Brevet FR2011653A1 — publié le 19700306

la présente invention se rapporte à la technique de préparation de surfaces par sablage, notamment à l'aide d'un abrasif. Elle concerne plus spécialement des buses perfectionnées. destinées à être utilisées avec divers équipements de sablage employés dans ce domaine, La technique de préparation des surfaces par sablage est bien connue. Le principe fondamental consiste à diriger et à pro jeteur en vue d'un impact, sur la surface à traiter, un courant à grande vitesse de particules abrasives entratnées par de l'air comprimé ou un mélangedrbrasif et d'eau entrarné également par de l'air comprimé.La matière abrasive peut Strie sensiblement n'importe quelle matière à l'état de particules, par exemple du carbure de silicium, de l'alumine, du sable siliceux, de la grenaille métallique, etc..0 Les surfaces sont sablées pour diverses raisons, par exemple les surfaces en briques et en pierre des immeubles ou constructions sont traitées de cette manière simplement en vue de leur nettoyage, les pièces métalliques sont traitées pour enlever les battitures, la rouille et d'autres types de corrosion, des surfaces d'objets à la fois métalliques et non métalliques tontsablées pour leur préparation en vue d'un traitement de surface final, par exemple en vue de l'application dtune peinture, des pièces aortsablées de façon à fournir une surface idéale en vue d'une adhérence, et des pièces et des surfaces sont également sablées à l'aide d'un abrasif pour des rai- sons esthétiques, par exemple pour fournir ce qui est dénommé un 'fini mat'. Il existe fondamentalement deux types d'équipements de sablage à l'abrasif utilisant des buses. L'un de ces types est celui dans lequel la buse de proJection est fixée sur nn tuyau d'a limentation souple à travers lequel passent de l'air comprimé et le produit abrasif. Un appareil de ce type est décrit et représenté dans le brevet des Etats Unis d'Àmérique W 2.62804570 Le second type d'appareil est celui dans lequel la ou les buses de protection sont fixées sur un organe rigide, comme décrit par exemple pour la buse de sablage à l'abrasif représentée dans le brevet des Etats Unis d'Âiérique.N0 1.923.635. Toutefois, ces deux types d'appareils comportent des buses ou organes terminaux à partir desquels l'agent de sablage abrasif est projeté, Il existe une grande diversité de buses utilisées dans cette technique. Le type le plus simple est constitué, par exemple, par la buse décrite dans le brevet des Etats Unis d'stérique NO 3.032.930, dans lequel cette buse est formée à partir d'une seule pièce unitaire en matière résistant à l'usure.Des types de buses plus complexes sont décrits dans les brevets des Etats Unis damérique NO 2.332.281 et 2.110.634. Ces deux buses sont constituées par un garnissageintérieur dur résistant à l'usure, un manchon en caoutchouc entourant ce garnissage, l'ensemble étant logé dans une enveloppe en fer ou en acier. Ces types de buses communément utilisés ont participé d'une façon importante à la création d'un processus de sablage économique pour le nettoyage et le traitement de surfaces. Toute- fois, ils présentent certains inconvénients inhérents. Par exemple, la buse monobloc décrite dans le brevet des Etats Unis d'A- mérique N0 3.032.930, bien qu'elle soit en une matière résistant à l'usure, a souvent tendance à se rompre en service.Ceci est vrai en particulier quand ce type de buse est fixé sur un tuyau souple, et lorsque la buse est manipulée constamment par un opé rater. Les buses plus complexes décrites dans les brevets des Etats Unis d'Amérique NO 2.332.281 et 2.110.634 ne peuvent pas se briser accidentellement comme la buse mon bloc mentionnée pré cédemment, mais elles sont d'une fabrication conteuse et d'un poids indésirable lors d'une utilisation à l'extrémité d'un tuyau souple qui est tenu par un opérateur. Ces problèmes et les inconvénients des buses suivant la technique antérieure sont résolus ou supprimés de façon satisfaisante par la buse faisant l'objet de l'invention. Un but de cette invention est de créer une buse de sablage à l'abrasif de faible prix de revient, utilisable dans la technique de sablage de surfaces. Un autre but de l'invention est de créer une buse de sablage à l'abrasif de faible poids. Un autre but encore de l'invention est de permettre la réalisation d'une buse de sablage à l'abrasif ayant une longue durée de service. L'invention est matérialisée dans une buse de sablage à l'abrasif comportant un tube ou une chemise interne dur résistant à l'usure, logé ou placé dans un manchon en matière polymère. Du fait de la facilité