Brevet FR3046098A1 — publié le 20170630

PROTECTEUR POUR GRENAILLAGE DOMAINE Le domaine de l'invention concerne les protecteurs de pièces à grenailler. Plus particulièrement, le domaine de l'invention se rapporte aux dispositifs de protection de pièce en rotation dont le grenaillage est effectué au moyen d'une fenêtre de projection assurant un grenaillage dans une zone. Les pièces généralement grenaillées du champ d'application de l'invention se rapportent à des pièces mécaniques comportant un axe de révolution qui sont amenées à être entrainées en rotation pendant l'opération de grenaillage. Lors de cette opération un objectif est d'homogénéiser le procédé sur toute une région de la pièce. ETAT DE L'ART Actuellement, il existe des dispositifs protecteurs permettant d'assurer une opération de grenaillage d'une pièce tout en limitant l'impact des grenailles sur l'environnement extérieur de la pièce. Généralement, les dispositifs protecteurs de pièces à grenailler doivent comporter une partie fixe assurant une zone de tir fixe sur la pièce qui est en rotation. Or, lorsque la pièce est entrainée en rotation lors de l'opération de grenaillage, les protections de la pièce peuvent induire des frottements et donc des dégradations de la pièce à grenailler. Les dégradations de la pièce peuvent prendre par exemple la forme de rayures. Un autre inconvénient est que les grenailles, du fait de leur trajectoire, de leur vitesse et des chocs avec la pièce à grenailler, peuvent atteindre des zones qu'on souhaite maintenir étanche aux grenailles. En outre, un inconvénient corollaire est de perdre des grenailles ou d'en gaspiller lorsque l'opération de grenaillage ne permet pas de maitriser la re-collecte des grenailles projetées sur la pièce à grenailler. Un autre problème qui se pose est de concevoir un dispositif protecteur qui soit simple à monter tout en permettant d'éviter les frottements de contact avec la pièce en rotation. Un tel dispositif protecteur nécessite une grande précaution lors du positionnement de la pièce à grenailler pour diminuer les interactions mécaniques entre ladite pièce et les éléments 3046098 2 constituants du dispositif protecteur. Un tel positionnement est difficile à assurer et à reproduire dans le temps. Actuellement, aucun dispositif ne permet de garantir d'éviter tout 5 dommage causé par les interactions mécaniques entre la pièce à grenailler et le dispositif protecteur. RESUME DE L'INVENTION L'invention permet de résoudre les inconvénients précités. 10 Un objet de l'invention concerne un protecteur pour une pièce à grenailler comportant un axe de révolution, comportant : ^ un capot et une chambre ayant des formes adaptées à accueillir la pièce à grenailler ; ^ ladite chambre ayant au moins une section de forme 15 correspondante à au moins une section dudit capot ; ^ deux protecteurs latéraux montés sur la pièce à grenailler et comportant un degré de liberté vis-à-vis de la chambre et du capot. Le capot, la chambre et les deux protecteurs latéraux forment un 20 coffrage assurant l'étanchéité de la grenaille, ledit coffrage comportant une fenêtre de projection de la grenaille dont la surface correspond à une portion d'une surface de la chambre. Selon un mode de réalisation, au moins protecteur latéral comporte une extension radiale pour limiter les frottements générés lors de la rotation 25 de la pièce à grenailler avec les parois de la chambre et/ou du capot. Selon un mode de réalisation, la chambre comporte un système centreur destiné à garantir le centrage de la chambre par rapport à l'axe de rotation de la pièce à grenailler ou d'au moins un protecteur. Selon un mode de réalisation, au moins un protecteur latéral 30 comporte une extension longitudinale permettant d'offrir une surface d'appui avec le système centreur lors du montage du coffrage autour de la pièce à grenailler. Selon un mode de réalisation, le système centreur comprend une portion adaptée à supporter une partie de la surface d'appui d'un protecteur 35 latéral lors d'une opération de centrage et un moyen permettant de