Brevet FR2408429A1 — publié le 19790608

Les dispositifs de sablage dont on dispose actuellement sont généralement satisfaisants mais ne sont pas portatifs. En outre, une alimentation en air comprimé est nécessaire pour le fonctionnement de tels dispositifs et les compresseurs d'air ne sont pas facilement disponibles dans de nombreux cas, par exemple chez les particuliers. La présente invention a pour objet général de prévoir un dispositif de sablage portatif de construction et de fonctionnement relativement simples tout en assurant une fiabilité et une durabilité en service élevées et qui est prévu pour fonctionner a partir d'une source d'énèrgie électrique sans la nécessité d'avoir recours a une fourniture d'air comprimé. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est unevue en élévation du dispositif de sablage portatif de la présente invention, certaines parties étant en coupe pour la clarté de l'illustration; La figure 2 est une vue de dessus d'un disque rotatif à ouverture constituant une partie du dispositif de sablage; La figure 3 est une vue de dessus du dispositif de sablage de la présente invention; La figure 4 est une vue de dessus d'une turbine de la présente invention, certaines parties étant en coupe pour la clarté de l'illustration; La figure 5 est une vue de côté de la turbine de la figure 4, en partie en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4;; La figure 6 est une vue de dessus d'une plaque cylindrique constituant une partie du carter du dispositif de sablage et définissant partiellement une chambre de décharge en spirale et une ouverture de décharge; et La figure 7 est une vue en coupe du disque de la figure 6 prise sensiblement suivant la ligne 7-7 de la figure 6. Dans la figure 1, on remarquera qu'un dispositif de sablage portatif est indiqué par le numéro de référence 10. Un carter 12 du dispositif de sablage est d'une forme sensiblement cylindrique et est prévu pour être maintenu et manipulé manuellement. Comme il est indiqué, le carter comprend des poignées opposées 14, 14 pour la main droite et pour la main gauche de l'opérateur. Disposé à l'intérieur du carter et supporté dans celui-ci se trouve un moteur électrique classique ayant un arbre de sortie rotatif 16 qui se prolonge vers le haut à l'intérieur d'une partie supérieure du carter. Le moteur électrique est muni d'un conducteur électrique ayant la forme d'un cordon 18 pour sa connexion à une source d'énergie électrique. Tandis que l'invention n'est pas ainsi limitée, le carter, les poi gnées et le moteur peuvent avoir la forme des unités identiques rencontrées dans les mortaiseuses portatives classiques. Les élé- ments de fonctionnement d'une mortaiseuse montés sur l'arbre 16 ou fixés à celui-ci sont naturellement retirés pour la conversion en dispositif de sablage portatif. Une turbine à air et à sable 20 est montée sur l'arbre 16 selon la présente invention, et alors qu'il peut y rivoir des variations sensibles quant à la forme de cette turbine, une turbine à flux radial et à entrée axiale a la préférence. C'est-à-dire que la turbine 20 a un orifice d'admission 22 qui introduit l'air et le sable entraîné axialement dans une chambre d'admission 24 définie par une partie supérieure de la turbine à l'intérieur de laquelle elle se trouve. La chambre d'admission 24 a généralement une forme annulaire et communique avec au moins un passage d'air et de sable formé dans la turbine. Comme le montrent les figures, la turbine comprend plusieurs passages s'étendant radialement et débouchant sur la circonférence (figures 1, 4 et 5).Huit de ces passages 26, 26 sont prévus de préférence et chaque passage peut avoir une section sensiblement circulaire comme le représentent les figures. Un perfectionnement dans la construction des passages implique la réalisation d'une cuvette ou gorge 28 généralement en forme de "V" dans la paroi arrière de chaque passage, la turbine tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme l'indique la flèche 30 de la figure 4. Chaque gorge s'étend radialement le long de la paroi du passage, et dans sa progression radiale vers l'extérieur devient quelque peu plus profonde et plus large (figures 1, 4 et 5). Le sable entraîné par l'air introduit dans l'orifice d'admission 22 de la turbine et passant à travers la chambre d'admission 24 et les passages 26, 26 tend à se rassembler dans les gorges 28, 28 et l'efficacité du fonctionnement du dispositif est ainsi accrue. Une chambre pour la décharge de la turbine est également pré Vue conformément au mode de réalisation préféré et a la forme d'un arc s'détendant au moins partiellement autour de la périphérie de la turbine, à laquelle elle est adjacente. Comme le représentent les figures, une chambre de décharge 32 a une configuration en spirale (figures 3 et 6) et sa section augmente au fur et à mesure que l'on progresse dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vers un orifice de décharge 34. En