La présente invention concerne le domaine technique du décapage d'une surface au sens général sur laquelle agit un milieu de décapage de toutes natures telles que gazeux, liquide et/ou solide.

L'objet de l'invention concerne plus précisément le captage des résidus provenant de l'opération de décapage.

L'objet de l'invention trouve des applications particulièrement avantageuses dans le domaine du captage de résidus obtenus à la suite de la projection sur la surface d'un objet à traiter, d'un flux abrasif tel qu'un flux de fluide, un flux gazeux comportant des particules solides ou un flux liquide, afin de nettoyer l'objet par l'érosion des particules de surface, provoquée par le flux de décapage.

Une autre application de l'invention concerne le captage de résidus provenant d'une opération de ponçage d'une surface.

Dans l'état de la technique, il existe de nombreuses formes de réalisation pour une tête équipée d'un outil de décapage. D'une manière générale, une telle tête comporte un support à l'intérieur duquel est monté un outil de décapage tel un outil de ponçage ou une buse de projection d'un flux de décapage. Ce support délimite une enceinte fermée à l'exception d'une ouverture à travers laquelle agit l'outil de décapage. La projection du flux de décapage sur la surface à traiter ou le ponçage de cette surface entraîne l'apparition de résidus provenant de l'abrasif mélangé aux déchets issus de la surface décapée.

Selon les dimensions et les caractéristiques des objets à traiter, cette opération de décapage a lieu soit dans une cabine fermée, soit à l'air libre. L'utilisation d'une cabine fermée permet d'éviter la dispersion dans l'atmosphère des résidus qui sont récupérés voire éventuellement réutilisés. Bien entendu, l'utilisation d'une cabine reste limitée pour des objets de dimensions relativement réduites et facilement manipulables.

Une opération de décapage à l'air libre entraîne bien évidemment une dispersion des résidus dans l'atmosphère, ce qui conduit à des inconvénients sérieux en termes de pollution. En vue de récupérer les résidus provenant d'une telle opération de décapage, l'état de la technique a proposé d'équiper la tête, d'un circuit d'aspiration permettant d'éviter la dispersion de ces résidus dans l'atmosphère. Par exemple, le brevet US 5 441 443 décrit une tête de captage comportant une ouverture à travers laquelle est projetée le flux de décapage, cette ouverture étant en communication avec une source conçue pour aspirer les résidus résultant de l'opération de décapage. L'ouverture de cette tête de captage est bordée par un joint en élastomère destiné à venir en contact avec la surface à traiter afin de confiner les résidus.

Dans le même sens, le brevet US 5 489 234 décrit un outil de décapage comportant une tête de captage pourvue d'un soufflet déformable élastiquement pour permettre d'être toujours en contact avec la surface à traiter.

Il doit être noté que de telles têtes de captage présentent un encombrement relativement important conduisant à une difficulté pour mener correctement à bien l'opération de décapage et en particulier l'opération de récupération des résidus pour une surface à traiter difficile d'accès ou présentant des formes dont le profil change brusquement. En effet, pour ce type de pièces à traiter, la tête de captage n'est pas en contact complètement avec la surface traitée de sorte qu'une bonne partie des résidus ne se trouvent pas confinés et aspirés.

La demande de brevet EP 0 384 873 décrit un outil de décapage comportant une tête de captage réalisée sous la forme de brosses reliées à un soufflet déplaçable. Outre le problème de détérioration rapide des brosses, une telle tête de captage ne permet pas de confiner les résidus pour une surface dont le profil présente des variations.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant une nouvelle tête de captage conçue pour permettre de confiner les résidus de l'opération de décapage quelle que soit la forme ou le profil de la surface à traiter.

Pour atteindre un tel objectif, la tête de captage comporte un support à l'intérieur duquel est destinée à être montée un outil de décapage, le support délimitant une ouverture de sortie à travers laquelle agit l'outil de décapage.

Selon l'invention, la tête de captage comporte au moins une série d'éléments mobiles s'étendant parallèlement les uns à côté des autres sur toute la périphérie du support délimitant l'ouverture, en étant sollicités élastiquement en extension par rapport au support pour former ensemble une barrière saillante de confinement de forme réglable et de hauteur réglable entre une position escamotée et une position extrême de sortie.

