[0001] L'invention concerne un dispositif automatique pour grenailler des pièces creuses
de grandes dimensions, le dispositif comportant une enceinte étanche, des rampes de
grenaillage oscillantes déplaçables disposées dans l'enceinte.
[0002] Les dispositifs actuellement connus permettent le
-grenaillage de pièces de grande surface à l'aide de rampes sur lesquelles sont montées
des buses qui sont, dans certaines réalisations, oscillantes pour permettre-le balayage
d'une surface relativement importante. De tels dispositifs sont décrits par exemple
dans les brevets des E.U.A. N° 2 881 506 et 2 933 802. Dans le premier brevet cité,
la pièce à grenailler défile devant une rampe porte-buses animée d'un mouvement de
va-et-vient dans le plan vertical commandé par un vérin simple agissant sur une bielle.
Ce dispositif ne permet le traitement que d'une face de panneau. Dans le second brevet
cité, le panneau à traiter est placé sur un support incliné et la rampe de grenaillage,
entourée de la cabine étanche, se déplace devant le panneau, les buses effectuant
un mouvement d'oscillation dans un plan vertical.
[0003] On connaît d'autres dispositifs, par exemple du brevet allemand N° 1 577 550, permettant
de traiter trois faces d'une pièce de dimensions relativement peu importantes comme
des fers en I ou en H dans lesquels les buses sont placées devant deux faces opposées
et tournent autour de l'axe de la pièce pour traiter les autres faces.
[0004] Aucun de ces dispositifs ne permet de traiter une pièce volumineuse sur au moins
quatre de ses six côtés comme le cas se présente, par exemple, pour des conteneurs
destinés aux camions ou aux wagons de chemin de fer. Généralement, ce conteneur a
la forme d'un parallélépipède rectangle fermé à l'arrière par des-portes et dont le
plancher, constitué de poutrelles support, n'a pas à subir de grenaillage. L'utilisation
des dispositifs actuellement connus permet un gain de temps par rapport au procédé
manuel mais exige un grand nombre de manipulations pour traiter la totalité de la
surface. L'invention a pour but le traitement de toute la surface en une seule opération
ne nécessitant aucune manipulation de la pièce à traiter et permettant, par l'adoption
d'un cycle automatique obtenu par la combinaison de moyens connus et nouveaux, son
exécution dans les moindres délais.
[0005] Le dispositif automatique de grenaillage, selon l'invention, comprenant une enceinte
étanche, des moyens de déplacement de la pièce à grenailler, des rampes de grenaillage
à buses oscillantes mobiles disposées dans l'enceinte, est remarquable en ce que l'enceinte
comporte à ses extrémités des portes pour l'introduction et la sortie des pièces,
et à au moins une de ses extrémités un panneau de grenaillage, mobile dans une direction
perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'enceinte et escamotable dans un logement
latéral de l'enceinte, et, dans l'espace compris entre ledit panneau et l'autre extrémité
de l'enceinte, un portique de grenaillage, mobile selon l'axe longitudinal de l'enceinte,
composé de trois rampes formant un U inversé, disposées dans un plan perpendiculaire
à l'axe de l'enceinte, des moyens électriques de synchronisation des mouvements du
portique et du panneau, des moyens de commutation du mélange air-grenaille entre au
moins le portique et le panneau, des moyens de commande du mouvement des buses oscillantes.
[0006] Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple, permettront de comprendre
comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue schématique en plan de l'installation automatique selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1 montrant le portique de
grenaillage. La figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 1 montrant
le panneau de grenaillage. La figure 4 est une vue schématique éclatée des moyens
de commande du mouvement des buses. La figure 5 est une vue de face partiellement
arrachée des moyens de commutation du mélange air-grenaille. La figure 6 est une vue
en coupe selon VI-VI de la figure 5.
