Appareil pour engendrer un courant de gaz chargé de matière abrasive La présente invention a pour objet un appareil pour engendrer un courant de gaz chargé de matière abrasive.
De tels appareils sont utilisés par exemple dans l'in dustrie lors d'usinages au moyen de jets de gaz chargés d'abrasifs ou dans l'art dentaire.
Ils comprennent une chambre de stockage, de faible capacité, dans. laquelle la matière pulvérulente est placée, et à partir de laquelle elle est conduite dans une chambre mélangeuse dans laquelle est admis un gaz sous pression. Dans certains cas, la chambre mélangeuse est mise en vibration pour faciliter l'admission de la matière abra sive provenant de la chambre de stockage, et la pression dans ces deux chambres est égalisée de manière à stabi liser la vitesse d'admission de la matière abrasive dans la chambre mélangeuse.
L'utilisation de tels appareils distributeurs dans l'in- dustire est peu satisfaisante du fait que la chambre de stockage est relativement rapidement épuisée en raison <I>de sa</I> faible capacité, la consommation de matière abra sive étant très supérieure à ce qu'elle est dans l'art den taire, de même que les particules de la matière employée sont de beaucoup plus grande dimension.
Les chambres usuelles de tockage n'ont, dès lors, pas une capacité suf fisante pour permettre un emploi industriel, il manque également une installation permettant l'emploi de ma tières abrasives dont les particules aient une large gamme de dimensions.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
L'appareil suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend un réservoir principal dont la partie inférieure présente une sortie, un réservoir auxiliaire pour la matière abrasive, un conduit pour conduire la matière abrasive du réservoir auxiliaire dans le réservoir princi pal, un organe coopérant avec le conduit pour maintenir un niveau constant de matière abrasive dans le réser- voir principal, une admission du gaz sous pression, un distributeur d'un mélange de gaz sous pression et de matière abrasive, une chambre mélangeuse en communi cation avec la sortie du réservoir principal et avec l'ad mission de gaz, cette chambre mélangeuse étant destinée à mélanger le gaz sous pression et la matière abrasive et à fournir le mélange au distributeur,
et un vibreur imprimant des vibrations au réservoir principal, le tout étant agencé de telle manière que la vibration du réser voir principal et le maintien de la matière abrasive à un niveau constant dans ce réservoir principal assurent l'admission, à débit uniforme, de la matière abrasive à la chambre mélangeuse.
Le dessin représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation, avec coupe par tielle, d'une partie d'un appareil distributeur, cette figure représentant un réservoir auxiliaire monté au-dessus d'un réservoir principal, ainsi qu'un conduit entre ces deux réservoirs.
La fig. 2 est une vue partielle en plan du réservoir auxiliaire et de son dispositif de fermeture d'extrémité. La fig. 3 est une vue à plus grande échelle suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la fi-. 3.
La fig. 5 est une vue en perspective éclatée de plu sieurs des éléments constitutifs du réservoir principal de stockage, et représente en outre un couvercle et un joint de fermeture du réservoir principal.
La fig. 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la fig. 1, et la fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 d<B>e</B> la fig. 6.
A la fig. 1, l'appareil distributeur 10 comprend un réservoir principal 11, un réservoir auxiliaire 12 et un conduit flexible 13 entre les réservoirs 11 et 12. Le réservoir 11 (fig. 1, 3 et 5) comprend une enve loppe cylindrique 14 présentant une extrémité supérieure 15 filetée extérieurement et plusieurs brides de fixation identiques percées 16. Les brides de fixation 16 permet tent de fixer le réservoir 11 sur un vibreur usuel 17 (fig. 1).
Une chambre mélangeuse 18 est ménagée dans l'extrémité inférieure de l'enveloppe 14 du réservoir par une partie 20, percée axialement, et par une partie tarau dée 21.
Une plaque percée 25 est fixée par un organe de maintien 19 vissé dans la partie taraudée 20 de la cham bre mélangeuse 18. Une garniture annulaire d'étanchéité 29 est interposée entre le bord inférieur de la plaque 25 et l'organe de maintien 19. La plaque percée 25 présente une paroi d'extrémité 26 (fi-. 3 et 5) et une jupe péri phérique 27 qui en est solidaire, présentant une ouver ture radiale en alignement axial avec un canal 30 (fi-. 3) ménagée dans l'enveloppe 14 et communiquant avec l'extérieur. Ce canal 30 est relié, par une conduite flexi ble 31 (fig. 1) munie d'une vanne à pincement 52,à une buse 32.
