Brevet FR2630674A1 — publié le 19891103

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif d'isolation acoustique destiné à équiper les ouvertures fonctionnelles d'une enceinte où se trouve la source d'un bruit génant pour l'environnement. Ces ouvertures sont notamment nécessitées pour le passage des bras d'un opérateur intervenant à l'intérieur de l'enceinte. Bien que l'invention soit applicable à tout genre d'enceinte posant un problème d'isolation acoustique et nécessitant en même temps des ouvertures qui doivent, au moins temporairement et en cour de fonctionnement, lors des émissions sonores, permettre un passage quelle qu;en soit#la nature, les machines de sablage ou de grenaillage manuelles notamment posent un problème de ce genre. Il est en effet bien connu dans de nombreuses applications soit d'effectuer des opérations de mise en compression de surface par grenaillage, notamment à la bille d'acier ou à la bille de verre, soit d'effectuer diverses opérations de nettoyage, ébavurage, préparation de surface par sablage, par voie sèche ou voie humide, par projection de divers abrasifs, corindon, alumine, etc, dans des installations entièrement ou partiellement automatiques, les enceintes de traitement pouvant dans ce cas être, bien entendu, entièrement fermées lors du traitement des pièces et comporter des parois suffisamment isolées acoustiquement par tous moyens connus et couramment utilisés. Divers moyens de projection peuvent être utilisés, notamment des roues ou turbines de projection ou des buses de projection, alimentées dans tous les cas par des moyens connus adéquats.Des exemples de telles réalisations sont donnés par FR-A 2 590 826, FR-A 2 513 924, FR-A 2 312 330, FR-A 2 516 838, FR-A 2 512 374 ou FR-A 2 450 668. A côté de ces applications, souvent spécifiques à un type particulier de pièces, il subsiste toutefois de nombreux besoins non couverts pour lesquels divers critères de choix propres à chaque utilisateur l'amènent à retenir l'utilisation d'une machine manuelle où un opérateur intervient en cours d'opération, soit pour tenir à la main et orienter une buse de projection, soit pour tenir une pièce ou les deux. Des exemples d'applications où des machines manuelles de ce type, de sablage ou de grenaillage sont utilisées,sont fournis par des ateliers de construction aéronautique et notamment de moteurs, recevant des pièces brutes de fonderie ou traitant certaines pièces mécaniques particulières, par exemple des aubes, à divers stades de leur fabrication. Les seuls équipements actuellement disposés sur les machines manuelles de sablage ou de grenaillage proposées pour ces applications ou d'autres consistent en des obturateurs montés sur les ouvertures de passage des bras des opérateurs, que comportent nécessairement ces machines. Ces obturateurs sont notamment constitués par des feuilles de caoutchouc ou tout autre matériau souple adapté, fendues en étoile. L'isolation acoustique partielle procurée est nettement insuffisante par suite de l'absence d'étanchéité inhérente à ce principe d'obturateur. Il est en effet connu en théorie et largement confirmé en pratique que la présence d'interstices, de t'fuites" est très défavorable à la création d'une barrière acoustique efficace.Or, il est également connu que le bruit émis dans l'enceinte de travail et lié, notamment sur une sableuse à voie sèche, à l'échappement d'air comprimé provoque des nuisances sonores, centrées sùr des fréquences de l'ordre de 4000 Hz les plus préjudiciables pour l'appareil auditif d'un opérateur, atteint d'autant plus sévèrement qu'il se trouve placé à proximité de la source d'émission. La règlementation du travail en France fixe d'ailleurs des critères précis de niveau sonore au-deld desquels diverses dispositions souvent contraignantes doivent être mises en oeuvre (surveillance, protections individuelles, programmes de réduction de bruit etc...). Des recommandations sont également édictées dans ce sens au niveau de la C. E. E. Il est également connu de monter sur les ouvertures de passage de bras des machines manuelles de sablage ou de grenaillage des gants prisonniers à manchettes. Cette solution toutefois ne donne pas entière satisfaction car l'isolation acoustique éventuellement obtenue est insuffisante tandis qu'il résulte du séjour des gants sous les jets d'abrasif une usure rapide et dans certaines applications, cette disposition ne peut pas être retenue. Un dispositif d'isolation acoustique des ouvertures d'une enceinte évitant les divers inconvénients antérieurs est caractérisé en ce que chaque ouverture est munie d'une vanne à obturation réglable constitué d'au moins deux anneaux-supports dont l'un est mobile en rotation sur luimême et d'une membrane tubulaire fixée à chacune de ses extrémités sur lesdits anneaux-supports et que les vannes sont associées à un moyen de motorisation susceptible de faire tourner ledit anneau-support mobile et commandé par un dispositif d'asservissement