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WO2006097133A1 - Dispositif et procede de decapage a buse par projection d'un fluide charge de particules solides formant un front de decapage optimise - Google Patents

Dispositif et procede de decapage a buse par projection d'un fluide charge de particules solides formant un front de decapage optimise Download PDF

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Publication number
WO2006097133A1
WO2006097133A1 PCT/EP2005/003289 EP2005003289W WO2006097133A1 WO 2006097133 A1 WO2006097133 A1 WO 2006097133A1 EP 2005003289 W EP2005003289 W EP 2005003289W WO 2006097133 A1 WO2006097133 A1 WO 2006097133A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pickling
nozzle
stripping
fluid
edges
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2005/003289
Other languages
English (en)
Inventor
Yvon Jaubertie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Workinter Ltd
Original Assignee
Workinter Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Workinter Ltd filed Critical Workinter Ltd
Priority to PCT/EP2005/003289 priority Critical patent/WO2006097133A1/fr
Publication of WO2006097133A1 publication Critical patent/WO2006097133A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/06—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other movable; portable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor

Definitions

  • the invention relates to a nozzle stripping device projecting a concentrated diffusion of a fluid flow loaded with solid particles, the projection forming an optimized stripping front, and a stripping process for the implementation of such a device.
  • printing cylinders that have a very finely etched surface and which have very small cells or sluices that are loaded with ink and small impurities that require scrupulous cleaning that must be both complete and leave the print surface intact.
  • a known projectable media is particularly suitable for pickling of delicate surfaces, namely a starchy polymer derived from wheat and which is the subject of United States Patent No. 5,066,335.
  • a nozzle according to the patent document GB 2 372 718 in the name of the applicant makes it possible to create a "substantially constant" energy media stream, ie without irregular margins within the meaning of the present description. This makes it possible to juxtapose the successive stripped strips in a rigorous manner, without the need to provide an overlap zone leading to a risk of irregularities and accidental attack of a layer that it is desired to preserve.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks by providing a stripping nozzle allowing a regular etching over the entire width of the particle flow and the entire height of the pickling, by coupling to means of real-time control of the pickling front in order to to obtain a substantially rectilinear front.
  • the approach of the invention is then to adapt the speed of progression of the nozzle to allow stripping complete and regular throughout the movement of the nozzle.
  • the applicant has indeed found that for certain types of pickling edges for nozzles with substantially constant energy, the appearance of this edge reflects the pickling quality as a function of the speed of progression of the nozzle.
  • the invention proposes to observe the shape of the etching front and then to adapt the advance of the nozzle as a function of this observation.
  • the invention relates to a nozzle stripping device for the projection of a fluid, such as a gaseous fluid, containing solid particles and forming a pickling front having a center and edges when the nozzle advances on an object to be etched, said nozzle leaving a persisting energy difference between the edges and the center of the fluid sufficient to cause a so-called C or D pickling front shape; in this pickling device, the nozzle is coupled to at least one pickling front observation device to adapt an increase in the speed of advance of the nozzle if the shape of the pickling front is at D, and a decrease of the speed of advance of the nozzle if the shape of the pickling front is C, in order to make the shape of the stripping front substantially rectilinear.
  • a fluid such as a gaseous fluid
  • the invention also relates to a method of pickling by spraying a fluid containing solid particles onto an object by forming a pickling front, the method comprising the steps of: a) positioning at least one preceding nozzle, above the surface of the object to be stripped; b) supplying the nozzle with fluid; c) project the fluid on the surface of the object to be stripped; d) moving the nozzle in a pickling direction to form a stripping band; e) observe the shape of the pickling front; f) adapting an increase in the speed of advance of the nozzle if the shape of the pickling front is in D, and a decrease in the speed of advance of the nozzle if the shape of the pickling front is C, in order to make the shape of the etching front substantially rectilinear; g) moving the nozzle to form another stripping band; and h) repeating steps a) to g) to form further stripping strips until the surface of the object is fully stripped.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of an internal nozzle structure of a pickling device according to the invention.
  • Figure 5 a schematic longitudinal sectional view of the same nozzle, made at 90 ° to the section of Figure 1;
  • Figures 6, 7 and 8, schematic cross-sectional views of the nozzle of Figure 5; • Figure 9 is a schematic longitudinal sectional view of a pickling device nozzle according to the invention, according to a particular embodiment;
  • FIGS. 10, 11 and 12 are diagrammatic cross-sectional views of the nozzle of FIG. 9; • Figure 13, a schematic longitudinal sectional view of the same nozzle, made at 90 ° to the section of Figure 9; • Figures 14, 15 and 16, schematic cross-sectional views of the nozzle of Figure 13;
  • FIGS. 18, 20 and 22 are diagrammatic cross-sectional views of three variant shapes of the outlet orifice, each corresponding to the oblong neck shape shown opposite;
  • FIG. 23 is a diagrammatic perspective view of a pickling device according to the invention, the observation device of which is located near the outlet of the nozzle; • • •
  • Figure 24 a schematic perspective view of a pickling device according to the invention, the observation device is coupled to the nozzle by an adjustable arm;
  • FIGS. 25a to 25c stripping edge profiles showing a stripping nozzle speed that is too high (FIG. 25a) or too low (FIGS.
  • FIG. 25c being a sectional view Y'Y according to FIG. 25b) with respect to the projection speed of the particles;
  • FIG. 26 a schematic view of a profile along a calibration stripping strip according to a method of the invention. • Figure 27, a schematic perspective view of a pickling device according to the invention mounted on a rolling frame; and
  • Figures 28a and 28b schematic sectional views of a pickling device nozzle according to the invention provided with a flow diversion device.
  • a nozzle according to the invention shown in one piece, it being specified that it could also be obtained by assembling several sections, in particular to facilitate the machining of a passage 10 internal axial whose section is variable, as will be described now.
  • the nozzle is formed of a body 1 traversed by a longitudinal tubular passage 10, one end of which constitutes an inlet 2 to be connected to a supply pipe (not shown) to drive a media to the inlet 2 according to the arrow F1, media composed of solid particles in a gaseous medium, in particular air.
  • the section of the passage 10 between the inlet 2 and the outlet 3 is variable, and the body 1 is externally formed of two segments which are a cylindrical segment 4 from the inlet 2 and a flattened spout 5 connected to the cylindrical segment 4
  • the passage 10 has three parts which are successively: an inlet chamber 11 with a constant circular section along the entire length of said chamber 11, an intermediate duct 12 of continuously variable section, its walls being convergent from the chamber 11 until to an elongate neck 13, thus having a minor axis and a major axis, but whose area is equal to that of the chamber 11, and finally an outlet tube 14 with an oblong section of continuously variable section, is being diverging from the neck 13 to the outlet 3, constituted by the end of the spout 5, and forming an outlet orifice 15 which has an oblong section of a shape different from that of the neck 13, the shapes of the neck 13 and l the outlet orifice 15 being both coordinated so that, while having equal areas, the media flow is projected homogeneously and
  • the oblong section of the neck 13 has a very simple shape, since it has two parallel rectilinear edges 21 and 22 connected by fillets 23 and 24.
  • the spacing of the rectilinear edges 21 and 22 is constant. and the media stream is uniformly flat.
  • the flow rate and the speed of the flow must theoretically be constant along the entire passage section 10, whereas in reality this is not the case because of the wall effects which slow down the peripheral particles with respect to the speed. particles located in the central zone, which proves to be very unfavorable for obtaining blunt-edged strips.
  • the passage section 10 of the outlet orifice 15 is coordinated with that of the neck 13 to rectify this defect.
  • the passage section 10 of the orifice 15 has a central portion with two parallel straight edges 25 and 26 connected not by fillet but by arcs of circle 27 and 28 of greater diameter, creating two longitudinal side channels 29.