rendre 3046098 3 amovible cette portion pour libérer le contact entre ladite portion du système centreur et la partie de la surface d'appui du protecteur latéral après l'opération de centrage. Selon un mode de réalisation, la chambre comprend au moins un s élément de protection assurant l'arrêt de la course d'une grenaille, ledit élément de protection comportant une forme semi-ouverte pour former un premier espace dans lequel la pièce en rotation circule librement et un second espace de blocage maintenu sur les parois intérieurs de la chambre. Selon un mode de réalisation, chaque élément de protection 10 comporte une forme en « U » ou en « V ». Selon un mode de réalisation, la chambre comprend deux premiers dispositifs de maintien coopérant pour être fixés avec deux seconds dispositifs de maintien du capot. 15 Un autre objet de l'invention concerne un procédé de montage d'un coffrage formant une protection d'une pièce mécanique ayant un axe de révolution destinée à subir une opération de grenaillage, et comprenant les étapes suivantes : ^ montage et fixation de deux protecteurs latéraux de part et d'autre 20 de la pièce à grenailler comportant un axe de révolution ; ^ Insertion de la pièce à grenailler munie de ses deux protecteurs latéraux rendus solidaires de ladite pièce dans une chambre ; ^ Centrage de la pièce à grenailler munie de ses deux protecteurs latéraux vis-à-vis de la chambre au moyen d'un système centreur; 25 ^ Montage du capot sur la chambre à partir de dispositifs de maintien réalisant un contact solidarisant la chambre avec le capot. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape de centrage comprend les sous-étapes suivantes : 30 ^ réglage d'un premier positionnement du système centreur vis-à-vis de l'axe de révolution de la pièce à grenailler ; ^ mise en contact d'une partie d'une surface d'appui d'un protecteur latéral avec une portion du système centreur lorsque la pièce à grenailler est insérée dans la chambre; 3046098 4 ^ réglage d'un second positionnement du système centreur vis-à-vis de l'axe de révolution de la pièce à grenailler de manière à ce que le système centreur ne soit plus en contact avec le protecteur latéral. 5 BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : ^ figures 1A, 1B, 1C : des vues en perspectives des différents io éléments d'un dispositif protecteur de l'invention ; ^ figures 2A, 2B : un exemple de chambre formant un élément de protection selon le protecteur de l'invention ; ^ figures 3A, 3B, 3C, 3D : les principales étapes du montage d'une pièce à grenailler dans un coffrage de protection de l'invention ; 15 ^ figures 4A, 4B, 4C : différentes vues du montage notamment au niveau de la jonction entre les protecteurs latéraux en mouvement et la chambre fixe du coffrage de protection de la pièce à grenailler. DESCRIPTION 20 Selon un mode de réalisation, la pièce à grenailler 3 est un disque à aubages monobloc. L'invention s'applique à d'autres types de pièces à grenailler dont notamment des pièces ayant une symétrique de révolution ou ayant une géométrie s'inscrivant dans une forme cylindrique. 25 La figure 1A représente une telle pièce 3 à laquelle deux protecteurs latéraux 41, 42 ont été montés de part et d'autre de ses faces latérales. Les protecteurs latéraux 41, 42 sont conçus de sorte à être maintenus solidaires de la pièce à grenailler 3. A cette fin, il comporte le même axe de révolution 44 que la pièce à grenailler 3. 30 Un premier protecteur latéral 41 comprend une extension radiale 411 permettant d'éviter un contact entre la pièce à grenailler 3 et la chambre 2 de la figure 1 B. Le premier dispositif latéral 41 comprend également une extension longitudinale 410 qui s'étend selon la direction de l'axe de rotation 44. L'extension longitudinale 410 permet d'assurer un contact lors du montage 35 avec un système centreur 27 de la chambre 2 représenté à la figure 1 B. 3046098 5 Un second dispositif 42 permet de protéger l'autre face de la pièce à grenailler 3. Ce second dispositif 42 peut être muni également d'une extension radiale 421 visant à protéger l'autre face de la pièce 3 des frottements avec la chambre 2. 