[0007] L'installation représentée schématiquement sur la figure 1 comporte une enceinte
étanche 1 dont les extrémités sont équipées de portes 2 et 3 d'entrée et de sortie
des pièces à grenailler. Ces pièces qui, dans l'exemple décrit, sont constituées par
des conteneurs 4 sensiblement parallélépipédiques, sont placées sur un chariot 5 (figure
2) se déplaçant sur une voie 6 traversant l'enceinte 1. A l'intérieur de l'enceinte,
un portique de grenaillage 7, présenté dans trois positions A, B, 0 qui seront ultérieurement
définies, est susceptible de se déplacer selon l'axe longitudinal de l'enceinte dans
l'espace compris entre le panneau de grenaillage 8 (position A) et l'extrémité de
l'enceinte (position C). Ce portique, qui sera ultérieurement décrit, est composé
schématiquement de trois rampes, portant les buses de grenaillage, formant un U inversé,
disposées dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'enceinte.
[0008] Le panneau 8 porte des buses de grenaillage et est mobile dans une direction perpendiculaire
à l'axe longitudinal de l'enceinte. Afin de libérer le passage pour la sortie du conteneur,
le panneau se rentre dans un logement latéral 9 de l'enceinte. Les détecteurs 10 à
18 font partie des moyens électriques de synchronisation des mouvements du portique
et du panneau.
[0009] Selon un exemple de réalisation de l'installation, celle-ci comporte en outre un
dispositif de grenaillage intérieur 19 qui est rentré, lorsqu'il n'est pas en fonction,
dans un logement 20 disposé sur un côté de l'enceinte. Ce dispositif peut être utilisé
simultanément ou successivement avec le portique et/ou le panneau. Des moyens de synchronisation
électriques, non figurés, commandent le déplacement, la mise en place et le fonctionnement
du dispositif. Ce dispositif, par exemple du type décrit dans la demande de brevet
européen N° 80400301.0 déposée au nom de la Demanderesse le 4 Mars 1980, est constitué
d'un ensemble de deux chariots dont le premier, portant le second, se déplace longitudinalement
à l'intérieur de la pièce, tandis que le second portant les buses de grenaillage est
susceptible de se déplacer perpendiculairement au mouvement du premier pour assurer
le traitement des surfaces intérieures de la pièce. Le dispositif est mis en place
par des moyens permettant son déplacement depuis le logement 20, son positionnement
devant l'ouverture du conteneur et son déplacement à l'intérieur de celui-ci.
[0010] L'installation comporte en outre des moyens de commutation (figures 5 et 6) du mélange
air-grenaille entre le portique et le panneau et éventuellement d'autres dispositifs
de grenaillage intérieur ou manuel, et des moyens de commande (figure 3) du mouvement
des buses des rampes.
[0011] Le portique 7 (figure 2) se compose d'une poutre roulante 21 et de deux caissons
22 (les panneaux d'habillage ont été enlevés) descendant verticalement de chaque côté
de la pièce à traiter 4. La poutre se déplace par l'intermédiaire de quatre galets
23 sur deux chemins de roulement 24 fixés sur les parois latérales de la cabine. Le
déplacement du portique est assuré par un groupe motoréducteur-variateur-frein, disposé
dans la poutre, entrainant un arbre 25 commandant un galet sur chacun des chemins
de roulement. Les canalisations sont supportées par des chariots 26. La vitesse de
déplacement peut être réglée, par exemple, entre 0,37 m/min et 2,05 m/min.
[0012] Le grenaillage est assuré par un ensemble de buses 27 à jet libre réparties en trois
rampes disposées en face des trois côtés du conteneur. Selon l'exemple de réalisation,
chaque rampe porte deux buses oscillantes. L'oscillation des buses, en soi connue,
est nécessaire pour que le jet de grenaillage balaie la totalité des surfaces à traiter.
