Brevet FR2948049A1 — publié le 20110121

-1- La présente invention est un collecteur d'aspiration pour touret destiné à améliorer 1' absorption des poussières par le groupe aspirant lors du ponçage. Actuellement le rendement des systèmes d'aspiration n'est pas optimal par insuffisance de captation des poussières à l'origine d'une pollution de l'air dans l'environnement de l'opérateur. Les systèmes d'aspiration sont alors surdimensionnés pour tenter de compenser cette carence, nécessitant un débit et une pression élevée grevé d'une hausse du niveau sonore, avec des résultats variables en fonction du suceur utilisé. D'autres cherchent à confiner cette zone d'émission de poussiers par des capotages ou carénages qui présentent l'inconvénient de limiter les mouvements de l'opérateur et donc de réduire la cadence de ponçage. Le collecteur inventé permet de capter une quantité sans équivalence de poussières sans gêner la réalisation ou réduire le rythme de production et ne nécessitant pas pour autant une puissance aéraulique importante (minimisant ainsi les nuisances acoustiques). Sa conception, selon des formes bien définies, permet de canaliser et aspirer les poussières en respectant leur zone de production et leur trajectoire (déterminée par les forces auxquelles elles sont soumises). Il permet ainsi d'augmenter la surface de collecte tout en réduisant la surface d'aspiration autorisant de ce fait la réduction de la puissance aéraulique. Lors du ponçage, la zone de contact matériau-rouleau abrasif est variable (utilisation de près d' 1/6 du rouleau), la zone de production des poussières est donc changeante et étendue. Lors de cette abrasion, le rouleau fournit aux particules une énergie cinétique. Ces particules, nouvellement formées, sont alors animées d'une force orthogonale au rayon du manchon abrasif dirigé dans le sens de rotation de ce dernier. En parallèle la nature des 2 matériaux (celle du rouleau abrasif et des éléments façonnés par l'opérateur) étant de nature différente, il se produit un transfert de charge entre ces 2 matériaux: phénomène d'électricité statique. Cette charge assurant un contact énergique entre les particules et le rouleau (force centripète) ne subsiste qu'un temps (temps de redistribution des charges). Ainsi ces particules se libèrent du rouleau lorsque la force centripète devient inférieure à la force centrifuge. La zone de séparation est donc variable et changeante selon la nature des matériaux (masse volumique et potentiel triboélectrique), leur zone de contacte sur le rouleau, le grain de ponçage du rouleau abrasif, sa vitesse de rotation... Lors de cette séparation, qui peut donc être immédiate (au niveau du point de contacte rouleau abrasif-matériaux ) ou retardée (d'origine électrostatique) les particules sont animées d'une vitesse tangentielle. Le collecteur est donc composé d'une partie haute et d'une partie basse répondant ainsi à ces variations de zone de production et de trajectoire des poussières ; -La partie haute du collecteur englobe toute la partie postéro supérieur du rouleau. La captation des poussières est réalisée sur toute cette zone lors de leur libération dans le flux d'air englobant le rouleau. Cette partie haute comporte une seule bouche d'entrée d'air dans sa portion inférieure. La paroi postérieure délimite avec le rouleau une surface de section constante égale à celle de la 2948049 -2- bouche d'entrée située en basse, permettant ainsi de conserver un débit et une pression constant tout au long de ce trajet. Dans sa portion la plus supérieur le flux d'air est redirigé vers la turbine libérant ainsi la zone de ponçage. Les courbes fluides douces et arrondies visent à minimiser les pertes de charges tout au long de ce trajet. La présence d'une seule bouche d'entrée d'air au plus 5 près du rouleau et le cheminement de l'air autour de celui-ci permet de capter ces poussières sur tout cette zone de libération en répondant ainsi aux variations du secteur de séparation rouleau abrasif-particules; de fait, la surface de collecte des poussières se voit considérablement augmenté avec un débit d'air inférieur à celui nécessaire à un captage par simple aspiration directe. De plus le mouvement d'air dans cette zone se voit favorisé car la rotation du rouleau dans le même sens 10 que celui de l'écoulement de l'air crée ainsi une accélération de cet écoulement. -La zone haute de la partie basse du collecteur présente une forme arrondie (portion de parabole) respectant la trajectoire des particules pour les guider jusqu'à leur zone d'aspiration. Les parties moyenne et basse présentent une aspiration périphérique dans le but de créer un � mur � autour de la zone de projection des poussières., La partie centrale, obturée avec une forme de diamant, guide 15 les poussières