Brevet FR2142570A1 — publié le 19730202

L'usinage à enlèvement de copeaux de pièces très petites, par exemple décolletées, produit de très nombreux copeaux devant être séparés des pièces. Dans certains cas, une partie de ces copeaux est certes enlevée pendant l'usinage sur les machines, mais leur plus grande partie tombe avec les pièces dans un bac commun. Le produit se compose souvent d'environ 90 % de copeaux et d'environ 10 % de pièces qui sont tous deux huileux, étroitement melangés et fréquemment en partie entrelacés. On a séparé, jusqu'à présent, les pièces usinées des copeaux à la main. Les copeaux grossiers peuvent être encore enlevés à la main alors qu'ils sont huileux, mais la majeure partie des copeaux est éliminée par rinçage dans des grands bacs plans remplis de solvant et dans lesquels les charges sont déversées. L'ouvrier doit fréquemment plonger la main dans le solvant lors de ces manipulations. Il est clair que cellesci ne sont pas hvgiéniques et que le solvant pénètre dans l'air ambiant. De plus, les pièces et les copeaux ne sont ni suffisamment dégraissés, ni totalement separés ou séchés. Les pièces ainsi traitées et le reste des copeaux doivent passer encore une fois par un sas dans un liquide de net toyage de métaux pour être totalement dégraissées et séchées. On peut alors seulement e'iiminer le reste des copeaux en envoyant avec précaution un jet d'air comprimé sur les pièces. n n'est possible d'appliquer d'autres procédés de séparation avant ou après le dégraissage que pour des copeaux et des pièces beaucoup plus grands. L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'effectuer le dégraissage et la séparation automatiquement et eliminant tous les inconvénients des procédés antérieurs. Selon une particularité essentielle du procédé de l'inven~ tion, la charge des pièces usinées et des copeaux devant être séparés est convoyée à l'aide d'un courant ascendant de solvant d'un dispositif de chargement dans un tube vertical de séparation, un mouvement rotatif régla- ble étant superposé au mouvement linéaire réglable du courant de solvant de manière que les copeaux offrant une grande surface de résistance al'ecou- lement parviennent par un trop-plein du tube séparateur dans un premier récipient collecteur, tandis que les pièces restent à la partie in férieure de ce tube, et un courant de solvant est dirigé ensuite dans le sens inverse dans le tube séparateur de manière que les pièces entassées à la partie inférieure de ce dernier soient emmenées dans un second récipient collecteur. Selon une particularité essentielle du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, un premier circuit de solvant comprend un dispositif de chargement des pièces usinées et des copeaux, un tube séparateur vertical balayé de bas en haut et un récipient collez; teur des copeaux, ce récipient étant raccordé à un conduit disposé à la partie supéråeure du tube séparateur et un dispositif est destiné à superposer un mouvement rotatif au courant de solvant entrant par le bas dans le tube séparateur avec les pièces et les copeaux. Selon une autre particularité avantageuse du dispositif de l'invention, un second circuit de solvant est destiné au balayage du tube separateur vertical de haut en bas et le conduit raccordé à l'ex trématé inférieure de ce tube séparateur débouche dans un second récipient collecteur des pièces D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé illustrant un mode de réalisation donné à titre explicatif et nullement l211tatif. 