP3264889B1/fr
Publication of WO2016142762A1 publication Critical patent/WO2016142762A1/fr

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/10—Cleaning bottoms or walls of ponds or receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/02—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents designed for particular workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/06—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other movable; portable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B24C9/003—Removing abrasive powder out of the blasting machine

Definitions

  • the present invention relates to a system for treating watershed walls. It relates more particularly to a system for polishing internal walls of aquatic basins. The present invention also relates to the corresponding polishing method.
  • This device comprises an element that can be positioned on the inner wall of the aquarium glass.
  • the device also includes an outer member that is positioned on the outer face of the wall.
  • the internal and external elements of the device are respectively attracted by the magnetic force so that the inner element of the device follows the movements of the external element.
  • a cleaning surface is installed within the device, this surface is turned directly against the inner wall of the aquarium. The invention therefore incorporates the method of cleaning an inner surface of the glass of an aquarium.
  • EP1947932 also relates to an aquarium cleaning device having an internal component which comprises a plate serving as a cleaning surface, as well as an alternatively operative cleaning component, situated on a surface opposite to the surface to be cleaned. clean.
  • a magnetic element is placed on the plate and a flotation means is at one end of the plate.
  • An outer component has a body attaching to the outer surface of a wall of the aquarium.
  • a second magnetic element is carried by the body so that the body can be positioned between the two magnetic elements with the cleaning surface adjacent to the aquarium wall.
  • an aquarium glass magnetic cleaner comprising an inner cleaning element for sliding on the inner surface of the glass.
  • the interior cleaner element includes a front cover, a back cover, a magnet, and a cleaning surface.
  • the device also includes an external cleaning element positioned on the outer surface of the window. The magnetic form between the inner and outer cleaner elements causes movement of the inner cleaning member by movement of the outer cleaning member.
  • the application EP1738642 relates to an internal surface cleaning device of an aquarium having an inner body.
  • the inner body has a cleaning surface made of foam, intended to be in contact with the wall to be cleaned.
  • the inner body is moved on the magnetic surface by the magnetic force binding it to an external component.
  • WO2007127472 is yet another example of treatment and proposes a remote surface preparation mechanism, such as cleaning the inner surface of an externally managed aquarium.
  • the cleaning device comprises a body having at least one magnetic element which is coupled for remote control with complementary magnetic elements in a remotely located mobile drive head.
  • the mechanism includes an adjustment system for varying the intensity of the magnetic forces effecting coupling between the remote surface preparation assembly and the mechanism.
  • the document WO0040080 describes a device for cleaning glass aquaria, including the interior of aquarium panes.
  • the device comprises an inner member, placed on the inner wall of the glass, and an outer member placed on the outer side of the glass of the aquarium.
  • the device is characterized in that the element placed inside the aquarium is designed to float on the liquid medium contained in the aquarium when the magnetic force no longer applies.
  • Document FR2335269 describes a housing receiving a pressure due to the ambient environment because the device is immersed in water.
  • the internal cavity is connected to a vacuum pump creating a low pressure area inside the device.
  • the pressure differential creates a device that adheres to the wall to be treated. There is a suction effect. It is possible to provide several areas of cupping for more flexibility.
  • the document describes a rotatably mounted impeller that accelerates the particles projected against the wall.
  • the state of the art provides systems for polishing and / or cleaning aquarium surfaces through different magnetic mechanisms.
  • Such methods have certain disadvantages.
  • the magnetic force required for the surface treatment involves installing two elements on each side of the wall of the aquatic pond to be treated. This arrangement also requires to have an easy outside access for the arrangements and positions to be cleaned, which is not always the case in practice.
  • the treatment technique, especially by magnetic mechanisms is often limited to relatively thin walls, which excludes the treatment of large water basins, whose walls can reach several tens of centimeters thick.
  • the setting in motion of the magnetic element fixed on the inner wall of the water basin is generated by the setting in motion of the external element, often by human intervention, excluding the automation of the process.
  • WO2006078921 describes an automatic cleaning system for aquarium.
  • the cleaning system is programmed to perform the cleaning of the aquarium on a regular basis without requiring human intervention during the cleaning process.
  • the cleaning system is configured to move along the sidewalls of the aquarium to clean the walls as it moves.
  • Such a system is intended for small aquariums and ponds of small volumes. Its action is restricted to cleaning the walls.
  • a first object of the invention is to provide a system and method for treating water basin walls for sanding and polishing high-quality optical transparent surfaces, without harming the environment of living beings in the basin.
  • Another object of the invention is to provide a system that does not require the presence of one or more divers to remain in the pool for the duration of treatment.
  • Another object of the invention is to provide a method and a device for working in continuous flow without causing difficulties in the effort dosage to be applied.
  • Another object of the invention to provide a device for treating aquatic pond walls does not require moving living beings out of the water basin during the polishing process. Another object of the invention is to provide a water basin wall treatment device that allows water to be stored during and after the polishing process. Yet another object of the invention makes it possible to recover the particles resulting from the polishing operations. Finally another object of the invention makes it possible to treat different configurations of walls of aquatic basins.
  • the invention provides a treatment system by polishing internal walls of aquatic basins comprising at least one abrasive mixing tank and at least one surface treatment head in fluid communication with the abrasive mixing tank, as well as means making it possible to move the treatment head along the wall to be treated, and means for supplying the treatment head with an essentially continuous flow in an abrasive mixture, the treatment head comprising a confinement chamber in which a the treatment disk is rotatably arranged, the treatment disk having a rotational axis and hollow supply connected to the abrasive mixing feed means, the treatment disk being connected to a processing disk motor, and the disk treatment with a friction foam.
  • Such an arrangement makes it possible to treat large-area walls automatically or semi-automatically with human intervention of limited duration in the basin.
  • Such an architecture makes it possible to implement friction polishing with direct contact of the disk against the wall to be treated.
  • the disc with its foam, is impregnated with abrasive particles, by a continuous flow, making the disc abrasive.
  • the machining level of the wall to be treated can be adjusted: by the intensity of the friction force between the disk and the wall, and / or by the speed of the disk, and / or by the more or less abrasive quality particles, and / or the intensity of the flow of these particles.
  • Such an arrangement makes it possible to perform an effective polishing, well dosed, both during the relatively intensive sanding phases when it is necessary to remove relatively deep scratches but also during the extremely fine optical polishing making it possible to restore the transparency of the PMMA inner walls. (poly methacrylate methyl) aquaria.
  • the particle size of the abrasive particles can be adapted to very fine particles (for example of the order of one nanometer).
  • Such an architecture of the room containment allows to set up a tight working interface and to recover the particles. This also makes it possible to correctly manage the polishing parameters.
  • the treatment system comprises a confinement chamber which comprises one or more outlet orifices in fluid communication with at least one recovered mixture tank.
  • the treatment system is provided with means for moving the treatment head along the wall to be treated which comprise at least one horizontal rail and a vertical rail.
  • the treatment system comprises at least one movably mounted rail.
  • the treatment system comprises at least one treatment head thrust propeller which is disposed on the treatment head, substantially opposite to or parallel to the containment chamber if it There are several propellers. This arrangement makes it possible to adjust the holding force of the treatment head against the wall to be treated.
  • the system comprises a recirculation circuit of the abrasive mixture. This makes it possible to reuse the abrasive mixture over several cycles until the mixture is saturated.
  • the invention also provides a polishing treatment method for the internal walls of aquatic basins comprising the following steps:
  • a surface treatment head is fed with an abrasive mixture
  • the abrasive mixture received is transmitted into a confinement chamber of the treatment head;
  • a treatment disk provided in the confinement chamber impregnates the abrasive mixture received
  • the rotating treatment disk treats the inner wall by friction of the disk against the wall
  • the distribution of abrasive mixture is carried out in continuous flow. Also advantageously, the recovered abrasive mixture is used in several cycles of treatment.
  • the flow of abrasive mixture is regulated by the control system so that the pressure exerted inside the confinement chamber is less than the external pressure of the ambient medium plus the thrust of the propeller acting on the containment chamber.
  • the adjustment of the pressure differential is provided to facilitate the movement of the treatment head on the wall by limiting friction, and this at all levels depth of work, and ensuring the confinement of the abrasive mixture in the confinement chamber.
  • FIG. 1 is a front view from inside an aquatic pond of an example of a system for treating watershed walls according to the invention
  • FIG. 2 is a front view of an alternative embodiment of the processing system of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation of a second embodiment of a treatment system, in which the treatment head is presented in section, and is completed by the other elements of the water-basin wall treatment system according to FIG. invention;
  • Figure 4 is a rear view of the second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a view from above of an example of implantation of the system according to the invention.
  • FIG. 6 is a schematic representation of the constituent elements of the management box and the control station according to the invention.
  • Figures 1 and 2 illustrate a first embodiment of a treatment system by polishing internal walls 3 of aquatic basins 2 according to the invention.
  • the treatment head 30 comprises a confinement chamber 31 for cooperating sealingly with the wall 3 to be treated.
  • a treatment disk 32 is arranged in the confinement chamber 31 and positioned to allow the polishing of the wall 2 to be treated.
  • the treatment disk 32 is in direct contact with the wall to be treated. It acts by friction against it.
  • the processing disk 32 can be rotated by a motor 33 of the treatment disk.
  • the treatment disk 32 is mounted on a dual function hollow shaft 34 serving as a rotation axis and a mixing feed tube.
  • the shaft 34 guides the incoming mixture to the processing disk 32, mounted to receive the incoming mixture. During the treatment, the disc is thus constantly soaked with abrasive mixture 40 entering.
  • the confinement chamber 31 is isolated from the rest of the basin and makes it possible to recover the abrasive mixture 41.
  • the abrasive mixture recovered comprises the particles of PMMA (polymethyl methacrylate) extracted from the polishing mixture with the abrasive mixture 40.
  • a platform 20 serves to support an abrasive mixing tank 21 and a recovered mixture tank 22.
  • the platform 20 is advantageously disposed outside the aquatic basin 2, by example above, as shown in Figure 1.
  • the tank abrasive mixture 21 is intended to store the abrasive mixture 40 initial.
  • the recovered mixing tank 22 makes it possible to store the recovered mixture 41 following a polishing cycle.
  • An abrasive mixing feed tube 23 connects the abrasive mixing tank 21 to the mixing and rotating feed axis 34.