vers ces zones d'aspiration périphériques. Cette obturation centrale sur toute cette partie du collecteur dirige donc les particules vers l'aspiration périphérique, en utilisant leur propre vitesse, permettant ainsi d'augmenter la surface de collecte des poussières sans en augmenter la surface réelle d'aspiration. Ces formes permettent ainsi de confiner la pollution. Les déflecteurs guident les poussières vers ces zones d'aspiration indirecte, tout en laissant l'accès et le libre 20 mouvement au niveau de la zone de ponçage. L'air poussiéreux tiré en largeur permet une aspiration efficace même à une distance plus grande avec un débit d'aire inférieur à celui nécessaire à un captage par simple aspiration directe. -Les parois latérales ferment de part et d'autre le collecteur. En bas et dans la partie moyenne, elles dépassent légèrement en avant de l'ordre d'un centimètre, canalisant l'air poussiéreux, elles en 25 favorisent l'écoulement vers les bouches d'aspiration. En haut, en regard du rouleau abrasif, elles obturent les faces latérales de ce rouleau permettant ainsi d'éviter les pertes de charges superflues causées par l'entrée d'air inutile dans le collecteur à ce niveau. L'une d'elles présente une trappe mobile en regard de l'abrasif permettant son changement rapide ; cette petite trappe est fixée à l'aide d'une charnière et d'un système d'aimant plat pour ne nécessiter aucun outil lors de son 30 ouverture/fermeture. -L'ensemble des pièces du collecteur en contacte avec les poussières sont peintes ou recouvertes d'une feuille de téflon ; les particules ayant quitté le rouleau (lorsque la force centrifuge est supérieur à la force centripète) ne sont pas pour autant électriquement neutre. Compte tenu du classement triboélectrique des différents matériaux par rapport au rouleau, le téflon offre 35 l'avantages d'être non seulement isolant mais classé comme l'un des plus négatif sur les séries 2948049 -3- triboélectriques ; il permet ainsi d'éviter l'agglomération des poussières et donc l'encrassement du collecteur. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe la vue de profil de l'invention. 5 La figure 2 représente la vue de face du collecteur. En référence à ces dessins le collecteur comporte une bouche d'aspiration principale (1) située au plus près de la zone de production des poussières. Sa largeur correspond à la largeur du rouleau de ponçage (2) (plus le jeu fonctionnel) et sa section représente un peu plus d'un tiers de la surface d'entrée de la turbine. L'air ainsi aspiré décrit un trajet courbe au contacte du rouleau de 10 ponçage (2). Cette zone (portion de cercle), délimitée en avant par le rouleau de ponçage (2) et en arrière par la paroi (3) du collecteur présente une section constante égale à celle de la bouche d'aspiration (1). La partie supérieure redirigeant l'air vers la turbine, libérant ainsi la zone de ponçage, est formée de deux parois : l'une (4) est la continuité de la paroi postérieure (3) décrivant d'abord un trajet rectiligne puis curviligne, l'autre (5) faisant suite au rouleau de ponçage décrivant 15 le même trajet après une courte portion curviligne. Ces 2 parois (4) et (5) délimitent toutes deux une section constante égale la encore à celle de la bouche d'aspiration (1). Leur trajet rectiligne puis curviligne permet ainsi de limiter la décélération des particules lors de leur changement brusque de direction, ces dernières étant plaquées contre la paroi (3) par force centrifuge. La paroi (6), continuité de la paroi (5) décrit une courbe et ferme en arrière le collecteur jusqu'à la turbine 20 d'aspiration. Elle délimite alors avec la paroi (3) une section légèrement croissante. Ne nécessitant pas de maintenir une vitesse maximale de l'air poussiéreux dans cette zone, compte tenu de son orientation, cela permet ainsi de limiter les pertes de charge liés aux frottements de l'air sur les parois du collecteur. Dans la partie basse, le déflecteur (7), formant une portion de parabole, prend naissance 25 au niveau de la bouche d'aspiration principale (1) et fait suite, en bas à la paroi (3). Il est maintenu en arrière par un renfort (18). Ce déflecteur (7) permet de guider les poussières jusqu'à la zone d'aspiration (8). Cette zone d'aspiration (8) ne nécessite qu'un faible débit d'air compte tenu de la vitesse des particules à ce niveau ; elle correspond simplement à une zone d'entrée de ces particules dans le collecteur ; elle occupe tout la largeur du collecteur et sa section (qui doit être suffisante 30 pour ne pas risquer d'encrassement au niveau de cette zone) est réduite au minimum pour ne pas perdre inutilement de puissance d'aspiration à ce niveau (8). En forme discrète de V (vue de face) le déflecteur (7) ouvre progressivement les zones d'aspiration latérales (9) et (10) offrant une puissance d'aspiration croissante à mesure de l'éloignement du rouleau (2). Le déflecteur (11) ferme la partie centrale de cette zone basse, délimitant avec les obturateurs latéraux (21) et (22) les 35 zones d'aspiration latérales (9) et (10). Il est fixé aux parois latérales (12) et (13) à l'aide de petites pattes (19), au nombre de quatre (deux en partie haute, deux en partie basse), sur lesquelles il se 2948049 -4- fixe à l'aide de petite vis (20), permettant ainsi son démontage. De forme rectangulaire, ce déflecteur (11) a une section discrètement triangulaire pour guider les particules jusqu'à leur zone d'aspiration latérale (9) et (10). Son inclinaison permet d'offrir un débattement approprié au ponçage en veillant toutefois à conserver la distance juste nécessaire par rapport au rouleau (2) 5 pour maintenir les zones aspirantes (9) et (10) au plus près de la zone de production de poussières. En bas de ce déflecteur (11) la zone d'aspiration (17) recueille les poussières les plus basses. La surface cumulée de ces zones d'aspiration (8), (9), (10) et (17) représente près des deux tiers de la surface d'entrée de la turbine. Les parois latérales (12) et (13) ferment de part et d'autre le collecteur sur toute sa 10 hauteur. En bas leur écartement correspond au diamètre d'entrée de la turbine. Dans la partie moyenne, ces parois se resserrent en regard de la partie haute du déflecteur (11) pour attendre la largeur du rouleau (2) permettant un regain de pression en amont de cet étranglement. En haut, en regard du rouleau, l'une d'elles (12) est évidée permettant le passage de l'axe du rouleau (2), l'autre (13) présente un évidement plus large permettant le changement de l'abrasif. Cet évidement 15 est obturé par un capot mobil (14) permettant l'ouverture de cette zone lors du changement de l'abrasif. Pour ne nécessiter aucun outil lors de son ouverture/fermeture, ce capot (14) est fixé à l'aide d'une charnière et d'un petit aimant plat (16) présent en périphérie de l'ouverture permettant de maintenir le capot (14) fermé. Le petit bouton (15) en facilite l'ouverture. Sur la partie basse, de part et d'autre du déflecteur (11), les obturateurs (21) et (22) obturent les extrémités latérales la 20 face antérieure du collecteur délimitent avec ce déflecteur (11) les zones d'aspiration latérales (9) et (10) dont la largeur est constant sur toute cette zone. Ces obturateurs (21) et (22) sont obliques formant un angle ouvert en avant de 45°(sur le principe de l'entonnoir) pour guider les poussiers vers les zones d'aspiration (9) et (10) ; ils permettent ainsi d'augmenter la surface de collecte dans cette zone. Les parois latérales (12) et (13) dépassent ainsi en avant (de l'ordre d'un centimètre) le 25 déflecteur (11), augmentant l'effet � mur �. Au dessus de la zone d'aspiration (8) cette avancée de la paroi par rapport au déflecteur (7) se réduit progressivement pour attendre zéro à la jonction du déflecteur (7) et de la paroi (3). À titre d'exemple non limitatif le collecteur sera réalisé en tôle d'acier . Ce collecteur est particulièrement destiné pour équiper les tourets d'orthopédie et 30 cordonnerie. REVENDICATIONS1. Le collecteur d'aspiration pour touret est caractérisé en ce qu'il améliore l'absorption des poussières par le groupe aspirant tout en réduisant la puissance aéraulique nécessaire grâce à des zones d'aspirations spécifiques (1), (8), (9), (10), (17) répondant aux variations de zone de production et de trajectoires des poussières en utilisant et en respectant les forces auxquelles elles sont soumises. 2. Le collecteur selon la revendication 1 est caractérisé en ce qu'il présente une partie haute formant une surface importante de collecte des poussières englobant toute la partie postéro supérieur du rouleau (2) ne comportant qu'une seule bouche d'entrée d'air (1) au plus près du celui-ci. 3. Le collecteur selon la revendication 1 et la revendication 2 est caractérisé en ce que le flux d'air entrant par la bouche (1) chemine au contacte du rouleau (2) et dans le même sens que la rotation de ce dernier. 4. Le collecteur selon la revendication 1 est caractérisé en ce qu'il présente une partie basse constituée de déflecteurs (7) et (11) obturant la partie centrale et guidant les poussières vers 15 les zones d'aspiration indirecte (8), (9) et (10) 5. Le collecteur selon les revendications 1, 2, 3, 4 est caractérisé en ce qu'il comporte une très grande surface de collecte et une surface aspirante réduite. 6. Le collecteur selon l'une quelconque des revendications est caractérisé en ce qu'il comporte des parois latérales (12) et (13) de part et d'autre du rouleau abrasif (2) 20 7. Le collecteur selon l'une quelconque des revendications est caractérisé en ce qu'il est recouvert de téflon.