Brevet FR2629748A1 — publié le 19891013

L'invention concerne un dispositif de traitement de pièces ou objets divers, destinés, notamment, au lavage des pièces en sortie d'une unité d'usinage, comprenant, essentiellement, une zone d'alimentation, approvisionnant en pièce une enceinte de traitement, et une zone d'évacuation. Cette invention trouvera son application dans le domaine de là mécanique en général. On connaît déjà un certain nombre de dispositifs de traitement de pièces ou objets divers intervenant, par exemple, en sortie d'une unité d'usinage. Ainsi, de tels dispositifs peuvent avoir pour fonction d'ébarber, de laver ou de graisser des pièces avant de les transférer à un poste de travail situé en aval dans une chaîne de fabrication. Dans d'autres cas de figure, ces pièces subissent un traitement de surface améliorant, par exemple, leur tenue à la corrosion ou leur degré de finition. Cependant, les dispositifs de traitement utilisés dans ces conditions sont sensiblement identiques à ceux appliqués dans le cas de traitements précités. Habituellement et quelle que soit la fonction qu'ils assurent, ces dispositifs de traitement connus se composent, essentiellement, d'une enceinte de traitement dans laquelle sont plongés les objets, ceux-ci étant soumis, fréquemment, à un mouvement de brassage contribuant à l'efficacité du traitement effectué. Ainsi, dans le cadre d'une action de lavage des pièces, celles-ci sont introduites dans un milieu susceptible d'assurer cette fonction, tel qu'un détergent. Ce milieu dépend, naturellement, de la nature du matériau constituant les pièces et le but qu'il convient d'atteindre. A titre d'exemple, on citera en outre le sable dont les qualités abrasives sont connues, mais également la limaille de fer assurant, non seulement, une fonction d'ébarbage des pièces, mais aussi une action d'écrouissage améliorant considérablement ltétat de surface de cesdites pièces ou objets traités. Tel que décrit ci-dessus, nous constatons que ce type de traitement ne peut fonctionner que selon un cycle discontinu, décomposé en trois phases distinctes, à savoir - le chargement en objet du dispositif, - la phase de traitement, - et, finalement, l'évacuation des pièces traitées. Or, un tel mode opératoire nécessite des interventions fréquentes d'opérateurs et des installations complexes et de taille importante pour compenser les temps morts non productifs. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif de traitement susceptible d'assurer un traitement en continu des pièces en vue d'une rentabilité accrue de la chaîne de fabri cation,d'une diminution de la main-d'oeuvre et d'une réduction non négligeable de l'encombrement de l'installation. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de traitement de pièces ou d'objets divers, destiné, notamment, au lavage des pièces en sortie d'une unité d'usinage, comprenant, essentiellement, une zone d'alimentation, approvisionnant en pièce une enceinte de traitement, et une zone d'évacuation, carac térisé par le fait qu'il comporte des moyens de brassage conférant un mouvement aux pièces et autorisant leur déplacement par gravité de ladite zone d'alimentation vers la zone d'évacuation. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif de traitement comporte, en outre, des moyens d'évacuation prélevant les pièces de la zone d'évacuation pour les acheminer extérieurement à l'enceinte de traitement. De plus, les moyens de brassage de ce dispositif de traitement sont accouplés, par l'intermédiaire d'éléments de transmission, aux moyens d'évacuation permettant de solliciter ces derniers et lesdits moyens de brassage par les mêmes moyens moteurs. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent, essentiellement, en ce que les moyens de brassage assurent, simultanément, le transfert des pièces entre une zone d'alimentation et une zone d'évacuation. Cette caractéristique permet d'obtenir une installation fonctionnant en continu. Par ailleurs, la coopération des moyens d'évacuation avec les moyens de brassage autorise l'utilisation d'éléments moteurs communs réduisant par là même le coût de revient du dispositif sans pour autant nuire à son efficacité. Il est à remarquer, en outre, qu'en raison de son encombrement réduit, le dispoitifde traitement, conforme à l'invention, gagne en mobilité et peut être aisément transféré d'une unité d'usinage à une autre et, ce, en fonction du programme de fabrication. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et accompagnée de dessins ci annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématisée, en perspective et arrachée du dispositif de traitement, conforme à l'invention, - La figure 2 est une vue schématisée et en élévation du dispositif représenté dans la figure 1, - La figure 3 représente schématiquement et en élévation les moyens de brassage des pièces, - La figure 4 est une vue schématisée et en élévation du contenant dans laquel le débouche une goulotte et constituant la zone d'évacuation des pièces, - La figure 5 est une vue schématisée d'une pale formant les moyens de reprise des pièces. On se réfère aux différentes figures. Le dispositif de traitement 1, conforme à l'invention et représenté dans la figure 1 a pour fonction d'appliquer à l'une des pièces 2 ou objets divers, sortant d'un poste d'usinage quelconque, un traitement qui peut consister en un dégraissage ou, au contraire, au graissage desdites pièces avant leur emballage. Cependant, ce dispositif de traitement trouvera, également, son utilité dans le cadre d'opérations d'ébarbage ou de traitement de surface plus complexe. En ce qui concerne ce dernier cas, on retiendra, à titre d'exemple, le zingage destiné à protéger des pièces métalliques envers la corrosion. Ce dispositif de traitement 1 comporte, quelle que soit son utilisation, une zone d'alimentation 3 dans laquelle sont déversées les pièces 2 et approvisionnant une enceinte de traitement 4.Dans cette dernière, ces pièces 2 sont soumises à un mouvement tentant à améliorer les qualités du traitement souhaité et augmentant les effets de contact avec le milieu liquide ou fluidisé dans lequel elles sont plongées. Bien entendu, la nature du produit constituant ce milieu sera fonction du type de traitement que l'on désire réaliser. Ainsi, on peut citer, à titre d'exemple, les détergents en cas de lavage et dégraissage des pièces, ou, contrairement, certains hydrocarbures s'il s'agit d'effectuer un graissage. Peuvent encore être utilisés, des produits solides se présentant sous forme de fines particules, tel que le sable ou la limaille de fer. De tels produits solides ont, généralement, une action abrasive et contribuent à une amélioration de l'état de surface des pièces 2. La présente description se rapporte, plus particulièrement, à un dispositif de traitement 1 destiné au lavage des pièces. Toutefois, l'invention ne sera nullement limitée à une telle application. L'objectif de la présente invention consiste à proposer un dispositif de traitement 1 d'un fonctionnement autonome autorisant un traitement en continu des pièces 2 sortant, par exemple, d'un poste d'usinage situé en amont dans une chaîne de fabrication. A cet effet, ledit dispositif de traitement comporte, selon une caracté ristique de l'invention, des moyens de brassage 5 tels qu'ils assurent un mouvement aux pièces 2 dans l'enceinte de traitement 4 et, simultanément, autorisent le déplacement, par gravité, de ces pièces 2 depuis la zone d'alimentation 3 vers une zone d'évacuation 6. Ainsi, ces moyens de brassage 5 ont, non seulement, pour fonction d'améliorer le contact des pièces 2 avec le milieu dans lequel elles sont immergées, mais également, de les transférer depuis une zone d'alimentation 3 vers une seconde zone correspondant à la zone d'évacuation 6 qu'ils n'atteignent qu'en fin de traitement. A cet effet, ces moyens de brassage 5 sont entraînés en rotation par des moyens moteurs 7 à vitesse variable permettant de moduler le temps de passage des pièces 2 dans l'enceinte de traitement 4 et, ce, en fonction de la nature du traitement souhaité ctdelapièce elle-même. Plus précisément, les moyens de brassage 5 sont définis par un chemin de transfert 8, incliné par rapport à l'horizontale, reliant la zone d'alimentation 3, située en amont, à la zone d'évacuation 6 disposée en aval. Ce chemin de transfert 8 maintient, par là même, les pièces 2 en mouvement, d'une part pour assurer leur brassage dans le milieu destiné au traitement et, d'autre part pour provoquer