  • An abrasive mixing return tube 24 connects the containment chamber 31 to the reservoir. 22.
  • a management box 51 is advantageously installed near the platform 20.
  • the management box 51 includes all the information that can be used by the control unit 50.
  • the management box 51 makes it possible to receive and process the instructions from the control box 50 of the user.
  • FIG. 2 is an alternative embodiment of the system described with reference to FIG. 1.
  • the feed mode and the recovery mode of the mixture can be managed by an abrasive mix dispensing module 25.
  • the abrasive mixing distribution module 25 reverses the feed tank 21 and recovery 22.
  • This inversion feature of the tanks 21 and 22 allows, whenever a tank is empty, use the other tank to provide power.
  • the system makes it possible to perform a plurality of polishing cycles. At each cycle, the PMMA particle content of the mixture 41 increases.
  • the mixture reaches a pre-established PMMA level, the spent mixture is removed from the circuit and a new abrasive mixing tank is connected to the system.
  • the recovery tank 22 in turn feeds the treatment head 30, this time with a mixed mixture of abrasive and PMMA particles recovered from the previous cycle (s). .
  • the processing system 1 comprises different elements to ensure the support and mobility of the treatment head 30.
  • the system 1 comprises a horizontal rail 1 1 and two vertical rails 10. These can be fixed to the ground of the basin and on the surface, on fixing areas available near the wall 3 to be treated.
  • the horizontal rail 11 is designed to allow the mobility of the treatment head 30 by translational movements along the X axis.
  • the translational movement of the treatment head 30 along the X axis is provided by a motor 13.
  • casters are advantageously arranged between the treatment head 30 and the horizontal rail 11.
  • the horizontal rail 11 is itself mounted movably along the Y axis
  • the mobility of the horizontal rail 11 on the Y axis is enabled by two motors 12 of vertical displacement. With these two types of displacements, the treatment head 30 can be moved over the entire surface covered by the span of the rails 10 and 11.
  • FIGS 3 to 5 illustrate a second embodiment of the invention.
  • This embodiment advantageously provides abrasive mixing management using tanks arranged in tandem, ie a tandem for each particle size. There are preferably as many tandem tanks as there are granulometries.
  • the volume of each reservoir conditions the frequency of replacement of the abrasive mixture 40. It is possible to use a single particle size, which implies translational speeds on the axis (x) and (y) specific and a repeat of passage through surface unit adapted. If there is no translation on the axis (x) and (y) of the treatment head 30 until the complete renovation of the surface unit, then it is necessary to ensure a thermal balance between the abrasive mixture.
  • a rinsing phase of the circuits can be provided, prior to the change of the tandem tanks.
  • the treatment head module preferably consists of two treatment heads 30 or multiples of two.
  • the main rotating elements are the thrust propeller 35 and the treatment disc 32.
  • the processing heads 30 are advantageously counter-rotated relative to one another in order to cancel the rotational torque.
  • This embodiment is specifically designed to limit the constraints on the gantries and the guide device of the axis (x) and (y).
  • the entire treatment heads 30 and engine trolleys (y) are in neutral buoyancy in water, to limit the constraints on the gantries and facilitate the movements of translations.
  • the role of the treatment head 30 is essential since it is in direct contact with the wall 3 in PMMA to be treated and allows the polishing of the material to erase the various scratches and opacities.
  • the frame of the treatment head 30 can move freely on its axis (z) a few centimeters forward and backward. This allows the treatment head thrust propeller 35 to press the containment chamber 31 onto the panel or release it. This also makes it possible to achieve the different phases of the cycle without generating mechanical stress on the structural elements of the rails, and while maintaining perfect guidance on the three axes.
  • the thrust exerted by the helix 35, added to the external pressure of the ambient medium, is slightly greater than the opposite force resulting from the internal pressure in the confinement chamber 31.
  • the pressure in the chamber of confinement 31 is less than the external pressure of the ambient medium plus the thrust of the helix acting on this chamber.
  • the treatment head 30 is set in motion along the axis (y) thanks to the vertical motor carriage 16.
  • the treatment head 30 descends under water, its vertical motor carriage 16 rolls on the vertical rail 10.
  • the head treatment stops a few tens of cm below the surface.
  • the pond water enters the containment chamber 31.
  • Check valves in the treatment disc and the air injection pipe prevent water from entering the circuits.
  • the exhaust manifold is in the purge position.
  • the drive head thrust propeller 35 driven by an electric motor 36, rotates. This generates a thrust allowing the translation of the treatment head 30 along the axis (z).
  • This pushing force initially produces the plating of the friction foam of the treatment disc 32 on the wall 3 made of PMMA, protruding with respect to the axial plating joint plane of the confinement chamber 31.
  • This generates the partial crushing of the friction foam and the compression of the possible springs of the treatment plate 32, which leads in a second time the plating of the confinement chamber 31 on the wall 3 in PMMA.
  • the density and the shape memory of the friction foam, as well as the stiffness of any compression springs of the treatment plate 32 contribute to making contact and friction force of the foam of the treatment plate 32 relatively constant even when thrust variations of the propeller 35 on the containment chamber 31.
  • the propeller 35 generates a constant and adjustable static thrust on the containment chamber 31 once it has pressed against the wall 3.
  • the containment chamber 31 has a seal at its periphery, mounted in axial range to make the plating sufficiently tight on the wall 3. This prevents abrasive mixture leakage 40 and air leakage at the time of purging and rinsing phases.
  • the containment chamber 31 may optionally be equipped on its outer wall with damping springs and with an adjusting device for adjusting the position of its axial plating joint plane with respect to the friction foam of the treatment disc 32.
  • the compressed air distributor switches to purge position.
  • the air enters the containment chamber 31 and flushes the water that escapes through the exhaust pipe and returns to the drain tank. Once purging is complete, the admix of abrasive mixture 40 can begin.
  • the distributor of the exhaust pipe passes in the return position on the tank No. 2 of the first tank tandem.
  • the compressed air distributor switches to the abrasive mixing feed position.
  • the pressurized air is injected into the reservoir No. 1 of the first tank tandem, containing the abrasive mixture of the first particle size.
  • the abrasive mixture 40 descends into the feed tube 23 and passes through the mechanical seal dynamic seal which equips the hollow shaft of the polishing disc 32 bearing the friction foam.
  • the abrasive mixture 40 fills the central chamber of the foam, then the peripheral distribution channels.
  • the driving motor of the processing disk 32 rotates.
  • the treatment operation of the PMMA wall 3 begins.
  • the speed of the disk 32 polishing foam carrier is variable so as to allow the selection of a speed well suited to the operating parameters such as the quality of the abrasive agent present in the abrasive mixture 40, the nature of the imperfections to polish, the speed of movement of the head, etc.
  • the abrasive mixture 40 is projected against the wall 3 to be polished under the effect of the centrifugal force and the flow of abrasive mixture 40 produced by the supply circuit.
  • the entire volume of the confinement chamber 31 is filled with abrasive mixture 40 which then escapes through the exhaust pipe and returns to the tank No. 2 of the first tank tandem.
  • An abrasive mixture layer 40 is held between the foam and the wall 3, resulting from the thrust generated by the helix 35 on the polishing plate and by the flow of abrasive mixture 40 produced by the pressure of the air in the reservoir # 1.
  • a few seconds after the entry into rotation of the polishing disk 32, the translation of the treatment head 30 on the axis (x) begins.
  • This translation is produced by the motor rollers of the vertical rail which rolls on the horizontal rails.
  • the abrasion produced charges the abrasive mixture 40 of PMMA particles. This involves providing a load shedding volume in the tandem tanks to allow the progressive saturation of the mixture 41 PMMA particles. It is also necessary to control the gradual thickening of the abrasive mixture because a too high viscosity of it due to PMMA particle loading could create an excessive heating of the wall.
  • the compressed air distributor stops the injection of air and feeds tank No. 2.
  • the presence of the check valves on the tanks allows alternating circulation of the abrasive mixture 40.
  • the tank No. 2 becomes the supply tank and the No. 1 return tank. This is why we talk about tandem tanks for each particle size.
  • the abrasive mixture recycling system 40 allows:
  • the fixed surface platform module represents the logistics station of the machine. It is this module that stores and distributes all the mixtures to the treatment heads 30. This module also distributes the electric current to all the engines and systems that need it. It produces compressed air and also carries the control unit of the control station module.
  • this module consists of the following subsets: a chassis on a wheel, a connection for the mains current, one or more electrical current transformers, a low pressure air compressor and its tank, a set tanks of abrasive mixtures (tandem tanks), a purge tank, a set of pneumatic distributors, a set of water and abrasive mixers, a pneumatic and hydraulic control device, a control unit, a water inlet connection of the network.
  • the platform 20 is preferably positioned in the technical premises of the basin or the aquarium, as close as possible to the access to the surface above the wall 3 in PMMA to be treated.
  • the chassis on wheels of this module allows this setting up.
  • the operator proceeds to connect the cables and pipes to the horizontal rail connection box.
  • the platform 20 is no longer displaced during the construction period.
  • the platform 20 is also connected to the electrical sector and the running water network.
  • the operator thanks to his control box 50, triggers the general tensioning of the platform 20.
  • the tandem tanks were filled with abrasive mixture 40 beforehand.
  • the purge and rinse tank is empty.
  • the operator triggers the start of the low pressure air compressor so that it pressurises the buffer tank. Once the service pressure is reached, the system is operational.
  • the management box 51 under the orders of the operator, supplies the servocontrol circuits of the distributors through its dedicated control card.
  • the distribution of mixtures 40 to the treatment heads 30 begins, as well as the collection of physical parameters to monitor the system.
  • the power supply is provided by the transformer and the dedicated control board to supply all the electric motors of the machine.
  • the polishing process is described with a manual approach.
  • several of the steps presented can also be implemented according to an automated approach.
  • the mobility of the treatment heads 30 is provided by a rail system comprising two pairs of rails arranged substantially perpendicularly. In the following, the horizontal rails 11 and the vertical rails 10 will be described, in connection with FIGS. 4 and 5.
  • This module represents the guide elements of the vertical rails 10 and treatment heads 30 on the axis (x) allowing their translation on this axis so that the vertical rails are substantially perpendicular to the surface of the 'water.
  • this module consists of three sets of elements, namely the surface guide rail, the bottom guide rail, the connection box.
  • the assembly comprises the following elements: a plurality of pneumatic support suction cups and a plurality of rail sections.
