Brevet FR2645062A1 — publié le 19901005

L'invention se rapporte à un pistolet de sablage destiné à effectuer le décapage local de surfaces à métalliser pour assurer une bonne continuité électrique au droit des points d'assemblage des structures métalliques, en particulier des rivetages, notamment pour les divers éléments d'une structure d'aéronef. Pour réaliser de tels assemblages, il convient de prendre un certain nombre de précautions, et notamment de décaper localement les points d'assemblage métalliques ou points de métallisation pour qu'il y ait entre les divers éléments de la structure une bonne continuité électrique, pour l'écoulement des charges statiques, de la foudre etc... Cette métallisation consiste essentiellement à mettre à nu les divers points d'assemblage prépositionnés et l'on connalt pour cela diverses façon de procéder. On peut d'abord préserver les points d'assemblage en les protégeant de l'application de peinture par exemple ê l'aide d'étiquettes autocollantes placées aux endroits voulus. Mais lorsque les points de métallisation sont ainsi marouflés, il est difficile et parfois impossible de localiser avec précision les trous correspondant aux points de fixation ce qui entralne un risque industriel si les continuités électrique ne sont pas respectées.En outre cette technique nécessite un cott de préparation important, pour la gestion et l'approvisionnement des étiquettes autocollantes, et un coat de main d'oeuvre.pour leur pose et leur dépose. On peut aussi utiliser des brosses métalliques spéciales montées en bout d'un outil dont la partie centrale porte un téton de guidage destiné à s'introduire dans le trou de la pièce à métalliser. L'outil est monté sur une chignole pneumatique et: mil en rotation rapide, l'opérateur exerçant une pression sur la chignole pour que la brosse s'applique fortement sur la tôle.Nais cette action mécanique présente l'inconvénient d'induire un échauffement local de la tôle ce qui entraine à certains endroits une polymérisation des protections pouvant provoquer leur arrachement, voire aussi l'arrachement du substrat. De plus le décapage est souvent irrégulier, il peut subsister des restes ponctuels de protection, et des lésions de surface entraînant des mauvais contacts préjudiciables a une bonne continuité électrique des deux éléments à assembler du fait du peu de surfaces en contact.Pour procéder à une métallisation on peut aussi employer des disques portant des toiles ou papiers abrasifs, mais cette méthode, utilisable surtout lorsque la zone à décaper est importante, n'est acceptable qu'exceptionnellement car les grains d'abrasifs peuvent s'incruster dans la t61e support, ce qui favorise l'apparition de rayures pouvant à long terme dégénérer en criques. Ces méthodes de métallisation ne pouvant donc convenir pour des décapages locaux et précis on leur préfère la technique du décapage utilisant des machinesou pistolets de sablage. Pour cela on conna9t des appareils de sablage qui utilisent un réservoir d'abrasif, un compresseur et un pistolet de sablage, lui-méme comportant un système venturi, un conduit d'aspiration9 un conduit de projection et un manchon de récupération entourant le canal de projection. Dans certains cas le pistolet de projection est constitué de trois éléments indépendants et interchangeables, a entrée convergente, noyau intermédiaire et sortie divergente. Dans d'autres cas une cartouche d'alimentation est directement fixée sur le corps du pistolet pour faciliter notamment sa manipulation. Néanmoins aucun de ces dispositifs ou pistolets de sablage ne convient a l'application précise que représente la métallisation localise de structures métalliques, notamment de structures d'aéronefs, à savoir le décapage de petites zones circulaires . comportant éventuellement un trou en leur centre, en oue d'assurer la continuité électrique des assemblages. L'invention apporte une solution avantageuse ce problème en ce qu'elle propose un pistolet pneumatique de sablage, autonome et portatif, particulièrement adapté au décapage de ces petites zones circulaire et qui permet d'obtenir d'excellents résultats notamment en ce qui concerne la régularité de la surface d métalliser, et la précision dans les dimensions de la surface à décaper, sans attaque mécanique ni échauffement