Brevet FR2134655A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne les machines de finissage par projection dites machines à sabler dans lesquelles une matière particulaire est projetée sur la pièce à sabler, et plus particulièrement le dispositif assurant l'alimentation de la matière 5 aux moyens d'accélération et le dispositif assurant la récupération de la matière en vue d'xine réutilisation. Le but de l'invention est de réaliser des moyens'pour transporter la matière particulaire, en la faisant descendre le long d'une pente faible de manière à réaliser un dispositif pneu-ÎO matique simple pour classer ou trier lès matières particulaires suivant leurs dimensions, leur forme ou leur densité. Ceci est important, dans la mise en oeuvre des machines à sabler,afin d'assurer un rendement régulier et le fonctionnement le plus économique. En outre, en ce qui concerne l'utilisation de matériaux particu-15 laires constitués par des sphères, le classement selon la forme facilite l'élimination des particules brisées non sphériques. Un but supplémentaire de l'invention est de remplacer le dispositif habituel de récupération de la matière particulaire en vue de sa réutilisation existant dans certaines machines, disposi-20 tif dans lequel la matière particulaire est récupérée par l'action, d'une vis d'Archimède tournant dans un bac. Cette vis tourne dans des paliers dont le fonctionnement est affecté de façon nuisible par la pénétration de la matière particulaire qui est transportée de cette manière. 25 Un autre but encore de l'invention est de faciliter l'ali mentation de la matière particulaire aux moyens d'accélération des machines à sabler dans lesquelles la matière particulaire est accélérée au moyen d'une roue. Elle a pour but de rendre possible l'introduction de la matière particulaire dans la roue par l'inter-30 médiaire d'un tube d'alimentation faisant un angle faible par rapport à l'horizontale, tandis que les machines habituelles nécessitent que ce tube fasse un.angle relativement aigu par rapport à l'horizontale pour assurer un écoulement continu et régulier de la matière particulaire. 35 L'invention a pour objet un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fluidisation, pour une matière particulaire, qui comporte une structure perforée inclinée le long de laquelle glisse en descendant la matière particulaire, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il est muni d'une cavité 40 fermée étanche, située au-dessous de la surface de ladite structure, 72 15260 2134655 et des moyens reliant la cavité à une source d'air sous pression, de façon à fluidiser la matière particulaire et à provoquer son triage en particules de formes ou de dimensions différentes, selon une direction verticale. 5 L'invention a en outre pour objet un dispositif d'alimen tation, de récupération et de classification par fiuidisation, tel que défini dans le paragraphe précédent, qui comporte unë plaque à l'extrémité de sortie de la structure inclinée, plaque montée de façon à intersecter le lit fluidisé suivant une ligne parallèle au 10 bord du fond du lit de fiuidisation, de façon à diviser ainsi les particules classées en deux parties constitutives. L'invention a encore pour objet un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation, tel que défini ci-dessus, dans lequel les perforations de la structure 15 inclinée sont constituées par des fentes disposées transversalement par rapport à la direction d'écoulement de la matière particulaire. L'invention a égalément pour objet ùn dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation, tel que défini ci-dessus, dans lequel la structure inclinée est en 20 forme de cône. •- • - L'invention a en outre pour objet un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation, tel que défini ci-dessus, qui comporte des moyens pneumatiques de récupération pour séparer les fins du reste de la matière particulaire. 25 L'invention a également pour objet un dispositif d'alimen tation, de récupération et de classification par fiuidisation, tel que défini ci-dessus, incorporé à une machine à sabler par laquelle la matière particulaire est projetée sur une pièce à usiner. La présente invention sera décrite plus en détail ci-après 30 avec référence aux dessins annexés qui représentent, uniquement à titre d'exemple, certains dispositifs connus ainsi que des modes de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : Fig. 1 représente la disposition générale d'uri'dispositif connu dans lequel la matière particulaire est introduite dans une 35 roue et récupérée par un transporteur à vis, pour être classée dans un dispositif pneumatique d'épuration; Fig. 2 