  • the suction cups 14 are preferably positioned equidistant from the upper end of the PMMA wall 3. They are interconnected by a pneumatic pipe of the pneumatic fixing circuit.
  • the suction cups 14 are connected in parallel to the pneumatic circuit: their implementation is independent.
  • a small pneumatic connection box is integrated with the first suction cup to distribute compressed air to the suction cups. This sucker is called "suction cup".
  • the rails sections can be set up.
  • the section rails are, for example, HDPE (High Density Polyethylene) or plastic sheets having a good flexibility without risk of rupture, coming to marry the possible radius of curvature of the wall 3 of PMMA to be treated.
  • the length of the section rails may be between 0.5 and 2 meters in length depending on the aquarium basin configurations.
  • the section rails are fixed on the inking suction cups, with two or three inking points.
  • a fixing flange allows to fix the rails to each other.
  • a cord alignment device is used which is placed on the PMMA panel at the time of placement of the suction cups.
  • the drilling diameters of the fastening screws on the section rails are such as to allow the rails to be adjusted relative to one another.
  • the repositioning of the anchoring cups is possible as and when mounting the rails sections.
  • a so-called "connecting" section rail is used. This rail section is a custom plate for adjustment. It can be made on site.
  • This set of elements is installed by divers operators on the lower part of the PMMA panel.
  • This assembly comprises the following elements: a plurality of pneumatic support suction cups and a plurality of rail sections. The placement operations are similar to those of the surface rail.
  • a suction cup, connected to the surface suction cup, is used.
  • the suction cups are positioned equidistant from the lower end of the PMMA wall 3.
  • connection box The connection box:
  • a junction box is positioned in the dry very close to the access to the water surface of the basin and, if possible, also positioned approximately in the middle of the water and the side opposite the wall 3 of PMMA.
  • This junction box makes it possible to connect all the power supplies and the returns of the fixed surface platform module to the vertical gantry module and to the treatment heads 30 of the machine. It plays a role of anchor and pivot. Indeed cables and pipes connected from the box to the gantry are very flexible and are equipped with floats to follow the movement of the vertical gantry spreading on the surface of the water, without causing entanglement and excessive stress. It also makes it possible to supply compressed air to the attachment circuits of the suction cups.
  • This module represents the guide elements of the treatment heads 30 on the axis (y) but also the motor elements of the axis (x) and (y).
  • this module consists of the following sets: the guide rail, the motor trolleys (x), the motor trolley (y), the connector housings, and the guide rail.
  • This assembly constitutes the guide and the raceway of the axis (y). It is installed by the diving operators after laying the horizontal rails. In the illustrated example, it comprises the following elements: a plurality of rail sections with coaxial corrector, a plurality of rail sections, and a plurality of connection sections.
  • the rails are for example plastic plates whose buoyancy is neutral (to facilitate assembly and efforts on the horizontal rails). These plates are assembled together by means of flanges and spacers.
  • the guide rail is a double plane assembly, with cylindrical spacers to obtain significant rigidity on lengths that can be several meters.
  • the section rails with coaxial corrector have an oblong hole: it is the first rail section from the top of the basin 2.
  • This oblong hole makes it possible to fix it to the motor carriage (x) of the surface rail and makes it possible to correct misalignments rails of the horizontal gantry during translations on the axis (x).
  • the connections, as for the horizontal rails 11, provide the custom connection if the standard section rails do not achieve the desired height. They can be adjusted on site.
  • the assembly consists of two motor trolleys of the axis (x) which allow the translation of the gantry on the axis (x).
  • the first is installed on the surface rail and the second on the bottom rail.
  • the guide rail is fixed at the top on the first motor cart and at the bottom on the second.
  • the motor trolleys (x) comprise the following elements: a frame, guide rollers 17, a motor and motor roller, a control system and sealed connections.
  • the frame of the carriage allows the attachment and rotation of four guide rollers 17.
  • An attachment pin allows the connection of the rail section with coaxial connector on the upper carriage.
  • the guide rollers 17 roll in pairs, two on the upper edge and two on the lower edge of the horizontal rails rails sections.
  • the chassis is equipped with an electric motor and a reducer in a waterproof case.
  • the shaft is equipped with a motor roller.
  • This motor roller is for example a rubber wheel which drives the carriage and therefore the vertical rail.
  • the raceway of this motor roller is the outer face of the plates of the horizontal rails 11.
  • the motor carriage (x) of the upper part has a support to be able to fix the connector housing.
  • the geared motor unit and the motor roller are mounted on an adjustable frame in order to be able to modify the intensity of the support of the motor roller on its raceway, and to generate sufficient adhesion to carry out the translation.
  • the motors of the trolleys are connected to the connection box dedicated to the motor trolleys (x) thanks to cables equipped with waterproof connector.
  • the two motor carriages (x) are preferably always powered at the same time by the platform 20.
  • this assembly consists of the motor carriage of the axis (y) which allows the translation of the treatment heads 30 on the axis (y). It comprises the following elements: a frame, guide rollers, a motor and motor roller, a control system, sealed connections.
  • the chassis of the motor carriage (y) has the same guiding principle at the level of the guide rollers 17. It secures the frame on the vertical rail and allows its translation on the axis (y).
  • the motor trolley (y) has the same movement system as the trolleys (x), with waterproof housing, geared motor, motor roller and adjustment system of the motor roller, as well as sealed connections for its motor.
  • the chassis of the truck (y) has in addition to the others, fixing each side on the horizontal plane.
  • the connector housings are:
  • the chassis of the motor trolley (y) is equipped with a connector housing that connects the power supply circuit of its translation motor, but also the power supply of all the electric motors of the treatment heads 30 and pipes of different mixtures.
  • the connector housing of the motor carriage (y) is connected to the general connection box of the horizontal gantry which is dry and which is connected to the platform 20.
  • the command station module :
  • control station module As shown in Figure 6, the role of the control station module is to give the operator access to all system controls and monitoring parameters.
  • This module allows manual, semi-automatic or automatic control of the machine.
  • the control box is installed on the "dry side" of the PMMA panel to be treated.
  • the operator thus has a visual in dry environment of the panel, this allowing him to appreciate in an optimal way and in real time the results of the operations of treatment (the visual being much less precise in immersed medium).
  • the operator is much less physically tested in a dry environment than in a submerged environment, and potentially safer in the case of tanks 2 containing dangerous animals.
  • This control station module consists of two sets of elements in radio and wired contact: either a first set which is a control box 50, and a second set which is the management box 51.
  • the operator panel can be moved by with its wheels, to follow the progress of the treatment along the wall 3 PMMA dry side.
  • This desk has three radio controls, two receivers, and two screens.
  • the radio control communicates by radio wave with the receiver "processing functions" located in the management box 51 on the platform 20. It allows the operator to manually implement the functions of submerged modules and installed on the wall 3 in PMMA to treat. Its functions are, for example, to set the treatment heads 30 on the three axes more or less rapidly, to rotate the thrust propellers and to vary their rotation speed in order to modify and adjust the thrust generated by these, and the rotation of the polishing trays and the variation of their rotation speed if necessary.
  • the radio control of the support communicates by radio wave with the receiver "support functions" located in the management box 51 on the platform 20. It allows to manually implement the functions of the platform module 20 which supplies DC low voltage , in abrasive mixture 40, in compressed air and in water, the vertical rail (s) (s) and the treatment heads 30.
  • the functions of the radio control are for example the change of position of the pneumatic distributors, the change of position of the purge and return valves, the modification of the pressure in the circuits, and the powering of the machine electrical circuits.
  • the radio control of the automatic functions communicates by radio wave with the receiver "Automatic functions" located in the management box 51 on the platform 20. It allows the operator to trigger phases of automatic operation on the submerged modules and on the platform 20.
  • the parameter receiver receives by radio wave the information of the management box 51 and displays the following parameters, in real time, on the dedicated screen: the pressure of the compressed air circuits, the pressure of the abrasive mixture supply circuits 40, the level of the tandem tanks, the thrust propellers 35, the speed of the polishing platens, the speed of displacement on the axis (x) and (y), the temperature of the abrasive mixture 40 in the confinement chamber 31, the temperature of the abrasive mixture 40 in the reservoirs 21 and 22, the viscosity of the abrasive mixture 40, and the state of the electrical circuits.
  • the video receiver receives the video signals from the management box 51 by radio waves and displays the images on the dedicated screen.
  • the management box 51 is preferably on the platform 20. This is the heart of the control station module. This is where all the information is centralized and exploited.
  • the management box 51 comprises four receivers, two transmitters, and a computer.
  • the control commands, sent by the operator using the radio controls of the console, are received by the receivers of support, processing, automation, located in the management box 51.
  • the processing receiver communicates directly with the processing module card that will allow to vary the power current of the translation motors of the axis (x) and (y), but also those of the propellers 35 and polishing trays.
  • the support receiver communicates directly with the support module card on the platform 20 and will allow actuating servo drives acting on the compressed air distributors, abrasive mixing 40, and powering the various circuits.
  • the automation receiver communicates with the interface of the computer of the management box 51. This will take into account the partial or total control of the machine, according to the choice of the operator.
  • the computer then communicates with the control cards via the interface.
  • the receiver of the parameters receives by radio or wire link the information coming from the sensors of the various parameters. These sensors are placed at different points of the system depending on whether they indicate pressures, speeds, temperatures, flow rates, etc.
  • the parameter receiver communicates with the computer interface that can use this information when it is operating the machine in automatic mode.
  • the computer and the interface also communicate the parameters to the parameter sender so that the operator can view them on the dedicated screen.
  • the video sensors transmit their signals to the video screen of the control box 50 via the video transmitter.
  • the power supply of the control station will be ensured by batteries for the control box 50, and by the sector with transformer for the management box 51. All the power and servo power supplies advantageously pass through the management box 51.

Abstract

Système de traitement par polissage de parois internes de bassins aquatiques (1) comportant au moins un réservoir (21) de mélange abrasif et au moins une tête de traitement (30) de surface en communication fluidique avec le réservoir (21) de mélange abrasif, des moyens (10, 11) permettant de déplacer la tête de traitement le long de la paroi à traiter, et des moyens permettant d'alimenter en flux sensiblement continu le tête de traitement en mélange abrasif.