leur déplacement sous l'effet de la gravité en raison de l'incliné naison appliquée audit chemin de transfert 8. Selon un mode de réalisation préférentiel, ce dernier est formé, substantiellement, par un tambour 11 entraîné en rotation autour de son axe 12 par les moyens moteurs 7. On notera que l'axe 12 de ce tambour 11 est incliné par rapport à l'horizontale selon un angle 13. Cette inclinaison a pour but de provoquer le déplacement, par la gravité des pièces 2, à l'intésieur du tambour 11, sous l'effet de la rotation de ce dernier. Du fait que cet angle d'inclinaison 13 représente un paramètre déterminant quant au temps de passage des pièces 2 dans l'enceinte de traitement 4, il peut être envisagé d'en modifier son amplitude en fonction des résultats recherchés dans le cadre d'autres applications du présent dispositif de traitement. Pour favoriser l'action de brassage des pièces 2 et leur mise en contact avec le milieu dans lequel est plongé le tambour 11, celui-ci présente, sur sa périphérie 14, une série d'ouvertures 15 autorisant l'écoulement du produit contenu dans l'enceinte de traitement 4 dans le tambour 11 et vice-versa.Ceci est plus particulièrement visible dans la figure 3. La taille de ces ouvertures 15 est déterminée de sorte que les pièces 2 ne puissent s'échapper du tambour 11 tout en autorisant un transfert régulier de produit entre la partie interne de ce dernier et l'enceinte de traitement 4. Ainsi, dans le cas d'un lavage des pièces 2 en sortie d'une unité de décolletage, ces ouvertures 15, tout en remplissant les fonctions précédentes, seront, en outre, de taille suffisante afin d'autoriser l'évacuation des copeaux collés, initialement, aux pièces. Avantageusement, ces copeaux seront récupérés dans un bac de récupération de copeaux 16 disposé sous les moyens de brassage 5 et reposant sur le fond 17 de l'enceinte de traitement 4. Ceci facilite considérablement le nettoyage du dispositif de traitement 1 et diminue, de ce fait, le temps d'immobilisation de ce dernier pour l'exécution de ces tâches d'entretien. On notera, par ailleurs, la présence de déflecteurs 18 canalisant les copeaux dans le bac 16 précité au cours du brassage et évite leur dispersion en tous points de l'enceinte de traitement 4. Tel qu'il a été cité plus haut dans la description, ces moyens de brassage 5 communiquent, d'une part, avec la zone d'alimentation 3 et, d'autre part, avec la zone d'évacuation 6. Ainsi, dans le cadre du mode de réalisation correspondant à la présente description, la zone d'alimentation 3 est constituée, notamment, d'un plateau de chargement 19 approvisionné en pièces 2 soit manuellement, soit automatiquement. En raison de son inclinaison, ce plateau de chargement 19 déverse son contenu dans le tambour 11 au niveau de la partie amont émergée 20 de ce dernier. Quant à la zone d'évacuation 6, celle-ci est formée, substantiellement, par un contenant 22, de forme hémicylindrique, disposé. concentriquement à l'axe 12 du tambour li et en aval de ce dernier. De ce fait, les pièces 2, débouchant du tambour 11 au niveau de sa partie inférieure immergée 23, tombe au fond 24 du contenant 22. Avantageusement, le dispositif de traitement comporte, également, des moyens d'évacuation 25 permettant de prélever les pièces 2 arrivant dans cette zone d'évacuation 6 pour les acheminer extérieurement de l'enceinte de traitement 4. Cette particularité permet d'obtenir un fonctionnement en continu de l'installation sans nécessiter l'intervention d'un opérateur tout au long du traitement. Préférentiellement, ces moyens d'évacuation 25 sont constitués par des moyens de reprise 26 des pièces 2 situées dans le fond 24 du contenant 22, afin de les canaliser vers l'extérieur de l'enceinte de traitement 4. Avantageusement, ces pièces 2, en sortie de cette dernière, peuvent être déversées soit sur un convoyeur assurant leur transport en direction du poste de travail sui vant ou tout simplement dans un bac de récupération et de stockage 27. En fait, les moyens de reprise 26 ont une fonction de raclage du fond 24 du contenant 22 pour, finalement, repousser les pièces 2 dans la partie supérieure 28 de l'enceinte de traitement 4 au travers d'une goulotte 29 émergeant latéralement de cette dernière et communiquant