de mise en forme des polymères organiques utilisés, on peut réaliser aisément une grande diversité de formes de buses. La faible densité des polymères permet d'obtenir une buse de faible poids. La ténacité et. les propriétés ou caractéristiques d'absorption de l'énergie dés polymères assurent une protection suffisante pour la chemise résistant à l'usure, de sorte qu'on obtient une buse ayant une longue durée de service. La facilité avec laquelle ces manchons de protection polymères peuvent être fabriqués permet d'obtenir une buse de sablage à l'abrasif d'un prix de revient relativement faible. L'invention réside en conséquence essentiellement dans la combinaison d'un tube ou d'une buse résistant à l'usure dur et d'un manchon en polymère organique entourant partiellement ou complètement la paroi externe de ce-tube résistant à l'usure Lorsqu'il est combiné à un manchon de ce genre, le tube sera dénommé habituellement "chemise". Du fait de cette combinaison : (a) On obtient une buse de sablage à l'abrasif d'une longue durée de service par suite des propriétés de protection du manchon en matière plastique, dont les caractéristiques d'absorp tion de l'énergie protègent la chemise vis-à-vis d'une rupture éventuelle par suite des vibrations internes ou des impacts provenant de l'extérieur. (b) On obtient ane réduction de poids d'environ 75 ffi par rapport aux buses entourées de fer ou d'acier. Cette caractéristique de faible poids est particulièrement importante quand la buse doit strie utilisez sur un appareil du type décrit dans le brevet des états Unis d'Amérique N0 2.628.457 et lorsqu'un opérateur doit tenir la buse fixé à l'extrémité d'un conduit souple. (c) On obtient une buse de sablage à l'abrasif dont le prix de revient ne représente que 50 % de celui d'une buse com payable à manchon en métal La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre 1' invention. La fig. 1 montre l'extrémité de sortie d'une buse de sablage à l'abrasif suivant l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe de cette buse par la ligne 2-2 en fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe d'une buse de sablagè à lE- brasif qui diffère légèrement, au point de vue forme, de celle visible sur la fige 1 lo La fig. 4 montre un autre type encore de buse de sablage à l'abrasif Sur la figo 1, on a désigné la buse considérée dans son ensemble par la référence 10, cette buse délimitant une chambre 12 qui est entourée par une chemise 14 résistant à l'usure, logée dans un manchon en matière polymère 16o La buse composite 10 représentée sur la fig 2 est d'a- ne conception particulièrement simple et comprend un tube ou une chemise rectiligne 14 dont les parois latérales extérien- res sont entourées complètement par le manchon en matière polymère 16. On remarquera que la buse 10 présente une conicité prononcée0 Ceci permet la fixation de cette buse sur le tuyau souple d'un appareil de sablage, à l'aide d'un écrou fileté présentant un trou inférieur à la dimension supérieure la plus large de la buse 10. On a montré sur la fig. 3 une buse 20 de conception un peu plus complexe que la buse 10 visible sur la figo 2. Cette buse 20 représentée sur la fig. 3 ménage une chambre 22 qui e-st délimitée par une chemise 24 résistant à l'usure, logée dans le manchon en matière polymère 26 Cette buse 20 la chemise 24 et le manchon en matière polymère 26 présentent des brides appareillées désignées par 28 et 30 respectivement.Ces brides 28 et 30 sont étudiées de façon à permettre la fixation de la buse complète Srur un appareil de sablage à l'abrasif0 On a représenté sur la fig0 4 un autre type encore de buse g0 de sablage à I'abrasif, comportant une chambre 42 délimitée par une chemise 44 résistant à l'usure, logée dans un manchon 46 en matière polymère.C tebuse 40 est munie, à l'extrémité supérieure du manchon 46, d'un filetage 48 destiné à sa fixation sur l'appareil de sablage. Dans ce cas encore, les parois latérales externes de la chemise 44 sont entourées complètement par le manchon 46 en matière polymère.Dans cette construction de buse, le filetage 48 prévu à la partie supérieure du manchon 46 en matière polymère peut Strie produit par moulage, en vue, comme indiqué ci-avant, de la fixation de cette buse 40 sur l'appareil de sablage. Il existe actuellement dans cette technique un grand nombre de types et de tailles de buses, du fait de la grande diversité des équipements de-sablage à l'abrasif actuellement en ser v La- ?ocîété Demanderesse fabrique plus de 100 buses de sablage à l'abrasif différentes, dont la configuration ou la taille varie. On comprendra