De plus, la tête de captage selon l'invention peut présenter en outre en combinaison au moins l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes :

• l'outil est monté à l'intérieur du support en délimitant entre l'outil et le support, une chambre d'aspiration reliée à un circuit d'aspiration,
• la chambre d'aspiration communique avec l'extérieur du support à l'aide de passages d'admission d'air,
• les éléments mobiles sont pourvus à partir de leurs extrémités libres, de manchons en contact sensiblement les uns à côtés des autres, pour former ensemble une barrière de confinement étanche,
• les éléments mobiles comportent des tiges guidées en coulissement à l'intérieur d'alésages aménagés les uns à côté des autres dans le support, les tiges étant pourvues des manchons s'étendant à l'extérieur des alésages de guidage,
• une jupe d'étanchéité entourant l'ensemble des manchons, en s'étendant à partir du support pour recouvrir au moins une partie de la longueur des manchons,
• les manchons comportent des butées coopérant avec le support pour définir la position escamotée des tiges,
• les éléments mobiles sont sollicités élastiquement par l'intermédiaire d'un fluide sous pression agissant sur l'ensemble des éléments mobiles,
• les alésages de guidage des tiges communiquent avec une enceinte de répartition reliée à une source de pression fluidique, les tiges étant montées de manière étanche à l'intérieur des alésages de guidage de manière à être sollicitées élastiquement par la pression fluidique,
• chaque élément mobile est sollicité par un organe ressort individuel,
• plusieurs séries d'éléments mobiles répartis pour constituer des barrières de confinement concentriques entre elles,
• en tant qu'outil de décapage, un outil de ponçage ou une buse de projection d'un flux de décapage liquide, gazeux et/ou solide.

Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.

• La Figure 1 est une vue en coupe élévation d'un exemple de réalisation d'une tête de captage conforme à l'invention.
• La Figure 2 est une vue en coupe transversale prise sensiblement selon les lignes II-II de la Fig. 1.
• Les Figure 3 et 4 sont des vues montrant la tête de captage conforme à l'invention, en cours de traitement pour deux profils différents de surface à traiter.

Tel que cela apparaît sur les dessins, l'objet de l'invention concerne une tête de captage 1 comportant un corps ou un support 2 à l'intérieur duquel est destinée à être montée par tout moyen approprié, un outil de décapage B, tel un outil de ponçage ou une buse de projection d'un milieu ou d'un flux de décapage F de tout type connu en soi, de nature gazeux, liquide et/ou solide. Le support 2 délimite intérieurement une enceinte 3 communiquant avec l'extérieur par une ouverture 4 à travers laquelle sort le flux de décapage F. Dans l'exemple illustré, le support 2 présente une forme tubulaire d'axe de symétrie longitudinal A comportant une virole tubulaire 5 à l'une des extrémités de laquelle est fixé un couvercle 6 tandis que l'autre extrémité de la virole 5 est munie d'une jupe 7 délimitant à proprement dit l'ouverture 4. Dans l'exemple illustré, l'ouverture 4 possède une section droite circulaire et l'outil de décapage est une buse B de projection d'un flux de décapage F.

La buse B est montée sur le support 2 de manière à permettre la sortie du flux de décapage F à travers l'ouverture 4. Dans l'exemple illustré, le corps B₁ de la buse de décapage B est fixé au couvercle 6 de sorte que la buse B s'étend à l'intérieur de l'enceinte 3 avec sa sortie située à proximité de l'ouverture 4 pour permettre la sortie du flux de décapage F à travers cette ouverture. Il est à noter que le flux de décapage F est représenté à la Fig. 1 comme parallèle à l'axe de l'ouverture 4 mais il est clair que cette représentation est simplement schématique puisque le flux de décapage F peut présenter une ou plusieurs directions différentes d'une direction axiale. Le corps B₁ de la buse comporte un raccord 9 pour un conduit de liaison à une source de production du flux de décapage.