avec ledit contenant 22. Avantageusement, les moyens d'évacuation 25 et les moyens de brassage 5 sont accouplés par des éléments de transmission 30 permettant de les actionner par les mêmes moyens moteurs 7. A cet effet, le tambour 11 comporte, à son extrémité inférieure immergée 31, deux flasques 32,33 de forme circulaire, d'axe confondu avec l'axe de rotation 12 et rendus solidaires, l'un par rapport à l'autre, par des entretoises 34. Le flasque 32, rapporté directement sur l'extrémité 31 du tambour 11, comporte, en son centre 35, un orifice 36 autorisant le passage des pièces 2 en sortie dudit tambour 11 et leur retombée dans le contenant 22.Par ailleurs, le flasque 33 comporte, sur sa face arrière 37 et en son centre 38, un arbre 39 disposé dans le prolongement axial du tambour 11 et coopérant avec la paroi arrière 40 de l'enceinte de traitement 4.Sur cet arbre 39 est montée une couronne dentée ou poulie 60 coopérant, par l'intermédiaire d'engrenages, de chalnes ou courroies (non représentées), avec l'arbre d'entraînement des moyens moteurs 7. Ainsi, cet arbre 39,en dehors de la fonction de maintien du tambour 11, permet de conférer à ce dernier un mouvement de rotation autour de son axe 12. Sur les flasques 32,33 s'enroulent partiellement des chaînes ou courroies 41,42 formant les éléments de transmission 30 et auxquels sont reliés les moyens de reprise 26.A cet effet, lesdits flasques 32,33 comportent, sur leur périphérie 52,53, un décrochement 54,55 permettant de définir un épaulement 56,57 coopérant avec les chaÎnes ou courroies 41,42 pour assurer leur maintien en position sur lesdits flasques 32,33. On peut également prévoir de munir ces derniers de dentures sur lesquelles viennent s'engréner les chaînes ou courroies 41,42. Toutefois, un tel entralnement mécanique est, fréquemment, inutile en raison des efforts réduits qu'il y a lieu de vaincre pour animer l'ensemble d'un mouvement de rotation. En ce qui concerne les moyens de reprise 26, ils sont formés, selon un premier mode de réalisation, par des pales 43 rendues solidaires des chaînes ou courroies 41,42 et venant racler le fond 24 du contenant 22 dans le but de repousser les pièces 2 au travers de la goulotte 29 avant de les évacuer dans le bac de récupération 27. Etant donné que le chemin effectué par les pales 43 est déterminé par la traigctoire des chaînes ou courroies 41,42 ces dernières s'enroulent, en outre, autour d'un rouleau de renvoi 44 situé à l'extrémité supérieure 45 de la goulotte 29. Toutefois, la présente invention n'est nullement limitée à une telle configuration. il peut être envisagé, notamment, de modifier, sensiblement, la morphologie de l'enceinte de traitement 4 et de la goulotte 29 de sorte que les pales 43 puissent être fixées directement sur les flasques 32,33. Selon ce second mode de réalisation, les moyens de reprise 26, combinés auxdits flasques 32,33, empruntent la forme d'une roue à aubes évacuant les pièces traitées depuis le fond 24 du contenant 22 dans le bac de récupération 27. Dans ces conditions, les flasques 32,33, constituent, à eux seuls, les éléments de transmission 30. A noter la présence d'une ouverture 47, réalisée à proximité de l'extrémi- té supérieure 45 de la goulotte 29 facilitant la retombée des pièces 2 dans ledit bac de récupération 27. il peut encore être envisagé de réduire la longueur de cette goulotte 29 de sorte que les pièces 2 repoussées à l'extrémité supérieure 45 de cette dernière débouchent sur un convoyeur à channes ou à tapis mobile susceptible de les transférer à un autre poste de travail. Bien évidemment, d'autres dispositions peuvent etre envisagées pour évacuer ces pièces traitees. Quel que soit le mode de réalisation choisi, en ce qui concerne les moyens de reprise 26, ceux-ci auront, également, pour objectif d'assurer un bon égouttage des pièces 2 avant leur stockage. Cette fonction est parfaitement remplie dans le cas de pales 43, en raison de leur action de raclage dans le fond 24 du contenant 22 et le long de la goulotte 29, tout en autorisant l'écoulement du fluide de traitement. Avantageusement, cet égouttage des pièces 2 est favorisé par la présence d'ouvertures 51 aménagées dans les pales 43. En raison de l'encombrement réduit de ce dispositif