aisément que, du fait de la grande facilité de mise en forme et de la diversité des polymères organiques disponibles à l'heure actuelle, l'invention n'est pas limitée à une configuration ou taille de buse particulière. La nouvelle buse faisant l'objet de l'invention peut être réalisée selon n'importe quelle taille et n'importe quelle configuration, en vue d'une utilisation sur un type donné d'appareils de sablage à l'abrasif. Les tubes ou chemises des buses peuvent être réalisés à partir de n'importe quelle matière dure résistant à l'usure, comme le carbure de bore, le carbure de tungstène, le carbure de titane, l'alumine, etcO. de même qu'à l'aide des produits métallo-céramiques et de métaux, Les techniques de fabrication employées avec ces matières sont bien connues et on peut opérer, par exemple par pressage à chaud, par frittage, par fusion et par moulage, etc.., cette technique ne faisant pas partie de l'invention et n'ayant donc pas à être décrite en détail0 Les manchons de protection extérieurs peuvent être réalisés virtuellement à partir de n'importe quel polymère organique, comprenant à la fois les types thermoplastiques et thermodurcissables.L'étendue de la technologie actuelle des polymères est telle qu'elle permet à un technicien d'utiliser presque n'importe quel polymère donné et de modifier ses propriétés en vue d'u- ne adaptation idéale à presque n'importe quelle application donnée. Par suite, la préférence accordée à un polymère donné en vue d'une utilisation par la réalisation des manchons de buses suivant l'invention est surtout fondée sur le prix de ce police. -Le polymère utilisé dans les manchons prévus dans la buse suivant l'invention peut être renforcé, en vue de l'obtention d'une résistance accrue, avec des agents de renforcement usuels tels que des fibres de verre, de la silice, des fibres d'amiante, un tissu de verre, de l'alumine, du carbure de silicium, de la magnésie, de l'oxyde de titane, de la zircone, un fluoroaluminate de sodium, des fibres carbonées, des déchets métalliques et d'oxydes métalliques, etc.00 Les manchons peuvent entre fabriqués à partir de résines thermodurcissables renforcées ou non renforcées-comme les résines époxy, les résines phénol-formaldéhyde, les résines polyester, les résines alkydes, les résines uréthane, le caoutchouc vulcanisé, etcs. de meAme qu'à l'aide de matières thermoplastiques renforcées ou non renforcées comme le chlorure de polyvinyle, l'alcool polyvinylique, un polycarbonate, un polyamide, un polysulfone, un polyacétal, du polyéthylène, du polyprodpylène, du styrène, un produit polyacrylique, un acétate de polyvinyle, du polyvinyl-butyraldéhyde, du polyvinyl-formaldéhyde, du poly vinyl-carbazole, un copolymère acrylonitrilebutadiène-styrène, du chlorure de polyvinylidène, des oxydes de polyphénylène, du polytétrafluoréthylène, etc...Etant donné que les processus de fabrication utilisés pour produire des objets ou articles à partir de polymères organiques sont bien connus, ils ne seront pas décrits en détail ici. Parmi les procédés convenant pour la fabrication de manchons en matière polymère suivant l'invention, on peut noter la coulée, le moulage par injection et le moulage par compression. La combinaison prévue suivant l'invention, ctest-à-dire l'utilisation d'une chemise résistant à l'usure logée dans un manchon en matière polymère, peut être obtenue par au moins deux techniques de fabrication différentes. Suivant l'une de ces tech- niques, la chemise résistant à l'usure, préfabriquée, est disposée dans un moule de conception appropriée et le manchon en Ma- tière polymère est formé autour de cette chemise par coulée, icu lage par injection ou moulage par compression.Une variante de mise en oeuvre consiste à réaliser la préfabrtcation à la fois de la chemise résistant à l'usure et du manchon en matière polymère de protection, cette opération étant suivie de la réunion de ces deux pièces terminées formant la buse. L'assemblage des deux éléments de la buse est réalisé de préférence soit par fabrication du manchon en matière polymère muni d'une cavité destinée à recevoir la chemise, cette aavité ayant une dimension légèrement inférieure aux dimensions extérieures de cette chemise, afin d'assurer ainsi un emmanchement à force, soit en réalisant un manchon en matière polymère muni d'une cavité interne destinée à la réception de la chemise ayant des dimensions un peu supérieures aux dimensions extérieures de cette chemise, les deux éléments tant fixés l'un sur l'autre au moyen d'une couche d'adhésif appliquée sur la surface de la chemise ou dans la cavité du manchon