Selon une variante préférée de réalisation, la buse de décapage B s'étend à l'intérieur du support 2 en occupant partiellement le volume de l'enceinte 3 de manière à délimiter entre le support 2 et la buse de projection B, une chambre 3₁ annulaire dont la fonction apparaîtra plus précisément dans la suite de la description. Dans l'exemple illustré, la buse B qui est centrée sur l'axe de symétrie longitudinale A, présente une forme sensiblement tubulaire dont le diamètre est inférieur au diamètre du support 2 de sorte que cette buse délimite une chambre 3₁ de forme sensiblement annulaire entourant ladite buse.

Conformément à l'invention, la tête de captage 1 comporte une série d'éléments mobiles 11 rigides s'étendant parallèlement les uns à côté des autres en saillie sur toute la périphérie du support 2 délimitant l'ouverture 4, en étant sollicité élastiquement en extension par rapport au support 2. En d'autres termes, les éléments mobiles 11 sont placés les uns à côté des autres pour être sensiblement en contact entre eux de manière à former ensemble une barrière de confinement de forme réglable et de hauteur réglable entre une position escamotée (à droite sur la Fig. 1) et une position extrême de sortie (à gauche sur la Fig. 1).

Dans l'exemple de réalisation illustré, tous les éléments mobiles 11 sont réalisés de manière identique et sont au nombre de 40. Bien entendu, le nombre d'éléments mobiles 11 peut être différent et dépend en pratique de la longueur de la circonférence de l'ouverture 4. Dans l'exemple illustré, chaque élément mobile 11 comporte une aiguille ou une tige 12 guidée en coulissement à l'intérieur d'un alésage 14 aménagé dans le support 2 et plus précisément dans la virole 5. Dans l'exemple illustré, les alésages 14 sont aménagés les uns à côté des autres selon un cercle puisque l'ouverture 4 est de forme circulaire. Chaque alésage 14 est pourvu ou non de moyens rapportés de guidage en coulissement pour une tige 12 qui possède dans l'exemple illustré une section droite circulaire.

Dans l'exemple illustré, chaque tige 12 est pourvue d'un manchon 15 s'étendant à l'extérieur des alésages de guidage 14. Les manchons 15 sont ainsi disposés selon un cercle et s'étendent à l'intérieur de la jupe 7 du support 2. Selon une variante préférée de réalisation, les manchons 15 sont dimensionnés de manière à être en contact sur leur longueur avec les deux manchons 15 voisins. Il doit être compris que chaque manchon 15 de section de préférence circulaire est en contact par ses génératrices symétriquement opposées avec les génératrices des deux manchons 15 s'étendant de part et d'autre dudit manchon. Les manchons 15 qui forment ensemble une sorte de peigne dont les dents ou manchons 15 s'étendent à proximité les uns des autres pour délimiter une barrière étanche entourant l'ouverture 4. Il est à noter qu'il peut être prévu que les manchons 15 ne se trouvent pas accolés les uns aux autres tout en assurant une fonction d'arrêt des résidus. Ainsi, l'espacement entre les manchons 15 dépend de la nature et de la taille des résidus. Selon une telle variante, les éléments mobiles 11 peuvent être réalisés uniquement par les tiges 12.

Il doit être noté que les manchons 15 sont entourés par la jupe d'étanchéité 7 qui recouvre toujours une partie de la longueur des manchons 15. De préférence, les manchons 15 sont en contact avec la jupe 7 qui les entoure. Ainsi, chaque manchon 15 est en contact avec la jupe 7 par l'intermédiaire de sa génératrice externe la plus éloignée de l'axe longitudinal de symétrie A.

Chaque manchon 15 comporte une butée 18 coopérant avec le support 2 pour permettre de définir la position escamotée des tiges. Dans l'exemple illustré, chaque manchon 15 présente un diamètre supérieur à la tige 12 de sorte que son bord supérieur forme la butée d'appui 18 contre la virole 7 comme cela ressort de la Fig. 1.

