Brevet FR2589381A1 — publié le 19870507

La presente invention concerne un procédé et un dispositif pour commander le débit de matières granulaires et, plus precisement, le débit de matières granulaires métalliques dans un équipement de grenaillage. Un tel équipement de grenaillage peut être utilisé pour le traitement de matières magnétiques ou amagnétiques, ferreuses ou non ferreuses, etc. Les dispositifs qui sont généralement disponibles et utilises pour la commande du débit dans les équipements de grenaillage sont limites aux matières magnétiques. Par exemple, un aimant permanent est placé dans la conduite d'alimentation de grenaille et une bobine dite de compensation est utilisée pour vaincre le champ de l'aimant, afin de permettre à la matière magnétique de s'écouler ou de tomber effectivement sous l'effet de la pesanteur. Un détecteur de débit massique du type magnétique, disposé au- dessous de cet ensemble, fournit une information de débit à une commande electronique qui règle la puissance de la bobine de compensation. Actuellement, il n'existe pas de procède ni de moyens pour contrôler de façon non destructive la qualite de surfaces grenaillées d'un composant ou d'un objet. La valeur du traitement de grenaillage est donc limitée par le degré de confiance que l'utilisateur accorde au Traitement lui- meme. Certaines machines existantes du modèle le plus récent utilisent certains eléments de la technique actuelle pour commander ie traitement sous certains de ses aspects, mais il n'existait pas jusqu'à maintenant de traitement complet qui mît pleinement & profit les avantages du grenaillage. La présente invention propose un dispositif nouveau pour la commande du débit dans un dispositif de grenaillage. Il comprend une vis sans fin comportant une admission alimentée - en matière granulaire par une trémie, la vis sans fin étant entraînée de préférence par un moteur d'un.type spécial, à savoir un moteur pas-à-pas, pour faire avancer la matière granulaire introduite dans l'admission à une vitesse commandée avec précision vers une conduite de décharge. Le moteur pas-à-pas est commandé par un ordinateur, de telle manière qu'une quantité programmée de courant soit délivrée par la conduite de décharge. Dans la conduite de décharge, il est disposé un détecteur de type particulier, à savoir un détecteur de proximité, de préférence du type capacitif, pour déceler si la décharge est bloquée du fait qu'elle est pleine de matière granulaire, ou si le moteur pas-à-pas, la vis sans fin ou l'admission est bloqué, auquel cas la vitesse d'écoulement & partir de la conduite de décharge est inférieure au minimum pour lequel la machine et les commandes sont prévues. L'invention est illustrée, & titre d'exemple, par les dessins ci-annexés. La fig. 1 est une vue en coupe partielle du dispositif de commande de débit de la machine de grenaillage selon la présente invention. La fig. 2 est une représentation schématique de la machine de grenaillage. La fig. 3 représente une autre forme de réalisation d'un dispositif de commande de débit selon l'invention. La partie de commande de débit d'une première forme de réalisation du dispositif de grenaillage selon la présente invention est représentée sur la fig. 1. Elle comprend un carter 10 et une vis sans fin 14. Le carter est muni d'un conduit d'admission 16 au-dessous d'une trémie 18 et d'un conduit de décharge 20. La vis sans fin 14 est montée à rotation dans un palier 12 et est entraînée par un moteur pas-a-pas 20. Un détecteur de proximité 24 est monte dans le conduit 22. La vis sans fin 14 est une vis d'Archimede ou un element similaire, propre a transférer le matière granulaire de l'admission 16 a la decharge 22. La vitesse de transport de la vis sans fin est régie par la vitesse de rotation, le pas et la taille de cette vis et elle détermine & son tour le plage dite de densité apparente du dispositif. A titre d'exemple, des buses alimentees par gravité fonctionnent avec une plage de densité apparente d'environ 2,25 à 11,25 kg/mn avec une grenaille d'acier. La vis sans fin pourrait être également montée en porte- à-faux. Les moteurs pas-à-pas sont préférables, car ils peuvent être adaptés facilement et convenablement à une commande numérique. Un moteur pas-à-pas traduit des impulsions électriques en mouvements mécaniques. L'arbre de sortie tourne ou effectue une rotation angulaire spécifique pour chaque impulsion reçue. Cet angle pour chaque mouvement est repété avec précision avec chaque impulsion successive traduite par un circuit pilote approprié. Il en resulte un mouvement précis, fixe et répétabie. Le moteur pas-à-pas 20 est commandé par un ordinateur 26 (fig. 2) de telle sorte qu'il produise l'écoulement d'une quantité programmée & partir de la décharge 22. D'autres types de moteurs pourraient être utilisés, notamment des moteurs électriques à courant alternatif ou continu, des moteurs hydrauliques ou d'autres dispositifs capables d'imprimer un mouvement de rotation à la vis sans fin. Le detecteur de proximité 24 peut être du type magnetique, capacitif ou d'un autre type approprié. Toutefois, un détecteur de proximite capacitif est utilise de preference, car il fonctionne avec des matieres non métalliques