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PROCEDE DE NETTOYAGE PAR PROJECTION DE PARTICULES
ET APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention s'inscrit dans le domaine du nettoyage de surfaces par projection de granules de matière et elle concerne un procédé de nettoyage par projections perfectionné ainsi qu'un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Un procédé connu pour nettoyer des surfaces consiste à projeter des particules solides de C02 (neige carbonique cristallisée) soit sous forme pellets, soit sous forme de cristaux provenant du grattage ou de l'écrasement de blocs de C02 solide. Les particules sont projetées soit mécaniquement par force centrifuge, soit pneumatiquement dans un flux d'air comprimé.
Cette technique est illustrée par exemple par les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 4.038. 786, 4.389. 820 (Fong), 4.744. 181 (Moore), 5.071. 289, 5.288. 028 (Spivak), 5.203. 794 (Stratford), 4.707. 951 (Gilbot), 4.965. 968 (Kelsall), 5.520. 572 (Opel et al).
La technique de projection de particules de C02 est un procédé de nettoyage à sec, inoffensif pour les machines et respectueux de l'environnement naturel, puisqu'il n'utilise ni solvants, ni agent de nettoyage et que le C02 sublime après impact. Cette technique est capable d'enlever toutes sortes de résidus tels que chimiques, de production, adhésifs,
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peintures, etc... sur de nombreux matériaux : matière plastique, béton, métaux, verre, bois et autres composites et elle trouve son application dans de nombreux secteurs industriels : chimique, alimentaire, matières plastiques, pneumatique, automobile, électronique, aéronautique, imprimerie, nucléaire, pharmaceutique, rénovation de machines et bâtiments, entretien général, etc.
La projection de particules de C02 sur les surfaces à nettoyer fragilise la couche de salissure en alliant choc thermique important, grande variation de volume et faible choc mécanique. Il y a donc peu de risques de détérioration des surfaces traitées. De plus, comme ce procédé ne laisse aucun résidus provenant des particules de C02, il est tout indiqué pour le nettoyage et la décontamination d'équipements de production"in situ", chauds et en fonctionnement.
Ce procédé possède néanmoins des limites d'application. Chaque nettoyage demande d'atteindre un certain seuil d'énergie pour être efficace. Si ce seuil est supérieur ou très faiblement inférieur à celui disponible par le procédé (par exemple pour enlever certaines peintures), ce procédé devient soit inopérant, soit trop lent et donc trop coûteux.
Pour les matières huileuses une approche systématique est nécessaire. On cherchera à pousser l'huile et la graisse vers un coin où ils peuvent être récupérés avec un chiffon, car l'huile et la graisse résistent bien aux chocs thermique et mécanique. Pour les oxydations, le choc thermique est inopérant car les facteurs de dilatation du métal et de son oxyde sont
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fort semblables. Dans ce cas, l'action mécanique est prépondérante.
Un autre procédé connu consiste à projeter un agent de décapage à base de bicarbonate de soude, comme par exemple l'ARMEX < s. Cette matière cristalline ininflammable, blanche et sans odeur, ne présente aucun danger pour la santé. Utilisée en conjonction avec l'ap-
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TM pareil de projection ACUSTRIP TM (système mouillé), elle élimine toute une variété de revêtements de substrats souples ou rigides. Concernant ce procédé, référence peut être faite aux brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 5081799, 5083402,5230185.
L'agent de décapage à base de bicarbonate de soude permet d'effectuer un nettoyage et un décapage sur le site. Il élimine les saletés, l'huile, la graisse, la peinture et les oxydes des surfaces en une seule opération. Toutefois, ce procédé présente divers inconvénients : - la consommation de produit décapant peut être im- portante (de 50 à 100 kg/h), - utilisée à sec, la projection de particules produit une énorme quantité de très fines poussières pro- venant de l'éclatement des particules de bicarbona- te de soude, ce qui limite son utilisation à des zones peu sensibles, de préférence à l'extérieur, - pour réduire cette formation de poussières, on injecte de l'eau (environ 2 à 3 l/min) dans la tubulure de la lance (système mouillé) et dans ce cas, le système n'est plus un système de nettoyage à sec,
ce qui limite son utilisation à des zones ou l'humidité est acceptée,
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- sur certaines surfaces, l'utilisation d'un produit décapant peut être abrasive, et donc abîmer les surfaces délicates.
L'invention vise à éliminer les inconvénients des techniques connues par un procédé perfectionné.
Ce procédé suivant l'invention consiste à ajouter au flux de particules solides de C02, une quantité prédéterminée relativement faible d'un agent décapant, par exemple un produit à base de bicarbonate de soude. La quantité d'agent décapant ajoutée est par exemple de 12,5 à 50 g/minute pour un débit de particules de C02 de 10 à 100 kg/heure environ. Même à très faible dosage, l'ajout de l'agent décapant permet une nette augmentation de l'action mécanique de nettoyage par les particules de C02, et permet par exemple le décapage de peintures, l'enlèvement d'oxydes ou l'élimination de recouvrements très résistants. L'ajout de l'agent décapant, même à très faible dose, permet également un dégraissage des surfaces traitées, ce qui n'est pas possible avec les seules particules de C02.
Comme le dosage de l'agent décapant est très faible, ce procédé peut être utilisé à sec sans ajout d'eau, et sans qu'il n'y ait production importante de poussières. En fait, la quantité de produit décapant ajoutée reste généralement inférieure ou égale à la quantité de salissures retirées.
L'invention a également pour objet un appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
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L'invention est exposée plus en détail dans ce qui suit à l'aide de dessins dans lesquels : la figure 1 illustre schématiquement la mise en oeuvre de l'invention dans un premier mode de réalisation ; la figure 2 illustre schématiquement la mise en oeuvre de l'invention dans un deuxième mode de réalisation ; la figure 3 représente, à plus grande échelle, un détail du dispositif montré dans la figure 2.