du substrat, et cela, avec un gain de temps important. L'invention a donc pour objet un pistolet de sablage pour le décapage local.de surfaces à métalliser comportant un corps de pistolet comprenant un système venturi, un conduit d'aspiration, une lance de projection entourée d'un conduit de récupération pour le recyclage du produit abrasif dans un réservoir auquel est raccordé le conduit d'aspiration, pistolet selon lequel le conduit de récupération est réglable axialement par rapport à la lance dc projection, pour pouvoir regler le diamètre de la surface à traiter, un moyen étant localisé dans la cartouche de stockage et de récupération de l'abrasif pour que la pression de la zone de récupération puisse se transmettre à la surface de l'abrasif afin de compléter l'aspiration de l'abrasif provoquée par le dispositif venturi et de favoriser sa montée dans le conduit d'aspiration, uniquement quand le conduit de récupération est appliqué contre la surface à traiter. Selon une autre caractéristique principale de l'invention, la cartouche de stockage et de récupération est cloisonnée en deux parties par un déflecteur qui sépare d'un côté une chambre de refoulement dans laquelle débouche une tubulure de refoulement reliée au conduit de récupération, et d'un autre coté une chambre d'aspiration que traverse le conduit d'aspiration.Enfin le déflecteur plonge dans l'abrasif remplissant partiellement la cartouche mais sans en obturer le fond. Avantageusement, l'extrémité libre de la tubulure de refoulement qui s'ouvre dans la chambre de refoulement est tournée en direction de la paroi de la cartouche après un coude de 900. De plus l'extrémité libre du conduit d'aspiration plongeant dans l'abrasif est coupe angulairement a 4bye. Selon une variante de réalisation un embout cylindrique, comportant å son extrémité un petit pion de centrage destiné a se placer dans un trou de la tôle å métalliser, est disposé à l'extrémité du conduit et en le coiffant, et avantageusement le pion de centrage est un cône porté par trois fins supports radiaux prenant appui sur le corps de l'embout et ménageant entre eux des orifices de passage d'air. Selon une autre variante l'extrémité du conduit de récupération est dotée d'une possibilité de déplacement angulaire limité gracie a un soufflet cylindrique élastique entre le conduit lui-meme et son prolongement articulé, permettant le décapage de zones d'accès difficiles par le fait que le prolongement articule peut s'appliquer au plus près notamment d'une cornière de renfort a bord tombé eu dessus d'un trou préalablemeentt obturé par un petit bouchon élastique jetable. Un biseau peut également être pratique sur l'extrémité du conduit de récupération. D'autre caractéristiques particulières et avantages de l'invention, apparaitront a la lecture de la description Suivante d'une forme de réalisation prise a titre d'exemple. On y fait référence aux figures qui représentent Figure 1 une vue générale en perspective du pistolet de sablage. Figure 2 une vue en coupe du corps de pistolet. Figure 3 une vue schématique en perspective de la cartouche d'abrasif. Figure 4 une vue partielle du conduit de recupération. Figures 5 et 6, des vues schématiques en coupe et en perspective d'une variante de réalisation de l'extrémité de la lance de projection et du conduit de récupération. Figures 7 et 8 des vues schématiques en coupe d'autres variantes de réalisation; On a représente à la figure 1 un pistolet de sablage comportant un corps de pistolet 1 en bout duquel est montée une buse 2 renfermant un élément tubulaire convergent formant venturi, raccordé directement par son extrémité à une conduite 3 d'arrivée d'air comprimé munie d'un robinet d'arrêt 3'. La buse 2 est raccordée au corps de pistolet par un manchon 4. Un conduit d'aspiration 5 relie le venturi de la buse 2 t une .cartouche 7 dans laquelle il plonge, cartouche qui renferme un abrasif Le corps de pistolet est relié également t la cartouche par une tubulure de refoulement 9 et un tube flexible 10.A l'extrémité opposée la buse 2, le corps de pistolet est fermé par un bouchon 11 traversé de deux tubes ccoaxiaux, un tube extérieur 12 constituant un conduit de récupération, et un tube intérieur 13 constituant une lance de projection, muni d'ailerons de centrage. En