5 La figure 1B représente une vue en perspective de la chambre 2 de l'invention. Selon un mode de réalisation, la chambre 2 a une forme générale sensiblement parallélépipédique comportant sur sa partie supérieure dans la 10 section plane 201 une ouverture permettant d'y insérer partiellement la pièce à grenailler 3. La chambre 2 comprend deux faces latérales 22 parallèles au plan moyen de la pièce à grenailler 3, ledit plan moyen étant perpendiculaire à l'axe de révolution 44 de la pièce à grenailler 3. Les faces parallèles 22 15 comprennent des ouvertures latérales 22A, ou des échancrures 22A, adaptées à coopérer avec la forme des dispositifs protecteurs latéraux 41, 42. Préférentiellement, ces ouvertures latérales ont un profil circulaire, un profil semi-circulaire ou encore un profil correspondant à une portion d'arc de cercle selon la position de la section de coupe 201 de la chambre 2. 20 En outre, la chambre 2 comprend une ouverture 230 d'une paroi inférieure 23 plane ou s'inscrivant sensiblement dans une surface plane. Les dimensions de l'ouverture 230 sont plus petites que la paroi 23 de sorte à former une fenêtre de la paroi 23. Selon un mode de réalisation, la forme de 25 la fenêtre 230 est rectangulaire. Selon d'autres modes de réalisation, la fenêtre 230 peut avoir une forme de parallélogramme, de triangle ou d'ovale telle qu'une ellipse ou une surface circulaire. La chambre 2 comprend des parois 21 agencées entre les faces 30 latérales parallèles 22 entre elles. Une première fonction des parois 21 est d'éviter la dispersion des grenailles projetées au sein de la chambre 2. En outre, une seconde fonction des parois 21 est de servir de support à des éléments de protection 26 ayant une forme en « U » ou en « V » 35 permettant de limiter les trajectoires des grenailles à l'intérieur de la chambre 3046098 6 2. La chambre 2 comprend au moins un élément de protection 26 assurant l'arrêt de la course d'une grenaille, ledit élément de protection 26 comportant une forme semi-ouverte pour former un premier espace dans lequel la pièce en rotation circule librement et un second espace de blocage maintenu sur les 5 parois intérieurs de la chambre 2 Certaines parois 21 sont perpendiculaires à la paroi 23 inférieure et d'autres parois 21 sont orientées selon un angle prédéfini avec la paroi 23 inférieure. La disposition des parois 23 est conçue de sorte à : ^ optimiser le confinement de la pièce à grenailler 3 dans la 10 chambre 2 et ; ^ offrir une surface de support préférentiellement perpendiculaire aux éléments de protection 26 pour optimiser l'interception de leur trajectoire. L'agencement entre les parois 21 et les éléments de protection 26 15 est prévu avec un décalage supérieur à la taille des billes pour éviter de créer des zones de rétention de billes ou grenailles. Ainsi, le flux des billes est assuré Par ailleurs, les parois 21 permettent également d'offrir un rebord de soutien à des premiers dispositifs de maintien 24 destinés à coopérer avec 20 des seconds dispositifs de maintien 11 d'un capot 1, tel que celui représenté à la figure 1C. La chambre 2 comprend un système centreur 27. Selon un mode de réalisation, le système centreur 27 est fixé sur une des faces latérales 22 25 de la chambre 2 à proximité de l'ouverture latérale circulaire 22A, ou semi- circulaire. Avantageusement, le système centreur 27 comprend une portion supérieure dont le profil qui est destinée à recevoir une partie de l'extension longitudinale 410 d'un protecteur latéral 41 lors de son montage dans la chambre 2. Selon un mode de réalisation, le profil de la partie supérieure du 30 système centreur 27 est une portion de cylindre. Le système centreur 27 comprend un élément de positionnement rendant ledit système amovible pour le déplacer selon un axe. Selon un mode de réalisation, l'élément de positionnement est une vis papillon. Lorsque cette dernière est desserrée, le système centreur 27 se déplace dans la direction de 35 l'ouverture 23 de la chambre