Brevet FR2579514A1 — publié le 19861003

PROCEDE D'EBARBAGE DE PIECES FACONNEES La présente invention concerne un procédé d'ébarbage de pièces façonnées, dans lequel on fragilise des bavures à l'aide d'un agent réfrigérant cryogène et l'on détache les bavures fragilisées, en les soumettant à des chocs. Lors de la fabrication de pièces façonnées en caoutchouc ou en matière synthétique par moulage sous pression et injection, il se forme généralement, sur les bords et les surfaces des pièces façonnées, des excès de matériau (bavures) qui dépassent de la surface extérieure idéale de la pièce façonnée. Selon une méthode connue, on ébarbe manuellement les pièces façonnées, notamment les pièces encombrantes et de grandes dimensions. Ce procédé d'ébarbage est très onéreux. Pour éliminer mécaniquement des bavures de ce genre, un autre procédé, également connu, consiste à refroidir les pièces façonnées à ébarber, puis à éliminer par des chocs les bavures ainsi fragilisées. Il est connu, entre autres, d'ébarber par sablage (c'est-à-dire à l'aide d'un jet de sable ou analogue) des pièces filiformes relativement petites, qui sont fragiles à l'état froid et qui présentent des bavures minces, en partie cachées, dans des rainures, percages, etc. Dans ce procédé, on fait rouler les pièces à ébarber à l'intérieur d'un récipient, on les refroidit et on les soumet à l'action d'une matière projetée sous forme de jet (par exemple grenaille d'acier, ou sable à polir). On connaÂt un autre procédé d'ébarbage mécanique, à savoir le procédé au tambour, dans lequel on fait rouler dans un tambour les pièces à ébarber, mélangées, le cas échéant, avec un matériau additif convenable. Ce procédA ne permet pas, dans bien des cas, d'obtenir la qualité d'ébarbage voulue. On fait également rouler des pièces façonnées dans des installations de sablage C tambour. Cette méthode permet d'éliminer les bavures d'angle. Toutefois, on constate alors souvent des détériorations sur les piéces façonnées. 7 9514 Lorsqu'on utilise pour l'ébarbage de pièces faconnées un matériau particulaire projeté sous forme de jet ou un matériau d'addition, on doit séparer et préparer ce matériau particulaire (ou d'addition). A cette fin, on doit disposer d'une installation d'ébarbage autonome. Or, une telle installation est très coûteuse. La présente invention a donc pour but de définir un procédé du genre susmentionné, qui permette d'ébarber des pièces façonnées d'une manière simple et économiquement avantageuse. Ce but est atteint, selon l'invention, en ce que l'on dirige l'agent réfrigérant sous forme de jet sur une bavure et que l'on règle la vitesse d'écoulement du jet d'agent réfrigérant de façon telle que la bavure, après fragilisation, soit détachée par choc ou sectionnée sous l'effet de l'impact du jet d'agent réfrigérant. Jusqu'à présent, on a refroidi et fragilisé les bavures par exemple par immersion de la pièce façonnée toute entière dans un bain d'agent réfrigérant cryogène, ou par aspersion de l'agent réfrigérant sur la pièce entière; or, dans le procédé selon l'invention, on forme un jet d'agent réfrigérant cryogène que l'on dirige de manière précise c'est-à- dire en le pointant sur la bavure à éliminer. La bavure est fragilisée par échange de chaleur direct avec l'agent réfrigérant. Par ailleurs, la vitesse du jet d'agent réfrigérant est réglée de façon telle que la bavure fragilisée soit détachée par choc ou sectionnée, grâce à l'énergie cinétique du jet d'agent réfrigérant. Contrairement aux procédés connus d'ébarbage mécanique, dans lesquels un matériau projeté sous forme de jet ou un matériau d'addition agit au hasard sur la pièce et la bavure, on agit, dans le procédé selon l'invention, d'une manière précise sur la bavure. On a constaté que l'on peut obtenir, à l'aide du jet d'agent réfrigérant, tel que formé dans le procédé selon l'invention, non seulement une fragilisation de la bavure, mais aussi son élimination totale. Le procédé selon l'invention permet donc de supprimer l'utilisa- tion de matériaux projetés ou d'addition solides. Les opérations de régénération et de préparation des agents à projeter ou additionnels deviennent superflues. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'effec- tuer l'ébarbage dans une installation d'ébarbage autonome. Selon l'in- vention, le jet d'agent réfrigérant est dirigé seulement sur la bavure. Par comparaison avec les procédés classiques dans lesquels on pulvérise un agent réfrigérant en refroidissant, de ce fait, également des régions 7 9514 de la pièce façonnée elle-même, la fragilisation locale ne requiert que des quantités relativement faibles d'agent réfrigérant. - Le procédé selon l'invention permet d'ébarber de manière simple et économiquement avantageuse des pièces façonnées, notamment des pièces encombrantes de grandes dimensions que l'on devait ébarber jusqu'à présent par des procédés manuels. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le jet d'agent réfrigérant est un jet homogène présentant un angle de diver- gence de 0 . Cela signifie que, d'une part, le jet ne présente pas de divergence notable et que, d'autre part, il ne forme pas un jet creux ou divisé en fines gouttelettes, mais constitue un jet dont toute l'aire de la section transversale est traversée par l'agent réfrigérant. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'in- vention, on déplace la pièce façonnée et le jet d'agent réfrigérant dirigé sur une bavure de la pièce, selon un mouvement relatif de façon telle que le jet d'agent réfrigérant soit déplacé le long de la bavure. Ainsi, la bavure est fragilisée de manière continue et sectionnée après fragilisation. Dans le procédé selon l'invention, on forme le jet d'agent réfri- gérant de préférence en portant cet agent à une pression élevée et en l'amenant ensuite vers une tuyère présentant une section d'ouverture appropriée. On peut porter l'agent réfrigérant à haute pression, par exemple, à l'aide d'une pompe a haute pression. Toutefois, on peut aussi emmagasiner l'agent réfrigérant à l'état sous-refroidi, dans un réci- pient à haute pression et le mettre sous pression à l'aide d'un gaz comprimé. Les tuyères utilisées peuvent être de tout type de tuyère dans lequel l'agent réfrigérant est délivré sous forme d'un jet présentant une énergie cinétique suffisamment élevée et, en outre, une section transversale qui ne permet d'obtenir que la fragilisation de la bavure, ou la fragilisation d'une partie des zones de celle-ci. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on forme le jet d'agent réfrigérant dans une tuyère présentant un diamètre d'ouver- ture compris entre 0,1 et 3 mm, cependant que l'agent réfrigérant est amené vers la tuyère sous une pression comprise entre 10 bars et 800 bars. Une plage de pression préférée est comprise, lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, entre 10 bars et 400 bars. On peut réaliser un ébarbage particulièrement efficace et précis, selon une variante préférée du procédé conforme à l'invention, en dirigeant sur la bavure deux jets d'agent réfrigérant s'écoulant de façon sensiblement parallèle et espacés l'un de l'autre, la bavure étant alors fragilisée par le jet précédent et, ainsi fragilisée, sectionnée par le jet suivant. Le jet précédent n'est destiné qu'à fragiliser la bavure. Par conséquent, la vitesse d'écoulement et, partant, l'énergie cinétique de ce jet peuvent être relativement faibles. Dés que la bavure a été fragilisée par l'action du jet précédent, elle est sectionnée par l'effet du jet d'agent réfrigérant qui suit. Ce mode de mise en oeuvre a donné des résultats satisfaisants notamment en présence de bavures de faible épaisseur qui risqueraient de ployer ou de fléchir sous l'action d'un jet à énergie cinétique élevée. Dans un autre mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on dévie d'abord le jet d'agent réfrigérant et l'on dirige le jet dévié sur la bavure qui est alors fragilisée par ce jet dévié, après quoi l'on dirige le jet d'agent réfrigérant directement sur la bavure. Dans ce mode de mise en oeuvre, on n'utilise qu'un seul jet d'agent réfrigérant pour fragiliser et sectionner une bavure. Le jet d'agent réfrigérant est alors également déplacé par rapport à la pièce façonnée à ébarber. En fait, on oriente d'abord le jet d'agent réfrigérant de façon telle qu'il ne rencontre pas la bavure s'il n'est pas dévié. Grâce à la déviation, qui peut être effectuée, par exemple, à l'aide de déflecteurs ou écrans convenables, le