9ur ce dessin, la figure 1 est un schéma du dispositif de dégraissage et de séparation de pièces usinées huileuses et de copeaux selon le procédé de l'invention ; et la figure 2 est une coupe transversale partielle selon la ligne II - II de la figure 1. Le dispositif comprend un conduit horizontal 1 à l'embouchure duquel un récipient collecteur obturable 2 est disposé et renferme un panier perforé 2adestiné aux pièces usinées. Le conduit 1 se prolonge en un coude 3, puis en un tube séparateur vertical de diamètre supérieur à l'extrémité supérieure duquel un tube 5 de trop-plein est disposé. Ce lui-ci se prolonge par un tube vertical 6 qui de'bouche au-delà d'un autre coude dans un récipient collecteur obturable 7 renfermant un panier perforé 7a destiné aux copeaux. Le dispositif comprend, par ailleurs, deux réservoirs 8 et 9 de solvant liquide des huiles et graisses, ainsi qu'un récipient obturable 10 de chargement dans lequel les pièces usinées et les copeaux devant Autre séparés sont déversés. Un premier circuit de solvant comprend une pompe il raccordée au réservoir 8, un filtre 12, une tuyauterie 13, 13a, 13b, les conduits 1 et 3, le tube séparateur 5, le conduit 6, le récipient collecteur 7 et un conduit 27 de recyclage. Le tuyau 13a débouche dans le récipient 10 de chargement. Le tuyau 13b débouche dans une tubulure helicoidale 14 d'admission dans le conduit 1, cette tubulure débouchant obliquement dans ce dernier et étant destinée à superposer un mouvement tourbillonnaire au courant de solvant passant dans le tube séparateur 4. Un second circuit de solvant comprend une pompe 15 raccordée au réservoir 9, un filtre 1o, un conduit 17, une tubulure 18, le tube 5 de trop-plein, le tube séparateur 4, les conduits 3 et 1, le récipient collecteur 2 et un conduit 19 de recyclage. Les deux circuits comprennent, par ailleurs, des vannes 20, 21, 22, 23, 24, 25 et 26 de réglage ou de recyclage. Des conduits 28 de passage d'air sont raccordés à la tubulure 18 et aux réservoirs 8 et 9. La vanne 29 permet d'introduire de l'air comprimé dans les circuits décrits. Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant la charge de pièces usinées et de copeaux huileux, qui doivent entre dégrais- sés et séparés, est déversée dans le récipient 10 de chargement. Les vannes 20 et 21 de réglage et la vanne 22 de recyclage sont ouvertes. Les vannes 23, 24, 25 et 26 restent fermées. La pompe Il est alors mise en marche. Celle-ci crée un courant de solvant, constituant également un liquide porteur, dans la tuyauterie 13, 13a et 13b. Le courant passant par le tuyau 13a emmène peu à peu du récipient 10 le melange de pièces et de copeaux dans le conduit 1. Le courant passant par le tuyau 13b et la tubulure helicoida le 14 d'admission pénètre tangentiellement dans le conduit 1 dans lequel il crée un courant rotatif se superposant au courant provenant du récipient 10. Le liquide ainsi que les pièces et les copeaux avancent en exécutant un mouvement de rotation et passent par le coude 3 pour pénétrer dans le tube séparateur vertical 4. Le courant rotatif de liquide qui monte dans ce tube sépare les copeaux des pièces.La différence de résistance à 1'é- coulement des deux composants est la caractéristique essentielle qui détermine cette séparation. Les copeaux ont presque tous une forme plane allongée ou helicoidale et ils ont donc une grande surface par rapport à leur poids, de sorte qu'ils offrent une résistance à l'écoulement bien supérieure à celle des pièces usinées beaucoup plus compactes Trois forces agissent sur chaque copeau et sur chaque pièce dans le tube séparateur 4 la force linéaire de circulation, la force centrifuge produite par le mouvement rotationnel et leur poids propre. L'expérience a montré que la résistance supérieure à l'écoulement des copeaux, due à leur forme offrant une grande surface d'application des forces, exerce de loin la plus grande influence sur la séparation. Le calcul convenable des composantes de translation et de rotation du courant liquide permet de faire en sorte que les copeaux soient entraSnés dans le trop-plein 5 et parviennent par le conduit 6 dans le panier percé 7a du récipient collecteur 7. Ils y sont retenus tandis que le solvant reflue par la vanne 22 et le conduit 27 dans le réservoir 8. Par contre, les pièces usinées restent à la partie inférieure du tube separateur 4 dans lequel elles sont maintenues en suspension jusqu'à ce que le courant du liquide soit arrêté. Elles retombent alors dans le coude 3. Le réglage convenable des vannes 20 et 21 permet d'adapter le processus séparateur à des éléments de différents poids et grandeurs par variation des composantes de translation et de rotation du courant