Brevet FR2004384A1 — publié le 19691121

la présente invention se rapporte à Tin appareil à roder du "fcyPe peut être utilisé pour tailler, couper, nettoyer ou ébar-ber des pièces de fabrication. Un appareil du type mentionné ci-dessus est décrit et repré-5 senté aux "brevets américains Uo. 2.696.049 de Black et autres et No. 3.344.524, accordé le 3 octobre 1967 au nom de Walter Kulis-chenko et cédé à la Demanderesse. l'une des limitations imposées à l'appareil à roder, qui est par ailleurs satisfaisant, est son habileté à fournir à plusieurs 10 ajutages, pendant une période de temps prolongée, une matière a-brasive véhiculée par du gaz provenant d'une source centrale et affluant sous des concentrations uniformes. Pour effectuer cette opération, il est nécessaire d'utiliser un appareil capable de stocker une grande quantité de matière abrasive, de la répartir 15 équitablement selon un même rapport et de doubler les flux de gaz circulant à travers un certain nombre de conduits d'alimentation, dans le but final d'engendrer en continu une action de taille i-dentique à l'aide de tous les ajutages. Ceci permet à une opération de rodage particulière d'être 20 réalisée simultanément dans plusieurs postes de travail adjacent^ par exemple au moyen de différents conduits d'assemblage montés en parallèle, tout en obtenant des résultats uniformes. L'appareil pour la mise en oeuvre de la présente invention fournit aux ajutages une matière abrasive véhiculée par du gaz, 25 provenant d'une cuve sous pression alimentée en gaz sous pression et logeant un répartiteur de matière abrasive et un réservoir pour remplir de matière abrasive ce répartiteur. Conformément à la présente invention, le répartiteur est déplaçable angulaire-ment sur un axe vertical et est muni de sorties situées à des en-30 droits espacés autour de l'axe à travers lequel la matière abrasive est répartie. De préférence, les sorties du répartiteur sont disposées de telle sorte qu'elles s'étendent tangentiellement à la paroi annulaire, celle-ci étant disposée autour de l'axe de déplacement du répartiteur. 55 II est préférable également que le répartiteur soit déplacé angulairement par une commande appropriée, de façon à lui communiquer un mouvement de va-et-vient, le répartiteur se soulevant-et provoquant la rotation de la matière dans un sens giratoire lors d'une course de répartition et se déplaçant également dans un sens 40 opposé à la position originale pendant la course de retour. 69 07833 2 2004384 Des organes sont prévus pour émettre un signal lorsque la matière abrasive contenue dans le réservoir de stockage est réduite à un faible niveau, c'est-à-dire pour signaler que les pièces sé-parables de la cuve sous pression sont déverrouillées pour cou-5 per l'alimentation en gaz sous pression, pour chauffer l'approvisionnement en gaz sous pression et pour maintenir les sorties de répartition exemptes d'accumulations de matière abrasive. Ces buts, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention se dégagent nettement de la description dé-10 taillée donnée ci-après, réalisée en liaison avec les dessins annexés formant partie intégrante de la présente demande et sur lesquels : la figure 1 est une vue en coupe verticale de l'appareil conforme à l'invention, réalisée le long de la ligne 1-1 de la 15 figure 2, et la figure 2 est une vue en coupe horizontale du même appareil, réalisée le long de la ligne 2-2 de la figure 1. l'appareil à roder représenté aux dessins comprend une cuve sous pression 10 dotée d'une plaque d'assise 12 en général plane 20 supportant une enveloppe 14 en forme de dôme ou de cloche et dont la section transversale est circulaire. Cette enveloppe est munie d'un anneau de levage 16 qui peut, être utilisé pour déplacer la cuve assemblée 10 et pour séparer ou réunir l'enveloppe 14 et la plaque d'assise 12. A l'intérieur de la cuve 10, on a dispo-25 sé un réservoir de stockage 18 de matière abrasive qui est soutenu dans la position élevée par un montant 20 pour alimenter ou remplir par gravité un répartiteur sous-jacent 22 de matière abra-sive, le contenu du répartiteur étant dosé et introduit, par