Les éléments mobiles 11 sont sollicités par des moyens de rappel élastique 21 de manière à les placer dans leur position extrême de sortie. Dans l'exemple illustré, les moyens de rappel élastique 21 sont réalisés par un fluide sous pression agissant sur l'ensemble des éléments mobiles 11. Selon cette variante de réalisation, les alésages 14 de guidage des tiges 12 débouchent dans une enceinte 22 de répartition aménagée dans le couvercle 6 et présentent dans l'exemple illustré, une forme annulaire. Cette enceinte de répartition 22 est reliée par une canalisation 24, à une source de pression fluidique. Par exemple, la source de pression délivre de l'air comprimé comme fluide de sollicitation des tiges 12. Les tiges 12 sont montées de manière étanche à l'intérieur des alésages 14 de guidage de manière à pouvoir être sollicitées élastiquement par la pression fluidique. Chaque tige 12 est pourvue d'un joint d'étanchéité 25 coopérant avec l'alésage 14 et montée à l'extrémité de la tige, opposée de celle pourvue du manchon 15. Chaque joint d'étanchéité 25 joue le rôle d'un piston sur lequel agit la pression de fluide.

Il doit être compris que les éléments mobiles 11 sont aptes à coulisser entre deux positions extrêmes, à savoir une position escamotée ou rentrée (illustrée sur la droite à la Fig. 1) et une position extrême de sortie (illustrée sur la gauche à la Fig. 1). La position escamotée des éléments mobiles 11 est définie par la mise en appui des manchons 15, par leur butée 18 contre le bord de la virole 7. Dans cette position escamotée, les manchons 15 sont rentrés complètement à l'intérieur de la jupe 7. En d'autres termes, les extrémités libres des manchons 15 affleurent sensiblement avec le bord extrême de la jupe 7 qui délimite l'ouverture de sortie 4. Ainsi, dans l'exemple illustré, la longueur des manchons 15 correspond sensiblement à la hauteur de la jupe 7. Il est à noter qu'il peut être prévu de réaliser des manchons 15 de longueur plus petite ou plus grande par rapport à la longueur de la jupe 7. De même, il peut être envisagé d'équiper les tiges 12, de manchons 15 présentant des longueurs différentes entre eux.

La position extrême de sortie des éléments mobiles 11 est définie par la mise en butée des joints d'étanchéité 25 sur un épaulement 14₁ présentés par les alésages 14. En position de butée, les éléments mobiles 11 s'étendent en saillie par rapport au support 2 et en particulier, par rapport à la jupe 7. De préférence, dans cette position extrême de sortie, les manchons 15 restent en contact avec la jupe 7. Ainsi, la jupe 7 recouvre toujours au moins une partie de la longueur des manchons 15.

Chaque élément mobile 11 est donc apte à occuper toute position comprise entre ces deux positions extrêmes de coulissement. Ces éléments mobiles 11 sont soumis aux moyens de rappel élastique 21, qui les sollicitent afin que les éléments mobiles 11 occupent leur position de sortie extrême, en l'absence d'effort appliqué sur les extrémités libres des manchons 15. Dans cette position extrême de sortie, les manchons 15 forment ensemble une barrière de confinement dont la hauteur est identique sur toute la périphérie et correspond à la hauteur des manchons dépassant par rapport à l'ouverture 4.

Par ailleurs, chaque manchon 15 possède une possibilité de coulissement axial en fonction de la valeur de l'effort d'enfoncement exercé sur l'extrémité libre du manchon par rapport à l'effort exercé par les moyens de rappel élastique 21. La hauteur de cette barrière de confinement est donc variable soit de manière identique sur toute la circonférence, soit localement en fonction du niveau d'enfoncement du ou des éléments mobiles de sorte que la barrière ainsi constituée présente selon sa circonférence, un profil ou une forme réglable. Quelle que soit la valeur d'enfoncement des manchons 15, ces derniers restent en contact entre eux pour former ensemble une barrière de confinement étanche dont le volume intérieur ainsi délimité communique avec la chambre 3₁.