outre1 la configuration de la chambre de décharge 32 est de préférence prévue pour qu'en coupe elle soit sensiblement en forme de "V" la pointe du "V", vu tangentiellement, étant placée radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie de la turbine et l'ouverture du tlV" étant dirigée vers la turbine.De plus, la paroi extérieure en forme de "V" de la chambre 32 devient quelque peu plus profonde et ainsi plus aiguë au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'orifice de décharge 34. La fonction assurée par la configuration en forme de "V" de la chambre de décharge 32 est semblable à celle des gorges en forme de "V", 28, 28 des passages de turbine 26, 26. C'est-à-dire que le sable projeté vers l'extérieur a partir des passages de turbine 26, 26 tend à se rassembler dans le "V" de la paroi et l'efficacité du fonctionnement est ainsi accrue. La manière avec laquelle le carter est formé dans la zone adjacente à la turbine 20 peut varier considérablement dans le cadre de cette invention. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, des plaques de logement cylindrique plates supérieure et inférieure similaires 36, 38 sont employées et ces plaques sont fixées sur le carter au moyen de plusieurs vis 40, 40. En outre, plusieurs vis 42, 42 peuvent être employées pour fixer les plaques 36, 38 face à face. Approximativement une moitié de la chambre de décharge en spirale 32 est formée des parois intérieures des plaques 36, 38 (figure 6). C'est-à-dire que les ouvertures circulaires centrales 46, 48 pratiquées dans les plaques 36, 38 reçoivent et logent la turbine 20 et que la chambre de décharge 32 est formée dans les parois des ouvertures. De préférence, la turbine 20 et les plaques 36, 38 sont formées de matériau trempe, ou en variante, des revêtements durs peuvent être appliqués aux parties en contact avec le sable et aux zones d'usure. Si l'on se réfère de nouveau aux figures 3 et 6, on remarquera que l'orifice de décharge 34 a une section généralement cylindrique et est disposé le long d'une ligne centrale qui s'étend sensi blement tangentiellement à la turbine 20. Une buse 50 est prévue pour se monter dans l'orifice de décharge 34, et recevoir ainsi et décharger l'air et le sable entraîné dans un courant à grande vitesse en vue d'une opération de sablage. Une vis d'arrêt 52 peut être prévue pour fixer en position la buse 50. Dans le mode particulier de réalisation illustré, on remarquera que la décharge à grande vitesse du jet de sable est due au moins en partie à l'entraînement du sable dans le courant d'air à grande vitesse. En outre, on remarquera que le sable est physiquement projeté ou éjecté à partir des passages 26, 26 alors que les passages individuels atteignent et dépassent l'ouverture de décharge 34. Une composante du mouvement de chaque particule de sable, recueillie dans un passage 26 et unerainure 28, est au moins approximativement tangentielle, alors que le sable quitte l'extrémité de décharge de la rainure.Une telle composante de mouvement provoque la projection ou l'éjection du sable vers l'extérieur à travers l'ouverture de décharge 34 et la buse 50 ou, en variante, le sable peut venir en contact de la paroi extérieure de la chambre de décharge 32 ou de l'orifice de décharge 34 et ainsi être dévié vers l'extérieur à travers la buse. La forme de la paroi extérieure de la chambre de décharge 32 et de l'orifice de décharge 34 à leur surface de jonction est telle qu'un contour uni est assuré. D'après ce qui précède, il apparaît qu'un fonctionnement à vitesse relativement élevée de la turbine 20 est désiré. Le moteur électrique de la mortaiseuse actuellement utilisé fonctionne dans une gamme de vitesse de 19 à 20.000 tours par minute et d'excellents résultats ont été obtenus avec des vitesses de turbine situées dans cette fourchette. De plus, on a trouvé qu'une fourniture d'air ambiant supplémentaire à la turbine accroît sensiblement l'efficacité du fonctionnement du dispositif. En conséquence, au moins un orifice d'admission d'air ambiant supplémentaire est prévu pour la turbine indépendamment des orifices d'admission d'air et de sable 22 déjà mentionnés. Un tel orifice supplémentaire peut prendre diverses formes, mais dans le mode de réalisation préféré, le réglage du courant d'air est prévu, et un disque à ouverture 54 est monté au-dessus de la plaque 38 au moyen d'un organe de retenue annulaire mince 56. L'organe 56 est à son tour fixé en position par plusieurs vis 58, 58 vissées dans des ouvertures convenables de la plaque 38. Le disque 54 comprend une série annulaire de petites ouvertures 60, 60 (7 sont représentées) et chacune communique avec la chambre d'admission 24 de la turbine et est exposée vers le haut pour permettre l'entrée de l'air environnant, Monté au-dessus du disque 54 se trouve un disque rotatif de plus petit diamètre 62, muni de la même façon d'une série annulaire de petites ouvertures 64, 64 (5 sont représentées), (figure 