  • the spacing of the rectilinear edges 25 and 26 is smaller than that of edges 21 and 22, the total area of the two channels 29 being correlatively greater so that the overall passage section 10 of the outlet orifice has a larger diameter. area equal to that of the neck 13.
  • the equal area of the passage sections 10 of the chamber 11, the neck 13 and the outlet 15 ensures a constant flow between the inlet 2 and the outlet 3, but the different shapes that the central passage 10 presents.
  • From the outlet of the chamber 11 to the orifice 15, give the media flow a two-phase flow at a homogeneous energy over the entire passage section 10 of the outlet orifice through a rational distribution of the forms substantially compensating for the wall effects and homogenizing the flow.
  • the outlet jet is formed according to a flattened brush in which the energy is substantially equally distributed, whether the nozzle is operated manually or mechanically by a slave device.
  • FIGS. 9 to 16 there is another embodiment of the nozzle according to the invention.
  • the same elements bear the same references as in FIGS. 1 to 8.
  • the chamber 11 there are two oblique divers 31 and
  • the solid particles of the flux are charged in static electricity by the fact of their friction against the walls of the supply pipe and against the walls of the nozzle, which is very troublesome because the particles are attracted by the surface. stripping course and part of them remain stuck, so that we must proceed to a finish consisting of cleaning the stripped surface, meticulous work, painful and long.
  • this disadvantage is remedied by providing oblique passages 33 and 34 which pass through the wall of the spout 5 and which are connected conduits (not shown) from an ionized air source. This air is compressed and injected at a high speed, or even supersonic, according to the arrows F3, in the media that flows in the nozzle 5.
  • a pipe feeds the air ducts and contains a crown of known type (not shown) producing in the air electric discharges that cause its ionization so that it contains as many negative ions as positive ions.
  • the air circulating in this pipe is advantageously conditioned to be slightly moist.
  • the nozzle according to the invention equipped with ionized air injectors provides great safety of use because the introduction of this air can not cause any electric discharge and therefore does not create conditions involving a risk of inflammation of the media because there is no creation of a potential difference, so no existence of an electric current and no rise in potential surfaces to be stripped.
  • the nozzle is displaced in translation in the direction of its longitudinal axis, at a distance and at an angle of attack that depend on the substrate to be removed and the desired result.
  • FIGS. 9 to 16 it has been decided to unblock the intermediate duct 12 in a neck 40 whose oblong cross-section is elliptical.
  • the section of the outlet orifice must have dimensions and shape coordinated with those of the neck 40, and it can be seen in FIGS. 10 and 14 that the outlet orifice 41 has a passage section. 10 whose form could be defined as a
  • the curves 44 and 45 do not continuously connect the edges 42 and 43, in a circular arc for example, but are in a broken arc and create at their intersection an edge respectively 46 and 47, which creates a precise limit to the edges the outgoing media flow through the port 3.
  • the conjugate shapes of the neck 40 and the outlet orifice 3 again make it possible to distribute the energy of the flow substantially uniformly, by favoring the speed of the particles in the central zone of the spout 5 and the flow rate on its two short sides.
  • This principle can be respected while modifying the shapes of FIGS. 6 and 7 on the one hand and 14 and 15 on the other hand.
  • FIG. 17 shows an oblong neck 50 which also has rectilinear edges, as in FIG. 17, but each of them is formed by two segments 51-52 and 53-54 angularly offset to have a variable spacing from a minimum on the sides to a maximum in the central area.
  • the neck can have different shapes, from that of FIG. 17 with straight and parallel edges, to the perfectly geometrical ellipse shape of FIG.
  • a C-profile is a profile having a generally concave or recessed shape relative to the direction of movement, that is to say that the center of the stripping band is etched after the edges.
  • a D-profile is a profile having a generally convex or convex shape with respect to the direction of movement, that is to say that the center of the stripping band is etched before the edges
  • U may also exist some irregularities of thickness and / or hardness of the layer to be stripped which can lead to either stripping insufficient either to a stripping too pronounced, thus attacking the lower layer.
  • FIG. 23 represents a nozzle 100 whose internal structure
  • the nozzle 100 is coupled to a digital camera 102 constituting an observation device.
  • the observation device 102 is located near the outlet orifice 104 of the nozzle 100.
  • the observation device 102 is directed towards the pickling front FD constituted by the interaction zone between the particle stream 106 and the surface S1 of the object to be stripped.
  • This observation device makes it possible to adapt an increase in the speed of advance of the nozzle 100 if the shape of the pickling front is in D, and a reduction in the speed of advance of the nozzle if the shape of the front of the nozzle stripping is C, in order to make the shape of the stripping front substantially rectilinear.
  • the term observation should not be understood as restricting to optical observation in visible wavelengths.
  • the observation device 102 is an optical digital camera.
  • the observation device may also be chosen from radar sensors, thermal sensors-infra-red and near infra-red, ultrasonic sensors, and the like.
  • the interest of a radar observation device is the effective detection of terrain.
  • a thermal observation device can, meanwhile, capture the temperature of the already pickled area which is warmer - because of the impact of the fluid on the surface - that the area not yet pickled.
  • the nozzle 200 is coupled to an observation device 202 of the pickling front FD by an adjustable arm 206.
  • the adjustable position of the observation device 202 is thus adaptable so that it is substantially perpendicular to the etching front regardless of the position of the nozzle 200 in use.
  • This setting can be automatic or manual.
  • the observation device 202 can be advanced or retracted according to the arrow F5, and its orientation modified according to the arrow F6 thanks to the ball 208.
  • the outflow of the pickling nozzles has a flux whose particles are faster outside than in the center of the flow.
  • the pickling front FD has a profile P1 in C as shown in FIG. 25a
  • the pickling front FD has a profile P2 in D such that as shown in Figure 25b.
  • Z grooves may appear on the edges of the etched portion, as shown in the sectional view Y'Y of Figure 25c, thus materializing the stripping of a lower layer S2 (the dimensions have been artificially increased for the sake of clarity of the figures). This is unacceptable for some applications where only a layer S1 must be stripped.
  • the stripping front has a C shape similar to that shown in Figure 25a.
  • the displacement of the nozzle must be slowed so that the center of the stripping band is exposed longer to the stream in order to be stripped. But if the pressure of the flow is too great, the edges of the flow may attack the lower layer S2 and create grooves Z as shown in Figure 25c and can discover a lower layer S3.
  • Figure 26 illustrates a calibration method on a test surface. It includes the steps of: a) choosing a fluid pressure suitable for pickling; this choice is made within a reasonable range of values, determined according to the nature of the layer to be etched and the particles used in the fluid; b) moving the nozzle along a defined test distance X (typically between 0.6 meters and 1.5 meters) with a constant positive acceleration to obtain a pickling gradient (see Figure 26) as a function of the moving speed along the defined distance, between an overexposure of the surface S1 allowing the flux to attack the surface S2 (X 0 ), and an under-exposure of the surface S1 leaving on the surface S2 a surface band S1 (Xtest); c) choose the pickling speed for the most efficient pickling.
  • X typically between 0.6 meters and 1.5 meters
  • the pressure P1 of the flux determines the angle a of the stripping profile Pd with respect to the horizontal H. It is therefore advisable to choose the pressure P1 so that the slope is smooth and therefore that a decrease in the speed of displacement - marked at the distance X opt - dX / 2 - to expose the center of the pickling front FD longer does not lead to overexposure. Symmetrically, a slight increase in the speed of displacement - marked at the distance X opt + dX / 2 - does not lead to underexposure and allows good stripping.
  • the pressure must also be chosen so that stripping does not take too much time. For a given distance X test and a given pressure P2, greater than P1, it is necessary to increase the value of the acceleration to obtain a slope similar to that shown in FIG. 26, and thus good pickling conditions. A sufficient length makes it possible to see an extended gradient so that when determining the most effective stripping aspect and thus the most effective speed, a lower speed does not lead to over-exposure and does not lead to a higher speed. attack of the lower layer for a given time interval (for example 5 seconds) necessary for complete stripping of the central zone of the stripping band.