Un passage similaire 22, ménagé dans la paroi 27, est en alignement axial avec un canal 39 (fig. 4 ou vrant vers l'extérieur de l'enveloppe 14. Ce canal 39 est relié, par un conduit flexible 28, à une source de gaz sous haute pression 24, telle que de l'air sous pression. Plu sieurs ouvertures 33 (fig. 5) sont ménagées dans la paroi terminale 26 de la plaque 25. Dans l'exemple représenté, la paroi 26 est percée de huit ouvertures, mais leur nom bre pourra être plus ou moins élevé.
Des plots de carbure 34 (fig. 3 et 5) sont engagés dans les ouvertures 33 et sont fixés dans celles-ci par soudage. Chacun des plots 34 présente une ouverture axiale 35 (fig. 3 et 4) qui met la chambre intérieure 36 de l'enveloppe 14 en communication avec la chambre mélangeuse 18, d'une manière clairement illustrée dans la fig. 3. La plaque percée 25 comprend en outre une ouverture axiale 37 et un collet annulaire 38, dirigé vers le haut.
Une vanne 40 pour le réglage de la vitesse de la matière abrasive venant du réservoir auxiliaire 12 à tra vers la conduite 13, en direction du réservoir 11, est placée dans la chambre intérieure 36 de l'enveloppe 14 entre la plaque percée 25 et le dispositif de couvercle 41 du réser voir principal 11. Cette vanne 40 comprend un étran gleur 42 et un tube d'alimentation 43. L'étrangleur 42 est cylindrique en section transversale et comprend une partie terminale supérieure fermée 44, conique, et un perçage axial 45. L'étrangleur 42 est placé dans le collet axial 38 de la plaque percée 25 et est fixé dans celui-ci par soudage.
Une ouverture 46 (fig. 5) est ménagée dans l'étrangleur 42 et un tube 47, sensiblement en forme de L. est fixé dans l'ouverture 46. Le tube 47 est dirigé vers le haut, tel que représenté à la. fig. 3, vers le dispositif de fermeture 41, et se termine près de celui- ci en un point situé au-dessus du niveau normal de la matière abrasive (non représentée) à l'intérieur 36 du réservoir 11.
Une partie terminale supérieure du tube d'alimenta tion 43 est engagée dans un collet axial 48 du dispositif de fermeture 41, dans lequel elle est fixée. Dans la posi tion assemblée de l'étrangleur 42 et du tube d'alimenta tion 43 (fig. 3), la partie terminale conique 44 de l'étran- aleur 42 est partiellement engagée dans l'extrémité infé- rieure du tube d'alimentation 43 pour former avec lui un orifice annulaire de distribution 50.
Le dispositif 41 comprend une paroi terminale circulaire 51 (fig. 3 et 5), percée d'un trou taraudé 52, qui présente un collet axial dirigé vers le haut 54, taraudé intérieurement. Une par tie terminale inférieure 55, filetée, du conduit flexible 13, est vissée dans un collet taraudé 54 comme le représente la fig. 3. Un raccord 56 (fig. 1) est vissée dans le collet taraudé 53 de la paroi terminale 51. Ce raccord 56 est relié à un tube d'équilibrage de pression 57 (fi-.<B>1)</B> qui équilibre la pression dans les réservoirs 11 et 12 d'une façon qui sera décrite ci-après.
Une garniture d'étanchéité annulaire 60 (fig. 3 et 5) entoure une nervure circulaire 61 (fig. 3). La garniture d'étanchéité 60 joint de façon étanche avec le rebord de la partie terminale supérieure filetée 15 de l'enveloppe 14. Une bague de blocage et de réglage 62, présentant un épaulement radial dirigé vers l'intérieur 63 et une jupe inférieure taraudée 64 (fig. 3). est vissée sur l'enveloppe 14 (fig. 3). La bague 62 est représentée serrée sur l'extré mité filetée 15 de l'enveloppe 14.