une entrée d'entonnoir 23» dans des conduits de sortie 24 aboutissant 30 aux ajutages. L'un de ces ajutages est représenté à la figure 1 et désigné par le nombre 21. La matière abrasive est véhiculée dans des conduits 24 au moyen de flux d'air ou de tout autre gaz désiré amené dans la cuve sous pression 10 par l'intermédiaire de l'admission 26 de la plaque d'assise 12. Ainsi que le montre 35 clairement la figure 1, les conduits de sortie 24 sont munis chacun d'un élément tubulaire monté en aval et se composant de tuyaux flexibles 25 raccordés à la plaque d'assise 12 par une garniture filetée 27. L'appareil conforme à la présente invention est utilisé de 40 préférence pour des opérations de rodage effectuées au moyen d'à- 07833 3 2004384 lumine ou de poudre de verre en grains, bien que l'invention pu3s^ se être mise en oeuvre en utilisant toute matière particulière dure ou finement divisée d'une manière appropriée. Toutefois, il est recommandé d'éviter les matières fortement hygroscopiques, 5 en vue de réduire le bouchage des passages de flux et les incrustations des éléments constitutifs, l'eau hygroscopique peut être éliminée en préchauffant la matière abrasive à environ 100°C et en introduisant un gaz véhiculeur sec dans la cuve 10. Une autre considération encore est la corrosion. Par conséquent, les ma-10 tières abrasives non corrosives sont préférées comme agent de travail et l'acier inoxydable constitue un produit de choix pour l'appareil, en particulier pour les éléments constitutifs contactés directement par cette matière abrasive. Exposée en bref, l'opération de rodage est réalisée en pro-15 jetant un flux à grande vitesse de particules abrasives véhiculées par de l'air ou par du gaz sur la surface à roder. Ce flux est obtenu en introduisant la matière abrasive dans le courant gazeux lorsqu'il circule à travers la cuve 10 entre l'admission 26 et les conduits de sortie 24, la proportion de matière au gaz 20 étant maintenue constante en vue d'assurer une action de rodage uniforme. Grâce à cette action de rodage uniforme, il est possible de contrôler la portée de l'abrasion effectuée sur une pièce à usiner donnée en réglant avec précision le temps d'exposition dé la pièce à usiner au flux. 25 En vue de prévoir le flux à grande vitesse mentionné ci- avant, ion compresseur d'air (non représenté) peut servir de source d'air soumis à une pression de l'ordre de 15»81 à 17,56 kg/cm2 et introduit dans la cuve 10. En lieu et place de l'air, des gaz peuvent également être utilisés pour la mise en oeuvre de l'in-30 vention. En outre, de faibles pressions de 5,02 kg/cm2 peuvent être appliquées aux particules d'alumine en vue d'obtenir approximativement le même effet de taille que les particules de verre en grains véhiculés par de l'air sous une pression de 15,81 kg/ cm2. Ainsi, il est possible-de varier la pression d'air relati-35 vement à l'action de taille désirée. Cet air est acheminé, à partir de la source, par un conduit d'alimentation d'admission 28 raccordé par une garniture 30 à la partie filetée de l'admission 26 de la plaque d'assise 12. Une chicane 32 sert à disperser l'air entrant et à empêcher ainsi la dissémination des parti-40 cilles abrasives sur les pièees mécaniques mobiles. Un réchauf 69 07833 4 2004384 feur approprié 34, par exemple du type électrique, peut être monté sur le tube 28 pour préchauffer l'air sous pression à environ 60°C, en vue de réduire sa teneur en humidité relative, le flux passant par le tube d'alimentation d'admission peut être contrô-5 lé par une soupape 35 à action manuelle. l'enveloppe 14 est fixée à la plaque d'assise 12 d'une manière étanche au fluide au moyen d'une fermeture rotative à baïonnette se composant de bagues d'emboîtement intérieure et extérieure 36 et 38 assujetties respectivement au rebord de l'enve-10 loppe et à la surface supérieure de la plaque d'assise, les bagues 36 et 38 présentent des bords sinueux se recouvrant partiellement l'un l'autre dans des sens radiaux opposés, de façon que les crêtes 40 de la bague intérieure 36 soient alignées sur les évidements 42 de la bague extérieure 38 dans la position dé-15 