Description

SYSTÈME DE POLISSAGE DE PAROIS DE BASSINS AQUATIQUES
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un système de traitement de parois de bassins aquatiques. Elle concerne plus particulièrement un système de polissage de parois internes de bassins aquatiques. La présente invention concerne également le procédé de polissage correspondant.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0001] De manière générale, la faune et la flore installées dans un bassin aquatique, doivent pouvoir vivre de la manière la plus naturelle possible. Ainsi les bassins aquatiques nécessitent d'être traités régulièrement, tant pour le bien-être des êtres vivants, que du fait des dégradations naturelles et physiques dont ils font l'objet. Les bassins aquatiques sont destinés à être visualisés et doivent par conséquent comporter des parois lisses et polies avec une haute qualité dé transparence. Un polissage des surfaces transparentes des bassins aquatiques doit par conséquent être régulièrement effectué. Différents procédés de l'art antérieur permettent d'effectuer le polissage des surfaces transparentes des aquariums. Pour autant, de tels procédés nécessitent bien souvent non seulement des moyens intrusifs néfastes envers les formes de vie présentes dans les bassins aquatiques, mais également une intervention humaine lourde et non aisément mise en œuvre.
[0002] De manière générale, le polissage de surfaces transparentes de bassins aquatiques est effectué artisanalement. Les grands bassins sont nettoyés et polis par des plongeurs, qui agissent en binôme et effectuent le travail de façon manuelle. Une telle démarche est fastidieuse, longue et potentiellement dangereuse vis-à-vis de certains animaux, tels que des requins, présents dans le bassin aquatique, ce qui implique que l'un des plongeurs surveille les animaux le temps que son coéquipier effectue le traitement. Un autre inconvénient découlant d'un tel traitement artisanal est qu'il nécessite un certain nombre d'équipes de plongeurs et une durée conséquente de réalisation du traitement puisque les plongeurs peuvent rester sous l'eau uniquement pour des durées relativement courtes.
[0003] De façon courante, les plongeurs utilisent des polisseurs à disques abrasifs. De tels disques de polissage s'usent très vite et doivent par conséquent être très souvent remplacés. Ils présentent également l'inconvénient de rendre le dosage de la force de polissage très délicat. Dans certains cas par exemple, lors du passage d'un disque très doux à un disque très abrasif, un plongeur inattentif peut endommager la paroi à traiter. De plus, des particules sont rejetées dans le bassin lors du traitement. On connaît également divers types de dispositifs permettant d'effectuer des actions de polissage et/ou de nettoyage à partir de moyens de déplacement ou commande prévus du côté extérieur du bassin. Plusieurs de ces systèmes utilisent des moyens magnétiques pour relier un élément externe à un élément interne. [0004] Par exemple, la demande de brevet EP2012581 propose un dispositif de nettoyage de vitres d'aquarium, et notamment de vitres internes d'aquarium. Ce dispositif comporte un élément qui peut être positionné sur la paroi interne de la vitre d'aquarium. Le dispositif comprend également un élément externe qui est positionné sur la face externe de la paroi. Les éléments internes et externes du dispositif sont respectivement attirés par la force magnétique de façon à ce que l'élément interne du dispositif suive les mouvements de l'élément externe. Une surface de nettoyage est installée au sein du dispositif, cette surface est tournée directement contre la paroi interne de l'aquarium. L'invention intègre par conséquent la méthode de nettoyage d'une surface intérieure de la vitre d'un aquarium.
[0005] Le document EP1947932 concerne également un dispositif de nettoyage d'aquarium disposant d'un composant interne qui comporte une plaque servant de surface de nettoyage, ainsi qu'un composant de nettoyage alternativement opératif, situé sur une surface opposée à ïa surface à nettoyer. Un élément magnétique est placé sur la plaque et un moyen de flottaison figure à une extrémité de la plaque. Un composant extérieur comporte un corps se fixant à la surface extérieure d'une paroi de l'aquarium. Un second élément magnétique est porté par le corps, de telle sorte que le corps peut être positionné entre les deux éléments magnétiques avec la surface de nettoyage adjacente à la paroi d'aquarium. En déplaçant le corps entre les premières et secondes positions, le composant interne est déplacé à l'intérieur de l'aquarium afin de nettoyer différentes surfaces.
[0006] Egalement, la demande WO2008006259 décrit un nettoyeur magnétique de vitres d'aquarium comprenant un élément de nettoyage intérieur destiné à glisser sur la surface intérieure de la vitre. Cet élément nettoyeur intérieur comprend un couvercle frontal, un couvercle dorsal, un aimant, ainsi qu'une surface de nettoyage. Le dispositif comprend également un élément nettoyeur extérieur positionné sur la surface extérieure de la vitre. La forme magnétique entre les éléments nettoyeurs intérieurs et extérieurs permet d'entraîner le mouvement de l'élément de nettoyage intérieur par déplacement de l'élément de nettoyage extérieur.
[0007] La demande EP1738642 concerne un dispositif de nettoyage de surface interne d'un aquarium comportant un corps intérieur. Le corps intérieur comporte une surface de nettoyage composée de mousse, destinée à être en contact avec la paroi à nettoyer. Le corps intérieur est déplacé sur la surface magnétique grâce à la force magnétique le liant à un composant extérieur.
[0008] Le document WO2007127472 constitue encore un autre exemple de traitement et propose un mécanisme de préparation de surface à distance, telle que le nettoyage de la surface intérieure d'un aquarium géré de l'extérieur. Le dispositif de nettoyage comprend un corps doté d'au moins un élément magnétique qui est couplé, pour la commande à distance, avec des éléments magnétiques complémentaires, dans une tête d'entraînement mobile située à distance. Le mécanisme comprend un système d'ajustement permettant de faire varier l'intensité des forces magnétiques réalisant le couplage entre l'ensemble de préparation de surface à distance, et le mécanisme. [0009] Enfin, le document WO0040080 décrit un dispositif de nettoyage de vitres d'aquariums, notamment de l'intérieur de vitres d'aquarium. Le dispositif comprend un élément intérieur, placé sur la paroi intérieure de la vitre, et un élément extérieur placé sur le côté extérieur de la vitre de l'aquarium. Ces éléments intérieurs et extérieurs s'attirent mutuellement sous l'effet d'une force magnétique, de sorte que le mouvement de l'élément extérieur le long de la vitre de l'aquarium provoque le même mouvement de l'élément intérieur. Le dispositif se caractérise en ce que l'élément placé à l'intérieur de l'aquarium est conçu pour flotter sur le milieu liquide contenu dans l'aquarium lorsque la force magnétique ne s'applique plus.
[0010] Le document FR2335269 décrit un boîtier recevant une pression due au milieu ambiant du fait que le dispositif est immergé dans l'eau. La cavité interne est reliée à une pompe à vide créant une zone à basse pression à l'intérieur du dispositif. Le différentiel de pression crée un dispositif qui adhère à la paroi à traiter. Il se produit un effet ventouse. Il est possible de prévoir plusieurs zones de ventouses pour plus de souplesse. En variante, le document décrit une roue à aube montée rotative qui accélère les particules projetées contre la paroi.
[0011] L'état de la technique, tel qu'illustré par les documents sus-cités, propose des systèmes permettant de polir et/ou nettoyer des surfaces d'aquariums grâce à différents mécanismes magnétiques. De tels procédés présentent cependant certains inconvénients. La force magnétique nécessaire au traitement de surface implique d'installer deux éléments de part et d'autre de la paroi du bassin aquatique à traiter. Cet agencement oblige de plus à disposer d'un accès extérieur aisé pour les agencements et positions à nettoyer, ce qui n'est pas toujours le cas en pratique. La technique de traitement, notamment par mécanismes magnétiques, est bien souvent limitée à des parois relativement minces, ce qui exclut le traitement de grands bassins aquatiques, dont les parois peuvent atteindre plusieurs dizaines de centimètres d'épaisseur. Egalement, la mise en mouvement de l'élément magnétique fixé sur la paroi interne du bassin aquatique est engendrée par la mise en mouvement de l'élément externe, souvent par intervention humaine, excluant l'automatisation du procédé.
[0012] On connaît également des systèmes automatiques, comme par exemple tel que décrit dans la demande WO2006078921 , qui décrit un système de nettoyage automatique pour aquarium. Le système de nettoyage est programmé pour effectuer le nettoyage de l'aquarium sur une base régulière sans nécessiter une intervention humaine durant le procédé de nettoyage. Le système de nettoyage est configuré pour se déplacer le long des parois latérales de l'aquarium afin de nettoyer lesdites parois lors de son déplacement. Un tel système est prévu pour des petits aquariums et des bassins de faibles volumes. Son action est restreinte au nettoyage des parois.
[0013] Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents moyens techniques. EXPOSE DE L'INVENTION
[0014] Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à prévoir un système et procédé de traitement de parois de bassins aquatiques permettant un ponçage et un polissage de haute qualité optique des surfaces transparentes, sans nuire à l'environnement des êtres vivants dans le bassin.
[0015] Un autre objet de l'invention vise à prévoir un système ne requérant pas la présence d'un ou plusieurs plongeurs devant demeurer dans le bassin pendant toute la durée du traitement.
[0016] Encore un objet de l'invention vise à prévoir un procédé et un dispositif permettant de travailler en flux continu, sans engendrer de difficultés quant au dosage d'effort à appliquer.
[0017] Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif de traitement de parois de bassins aquatiques ne nécessitant pas de déplacer les êtres vivants hors du bassin aquatique pendant le processus de polissage. Un autre objet de l'invention vise à prévoir un dispositif de traitement de parois de bassins aquatiques qui permet de conserver l'eau durant et à l'issue du processus de polissage. Encore un objet de l'invention permet de récupérer les particules issues des opérations de polissage. Enfin un autre objet de l'invention permet de traiter différentes configurations de parois de bassins aquatiques.