dudit moyen de motorisation aux commandes d'utilisation de l'enceinte. Avantageusement, dans le cas de l'application de l'invention à une sableuse ou à une grenailleuse manuelle, un vérin pneumatique est prévu pour manoeuvrer les vannes et son asservissement aux commandes de la machine est réalisé au moyen d'un dispositif logique pneumatique. D'autre caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - les figures la, lb et lc représentent la face avant d'une sableuse manuelle équipée d'un dispositif d'isolation acoustique conforme à l'invention et montrent les vannes dont sont munies les ouvertures de passage de bras de la sableuse, respectivement en position fermée, en position ouverte et en position de travail, - les figures 2a, 2b et 2c montrent le principe de réalisation de l'élément actif de la vanne du dispositif d'isolation acoustique représenté aux figures la, lb et lc respectivement en position ouverte, en position d'obturation partielle et en position d'obturation totale - les figures 3a et 3b schématisent une vanne du dispositif d'isolation acoustique représenté aux figures la, lb et lc comportant un anneau intermédiaire mobile placé entre deux parties d'un support fixe - la figure 4 représente un logigramme du fonctionnement de la sableuse équipée d'un dispositif d'isolation acoustique conforme à l'invention, représentée aux figures la, lb et 1 c - la figure 5 représente le schéma pneumatique du dispositif de commande des vannes équipant la sableuse représentée aux figures la, lb et lc. Les figures la, lb et lc représentent la face avant la de l'enceinte de travail ou cabine 1 d'une machine manuelle de sablage ou grenaillage. L'utilisation de la machine amène au choix du type d'abrasif ou de grenaille et de sa forme (éclats, microbilles etc...) et de sa nature (acier, verre, corindon etc) d'où il résulte une adaptation des équipements de la machine (buse, circuits divers, alimentations en air comprimé, en eau selon qu'il s'agit d'un travail en voie seche ou en voie humide ...). L'invention toutefois s'applique à une machine de ce type, quelle que soit son utilisation et ses équipements du moment qu'elle constitue une enceinte, source d'un bruit gênant pour l'environnement et présentant des ouvertures. Sur la sableuse représentée aux dessins où ne figurent pas les détails classiques et connus de réalisation (chassissupport, équipements etc...), dans un mode de réalisation de l'invention, ces ouvertures sont constituées sur ladite face avant la de la machine, comportant également une partie vitrée lb permettant l'exécution d'un travail de sablage ou grenaillage à l'intérieur de la cabine 1 par un opérateur situé à l'extérieur, par des accès 2a, 2b permettant le passage des bras dudit opérateur qui manipule les pièces à l'intérieur de la cabine 1 et manoeuvre le pistolet portant la buse de projection. De manière remarquable et conformément à l'invention lesdites ouvertures 2a et 2b sont équipées chacune d'une vanne, respectivement 3a et 3b, obturation réglable. Les figures 2a, 2b, 2c et 3a, 3b montrent le principe de réalisation desdites vannes 3a et 3b. Chaque vanne comporte un élément actif constitué, comme représenté sur la figure 2a, d'une membrane tubulaire 4 disposée entre deux anneaux-supports Sa et 5b, fixés respectivement à chacune de ses extr & ités. Si l'un des anneaux, par exemple l'anneau supérieur Sa, est maintenu fixe et que l'autre anneau, par exemple l'anneau inférieur 5b, est entraîné en rotation sur lui-même, l'orifice de passage à l'intérieur du tube 4 se referme progressivement, comme le montre la figure 2b.Lorsqu'une rotation de 180 degrés est effectuée, la figure 2c montre que l'orifice est fermé réalisant ainsi une obturation complète correspondant à une utilisation de ce type de vanne en tout ou rien; dans l'application décrite, on réalise une obturation partielle par laquelle la membrane conserve une souplesse suffisante pour laisser toute liberté de mouvement à l'opérateur. En fonction des applications particulières, le matériau déterminé pour la membrane tubulaire 4 peut être du caoutchouc, par exemple, ou un matériau souple, par exemple un tissu imprégné, présentant des caractéristiques satisfaisantes de résistance dans l'environnement concerné, une déformabilité suffisante pour se plisser et également, conformément au but recherché, des propriétés d'isolation acoustique suffisantes dans l'épaisseur utilisée.Afin d'améliorer l'étanchéité et de pallier les difficultés de montage d'un anneau-support mobile en extrémité, la membrane tubulaire 4 peut être montée sur un support fixe constitué d'un anneau unique en deux parties formant bride de fixation, comme représenté sur les figures 3a et 3b. Dans ce cas, dans le support fixe sont pratiquées trois gorges - la gorge centrale contient un anneau intérieur 5c mobile autour de son axe servant à provoquer, par déformation de la membrane, l'ouverture ou l'obturation partielle ou totale de la vanne - les deux autres gorges contiennent le ou les joncs circulaires 5a et 5b servant à fixer une ou deux extré mités de la membrane 4, suivant le type utilisé. En fait pour obtenir les vannes 3a et 3b, montrées sur la figure la en position fermée, sur la figure lb en position complètement ouverte et sur la figure lc en position de travail où la membrane 4 est serrée sur les bras d'un opérateur, assurant dans cette position une étanchéité totale, la membrane 4 des figures 2a, 2b, 2c ou 3a, 3b est retournée sur elle-même, la partie intérieure étant rabattue à l'extérieur, ce qui permet également, comme représenté sur la figure 3a, d'obtenir un support monobloc et un diaphragme plissé plus compact.Cet élément actif pour constituer une vanne, telle que 3a ou 3b, comporte ainsi la bride de fixation et les deux vannes 3a et 3b sont montées sur une plaque-support 6 solidaire de la face avant de la cabine l.La manoeuvre des deux vannes 3a et 3b est assurée, dans le mode de réalisation de l'invention représenté aux dessins, dans l'application à une sableuse manuelle, au moyen, d'un dispositif à vérin pneumatique ledit vérin pneumatique monté en partie supérieure de la machine, à l'extérieur de la cabine 1, par exemple est solidaire d'un élément 7, mobile en translation, transmettant les efforts et les mouvements à un ensemble de transmission à cable 8 et à renvoi par poulies 9a et 9b, qui est relié à son autre extrémité, respectivement à une tige solidaire de l'anneau mobile 5b ou 5c de chaque vanne 3a et 3b, entraînant ainsi en rotation sur lui-même ledit anneau mobile de la vanne.A une position 7F de l'élément mobile 7, représentée à la figure la, correspond une position fermée des vannes 3a et 3b ; à une position 7 0 de l'élément mobile 7, représentée à la figure lb, correspond une position ouverte des vannes 3a et 3b et à une position intermédiaire 7 T de l'élément mobile 7, représentée à la figure 1C, correspond une position de travail des vannes 3a et 3b. Cette position intermédiaire 7 T, assurant une obturation partielle des ouvertures 2a et 2b de la sableuse par les vannes 3a et 3b, peut être préréglée de manière à obtenir un serrage réglable et adapté sur les bras des opérateurs. Ledit vérin pneumatique avec son élément mobile 7 associé est commandé par un dispositif 10 d'asservissement aux commandes de fonctionnement de la sableuse, lesdites commandes étant par exemple regroupées dans un coffret unique, associé aux différentes liaisons, notamment pneumatiques et électriques, et auquel est raccordée la pédale 11 de commande du sablage, ladite pédale 11 étant d'un type connu par ailleurs et faisant partie de l'équipement d'origine de la machine dans l'application décrite.Le principe d'asservissement et de commande utilisés peut notamment être représenté par le logigramme de fonctionnement représenté à la figure 4 qui conduit aux étapes de fonctionnement décrites ci-après - dans une position d'arrêt de la machine, hors tension et hors pression, les vannes 3a et 3b sont en position fermée (figure la) - à la mise sous tension et sous pression, les dispositif reste en l'état, en position fermée - à la mise à zéro du cycle de travail, assurée, par exemple, par un contact à clef, les vannes 3a et 3b passent en position ouverte (figure lb) - en cycle de travail, lors de la commande d'admission d'air à la buse de projection et dans le circuit de sablage, effectuée par ladite pédale 11 à accrochage, le déplacement de l'élément mobile 7 du vérin pneumatique amène automatiquement les vannes 3a et 3b dans une position de travail, correspondant à une obturation partielle et au contact de la membrane 4 des vannes sur les bras de l'opérateur - l'arrêt du sablage remet automatiquement les vannes en position ouverte. Ce fonctionnement garantit également les sécurités indispensables - le contact à clef utilisé ne rend possible un retour en position fermée qu'à partir de la position ouverte uniquement - un arrêt d'urgence à pression et accrochage est adjoint et provoque l'ouverture des vannes 3a et 3b, quelle que soit leur position, tout en coupant le sablage. La figure 5 représente le schéma pneumatique d'un exemple de réalisation du dispositif d'asservissement de la commande des vannes 3a et 3b au fonctionnement de la machine. La ligne 12 représente la commande de sablage, la ligne 13, l'arrêt d'urgence. La partie A dudit schéma correspond à l'alimentation, la partie B à la commande, la partie C représente l'étape logique, la partie D l'étape de puissance et la partie E, la détection de position. L'invention qui vient d'être décrite résoud le problème posé et atteint les objectifs vises sen procurant de notables avantages - l'isolation acoustique est assurée et on obtient une étanchéité réglable autour des bras des opérateurs, tout en évitant également toute propagation de poussières - le dispositif proposé s'adapte directement à la morphologie d'opérateurs différents et leur laisse toute liberté de