Brevet FR2897790A1 — publié le 20070831

DISPOSITIF MOBILE DE SILO D'ALIMENTATION ET DE BUSES POUR MACHINE DE GRENAILLAGE L'invention concerne un dispositif mobile de silo d'alimentation et de buses de grenaillage reliées à ce silo par des canalisations. Le grenaillage, en particulier destiné à la précontrainte de pièces mécaniques est un traitement de surface permettant d'augmenter l'endurance mécanique de ces pièces qui sont soumises lors de leur mise en oeuvre à des sollicitations dynamiques. Cette augmentation d'endurance est obtenue par la mise en compression de la surface ce qui évite ou retarde l'apparition ou la propagation de fissures. La mise en compression est provoquée par de la grenaille ou des micro billes dures qui crée une déformation plastique superficielle , elle-même générant la création de contraintes de compression en sous couche. Pour réaliser ce bombardement la grenaille est aspirée et mise en suspension dans un flux de gaz pulsé à grande vitesse. Le dispositif habituel consiste en une ou plusieurs buses comportant une arrivée de grenaille et une arrivée de gaz . Cette ou ces buses sont reliées chacune par une canalisation souple à la base d'un silo tampon alimenté en grenaille à sa partie supérieure par une chute de section suffisante pour maintenir le silo en charge. Cette grenaille est récupérée sous la zone de grenaillage et remontée par exemple par un petit élévateur à godets qui la dirige vers la chute. Lorsque la pièce à traiter est de petite dimension la buse est en général fixe, la pièce 20 pouvant tourner devant elle de façon à ce que l'intégralité de sa surface soit traitée de façon homogène. Lorsque la pièce est de dimensions plus importantes,par exemple une barre de grande longueur, il est nécessaire de déplacer la ou les buses, le long de ses génératrices, pendant que la barre est soumise à une rotation, par exemple sur des rouleaux de type 25 connu. Pour effectuer ce déplacement des buses, celles-ci sont solidaires d'un équipage mobile, par exemple un chariot coulissant dans une ou plusieurs directions. On comprend que ce déplacement longitudinal ou selon un profil plus complexe correspondant à la forme de la pièce à traiter, les canalisations souples qui relient le 30 silo d'alimentation à la ou les buses voient leur forme se modifier. Ceci a pour conséquence de changer les conditions d'écoulement du flux de grenaille dans ces canalisations, du fait de la modification des courbes de celles-ci, et par conséquent les pertes de charges internes et donc les paramètres de circulation ( vitesse, débit, homogenéité du flux ... ) 35 La conséquence de cet état de fait est que le taux de recouvrement est variable et que la qualité du grenaillage n'est plus constante le long de la surface de la pièce à traiter. Les caractéristiques finales de résistance du matériau constituant la pièce sont elles aussi hétérogènes, ce qui peut avoir des répercussions dommageables sur la répartition des contraintes dans celle-ci ce qui est contraire au but recherché. 40 On a cherché à pallier cet inconvénient grave en installant sur ces canalisations D'alimentation des systèmes de contrôle magnétiques ou autres, selon que la grenaille utilisée est métallique ou formée par exemple de micro billes de verre, pour modifier la section d'alimentation, pour maintenir un débit constant sur la surface de la pièce . Ces dispositifs, outre leur prix de revient élevé, sont difficiles à mettre en oeuvre de façon fiable et suffisamment réactive afin d'obtenir réellement des paramètres d'éjection constants de la grenaille ( vitesse, débit ... ), et sont sujets à des pannes fréquentes dues à leur complexité et à leur mise en oeuvre dans un milieu difficile ( poussière, chocs , etc ). Afin de remedier à ces inconvénients, le dispositif selon l'invention est destiné à apporter une solution simple, totalement fiable, à un coût marginal et garantissant en toutes circonstances un flux constant de grenaille aux conditions optimales de traitement déterminées au départ, et ce, quel que soit l'ampleur et la vitesse de déplacement des buses. Le dispositif selon l'invention consiste à réaliser un ensemble silo/buse(s) se déplaçant de façon identique pendant toute l'opération de traitement de grenaillage, quelle que soit la 15 forme ,la longueur ou la section de la pièce à traiter . Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon l'invention, le silo est monté sur le même équipage mobile que les buses,de telle sorte que le mouvement du silo soit identique à celui des buses. Cet équipage sera formé d'un chariot comportant des galets roulant sur des rails. Il sera entrainé par exemple par des vérins pneumatiques. 