  • the stripping comprises the steps of: a) positioning at least one nozzle 100 or 200 above the surface S1 of the object to be stripped; b) supplying the nozzle 100 or 200 with fluid; c) project the fluid on the surface S1 of the object to be stripped; d) moving the nozzle 100 or 200 selo 'n a direction of etching to form a stripping band; .
  • the nozzle 200 shown in FIG. 27 comprises an illumination device 210 of the pickling front FD, the lighting device 210 both selected from the group consisting of visible wavelength illumination, UV lighting, grazing lighting and polarizing lighting.
  • the nozzle 200 is mounted on a frame 212 provided with rolling members 214 and a handle 216 for an operator M.
  • the observation device is connected by a functional link L1 to a computer A for displaying the image of the pickling front FD.
  • the operator M accelerates or decelerates its thrust movement in the direction of the stripping direction according to the arrow F7 as a function of the image of the stripping front displayed by the screen B of the computer A.
  • the running gear is mounted free on the chassis.
  • the observation device is connected to means for analyzing the data.
  • the shape of the pickling front the computer A comprises for this purpose a digital processing and image analysis circuit able to determine the quality of the pickling by analyzing the appearance of the pickling front and to display the result of analysis. The operator therefore no longer has to determine if the shape of the pickling front is distorted because the computer directly displays whether the speed is to be increased or decreased.
  • the rollers 214 are kinematically associated with a motor drive device 218.
  • the computer A comprises a digital processing and analysis circuit. 'picture. During the displacement, the latter determines the quality of the etching by quantitative analysis of the aspect of the pickling front FD and slaves, thanks to a functional link L2, the motor drive device 218 of the rollers 214 to adjust their speed. rotation to converge to a straight profile. A display of the analysis is therefore unnecessary in this embodiment.
  • the term “functional link” means any means of communication enabling the computer A to slave the motor drive device 218.
  • the latter comprises a wave reception module and a circuit digital processing controlling the activation of the engine.
  • the digital processing circuit When the digital processing circuit detects a profile in C and its amplitude of deformation, it automatically controls, according to kinematics stored in the computer and set according to the characteristics of the nozzle, the frame 212 and the drive device 218, the optimized decrease in the speed of rotation of the rollers 214 in order to stretch as fast as possible to a rectilinear profile.
  • it detects a profile in D, it automatically controls, according to these same kinematics, the optimized acceleration of the speed of rotation of the rollers 214 to tend towards the rectilinear profile.
  • the position and the inclination of the nozzle 200 substantially improve the quality of the pickling and, finally, it depends both on the geometry of the active elements that cooperate with each other and also on an optimum balance in the control of the flow 36.
  • the frame 212 makes it possible to maintain the position and the inclination of the nozzle 11 with respect to the surface S1 of the object to be stripped.
  • the frame 212 may comprise adjustment means for adjusting the angle of attack of the solid particles and / or the distance between the nozzle outlet and the surface of the object to be treated.
  • step g) of the etching process further comprises a step of interrupting the projection of fluid on the surface of the object to be stripped, in particular by stopping the supply of the nozzle in fluid.
  • the interruption of the projection of fluid on the surface of the object to be stripped is obtained by maintaining the supply of the nozzle fluid and an activation of a bypass device to derive the fluid so that it is redirected in the direction of the arrow F8 to the fluid supply without being projected in the direction of the arrow F9 against the surface of the object.
  • the invention can provide that the interruption of stripping is not carried out by stopping the flow 106, but by diverting it in order to neutralize it without stopping it, so that the elements mechanics allowing the flow to move: cyclone, valves, pumps, etc. (not shown) always work continuously, this which is a factor not only of continuity but also of stability, ease of control and regularity of stripping.
  • FIGS. 1-10 For this, a nozzle 300 according to the invention, shown in FIGS.
  • the flap 310 may also be constituted by a mechanical iris. In all embodiments, the flap 310 is coupled to an operator-actuable control device for moving the flap to the active position or to the erasing position.
  • the nozzle comprises a positioning stop for holding the nozzle, in the use position, at a determined distance from the surface.
  • This stop is useful when the nozzle is not mounted on a frame.
  • the stop may be adjustable and / or further comprise tilting means for holding the nozzle, in the use position, at a given angle relative to a plane tangential to the surface. These inclination means can also be adjustable.
  • the chassis includes several nozzles connected to the observation device.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Les buses de décapage à flux de fluide chargé de particules solides peuvent former un front de décapage " en C " ou " en D ", entraînant une différence d'efficacité du décapage. Certaines irrégularités d'épaisseur et/ou de dureté de la couche à décaper peuvent accentuer la déformation du front de décapage. La présente invention vise à pallier ces inconvénients par couplage de la buse à des moyens de contrôle en temps réel du front de décapage. Un dispositif de décapage selon l'invention comporte une buse (100) couplée a au moins un dispositif d'observation (102) du front de décapage (FD) pour adapter une augmentation de la vitesse d'avancement de la buse (100) si la forme du front de décapage (FD) est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse (100) si la forme du front de décapage (FD) est en C, afin de rendre la forme du front de décapage (FD) sensiblement rectiligne.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE DECAPAGE A BUSE PAR PROJECTION D'UN FLUIDE CHARGE DE PARTICULES SOLIDES FORMANT UN FRONT
DE DECAPAGE OPTIMISE.
L'invention se rapporte à un dispositif de décapage à buse projetant une diffusion concentrée d'un flux de fluide chargé de particules solides, la projection formant un front de décapage optimisé, ainsi qu'un procédé de décapage pour la mise en œuvre d'un tel dispositif.
Il existe une multitude de sortes de surfaces à décaper, dont certaines sont relativement grossières et des procédés rustiques bien connus depuis de nombreuses années sont alors suffisantes.
D'autres surfaces, au contraire, nécessitent des soins particuliers et pour celles-là il n'est plus possible de se contenter de projeter des matériaux irréguliers, très durs, très agressifs, ou très salissants. A titre d'exemple, le décapage de la s.urface d'œuvres d'art telles que les toiles peintes, plans et dessins, manuscrits et parchemins, fresques, sculptures en bois ou en minéraux, peintes ou dorées, vitraux, porcelaines, faïences, orfèvrerie, etc. nécessite un contrôle rigoureux. Il en va de même pour les façades de bâtiments, notamment pour en retirer des dépôts, patines et marques du temps, souillures ou graffitis.
Un domaine très différent est celui de l'industrie où l'on trouve une multitude de cas qui nécessitent un décapage, notamment à des fins de remise en état et de nettoyage.
A titre d'exemple, les cylindres d'impression qui présentent une surface gravée très finement et qui comportent de très petits alvéoles ou pertuis qui se chargent d'encre et de petites impuretés qui nécessitent un nettoyage scrupuleux qui doit à la fois être complet et laisser intacte la surface d'impression.
On peut également citer les structures d'avions, les carrosseries de voitures de compétition et plus généralement toute structure fragile ou délicate qui est revêtue d'une ou plusieurs couches de produits qu'il faut pouvoir retirer ultérieurement, en totalité ou couche par couche, cette dernière condition supposant que l'on puisse retirer une couche sans aucunement entamer celle qui se trouve immédiatement sous la précédente.
Un média projetable connu se prête particulièrement bien au décapage de surfaces délicates, à savoir un polymère amylacé issu du blé et qui fait l'objet du brevet des Etats Unis d'Amérique No 5 066 335.
Ce média est projeté avec des buses standard qui présentent l'inconvénient de créer un flux de sortie peu précis, de sorte qu'en procédant au décapage d'une grande surface par bandes parallèles successives et juxtaposées, chaque bande a une zone centrale entièrement décapée et des marges irrégulières qui obligent à créer la bande adjacente en recouvrement partiel de la marge voisine créée précédemment, ce qui empêche de garantir une réelle précision puisque la partie latérale du flux de média complémentaire peut provoquer certes le décapage des points manques mais aussi un décapage supplémentaire en profondeur des points déjà décapés, d'où peut résulter une attaque de la couche inférieure.