[0018] Pour ce faire, l'invention prévoit un système de traitement par polissage de parois internes de bassins aquatiques comportant au moins un réservoir de mélange abrasif et au moins une tête de traitement de surface en communication fluidique avec le réservoir de mélange abrasif, ainsi que des moyens permettant de déplacer la tête de traitement le long de la paroi à traiter, et des moyens permettant d'alimenter en flux sensiblement continu la tête de traitement en mélange abrasif, la tête de traitement comprenant une chambre de confinement dans laquelle un disque de traitement est agencé de façon rotative, le disque de traitement comportant un axe de rotation et d'alimentation creux relié au moyen d'alimentation en mélange abrasif, le disque de traitement étant relié à un moteur de disque de traitement, et le disque de traitement portant une mousse de frottement. Un tel agencement permet de traiter des parois de grande surface de façon automatique ou semi- automatique avec intervention humaine de durée limitée dans le bassin. Une telle architecture permet de mettre en œuvre un polissage par frottement avec contact direct du disque contre la paroi à traiter. Le disque, avec sa mousse, est imbibé de particules abrasives, par un flux continu, rendant le disque abrasif. Le niveau d'usinage de la paroi à traiter peut être réglé : par l'intensité de l'effort de frottement entre le disque et la paroi, et /ou par la vitesse du disque, et/ou par la qualité plus ou moins abrasive des particules, et/ou par l'intensité du flux de ces particules. Un tel agencement permet d'effectuer un polissage efficace, bien dosé, aussi bien lors des phases de ponçage relativement intensif lorsqu'il faut supprimer des rayures relativement profondes mais également lors du polissage optique extrêmement fin permettant de restituer la transparence des parois internes en PMMA (poly méthacrylate de méthyle) des aquariums. Par ailleurs, pour bien gérer les paramètres permettant d'optimiser le polissage optique, la granulométrie des particules abrasives peut être adaptée, jusqu'à des particules très fines (par exemple de l'ordre du nanomètre). Une telle architecture de la chambre de confinement permet de mettre en place une interface de travail étanche et de récupérer les particules. Cela permet par ailleurs de gérer correctement les paramètres de polissage.
[0019] Egalement de manière avantageuse, le système de traitement comporte une chambre de confinement qui comprend un, ou plusieurs orifices de sortie en communication fluidique avec au moins un réservoir de mélange récupéré. Un tel agencement présente l'avantage de pouvoir récupérer le mélange utilisé.
[0020] De manière avantageuse, le système de traitement est doté de moyens permettant de déplacer la tête de traitement le long de la paroi à traiter qui comportent au moins un rail horizontal et un rail vertical.
[0021] De manière avantageuse, cet agencement constitue une mise en œuvre simple, peu coûteuse et facile à monter/démonter. Selon une variante avantageuse, le système de traitement comporte au moins un rail monté mobile.
[0022] De manière avantageuse, le système de traitement comprend au moins une hélice de poussée de tête de traitement qui est disposée sur la tête de traitement, sensiblement à l'opposé de la chambre de confinement ou parallèle à celle-ci s'il y a plusieurs hélices. Cet agencement permet d'ajuster la force de maintien de la tête de traitement contre la paroi à traiter.
[0023] Egalement de manière avantageuse, le système comporte un circuit de recirculation du mélange abrasif. Cela permet de réutiliser le mélange abrasif sur plusieurs cycles, jusqu'à saturation du mélange.
[0024] L'invention prévoit également un procédé de traitement par polissage de parois internes de bassins aquatiques comprenant les étapes suivantes :
- une tête de traitement de surface est alimentée en mélange abrasif ;
- le mélange abrasif reçu est transmis dans une chambre de confinement de la tête de traitement ;
- un disque de traitement prévu dans la chambre de confinement s'imprègne du mélange abrasif reçu ;
- le disque de traitement en rotation traite la paroi interne par frottement du disque contre la paroi ;
- le mélange abrasif utilisé est rejeté ;
- la tête de traitement de surface est déplacée.
[0025] De manière avantageuse, la distribution en mélange abrasif est effectuée en flux continu. Egalement de manière avantageuse, le mélange abrasif récupéré est utilisé dans plusieurs cycles de traitement.
[0026] De manière avantageuse, le flux de mélange abrasif est réglé par le système de régulation de façon à ce que la pression s'exerçant à l'intérieur de la chambre de confinement soit inférieure à la pression extérieure du milieu ambiant additionnée de la poussée de l'hélice s'exerçant sur la chambre de confinement.
[0027] De manière avantageuse, le réglage du différentiel de pression est prévu pour faciliter le déplacement de la tête de traitement sur la paroi en limitant les frottements, et cela à tous les niveaux de profondeur de travail, et en garantissant le confinement du mélange abrasif dans la chambre de confinement.
DESCRIPTION DES FIGURES
[0028] Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 6, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles :
-la figure 1 est une vue de face depuis l'intérieur d'un bassin aquatique d'un exemple de système de traitement de parois de bassins aquatiques selon l'invention ;
-la figure 2 est une vue de face d'une variante de réalisation du système de traitement de la figure 1 ;
- la figure 3 est une représentation schématique d'un second mode de réalisation de système de traitement, dans lequel la tête de traitement est présentée en coupe, et est complétée par les autres éléments du système de traitement de parois de bassins aquatiques selon l'invention ;
- là figure 4 est une vue arrière du second mode deTéalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une vue de dessus d'un exemple d'implantation du système selon l'invention ;
- la figure 6 est une représentation schématique des éléments constitutifs de la boîte de gestion et du poste de commande selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0029] Les figures 1 et 2 illustrent un premier mode de réalisation d'un système de traitement par polissage de parois 3 internes de bassins aquatiques 2 selon l'invention.
TÊTE DE TRAITEMENT
[0030] Tel que le représente la figure 1 , la tête de traitement 30 comporte une chambre de confinement 31 permettant de coopérer de manière étanche avec la paroi 3 à traiter. Un disque de traitement 32 est agencé dans la chambre de confinement 31 et positionné pour permettre le polissage de la paroi 2 à traiter. Le disque de traitement 32 est en contact direct avec la paroi à traiter. Il agit par frottement contre celle-ci. Le disque de traitement 32 peut être entraîné en rotation par un moteur 33 du disque de traitement. Le disque de traitement 32 est monté sur un axe creux 34 à double fonction servant d'axe de rotation et de tube d'alimentation en mélange. L'axe 34 guide le mélange entrant jusqu'au disque de traitement 32, monté de façon à recevoir le mélange entrant. Lors du traitement, le disque est ainsi constamment imbibé de mélange abrasif 40 entrant. En position de travail, la chambre de confinement 31 est isolée du reste du bassin et permet de récupérer le mélange abrasif 41. Le mélange abrasif récupéré comprend les particules de PMMA (Polyméthacrylate de méthyle) extraites du polissage mélangées au mélange abrasif 40.
ALIMENTATION CONTINUE
[0031] Dans les exemples illustrés par les figures 1 et 2, une plateforme 20 sert à supporter un réservoir de mélange abrasif 21 et un réservoir de mélange récupéré 22. La plateforme 20 est avantageusement disposée à l'extérieur du bassin 2 aquatique, par exemple au-dessus de ce dernier, tel que l'illustre la figure 1. [0032] Le réservoir en mélange abrasif 21 est destiné à stocker le mélange abrasif 40 initial. Le réservoir de mélange récupéré 22 permet de stocker le mélange récupéré 41 suite à un cycle de polissage. Un tube d'alimentation en mélange abrasif 23 permet de relier le réservoir de mélange abrasif 21 à l'axe d'alimentation de mélange et de rotation 34. Un tube de retour de mélange abrasif 24 permet de relier la chambre de confinement 31 au réservoir de mélange récupéré 22. Une boîte de gestion 51 est avantageusement installée à proximité de la plateforme 20. La boîte de gestion 51 regroupe l'ensemble des informations exploitables par le boîtier de commande 50.La boîte de gestion 51 permet de recevoir et de traiter les instructions provenant du boîtier de commande 50 de l'utilisateur.
[0033] La figure 2 est une variante de réalisation du système décrit en relation avec la figure 1. Dans cette variante, le mode d'alimentation et de récupération du mélange peut être géré par un module de distribution en mélange abrasif 25. Selon le mode de sélection opéré, le module de distribution en mélange abrasif 25 permet d'intervertir les réservoirs d'alimentation 21 et de récupération 22. Cette caractéristique d'inversion des réservoirs 21 et 22 permet, à chaque fois qu'un réservoir est vide, d'utiliser l'autre réservoir pour assurer l'alimentation. Le système permet d'effectuer une pluralité de cycles de polissage. A chaque cycle, le taux de particules de PMMA du mélange 41 augmente. Lorsque le mélange atteint un taux de PMMA préalablement établi, le mélange usé est retiré du circuit et un nouveau réservoir de mélange abrasif est connecté au système. Par exemple, lorsque le réservoir d'alimentation 21 est vide, le réservoir de récupération 22 alimente à son tour la tête de traitement 30, cette fois avec un mélange mixte, composé d'abrasif et de particules de PMMA récupérées du ou des cycles précédents.
SUPPORT ET DEPLACEMENT DE LA TETE DE TRAITEMENT
[0034] Selon le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, le système 1 de traitement comporte différents éléments permettant d'assurer le support et la mobilité de la tête de traitement 30. Tel qu'illustré, le système 1 comporte un rail horizontal 1 1 et deux rails verticaux 10. Ces derniers peuvent être fixés au sol du bassin et en surface, sur des zones de fixation disponibles à proximité de la paroi 3 à traiter. Le rail horizontal 11 est conçu afin de permettre la mobilité de la tête de traitement 30 en effectuant des mouvements de translation selon l'axe X. Le déplacement en translation de la tête de traitement 30 selon l'axe X est assuré par un moteur 13 de déplacement horizontal prévu dans la tête de traitement 30. Pour faciliter la translation, des roulettes sont avantageusement agencées entre la tête de traitement 30 et le rail horizontal 11. Le rail horizontal 11 est lui-même monté mobile le long de l'axe Y. La mobilité du rail horizontal 11 sur l'axe Y est permise par deux moteurs12 de déplacement vertical. Grâce à ces deux types de déplacements, la tête de traitement 30 peut être déplacée sur toute la surface couverte par l'envergure des rails 10 et 1 1.
SECOND MODE DE REALISATION
[0035] Les figures 3 à 5 illustrent un second mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation prévoit avantageusement une gestion de mélange abrasif à l'aide de réservoirs agencés en tandem, à savoir un tandem pour chaque granulométrie. Il y a de préférence autant de réservoirs tandem qu'il y a de granulométries. Le volume de chaque réservoir conditionne la fréquence de remplacement du mélange abrasif 40. Il est possible d'utiliser une seule granulométrie, ce qui implique des vitesses de translation sur l'axe (x) et (y) spécifique et une répétition de passage par unité de surface adapté. S'il n'y a aucune translation sur l'axe (x) et (y) de la tête de traitement 30 jusqu'à la rénovation complète de l'unité de surface, il faut alors garantir un équilibre thermique entre le mélange abrasif 40 et la surface en PMMA traitée qui peut subir dans ce cas un échauffement superficiel et ponctuel non conforme. Si plusieurs granulométries de mélanges abrasifs 40 sont utilisées, on peut prévoir une phase de rinçage des circuits, préalable au changement des réservoirs tandem.
