Brevet FR2357312A1 — publié le 19780203

La présente invention a pour objet un dispositif de traitement de surfaces en continu de pièces en vrac, destiné en particulier, mais non exclusivement, au traitement (généralement anti-oxydation) de petites pièces telles que des rondelles. Le procédé de traitement de surfaces de pieces consiste à faire passer celles-ci dans une série de bains et d'étuves. C'est ainsi, par exemple, qu'assez couramment on trouve la séquence suivante - dégraissage et décapage - séchage - trempage et essorage en phase continue ; - cuisson. Actuellement, les pièces en vrac sont places dans des paniers qui sont successivement trempés dans des bains ou introduits dans des étuves. Outre que ces opérations exigent de la main d'oeuvre, leur résultat-est très peu satisfaisant, dans la mesure où les pièces, plus ou moins collées les unes contre les autres, ne peuvent pas présenter des surfaces uniformes puisque seules certaines parties de celles-ci sont concernées par une opération déterminée. I1 en résulte que les opérations précédemment mentionnées doivent être répétees plusieurs fois, ce qui augmente le cont du traitement. La présente invention a pour objet un dispositif pour le traitement superficiel de pièces en vrac permettant d'obtenir dwune manière continue des pièces présentant les mêmes caracteristiques. Selon la présente invention, le dispositif est caractérisé en ce qu t il comprend un générateur de vibrations a fréquences infrasoniques mécaniquement couplé & une cuve comprenant au moins un plan incliné du haut vers le bas de la cuve. Selon une autre caractéristique de l'invention, la cuve précitée a la forme d'un cône, une rampe hélicoidale étant formée a l'intérieur dudit cône. Ainsi, les objets introduits dans le fond de la cuve vont, sous l'action des vibrations a basse fréquence, être animés d'un mouvement qui les fera passer du bas de la cuve vers le haut de celle-ci, le long de la rampe hélicoidale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre due modes de réalisation particuliers, en regard des figures qui représentent - la figure 1, une coupe en élévation d'une cellule selon l'invention - la figure 2 un schéma représentant la mise en série de plusieurs cellules telles que celle représentée sur la figure I - la figure 3 le développement du trajet d'une pièce - la figure 4, un schéma de mise en série de plusieurs dispositifs - la figure 5, une vue partiellement coupée de la rampe hélicoldale ; - la figure 6, une coupe de la rampe hélicoldale prise en un autre endroit - la figure 7, un dispositif plus particulièrement destiné au traitement de pièces fragiles. Sur la figure 1, le dispositif comprend un générateur de vibrations infrasoniques comportant, par exemple, un électro-aimant agissant sur l'enveloppe du fond de la cuve 2, enveloppe a laquelle est relié le cône 3 de cheminement des pièces. Une trémie d'entrée 4 permet la descente des pièces 3 l'intérieur du dispositif où elles sont plongées, dans un premier temps, dans un bain 5. Sous l'influence des vibrations de 1 d 500riz, par exemple, les pièces se trouvant au fond de la cuve vont pénétrer dans le chemin de guidage 3 et monter le long de celui-ci progressivement, pour se trouver finalement sur la sortie 6. Le long du chemin de guidage 3 sont avantageusement prévues des perforations 7 permettant essorage des pièces par écoulement.du liquide entraîné par celles-ci hors du bain 5. De plus, des décrochements 8 sont prévus dans'le chemin de guidage, de manière a ce que les pièces changent de position le long de leur parcours. On a représenté sur la figure 3 le développement du chemin parcouru par une pièce et l'on conçoit aisément que par le choix du diamètre du c8ne et du pas de l'hélice du chemin , il est possible d'obtenir des distancesc de parcours plus ou moins importantes. Les perforations 7 peuvent être de diamètres variables du haut vers le bas de l'hélice 3, de manière a permettre une sélection granulométrique des solides, lorsque les pièces à déplacer sont constituées par des grains de sable par exemple. A ce moment, différentes sorties sont prévues le long du chemin hélicoldal. La figure 2 représente un dispositif constitué de plusieurs cellules telles que celles qui ont été décrites en regard de la figure 1. Dans toutes ces cellules, on utilise le moyen de propulsion des pièces à traiter consistant dans la combinaison d'un générateur infrasonique couplé à une rampe de préférence hélicoidale. Sur la figure 2, sont représentées deux solutions possibles, la première consistant a utiliser