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le transporteur à vis et l'épurateur; pneumatique sont remplacés par un dispositif de transport et de tri par fluidisa-40 tion; 72 15260 3 2134655 Fig. 3 représente une vue de.détail du mode de réalisation de l'invention représenté*dans la figure 2; Fig. 4 représente une variante du mode de réalisation de l'invention représenté dans la figure 3j 5 Fig. 5 représente une autre variante du mode de réalisation de l'invention représenté dans la figure 3j Fig. 6 représente un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le transporteur à fiuidisation en forme de bac est remplacé par un dispositif coniquej 10 .Fig. 7 représente un mode de réalisation de l'invention grâce auquel la matière particulaire peut être distribuée à partir d'une trémie, le long d'un tube complètement fermé faiblement incliné, jusqu'au point où ladite matière est accélérée. La figure 1 à laquelle on se référera, représente un dis-15 positif connu typique pour propulser"une matière particulaire par l'action d'une roue. Dans cé dispositif, des particules 1, contenues dans la trémie 2, sont introduites dans la roue 3, par la conduite 4. Après avoir été propulsées par la roue 3, les particules 1 tombent au fond de la cabine 5. Lésdites particules sont 20 alors transportées horizontalement par la vis 7 à la base de 1' élévateur 8. Les particules 1 sont ensuite transportées verticalement par l'élévateur 8,-pour être déchargées dans la trémie 2» Après leur introduction dans la trémie 2, les particules 1 tombent à travers des chicanes 9, entre lesquelles l'air est aspiré par un 25 conduit ÎO, ledit conduit étant relié à un ensemble pneumatique de récupération d'air et de filtxation. Lorsqu'elles tombent entre les chicanes 9, certaines des particules sont aspirées dans le conduit 10 par le courant d'air. En réglant de façon convenable l'intervalle entre les chicanes 9, les dimensions des particules 30 aspirées peuvent être réglées convenablement. Un inconvénient d'un tel dig>osi. tif réside en ce que les paliers portant la vis 7, laissent pénétrer des particules 1 et en conséquence se trouvent endommagés, ce qui entraîne la nécessité de les remplacer. 35 Un autre inconvéïient réside en ce que les chicanes 9 étant montées au-dessus de la trémie peuvent entraîner un accroissement de la hauteur de la machine.et, en conséquence, de celle de l'élévateur 8. " . ... .. r Un autre inconvénient encore réside en ce que la vis 7 est 40 exposée à une usure par suite du contact de glissement des parti 72 15260 4 2134655 cules 1 et qu'elle doit donc également être remplacée par suite de cette usure. La figure 2, à laquelle on se référera maintenant, représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel les parti-5 cules 1, contenues dans la trémie 2, sont également introduites dans la roue 3 par une conduite 4. Après avoir été projetées par la roue 3, les particules tombent au fond de la cabine 5. Lés particules sont alors transportées à la base de l'élévateur 8 au moyen d'un lit incliné de fiuidisation 11, l'angle de la pente étant ÎO celui qui est le mieux adapté au mode de réalisation de l'invention intéressé. Le lit de fiuidisation 11 comporte une base ou fond poreux 12 portant les particules 1, à travers lequel passe un fluide provenant de l'enceinte 13, ce fluide étant en général, mais non nécessairement, de l'air. Le passage de l'air à travers 15 le fond poreux 12 facilite le transport des particules, sous 1' effet de la pesanteur, le long de la faible pente formée par le fond poreux 12, L'action du lit de fiuidisation 11 a pour effet de séparer les particules 1 suivant leurs dimensions, forme ou densité, en couches. Les particules 1 les moins denses, ou les 20 plus fines, flottent au-dessus des particules 1 qui sont les plus denses ou les plus grosses. En ce qui concerne la forme, le degré de séparation des particules 1 en couches dépend du degré suivant lequel leurs caractéristiques aérodyriamiques diffèrent par suite de leur différence de forme. En particulier, des particules sphé-2~5 riques 1, mélangées à des particules anguleuses du même matériau, se séparent en deux couches distinctes, les particules anguleuses flottant au-dessus des particules sphériques. A l'extrémité de sortie du lit de fiuidisation 11, est disposée une plaque 14 qui fait un certain angle par rapport au 30 plan du lit de fiuidisation 11, mais est montée de manière que son plan coupe la nappe du lit de fiuidisation 11 suivant une ligne parallèle au bord du fond dudit lit de fiuidisation. La plaque 14 est, en général mais non nécessairement, perforée. Au-dessus de la plaque 14 est monté un extracteur 15 qui est constitué par une 35 enceinte ayant une extrémité ouverte faisant face à la plaque 14. l'autre extrémité de l'enceinte est reliée à un conduit par lequel l'air est aspiré. La plaque 14 est réglable, en distance et angulairement, par rapport au lit de fiuidisation 11. La distance de l'extracteur 40 15 au lit de fiuidisation 11 est réglable. Les pârtîcules 1 passant 72 15260 5 2134655 au-dessus de la plaque 14, sur le lit de fiuidisation 11, subissent l'influence du courant d'air vertical aspiré dans l'extracteur 5. Cet effet est plus clairement apparent sur la figure 3, à laquelle on se référera maintenant. 