2). Le disque 62 est fixé en position au moyen d'un organe de retenue annulaire plat mince 66 qui peut être soudé, ou autrement fixé en position, sur le disque 54. Comme il apparaîtra, les ouvertures 60, 60 et les ouvertures 64, 64 fournissent des ouvertures pour l'introduction de l'air ambiant à la chambre d'admission de la turbine 24. Le disque 62 ayant tourné dans une position en alignement exact avec les ouvertures 60, 60 et 64, 64, un flux maximum d'air ambiant est assuré. Une rotation du disque entraînant un défaut d'alignement des ouvertures à des degrés divers permet de régler facilement le débit d'air ambiant. Une alimentation en air et sable entraîné de l'orifice d'ouverture 22 ci-dessus mentionné peut être convenablement assurée à partir d'un récipient 68 ayant la forme d'un sac de sable prévu pour être fixé au corps de l'opérateur du dispositif de sablage. Le sable, placé dans la poche en 70, entoure l'extrémité d'entrée d'un conduit 72 ayant la forme d'un tube flexible allongé. Le tube 72 s'étend du sable à un raccord 74, à son extrémité de décharge adjacente à l'orifice d'admission 22 de la turbine. De préférence, un tamis à sable 74 est prévu à l'extrémité d'entrée du tube d'alimentation en sable 72 et une courte longueur d'un tube identique 76 sert de conduite d'admission d'air. C'est-à-dire que, le tube 76 a une extrémité supérieure 78 qui est exposée à l'air ambiant et une extrémité inférieure 80 qui est placee dans le sable près de l'extrémité d'entrée du tube 72.Pendant le fonctionnement du dispositif de sablage, le sable du sac se trouvant près des extrémités inférieures des tubes 72, 76 est suffisamment remué et mélangé avec l'air circulant dans le tube 76 vers le bas pour provoquer l'entraînement des parti -cules de sable dans le courant d'air circulant à l'intérieur du tube 72 vers l'admission de la turbine. Une succion substantielle est obtenue avec le fonctionnement à grande vitesse de la turbine indiqué ci-dessus. Le dispositif de sablage de la présente invention a un fonctionnement très efficace et, bien que n'en étant pas absolument sur, on croit qu'un effet d'éjection peut être obtenu dans la chambre d'admission 24 adjacente à l'orifice d'admission d'air et de sable 22. C'est-à-dire que l'air circulant dans la chambre 24 à partir des ouvertures d'admissiond'air ambiant 60, 60 et 64, 64 passe dans l'orifice d'admission 22 à grande vitesse dans sa progression vers les extrémités d'entrée des passages de la turbine 26, 26. Une pression plus basse peut ainsi être obtenue à l'admission 22 et tout le long de la longueur du tube d'alimentation souple 62 vers le sable de la poche 68. D'après ce qui précède, il apparait qu'une construction relativement simple a été réalisée pour un dispositif de sablage portatif. Pour l'utilisateur, l'emploi du dispositif est pratique, car il n'a qu'à simplement saisir les poignées 14,14 et diriger le dispositif et sa buse 50 vers la pièce à sabler. La commande de la direction de la buse et du jet de sablage est ainsi facilement obtenu. Il est inutile d'avoir une source d'air comprimé, et à sa place une source de courant électrique facilement disponible peut être utilisée. Finalement, la portabilité est accrue grâce à une poche 68 qui peut être transportée sur le corps de l'opérateur et facilement déplacée pendant la manipulation du dispositif de sablage dans des endroits difficiles ou d'accès inaccessible. La présente invention ntest pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de sablage, caractérisé en ce qu'il comprend un carter prévu pour etre tenu et manipulé manuellement, un moteur électrique supporté par le carter et muni d'un arbre de sortie rotatif, un conducteur électrique pour connecter le moteur à une source de courant électrique, une turbine montée sur l'arbre de sortie du moteur et munie d'orifices d'admission et de décharge respectivement pour admettre et décharger l'air et le sable entraîné et au moins un passage d'air et de sable interconnectant les passages d'admission et de décharge, une buse disposée pour recevoir l'air et le sable entraîné provenant de l'orifice de décharge et pour décharger un courant d'air et de sable à vitesse élevée pour effectuer l'opera- tion de sablage, un récipient de sable permettant de disposer d'une fourniture de sable, et un conduit d'air et de sable connecté entre le récipient et l'orifice d'admission de la turbine. 2 - Dispositif de sable selon la revendication 1, carac térisé en ce qu'au moins un orifice d'admission d'air supplémentaire est prévu pour la turbine. 3 - Dispositif de sablage selon la revendication 2, carac térisé en ce qu'un moyen est prévu pour régler la dimension de l'orifice d'admission supplémentaire et par là pour modifier le débit d'air le traversant. 