La mise en oeuvre du procédé suivant l'invention se fait en fonction du système d'incorporation des granules de C02 solide dans le flux d'air comprimé.
Dans un premier cas, illustré en figure 1, les particules solides de C02 (provenant du grattage d'un bloc ou sous forme de pellets) sont aspirées dans le flux d'air comprimé par le passage de celui-ci dans un venturi se trouvant juste en amont de la lance de projection. Se reportant à la figure 1, le signe de référence 10 désigne un appareil de production de particules, connu en soi, ayant une tuyère de sortie 11 pour les particules de C02 solide, le signe de référence 12 désigne la conduite d'aspiration des particules vers une lance 15, le signe de référence 14 désigne une conduite d'arrivée d'air comprimé dans la lance 18. Les conduites 12 et 14 s'ouvrent dans le venturi associé à la lance.
Conformément à l'invention, une quantité d'agent décapant est ajoutée à dose faible au flux des particules de C02. A cet effet, à l'appareil de production
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de particules 10 est adjoint un dispositif 20 comprenant essentiellement un réservoir cylindrique 21 à base conique, contenant par exemple 5 kg environ d'agent décapant, se trouve fixé entre la tuyère 11 et la conduite d'aspiration 12. Sous le cône du réservoir 21 se trouve une vanne de fermeture 23, manuelle ou à commande pneumatique. Dans le cas d'une commande pneumatique, celle-ci est reliée directement en parallèle au circuit de commande pneumatique provenant de la gâchette de la lance.
La vanne 23 communique avec un dispositif de dosage 25 de l'agent décapant, lequel dispositif communique par une conduite transparente 26 avec un raccord en T 27, placé entre la tuyère il et la conduite d'aspiration 12. Lors de l'ouverture de la vanne 23, l'agent décapant dont le débit est régulé par le dispositif de dosage 25, tombe par gravité dans la conduite 12, où il est aspiré avec les particules de C02 vers le venturi de la lance 15, avant d'être projeté, mélangé au C02, sur la surface à traiter. La conduite transparente 26 entre le dispositif de dosage 25 et le raccord 27 permet de visualiser pour l'opérateur le flux d'agent décapant et, le cas échéant, un blocage par un corps étranger dans le dispositif de dosage.
Si l'agent décapant n'est pas d'excellente granulométrie, il est possible de placer contre la paroi du réservoir 21 un petit vibreur pneumatique 22, commandé en même temps que la vanne 23 et qui, par ses vibrations, évite la formation d'un pont de matière dans le réservoir 21.
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L'ensemble du dispositif 20 est conçu de manière à pouvoir être connecté rapidement à l'appareil de production de particules 10 sans nécessiter d'outil particulier. Ceci permet de convertir en quelques minutes un appareil existant en appareil pour la mise en oeuvre de l'invention.
Dans un autre mode d'application, illustré en figure 2, les particules de C02 solide (provenant du grattage d'un bloc ou sous forme de pellets) sont introduites dans le flux d'air comprimé par un système d'écluse se situant sur l'appareil de production de particules, généralement sous le récipient contenant ou produisant les particules de C02.
Dans ce cas, l'appareil de production de particules 10, connu en soi, a une tuyère sortie 11 qui délivre le flux d'air comprimé chargé de particules de C02.
Le dispositif 30 suivant l'invention est fixé à l'appareil de production de particules, juste audessus de la connexion de la conduite d'aspiration 12 vers la lance.
Le réservoir 31 contenant l'agent décapant est conçu pour résister à la pression maximum admise dans le système d'air comprimé de l'appareil de projection.
L'orifice de sortie 33 du réservoir communique avec un dispositif de dosage 25 fixé par une conduite 26 à un raccord en T 27 placé entre la tuyère 11 et la conduite d'aspiration 12 vers la lance. Sur cette même conduite 12, et à la suite du raccord 27, se trouve un deuxième raccord en T 28 auquel est connectée une conduite souple 29 allant vers une entrée d'air comprimé 35 du réservoir 31.
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Cette entrée d'air comprimé 35 est connectée à un coulisseau creux 36 (voir figure 3) sur lequel est monté un cône 37 fermant l'orifice de remplissage 38 du réservoir 31.
Lorsque la conduite d'aspiration 12 est mise sous pression, la pression communiquée par la conduite 29 soulève le cône 37 et le pousse fermement contre l'orifice de remplissage 38 du réservoir. Comme le cône 37 se dégage alors légèrement de son coulisseau 36, l'air comprimé provenant de la conduite 12 met le réservoir 31 sous pression. En fait, un équilibre de pression s'effectue entre la conduite 12 et le réservoir 31 contenant l'agent décapant. Celui-ci peut alors s'échapper par le dispositif de dosage 25 pour être incorporé dans le flux d'air comprimé contenant les particules de C02, passant dans la conduite d'aspiration 12.
Si l'agent décapant n'est pas d'excellente granulométrie, il est possible de placer contre la paroi du réservoir 31 un petit vibreur pneumatique 32 qui, par ses vibrations, évite la formation d'un pont de matière dans le réservoir.
L'ensemble du dispositif 30 est conçu de manière qu'il puisse être connecté à l'appareil de projection, sans nécessiter d'outil particulier, et avec des connexions rapides. Ceci permet de convertir en quelques minutes un appareil de projection existant en appareil pour la mise en oeuvre de l'invention.
Les modes de réalisation illustrés sur les dessins et décrits ci-avant sont des exemples nullement limita-
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tifs servant à illustrer le principe de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Des variantes d'exécution sont possibles et relèvent de la compétence normale de l'homme du métier.