TÊTE DE TRAITEMENT
[0036] Tel qu'illustré, le module tête de traitement est constitué de préférence de deux têtes de traitement 30 ou de multiples de deux. Les éléments tournants principaux sont l'hélice 35 de poussée et le disque de traitement 32. Les têtes de traitement 30 sont avantageusement montées en contra- rotation l'une par rapport à l'autre, afin d'annuler le couple de rotation. Ce mode de réalisation est spécifiquement conçu afin de limiter les contraintes sur les portiques et le dispositif de guidage de l'axe (x) et (y).
[0037] Dans cette perspective l'ensemble têtes de traitement 30 et chariots moteur (y) (décrits ultérieurement en relation avec la figure 4) sont en flottabilité neutre dans l'eau, pour limiter les contraintes sur les portiques et faciliter les mouvements de translations. Le rôle de la tête de traitement 30 est primordial puisque celle-ci est en contact direct avec la paroi 3 en PMMA à traiter et permet de réaliser le polissage du matériau afin d'en gommer les différentes rayures et opacités. Le châssis de la tête de traitement 30 peut se déplacer librement sur son axe (z) de quelques centimètres en avant et en arrière. Cela permet à l'hélice 35 de poussée de tête de traitement de plaquer la chambre de confinement 31 sur le panneau ou de la libérer. Cela permet aussi de réaliser les différentes phases du cycle sans générer de contrainte mécanique sur les éléments de structure des rails, et ce tout en conservant un parfait guidage sur les trois axes. Pour optimiser le processus, la poussée exercée par l'hélice 35, additionnée à la pression extérieure du milieu ambiant, est légèrement supérieure à la force opposée résultant de la pression interne dans la chambre de confinement 31. De plus la pression dans la chambre de confinement 31 est inférieure à la pression extérieure du milieu ambiant additionnée de la poussée de l'hélice s'exerçant sur cette chambre. La tête de traitement 30 est mise en mouvement le long de l'axe (y) grâce au chariot moteur vertical 16. La tête de traitement 30 descend sous l'eau, son chariot moteur vertical 16 roule sur le rail vertical 10. La tête de traitement 30 s'immobilise quelques dizaines de cm sous la surface. L'eau du bassin pénètre dans la chambre de confinement 31. Des clapets anti-retour du disque de traitement et du tuyau d'injection d'air empêchent l'eau d'entrer dans les circuits. Le distributeur du tuyau d'échappement est en position purge. L'hélice 35 de poussée de tête de traitement, entraînée par un moteur 36 électrique, entre en rotation. Celle-ci génère une poussée permettant la translation de la tête de traitement 30 selon l'axe (z). Cette force de poussée produit dans un premier temps le plaquage de la mousse de frottement du disque de traitement 32 sur la paroi 3 en PMMA, dépassant par rapport au plan de joint de plaquage axial de la chambre de confinement 31. Cela génère l'écrasement partiel de la mousse de frottement et la compression d'éventuels ressorts du plateau de traitement 32, ce qui entraine dans un second temps le plaquage de la chambre de confinement 31 sur la paroi 3 en PMMA. La densité et la mémoire de forme de la mousse de frottement, ainsi que la raideur d'éventuels ressorts de compression du plateau de traitement 32 contribuent à réaliser un contact et une force de frottement de la mousse du plateau de traitement 32 relativement constants même lors de variations de poussée de l'hélice 35 sur la chambre de confinement 31. L'hélice 35 génère une poussée statique constante et réglable sur la chambre de confinement 31 une fois celle-ci plaquée sur la paroi 3. La chambre de confinement 31 possède un joint à sa périphérie, monté en portée axiale afin de rendre le plaquage suffisamment étanche sur la paroi 3. Cela permet d'éviter les fuites de mélange abrasif 40 et les fuites d'air au moment des purges et des phases de rinçage. La chambre de confinement 31 peut éventuellement être équipée sur sa paroi extérieure de ressorts amortisseurs et d'un dispositif de réglage permettant de régler la position de son plan de joint de plaquage axial par rapport à la mousse de frottement du disque de traitement 32.
[0038] Le distributeur d'air comprimé passe en positon purge. L'air pénètre dans la chambre de confinement 31 et chasse l'eau qui s'échappe par le tuyau d'échappement et retourne dans le réservoir de vidange. Une fois la purge terminée, l'admission de mélange abrasif 40 peut commencer. Le distributeur du tuyau d'échappement passe en position retour sur le réservoir N°2 du premier tandem de réservoir. Le distributeur d'air comprimé passe en position alimentation en mélange abrasif. L'air sous pression est injecté dans le réservoir N°1 du premier tandem de réservoir, contenant le mélange abrasif de la première granulométrie.
[0039] Le mélange abrasif 40 descend dans le tube d'alimentation 23 et traverse la garniture mécanique d'étanchéité dynamique qui équipe l'arbre creux du disque 32 de polissage portant la mousse de frottement. Le mélange abrasif 40 remplit la chambre centrale de la mousse, puis les canaux de distribution périphériques. Le moteur électrique d'entraînement du disque 32 de traitement entre en rotation. L'opération de traitement de la paroi 3 en PMMA commence. La vitesse du disque 32 porte mousse de polissage est variable de façon à permettre la sélection d'une vitesse bien adaptée aux paramètres opératoires tels que la qualité de l'agent abrasif présent dans le mélange abrasif 40, la nature des imperfections à polir, la vitesse de déplacement de la tête, etc. Le mélange abrasif 40 est projeté contre la paroi 3 à polir sous l'effet de la force centrifuge et du débit de mélange abrasif 40 produit par le circuit d'alimentation. Peu à peu, tout le volume de la chambre de confinement 31 est rempli de mélange abrasif 40 qui s'échappe ensuite par le tuyau d'échappement et retourne dans le réservoir N°2 du premier tandem de réservoirs. Une couche de mélange abrasif 40 est maintenue entre la mousse et la paroi 3, résultant de la poussée engendrée par l'hélice 35 sur le plateau de polissage et par le débit de mélange abrasif 40 produit par la pression de l'air dans le réservoir N°1. [0040] Quelques secondes après l'entrée en rotation du disque 32 de polissage, la translation de la tête de traitement 30 sur l'axe (x) commence. Cette translation est produite par les galets moteurs du rail vertical qui roule sur les rails horizontaux. L'abrasion produite charge le mélange abrasif 40 de particules de PMMA. Ceci implique de prévoir un volume de délestage dans les réservoirs tandems pour permettre la saturation progressive du mélange 41 en particules de PMMA. Il faut également contrôler l'épaississement progressif du mélange abrasif car une viscosité trop importante de celui-ci dû au chargement en particules de PMMA pourrait créer un échauffement excessif de la paroi. Lorsque le réservoir N°1 est quasiment vide, le distributeur d'air comprimé stoppe l'injection d'air et alimente le réservoir N°2. La présence des clapets anti-retour sur les réservoirs permet l'alternance de circulation du mélange abrasif 40. Ainsi, le réservoir N°2 devient le réservoir d'alimentation et le N°1 réservoir de retour. C'est pour cela que l'on parle de réservoirs tandem pour chaque granulométrie.
[0041] Le système de recyclage de mélange abrasif 40 permet :
- un débit important de mélange 40 dans la chambre 31 de confinement, limitant ainsi réchauffement ;
- une couche interface suffisamment épaisse pour favoriser une abrasion la plus régulière et la plus efficace possible ;
- une optimisation de la durée d'utilisation du mélange par unité de surface avant que sa viscosité soit non conforme.
ALIMENTATION CONTINUE
[0042] Toujours en relation avec les figures 3 et 4, le module plateforme de surface fixe représente la station logistique de la machine. C'est ce module qui stocke et distribue tous les mélanges vers les têtes de traitement 30. Ce module distribue également le courant électrique à tous les moteurs et systèmes qui en ont besoin. Il produit l'air comprimé et porte également la centrale de pilotage du module poste de commande. Dans l'exemple illustré, ce module est constitué des sous-ensembles suivants : un châssis sur roulette, une connexion pour le courant du secteur, un ou plusieurs transformateurs de courant électrique, un compresseur d'air basse pression et sa cuve, un ensemble de réservoirs de mélanges abrasifs (réservoirs tandems), un réservoir de purge, un ensemble de distributeurs pneumatiques, un ensemble de distributeurs eau et mélange abrasif, un dispositif de régulation pneumatique et hydraulique, une centrale de pilotage, une connexion arrivée d'eau du réseau. La plateforme 20 est de préférence positionnée dans les locaux techniques du bassin ou de l'aquarium, le plus près possible de l'accès à la surface au dessus de la paroi 3 en PMMA à traiter. Le châssis sur roulettes de ce module permet cette mise en place. En effet il est souhaitable de réduire au maximum les longueurs des câbles et des tuyaux, raccordés aux modules installés sur la paroi 3 en PMMA. Une fois l'emplacement de la plateforme déterminé, l'opérateur procède aux branchements des câbles et des tuyaux sur la boîte de connexions des rails horizontaux. La plateforme 20 n'est plus amenée à être déplacée durant la durée du chantier. La plateforme 20 est également branchée au secteur électrique et au réseau d'eau courante. Lorsque tous les modules sont opérationnels, les opérations peuvent commencer. L'opérateur, grâce à son boîtier de commande 50, déclenche la mise sous tension générale de la plateforme 20. Les réservoirs tandem ont été remplis de mélange abrasif 40 au préalable. Le réservoir de purge et de rinçage est vide. L'opérateur déclenche la mise en marche du compresseur d'air basse pression afin qu'il mette en pression la cuve tampon. Une fois la pression de service atteinte, le système est opérationnel. La boîte de gestion 51 , sous les ordres de l'opérateur, alimente les circuits d'asservissement des distributeurs grâce à sa carte de pilotage dédiée. La distribution des mélanges 40 vers les têtes de traitement 30 commence, ainsi que la collecte des paramètres physiques permettant de surveiller le système. L'alimentation en courant de puissance est assurée par le transformateur et la carte de pilotage dédiée pour alimenter tous les moteurs électriques de la machine. Dans cet exemple de mise en œuvre, le procédé de polissage est décrit avec une approche manuelle. En variante, plusieurs des étapes présentées peuvent également être mises en oeuvre selon une approche automatisée. Selon le second mode de réalisation de l'invention, la mobilité des têtes de traitement 30 est assurée par un système de rails comprenant deux paires de rails agencées sensiblement perpendiculairement. Dans ce qui suit, les rails horizontaux 11 et les rails verticaux 10 seront décrits, en relation avec les figures 4 et 5.