20 Ce chariot pourra également se déplacer grâce à d'autres dispositifs connus, sans changer les caractéristiques du dispositif selon l'invention. Ce chariot pourra se déplacer sur deux jeux de rails, de façon à ce que les buses et le silo se déplacent selon deux axes de coordonnées. Selon un autre mode de réalisation du dispositif, le silo est monté sur un chariot dont le 25 mouvement est asservi par un lien rigide au chariot support des buses. Selon une autre variante le silo est monté sur un chariot dont le mouvement est asservi par un système pneumatique, hydraulique ou électronique au chariot support des buses. Dans tous ces cas , le silo suit exactement en temps réel les buses dans leur déplacement ( qui peut être dans 1, 2,ou 3 directions) et par conséquent la forme et la courbure des 30 canalisations de transfert de grenaille restent identiques à tout moment, quelle que soit la position des buses . Les conditions du flux de grenaille dans ces canalisations ne sont donc en aucun cas affectées par les mouvements des buses, celles-ci ne présentant aucun mouvement relatif par rapport au silo. 35 La forme et la surface de la partie supérieure du silo, qui permet l'alimentation de celui-ci, en grenaille, doit simplement être choisie de telle sorte ( hauteur, section, ouverture . ) que la canalisation d'alimentation de celui-ci soit en permanence au dessus de cette surface et du talus naturel de grenaille tampon contenue dans ce silo . Les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettront de mieux 40 comprendre les caractéristiques du dispositif selon l'invention . On a représenté sur la figure 1 une machine de grenaillage avec silo tampon d'alimentation de la buse et ses principaux composants. On a représenté sur la figure 2 une pièce à traiter de grande longueur nécessitant un déplacement des buses . On a représenté sur la figure 3 un équipage mobile support de silo et de buses selon un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, permettant un déplacement selon un axe de coordonnées. On a représenté sur la figure 4 , une variante de l'équipage mobile selon des axes de coordonnées perpendiculaires. On a représenté sur la figure 1 les éléments principaux constituant une machine de grenaillage susceptible d'être équipée avec le dispositif selon l'invention . Un silo 1 contenant de la grenaille 2 est relié depuis sa partie inférieure 3 par une canalisation souple 4 à une buse de grenaillage 5, elle-même reliée à une alimentation de gaz sous pression 6 . La pièce à grenailler 7 est fixée sur une table grillagée 8, de telle sorte quela grenaille 2 soit récupérée dans un bac 9 et remontée par un élévateur 10 jusqu'à la chute 11 alimentant l'ouverture supérieure du silo 1 . On a représenté sur la figure 2 une pièce 12 de grande longueur; à titre d'exemple une barre cylindrique. Afin de la grenailler sur toute sa longueur, la buse 5 doit être déplacée de la position (a) à la position ( b). Au cours de ce déplacement , la canalisation 4 voit sa forme et sa courbure modifiées, ce qui entraîne une variation significative des caractéristiques d'écoulement de la grenaille 2 en provenance du silo 1. On a représenté sur la figure 3 un équipage mobile 13 selon l'invention . Cet équipage mobile 13 ou chariot supporte le silo d'alimentation 1 à sa partie supérieure et les buses 5, 5' à sa partie inférieure. Le nombre de buses peut varier sans changer l'invention . Selon un mode de réalisation préférentiel , mais non limitatif le chariot repose sur des galets 14 roulant sur des glissières ou des rails 15. Un bouclier 16 sera utilement prévu solidaire du chariot au dessus des buses 5, 5' et sous les rails15 afin de prévenir le dépôt de grenaille 2 sur ces rails 15. Le chariot 13 peut être déplacé au dessus de la pièce à traiter 12 par divers moyens ( mécaniques, pneumatiques ... ) selon les directions 17 ou 17'. Les canalisations souples 4 ne voient donc en aucun cas leur forme modifiée au cours de ces déplacements, le silo et les buses n'ayant aucun mouvement relatif . On a représenté sur la figure 4 une variante de l'équipage mobile dans deux directions perpendiculaires . Dans cette version , les rails 15 reposent sur des galets 18 roulant sur des rails 19. Les deux jeux de rails 15 et 19 peuvent former n'importe quel angle entre eux sans modifier les caractéristiques de l'invention . REVENDICATIONS 1) Dispositif de grenaillage, particulièrement de précontrainte comportant un silo tampon contenant la grenaille et une ou des buses mobiles de grenaillage alimentées par la grenaille en provenance du silo par des canalisations, caractérisé en ce que le silo 1 et la ou les buses 5 sont liés ensemble par un système 13 telle que leur position relative est invariable quelle que soit le mouvement des buses 5. 2) Dispositif de grenaillage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le silo 1 et la ou les buses 5 sont solidaires d'un équipage mobile unique 13. 3) Dispositif de grenaillage selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'équipage mobile unique comporte des galets 14 roulant sur des supports 15. 4) Dispositif de grenaillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le silo 1 et les buses 5 sont respectivement solidaires d'équipages mobiles différents reliés entre eux par une liaison rigide . 5) Dispositif de grenaillage selon l'une quelquonque des revendications 2 et 4 caractérisé en ce que un bouclier de protection 16 des galets 14 et de leurs supports 15est fixé à 15 l'équipage mobile 13 au dessus des buses de grenaillage 5 .