aussi bien qu'avec des matières magnétiques. Par exemple, on peut utiliser un détecteur de proximité qui est fabrique par General Eluipment and Manufacturing Co., Inc. sous le nom de Model No. 3 C0NO 2V DSN. Le détecteur de proximité surveille la fonction d'alimentation de la vis sans fin de la manière suivante. La vitesse d'alimentation étant fixée à une valeur utilisable minimale (par exemple de 2,25 kg/mn), la sensibilité du détecteur est réglée de telle manière que l'unité commence juste à détecter le passage de quelques particules, c'est-à-dire de celles qui sont le plus près d'elle. Cette situation fait que le détecteur transmet des impulsions electriques à l'ordinateur 26 qui les identifie comme des comptes de particules passantes. L'unité passe alternativement à l'état EN et HORS, tandis que quelques particules proches du détecteur sont détectées. L'absence de tout signal sera classée par la commande comme une situation de "non-écoulement". Avec l'élévation de la vitesse d'alimentation, la fréquence du signal augmente, mais celui-ci continue à passer alternativement de l'état EN à l'état HORS. La commande classe cela comme une situation d'"écoulement normal". Si la décharge se remplit complètement et qu'il n'y a plus de mouvement de la matière, le signal de sortie du détecteur ne sera plus alternant. La commande classe cela comme une situation "hors plage". Comme le montre la fig. 2, le détecteur ou régulateur de débit de grenaille 24 est raccordé à l'ordinateur 26 qui comporte un ecran d'affichage 28 et un clavier 30. La machine de grenaillage est entièrement commandée electroniquement. L'alimentation en grenaille par la trémie 18 est surveillée de façon continue, de même que l'écoulement de grenaille à partir de la décharge 22. Le débit est commande par l'ordinateur 26. La grenaille est délivrée à un mécanisme à buse ou a roue 32 et celui-ci est aussi commandé par l'ordinateur 26, de même que la position du mécanisme 34 de manoeuvre de la pièce - qui presente la pièce à traiter au jet de grenaille. Plusieurs ordinateurs individuels 26 sont reliés à un ordinateur principal 36 comportant un clavier 38 et un ecran d'affichage 40 pour surveiller et commander les différentes machines. A l'ordinateur principal est associée une imprimante 42, une memoire de données 44 et une mémoire de réserve 46 pour les données en cours. L'ordinateur principal 36 surveille differents parametres de fonctionnement de la machine. Ceux-ci sont etablis, soit à la main & partir du clavier 38, soit à partir de la mémoire de données 44 et de telles données sont memorisees et imprimées. Le traitement de grenaillage selon l'invention se deroule de la manière suivante. Un composant ou objet d'une certaine matière, telle qu'un métal, est d'abord conçu et dessiné, puis fabriqué et soumis a un essai d'endurance. Un tel essai établira les zones critiques de l'objet et indiquera aussi quelles sont les zones qui doivent être soumises au grenaillage. Après quoi, l'ordinateur 26 est commande et une machine comportant un mécanisme à buse ou à roue 32 avec le détecteur 24 décrit ci-dessus soumet la matière à un traitement de grenaillage et memorise les résultats dans des archives machine. D'autres objets ou composants de la même conception et de la même fabrication sont ensuite soumis au grenaillage et un essai d'endurance à la fatigue des composants grenailles est effectué, comme mentionné ci- dessus. Si cet essai d'endurance conclut à une résistance à la fatigue non satisfaisante de l'objet, on détermine quels sont les points qui nécessitent une révision, c'est-à-dire s'ils exigent d'être redessinés, fabriqués d'une manière différente ou grenailles avec un jeu révise de paramètres. Puis toutes les opérations mentionnées ci-dessus sont répétées jusqu'à ce que la résistance à la fatigue de l'objet grenaille soit satisfaisante. Les paramètres du traitement de grenaillage sont mémorisés dans la mémoire de donnees 44 et les resultats de production du grenaillage sont memorises dans la memoire de données 46. Tous les objets ultérieurs sont soumis au même traitement de grenaillage sous la commande de i'ordinateur principal 36 et des ordinateurs individuels 26. La fig. 3 represente une autre forme de realisation du dispositif de commande de débit de l'invention. A la place d'un moteur pas-a-pas et d'une vis sans fin, la grenaille est entraînée par un distributeur vibrant comportant une partie motrice 50 et un plateau distributeur 52. La partie motrice 50 est essentiellement un électroaimant commandé par l'ordinateur 26. Le plateau est monte sur des ressorts 54 inclines par rapport a la verticale et la grenaille progresse dans le plateau en un mouvement d'arrêt et de projection vers la decharge 22. Cette forme de realisation contient pour des valeurs élevées de densité apparente. REVENDICATIONS L. Dispositif de commande du débit de matières granulaires, en particulier de grenaille, dans une machine & grenailler, comprenant un carter (10), une vis sans fin (14) montée à rotation dans le carter, ce carter comportant des moyens d'admission (16, 18) pour l'introduction de la matière granulaire dans le carter vers la vis sans fin, le carter comportant aussi des moyens de décharge (22) en aval des moyens d'admission, des moyens a moteur (20) pour faire tourner la vis sans fin à une vitesse contrôlée, de manière à transférer vers les moyens de décharge la matière granulaire introduite dans les moyens d'admission, et des moyens détecteurs de proximité (24) dans les moyens de décharge pour surveiller l'écoulement de la matière granulaire à travers les moyens de décharge. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite vis sans fin (14) est constituée par une vis d'Archimède. 3 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens détecteurs de proximité (24) sont constitués par un détecteur de proximité capacitif. 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens détecteurs de proximité (24) sont reliés fonctionnellement à un ordinateur (26) pour la commande des moyens a moteur (20). E. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens a moteur (20) sont constitues par un moteur pas-à- pas. 6. Machine & grenailler, comprenant un mécanisme à buse ou & roue pour soumettre un objet à un grenaillage, un dispositif pour commander le débit de grenaille vers ce mécanisme, ce dispositif comprenant un carter (10), une vis sans fin (14) montée & rotation dans le carter, ce carter comportant des moyens d'admission (16, 18) pour l'introduction de la matière granulaire dans le carter vers la vis sans fin, le carter comportant aussi des moyens de décharge moyens à moteur. I._ Machine selon la revendication 6, dans lequel ladite vis sans fin (14) est constituée par une vis d'Archiméde. L. Machine selon la revendication 6, dans lequel les moyens détecteurs de proximité détecteur de proximité capacitif. 9. Machine selon la revendication 6, dans lequel les moyens à moteur (20) sont constitués par un moteur pas-&-pas. 1.L Machine à grenailler comprenant: plusieurs mécanismes à buse ou à roue pour soumettre des obJets à un grenaillage, plusieurs dispositifs associés à ces multiples mécanismes pour commander respectivement le débit de grenaille vers ces mécanismes, chaque dispositif comprenant un carter la matière granulaire à travers les moyens de décharge. L2. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel les moyens détecteurs de proximité (24> sont constitués par un détecteur de proximité capacitif. 1I Dispositif selon la revendication 11, dans lequel les moyens détecteurs de proximité sont reliés fonctionnellement a un ordinateur (26) pour la commande des moyens distributeurs vibrants. 14.L Machine à grenailler comprenant un mécanisme à buse ou a roue pour soumettre un objet à un grenaillage, un dispositif pour commander le débit de grenaille vers ce mécanisme, ce dispositif comprenant un carter (52) comportant des moyens d'admission (18) pour l'introduction de la matière granulaire dans le carter, le carter comportant aussi des moyens de décharge (22) en aval des moyens d'admission, des moyens distributeurs vibrants (50, 54) pour faire avancer vers les moyens de décharge, & une vitesse contrôlée, la matière granulaire introduite dans les moyens d'admission, des moyens detecteurs de proximité (24) dans les moyens de décharge pour surveiller l'écoulement de la matière granulaire à travers les moyens de decharge, et un ordinateur (26), les moyens détecteurs de proximite étant reliés fonctionnellement à cet ordinateur pour la commande des moyens distributeurs vibrants. 15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel les moyens détecteurs de proximité sont constitués par un détecteur de proximité capacitif. i6. Machine à grenailler comprenant: plusieurs mécanismes à buse ou à roue pour soumettre des objets à un grenaillage, plusieurs dispositifs associés à ces multiples mécanismes pour commander respectivement le débit de grenaille vers ces mécanismes, chaque dispositif comprenant un carter (10) comportant des moyens d'admission (16, 18) pour l'introduction de la matière granulaire dans le carter, le carter comportant aussi des moyens de décharge (22) en aval des moyens d'admission, des moyens distributeurs vibrants (50, 54) pour faire avancer vers les moyens de décharge, à une vitesse contrôlée, la matière granulaire introduite dans les moyens d'admission, et des moyens détecteurs de proximité (24) dans les moyens de décharge pour surveiller l'écoulement de la matière granulaire à travers les moyens de décharge, un ordinateur (26), les moyens détecteurs de proximité étant reliés fonctionnellement à l'ordinateur pour la commande des moyens distributeurs vibrants, et un ordinateur principal (36) pour surveiller et conmmander les ordinateurs (26) des multiples dispositifs. P. Procédé de production d'une série d'objets sensiblement identiques, comprenant les opérations consistant à: (a) soumettre au moins un objet prototype à un essai d'endurance a la fatigue; il développés dans l'opération (b). J1, Procédé selon la revendication 17, dans lequel les paramètres de grenaillage sont choisis parmi les suivants: débit de grenaille, débit et pression d'air, rotation de l'objet, translation de l'objet, rotation et translation de l'objet, vitesse du dispositif à roue qui soumet l'objet au grenaillage, oscillation du dispositif à buse et/ou du dispositif à roue, passage sur ou à travers l'objet soumis au grenaillage.