Cette oscillation est obtenue par un système à bielles et tringles de liaison reliant
au moins une partie des buses à des moyens de commande qui sont figurés schématiquement
sur la figure 4. Ces moyens comportent un vérin pneumatique 28 auquel est associé
un amortisseur hydraulique 29. La tige du piston du vérin porte.une bielle 30 solidaire
d'un axe 31 commandant un système de bielle 32 et tringle 33 actionnant les porte-buses
34. L'amplitude d'oscilla- tion des buses 35 est déterminée par un dispositif contacteur
monté sur la tringle représenté par les butées réglables 36 et les contacts 37. Ces
contacts commandent l'alimentation en air 100 des électrovannes 38 du tiroir de distribution
39 alimentant le vérin 28. La vitesse de déplacement du vérin pneumatique peut être
réglée en agissant sur les étrangleurs 40 des retours d'huile du régulateur hydraulique
26. A chaque vitesse de déplacement du portique mobile correspond une vitesse de translation
du vérin pneumatique et le réglage des deux vitesses est correct si aucune onde n'apparaît
sur la surface traitée.
[0013] Le panneau 8 (figure 3) pour le grenaillage du fond se compose d'un cadre 41 en fers
profilés supportant, selon l'exemple de réalisation, deux arbres 42 montés sur paliers
sur lesquels sont calées les buses 43 de grenaillage (3 par arbre). A une extrémité
du cadre, se trouvent des moyens de commande 44 du mouvement des buses en tous points
identiques à ceux du portique mobile. Le cadre est supporté par deux galets en V 45
roulant sur une poutre 46 faisant toute la largeur de la cabine et s'étendant jusqu'à
l'extrémité du logement 9. Le guidage du cadre est assuré par deux contre-galets 47
également en V roulant sous la poutre. La poutre, en plus des deux chemins de roulement
en V, comporte un autre chemin destiné au guidage d'un chariot 48 support des tuyaux
de sablage, d'air comprimé et au câble électrique et, à l'opposé de celui-ci, la chaîne
49 d'en- trainement en translation du panneau mobile 8. La chaîne d'entrainement est
commandée par un groupe motoréducteur-variateur-frein 50 situé sur le toit du logement
latéral 9.
[0014] Le commutateur du mélange air-grenaille (figures 5 et 6) permet le grenaillage soit
avec les buses du portique mobile, soit avec celles du panneau mobile, soit avec celles
du dispositif de grenaillage intérieur ou de grenaillage manuel.
[0015] Le commutateur (figure 5) est constitué de deux plateaux 51 et 52. Selon la forme
de réalisation destinée à alimenter trois postes différents par l'intermédiaire, par
exemple, de trois tuyaux par poste, le plateau 51, fixe, porte à sa périphérie neuf
alésages répartis en trois groupes de trois 53 D,E,F,; 54 D,E,F et 55 D,E,F, disposés
à 120°. Ces alésages reçoivent des douilles 56 de fixation des tuyaux alimentant les
trois postes - précédemment cités et des joints d'étanchéité et formant des ajutages.
Le plateau 52 (figure 6), mobile en rotation et en translation, est parallèle au premier
plateau 51. Il porte trois alésages 53, 54, 55 disposés à sa périphérie à 120° les
uns des autres. Ces alésages reçoivent des douilles de fixation des tuyaux venant
de la sableuse ou grenailleuse et des joints d'étanchéité formant ajutages comme pour
le plateau fixe. Le plateau est muni en son centre d'un moyeu cylindrique 58, susceptible
de tourner et de coulisser dans un corps cylindrique 59, d'axe perpendiculaire au
plan du plateau, solidaire d'une console 60, fixée sur la base 61 qui maintient également
le plateau fixe 51. Des moyens de rotation pas à pas sont prévus pour amener un ajutage
du plateau mobile devant un des ajutages du plateau ,fixe. Selon la forme de réalisation
représentée, une patte 62, prévue à la périphérie du plateau 52, reçoit l'extrémité
d'une tige de piston d'un vérin double 63 dont l'extrémité de l'autre tige de piston
est articulée sur la base 61. Le vérin à double piston 63 permet d'obtenir trois positions
angulaires du plateau mobile 52 par rotation de celui-ci autour de son moyeu 58. Les
trois positions désignées par D, E, F correspondent par exemple, pour la position
D, à l'alimentation du portique mobile 7, pour la position E, à l'alimentation du
dispositif manuel ou de grenaillage intérieur 19 et pour la position F, à l'alimentation
du panneau mobile 8. Ces positions sont obtenues pour D avec les deux tiges du vérin
rentrées; pour E, une tige rentrée, une tige sortie et pour F les deux tiges sorties.