une source de vibrations 10 commune aux quatre cellules et la seconde qui consiste à utiliser un générateur 11, 12, 13, 14 pour chaque cellule; ce qui permet, dans ce dernier cas, d'obtenir par variation de la fréquence infrasonore des vitesses dévolu tion différentes qui peuvent être compensées par des longueurs de parcours adaptées. Sur la figure 2, les pièces en vrac 15 sont amenées par un tapis transporteur 16 et tombent dans la première cellule, a travers un orifice 20 prévu dans le couvercle 19. Les quatre cellules (ou davantage) sont reliées entre elles de sorte que la sortie 6 de l'une corresponde avec la trémie d'entrée 4 de la suivante. Les pièces une fois traitées à la sortie de la dernière cellule, sont récupérées en 17 sur un tapis convoyeur 18. Les figures 5 et 6 sont des coupes montrant des détails du chemin de guidage 3. Sur la figure 5, on voit que le chemin 3 est percé de trous 7 qui sont en communication avec la cuve proprement dite Contenant le liquide. Lors de la montée des pièces le long de la rampe 3, celles-ci s'égouttent et le liquide retombe sous son propre poids dans le bain 5. La hauteur du bain peut entre contrtlée au moyen d'une jauge 27 (figure 1). Avantageusement, le fond du chemin de guidage forme avec l'horizontale un angle- . Sur la figure 6, on aperçoit un décrochement 8 qui permet de faire tomber une pièce 33 (représentée sur cette figure par un dé dont les faces sont facilement identifiables). Les décrochements 8 peuvent etre placés en fonction des besoins sur toute la longueur de la rampe et, en particulier, dans la partie immergée de celle-ci, de manière à ce que toutes les faces de la pièce soient traitées. Sur la figure 1, on voit que le générateur de vibrations infrasonores 1 comprend un bouton 25 de réglage de la fréquence et/ou de l'amplitude du signal électrique commandant ltélectro-aimant, c'est-à-dire des vibrations mécaniques générées. Le paramètre que l'on fait varier grâce au bouton 25 peut être repéré sur un cadran 26. A la partie inférieure de la trémie d'entrée 4 fixée sur le corps du dispositif par une potence 23, est prévu un déflecteur 24 évitant la projection de liquide hors de la cuve lors de l'introduction des pièces. La cuve 21 elle-même est fermée à sa partie supérieure par un couvercle 22. Bien entendu, la forme de la cuve et sa matière constitutive sont adaptées au problème a traiter. Par exemple, dans un bain de dégraissage, la cuve 21 et la rampe hélicoidale 3 peuvent être en acier inoxydable, cette matière étant remplacée avantageusement par un polypropylène lorsque le bain est un bain acide. Des canalisations 28 et 29 permettent, d'une part, de maintenir un niveau constant dans la cuve et, d'autre part, de régénérer continùment le bain. La figure 4 représente schématiquement un exemple d'utilisation d'un ensemble de cellules telles que celle représentée sur la figure 1. Dans un premier temps, les pièces sont introduites dans la cellule de décapage et dégraissage D. Les pièces tombent d'abord dans le liquide de décapage et sortent sous l'influence des vibrations infrasoniques a la partie supérieure de la cellule. Puis, elles sont introduites dans la cellule S de séchage en continu. Dans ce cas, il nty a pas de bain a la partie inférieure de la cellule , mais un soufflage d'air comprimé chaud, par exemple, soufflage qui sera appliqué sur les pièces tout au long de leur parcours d travers les trous 7 (figure 1). Comme précédemment, les pièces , séchées et dégraissées a la partie supérieure de la cellule S , sont introduites en continu dans cellule de peinture P. Une certaine quantité de peinture liquide occupe la partie inférieure du fond de la cuve et les pièces sont peintes par trempé. Les décrochements 8 permettent d'assurer que toutes les faces des pièces seront recouvertes de peinture. L'égouttage et le séchage commencent dès que les pièces arrivent hors du bain. Comme précédemment, les pièces sortent à la partie supérieure de la cellule P et sont introduites dans la cellule C de cuisson, cellule dans laquelle elles sont soumises à l'action de résistances électriques, non ré'férencées. Dans certains cas, il est nécessaire d'appliquer sur les pièces une seconde couche de peinture et, a ce moment, les pièces sortant de la cellule C sont introduites à nouveau dans la cellule S et le traitement recommence (flèche R). La figure 7 représente un mode de réalisation particulier d'une cellule et l'on retrouve sur cette figure des éléments précédemment mentionnés. Ce mode de réalisation est particulièrement destiné aux pièces