Les rails horizontaux
[0043] Ce module représente les éléments de guidage des rails verticaux 10 et des têtes de traitement 30 sur l'axe (x) en permettant leur translation sur cet axe de manière à ce que les rails verticaux soient sensiblement perpendiculaires à la surface de l'eau. Dans l'exemple illustré, ce module est constitué par trois ensembles d'éléments, soit le rail de guidage de surface, le rail de guidage de fond, la boîte de connexion.
Le rail de guidage surface :
[0044] Cet ensemble d'éléments est installé par des opérateurs plongeurs sur la paroi 3 de PMMA à traiter. Il est installé quelques centimètres au-dessus de la surface de l'eau du bassin. Dans l'exemple illustré, l'ensemble comporte les éléments suivants : une pluralité de ventouses de support pneumatique et une pluralité de tronçons de rails. Les ventouses 14 support sont de préférence positionnées de manière équidistante par rapport à l'extrémité haute de la paroi 3 en PMMA. Elles sont reliées entre elles par un tuyau pneumatique du circuit pneumatique de fixation. Les ventouses14 de support sont branchées en parallèle sur le circuit pneumatique : leur mise en oeuvre est indépendante. Un petit boîtier de connexion pneumatique est intégré à la première ventouse support pour distribuer l'air comprimé au réseau ventouses. Cette ventouse est dite « ventouse nourrice ».Ainsi par le jeu du delta de pression généré par le circuit pneumatique dans la chambre sèche de la ventouse, le plaquage de celle-ci sur la paroi 3 est très puissant. Un clapet anti retour sur la ventouse limite les problèmes de décrochement en cas de fuite éventuelle du circuit. Une fois ce réseau de ventouses installé, les rails tronçons peuvent être mis en place. Les rails tronçons sont par exemple des plaques de PEHD (Polyéthylène haute densité) ou d'une matière plastique ayant une bonne flexibilité sans risque de rupture, venant épouser le rayon de courbure éventuel de la paroi 3 de PMMA à traiter. A titre d'exemple, la longueur des rails tronçon peut être comprise entre 0.5 et 2 mètres de longueur selon les configurations de bassin d'aquarium. Les rails tronçon se fixent sur les ventouses d'encrage, à raison de deux ou trois points d'encrage. Une bride de fixation permet de fixer les rails les uns aux autres. On utilise de préférence un dispositif de pré-alignement au cordeau qui est mis en place sur le panneau de PMMA au moment de la pose des ventouses support. Les diamètres de perçage des vis de fixation sur les rails tronçon sont tels qu'ils permettent d'ajuster les rails les uns par rapport aux autres. Le repositionnement des ventouses d'ancrage est possible au fur et à mesure du montage des rails tronçons. Lorsque les dimensions de la paroi 3 en PMMA à traiter ne permettent pas d'utiliser uniquement des longueurs standard de rails tronçons, un rail tronçon dit « de raccord » est utilisé. Ce rail tronçon est une plaque sur mesure permettant l'ajustage. Il peut être confectionné sur site.
Le rail de guidage fond :
[0045] Cet ensemble d'éléments est installé par des opérateurs plongeurs sur la partie la plus basse du panneau de PMMA. Cet ensemble comporte les éléments suivants : une pluralité de ventouses de support pneumatiques et une pluralité de tronçons de rails. Les opérations de mise en place sont similaires à celles du rail de surface. Une ventouse nourrice, connectée à la ventouse nourrice de surface, est utilisée. Les ventouses support sont positionnées de manière équidistante par rapport à l'extrémité basse de la paroi 3 de PMMA.
La boite de connexion :
[0046] Dans l'exemple illustré, une boîte de connexion est positionnée au sec très près de l'accès à la surface de l'eau du bassin et, si possible, positionnée également approximativement au milieu du plan d'eau et du côté opposé à la paroi 3 de PMMA. Cette boîte de connexion permet de raccorder toutes les alimentations et les retours du module plateforme de surface fixe au module portique vertical et aux têtes de traitement 30 de la machine. Elle joue un rôle de point d'ancrage et de pivot. En effet les câbles et tuyaux connectés depuis la boîte vers le portique sont très flexibles et sont équipés de flotteurs afin de suivre le déplacement du portique vertical en se déployant sur la surface de l'eau, sans provoquer d'emmêlement et de contrainte excessive. Elle permet également d'alimenter en air comprimé les circuits de fixation des ventouses.
Les rails verticaux
[0047] Ce module représente les éléments de guidage des têtes de traitement 30 sur l'axe (y) mais également les éléments moteur de l'axe (x) et (y). Dans l'exemple illustré, ce module est constitué par les ensembles suivants : le rail de guidage, les chariots moteurs (x), le chariot moteur (y), les boîtiers connecteurs, et le rail de guidage. Cet ensemble constitue le guidage et le chemin de roulement de l'axe (y). Il est installé par les opérateurs plongeurs après la pose des rails horizontaux. Dans l'exemple illustré, il comporte les éléments suivants : une pluralité de tronçons de rails avec correcteur coaxial, une pluralité de tronçons de rails, et une pluralité de tronçons de raccord. Après avoir pris en compte la profondeur du bassin 2 et donc la longueur du segment entre l'axe médian du rail de guidage surface et l'axe médian du rail de guidage fond, il est possible de réaliser l'assemblage du rail de guidage. Comme pour le portique horizontal, les rails sont par exemple des plaques de plastique dont la flottabilité est neutre (pour faciliter le montage et les efforts sur les rails horizontaux). Ces plaques sont assemblées entre elles grâce à des brides et des entretoises. Le rail de guidage est un assemblage double plan, avec des entretoises cylindriques afin d'obtenir une rigidité importante sur des longueurs qui peuvent représenter plusieurs mètres. Les rails tronçon avec correcteur coaxial possèdent un trou oblong : il est le premier rail tronçon depuis le haut du bassin 2. Ce trou oblong permet de le fixer au chariot moteur (x) du rail de surface et permet de corriger des défauts d'alignement des rails du portique horizontal lors des translations sur l'axe (x). Les raccords, comme pour les rails horizontaux 11 , assurent le raccordement sur mesure si les rails tronçons standard ne permettent pas d'obtenir la hauteur voulue. Ils peuvent être ajustés sur site.
Les chariots moteurs (x) :
[0048] Dans l'exemple illustré, l'ensemble est constitué des deux chariots moteurs de l'axe (x) qui permettent la translation du portique sur l'axe (x). Le premier est installé sur le rail de surface et le deuxième sur le rail de fond. Le rail de guidage est fixé en haut sur le premier chariot moteur et en bas sur le deuxième. Dans l'exemple illustré, les chariots moteurs (x) comportent les éléments suivants : un châssis, des galets de guidage 17, un moteur et galet moteur, un système de réglage et des connexions étanches. Le châssis du chariot permet la fixation et la rotation de quatre galets de guidage 17. Un axe de fixation permet le raccordement du rail tronçon avec connecteur coaxial sur le chariot du haut. Les galets de guidage 17 roulent par paires, soit deux sur la tranche haute et deux sur la tranche basse des plaques des rails tronçons horizontaux. Ainsi ils solidarisent le châssis sur le rail mais permettent également sa translation horizontale. Le châssis est équipé d'un moteur électrique et d'un réducteur dans un caisson étanche. En sortie de réducteur, l'axe est équipé d'un galet moteur. Ce galet moteur est par exemple une roue caoutchoutée qui entraine le chariot et donc le rail vertical. En translation sur l'axe (x). Le chemin de roulement de ce galet moteur est la face externe des plaques des rails horizontaux 11. Le chariot moteur (x) de la partie haute possède un support pour pouvoir fixer le boîtier connecteur. Le groupe motoréducteur et le galet moteur sont montés sur un bâti réglable afin de pouvoir modifier l'intensité de l'appui du galet moteur sur son chemin de roulement, et de générer une adhérence suffisante pour réaliser la translation. Les moteurs des chariots sont connectés à la boite de connexion dédiée aux chariots moteurs (x) grâce à des câbles équipés de connecteur étanche. Les deux chariots moteurs (x) sont de préférence toujours alimentés en même temps par la plateforme 20.
Le chariot moteur (y) :
[0049] Dans l'exemple illustré, cet ensemble est constitué du chariot moteur de l'axe (y) qui permet la translation des têtes de traitement 30 sur l'axe (y). Il comporte les éléments suivants : un châssis, des galets de guidage, un moteur et galet moteur, un système de réglage, des connexions étanches. Le châssis du chariot moteur (y) comporte le même principe de guidage au niveau des galets 17 de guidage. Il solidarise le châssis sur le rail vertical et permet sa translation sur l'axe (y). Le chariot moteur (y) a le même système de mise en mouvement que les chariots (x), avec caisson étanche, motoréducteur, galet moteur et système de réglage du galet moteur, ainsi que des connectiques étanches pour son moteur. Le châssis du chariot moteur (y) a en plus des autres, des dispositifs de fixation de chaque coté sur le plan horizontal. Ces dispositifs permettent de fixer les têtes de traitement 30 de chaque coté. De plus ils permettent de régler l'angle de parallélisme des têtes de traitement 30 par rapport à la paroi 3 en PMMA, puis de les verrouiller dans la position choisie. Ce système permet de s'adapter à des rayons de courbure importants de la paroi 3.
Les boîtiers connecteurs :
[0050] Le châssis du chariot moteur (y) est équipé d'un boîtier connecteur qui permet de connecter le circuit d'alimentation de son moteur de translation, mais également l'alimentation de tous les moteurs électriques des têtes de traitement 30 et les tuyaux des différents mélanges. Le boîtier connecteur du chariot moteur (y) est connecté à la boite de connexion générale du portique horizontal qui se trouve au sec et qui est connectée à la plateforme 20.