mouvements dans l'exécution de leur travail grâce au réglage du degré d'obturation assurant un serrage dosé de la membrane de la vanne sur le bras de l'opérateur, - à tout moment, en cours de travail, un opérateur peut dégager un bras pour effectuer diverses interventions, notamment sur les différents réglages de la machine - le dispositif d'isolation acoustique est asservi au fonctionnement de la machine et procure notamment toutes les sécurités - aucune pièce mécanique en mouvement n'est au contact-de l'abrasif, évitant ainsi des risques de grippage - le dispositif est d'un entretien aisé et peu onéreux, les seules pièces d'usure étant constituées par les membranes des vannes, aisément remplaçables. L'efficacité de l'isolation acoustique a notamment été testée au cours d'essais réalisés dans un exemple particulier de réalisation, d'application et de conditions d'environnement. Des mesures acoustiques de niveau sonore ont ainsi été effectuées et donnent les résultats ci-après - à une distance de 20cm des ouvertures de passage de bras d'une sableuse ont été enregistrées des diminutions d'intensité sonore en passant d'une machine à équipement standard antérieur à l'invention à une machine équipée de vannes, conformément à l'invention, respectivement * de 16 d B, mesurés au niveau A * et de 19 d B, mesurés à une fréquence de 4 k H z; - à l'oreille de l'opérateur les diminutions ont été, respectivement * de 8 d B, mesurés au niveau A * et de 4 d B, mesurés à une fréquence de 4 k H z. D'autres variantes dans les modalités particulières de réalisation de l'invention peuvent être envisagées, sans qu'il soit besoin de les décrire en détails. C'est ainsi que la liaison entre le vérin de commande et les vannes à obturation réglable peut être réalisée différemment du mode qui a été décrit en référence aux figures la, lb et lc. Notamment un couplage direct entre les vannes et le vérin peut être réalisé. En outre, au lieu d'une commande pneumatique, des moyens de motorisation des vannes, soit hydrauliques, soit oléopneumatiques, soit électriques peuvent être prévus. De même, le dispositif d'asservissement de la commande des vannes aux commandes de la machine au lieu d'avoir une logique pneumatique peut être électrique ou être réalisé par des moyens électro-pneumatiques. Comme noté précédemment, l'invention et le dispositif d'isolation acoustique par vannes à obturation réglable peut s'appliquer chaque fois qu'une enceinte où se trouve une source d'émission de bruit gênant pour l'environnement doit comporter des ouvertures fonctionnelles. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'isolation acoustique des ouvertures (2a,2b) d'une enceinte (1) constituant notamment des ouvertures de passage de bras d'un opérateur, caractérisé en ce que chaque ouverture (2a. 2b) est munie d'une vanne (3a, 3b) à obturation réglable constitué d'un support fixe formant bride de fixation (5a, 5b) associé à un anneau intérieur (5c) mobile en rotation sur lui-même et d'une membrane tubulaire (4) fixée à chaque extrémitéasur ledit support (5a, 5bY et que les vannes (3a, 3b) sont associées à un moyen de motorisation (7) susceptible de faire tourner ledit anneau intérieur mobile (5c) et commandé par un dispositif d'asservissement (10) dudit moyen de motorisation (7) aux commandes d'utilisation de l'enceinte. 2. Dispositif d'isolation acoustique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support fixe de chaque vanne (3a, 3b) comporte trois gorges comprenant une gorge centrale contenant l'anneau intérieur (5c) mobile en rotation sur lui-même et lié à la membrane (4) et deux autres gorges contenant un jonc circulaire (5a, 5b) de fixation des extrémités de la membrane (4). 3. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une des revendications 1 ou 2 appliqué à une machine manuelle de sablage ou de grenaillage caractérisé en ce que deux ouvertures (2a, 2b) de passage de bras sont équipées chacune d'une dite vanne (3a, 3b) à obturation réglable actionnée au moyen d'un vérin pneumatique (7) 4. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les vannes sont associées à un vérin hydraulique. 5. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les vannes sont associées à un moteur électrique. 6. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les vannes sont associées à un dispositif de motorisation oléopneumatique. 7. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la commande des vannes (3a, 3b) est asservie au fonctionnement de la machine au moyen d'un dispositif logique pneumatique (10). 8. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'asservissement du moyen de motorisation des vannes aux commandes d'utilisation de l'enceinte est réalisé par des moyens électriques. 9. Dispositif d'isolation acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'asservissement du moyen de-motorisation des vannes aux commandes d'utilisation de l'enceinte est réalisé par des moyens électro-pneumatiques.