verrouillée de ces pièces, mais d'autre part que les crêtes 44 de la bague extérieure soient alignées sur les crêtes 40 de la bague intérieure 36 et recouvrent partiellement celles-ci dans la position verrouillée, comme représenté à la figure 2. En vue de limiter le mouvement rotatif relatif des bagues 20 36 et 38 lorsqu'elles verrouillent l'assemblage, deux broches d' arrêt 46 sont espacées séparément l'une de l'autre de 180° dans le dispositif, comme on peut le voir nettement à la figure 2, en vue de prévoir un aboutement dans le parcours de déplacement de la bague intérieure 36. le mouvement d'ouverture entraîne un dé-25 placement en sens inverse des aiguilles d'une montre de la bague intérieure 36 et de l'enveloppe 14, comme représenté à la figure 2. Une poignée 48 est fixée à la bague intérieure 36 pour faciliter le mouvement rotatif de l'assemblage de l'enveloppe et de 30 cette bague intérieure, relativement à l'assemblage de la plaque d'assise 12 et de .la bague extérieure 38, tant au cours du verrouillage que du déverrouillage de ces assemblages l'un par rapport à l'autre. lorsque l'assemblage de la cuve est verrouillé, comme décrit 35 précédemment, une soupape de décharge 50 à action électrique, incorporée dans le tube d'alimentation d'admission 28, est maintenue fermée par rapport à l'atmosphère par excitation d'un flux de courant électrique à travers un micro-contact fermé 52, monté sur la bague extérieure 38 et conçu de façon qu'il soit maintenu 40 fermé par la mise en contact de son plongeur à l'aide d'un doigt 69 07833 5 2004384 54 fixé sur la bague intérieure 36, corne représenté aux figures 1 et 2. Dans la position déverrouillée des pièces de la cuve,le doigt 54 écarte le plongeur du nicro-contact 52 et la désexcita-tion de la soupape de décharge 50 ouvre le tube d'alimentation a' 5 admission 28 vers l'atmosphère en empêchant ainsi la mise sous pression de la cuve lorsque l'enveloppe 14 n'est pas raccordée d'une manière étanche à la plaque d'assise 12. On décrit à présent ci-dessous un dispositif pour signaler (ou mettre en action un autre élément constitutif) que l'alinen-10 tation en poudre abrasive du réservoir 18 est réduite à un niveau prédéterminé ou est épuisée. le montant 20 se compose de branches tubulaires verticales 56, de préférence au nombre de 4, qui sont encerclées par des bagues supérieure et inférieure 58 et 60. les extrémités supérieures des branches 56 sont conçues de façon 15 à soutenir la pa£oi -inférieure 62, réalisée sous une forme conique tronquée et située au-dessous de la paroi extérieure annulaire 63 du réservoir 18, par l'intermédiaire de plongeurs 64 forcés verticalement. Chaque plongeur 64 coulisse dans une partie supérieure de sa branche associée 56 et est forcé vers le 20 haut par tua ressort de compression 66 soutenu par un tampon d'appui solide 68 ou toute autre forme de surface d'aboutenent. les ressorts 66 sont réalisés de telle sorte qu'ils présentent une résilience appropriée ou une constante élastique suffisante pour lever le réservoir 18 lorsque la matière abrasive conçue dans ce 25 dernier est réduite, ce qui libère ainsi la broche de commutation 70 forcée vers le haut d'un commutateur 72 normalement fermé et ferme ainsi le circuit électrique par l'intermédiaire d'une lampe d'avertissement 74 lorsque le réservoir 18 est presque vide. l'organe sensible au mouvement ascendant du réservoir préci-30 sèment décrit peut évidemment être utilisé pour mettre en action ou arrêter d'autres dispositifs électriquement sensibles que la lampe 74; au besoin, ces dispositifs peuvent être utilisés en-plus de la lampe 74. le répartiteur 22 de matière abrasive est disposé dans la 35 cuve sous pression 10 et se compose d'un bassin 76 ou de tout autre récipient approprié, dont le haut est de préférence ouvert. Ce bassin est monté de façon à effectuer un mouvement angulaire sur l'axe vertical d'un mécanisme de commande 78. le bassin 76 peut être fixé au mécanisme de commande 78 par des boulons ou 40 tout autre organe approprié, le bassin 76 est équipé d'organes 69 07833 6 2004384 de sortie conçue sous la forme de tubes 80 disposés horizontalement