[0016] Afin d'assurer le contrôle de la position du plateau tournant, il est prévu, comme
montré schématiquement figures 5 et 6, des détecteurs de positions D, E, F en rotation
et des détecteurs de position G, H rapprochée ou écartée du plateau mobile. Ces deux
positions sont obtenues par un vérin pneumatique dont l'extrémité 64 de la tige seule
est figurée afin d'écarter le plateau mobile du plateau fixe pour que la rotation
puisse avoir lieu librement, sans frottement sur les joints d'étanchéité, ou afin
de le rapprocher pour mettre en contact les joints d'étanchéité des douilles de fixation
des tuyaux de sablage.
[0017] Comme le montre la figure 5, les ajutages 53, 54 et 55 du plateau mobile sont susceptibles
d'être mis en correspondance avec l'un des ajutages 53D, 54D, 55D ou 53E, 54E, 55E
ou 53F, 54F, 55F du plateau fixe pour former un passage étanche entre la grenailleuse
et le poste ou dispositif d'utilisation.
[0018] Les asservissements électriques sont réalisés de sorte que la rotation est possible
si le plateau mobile est en H; le rapprochement du plateau est possible si celui-ci
est en D, E, F et non pas entre deux positions, le grenaillage est possible si le
plateau est en G.
[0019] Le fonctionnement de l'installation va être ci-après décrit (figure 1). On supposera
une installation simple sans grenaillage intérieur, mais avec grenaillage manuel éventuel.
[0020] Le portique 7 est en A sur le contact 14, le panneau 8 en K rentré dans son logement
9, sur le contact 18, le commutateur air-grenaille en position E.
[0021] On sélectionne le type de conteneur par un commutateur qui, selon la forme de réalisation,
permet deux positions : I conteneur de 12 mètres de long ou J conteneur de 6 mètres
de long.
[0022] Lors du départ du cycle, le commutateur air-grenaille vient en D, le grenaillage
commence en même temps que l'oscillation des buses et la translation du portique.
Après une temporisation de quelques minutes, le panneau 8 est mis en route pour atteindre
la position M où il s'arrêtera sur le contact 16.
[0023] Si la sélection est "conteneur de 12 m" (I), le portique arrivant sur le contact
13, le grenaillage et la translation du portique sont arrêtés un temps suffisant pour
recharger les grenailleuses et le réservoir d'air comprimé. Le grenaillage se remet
en route et, quelques secondes après, la translation du portique reprend. Lorsque
le portique arrive sur le contact 11, le grenaillage du toit est arrêté. Quand le
portique arrive sur le contact 10, on arrête le grenaillage des flancs ainsi que la
translation et l'oscillation.
[0024] Si la sélection est "conteneur de 6 m" (J), lorsque le portique arrive sur le contact
13 le grenaillage du toit est arrêté, puis lorsqu'il arrive sur le contact 12, le
portique et le grenaillage s'arrêtent.
[0025] Après le grenaillage des côtés et du toit du conteneur le commutateur air-grenaille
vient en position F et le grenaillage, l'oscillation des buses et la translation du
panneau 8 débutent. Simultanément, le portique retourne à la position A où il s'arrête
sur le contact 14.
[0026] Lorsque le panneau passe sur le contact 17 (L), le grenaillage s'arrête et le panneau
s'arrête sur le contact 18 en position rentrée. Après une temporisation, le commutateur
vient en position E, position permettant de faire des retouches par grenaillage manuel.
