Brevet FR2428218A1 — publié le 19800104

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour sécher des pièces de rachines, par exemple des billes ou rouleaux de rou lamente, après lavage de ces pièces avec un liquide de lavage contenant un solvant. Nombre de solvants parsi les plus efficaces utilisés aujourd'hui pour dégraisser et nettoyer des pièces finies à la machine sont nocifs pour 11 environnement et médicalement dangereux. Ainsi, par exemple, on craint que des hydrocarbures chlorés tels que le tri et le perchloréthylè- ne ne provoquent des cancers. I1 faut donc effectuer 11 opération de la vage ainsi que le processus de séchage qui suit de manière à ne pas répandre de la vapeur de solvant dans l'environnement, sauf de très petites quantités ne dépassant pas des valeurs limites données. L'objectif de l'invention est de fournir un procédé de séchage qui permette une utilisation sans danger de tels solvants et qui offre aussi d'autres avantages tels que de faibles coûts d'installation et de fonctionnement et une faible consommation d'énergio. Cet objectif est atteint par le procédé et le dispositif selon l'invention. Après lavage, les pièces mouillées sont amenées dans une chambre où l'on injecte et d'où l'on retire un gaz chaud. Le gaz humide retiré est remis en circulation dans un circuit où, après avoir été conprimé et refroidi, il est débarassS de sa teneur en solvants dans un séparateur de liquide, puis chauffé avant d'strie réinjecté dans la cham- bre. Cela apporte une amélioration en maintenant une pression de gaz réduite dans la chambre par le réglage de l'écoulement de gaz dans le circuit de recirculation, le gaz dans la chambre étant refroidi, ce qui réduit sensiblement la pression partielle du solvant dans la chambre. Le procédé de séchage selon l'invention n'est pas seulement utile avec des solvants polluants, mais il est également avantageusement utilisé dans le séchage de pièces nettoyées avec toute autre sorte de liquide de lavage, par exemple de @@@@@@@@ twhite spirit. On va dans ce qui suit décrire plus en détail l'invention en se ré iérant aux dessins qui illustrent une réalisation préférée. La fig 1 est une coupe longitudinale de la partie séchage d'un appareil combiné de lavage et séchage. les fig 2 et 3 sont des coupes prises selon les lignes II-II et III-III respectivement de la fig 1. La fig 4 est une coupe longitudinale de l'appareil combiné de la vagie et de séchage. La iig 5 illustre un circuit de recirculation du gaz de séchage et un circuit de refroidissement coopérant avec celui-ci La fig 1 montre la partie séchage d'un appareil représenté on to tolite air la fig 4 et destiné au lavage et au séchage de pièces de ma- chines, particulièrement de billes ou rouleaux de roulements. Les billes ou rouleaux arrivent l'un après l'autre dans un tube cylindrique 1 et, après lavage dans un solvant, la bille ou le rouleau mouillé entre, par le dessus, dans la portion de tube représentée sur la fig 1. De l'air sec et chaud est soufflé par des buses 2 G et 2 H qui sont disposées dans la paroi de tube et dirigées essentiellement dans une direction tangentielle, vue dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube, et inclinées d'un angle, de l'ordre de tO- à 800, de préférence de 30, par rapport à ce plan perpendiculaire à l'axe du tube, c'est-àdire à la direction d'alimentation en billes ou rouleaux. Ces buses 2 G, 2 H sont de manière appropriée disposées par paires dans un nombre, de préférence égal à deux, de plane successifs G et H (fig 1) et distribuées de manière égale sur la circonférence (fig 2) pour provoquer un courant d'air hélicoïdal symétrique dans le tube 1. Un certain nombre de trous d'aspiration 7 sont disposés dans la paroi du tube à une certaine distance axiale des buses d'injection 2 G, 2 H pour assurer un bon effet de séchage, ces trous d'aspiration étant en communication avec un conduit d'évacuation 15 représenté sur la fig 5. Ces trous d'aspiration 7 sont reliés à des rainures annulaires 6 for muées dans la paroi de tube et ils sont distribués circonférentiellement de manière égale (fig 3) dans un nombre, de préférence égal à deux, de plans successifs K 1, K 2, en étant orientés tangentiellement en diree- tion opposée par rapport aux buses 2 G, 2 H, ce qui permet à l'air en rotation de s'écouler dans les trous d'aspiration 7 avec une résistance minimale. Comme on peut le voir sur les fig 1 et 4, l'appareil est muni de deux parties de séchage successives dont chacune comporte des sections correspondantes d'injection et d'évacuation T 1, S 7 et T 2, S 2 respectivement.Ces parties de séchage sont fondamentalement similaires, mais la dernière section d'évacuation S 2 comprend, pour accroître la sécurité, davantage (en fait quatre) d'ensembles de trous d'aspiration (dans les plans K 3 - K 6) que la section d'évacuation S i mentionnée en premier lien, qui est munie de deux ensembles. L'extrémité d'entrée du tube I (voir la fig 4) est en plus munie d'une section d'évacuation S 3 peur empêcher l'air qui a pu s'écouler vers l'arrière et passer sur les portions de lavage précédentes, de s'échapper dans l'environnement et pour l'évacuer de la même manière que dans les sections S 1 et S 2. La bille ou le