ou dans la direction opposée à l'ouverture 22A. 3046098 7 Ce déplacement perpendiculairement à l'axe de révolution 44 permet de centrer la pièce à grenailler 3 lors du montage de ladite pièce dans la chambre 2. Dans un premier temps, le système centreur 27 est maintenu dans une position pour recevoir le protecteur latéral 41 et le supporter. Puis dans un 5 second temps, le système centreur 27 est abaissé laissant libre la rotation du protecteur 41 entrainé par la rotation de la pièce à grenailler 3. La figure 1C représente un capot 1 comprenant deux faces parallèles 12 formant chacune une portion de disque creux, c'est-à-dire pourvu 10 d'une ouverture ou échancrure 12A sensiblement complémentaire de l'ouverture 22A de la face latérale 22 correspondante. Le capot 1 comprend une section inférieure comprise dans un plan de section 101. La section inférieure du capot 1 est adaptée à coopérer avec la surface supérieure de la chambre 2 grâce à des dispositifs de maintien 11. Lorsque la pièce à grenailler 15 3 est intégrée dans la chambre 2 et centrée par rapport à la chambre 2, le capot 1 est fixé à la chambre au moyen de dispositifs de maintien 11. Ces derniers dispositifs 11 comportent une interface plane coopérant avec les dispositifs de maintien 24 de la chambre 2. Selon un mode de réalisation, des écrous moletés 25, également 20 désignés par « poignets en étoile » 25, sont utilisés pour fixer les dispositifs de maintien 11 et 24 ensembles de sorte à rendre la chambre 2 solidaire du capot 1. L'ensemble formé de la chambre 2, du capot 1 et des protecteurs latéraux 41, 42 forme alors un coffrage de protection de la pièce à grenailler 3. 25 La figure 2A illustre une vue en perspective d'une pièce à grenailler 3 à laquelle ont été fixés deux protecteurs latéraux 41, 42. La fixation entre la pièce à grenailler 3 et les protecteurs latéraux 41, 42 peut être assurée au moyen de systèmes vis-écrous. Selon un mode de réalisation, les protecteurs latéraux 41, 42 forment un volume plein s'étendant dans la portion centrale de 30 la pièce 3 à grenailler. Lorsque la pièce 3 à grenailler comporte un bâti central pour fixer des aubes, le protecteur latéral peut avoir un profil adapté à coopérer avec ce dernier bâti. Un tel bâti n'est pas représenté sur les figures. La figure 2B représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel un conduit 28 est fixé à la fenêtre de projection 230. Le conduit 28 35 permet d'acheminer des grenailles depuis un dispositif approprié non 3046098 8 représenté sur les figures vers la pièce 3 tout en limitant la course des projectiles sur des zones adjacentes à la fenêtre de projection 230. Par ailleurs, le conduit 28 permet de récupérer de manière canalisée les grenailles retombant après avoir été projetées. Cela permet notamment de limiter le 5 gaspillage et de récupérer un maximum de grenailles après l'opération de grenaillage. Les figures 3A à 3D représentent l'ensemble des éléments à différents stade du procédé de montage de l'invention du coffrage de 10 protection autour de la pièce à grenailler 3. Un mode de réalisation d'un tel procédé est décrit ci-après. Selon une première étape représentée à la figure 2A et 3A, les protecteurs latéraux 41, 42 sont positionnés de part et d'autre de la pièce à grenailler 3. Les protecteurs latéraux 41, 42 sont montes centrés autour de 15 l'axe de révolution 44 de la pièce 3. Les protecteurs latéraux 41, 42 peuvent être montés successivement ou en même temps de part et d'autre de la pièce 3. Ainsi, les protecteurs latéraux 41, 42 partagent le même axe de révolution 44 que la pièce à grenailler 3 après leur montage et leur fixation sur chaque côté de la pièce à grenailler 3. Dans cette première étape, les protecteurs 20 latéraux 41, 42 sont fixés à la pièce 3. La chambre 2 est alors positionnée sensiblement dans le même plan que la pièce à grenailler 3 pour faciliter son insertion. A cet effet, la chambre 2 peut être levée au moyen d'un plateau de levage. 