5 La plaque 14 est réglée de manière que son bord avant 18 se trouve à un niveau situé juste au-dessous de celui auquel les particules 1, situées au-dessus de ce niveau, sont trop fines pour être réutilisées dans là nac'hinè. Une faible quantité de particules 1 réutilisables passe ainsi au-dessus de la plaque 14, ensem-10 ble avec tous les fins 17. Le courant d'air vertical traversant la plaque 14 et balayant la plaque 14 pour atteindre l'extracteur 15 a pour effet d'entraîner les fins avec lui. La position verticale de l'extracteur 15 est réglée pour que la vitesse de l'air traversant la plaque 14 et balayant ladite plaque soit telle qu« 15 aucune particule qui peut être réutilisée ne soit aspirée dans 1* extracteur. Le fond poreux 12 peut avoir une forme quelconque en section transversale, sans que cela affecte de façon nuisible le fonctionnement du dispositif, ou avoir une largeur qui varie suivant sa longueur, la disposition choisie étant celle qui offre le 20 plus d'avantages dans le mode particulier de réalisation en cause -de l'invention. Il en est de même en ce qui concerne la plaque 14 dont la forme en section transversale est en général, mais non nécessairement, adaptée â celle du fond poreux 12. On se référera maintenant aux figures 4 et 5. La figure 4 25 illustre un mode de réalisation de l'invention dans lequel la plaque 14 comporte des fentes horizontales donnant un effet "d'escalier". Ceci présente l'effet avantageux, dans certains cas, d'induire un courant d'air horizontal à travers la plaque 14 jusque dans l'extracteur 15. La figure 5 illustre tin autre mode de réali» 30 sation de l'invention dans 'lequel la plaque 14 comporte des lamelles montées perpendiculairement à son plan, ce qui modifie également l'écoulement de 1'air a travers ladite plaque. La plaque 14 peut être pleine, perforée d'orifices, être constituée par une pluralité de barres rondes, ou avoir toute nature qui offre le 35 plus d'avantage dans un mode de réalisation particulier quelconque de l'invention. En se référant à nouveau aux figures 3, 4 et 5, le dispositif d'extraction 15 ne doit pas nécessairement être réalisé sous la forme représentée mais peut être d'une forme quelconque qui 40 assure le courant d'air désiré à travers la plaque 14 et en 72 15260 6 2134655 travers de ladite plaque. La figure 6 à laquelle on se référera maintenant, représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le fond poreux 12 forme un cône et dans lequel les particules 1 sont dé-5 chargées dans un tube de distribution 19. Comme dans le mode de réalisation de 1'invention représenté sur la figure 3, les particules 1 comportent une couche de fins 17, engendrée par 1-e courant d'air traversant la couche de particules, qui provient du fond poreux 12. On a représenté, monté au-dessus de la conduite de dis-10 tribution 19 j un séparateur 20, illustté dans ce mode de réalisation sous la forme d'un cône. Le séparateur 20 peut être perforé ou plein, avec un trou central de sortie. Il peut être également réalisé sous forme d'un cône pointe en haut ou renversé, d'un disque, ou sous toute autre forme qui offre les meilleurs avanta-15 ges pour un mode quelconque de réalisation particulier de l'invention. Les particules 1 sont introduites à la périphérie du, fond poreux conique 12, l'air traverse le fond poreux 12 en provenant de l'enceinte 13 et par l'action d'un lit de fiuidisation les particules sont transportées vers le séparateur 20, qui est réglé 20 pour permettre aux fins d'être aspirés par le courant d'air dans l'extracteur 15 qui est également, dans ce cas, relié à un dispositif pneumatique de récupération d'air et de filtration. Le pourcentage réutilisable des particules 1 s'écoule ainsi au-dessous, et à travers le séparateur 20 s'il est perforé, et dans la condui-23 te de distribution 19. L'angle du cône peut être variable et celui qui est choisi est celui qui est le plus convenable pour la forme de réalisation particulière de l'invention. Par un réglage convenable de la position du séparateur 20 et de l'extracteur 15, on peut faire varier à volonté