Dans cette position de la bague 62, la dimension de l'ouverture de distribution 50 ménagée entre la partie terminale 44 de l'étrangleur 42 et le tube d'alimentation 43, est de dimension mini mum. Cependant, en dévissant la bague 62, on accroît la dimension de l'ouverture de distribution 50. Pour de petits réglages de l'ouverture de distribution 50, l'élastici té naturelle de la garniture d'étanchéité 60 l'amène à reprendre sa forme lorsque la bague 62 est légèrement dévissée, ce qui maintient fermé de façon relativement étanche l'intérieur 36 de l'enveloppe 14. Cependant, si la dimension de l'ouverture 50 doit être augmentée d'une valeur importante, la garniture d'étanchéité 60 peut être remplacée par une garniture similaire, mais de plus gran de longueur.
Le réservoir auxiliaire 12 comprend une enveloppe 65 limitant une chambre intérieure 66. L'enveloppe 65 comprend une extrémité supérieure 67, filetée extérieure ment, et une extrémité inférieure 68, conique (fig. 1), se terminant par une bride de fixation 70 dirigée vers l'exté rieur. Cette bride 70 est fixée, par plusieurs écrous et boulons 71, à une plaque supérieure 72 d'un bâti 73. Une partie terminale supérieure 74, filetée extérieurement, du conduit flexible 13, passe dans l'ouverture 75 (fig. 1) de la plaque supérieure 72 et est fixée dans un taraudage intérieur de la partie terminale de l'extrémité inférieure 68 de l'enveloppe 65.
De cette manière, de la matière abrasive se trouvant dans le réservoir auxiliaire peut s'écouler librement, par gravité et sous l'effet de la vibra tion du vibreur 17, de l'intérieur 66 du réservoir auxi liaire 12, par le canal 13, le tube d'alimentation 43 (fig. 3) et l'orifice annulaire de distribution 50, dans l'espace intérieur 36 du réservoir principal 11.
La partie terminale supérieure du réservoir auxili aire 12 est fermée par un dispositif de fermeture 76 apparaissant le mieux aux fi-. 6 et 7. Ce dispositif de fermeture 76 comprend une plaque circulaire de ferme ture 77, présentant une ouverture axiale 78 partiellement limitée par un rebord 80. Une garniture d'étanchéité 81 (fig. 6) entoure le rebord 80 et est fixé à celui-ci par un collier de fixation 82 fixé sur la face inférieure de la plaque 77 par plusieurs vis 83. Deux oreilles percées 84 (fig. 7) prolongent le collier 82, en direction du bas, vers l'intérieur de l'enveloppe auxiliaire 65.
Une trappe de fermeture 85 est pivotée sur les oreilles 84 au moyen d'une cheville 86 passant dans des ouvertures (non repré- sentées) des oreilles 84 et dans des ouvertures de deux bras 87 de la porte 85. Un ressort 88 est enroulé autour de la cheville 86 et sa partie 90 prend appui sur la trappe 85 pour la solliciter normalement en position fermée, en contact étanche avec la garniture d'étanchéité 81 (fig. 6).
Une garniture circulaire d'étanchéité 92, sensiblement identique à la garniture d'étanchéité 60 de la fig. 3, est fixée autour d'une nervure 91 de la paroi d'extrémité 77 du dispositif de fermeture 76. La garniture d'étanchéité 92 prend normalement appui sur une nervure supérieure de l'extrémité filetée 67 du réservoir auxiliaire 12. Une bague de blocage 93, présentant un épaulement intérieur radial 94 et une jupe inférieure taraudée 95, presse la garniture d'étanchéité 92 en contact étanche avec le bord supérieur de l'enveloppe 65.
Un raccord en T 96 (fig. 1 et 6) est vissé dans un perçage taraudé de la paroi terminale 77 du dispositif de fermeture 76. Le tube d'équilibrage de pression 57 (fig. 1) est relié au raccord 96 alors qu'un tube similaire 97 (fig. 1) est branché entre le raccord 96 et une soupape d'écoulement, non représentée.
Une opération typique de l'installation 10 sera décrite ci-après en se référant particulièrement à la fi-. 1.
Il est admis, pour la clarté de l'exposé, que le réser voir auxiliaire 12, la conduite flexible 13, le tube d'ali mentation 43 et le réservoir principal 11 ont été remplis de matière abrasive introduite par la porte en forme de trappe 85 du réservoir auxiliaire 12. Le niveau de la matière abrasive dans le réservoir 11 correspond à celui de l'ouverture de distribution 50. Une zone non remplie est ménagée dans le réservoir auxiliaire 12 adjacent à la plaque terminale 77, pour permettre l'ouverture et la fermeture de la trappe 85. Du gaz sous pression, pro venant de la source 24, est alors introduit par le conduit 23, le canal 39 et le passage 22, dans la chambre mélan geuse 18 et, vers le haut, par le passage 45 de l'étrangleur 42 et le tube 47 à l'intérieur du réservoir 11.