jet est dirigé vers la bavure. Celle-ci est, de ce fait, fragilisée. Dès que la bavure est fragilisée à un degré suffisant, on dirige le jet d'agent réfrigérant directement sur la bavure. Celle-ci est alors sectionnée. On peut réaliser un ébarbage particulièrement économique en dirigeant, selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, le jet d'agent réfrigérant seulement sur le pied de la bavure. Dans ce mode de mise en oeuvre, seule la partie de la bavure qui est immédiatement adjacente à la pièce façonnée est fragilisée. La bavure est ensuite sectionnée à l'endroit fragilisé. Il est évident que ce mode de mise en oeuvre exige l'utilisation d'un jet d'agent réfrigérant fin, c'est-a- dire d'un jet présentant un diamètre très faible. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise en tant qu'agent réfrigérant un gaz liquéfié. A ce propos, on a constaté que l'azote liquéfié se prête particulièrement bien à cette application, 7 9514 en raison de sa basse température d'ébullition et de sa compatibilité avec l'environnement. Pour l'ébarbage mécanique de pièces façonnées -notamment d'un grand nombre de pièces de forme identique- il s'est révélé avantageux de maintenir, selon un mode de mise en oeuvre particulièrement approprié, la pièce façonnée et la (ou les) tuyère(s) à l'aide d'un "robot" et de la (les) déplacer selon un trajet prédéterminé grâce à des mouvements appropriés du "robot", conformément à un programme pré-établi. Dans une autre variante préférée, on expose la bavure à l'action d'un jet pulsatoire d'agent réfrigérant. Cette façon de procéder permet d'obtenir des résultats d'ébarbage particulièrement satisfaisants. L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée, notamment en référence au dessin annexe qui représente schématiquement, à titre d'illustration, mais non de limitation, un mode de mise en oeuvre de la présente invention. La figure unique du dessin montre une pièce façonnée 1 portant une bavure 2. La pièce façonnée 1 est maintenue par des éléments de retenue représentes schématiquement en 3. Dans le présent exemple de mise en oeuvre, on utilise en tant qu'agent réfrigérant de l'azote liquéfié qui, étant un gaz inerte, peut être déchargé dans l'atmosphère après vapori- sation et ébarbage. L'azote liquéfié est emmagasiné dans un réservoir 4. Cet azote liquide peut être sous-refroidi. Il est amené vers une pompe à haute pression 5 (par exemple une pompe à piston pour basses tempéra- tures type KP 3 L-36180 V avec amortisseur) avec une hauteur amenée faible (par exemple 1 mètre de colonne d'eau). La pression de l'azote liquéfié peut être portée jusqu'à 400 bars dans la pompe à haute pression. L'azote liquide sous haute pression est introduit dans un conduit 6 qui alimente, d'une part, une tuyère 7 représentée schématiquement et, d'autre part, une tuyère 8 également représentée schématiquement. Les flèches 9 et 10 indiquent le mouvement relatif de la pièce façonnée 1 et des tuyères 7 et 8. Selon l'invention, il est indifférent, quant au principe, que la pièce façonnée soit déplacée par rapport aux tuyères stationnaires, ou que les tuyères soient déplacées par rapport à la pièce à façonner stationnaire. Dans le mode de mise en oeuvre représenté, on utilise deux tuyères 7, 8 qui sont déplacées par rapport à la pièce à façonner 1 stationnaires. Le déplacement des tuyères est assuré par un "robot" industriel (non représenté). Le dessin montre seulement, de manière schématique, des éléments de retenue 11 et 12 par l'intermédiaire 7 9514 desquels les tuyères 7, 8 sont guidées par le "robot" industriel le long de la bavure 2. La tuyère 7 dirige un jet d'azote sur la bavure 2. Ce jet d'azote sert à fragiliser la bavure 2. Comme déjà indiqué ci-dessus, on choisit la vitesse d'écoulement de ce jet de façon telle que la bavure ne ploie ou ne fléchisse pas. A cet effet, on amène l'azote liquéfié vers la tuyère 7 sous une pression inférieure à celle qui règne dans la tuyère 8. Pour rappeler que l'azote est amené dans la tuyère 7 avec une pression moindre, le dessin montre un dispositif réducteur de pression 13. Dans l'exemple d'exécution représenté, la tuyère 7 est une tuyère à jet plat, vers laquelle l'azote liquéfié est amené sous une pression