Brevet FR2627414A1 — publié le 19890825

La présente invention est relative à un procédé et a un dispositif pour traiter la surface d'une pièce par projection sur cette surface d'un jet de gaz chargé de particules abrasives. On connatt depuis longtemps les techniques de grenaillage et sablage de pièces dures, métalliques notamment, par projection sur elles de particules de matière abrasive entratnées par un jet de gaz. Ce genre de technique a vu récemment son domaine s'étendre au traitement de pièces de faible dureté. Dans ce cas, les particules utilisées sont également des particules de matière plastique, de dureté adaptée à celle de la pièce a traiter. On conçoit que la nature des particules et le débit de celles-ci doivent etre adaptés a chaque cas particulier. Dans la technique courante, on fait passer un jet d'air comprimé dans une conduite amenant à une buse de projection, et, dans cette conduite, débouche un conduit perpendiculaire par lequel on fait passer les particules abrasives, qui sont entrainées par le courant d'air comprimé. Pour faire varier le débit de particules, la technique courante consiste faire changer la pression d'admission de l'air comprimé. I1 est, en effet, connu qu'il existe une corrélation, non linéaire, entre cette pression et la quantité de particules entratnées par le gaz se déplaçant rapidement. Cette technique présente l'inconvénient d'un dosage peu précis de la quantité de particules entrainées. D'autre part, la pression d'alimentation commandant également la vitesse du jet, il n'est pas possible de faire varier ces deux paramètres indépendamment, si bien que la position relative de la buse et de la pièce a traiter doit autre à chaque fois fixée avec précision. La présente invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif aptes à permettre un réglage très précis et reproductible du débit de particules, ce réglage étant obtenu de façon indépendante de la pression d'alimentation en gaz choisie. Pour obtenir ce résultat, la présente invention fournit un procédé pour traiter la surface d'une pièce par projection d'un jet de gaz chargé de particules abrasives, selon lequel on fait passer un courant dudit gaz dans un conduit et on achemine en continu dans ce conduit, par un passage débouchant perpendiculairement à la direction dudit conduit ou obliquement sur elle, une quantité dosée de particules, puis on envoie le mélange de gaz et particules ainsi formé à travers une buse dirigée vers l'objet à traiter, ce procédé présentant pour particularité qu'on maintient constante la pression sous laquelle le gaz est envoyé dans le conduit de mélange ou à la buse, et on régule la quantité de particules par unité de temps en agissant sur la section dudit passage. L'invention fournit en outre un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, et comprenant un conduit, relié d'une part à une source de gaz comprimé et d'autre part à une buse de projection, et dont au moins un tronçon est horizontal, un passage vertical ou oblique débouchant à sa partie inférieure dans le tronçon horizontal du conduit est relié dans sa partie supérieure à une trémie d'alimentation en particules, ce dispositif comprenant, sur le conduit, un dispositif régulateur de pression qui maintient à une valeur constante la pression d'alimentation en gaz, et, sur le passage, un moyen d'étranglement constitué d'une pièce cylindrique horizontale dont l'axe traverse celui du passage, qui présente une échancrure ou une ouverture dans la région du point de rencontre de ses deux axes, ladite pièce cylindrique pouvant tourner sur son axe entre une position de fermeture, où elle empêche les particules de s'écouler, et une position d'ouverture, où elle permet, grace à l'échancrure ou l'ouverture, l'écoulement de particules vers le conduit. La pièce cylindrique est équipée d'un moteur pour l'entratner en rotation et d'un capteur de position, et une électronique de commande actionne le moteur à partir de signaux provenant de la comparaison entre la valeur détectée de la position angulaire de la pièce cylindrique, et une valeur de con signe de cette position. De préférence, l'électronique de commande tient une memoire qui enregistre à l'avance, en fonction de la valeur de la pression d'alimentation, la valeur de consigne correspondante de la position angulaire de la pièce cylindrique. Ainsi, il suffit à l'opérateur de décider la valeur de la pression d'alimentation, et, de façon automatique, la position angulaire de la pièce cylindrique, et par