Une buse selon le document de brevet GB 2 372 718 au nom de la déposante permet de créer un flux de média à énergie « sensiblement constante », à savoir sans marges irrégulières au sens de la présente description. Ceci permet de juxtaposer les bandes décapées successives de manière rigoureuse, sans nécessité de prévoir une zone de chevauchement conduisant à un risque d'irrégularités et d'attaque accidentelle d'une couche que l'on souhaite préserver.
Cependant, si la buse selon le brevet GB 2 372 718 a permis d'améliorer fortement la régularité et l'uniformité d'énergie sur la largeur du flux par rapport à l'état de la technique, elle laisse néanmoins persister une différence d'énergie entre les bords et le centre du flux, relativement faible mais suffisante pour entraîner une différence d'efficacité du décapage.
Il peut aussi exister certaines irrégularités d'épaisseur et/ou de dureté de la .couche à décaper qui peuvent conduire soit à un décapage insuffisant soit à un décapage trop prononcé, attaquant ainsi la couche inférieure. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en fournissant une buse de décapage permettant un décapage régulier sur toute la largeur du flux de particules et sur toute la hauteur du décapage, par couplage à des moyens de contrôle en temps réel du front de décapage afin d'obtenir un front sensiblement rectiligne.
L'approche de l'invention' consiste alors à adapter la vitesse de progression de la buse pour permettre le décapage complet et régulier tout le long du déplacement de la buse.
La déposante a en effet constaté que pour certains types de fronts de décapage pour des buses à énergie sensiblement constante, l'aspect de ce front traduit la qualité du décapage en fonction de la vitesse de progression de la buse. Pour déterminer le sens et l'amplitude de Ia variation de vitesse à appliquer à la buse, l'invention propose d'observer la forme du front de décapage puis d'adapter l'avancée de la buse en fonction de cette observation.
Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif de décapage à buse pour la projection d'un fluide, tel qu'un fluide gazeux, contenant des particules solides et formant un front de décapage présentant un centre et des bords lorsque la buse avance sur un objet à décaper, ladite buse laissant persister une différence d'énergie entre les bords et le centre du fluide suffisante pour provoquer une forme de front de décapage dite en C ou en D; dans ce dispositif de décapage, la buse est couplée à au moins un dispositif d'observation du front de décapage pour adapter une augmentation de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en C, afin de rendre la forme du front de décapage sensiblement rectiligne.
L'invention a également pour objet un procédé de décapage par projection d'un fluide contenant des particules solides sur un objet en formant un front de décapage, le procédé comprenant les étapes consistant à : a) positionner au moins une buse précédente, au-dessus de la surface de l'objet à décaper ; b) alimenter la buse en fluide ; c) projeter le fluide sur la surface de l'objet à décaper ; d) déplacer la buse selon une direction de décapage pour former une bande de décapage ; e) observer la forme du front de décapage ; f) adapter une augmentation de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en C, afin de rendre la forme du front de décapage sensiblement rectiligne ; g) déplacer la buse pour former une autre bande de décapage ; et h) répéter les étapes a) à g) pour former d'autres bandes de décapage jusqu'à ce que la surface de l'objet soit entièrement décapée.
Des formes de réalisation particulières de l'invention sont définies dans des revendications secondaires. D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après faite en référence aux figures annexées qui représentent respectivement :
• la figure 1 , une vue schématique en coupe longitudinale d'une structure interne de buse d'un dispositif de décapage conforme à l'invention ;
• les figures 2, 3 et 4, des vues schématiques en coupe transversale de la buse de la figure 1 ;
• la figure 5, une vue schématique en coupe longitudinale de la même buse, pratiquée à 90° de la coupe de la figure 1 ;
• les figures 6, 7 et 8, des vues schématiques en coupe transversale de la buse de la figure 5 ; • la figure 9, une vue schématique en coupe longitudinale d'une buse de dispositif de décapage conforme à l'invention, selon un mode de réalisation particulier ;
• les figures 10, 11 et 12, des vues schématiques en coupe transversale de la buse de la figure 9 ; • la figure 13, une vue schématique en coupe longitudinale de la même buse, pratiquée à 90° de la coupe de la figure 9 ; • les figures 14, 15 et 16, des vues schématiques en coupe transversale de la buse de la figure 13 ;
• les figures 17, 19 et 21 , des vues schématiques en coupe transversale de trois variantes de forme du col oblong de la buse ; • les figures 18, 20 et 22, des vues schématiques en coupe transversale de trois variantes de forme de l'orifice de sortie correspondant chacune à la forme de col oblong représentée en regard ;
• la figure 23, une vue schématique en perspective d'un dispositif de décapage selon l'invention dont le dispositif d'observation est situé à proximité de la sortie de la buse ; • •
• la figure 24, une vue schématique en perspective d'un dispositif de décapage selon l'invention dont le dispositif d'observation est couplé à la buse par un bras réglable ;
• les figures 25a à 25c, des profils de fronts de décapage traduisant une vitesse de buse de décapage trop élevée (figure 25a) ou trop faible (figures
25b et 25c, la figure 25c étant une vue en coupe Y'Y selon la figure 25b) par rapport à la vitesse de projection des particules ;
• la figure 26, une vue schématique d'un profil en long d'une bande de décapage d'étalonnage selon un procédé de l'invention ; • la figure 27, une vue schématique en perspective d'un dispositif de décapage selon l'invention montée sur un châssis roulant ; et
• les figures 28a et 28b, des vues schématiques en coupe d'une buse de dispositif de décapage selon l'invention munie d'un dispositif de dérivation du flux. En se reportant aux figures 1 à 8, on voit une buse conforme à l'invention représentée en une seule pièce, étant précisé qu'elle pourrait aussi être obtenue par assemblage de plusieurs tronçons, notamment pour faciliter l'usinage d'un passage 10 interne axial dont Ia section est variable, comme on va le décrire maintenant. La buse est formée d'un corps 1 traversé d'un passage 10 tubulaire longitudinal dont une extrémité constitue une entrée 2 devant être raccordée à une conduite d'alimentation (non représentée) pour conduire un média jusqu'à l'entrée 2 selon la flèche F1 , média composé de particules solides en milieu gazeux, en particulier de l'air.
A l'autre extrémité du corps 1, se trouve une sortie 3 par laquelle le média est projeté selon les flèches F2 sur une surface afin de la décaper d'une ou plusieurs couches qu'elle porte.
La section du passage 10 entre l'entrée 2 et la sortie 3 est variable, et le corps 1 est extérieurement formé de deux segments qui sont un segment cylindrique 4 à partir de l'entrée 2 et un bec aplati 5 raccordé au segment cylindrique 4. Intérieurement, le passage 10 présente trois parties qui sont successivement : une chambre d'entrée 11 à section circulaire constante sur toute la longueur de ladite chambre 11 , un conduit intermédiaire 12 à section variable continûment, ses parois étant convergentes depuis la chambre 11 jusqu'à un col de forme oblongue 13, ayant donc un petit axe et un grand axe, mais dont l'aire est égale à celle de la chambre 11 , et enfin un tube de sortie 14 à section oblongue à section variable continûment, se parois étant divergentes depuis le col 13 jusqu'à la sortie 3, constituée par l'extrémité du bec 5, et formant un orifice de sortie 15 qui a une section oblongue de forme différente de celle du col 13, les formes du col 13 et de l'orifice de sortie 15 étant toutes deux coordonnées pour que, tout en ayant des aires égales, le flux de média soit projeté de manière homogène et précise, sans subir des effets de paroi parasites qui sont la cause de marges irrégulières.