se référant également à la figure 2, on voit que la lance de projection 13 traverse tout le corps de pistolet 1 et le manchon 4, pour déboucher dans une petite chambre 14 à l'intérieur de la buse 2. Cette chambre 14 est en liaison avec le conduit d'aspiration 5 et avec la conduite 3 d'arrivée d'air comprimé par l'intermédiaire de l'élément tubulaire convergent 6 formant venturi. Le conduit de récupération 12, est susceptible de se déplacer axialement en pénétrant plus ou moins dans le bouchon 11, ce qui revient t régler l'écartement e entre la buse d'extrémité de la lance 13 et celle dudit conduit. En outre le conduit de récupération 12 porte à son extrémité un anneau torique d'étanchéité 15, et sur sa partie courante au niveau du bouchon 11, une échelle graduée 16 servant à la détermination rapide de l'écartement e. La tubulure de refoulement 9 schématisée t la figure 2 est en communication directe avec le corps de pistolet 1 et par conséquent avec le conduit de récupération 12 qui débouche dans ledit corps. Un filtre 36 permettant la rétention des poussières est monté dans la tubulure de refoulement g å la hauteur de la cartouche 7 ; il est interchangeable et consommable. La tubulure de refoulement s'ouvre dans la partie supérieure de la cartouche, son extrémité libre 17 étant avantageusement tournée en direction de la paroi de la cartouche après un coude de 900. On notera également que l'extrémité libre 18 du conduit d'aspiration 5 est coupée angulairement à 45e ce qui favorise la prise de l'abrasif 8 dispose au fond de la cartouche. La figure 3 montre plus clairement la disposition de la tubulure &commat; et du conduit 5mais aussi la disposition particulière de la cartouche 7 qui se présente comme un bol cylindrique rechargeable, jetable ou non jetable. La cartouche est cloisonnée sur presque toute sa hauteur par un déflecteur 19 qui sépare la chambre de refoulement 20, du côté de la tubulure de refoulement g, de la chambre d'aspration 21 que traverse le conduit d'aspiration 5. La partie inférieure du déflecteur 19 plonge dans l'abrasif 8 remplissant partiellement la cartouche, mais sans en obturer le fond. Celle-ci étant conçue pour résister a la pression engendrée par le réseau d'air comprimé est munie d'un clapet de sécurité 22. Le pistolet fonctionne de la façon suivante L'abrasif 8, par exemple du corindon, occupe la partie inférieure de la cartouche 7 jusqu'au niveau indiqué. Dès que l'utilisateur appuie sur la manette 3' du robinet d'admission d'air comprimé par le conduit 3 et applique le conduit récupérateur 13 contre la surface a traiter, l'air est admis à forte pression dans le venturi 6 et la lance 13. Pour des raisons qui seront développées plus loin, la dépression exercée par la sortie du venturi dans la chambre 14 aspire l'abrasif par le conduit d'aspiration 5 qui pénètre dans la chambre et est projeté par la lance 13 sur la surface à métalliser.Du fait de la proximité de l'orifice de la lance et de l'ouverture du conduit de récupération 12, muni de son anneau d'étanchéité 15 l'orifice de la lance 13 entant légèrement rétracté dans le conduit 12 le mélange air-abrasif projeté est réaspiré à l'intérieur du conduit de récupération, autour de la lance, comme l'indiquent les flèches de la figure 2. L'abrasif est alors récupéré dans la cartouche par le conduit 9. Du fait que le conduit de récupération 12 est réglable axialement par rapport t la lance de projection 13, on peut faire varier l'écartement e entre leurs extrémités. En fait on applique le joint 15 du tube de récupération 12 sur la surface t traiter et on fait en sorte que la buse d'extrémité de la lance 12 soit en retrait t l'intérieur du tube de récupération. Sachant que le jet décapant à la sortie de sa buse est de forme sensiblement conique, on peut régler de façon simple le diamètre de la surface soumise à ce jet puisque cette surface d'interception s'accroit quand la buse s'éloigne. Ce réglage est facilité par la présence des graduations 16, qui avantageusement, indiquent directement le diamètre à décaper.On'notera que, selon une variante de réalisation illustrée à la figure 4, ces graduations 16 sont inscrites sur un méplat longitudinal 23 du conduit de récupération 12 Au moment où l'opérateur introduit la pression d'air dans la chambre 14, avant