voie de conséquence le débit de particules, seront fixes de façon précise. Suivant un mode de réalisation simple, le régulateur de pression est situé en amont du point -de rencontre du conduit avec le passage, ce qui maintient le capteur à l'abri de tout contact avec les particules abrasives. Suivant une autre réalisation, un peu plus délicate, mais qui donne l'assurance de réduire au maximum les phénomènes de pompage, au moins un capteur de pression associé au régulateur de pression est fixé a proximité de la buse de projection. Une nouvelle amélioration du -ontrole des débits de particules est obtenue en prévoyant que la pièce cylindrique est métallique, et qu'elle traverse un bloc de matière plastique, lui-meme traversé perpendiculairement par le passage, ce bloc étant disposé pour empêcher toute fuite laterale d'air ou de particules. Dans une construction simple, l'électronique de commande actionne le moteur directement, c'est- & dire par l'intermédiaire d'un cycle de commande "ouvert", qui fixe simplement la position angulaire de la pièce cylindrique en fonction de la valeur de consigne. Suivant une réalisation plus perfectionnée, l'électronique de commande actionne le moteur par l'intermédiaire d'un circuit de commande "fermé", comprenant un détecteur du débit de particules traversant le passage, et commandant, en retour, la position angulaire. Dans ce cas, la valeur de consigne en fait, n'est pas une position angulaire, mais le débit, réel de particules, et on compare le débit réel à la va leur de consigne correspondante. Le détecteur de débit de particules peut etre actionné, par exemple, par le poids de particules récupéré après projection sur la pièce a traiter. L'invention va maintenant être décrite plus en détail å l'aide d'exemples pratiques, illustrés à l'aide des dessins, parmi lesquels La figure 1 est une vue en perspective schématisée de l'ensemble de l'appareillage. La figure 2 est une coupe longitudinale de la pièce tubulaire et des pièces associées. La figure 3 est une coupe partielle selon la ligne IlI-III de la figure 2. La figure 4 est une vue de dessus partielle, selon la flèche IV de la figure 2. La figure 1 montre un conduit d'air comprimé 1, alimenté par une pompe 2, qui peut être remplacée par un raccordement au réseau d'air comprimé de l'usine, et qui se termine par une buse 3 pour projeter le mélange d'air comprimé et de particules abrasives. En 4, on a représenté un régulateur de pression, capable d'assurer une pression constante dans la partie du conduit l qui est située en aval de ce régulateur. Entre le régulateur et la buse, le conduit 1 est horizontal. Il traverse un bloc 5 de matière plastique du type polyamide "Nylon", lequel est également traversé par une pièce cylindrique 6, d'axe horizontal, orientée perpendiculairement au conduit 1. L'axe de la pièce cylindrique 6 traverse un passage vertical 7, pratiqué dans le bloc de matière plastique 5, ce passage 7 vient déboucher dans le conduit 1, qui présente, au droit du passage 7, un orifice 8, voir figure 3. Le bloc 5 est enfermé à l'intérieur d'une chambre a abrasif 9, représentée en trait interrompu, laquelle est surmontée d'une trémie 10 d'alimentation en abrasif. On a symbolisé en ll la surface à traiter, placée en face de la buse 3, dans une chambre de protection 12, représentée en trait interrompu. La pièce cylindrique 6 est commandée par un moteur 13, associé à un réducteur 14.En bout de la pièce cylindrique, un capteur 15 est sensible à la position angulaire de cette pièce. Un bloc electronique de commande 16 est relié d'une part au régulateur de pression 4 et, d'autre part, au capteur de position angulaire 15 et au moteur 13. Il comporte par ailleurs des moyens d'affichage 17, 18 de la pression de commande et de la position angulaire de la pièce cylindrique 6. Sur la figure 2, la pièce cylindrique 6 est représentée en élévation, alors que la conduite 1 est représentée en coupe transversale. On retrouve sur cette figure le moteur d'entratnement 13 et le réducteur 14, raccordé a la pièce cylindrique par un clavetage 20. Un accouplement 21, situé en bout de la pièce cylindrique, est immobilisé en rotation par rapport à celle-ci et relié à un potentiomètre 22, l'ensemble constituant le détecteur de position angulaire 15. Les figures 3 et 4 montrent de façon plus claire la structure de l'extrémité de la pièce cylindrique 6 opposée au capteur de position angulaire 15 Cette pièce cylindrique présente une large échancrure, qui fait que sa section