liquide. Le solvant dégraisse simultanément les pièces et les copeaux transportés. A la fin du processus de séparation, les vannes 20, 21 et 22 sont fermes et les vannes 25 et 26 sont ouvertes. La pompe t5 est ensuite mise en marche. Celle-ci refoule le solvant du réservoir 9 dans le récipient collecteur 2 par le conduit 17, la vanne 26, les conduits 18 et 5, le tube 4 et les conduits 3 et 1, puis dans le réservoir 9 par la vanne 25 et le conduit 19. Les pièces se trouvant dans le coude 4 sont ainsi en trainees dans le panier 2a dans lequel elles sont retenues. Ces pièces continuent ainsi d'être dégraissées, car le solvant du réservoir 9 est plus pur que celui du réservoir 8. Les pièces et copeaux bien séparés et dégraissés se trouvent ainsi dans les deux paniers 2a et 7a. Ils peuvent alors être séchés, par exemple, à l'air comprimé introduit par la vanne 29 dans la tubulure 18 et donc par les conduits 1 et 6 dans les paniers 2a et 7a, cet air étant évacué par les vannes 23, 24, les réservoirs 8 et 9 et les conduits 28. Les paniers 2a et 7a peuvent cependant être aussi enlevés des récipients collecteurs et placés dans une centrifugeuse indépendante de séchage. Il serait possible aussi de réaliser les récipients collecteurs 2 et 7 eux-mêmes en centrifugeuses de sechage de manière que le même dispositif permette non seulement d'effectuer la séparation et le dégrais- sage, mais aussi le séchage. D'autres organes tels que des déflecteurs ou autres pourraient aussi, bien entendu, produire le mouvement décrit de rotation du solvant dans le tube séparateur 4. Par ailleurs, d'autres vannes ou tiroirs d'ar rêt pourraient aussi être prévis par exemple en amont des récipients collez teurs 2 et 7 afin d'éviter que ceux-ci ne se remplissent inutilement de solvant. Il va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif et nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes, sans sortir de son cadre. REVENDICATION S i. Procédé de dégraissage et de séparation de pièces usinées et de copeaux huileux, caractérisé en ce que la charge de pièces et de copeaux à séparer est transférée au moyen d'un courant ascendant de solvant d'un dispositif de chargement dans un tube séparateur vertical, un mouvement rotationnel réglable étant superposé au mouvement linéaire réglable du courant de solvant de manière que les copeaux qui offrent une grande surface d'application des forces à la circulation parvienne dans un premier récipient collecteur par un trop-plein du tube séparateur, tandis que les pièces usines restent à la partie inférieure de ce dernier, et ensuite un courant de solvant de sens inverse est dirigé dans le tube séparateur de manière que les pièces entassées à la partie inférieure de ce tube soit emmenées dans un second récipient collecteur. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier circuit de solvant comprend un dispositif de chargement des pièces usinées et des copeaux à séparer, un tube séparateur vertical balayé de bas en haut et un récipient collecteur des copeaux, ce récipient étant raccordé à un conduit disposé à la partie supérieure du tube séparateur et un dispositif est prévu pour conférer un mouvement rotationnel au courant de solvant entrant à la partie inférieure du tube séparateur avec les pièces et les copeaux. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour créer un second circuit de solvant qui balaye le tube séparateur vertical de haut en bas et un conduit raccordé à l'extrémité inférieure du tube séparateur débouche dans un second récipient collecteur des pièces usinées. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tuyauterie du premier circuit comprend deux tuyaux, dont l'un débouche dans ledit dispositif de chargement et l'autre dans une tubulure helicoidale d'admission dans un conduit relié à la sortie du dispositif de chargement. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les récipients collecteurs sont réalisés en centrifugeuses de séchage. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par un système de balayage à l'air de paniers perces placés dans lesdits récipients collecteurs.