d'appliquer le conduit récupérateur 13 sur la surface à traiter, l'aspiration n'est pas suffisante pour faire monter l'abrasif 8 jusqu't cette chambre 14. Par contre dès que le conduit est appliqué contre la surface, la pression d'air dans la lance 13 refoule t l'intérieur du conduit récupérateur, s'exerce dans la cartouche et favorise la montée de l'abrasif dans le conduit d'aspiration 5. On voit donc qu'il n'y a projection d'air chargé d'abrasif que lorsque le conduit de récupération est en place contre la surface à traiter pour ramener l'abrasif dans la cartouche, la commande générale de l'outillage se faisant par le robinet 3' disposé sur l'arrivée d'air comprimé.Ce mode opératoire est rendu posSible par le fait que la cartouche 7 est séparée en deux parties par le déflecteur 19, formant une cloison, qui ne laisse qu'un faible passage à la partie inférieure, de telle sorte que la pression créée dans la chambre 2t lors de l'application du conduit récupérateur 12 sur la surface t traiter soit transmise a la surface de l'abrasif et favorise la montée de ce dernier dans le conduit d'aspiration pour compléter l'aspiration provoquée par le dispositif venturi (6, 14} situé au niveau du pistolet. On a indiqué précédemment que l'extrémité libre 17 de la tubulure de refoulement 9 était orientée vers la paroi de la cartouche avec un coude de 900 a son extrémité. Cela permet d'éviter la sortie de l'abrasif lorsque, hors pression d'alimentation, l'outillage est fortement incliné. Celui-ci peut donc fonctionner dans toutes positions. D'autre part il peut arriver qu'une métallisation soit nécessaire autour d'un trou de fixation existant, ainsi qu'on l'a indiqué précédemment pour le décapage de certaines zones de structure d'hélicoptère. Dans ce cas, l'extrémité de l'appareillage peut être équipée d'un dispositif permettant le centrage de la métallisation par rapport au trou. Ce dispositif représenté aux figures 5 et 6 consiste a disposer a l'extréinité du conduit 12 et en le coiffant un embout cylindrique 24 & l'intérieur duquel ledit conduit de récupération peut tourner autour de son axe. L'embout comporte t son extrémité un petit cône de centrage 25 porté par trois fins supports radiaux et profilés 26-.prenang.appui sur le corps de l'embout. Les supports radiaux ménagent entre eux des orifices importants 27 pour le passage de l'air chargé d'abrasif. En un joint annulaire d'étanchéité 28 est rapporté a l'extrémité de l'embout. Le cône 25 est dimensionné pour un diamètre de trou donné, de façon å pouvoir obturer ledit trou lorsque llewbout et son joint d'étanchéité - viennent en contact direct avec la surface a décaper.Les supports radiaux de centrage 26 sont déterminés de façon t maintenir fermement le cône sur l'embout tout en laissant autour du cône la plus grande surface libre formant les orifices 27. Le cône de centrage 25 obture le trou prévu dans la tôle 29 à métalliser et évite par conséquent le passage d'abrasif par ce trou. Le dispositif selon les figures 5 et 6 permet donc d'assurer la métallisation autour d'un trou, t condition que la portion de tôle 29 correspondante autorise l'application perpendiculaire du conduit de récupération 12. Cependant dans les zones d'accès difficile cette application perpendiculaire du conduit de récupération n'est pas toujours possible. Dans la variante représentée à la figure 7, un petit bouchon élastique cylindrique 30 est introduit à force dans le trou de la tôle 29 dont la périphérie doit être décapée. Cet obturateur jetable étant ainsi en place évite le passage de l'abrasif par le trou au moment de la projection et permet la récupération de celuici par l'outillage t travers le conduit de récupération. L'extrémité du conduit de récupération 12 est doté d'une possibilité de déplacement angulaire limité grace t un soufflet cylindrique élastique 31 entre le conduit lui-meme et son prolongement articulé 32. On peut aussi assurer le décapage de zones d'accès difficile comme celle représentée sur la figure 7, au plus près d'une cornière de renfort à bord tombé 33 comme il en existe de nombreuses dans les structures-coques en construction aéronautique. Selon une autre variante de réalisation illustrée à la figure 8 un biseau 34 d'angle a pratiqué sur le conduit de récupération 12 a le même rôle que le dispositif d'inclinaison (31, 32) selon la figure 7, lorsqu'on veut décaper des zones au plus près d'une cloison ou à l'intérieur d'un cadre raidi. Sur la partie de tôle 29 t décaper, s'appuie la partie biseautée 34 du conduit de récupération 12, ici au plus prés d'un raidisseur 35 à bord tombé qui gênerait l'accès d'un tube de récupération non biseauté. On peut également envisager l'interchangeabilité de la longueur des divers conduits de projection et de récupération pour permettre des métallisations dans des zones concaves de profondeurs variables. REVENDICATIONS 1.