[0027] L'entrée et la sortie du conteneur sont des opérations non automatiques. Toutefois,
les contacts 15 sont des sécurités commandant le convoyeur mécanique entrainant le
conteneur et n'autorisant sa marche que lorsque les portes sont ouvertes en grand.
Des sécurités de portes, non représentées, empêchent le fonctionnement de l'installation
si les portes ne sont pas fermées.
[0028] Dans une installation comportant un dispositif de grenaillage intérieur, cette opération
pourra être déclenchée simultanément avec le grenaillage des côtés et pourra à l'occasion
se poursuivre lors du grenaillage du fond par le panneau. Il faut alors prévoir sur
le commutateur air-grenaille des positions pour lesquelles l'alimentation en grenaille
du dispositif de grenaillage intérieur reste connectée en permanence pendant la commutation
de l'alimentation du portique au panneau.
[0029] A titre d'exemple, le grenaillage d'un conteneur de 6 mètres est effectué en 11 minutes,
soit 9 minutes pour les côtés et le toit et 2 minutes pour le fond.
1. Installation automatique pour grenailler des pièces creuses de grandes dimensions
comprenant une enceinte étanche (1), des moyens de déplacement (5) de la pièce à grenailler,
des rampes de grenaillage à buses oscillantes mobiles disposées dans l'enceinte, caractérisée
en ce que l'enceinte comporte à ses extrémités des portes (2,3) pour l'introduction
et la sortie des pièces, et à au moins une de ses extrémités un panneau de grenaillage
(8) mobile dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'enceinte et
escamotable dans un logement latéral (9) de l'enceinte, et, dans l'espace compris
entre ledit panneau et l'autre extrémité de l'enceinte, un portique de grenaillage
(7), mobile selon l'axe longitudinal de l'enceinte, composé de trois rampes (21,22)
formant un U inversé, disposées dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'enceinte,
des moyens électriques de synchronisation des mouvements du portique et du panneau,
des moyens de commutation du mélange air-grenaille entre au moins le portique et le
panneau, des moyens de commande du mouvement des buses oscillantes.
2. Installation automatique pour grenailler des pièces creuses de grandes dimensions
selon la revendication 1, comprenant en outre un dispositif de grenaillage intérieur
(19), caractérisée en ce qu'elle comporte à l'extrémité de l'enceinte opposée à celle
portant le panneau de grenaillage un logement latéral (20) dans lequel s'escamote
le dispositif de grenaillage intérieur (19) et des moyens électriques de synchronisation
des mouvements du dispositif de grenaillage intérieur susceptibles de commander successivement
ou simultanément le grenaillage intérieur et extérieur.
3. Installation automatique pour grenailler des pièces creuses de grandes dimensions
selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de commutation du
mélange air-grenaille sont constitués d'au moins un dispositif comportant un plateau
mobile (52) et un plateau fixe (51) parallèles entre eux, des moyens de rotation pas
à pas (63) sont prévus pour faire tourner le plateau mobile (52) et des moyens de
.translation (58, 59) pour l'amener dans deux positions définies par rapport au plateau
fixe (51), le plateau mobile porte à sa périphérie au moins un ajutage (53, 54, 55)
relié à la grenailleuse et le plateau fixe des ajutages (53, 54, 55 D,E,F) reliés
aux différents postes de grenaillage; les moyens de rotation (63) et de translation
(58, 59) coopèrent pour amener l'ajutage (53, 54, 55) du plateau mobile devant un
des ajutages (53, 54, 55 D,E,F) du plateau fixe et former un passage étanche.
4. Installation automatique pour grenailler des pièces creuses de grandes dimensions
selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de rotation sont constitués
par un vérin à deux pistons (63) et par des détecteurs de position (D,E,F).
5. Installation automatique pour grenailler des pièces creuses de grandes dimensions
selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les moyens de translation sont
constitués d'un vérin (58, 59).
6. Procédé de grenaillage mettant en oeuvre l'installation selon l'une quelconque
des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on grenaille simultanément
les parois extérieures et intérieures et le fond d'une pièce creuse sans intervention
d'un opérateur.