Le module poste de commande :
[0051] Tel qu'illustré à la figure 6, le rôle du module poste de commande est de donner à l'opérateur l'accès à l'ensemble des commandes du système et à la surveillance des paramètres. Ce module permet le pilotage manuel, semi-automatique ou automatique de la machine. Le boîtier de commande est installé du « coté sec » du panneau de PMMA à traiter. L'opérateur dispose ainsi d'un visuel en milieu sec du panneau, ceci lui permettant d'apprécier de façon optimum et en temps réel les résultats des opérations de traitement (le visuel étant bien moins précis en milieu immergé). De plus l'opérateur est bien moins éprouvé physiquement en milieu sec qu'en milieu immergé, et potentiellement plus en sécurité dans le cas de bassins 2 contenant des animaux dangereux. Ce module poste de commande est constitué par deux ensembles d'éléments en contact radio et filaire: soit un premier ensemble qui est un boîtier de commande 50, et un deuxième ensemble qui est la boîte de gestion 51. Le pupitre opérateur peut être déplacé grâce à ses roulettes, afin de suivre l'avancée du traitement le long de la paroi 3 en PMMA coté sec. Ce pupitre comporte trois radiocommandes, deux récepteurs, et deux écrans. La radiocommande de traitement communique par onde radio avec le récepteur « fonctions de traitement » situé dans la boîte de gestion 51 sur la plateforme 20. Elle permet à l'opérateur de mettre en œuvre manuellement les fonctions des modules immergés et installés sur la paroi 3 en PMMA à traiter. Ses fonctions sont par exemple la mise en mouvement des têtes de traitement 30 sur les trois axes plus ou moins rapidement, de faire tourner les hélices 35 de poussée et de faire varier leur vitesse de rotation afin de modifier et d'ajuster la poussée générée par celles-ci, et la mise en rotation des plateaux de polissage et la variation de leur vitesse de rotation si nécessaire. La radiocommande du support communique par onde radio avec le récepteur « fonctions de support» situé dans la boîte de gestion 51 sur la plateforme 20. Elle permet de mettre en œuvre manuellement les fonctions du module de la plateforme 20 qui alimente en courant continu basse tension, en mélange abrasif 40, en air comprimé et en eau le/les rail(s) vertical(aux) et les têtes de traitement 30.
[0052] Les fonctions de la radiocommande sont par exemple le changement de position des distributeurs pneumatiques, le changement de position des distributeurs de purges et retours, la modification de la pression dans les circuits, et la mise sous tension des circuits électriques machine. La radiocommande des fonctions automatiques communique par onde radio avec le récepteur « fonctions automatiques » situé dans la boîte de gestion 51 sur la plateforme 20. Elle permet à l'opérateur de déclencher des phases de fonctionnement automatique sur les modules immergés et sur la plateforme 20. Le récepteur de paramètres reçoit par onde radio les informations de la boîte de gestion 51 et affiche les paramètres suivants, en temps réel, sur l'écran dédié : la pression des circuits d'air comprimé, la pression des circuits d'alimentation en mélange abrasif 40, le niveau des réservoirs tandems, la poussée des hélices 35, la vitesse des plateaux de polissage, la vitesse de déplacement sur l'axe (x) et (y), la température du mélange abrasif 40 dans la chambre de confinement 31 , la température du mélange abrasif 40 dans les réservoirs 21 et 22, la viscosité du mélange abrasif 40, et l'état des circuits électriques. Le récepteur vidéo reçoit par ondes radios les signaux vidéo de la boîte de gestion 51 et affiche les images sur l'écran dédié. Cet écran vidéo permet à l'opérateur de visualiser certaines anomalies ainsi que les interactions possibles avec les éléments vivants du milieu d'intervention. La boîte de gestion 51 se trouve de préférence sur la plateforme 20. C'est le cœur du module poste de commande. C'est là que toutes les informations sont centralisées et exploitées. Dans l'exemple illustré, la boîte de gestion 51 comporte quatre récepteurs, deux émetteurs, et un ordinateur. Les ordres de commande, envoyés par l'opérateur à l'aide des radiocommandes du pupitre, sont reçus par les récepteurs de support, de traitement, d'automatismes, situés dans la boîte de gestion 51. Le récepteur de traitement communique directement avec la carte module de traitement qui va permettre de faire varier le courant de puissance des moteurs de translation de l'axe (x) et (y), mais aussi ceux des hélices 35 et des plateaux de polissage. Le récepteur support communique directement avec la carte module support sur la plateforme 20 et va permettre d'actionner des servocommandes agissant sur les distributeurs d'air comprimé, de mélange abrasif 40, et de mise sous tension des divers circuits. Le récepteur automatisme communique avec l'interface de l'ordinateur de la boîte de gestion 51. Celui-ci va prendre en compte le pilotage partiel ou total de la machine, selon le choix de l'operateur. L'ordinateur communique ensuite avec les cartes de pilotage par l'intermédiaire de l'interface. Le récepteur des paramètres reçoit par liaison radio ou filaire les informations en provenance des capteurs des différents paramètres. Ces capteurs sont placés en différents points du système selon qu'ils indiquent des pressions, des vitesses, des températures, des débits, etc. Le récepteur des paramètres communique avec l'interface de l'ordinateur qui peut utiliser ces informations lorsqu'il pilote la machine en mode automatique. L'ordinateur et l'interface communiquent également les paramètres à l'émetteur des paramètres pour que l'opérateur puisse les visualiser sur l'écran dédié. Les capteurs vidéo transmettent leurs signaux à l'écran vidéo du boîtier de commande 50 par l'intermédiaire de l'émetteur vidéo. L'alimentation électrique du poste de commande sera assurée par des batteries pour le boîtier de commande 50, et par le secteur avec transformateur pour la boîte de gestion 51. Toutes les alimentations électriques de puissance et d'asservissement passent avantageusement par la boîte de gestion 51. Numéros de référence employés sur les figures
Bassin
Système de traitement de parois internes de bassins aquatiques Bassin aquatique
Paroi à traiter
Support et déplaœment de la tête de traitement
Rail vertical
Rail horizontal
Moteur de déplaœment vertical
Moteur de déplaœment horizontal
Ventouses de-fixation - - - - Chariot moteur horizontal
Chariot moteur vertical
Galets de guidage
Alimentation continue
Plateforme
Réservoir de mélange abrasif
Réservoir de mélange récupéré
Tube d'alimentation en mélange abrasif
Tube de retour de mélange abrasif
Module de distribution en mélange abrasif
Tubes aller-retour
Compresseurs
Tête de traitement
Tête de traitement
Chambre de confinement
Disque de traitement
Moteur du disque du traitement
Axe d'alimentation de mélange et de rotation
Hélice de poussée de tête de traitement
Moteur d'hélice
Mélanges
Mélange abrasif
Mélange abrasif récupéré
Boîtier de commande
Boîtier de commande
Boîte de gestion

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de traitement par polissage de parois internes de bassins aquatiques (1 ) comportant au moins un réservoir (21) de mélange abrasif et au moins une tête de traitement (30) de surface en communication fluidique avec le réservoir (21 ) de mélange abrasif, des moyens (10, 11) permettant de déplacer la tête de traitement le long de la paroi à traiter, et des moyens permettant d'alimenter en flux sensiblement continu la tête de traitement en mélange abrasif, la tête de traitement (30) comprenant une chambre de confinement (31) dans laquelle un disque de traitement (32) est agencé de façon rotative, le disque de traitement (32) comportant un axe (34) de rotation et d'alimentation creux relié au moyen d'alimentation en mélange abrasif, caractérisé en ce que le disque de traitement est relié à un moteur (33) de disque de traitement, et en ce que le disque de traitement-porte une-mousse-de frottement.
2. Système de traitement selon la revendication 1 , dans lequel la chambre de confinement (31) comprend au moins un orifice de sortie en communication fluidique avec au moins un réservoir (22) de mélange récupéré.
3. Système de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens (10, 11) permettant de déplacer la tête de traitement (30) le long de la paroi à traiter comportent au moins un rail horizontal (11) et un rail vertical (10).
4. Système de traitement selon la revendication 3, dans lequel au moins un des rails est monté mobile.
5. Système de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une hélice (35) de poussée de tête de traitement est disposée sur la tête de traitement, sensiblement à l'opposée de la chambre de confinement, ou parallèle à celle-ci s'il y a plusieurs hélices.
6. Système de traitement selon l'une des revendications précédentes, comprenant un circuit de recirculation du mélange abrasif.
7. Procédé de traitement par polissage de parois internes de bassins aquatiques comprenant les étapes suivantes :
- une tête de traitement de surface (30) est alimentée en mélange abrasif (40) ;
- le mélange abrasif (40) reçu est transmis dans une chambre de confinement (31) de la tête de traitement ;
- un disque de traitement (32) prévu dans la chambre de confinement s'imprègne du mélange abrasif (40) reçu ;
- le disque de traitement (32) en rotation traite la paroi interne (2) par frottement du disque contre la paroi,
- le mélange abrasif (40) utilisé est rejeté,
- la tête de traitement de surface (30) est déplacée.
8. Procédé de traitement selon la revendication 7, dans lequel la distribution en mélange abrasif (40) est effectuée en flux continu.
9. Procédé de traitement selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel le mélange abrasif récupéré (41) est utilisé dans plusieurs cycles de traitement.
10. Procédé de traitement selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel le flux de mélange abrasif est réglé de façon à ce que -la pression s'exerçant à -l'intérieur- de -la chambre de confinement (31) soit inférieure à la pression extérieure du milieu ambiant additionnée de la poussée de l'hélice 35 s'exerçant sur la chambre de confinement (31).
11. Procédé de traitement selon l'une des revendications 7 à 10, dans lequel le réglage du différentiel de pression est prévu pour faciliter le déplacement de la tête de traitement (30) sur la paroi en limitant les frottements, et cela à tous les niveaux de profondeur de travail de la tête de traitement (30), tout en garantissant le confinement du mélange abrasif dans la chambre de confinement (31).
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EP16719467.9A EP3264889B1 (fr) 2015-03-06 2016-03-02 Systeme et procedé de polissage de parois de bassins aquatiques

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FR1500439A FR3033229B1 (fr) 2015-03-06 2015-03-06 Systeme de polissage de parois de bassins aquatiques

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