rouleau mouillé (au sommet de la fig 1) qui passe dans le tube est, par conséquent, séché de manière efficace en deux étapes par l'écoulement hélicoSdal d'air chaud dans les parties de séchage respectives. Pour éviter que de l'air contenant quelque sorte de solvant ne s'échappe de l'extrémité ouverte du tube 1 on maintient en permanence une pression réduite dans le tube 1, et, de manière appropriée, également dans la chambre qui l'entoure (fig 4). Comme cela appara$tra clairement dans la description qui suit, on réalise cette condition en maintenant l'écoulement total d'air injecté par les buses d'injection 2 plus faible que l'écoulement total d'air évacué par les trous d'évacuation 7. La réalisation préférées représentée sur la fig 4, du dispositif selon l'invention comprend deux parties de lavage I 1, D 1- et I 2, D 2 respectivement, à la partie supérieure du tube 1, où un solvant est injecté sous pression dans une section d'injection I 1, I 2, respectivement et déchargé dans une section de décharge D 1, D 2, respectivement. Cette portion du dispositif, destinée au lattage, est décrite plus complètement dans la denande de brevet français déposée le même jour pour "Procédé et dispositif de lavage de pièces de machines". Ainsi, le dispositif comprend : une enveloppe interne 8 enfermant le tube 1, une enveloppe externe 9 définissant une chambre 3, des brides supérieure et inférieure 10 et 11, respectivement, des conduits de liaison 12, 13 pour le liquide de lavage frais et recyclé respectivement, des conduits de liaison 14, 15 pour injecter de l'air chaud et sec et évacuer de l'air humide respectivement, une bobine 16 pour produire un champ magnétique alternatif qui démagnétise, avant lavage, les particules liées agné- tiquonent à la surface de la bille ou du rouleau, un tuyau inférieur de décharge 17 pour le liquide de lavage et un serpentin de réfrigération 18 disposé entre les enveloppes 8, 9. De plus, le dispositif est étanche aux gaz et le but du serpentin de réfrigération 18 disposé dans la chambre 3 à l'intérieur de l'enve- loppe 8 - 11 est de réduire la pression de vapeur et par conséquent le risque de fuite de vapeur de solvant. L'écoulement d'air chaud injecté contient une quantité assez grande d'énergie thermique et, par suite, l'air humide évacué est recyclé dans un circuit représenté sur la fig 5. Du conduit d'évacuation 15 qui est en communication avec les trous d'évacuation 7 du tube 1 (voir aussi les fig 1 et 4), l'air passe dans un compresseur d'air 22, d'où il est soufflé séquentiellement dans un refroidisseur d'air 23, dans un séparateur de liquide 24 (d'où le condensat de solvant est de préférence ramené à un réservoir collecteur de solvant usagé), devant une dérivation munie d'un étranglement réglable 25 (par exemple, une vanne de réglage communiquant librement avec l'environnement et comportant donc de préférence un filtre 26 monté en série pour recueillir les éventuels résidus de solvant qui n'ont pas été séparés dans le séparateur de liquide) et dans un réchauffeur d'air 27 avant que l'air soit à nouveau injecté dans le tube 6 par le conduit de liaison 14 et les buses 2. Le refroidissement et le réchauffage de l'air sont effectués de manière appropriée selon le principe de la pompe de chaleur comme le représente la fig 5. Un circuit spécial de réfrigération a son vaporisateur 28 placé à c8té du refroidisseur d'air 23 et il prélève ainsi de la chaleur sur l'air qui s'écoule dans celui-ci Le fluide de réfrigération est pompé par un compresseur 29 dans un condenseur 30 où la chaleur absorbée est restituée à l'air qui s'écoule dans le réchauffeur 27. Après condensation, le fluide de réfrigération s'écoule par un étranglement 31 dans la bobine de refroidissement 18 de la chambre 3 enfermant le tube 1, avant d'atteindre à nouveau le vaporisateur 28. Grille à la vanne de réglage 25 qui communique avec l'air ambiant et qui constitue une fuite d'air commandée dans le circuit d'air du c8té pression du compresseur, l'écoulement total d'air d'injection est plus faible que l'écoulement total d'air évacué du tube 1g par consé quent, du fait des ouvertures 19 20 et 21 représentées sur la fig 4, une pression réduite est maintenue dans le tube 1 et aussi dans la chambre 3 qui l'entoure. Ainsi, le risque d'échappement de vapeur de solvant dans l'air ambiant est très faible, et l'on peut donc utiliser mêppe des solvants dangereux sans aucun risque. Une fuite mineure dans l'enteloppe du dispositif est sans importance à ce point de vue puisque la pression est basse et que la pression partielle de vapeur de solvant est également maintenue très basse du fait du refroidissement. De plus, le procédé et le dispositif selon l'invention facilitent un fonctionnement très économique en énergie et pour cette raison on peut avantageusement utiliser l'invention avec d'autres sortes de solvants, par exemple du white-spirit ou un produit analogue. Naturellement, l'invention peut être mise en oeuvre de beaucoup d'autres manières. C'est ainsi par exemple que la forme de la chambre est d'importance secondaire et que l'on peut aussi envisager le séchage de lots importants de pièces de machine, auquel cas le lot est placé dans un conteneur ouvert tel qu'un panier ou