et tangentiellement à la paroi annulaire du bassin# la paroi de fond 82 du bassin 76 est légèrement inclinée vers le bas et extérieurement à partir du centre, en dirigeant ainsi le flux 5 de matière abrasive vers les tubes de sortie 80. les extrémités extérieures des tubes 80 sont situées au-dessus des orifices respectifs des entrées d'entonnoir 23 posées sur les conduits de sortie 24. Sn raison du montage prédécrit des tubes de sortie 80 et des 10 entrées d'entonnoir 23 des conduits 24, il apparaît nettement qu' il est avantageux de limiter le mouvement angulaire du bassin 76 par le mécanisme de commande 78, A cet égard, la portée du mouvement giratoire des extrémités extérieures des tubes 80 n'est pas supérieure à la distance de l'arc le long du parcours de ce 15 mouvement, transversalement au sommet des entrées d'entonnoir 23. Ceci permet de réduire au maximum la perte de matière abrasive par dispersion et de fournir efficacement line alimentation à écoulement libre en cette matière aux orifices des conduits 24, tout en admettant simultanément une admission d'air ou de gaz à tra-20 vers cette matière comme flux véhiculeur. Le mécanisme de commande 78 est de préférence un vibrateur rotatif dit Syntron qui communique un mouvement de va-et-vient au bassin 76 selon un parcours giratoire et incliné autour de l'axe de déplacement. Le bassin 76 ainsi commandé est levé et tourné 25 dans un sens de déplacement, de façon à augmenter la force perpendiculaire exercée entre la paroi de fond 82 et la matière abrasive. Cette matière abrasive est par conséquent introduite à travers les tubes 80 selon un parcours tangentiel. Durant la course de retour ou course inverse, le bassin 76 est commandé 30 dans un sens opposé par le mécanisme 78 selon la même portée giratoire et limitée et est ramené dans sa position originale,mais ce parcours de déplacement giratoire et incliné s'effectue avec une force normale réduite et dès lors avec un faible effet de commande ou aucune action sur les particules abrasives. 35 La voie de passage de chaque tube de sortie peut de préfé rence être maintenue libre, c'est-à-dire exempte de matière abrasive accumulée, en disposant dans celle-ci un simple fil 84 qui vibre en réponse au mouvement du répartiteur 22. Un seul fil 84 de ce type est représenté à la figure 2 dans tua but de simplifi 69 07833 7 2004384 cation, mais chaque tube 80 peut au besoin être équipé de cette façon, le diamètre du fil 84 peut aussi être sélectivement réglé pour engendrer la grandeur de flux désirée à travers son tube associé 80. La zone de flux à travers un tube 80 donné est 5 bien entendu réduite lorsqu'on utilise un fil 84 plus large, et vice versa. Cette caractéristique peut en outre être appliquée pour régler les vitesses relatives des flux de matière abrasive quittant le bassin 76. De plus, en maintenant libre l'intérieur des tubes 80, on réalise un démarrage instantané des flux de ma-10 tière abrasive dès que l'appareil est arrêté. En joignant les extrémités du fil 84, celui-ci est maintenu en place pendant le fonctionnement, comme représenté. Au cours du démarrage, il peut être souhaitable d'introduire de l'air dans la cuve sous pression à une vitesse lente jusqu'à 15 ce que la pression désirée soit atteinte. Ceci peut bien entendu être réalisé en utilisant un conduit restreint 86, par exemple un conduit d'un diamètre de 6,55 mm, comparativement au conduit d'un diamètre de 25,4 mm. pour le tube d'admission 28, en vue de dériver la soupape 55; une soupape de débit 88 est par conséquent 20 nécessaire pour contrôler le flux passant à travers le conduit de dérivation. 69 07833 8 ,2004384 KEYBMMCAIIONS 1 - Appareil pour amener une matière abrasive véhiculée par un gaa à plusieurs ajutages, en vue de réaliser des opérations d'abrasion, cet appareil comprenant une cuve sous pression sus- 5 ceptible d'être alimentée par un gaz sous pression, un réservoir de matière abrasive situé dans la cuve, un récipient de matière abrasive monté également dans la cuve et à même d'être rempli par le réservoir, et un conduit disposé entre le récipient et chaque ajutage, le long duquel la matière abrasive véhiculée par un gaz 10 peut être acheminée, caractérisé en ce que le récipient est dé-plaçable angulairement sur un axe vertical et est doté de sorties espacées autour de cet axe, chaque sortie étant située de façon à amener la matière abrasive à l'un des conduits associés. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce 15 qu'il comprend un organe de commande pour provoquer l'oscillation angulaire du récipient autour de l'axe. 3 - Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le récipient est un bassin à paroi annulaire formé autour dudit axe, et en ce que chaque sortie comprend un élément 20 tubulaire s'étendant en général tangentiellement à ladite paroi annulaire. 4- - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe de commande se compose d'nn vibreur rotatif, d'un élément de commande'raccordant ledit récipient audit vibra-25 teur, et d'un organe guidant ledit élément de commande en vue d* effectuer un mouvement selon un parcours giratoire"et incliné au- ' tour dudit axe vertical, de façon que ledit récipient reçoive dœ impulsions de commande alternatives, soulève et projette la matière abrasive par lesdits organes de sortie dans un sens de dé-50 placement giratoire et revienne à la position originale après un déplacement giratoire dans un sens opposé. 5 - Appareil suivant la revendication 1, 2 ou 3 ou 4-, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de soutien destiné audit réservoir et muni d'une structure résiliente forçant ledit ré-35 servoir verticalement à 1*encontre du poids de la matière abrasive stockée dans celui-ci, et en ce qu'on a prévu en outre un organe sensible au déplacement vertical dudit réservoir jusqu'à une position prédéterminée lorsque le volume de matière abrasive est épuisé, en vue de signaler cet état. 69 07833 9 2004384 6 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cuve sous pression comprend une plaque d'assise et une paroi latérale qui sont séparables pour prévoir un accès à l'intérieur de ladite cuve, et en ce qu'un organe d'étan- 5 chéité et un "blocage rotatif sont encore prévus entre ladite plaque d'assise et le fond de la dite paroi latérale, ainsi que des commutateurs sensibles au déplacement de ladite paroi latérale jusqu'à des positions verrouillées et déverrouillées relativement à ladite plaque d'assise, en vue de signaler que ladite pa= 10 roi latérale n'est pas verrouillée à ladite plaque d'assise. 7 - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape normalement ouverte, incorporée dans un conduit pour amener le gaz à la cuve, ladite sougape étant sensible au signal desdits commutateurs de façon à couper le conduit 15 d'alimentation en gaz lorsque ladite paroi latérale n'est pas verrouillée à ladite plaque d'assise. 8 - Appareil suivant la revendication 3, lorsqu'elle dépend de la revendication 2, caractérisé en ce que l'admission respective des conduits détermine des ouvertures disposées sous les ex- 20 trémités extérieures desdits éléments tubulaires de façon à recevoir la matière abrasive déchargée par ceux-ci et de réaliser un mélange avec la gaz sous pression et ainsi un acheminement de ce gaz et de cette matière abrasive vers les ajutages respectifs, 9 - Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce 25 qu'il comprend un fil métallique disposé librement dans chaque é- lément tubulaire et s'étendant à travers celui-ci dans le but de maintenir ledit élément tubulaire exempt de dépôt de matière a-brasive par déplacement de ce fil métallique dans "ledit élément tubulaire en réponse au mouvement angulaire dudit récipient. 30 10- Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la portée du déplacement giratoire effectué dans un sens par les extrémités extérieures desdits éléments tubulaires n'est pas supérieure à la distance de l'arc le long du parcours de déplacement giratoire d'un élément tubulaire transversalement à une ou-35 verture associée. 11 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe à action sélective, destiné à chauffer le gaz sous pression. 12 - Appareil à roder, substantiellement tel que décrit pré-40 cédemment et illustré aux dessins annexés.