Sur la figure 3, on voit que la section oblongue du col 13 a une forme très simple, puisqu'elle présente deux bords rectilignes parallèles 21 et 22 raccordés par des congés 23 et 24. L'écartement des bords rectilignes 21 et 22 est constant et le flux de média est uniformément plat.
Il en résulte que le débit et la vitesse du flux doivent théoriquement être constants selon toute la section de passage 10, alors que dans la réalité il n'en est rien à cause des effets de paroi qui ralentissent les particules périphériques par rapport à la vitesse des particules situées dans la zone centrale, ce qui s'avère être très défavorable à l'obtention de bandes décapées à bords francs. La section de passage 10 de l'orifice de sortie 15 est coordonnée à celle du col 13 pour rectifier ce défaut.
Sur la figure 2, on voit que la section de passage 10 de l'orifice 15 présente une partie centrale à deux bords rectilignes parallèles 25 et 26 raccordés non par des congés mais selon des arcs de cercle 27 et 28 de plus grand diamètre, créant deux canaux latéraux longitudinaux 29.
L'écartement des bords rectilignes 25 et 26 est plus petit que celui de bords 21 et 22, l'aire totale des deux canaux 29 étant corrélativement plus grande afin que la section de passage 10 d'ensemble de l'orifice de sortie ait une aire égale à celle du col 13.
L'égalité d'aire des sections de passage 10 de la chambre 11 , du col 13 et de l'orifice de sortie 15 garantit un débit constant entre l'entrée 2 et la sortie 3 mais les différentes formes que présente le passage central 10 depuis la sortie de la chambre 11 jusqu'à l'orifice 15, donnent au flux de média un écoulement diphasique selon une énergie homogène sur toute la section de passage 10 de l'orifice de sortie grâce à une répartition rationnelle des formes compensant sensiblement les effets de paroi et homogénéisant le flux.
Il en résulte un décapage amélioré, sensiblement uniforme sur toute la largeur du flux expulsé, sans création de marges irrégulières, en formant des bandes à bords francs pouvant être très exactement juxtaposées lors des passes successives, de sorte que le décapage est sensiblement constant sur des surfaces aussi grandes qu'elles puissent être, bien qu'il soit obtenu par une succession de bandes étroites;
Le jet de sortie se forme selon un pinceau aplati dans lequel l'énergie est sensiblement également distribuée, que la buse soit actionnée manuellement ou mécaniquement par un dispositif asservi.
En se reportant maintenant aux figures 9 à 16, on voit un autre mode de réalisation de la buse conforme à l'invention. Sur ces figures, les mêmes éléments portent les mêmes références que sur les figures 1 à 8. Dans la chambre 11 , se trouvent deux plongeurs obliques 31 et
32 qui « perturbent » le flux aléatoire d'entrée afin de l'homogénéiser et de le concentrer pour le préparer à aborder le col à section oblongue. Par ailleurs, les particules solides du flux se chargent en électricité statique par le fait de leurs frottements contre les parois de la conduite d'alimentation et contre les parois de la buse, ce qui est très gênant car les particules sont attirées par la surface en cours de décapage et une partie d'entre elles y restent collées, de sorte qu'il faut procéder à une finition consistant à nettoyer la surface décapée, travail méticuleux, pénible et long.
Selon l'invention, on remédie à cet inconvénient en ménageant des passages obliques 33 et 34 qui traversent la paroi du bec 5 et auxquels on raccorde des conduits (non représentés) provenant d'une source d'air ionisé. Cet air est comprimé et injecté à une vitesse élevée, voire même supersonique, selon les flèches F3, dans le média qui circule dans le bec 5.
Une canalisation (non représentée) alimente les conduits d'air et contient une couronne de type connu (non représentée) produisant dans l'air des décharges électriques qui provoquent son ionisation de telle sorte qu'il contienne autant d'ions négatifs que d'ions positifs.
L'air circulant dans cette canalisation est avantageusement conditionné pour être légèrement humide.
Ceux des ions qui ont la même polarité que la surface à décaper rendent neutres les particules de média de polarité inverse qui les ont attirés, de sorte que ces particules ne restent plus collées à la surface à décaper. Les particules de média dont la polarité est la même que celle de la surface à décaper ne peuvent évidemment pas y adhérer puisque les polarités identiques se repoussent. Les ions de polarité inverse de celle de la surface à décaper s'éliminent par la terre.
Il faut remarquer que la buse conforme à l'invention équipée d'injecteurs d'air ionisé procure une grande sécurité d'emploi car l'introduction de cet air ne peut provoquer aucune décharge électrique et ne crée donc pas de conditions comportant un risque d'inflammation du média car il n'y a pas création d'une différence de potentiel, donc pas d'existence d'un courant électrique et pas de montée en potentiel des surfaces à décaper. Pour réaliser le décapage d'une surface, la buse est déplacée en translation dans le sens de son axe longitudinal, à une distance et selon un angle d'attaque qui dépendent du substrat à retirer et du résultat recherché.
Sur les figures 9 à 16, on a choisi de faire déboucher le conduit intermédiaire 12 dans un col 40 dont la section de passage 10 oblongue est elliptique.
Conformément aux explications données plus haut, la section de l'orifice de sortie doit avoir des dimensions et une forme coordonnées à celles du col 40, et on voit sur les figures 10 et 14 que l'orifice de sortie 41 a une section de passage 10 dont la forme pourrait être définie comme une
« contre-ellipse », c'est-à-dire que la section de passage 10 de l'orifice 41 est constituée par deux bords longitudinaux courbes 42 et 43 opposés par leur convexité et raccordés par des courbes élargies 44 et 45 qui créent les canaux latéraux longitudinaux 29, de sorte que la partie centrale de l'orifice 41 est plus étroite que les parties latérales, étant rappelé que l'aire totale de l'orifice 41 est égale à celle du col 40.
Ici, les courbes 44 et 45 ne raccordent pas en continu les bords 42 et 43, en arc de cercle par exemple, mais sont en arc brisé et créent à leur intersection une arête respectivement 46 et 47, ce qui crée une limite précise aux bords du flux de média sortant par l'orifice 3.
Les formes conjuguées du col 40 et de l'orifice de sortie 3 permettent ici encore de répartir sensiblement uniformément l'énergie du flux, en privilégiant la vitesse des particules dans la zone centrale du bec 5 et le débit sur ses deux petits côtés. Ce principe peut être respecté tout en modifiant les formes des figures 6 et 7 d'une part et 14 et 15 d'autre part.
C'est ce que l'on a schématisé sur les figures 17 à 22.
Le col 13 de la figure 17 est celui qui a été décrit avec le premier mode de réalisation des figures 1 à 8. En regard de la figure 17, on voit que l'orifice de sortie 15 coordonné au col 13 est celui également décrit avec le premier mode de réalisation des figures 1 à 8. Sur la figure 19, on montre un col oblong 50 qui présente aussi des bords rectilignes, comme sur la figure 17, mais chacun d'eux est formé par deux segments 51-52 et 53-54 décalés angulairement pour avoir un écartement variable depuis un minimum sur les côtés jusqu'à un maximum dans la zone centrale. En regard de la figure 19, on voit un orifice de sortie de forme inverse, à savoir qu'il présente deux bords rectilignes formés chacun par deux segments 55-56 et 57-58 décalés angulairement à l'inverses des segments 51-52 et 53-54 dont l'écartement varie depuis un maximum sur les côtés jusqu'à un minimum dans la zone centrale. Enfin, pour permettre une meilleure comparaison grâce au rapprochement des vues, on a représenté sur la figure 21 le col 40 de la figure 15 et sur la figure 22 l'orifice de sortie de la figure 14.
On voit ainsi que le col peut avoir différentes formes, depuis celle de la figure 17 à bords rectilignes et parallèles, jusqu'à la forme en ellipse parfaitement géométrique de la figure 21.