Selon une variante préférée de réalisation, la chambre 3₁ est reliée à un circuit d'aspiration pour permettre d'aspirer les résidus provenant de l'opération de décapage et restent bloqués par la barrière étanche formée par les manchons 15. La chambre d'aspiration 3₁ est donc reliée par un conduit d'aspiration 26 à un générateur de dépression permettant la récupération et l'évacuation des résidus confinés à l'intérieur du volume délimité par les manchons 15. Bien entendu, la chambre 3₁ communique avec des passages d'air 27 aménagés dans le support 3 pour assurer l'équilibrage des pressions.

Le fonctionnement de la tête de captage 1 conforme à l'invention découle directement de la description qui précède.

La source de pression est mise en marche afin de placer les éléments mobiles 11 dans leur position de sortie extrême. L'air sous pression sollicite élastiquement l'ensemble des éléments mobiles 11 en extension par rapport au support 2. Dans cette position de sortie, les manchons 15 forment ensemble une barrière de confinement étanche puisqu'ils sont en contact les uns avec les autres et de préférence aussi avec la jupe 7.

En vue de décaper une surface S, l'utilisateur applique la tête et plus précisément les manchons 15 contre la surface S. En raison de l'effort appliqué sur la tête 1, les éléments mobiles 11 sont sollicités élastiquement en rentrée par rapport au support 2, en fonction de la forme de la surface S à traiter. Les éléments mobiles 11 sont soumis individuellement à un effort de coulissement dont le sens est contraire à celui exercé par les moyens de rappel élastique 21 et dont le niveau dépend du profil de la surface S à traiter. Comme cela apparaît aux Fig. 3 et 4, il est obtenu une auto-adaptation de la longueur des éléments mobiles 11 qui épousent le profil de la surface S à traiter. Il s'ensuit que quelle que soit la forme de la surface à traiter, les éléments mobiles 11 grâce aux moyens de rappel élastique 21, restent tous en contact avec la surface à traiter S de manière à constituer ensemble une barrière de confinement des résidus obtenus lors l'opération de décapage. La mise en oeuvre de la source de dépression permet d'aspirer les résidus confinés par l'ensemble des éléments mobiles 11.

Dans l'exemple illustré, l'ouverture de sortie 4 présente une forme circulaire. Bien entendu, il peut être envisagé une ouverture 4 de forme différente. Dans ce cas, les éléments mobiles 11 seront montés de manière analogue à la périphérie de l'ouverture de sortie 4. Par ailleurs dans l'exemple illustré, les éléments mobiles 11 sont sollicités par des moyens de rappel élastique 21 telle une pression fluidique commune. Bien entendu, les éléments mobiles 11 peuvent être sollicités élastiquement par des moyens de rappel élastique 21 différents. Par exemple, il peut être prévu de solliciter élastiquement en extension les éléments mobiles 11 par l'intermédiaire de la dépression régnant à l'intérieur de la chambre d'aspiration 3₁. Selon un autre exemple de réalisation, il peut être prévu d'équiper chaque élément mobile 11 d'un ressort le sollicitant en extension individuellement.

Il est à noter que dans l'exemple illustré, les éléments mobiles 11 sont répartis en une série formant une seule barrière de confinement entourant l'ouverture 4. Bien entendu, il peut être envisagé de répartir les éléments mobiles 11 selon plusieurs séries pour constituer des barrières de confinement concentriques entre-elles en vue d'augmenter les capacités de confinement en fonction de l'application de la tête de captage selon l'invention. Ainsi, les éléments mobiles 11 sont répartis selon plusieurs couronnes concentriques coopérant entre elles pour accroître la fonction de confinement.

Dans le même sens, les éléments mobiles 11 et les manchons 15 sont représentés sous une forme cylindrique. Bien entendu, les éléments mobiles 11 et/ou les manchons 15 peuvent présenter d'autres formes que cylindriques ou circulaires.

Dans la description qui précède, l'outil de décapage B délivre un flux de décapage. Selon une application préférée, ce flux de décapage est un flux d'eau en ultra haute pression. Bien entendu, le flux de décapage peut être de nature différente. Dans le même sens, la tête de captage selon l'invention peut être équipé, en tant qu'outil de décapage, d'un outil de ponçage agissant au niveau de l'ouverture de sortie 4.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.