4 - Dispositif de sablage selon la revendication 3,caractérisé en ce que deux organes munis d'ouvertures,adjacents et mobiles l'un par rapport à l'autre, sont prévus, ces ouvertures traversantes servant d'orifices d'admission de turbine supplémentaires, le mouvement relatif entre les deux organes se traduisant par un changement de surface des ouvertures et parun réglage de l'orifice d'admission et du débit d'air comme indiqué ci-dessus. 5 - Dispositif de sablage selon la revendication 4, carac térisé en ce que les organes mobiles l'un par rapport à l'autre ont la forme d'un organe de logement fixe comportant une série annulaire de petites ouvertures et un disque rotatif muni d'une série annulaire semblable de petites ouvertures,ce disque étant rotatif pour aligner les ouvertures correspondantes et permettre une ouverture d'orifice d'admission et un débit d'air maximums et pouvant être tourné encore plus vers des positions de mise hors alignement desdites ouvertures correspondantes suivant des degrés variables pour obtenir une ouverture d'orifice d'admission et de débit d'air réduits. 6 - Dispositif de sablage selon la revendication 1, carac térisé en ce que la turbine comprend une chambre d'admission centrale pour l'admission d'air et du sable entraîné provenant de l'orifice d'admission, et caractérisé en ce que le passage de turbine s'étend généralement radialement vers l'extérieur à partir de la chambre d'admission vers l'orifice de décharge, ce passage de turbine servant à pousser l'air et le sable entraîné et à mettre physiquement en contact les particules de sable avec sa paroi et à projeter ce sable vers l'orifice de décharge. 7 - Dispositif de sablage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'orifice de décharge et la buse sont disposés généralement tangentiellement par rapport à la turbine. 8 - Dispositif de sablage selon la revendication 7, carac térisé en ce que le carter définit une chambre de décharge en forme d'arc s'étendant au moins partiellement autour de la turbine et communiquant avec le passage de turbine et l'orifice de décharge respectivement pour admettre et décharger l'air et le sable entraîné. 9 - Dispositif de sablage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre de décharge a une configuration généralement en forme de spirale vue le long de l'axe de la turbine, l'aire de la chambre augmentant progressivement vers l'orifice de décharge et la buse. 10 - Dispositif de sablage selon la revendication 9, carac térisé en ce que la chambre de décharge a une section sensiblement en forme de V, vue tangentiellement, la pointe du "V" étant dirigée radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie de la turbine et l'extrémité ouverte du "v" étant en face de la turbine. 11 - Dispositif de sablage selon la revendication 10, carac térisé en ce que la configuration en forme de "V" de la chambre de décharge devient dé plus en plus aiguë lorsqu'on progresse vers l'orifice de décharge. 12 - Dispositif de sablage selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'orifice de décharge et la buse ont une configuration sensiblement cylindriques, la pointe de la chambre de décharge en spirale en forme de "V" se fondant régulièrement avec la paroi de l'orifice de décharge. 13 - Dispositif de sablage selon la revendication 8, carac térisé en ce que la turbine comporte plusieurs passages radiaux espacés sur la circonférence, chaque passage s'étendant de la chambre d'admission de la turbine vers la chambre de décharge. 14 - Dispositif de sablage selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque passage de turbine a une section sensiblement cylindrique. 15 - Dispositif de sablage selon la revendication 14, caractérisé en ce que la paroi latérale arrière de chacun des passages de turbine comporte une gorge s'étendant radialement sensiblement en forme de "V". 16 - Dispositif de sablage selon la revendication 15, caractérisé en ce que chacune des gorges en forme de "V" des passages de turbine devient de plus en plus profonde et plus large au fur et à mesure qu'elle progresse radialement vers l'extérieur le long de sa paroi de passage respective. 17 - Dispositif de sablage selon la revendication 8, carac térisé en ce que le récipient de sable a la forme d'une poche prévue pour être fixée au corps de l'opérateur du dispositif. 18 - Dispositif de sablage selon la revendication 8, carac térisé en ce que le conduit d'air et de sable est prévu pour que son extrémite d'admission entre et soit enfoncée dans le sable du récipient, et en ce qu'un dispositif à tamis est prévu et fonctionne conjointement à l'extrémité d'admission du conduit. 19 - Dispositif de sablage selon la revendication 18, carac térisé en ce que le conduit d'admission d'air est prévu et comporte une extrémité d'admission à nu et une extrémité de décharge disposée dans le sable du récipient pour etre adjacente à l'extrémité d'admission du conduit d'air et de sable. 20 - Dispositif de sablage selon la revendication 8, carac térisé en ce que le moteur électrique fonctionne à une vitesse située approximativement entre 19 mille et 20 mille tours par minute (19.000-20.000).