le degré de séparation des composants 30 fins des particules. La figure 7, à laquelle on se référera, représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le principe d'un lit de fiuidisation peut être utilisé, non pour récupérer les particules 1, 'mais pour introduire lesdites particules dans les moyens d'accé 35 lération après leur élévation. Dans les machines connues, ceci est couramment réalisé en utilisant une conduite pour transporter les particules et en les laissant tomber librement sous l'effet de la pesanteur. Le frottement des particules sur les parois de la conduite freine leur écoulement et impose une limite à l'angle de la 40 pente par rapport à l'horizontale d'at^ moins 45°, pour assurer une 72 15260 7 2134655 distribution efficace des particules. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, les particules 1 sont emmagasinées dans une trémie 2 et sont distri buées sur le fond poreux 12 qui est oblique par rapport à l'hori-5 zontale. Le principe du lit de fiuidisation précédemment décrit assure que les particules sont transportées le long du tube 21- pour être alimentées aux moyens d'accélération. Outre l'action'de la pesanteur pour effectuer le transport des particules, le seul moyen par lequel l'air provenant du fond poreux 12 peut finalement.s * 10 échapper est le long du tube 21 jusqu'à'sa sortie, à l'extrémité 22 du tube,et ce courant d'air a un effet additionnel sur les particules, les déplaçant plus rapidement que par la seule force de la pesanteur. Il est possible.de monter le dispositif de manière que le fond poreux 12 soit horizontal, tout en transportant encore les 15 particules 1 le long du tube 21, par l'action du courant d'air provenant du fond poreux 12 jusqu'à la sortie du tube 21 à l'extrémité 22 du tube. Ce dispositif présente l'avantagé de réduire l'angle nécessaire par rapport à l'horizontale entre le fond de la trémie 2 et les moyens d'accélération généralement situés au voisinage de 20 l'extrémité 22 du tube. .... Cette réduction de l'angle sur l'horizontale, des 45° minimaux dans le dispositif connu, à environ 5° dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, a pour effet une réduction considérable de la distance verticale entre la trémie et les moyens d'accé-25 lération et, en conséquence, une réduction correspondante de la hauteur hors-tout de l'ensemble du dispositif. Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, le fond poreux peut avoir une forme quelconque, en section transversale, ou avoir une largeur qui varie selon sa longueur, sans qu'il en résulte d'effet nuisible sur 30 le fonctionnement du dispositif. Il est également possible de fixer à l'extrémité du tube, vin trieur pour extraire les composants fins des particules 1, comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 3. . . * 72 15260 8 2134655 R_E _yjs_N_D _ I _C_A_T _I _0_N _S 1.» Un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation pour une matière particulai-, re, qui comporte une structure perforée inclinée le long de la-quelle glisse en descendant la matière particulaire, ce dispositif 5 étant caractérisé en ce qu'il est muni d'une cavité fprraée étanche située au-dessous de la surface de ladite structure et de moyens reliant la cavité à une source d'air sous pression, de façon à fluidiser la matière particulaire et à provoquer son triage en particules de formes ou de dimensions différentes, selon une » ÎO direction verticale. 2.- Un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation selon la revendication 1 carac-térisé en ce qu'il comporte une plaque à l'extrémité de sortie de la structure inclinée, plaque montée de façon à intersecter le lit 15 de fiuidisation suivant une ligne parallèle au bord du fond du lit de fiuidisation, de façon à diviser ainsi les particules classées en deux parties constitutives. 3»- Un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation selon la revendication 1 20 caractérisé en ce que leâ perforations de la structure inclinée sont constituées par des fentes disposées transversalement par rapport â la direction d'écoulement de la matière particulaire. 4,- Un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation selon la revendication 1 carac-25 térisé en ce que la structure inclinée est en forme de cône. 5«- Un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pneumatiques de récupération pour séparer les fins du reste de la matière particulaire. 30 6.- Un dispositif d'alimentation, de récupération et de classification par fiuidisation selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est incorporé à une machine de sablage dans laquelle la matière particulaire est projetée sur une pièce à usiner*