d'environ 0,2 à 6 bars. La tuyère 7 produit un jet 14 d'azote liquéfié. Ce jet est dirigé seulement sur le pied de la bavure, c'est-a-dire vers la zone inférieure de celle-ci, qui est immédiatement adjacente à la pièce façonnée 1. La tuyère 8 (constituée, par exemple, par le disque doseur 4916-29, diamètre 0,736 mm de SPRAYING SYSTEMS) reçoit de l'azote liquéfié sous une pression de 100 bars, par exemple. Cette tuyère 8 produit un jet compact homogène qui sectionne la bavure 2 pour la détacher de la pièce façonnée, cette dernière pouvant être formée de caoutchouc ou de matière synthétique. Pour résumer, il convient de constater que le procédé selon l'invention permet d'effectuer un ébarbage de manière simple et écono- mique. L'ébarbage s'effectue mécaniquement et par action locale précise, et concerne les bavures de pièces en caoutchouc ou matière synthétique de toutes dimensions, ces bavures étant enlevées à l'aide d'un jet compact et ramassé à haute pression utilisant, par exemple, de l'azote liquéfié, en l'absence de tout matériau particulaire de sablage et de tout matériau additionnel. L'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre représenté et décrit ci-dessus. L'homme de l'art peut envisager de nombreuses modifications et variantes sans sortir pour autant du cadre de l'inven- tion tel que défini dans les revendications annexées. 7 9 5 1 4 REVENDICATIONS 1.- Proctdé d'ébarbage de pièces façonnées, dans lequel on fragi- lise des bavures A l'aide d'un agent réfrigérant cryogène et l'on détache les bavures ainsi fragilisées, caractérisé en ce que l'on dirige l'agent réfrigérant sur une bavure, sous la forme d'un jet, et en ce que l'on règle la vitesse d'écoulement du jet d'agent réfrigérant de façon telle qu'après fragilisation, la bavure soit détachée par l'effet de l'impact dudit jet. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit jet est un jet homogène. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le jet présente un angle de divergence compris entre 0 et 10 , de préférence un angle de divergence de 0 . 4.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que la pièce façonnée et le jet d'agent réfrigérant dirigé sur une bavure de la pièce façonnée sont soumis A un mouvement relatif tel que le jet d'agent réfrigérant soit déplacé le long de ladite bavure. 5.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que le jet d'agent réfrigérant est formé dans une tuyère dans laquelle l'agent réfrigérant est amené sous haute pression. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le jet d'agent réfrigérant est formé dans une tuyère présentant un diamètre d'ouverture compris entre 0,1 mm et 3 mm, l'agent réfrigérant étant amené à cette tuyère sous une pression comprise entre 10 bars et 800 bars. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite pression est comprise entre 10 bars et 400 bars. 8.- Procédé selon une quelconque des revendications i à 7, carac- térisé en ce que l'on dirige sur la bavure deux jets d'agent réfrigérant s'écoulant de manière sensiblement parallèle et espacés l'un de l'autre, la bavure étant fragilisée par le jet précédant d'agent réfrigérant, cependant que la bavure ainsi fragilisée est sectionnée par le jet suivant. 9.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que le jet d'agent réfrigérant est d'abord dévié et que le jet dévié est dirigé sur la bavure afin de fragiliser celle-ci, après 7 9514 quoi le jet d'agent réfrigérant est dirigé directement sur ladite bavure. 10.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 9, carac- térisé en ce que le jet d'agent réfrigérant est dirigé seulement sur la zone de pied de la bavure. 11.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'agent réfrigérant utilisé est un gaz liquéfié, notamment de l'azote liquéfié. 12.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la (les) tuyère(s) ou la pièce façonnée sont maintenues par un dispositif, de préférence par un "robot", et sont déplacées, selon un programme pré-établi, suivant une trajectoire donnée grâce à des mouvements correspondants dudit dispositif ou du "robot". 13.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la bavure est soumise a l'action d'un jet pulsa- toire d'agent réfrigérant.