fragiles que l'on ne peut pas laisser tomber sous leur propre poids dans le fond de la cuve sans risque de brisure. A cet effet, la trémie d'entrée 4 comprend une rampe hélicoidale 32 de sens inverse à la précédente et qui amène les produits à traiter au fond de la cuve très doucement. En effet, une certaine partie de lténer- gie potentielle des pièces se transforme par frottement sur les parois de la trémie d'entrée 4.Bien entendu, cette trémie d'entrée est mécaniquement isolée par des joints élastiques 34 du reste de la cuve animée de vibrations, de sorte que les pièces introduites descendent le long des parois de la trémie 4, alors qu'elles remontent ensuite a l'intérieur de la rampe hélicoidale 3. On voit sur cette figure que les canalisations 29 d'introduction du liquide dans le bain, et 28 d'extraction de celui-ci, sont reliées à une pompe 30, pompe 30 qui est elle-même en communication avec un réservoir 31. La composition chimique du bain peut ainsi être contrôlée à tout moment, ce qui permet de contrôler également son action sur les pièces à traiter. Il est bien entendu possible d'utiliser, en combinaison avec le dispositif qui vient d'etre décrit, des moyens dont l'utilisation est classique dans le domaine, tels que des agitateurs rotatifs, voire des ultrasons pour le décapage et le dégraissage. La température des différentes phases du traitement peut être très aisément contrôlée en utilisant des enveloppes thermo-statiques dont la température peut être réglée aisément. Les dispositifs du type de ceux qui viennent d'être décrits, trouvent des applications non seulement dans le traitement de surfaces de pièces métalliques en vrac, mais peuvent avantageusement être employés en pharmacie, par exemple, pour l'enrobage de médicaments en continu, dans le domaine du caoutchouc et des plastiques et dans les industries chimiques et parachimiques. Comme il a été signalé précédemment, le dispositif décrit peut être employé dans la sélection granulométrique des solides et dans tout problème de lavage, d'essorage et de séchage. Bien que le dispositif permette de traiter des pièces en vrac à l'entrée, chaque pièce est prise en charge individuellement et se déplace à une vitesse identique le long de la rampe. Le fait que cette rampe soit hélicoldaie, permet d'augmenter et d'ajuster la longueur du parcours, c'est-àdire pratiquement le temps pendant lequel la pièce est traitée, qu'il s'agisse de passage dans un bain ou d'une opération de séchage ou cuisson (voir la figure 3). On notera, d'autre part, que les pièces introduites en vrac dans le dispositif sortent de celui-ci individuellement, ce qui peut faciliter notablement les opérations d' emballage éventuelles. I1 va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. REVEND ICAT IONS 1.- Dispositif pour le traitement de surface de pièces en vrac comprenant un orifice d'entrée et un orifice de sortie et au moins une cellule de traitement, caractérisé en ce que ladite cellule est constituée par un générateur de vibrations à fréquence infrasonique, mécaniquement couplé a une cuve comprenant au moins une rampe inclinée orientée du bas vers le haut de la cuve, l'orifice d'entrée correspondant avec le fond de la cuve. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pièce en forme de cône est placée à l'intérieur de la cuve, ladite pièce portant une rampe hélicoidale en contact avec le fond de la cuve. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite rampe est percée de trous répartis sur sa longueur. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des décrochements de rupture de pente sont formés dans la rampe précitée. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est disposé à l'extrémité de la rampe. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que le diamètre des trous formés dans la rampe croit depuis le bas vers le haut de celle-ci, une série de sorties étant ménagées d des niveaux déterminés. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 2 a 6, caractérisé en ce que la paroi inférieure de la rampe verticale forme un petit angle avec l'horizontale. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse de montée des pièces sur la rampe peut être réglée par action sur la fréquence et/ou l'amplitude du générateur infrasonore. 9'.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond de la cuve est relié par des canalisations à une pompe, elle-même reliée a un réservoir de liquide 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage et/ou d'amenée du gaz chaud, l'enceinte externe étant thermostatée.