Les orifices de sortie ayant une forme coordonnée à celle du col correspondant, cette forme peut également être réalisées selon différentes variantes, étant rappelé que l'aire de la section de passage 10 de l'orifice de sortie doit être égale à celle du col. Une structure interne telle que précédemment décrite laisse persister une différence d'énergie suffisante entre les bords et le centre du flux pour entraîner une différence d'efficacité de décapage conduisant à une forme du front de décapage « en C « ou « en D » par rapport au sens de déplacement. Un profil en C est un profil présentant une forme générale concave ou en creux par rapport au sens de déplacement, c'est-à-dire que le centre de la bande de décapage est décapé après les bords. Un profil en D est un profil présentant une forme générale convexe ou bombée par rapport au sens de déplacement, c'est-à-dire que le centre de la bande de décapage est décapé avant les bords
U peut aussi exister certaines irrégularités d'épaisseur et/ou de dureté de la couche à décaper qui peuvent conduire soit à un décapage insuffisant soit à un décapage trop prononcé, attaquant ainsi la couche inférieure.
La simple manipulation, par un opérateur, de la buse précédemment décrite peut aussi conduire à un décapage inégal. La figure 23 représente une buse 100 dont la structure interne
(non représentée sur la figure 23) est conforme à celles représentées dans les figures 1 à 22. La buse 100 est couplée à une caméra numérique 102 constituant un dispositif d'observation.
Le dispositif d'observation 102 est situé à proximité de l'orifice de sortie 104 de la buse 100.
Le dispositif d'observation 102 est dirigé vers le front de décapage FD constitué par la zone d'interaction entre le flux de particules 106 et la surface S1 de l'objet à décaper. Ce dispositif d'observation permet d'adapter une augmentation de Ia vitesse d'avancement de la buse 100 si la forme du front de décapage est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en C, afin de rendre la forme du front de décapage sensiblement rectiligne.
Le terme d'observation ne doit pas être compris comme restreignant à une observation optique dans les longueurs d'ondes du visible. Dans l'exemple, le dispositif d'observation 102 est une caméra numérique optique. En variante, le dispositif d'observation peut aussi être choisi parmi les capteurs radar, les capteurs thermiques -infra rouge et proche infra rouge-, les capteurs ultra-sons etc. Par exemple, l'intérêt d'un dispositif d'observation radar est la détection efficace du relief. Un dispositif d'observation thermique peut, quant à lui, capter la température de la zone déjà décapée qui est plus chaude -en raison de l'impact du fluide sur la surface- que la zone non encore décapée.
Selon un autre mode de réalisation représenté dans la figure
24, la buse 200 est couplée à un dispositif d'observation 202 du front de décapage FD par un bras réglable 206. La position réglable du dispositif d'observation 202 est ainsi adaptable de sorte que celui-ci soit sensiblement perpendiculaire au front de décapage quelle que soit la position de la buse 200 en utilisation.
Ce réglage peut-être automatique ou manuel. Le dispositif d'observation 202 peut être avancé ou reculé selon la flèche F5, et son orientation modifiée selon la flèche F6 grâce à la rotule 208.
Le flux sortant des buses de décapage présente un flux dont les particules sont plus rapides à l'extérieur qu'au centre du flux. Ainsi, lorsque la buse de décapage avance trop rapidement le front de décapage FD présente un profilé P1 en C tel que représenté en figure 25a, et lorsque la buse avance trop lentement, le front de décapag'e FD présente un profilé P2 en D tel que représenté figure 25b. Dans ce dernier cas, des sillons Z peuvent apparaître sur les bords de la partie décapée, comme représentés sur la vue en coupe Y'Y de la figure 25c, matérialisant ainsi le décapage d'une couche inférieure S2 (les dimensions ont été artificiellement augmentées dans un souci de clarté des figures). Ceci est rédhibitoire pour certaine application où seule une couche S1 doit être décapée.
Lorsque les bords du flux ont une énergie légèrement plus importante que le centre du flux, le front de décapage présente une forme en C semblable à celle représenté en figure 25a. Pour palier à ce problème, le déplacement de la buse doit être ralenti pour que le centre de la bande de décapage soit exposé plus longtemps au flux afin d'être décapé. Mais si la pression du flux est trop importante, les bords du flux risquent d'attaquer la couche inférieure S2 et créer des sillons Z tel que représenté à la figure 25c et pouvant découvrir une couche inférieure S3. II convient donc d'effectuer un étalonnage de la buse pour limiter l'apparition de sillons Z dans la couche S2 lorsque la vitesse de la buse ralentit tout en permettant une exposition suffisamment longue du centre du front de décapage FD afin que celui-ci devienne le plus rectiligne possible, c'est-à-dire qu'il soit sensiblement perpendiculaire aux bords de la bande de décapage D.
La figure 26 illustre un procédé d'étalonnage sur une surface de test. Il comprend les étapes consistant à : a) choisir une pression de fluide adaptée au décapage ; ce choix est pris dans une gamme de valeurs raisonnable, déterminée en fonction de la nature de la couche à décaper et des particules employées dans le fluide ; b) déplacer la buse le long d'une distance Xtest définie (typiquement entre 0,6 mètres et 1 ,5 mètre) avec une accélération positive constante pour obtenir un gradient de décapage (voir figure 26) en fonction de la vitesse de déplacement le long de la distance définie, entre une surexposition de la surface S1 laissant le flux attaquer la surface S2 (X0), et une sous exposition de la surface S1 laissant sur la surface S2 une bande de surface S1 (Xtest) ; c) choisir la vitesse de décapage permettant le décapage le plus efficace. Pratiquement la vitesse de décapage la plus efficace se situe à la distance XoPt où la surface S2 n'est plus attaquée et où la surface S1 est entièrement retirée ; d) ajuster la pression du flux pour qu'une vitesse de déplacement inférieure (Xopt-dX/2) n'entraîne pas de surexposition, et donc l'attaque, de la couche inférieure pendant un temps donné.
Pour une distance Xtest donnée et une accélération donnée, la pression P1 du flux détermine l'angle a du profil de décapage Pd par rapport à l'horizontale H. Il convient donc de choisir la pression P1 pour que la pente soit douce et donc qu'une diminution de la vitesse de déplacement - repérée à la distance Xopt - dX/2 - pour exposer plus longtemps le centre du front de décapage FD n'entraîne pas de surexposition. Symétriquement, une légère augmentation de la vitesse de déplacement - repéré à la distance Xopt + dX/2 - n'entraîne pas de sous exposition et permet un bon décapage.
La pression doit aussi être choisie pour que le décapage ne prenne pas trop de temps. Pour une distance Xtest donnée et une pression P2 donnée, supérieure à P1 , il faut augmenter la valeur de l'accélération pour obtenir une pente semblable à celle représentée à la figure 26, et donc de bonnes conditions de décapage. Une longueur suffisante permet de voir un gradient étendu de telle sorte que lorsque l'on détermine l'aspect de décapage le plus efficace et donc la vitesse la plus efficace, une vitesse inférieure n'entraîne pas de sur exposition et n'entraîne pas l'attaque de la couche inférieure pendant un intervalle de temps donné (par exemple 5 secondes) nécessaire au complet décapage de la zone centrale de la bande de décapage.
Une fois que l'étalonnage est effectué, le décapage comprend les étapes consistant à : a) positionner au moins une buse 100 ou 200 au-dessus de la surface S1 de l'objet à décaper ; b) alimenter la buse 100 ou 200 en fluide ; c) projeter le fluide sur la surface S1 de l'objet à décaper ; d) déplacer la buse 100 ou 200 selo'n une direction de décapage pour former une bande de décapage ; . - e) observer la forme du front de décapage FD ; f) adapter une augmentation de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse si la forme du front de décapage est en C, afin de rendre la forme du front de décapage sensiblement rectiligne ; g) déplacer la buse pour former une autre bande de décapage ; et h) répéter les étapes a) à g) pour former d'autres bandes de décapage jusqu'à ce que la surface S1 de l'objet soit entièrement décapée.