en matière polymère, ou bien sur la surface de contact des deux éléments. Le manchon en matière polymère peut avoir des épaisseurs et des formes variant entre de larges limites, selon le degré de protection désiré et l'appareil sur lequel la buse doit entre utilisée. Le degré de liberté dont on dispose pour modifier la conception de la chemise dure résistant à l'usure n'est pas aussi grand que cela est le cas pour le manchon de protection en matière polymère. A cause des types de matières qui sont utilisées pour réaliser ces chemises, on ne dispose que d'une très légère liberté en ce qui concerne la forme prévue, mais l'épaisseur des parois des chemises et leur longueur peuvent varier entre de très larges limites, tant que la forme n'a pas besoin d'etre plw complexe que celle correspondant à un cylindre droit- muni éventuellement d'une bride. Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise en oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention0 R D I O A g 1. Buse de sablage à I' abrasif cocr-bant une chemise dure résistant à l'usure et un manchon de pro-teesion extérieur ainsi que des moyens pour fixer cette buse sur un appareil de sablage à l'abrasif, caractérisée en ce qu'elle importe un manchon de protection léger, de faible prix et résistant à l'usure, constitué par un polymère organique0 2.Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon de protection est réalisé en un polymère organique du type thermodurcissable0 30 Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le manchon de protection est réalisé en un polymère organique thermodurcissable choisi dans le groupe comprenant les résines époxy, phénol-formaldéhyde, uréthane, polyester, catouchouc vulcanisé (hydrocarbure ou silicones) et alkyde. 40 Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon de protection est en un polymère organique du type thermoplastique0 5. Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le manchon de protection est réalisé en un polymère organique thermoplastique choisi dans le groupe coi- prenant : le chlorure de polysinyle, 1'alcool polyvinylique, l'acétate de polyvinyle, un polyacrylique, du polypropylène, un polycarbonate, du polyéthylène, un polyamide, un polysulf one, un oxyde de polyphénylène, un polyacétal, du polytétrafluoréthylène du polyvinyl-butyraldéhyde, du polyvinyl-formaldéhyde, du poly styrè4e, un copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène, un polyvinyl-carbazole et du chlorure de polyvinylidène. 6. Buse de sablage à l'abrasif, constituée par une chasse dure résistant à l'usure, un manchon de protection extérieur et des moyens pour assurer la fixation de cette buse sur un appareil de sablage à l'abrasif, caractérisée en ce qu'elle comporte un manchon de protection léger, de faible prix et résistant à l'usure, constitué par un polymère organique renforcé. 7. Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le manchon de protection est constitué p,r un polymère organique du type thermodurcissable. 8e Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 7, caracterisée en ce que le manchon de protection est réalisé en un polymère organique thermodurcissable choisi dans le groupe comprenant des résines époxy, phénol-formaldéhyde, uréthane, polyester; caoutchouc vulcanisé (hydrocarbure ou silicones) et alkyde. 9. Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le manchon de protection est constitué par un polymère organique du type thermoplastique. 10. Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 9 oeractérisée en ce que le manchon de protection est constitué par un polymère organique thermoplastique choisi dans le groupe comprenant le chlorure de polyvinyle, l'alcool polyvinylique, l'acétate de polyvinyle, un polyacrylique, du polypropylène, un polycarbonate, du polyéthylène, un polyamide, un polysulfone, un oxyde de polyphénylène, un polyacétal, du polytétrafluoréthy- lène, du polyvinyl-butyraldéhyde, du polyvinyl-formaldéhyde, un copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène, des polyvinyl-carba- zoles et du chlorure de polyvinylidène. 11. Buse de sablage à l'abrasif suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'agent de renforcement contenu dans le polymère organique utilisé pour réaliser le manchon de pro Section est choisi dans le groupe comprenant les fibres d'amian- be? les fibres de verre, un tissu de verre, de la silice à lgé- tat pulvrulent, de 1' alumine, du carbure de siliium, de la magnésie, de l'oxyde de titane, de la zircone et un fluoroaliminate de sodium, des fibres carbonées et des déchets métalliques et d'oxydes iétalliques.