- Pistolet pneumatique de sablage pour le décapage local de surfaces à métalliser comportant un corps de pistolet comprenant un système venturi sur l'arrivée d'air comprimé, un conduit d'aspiration, une lance de projection entourée d'un conduit de récupération pour le recyclage du produit abrasif dans un réservoir auquel est raccorde le conduit d'aspiration, caractérisé en ce que le conduit de récupération (12) est réglable axialement par rapport t la lance de projection (13), pour pouvoir régleur le diamètre de la surface t traiter et en ce qu'un moyen (19) localise dans la cartouche (7) de stockage et de récupération de l'abrasif est prévu pour que la pression de la zone de récupération puisse se transmettre à la surface de l'abrasif, afin de compléter l'aspiration d'abrasif provoquée par le dispositif venturi (6, 14) et de favoriser sa montée dans le conduit d'aspiration (5), uniquement quand le conduit de récupération est appliqué contre la surface & traiter. 2.- Pistolet pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de récupération (12) est monté coulissant dans un bouchon (11) formant le corps du pistolet (1). 3.- Pistolet pneumatique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le conduit de récupération (12) porte t son extrémité un anneau torique d'étanchéité (15). 4.- Pistolet pneumatique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le conduit de récupération (12) porte sur sa partie courante une échelle graduée (16) déterminant l'écartement (e) entre la buse d'extrémité de la lance (13) et celle dudit conduit. 5.- Pistolet pneumatique ' selon la revendication 4, caractérisé en ce que les graduations tel6) sont inscrites sur un méplat longitudinal du conduit de récupération (12). 6.- Pistolet pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche (7) est cloisonnée en deux parties par un déflecteur (19) qui sépare d'un côté une chambre de refoulement (20) dans laquelle débouche une tubulure de refoulement {9) reliée au conduit de récupération (12), et d'un autre côté une chambre d'aspiration (21) qui traverse le conduit d'aspiration (5) et en ce que le déflecteur plonge dans l'abrasif 7.- Pistolet pneumatique selon les revendications 1 es 6, caractérisé en ce que la tubulure de refoulement 8.- Pistolet pneumatique selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que l'extrémité libre (lE) du conduit d'aspiration (5) plongeant dans l'abrasif (8) est coupe angulairement à 450. 9.- Pistolet pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un embout cylindrique (24), comportant t son extrémité un petit pion de centrage (25) destiné à se placer dans un trou de la tole (29) à métalliser, est dispose ç l'extrémité du conduit (12) et en le coiffant. 10.- Pistolet pneumatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pion de centrage est un cône (25) porté par trois fins supports radiaux et profiles (26) prenant appui sur le corps de l'embout et ménageant entre eux des orifices (27) de passage d'air. 11.- Pistolet pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du conduit de récupération (12) est dotée d'une possibilité de déplacement angulaire limité grace a un soufflet cylindrique élastique (31) entre le conduit lui-même et son prolongement articulé 32X, permettant le décapage de zones d'accès difficiles. 12.- Pistolet pneumatique selon la revendication 11, 'caractérise en ce que le prolongement articulé (32) s'applique au plus près d'une cornière de renfort à bord tombé (33) au-dessus d'un trou préalablement obturé par un petit bouchon élastique jetable (30). 13.- Pistolet pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un biseau (34) est pratiqué sur l'extrémité du conduit de récupération (12).