Pour améliorer la qualité de l'observation, la buse 200 représentée figure 27 comprend un dispositif d'éclairage 210 du front de décapage FD, le dispositif d'éclairage 210 tant choisi dans le groupe constitué par un éclairage en longueur d'onde visible, un éclairage UV, un éclairage rasant et un éclairage polarisant.
Pour faciliter sa manipulation, la buse 200 est montée sur un châssis 212 muni d'organes de roulement 214 et d'une poignée 216 pour un opérateur M. Le dispositif d'observation est relié par un lien fonctionnel L1 à un ordinateur A permettant l'affichage de l'image du front de décapage FD. L'opérateur M accélère ou décélère son mouvement de poussée dans le sens de la direction de décapage selon la flèche F7 en fonction de l'image du front de décapage affiché par l'écran B de l'ordinateur A. Dans ce mode réalisation, les organes de roulement sont montés libres sur le châssis.
On entend par lien fonctionnel, tout moyen de communication permettant au dispositif d'observation 202 de communiquer les données d'observation à l'ordinateur A. Selon un mode de réalisation, le dispositif d'observation est relié à des moyens d'analyse de la forme du front de décapage : l'ordinateur A comprend à cet effet un circuit numérique de traitement et d'analyse d'image apte à déterminer la qualité du décapage par analyse de l'aspect du front de décapage et à afficher le résultat de l'analyse. L'opérateur n'a donc plus à déterminer si la forme du front de décapage est déformée car l'ordinateur affiche directement si la vitesse doit être augmentée ou diminuée.
Pour améliorer le contrôle du déplacement de la buse 200, les rouleaux 214 sont associés cinématiquement à un dispositif d'entraînement moteur 218. Dans Ie mode de réalisation représenté figure 27, l'ordinateur A comprend un circuit numérique de traitement et d'analyse d'image. Celui-ci détermine, lors du déplacement, la qualité du décapage par analyse quantitative de l'aspect du front de décapage FD et asservit, grâce à un lien fonctionnel L2, le dispositif d'entraînement moteur 218 des rouleaux 214 pour régler leur vitesse de rotation afin de converger vers un profil rectiligne. Un affichage de l'analyse est donc inutile dans ce mode de réalisation.
De même, on entend par lien fonctionnel, tout moyen de communication permettant à l'ordinateur • A d'asservir le dispositif d'entraînement moteur 218. Dans l'exemple, celui-ci comprend un module de réception d'ondes et un circuit numérique de traitement commandant l'activation du moteur.
Lorsque le circuit numérique de traitement détecte un profil en C et son amplitude de déformation, il commande automatiquement, selon des cinématiques mémorisées dans l'ordinateur et paramétrées en fonction des caractéristiques de la buse, du châssis 212 et du dispositif d'entraînement 218, la diminution optimisée de la vitesse de rotation des rouleaux 214 afin de tendre au plus vite vers un profil rectiligne. Lorsqu'il détecte un profil en D, il commande automatiquement, selon ces mêmes cinématiques, l'accélération optimisée de la vitesse de rotation des rouleaux 214 pour tendre vers le profil rectiligne.
La position et l'inclinaison de la buse 200 permettent sensiblement d'améliorer la qualité du décapage et, finalement, celui-ci dépend à la fois de la géométrie des éléments actifs qui coopèrent entre eux et aussi d'un équilibre optimum dans le contrôle du flux 36.
L'un des avantages de l'invention réside précisément dans le fait que le châssis 212 permet de conserver Ia position et l'inclinaison de la buse 11 par rapport à la surface S1 de l'objet à décaper. En outre, le châssis 212 peut comprendre des moyens de réglage pour régler l'angle d'attaque des particules solides et/ou la distance qui sépare la sortie de buse et la surface de l'objet à traiter.
Selon un mode de réalisation, l'étape g) du procédé de décapage comprend en outre une étape d'interruption de la projection de fluide sur la surface de l'objet à décaper, notamment par l'arrêt de l'alimentation de la buse en fluide.
Dans un mode préféré de réalisation, l'interruption de la projection de fluide sur la surface de l'objet à décaper est obtenue par un maintien de l'alimentation de la buse en fluide et une activation d'un dispositif de dérivation pour dériver le fluide afin qu'il soit redirigé selon le sens de la flèche F8 vers l'alimentation de fluide sans avoir été projeté selon le sens de la flèche F9 contre la surface de l'objet.
Ainsi, pour éviter toute perturbation du flux 106, l'invention peut prévoir que l'interruption du décapage ne s'effectue pas en arrêtant le flux 106, mais en le détournant afin de le neutraliser sans l'arrêter, de sorte que les éléments mécaniques permettant la mise en mouvement du flux : cyclone, vannes, pompes, etc. (non représentés) fonctionnent toujours en continu, ce qui est un facteur non seulement de continuité mais aussi de stabilité, de facilité de contrôle et de régularité de décapage.
Pour cela, une buse 300 selon l'invention, représentée figures
28a et 28b, comprend un volet rétractable 310 situé à proximité de la sortie de la buse 300, et monté mobile entre deux positions extrêmes, l'une dite
« d'effacement » (figure 28a) correspondant au retrait du volet 310 et l'autre dite « active » (figure 28b) correspondant à sa' mise en action en travers du flux
106 sortant de la buse 300, afin de le dévier avant que les particules solides n'atteignent la partie centrale ouverte 312, de sorte que le flux 106 est dirigé directement vers la conduite de sortie 314 sans avoir eu le moindre contact avec la surface de l'objet à traiter.
L'action de décapage est ainsi totalement neutralisée sans arrêter le fonctionnement de la buse.
Le volet 310 peut aussi être constitué par un iris mécanique. Dans tout les modes de réalisation, le volet 310 est couplé à un dispositif de commande actionnable par l'opérateur pour mettre le volet en position active ou en position d'effacement.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
• la buse comprend une butée de positionnement pour maintenir la buse, en position d'utilisation, à une distance déterminée de la surface. Cette butée est utile lorsque la buse n'est pas montée sur un châssis. La butée peut être réglable et/ou comprendre en outre des moyens d'inclinaison pour maintenir la buse, en position d'utilisation, selon un angle déterminé par rapport à un plan tangent à la surface. Ces moyens d'inclinaison peuvent aussi être réglables.
• Le châssis comprend plusieurs buses reliées au dispositif d'observation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de décapage à buse pour la projection d'un flux de fluide, tel qu'un fluide gazeux, contenant des particules solides et présentant un centre et deux bords pour former un front de décapage lorsque la buse avance sur un objet a décaper, ladite buse laissant persister une différence d'énergie entre les bords et le centre du flux, suffisante pour provoquer une forme de front de décapage dite en C ou en D, caractérisé en ce que la buse (100, 200) est couplée à au moins un dispositif d'observation (102, 202) du front de décapage (FD) pour adapter une augmentation de la vitesse d'avancement de la buse (100, 200) si la forme du front de décapage (FD) est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse (100, 200) si la forme du front de décapage (FD) est en C, afin de rendre la forme du front de décapage (FD) sensiblement rectiligne.
2. Dispositif de décapage selon la revendication 1 , dans lequel la buse comprend un corps traversé d'un passage tubulaire longitudinal dont une extrémité constitue une entrée devant être raccordée à l'arrivée d'une conduite d'alimentation en fluide, et dont l'autre extrémité constitue une sortie du fluide ayant traversé la buse, la section du passage tubulaire étant variable entre l'entrée (2) et la sortie (3), ledit passage présente une structure interne en trois parties successives qui sont :
• une chambre d'entrée (11 ) à section constante,
• un conduit intermédiaire (12) à section variable dont les parois sont convergentes depuis la chambre (11) jusqu'à un col oblong (13-40-
50) qui a un grand axe et un petit axe et dont l'aire est égale à celle de la section constante de la chambre (11),
• un tube de sortie (14) à section oblongue et variable dont les parois sont divergentes depuis le col (13-40) jusqu'à un orifice de sortie (15) de section oblongue ayant un grand axe et un petit axe.