l'équivalent, qui est introduit dans la chambre de séchage. Evidemment, il est essentiel de maintenir une basse pression dans la chambre en faisant recirculer le gaz de séchage et en prévoyant dans le circuit de recirculation un écoulement de gaz commandé. REVENDICATIONS 1 - Procédé perfectionné de séchage de pièces de machines après lavage avec un liquide de lavage qui contient un solvant, comprenant les étapes d'introduction des pièces de machines mouillées dans une chambre, d'injection d'un gaz chaud et sec dans cette chambre et drévacuation de ce gaz de cette chambre, le gaz humide évacué étant remis en circulation dans un circuit et étant, après compression et refroidissement, libéré de sa teneur en solvant dans un séparateur de liquide et chauffé avant d'être réinfecté dans la chambre, caractérisé en ce qu'une preasion de gaz réduite est maintenue dans la chambre en réglant l'écoulement de ce gaz dans le conduit de recirculation, le gaz dans la chambre étant refroidi, de sorte que la pression partielle du solvant dans la chambre est subsstantiellement réduite. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé on ce que l'on nin- tient la pression réduite de gaz dans la chambre au moyen dtun dóchar- go commande d'une petite portion du gaz en recirculation sur le cCté sous pression du circuit de recirculation. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz remis on circulation est refroidi et réchauffé au moyen d'un circuit de réfrigération dont le vaporisateur reçoit de la chaleur du refroidisseur de gaz du circuit de recirculation et dont le condenseur transmet de la chaleur au réchauffeur de gaz du- circuit de recirculatioa 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fluide de réfrigération du circuit de réfrigération est envoyé dans un serpentin de réfrigération monté entre le moyen d'étranglement et le vaporisateur du circuit de réfrigération, ce serpentin entourant cette chambre. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé de séchage est mis on oeuvre dans la meme chambre que le procédé de lavage. 6 - Procédé selon la revendication 1, pour le séchage de pièces de machines sous la forme de billes ou rouleaux ayant une surface externe finement usinée, caractérisé en ce que ces pièces de machines sont introduites l'une après l'autre dans une chambre tubulaire cylindrique qui a au moins une zone de séchage, le gaz chaud étant injecté dans la zone de séchage selon une direction provoquant un écoulement rotatif en hélice du gaz et le gaz étant évacué sur au moins un c8té, vu dana la direction de l'alimentation en pièces de machines, do la zone de sécharge 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le gaz chaud est injecté seneiblement de manière tangentielle, vue dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube. 8 - Dispositif perfectionné mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, comprenant une chambre pour introduire les pièces de machines à sécher, après lavage avec un liquide de lavage qui contient un solvant, des moyens d'injection pour injecter un gaz sec et chaud dans la chambre, des moyens d'évacuation pour évacuer le gaz humide de la chambre et un circuit de recirculation branché entre Ces moyens d'évacuation et ces moyens d'injection, ce circuit de recirculation comprenant un compresseur de gaz, un refroidisseur de gaz, un séparateur de liquide pour la séparation du solvant condensé et un réchauffeur de gaz, caractérisé en ce qu' il comprend une dérivation de décharge pour la décharge commandée d'une petite portion du gaz en recirculation sur le c8té sous pression du circuit de recirculation et des moyens de refroidissement pour refroidir le gaz dans la chambre. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'n comprend un circuit de réfrigération coopérant avec le circuit de recircu latin, le vaporisateur du circuit de réfrigération étant disposé pour redevoir de la chaleur du refroidisseur de gaz et le condenseur du circuit de réfrigération étant disposé pour transmettre de la chaleur au réchauffeur de gaz. 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit de réfrigération comprend un serpentin de réfrigération branché entre le moyen d'étranglement et le vaporisateur du circuit de réfrigéra tion, ce serpentin entourant ladite chambre. Il - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une et meme chambre pour laver et sécher les pièces de machines. 12 - Dispositif selon la revendication 8, pour le séchage de pièces de machines sous forme de billes ou rouleaux ayant une surface externe finement usinée, caractérisé on ce que la chambre forme un tube cylindrique ayant au moins une zone de séchage les moyens d'injection compre nuant au moins deux buses dans la zone de séchage, buses dirigées de ma- ni ère à provoquer un écoulement rotatif on hélice du gaz dans le tube et les moyens d'évacuation comprenant des ouvertures d'évacuation dii- posées sur au moins un c8té, vu dans la direction d'alimentation en pièces de machines, de la zone de séchage. 13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les bu soi d'injection, vues dans un plan perpendieulaire à l'axe du tube,soat se wiblement dirigées de manière tangentielle à la surface cylindrique interne du tube.