25 La figure 3B représente la pièce à grenailler 3 munie de ses protecteurs latéraux 41, 42 et positionnée dans la chambre 2. Le positionnement est effectué par un actionnement, tel qu'un levage, du système centreur 27 en direction du et jusqu'au contact avec le protecteur latéral adjacent 41. 30 A cet effet, le protecteur latéral 41 comporte une extension longitudinale 410 pour former une surface d'appui avec le système de centrale. Lorsque le système centreur 27 est en contact, alors la position de la chambre 2 est fixée, par exemple, en verrouillant la hauteur d'un plateau sur lequel elle est montée. La position de la pièce 3 est également fixée après la précédente 35 mise en contact. 3046098 9 Lorsque la pièce 3 et les protecteurs latéraux 41, 42 sont centrés vis-à-vis de la chambre 2, le système centreur 27 est libéré par exemple au moyen d'une vis papillon qui permet de rendre amovible la portion du système centreur 27 en contact avec le protecteur 41. La figure 3C représente cette 5 étape dans laquelle le système centreur 27 n'est alors plus en contact avec le protecteur 41, ce dernier ayant effectué un mouvement de translation 30 tendant à l'éloigner du protecteur adjacent. Ainsi, on effectue les étapes : ^ de réglage un premier positionnement du système de centrage 10 27 vis-à-vis de l'axe de révolution de la pièce à grenailler ; ^ de mise en contact d'une partie d'une surface d'appui d'un protecteur latéral 41 avec une portion du système de centrage 27 lorsque la pièce à grenailler est insérée dans la chambre 2; ^ de réglage d'un second positionnement du système de centrage 15 27 vis-à-vis de l'axe de révolution de la pièce à grenailler de manière à ce que le système de centrage 27 ne soit plus en contact avec le protecteur latéral 41. Une dernière étape est représentée à la figure 3D dans laquelle le 20 capot 1 est positionné sur la chambre 2 au moyen des dispositifs de maintien 24 de la chambre 2 et des dispositifs de maintien 11 du capot 1. Le maintien entre le capot 1 et la chambre 2 est garanti par un dispositif de fixation tel que des écrous moletés 25 représentées à la figure 2B. Ces derniers assurent le maintien d'un contact plan entre les dispositifs de maintien 11 et 24. 25 Le protecteur et le procédé de montage de l'invention assurent une protection de zones intérieures du coffrage et de la pièce 3 que l'on ne souhaite pas être affectées par l'opération de grenaillage, notamment grâce à la présence de protecteurs latéraux 41, 42 et d'éléments de protection 26. Un 30 avantage est de limiter le débordement de grenailles et la perte de ces dernières. Enfin, le protecteur de l'invention et le procédé de montage de l'invention permettent de réaliser un centrage d'une part des protecteurs latéraux 41, 42 et de la pièce à grenailler 3 avec d'autre part la chambre 2 et le capot 1. Ce centrage permet de limiter les frottements entre la pièce à 3046098 -10- grenailler 3 et les éléments protecteurs. En conséquence, il en résulte une diminution des dégradations de la pièce à grenailler 3. En outre, le centrage permet un gain de temps dans l'opération de montage de la pièce dans son coffrage de protection. 5 Les figures 4A, 4B et 4C permettent de représenter, en vue de coupe, l'agencement des protecteurs 41, 42 dans le coffrage de protection de l'invention entourant la pièce à grenailler 3. La zone 50 permet de représenter les extensions radiales 411 des to protecteurs latéraux 41, 42 qui s'étendent entre la pièce à grenailler 3 et la chambre 2 et le capot 1. Ces extensions 411 permettent d'assurer une étanchéité de la grenaille pendant l'opération de grenaillage de la pièce 3. En outre, ces extensions 411 permettent d'éviter de générer des rayures sur des zones de la pièce 3 en rotation vis-à-vis de la chambre 2 ou 15 du capot 1 qui sont fixes. L'invention s'applique avantageusement lors d'une opération de grenaillage ultrasonique. REVENDICATIONS1. Protecteur pour une pièce à grenailler (3) comportant un axe de révolution, caractérisé en ce que ledit protecteur comporte : ^ un capot (1) et une chambre (2) ayant des formes adaptées à accueillir la pièce à grenailler (3) ; ^ ladite chambre (2) ayant au moins une section (201) de forme correspondante à au moins une section (101) dudit capot (1) ; ^ deux protecteurs latéraux (41, 42) montés sur la pièce à grenailler (3) et comportant un degré de liberté vis-à-vis de la chambre (2) et du capot (1), le capot (1), la chambre (2) et les deux protecteurs latéraux (41, 42) formant un coffrage assurant l'étanchéité de la grenaille, ledit coffrage comportant une fenêtre de projection (230) de la grenaille dont la surface correspond à une portion d'une surface (23) de la chambre (2).2. 