3. Dispositif de décapage selon la revendication 2, dans lequel la chambre d'entrée présente une section constante circulaire.
4. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel le col oblong (13) de la buse présente deux bords (21 et 22) rectilignes et parallèles à son grand axe.
5. Dispositif de décapage l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le col oblong (40-50) de la buse présente deux bords (51-52 et 53-54) dont récartement est plus grand dans la zone centrale que sur les côtés du col (40-50).
6. Dispositif de décapage selon la revendication 5, dans lequel chacun des deux bords est formé d'au moins deux segments rectilignes (51 et 52, 53 et 54).
7. Dispositif de décapage selon la revendication 5, dans lequel les deux bords sont courbes et réunis l'un à l'autre par des congés de raccordement latéraux.
8. Dispositif de décapage selon la revendication 7, dans lequel le col oblong (40) de la buse a une section elliptique.
9. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel la section oblongue du tube de sortie (14) de la buse présente deux bords (25 et 26) rectilignes et parallèles à son grand axe.
10. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel la section oblongue du tube de sortie (14) de la buse présente deux bords dont récartement est plus grand dans la zone centrale que sur les côtés du tube (14).
11. Dispositif de décapage selon la revendication 10, dans lequel chacun des deux bords est formé d'au moins deux segments rectilignes
(55 et 56, 57 et 58).
12. Dispositif de décapage selon la revendication 10, dans lequel les deux bords sont courbes et réunis l'un à l'autre par des congés de raccordement latéraux.
13. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, dans lequel la section oblongue du tube de sortie (14) de la buse présente deux bords (55-56, 57-58) dont l'écartement est plus grand sur ses côtés que dans sa zone centrale.
14. Dispositif de décapage selon la revendication 12, dans lequel le col (40) ayant une section elliptique, la section oblongue du tube de sortie présente deux bords (42 et 43) de même courbure que ceux de l'ellipse mais opposés par leur convexité et réunis l'un à l'autre par des congés de raccordement latéraux (44 et 45).
15. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 9, 10 ou 14, dans lequel la section oblongue du tube (14) est agrandie latéralement par deux canaux longitudinaux (29).
16. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 2 à 15, dans lequel la chambre d'entrée (11) de la buse contient des éléments en relief (31 et 32) constituant des concentrateurs de flux.
17. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 2 à 16, dans lequel le tube de sortie (14) de la buse est déterminé par une paroi étanche (5) qui est traversée par au moins un passage (33-34) destiné à être relié à une source de gaz contenant des particules ionisées et débouchant obliquement dans ledit tube (14), d'amont en aval en considérant le sens de déplacement du fluide.
18. Dispositif de décapage selon la revendication 17, dans lequel la source de gaz est associée à un dispositif de mise en mouvement à grande vitesse
19. Dispositif de décapage selon la revendication 18, dans lequel le dispositif de mise en mouvement du gaz est conçu pour imprimer à ce dernier une vitesse supérieure à celle du son.
20. Dispositif de décapage selon la revendication 17, dans lequel le gaz contient deux fractions sensiblement égales de particules ionisées de polarités inverses.
21. Dispositif de décapage selon la revendication 17, dans lequel le gaz est de l'air humide.
22. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'observation du front de décapage (202) est couplé à la buse (200) par un bras réglable (206) de sorte que le dispositif d'observation (202) soit sensiblement perpendiculaire au front de décapage (FD) quelle que soit la position de la buse (200) en utilisation.
23. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 , dans lequel le dispositif d'observation (102) est situé à proximité de l'orifice de sortie (104) de la buse (100).
24. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif d'éclairage (210) du front de décapage (FD), le dispositif d'éclairage (210) étant choisi dans le groupe constitué par un éclairage en longueur d'onde visible, un éclairage UV, un éclairage rasant et un éclairage polarisant.
25. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un châssis (212) muni d'organes de roulement (214) et d'une poignée (216) pour un opérateur (M).
26. Dispositif de décapage selon la revendication 25, dans lequel les organes de roulement (214) sont asservis cinématiquement à un dispositif d'entraînement moteur (218).
27. Dispositif de décapage selon la revendication 25, dans lequel les organes de roulement sont montés libres.
28. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'observation (202) est relié à des moyens d'analyse (A) de la forme du front de décapage (FD).
29. Dispositif de décapage selon la revendication 28, dans lequel Ie dispositif d'observation (202) est relié à un ordinateur (A) comprenant un circuit numérique de traitement et d'analyse d'image apte à analyser la forme du front de décapage (FD) et, optionnellement, à afficher le résultat de l'analyse.
30. Dispositif de décapage selon la revendication 29 en combinaison avec la revendication 25, dans lequel le circuit numérique de traitement et d'analyse est aussi apte à asservir les organes de roulement (214) pour régler la vitesse de rotation de ces. organes (214).
31. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, dans lequel le dispositif d'observation (102, 202) est choisi parmi les capteurs radar, les capteurs thermiques, les capteurs ultrasons et les capteurs optiques.
32. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 1 à 31 , comprenant un dispositif de dérivation (310) pour dériver le fluide (106) afin qu'il soit redirigé vers l'alimentation de fluide sans avoir été projeté contre la surface (S, S1) de l'objet.
33. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, comprenant une butée de positionnement pour maintenir la buse, en position d'utilisation, à une distance déterminée de la surface.
34. Dispositif de décapage selon la" revendication 33, dans lequel la butée est réglable.
35. Dispositif de décapage selon l'une quelconque des revendications 33 ou 34, dans lequel la butée comprend des moyens d'inclinaison pour maintenir la buse, en position d'utilisation, selon un angle déterminé par rapport à un plan tangent à la surface.
36. Dispositif de décapage selon la revendication 35, dans lequel les moyens d'inclinaison sont réglables.
37. Procédé de décapage par projection sur un objet d'un fluide contenant des particules solides, la projection formant un front de décapage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : i) positionner au moins une buse (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 36, au-dessus de la surface (S, S1) de l'objet à décaper ; j) alimenter la buse (100, 200, 300) en fluide (106) ; k) projeter le fluide sur la surface (S, S1) de l'objet à décaper ;
I) déplacer la buse (100, 200, 300) selon une direction de décapage (F7) pour former une bande de décapage ; m) observer et analyser la forme du front de décapage (FD) ; n) adapter une augmentation de la vitesse d'avancement de la buse (100, 200, 300) si la forme du front de décapage (FD) est en D, et une diminution de la vitesse d'avancement de la buse (100, 200, 300) si la forme du front de décapage (FD) est en C, afin de rendre la forme du front de décapage (FD) sensiblement rectiligne ; o) déplacer la buse (100, 200, 300) pour former une autre bande de décapage ; et p) répéter les étapes a) à g) pour former d'autres bandes de décapage jusqu'à ce que la surface (S, S1) de l'objet soit entièrement décapée.
38. Procédé de décapage selon la revendication 37, dans lequel l'étape g) comprend en outre une étape d'interruption de la projection de fluide (106) sur la surface (S, S1) de l'objet à décaper.
39. Procédé de décapage selon la revendication 38, dans lequel l'interruption de la projection de fluide (106) sur la surface (S, S1) de l'objet à décaper est obtenue par l'arrêt de l'alimentation de la buse (300) en fluide (S, S1).
40. Procédé de décapage selon la revendication 38, dans lequel la/les buse(s) (300) est/sont selon la revendication 31 , et dans lequel l'interruption de la projection de fluide (106) sur la surface (S, S1) de l'objet à décaper est obtenue par un maintien de l'alimentation de la buse (300) en fluide (106) et une activation du dispositif de dérivation (310) pour dériver le fluide (106) afin qu'il soit redirigé vers (F8) l'alimentation de fluide sans avoir été projeté (F9) contre la surface (S, S1) de l'objet.
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