en extrémité est celle d'une pièce en forme de secteur de cylindre 23. Sur la figure 3, la pièce 23 est représentée en position d'ouverture totale, c'est-àdire qu'elle est orientée dans son ensemble parallèlement à l'axe du passage 7. Les lignes a à Z sur les figures 3 et 4 montrent la situation de la pièce 23 pour différentes positions angulaires de la pièce cylindrique 6. Dans la disposition représentée, le passage de l'ouverture maximale à la fermeture complète- correspond à une rotation de 900.Bien entendu, pour une forme différente de la pièce 23, l'amplitude de rotation pourrait étire différente. La forme du passage 7, telle que représentée notamment à la figure 4, est celle d'une fente oblonge, allongée dans le sens de l'axe du conduit 1. Cette forme a été choisie parce qu'elle est d'obtention facile, tout en procurant une progressivité plus adaptée du débit de particules en fonction de la position angulaire de la pièce cylindrique 6. On peut, cependant, concevoir d'autres formes, en fonction des données du problème. Le bloc de matière plastique 5 entoure étroitement la pièce cylindrique 6, ainsi que son prolongement 23, et le conduit 1 autour de l'orifice 8. De cette façon, il ne peut y avoir ni fuite d'air indésirée en dehors du passage 7, ni infiltration de particules abrasives qui atteindrait le conduit 1 en passant par dessous la pièce 23. REVENDICAIIONS l. Procédé pour traiter la surface d'une pièce par projection d'un jet de gaz chargé de particules abrasives, selon lequel on fait passer un courant de gaz dans un conduit (1), et on achemine en continu dans ce conduit, par un passage débouchant perpendiculaire à la direction dudit conduit ou obliquement sur elle, une quantité dosée de particules, puis on envoie le mélange de gaz et particules ainsi formé à travers une buse (3) dirigée vers l'objet à traiter, caractérisé en ce qu'on maintient constante la pression sous laquelle le gaz est envoyé dans le conduit de mélange ou dans la buse, et on régule la quantité de particules en agissant sur la section dudit passage. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, et comprenant un conduit (l) relié d'une part a une source de gaz comprimé (2) et, d'autre part, à une buse de projection (3v, et dont au moins un tronçon est horizontal, un passage vertical (7) débouchant à sa partie inférieure dans le trongon horizontal du conduit (1) et relié, à sa partie supérieure, à une trémie (10) d'alimentation en particules, caractérisé en ce qu'il comprend, sur le conduit (1), un dispositif régulateur de pression (4), qui maintient à une valeur constante, la pression d'alimentation en gaz, et, sur le passage (2X, un moyen d'étranglement constitué d'une pièce cylindrique horizontale (6), dont l'axe traverse celui du passage, et qui présente une échancrure dans la région du point de rencontre de ces deux axes, ladite piece cylindrique pouvant tourner sur- elle-méme entre une position de fermeture, où elle empêche les particulers de s'écouler, et une position de fermeture, où elle permet, grace & l'échancrure, l'écoulement des particules vers le conduit, en ce que la pièce cylindrique est équipée d'un moteur (13) pour l'entrainer en rotation et d'un capteur de position (15), et en ce qu'une électro- nique de commande (16) actionne le moteur à partir de signaux provenant de la comparaison entre la valeur détectée de la position angulaire et une valeur de consigne de cette position. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électronique de commande contient une mémoire qui enregistre à l'avance, en fonction de la valeur de la pression d'alimentation, la valeur de consigne correspondante de la position angulaire de la pièce cylindrique. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le régulateur de pression est situé en amont du point de rencontre du conduit avec le passage. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins un capteur de pression associé au régulateur de pression est placé à proximité de la buse de projection. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce cylindrique (6) est métallique, et qu'elle traverse un bloc de matière plastique (5), lui-meme traversé perpendiculairement par le passage (7), ce bloc étant disposé pour empêcher toute fuite latérale d'air ou de particules. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'électronique de commande actionne le moteur par l'intermédiaire d'un circuit de commande fermé, comprenant un détecteur du débit de particules traversant le passage.