3. 4. 5. Protecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins protecteur latéral (41) comporte une extension radiale (411) pour limiter les frottements générés lors de la rotation de la pièce à grenailler (3) avec les parois de la chambre (2) et/ou du capot (1). Protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la chambre (2) comporte un système centreur (27) destiné à garantir le centrage de la chambre (2) par rapport à l'axe de rotation (44) de la pièce à grenailler (3) ou d'au moins un protecteur (41, 42). Protecteur selon les revendications 3, caractérisé en ce qu'au moins un protecteur latéral (41) comporte une extension longitudinale (410) permettant d'offrir une surface d'appui avec le système centreur (27) lors du montage du coffrage autour de la pièce à grenailler (3). Protecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le système centreur (27) comprend une portion adaptée à supporter une partie de la surface d'appui d'un protecteur latéral (41) lors d'une opération de centrage et un moyen permettant de rendre 3046098 -12- amovible cette portion pour libérer le contact entre ladite portion du système centreur (27) et la partie de la surface d'appui du protecteur latéral (41) après l'opération de centrage. Protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chambre (2) comprend au moins un élément de protection (26) assurant l'arrêt de la course d'une grenaille, ledit élément de protection (26) comportant une forme semi-ouverte pour former un premier espace dans lequel la pièce en rotation circule librement et un second espace de blocage maintenu sur les parois intérieurs de la chambre (2). Protecteur selon les revendications 6, caractérisé en ce que chaque élément de protection (26) comporte une forme en « U » ou en « V ». Protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la chambre (2) comprend deux premiers dispositifs de maintien (25) coopérant pour être fixés avec deux seconds dispositifs de maintien (11) du capot (1). Procédé de montage d'un coffrage formant une protection d'une pièce (3) mécanique ayant un axe de révolution (44) destinée à subir une opération de grenaillage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 25 ^ montage et fixation de deux protecteurs latéraux (41, 42) de part et d'autre de la pièce à grenailler (3) comportant un axe de révolution (44) ; ^ Insertion de la pièce à grenailler (3) munie de ses deux protecteurs latéraux (41, 42) rendus solidaires de ladite pièce (3) dans une 30 chambre (2) ; ^ Centrage de la pièce à grenailler (3) munie de ses deux protecteurs latéraux (41, 42) vis-à-vis de la chambre (2) au moyen d'un système centreur (27) ; ^ Montage du capot (1) sur la chambre (2) à partir de dispositifs de 35 maintien (11, 24) réalisant un contact solidarisant la chambre (2) avec le capot (1). 5 6. 10 7. 15 8. 20 9. 3046098 -13 10. Procédé de montage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de centrage comprend les sous-étapes suivantes : ^ réglage d'un premier positionnement du système centreur (27) vis- 5 à-vis de l'axe de révolution de la pièce à grenailler ; ^ mise en contact d'une partie d'une surface d'appui d'un protecteur latéral (41) avec une portion du système centreur (27) lorsque la pièce à grenailler est insérée dans la chambre (2) ; ^ réglage d'un second positionnement du système centreur (27) vis- 10 à-vis de l'axe de révolution de la pièce à grenailler de manière à ce que le système centreur (27) ne soit plus en contact avec le protecteur latéral (41). 15