Le gaz passe de l'intérieur 36 du réservoir 11 vers l'intérieur du réser voir auxiliaire 12 par le raccord 56, le tube d'équilibrage de la pression 57 et le raccord en T 96, pour égaliser ou équilibrer la pression dans chacun des réservoirs 11 et 12. La pression du gaz dans le réservoir auxiliaire 12 augmente la pression de la trappe 85 contre la garniture d'étanchéité 81, (fig. 6 et empêche la fuite de gaz par l'ouverture 78 du dispositif de fermeture 76. Cette même pression dans les réservoirs 11 et 12 est transmise par le conduit 97 à une soupape de sortie spéciale, non repré sentée, qui permet de faire tomber la pression lorsqu'il s'agit de compléter la réserve de poudre, lorsque c'est nécessaire.
Le gaz sous pression quitte la source 24 et parvient dans la chambre mélangeuse 18 par le conduit 23, le canal 39 et le passage 22 (fig. 3. En même temps que le gaz pénètre dans la chambre mélangeuse 18, les parti cules abrasives tombent par les ouvertures 35 ménagées dans les plots 34 de la plaque percée 25, en raison des vibrations du réservoir 11 produites par le vibreur 17. Les particules abrasives sont entraînées et mélangées avec le gaz dans la chambre mélangeuse 18 et ce mélange est distribué hors de la chambre mélangeuse par le canal 28 ménagé dans la plaque percée 25 (fig. 3), le passage 30 de l'enveloppe 14, le conduit 31, la vanne à pincement 52 et la buse 32.
Cette buse 32 est manuellement ou auto matiquement guidée pour produire l'enlèvement de ma tière recherché. Pendant l'opération d'enlèvement de matière, qui peut durer relativement longtemps, la matière abrasive prélevée du réservoir 11 à travers la chambre mélangeuse 18 est remplacée par une quantité exactement identique de poudre abrasive qui est introduite à l'intérieur 36 du réservoir 11 par l'orifice annulaire de distribution 50 (fig. 3).
Comme cela a été noté précédemment, la dimen sion de l'orifice de distribution 50 détermine la vitesse à laquelle la matière abrasive passe du réservoir auxiliaire 12 au réservoir 11 et permet ainsi d'effectuer un réglage direct de la vitesse à laquelle la matière abrasive coule dans la chambre mélangeuse 18 et vers l'extérieur, par la buse 32. La vitesse d'alimentatation en matière abra sive est réglée, comme cela a été noté ci-dessus, par la distance à laquelle se trouve le tube d'alimentation 33 de la portion conique 44 de l'étrangelement 45 et est déterminé par le siège du collet 62 sur la partie termi nale 15 de l'enveloppe 14.
La dimension de l'orifice annulaire de distribution 50 (pas moins de 1/100 de mm) et les vibrations du vibreur 17 assurent le flux constant. uniforme et contrôlé, de la matière abrasive du réservoir auxiliaire 12 vers la chambre mélangeuse 18 jusqu'à ce que l'opération d'enlèvement de matière soit achevée et/ ou que la matière abrasive en réserve dans l'installation 10 soit épuisée.
En variante, la vanne 40 ne doit pas être nécessaire ment constituée par un étrangleur 42 logé à l'intérieur d'un tube d'alimentation 43, mais peut être d'une cons truction semblable à celle accomplissant la fonction d'une alimentation contrôlée. Par exemple, l'extrémité du tube 43 adjacente à l'extrémité inférieure du réservoir 11 peut être pliée et dirigée vers la paroi intérieure de l'espace intérieur 36 de l'enveloppe 14, et, dans cette position pliée, la partie la plus inférieure du tube 43 et la paroi de l'enveloppe 14 peuvent former une ouverture de dis tribution semblable à l'ouverture de distribution 50.
Dans une autre variante, la partie la plus inférieure du tube d'alimentation 43 peut être aplatie pour former une ouverture allongée étroite, écrasée; de même le tube d'alimentation 43 peut être aplati de façon similaire, sur une partie de sa longueur, et agir tel un dispositif de mesure ou de contrôle du flux de la matière abrasive du réservoir auxiliaire 12 vers le réservoir<B>Il.</B>