de traitement 1, il est possible de lui adjoindre des moyens de roulement 48 permettant de le déplacer aisément d'un poste de travail à un autre et, notamment, jusqu'au poste de nettoyage. A ce sujet, on notera la présence d'une trappe d'accès 49 disposée sur la paroi avant 50 de l'enceinte de traitement 4 autorisant le retrait sans grande difficulté, du bac de récupération à copeaux 16. Toutefois, cette trappe d'accès 49 sera prévue étanche de manière à éviter des fuites éventuelles du produit de traitement, notamment, lorsque celui-ci est du type liquide. Le dispositif de traitement, conforme à l'invention, procure l'avantage certain d'une rentabilité accrue grace à un fonctionnement en continu et une maintenance réduite. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 5. Dispositif de traitement de pièces ou d'objets divers, destiné, notamment, au lavage des pièces (2) en sortie d'une unité d'usinage, comprenant, essentiellement, une zone d'alimentation (3), approvisionnant en pièces (2) une enceinte de traitement (4) et une zone d'évacuation (6) caractérisé par le fait qu 'il comporte des moyens de brassage (5) conférant un mouvement aux pièces (2) et autorisant leur déplacement par gravité de ladite zone d'alimentation (3) vers la zone d'évacuation (6). 2. Dispositif de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'évacuation (25) prélevant les pièces (2) de la zone d'évacuation (6) pour les acheminer extérieurementa l'enceinte de traitement (4). 3. Dispositif de traitement selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens moteurs (7) pour entraîner en rotation les moyens de brassage (5), ~ux-ci étant accouplés,par des éléments de transmission (30),aux moyens d'évacuation (25) pour solliciter ces derniers par les mêmes moyens moteurs (7). 4. Dispositif de traitement selon la revendication 1,caractérisé par le fait que les moyens de brassage (5) sont définis par un chemin de transfert (8), incliné par rapport à l'horizontale et reliant la zone d'alimentation (3) située en amont, à la zone d'évacuation (6) disposée en aval. 5. Dispositif de traitement selon la revendication 4,caractérisé par le fait que le chemin de transfert (8) est constitué par un tambour(11) entralné en rotation autour de son axe (12), celui-ci étant incliné par rapport à l'hori- zontale selon un angle (13) pour provoquer le déplacement par gravité des pièces (2) à l'intérieur dudit tambour (1I),ce dernier présentant une partie amont (20) émergée par rapport à l'enceinte de traitement (4) et une partie aval (23) immergée dans cette dernière. 6. Dispositif de traitement selon les revendications 1 et 5 caractérisé par le fait que la zone d'alimentation (3) est formée par un plateau de chargement (19) approvisionné en pièces (2) soit manuellement, soit automatiquement,et déversant son contenu, en raison de son inclinaison, dans le tambour (11) au niveau de sa partie amont émergée (20). 7. Dispositif de traitement selon les revendications 1 et 5, caractérisé par le fait que la zone d'évacuation (6) est constituée par un contenant (22), de forme hémicylindrique, disposé concentriquement à l'axe (12) du tambour (11) et en aval de ce dernier. 8. Dispositif de traitement selon les revendications 2 et 7, caractérisé par le fait que les moyens d'évacuation (25) sont formés par des moyens de reprise (26) des pièces (2) situés dans le fond (24) du contenant (22) pour les repousser dans la partie supérieure (28) de l'enceinte de traitement (4) au travers d'une goulotte (29) émergeant latéralement de cette dernière et communiquant avec ledit contenant (22). 9. Dispositif de traitement selon les revendications 3 et 8, caractérisé par le fait que les éléments de transmission (30) sont constitués par des chaînes ou courroies (41,42) s'enroulant, partiellement, d'une part, autour de deux flasques (32,33) rendus solidaires, l'un par rapport à l'autre, par des entretoises (34) et rapportés à l'extrémité inférieure immergée (31) du tambour (11) et, d'autre part, autour d'un rouleau de renvoi (44) Situé à ltex- trémité supérieure (45) de la goulotte (29). 10. Dispositif de traitement selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments de transmission (30) sont constitués par deux flasques (32,33) rendus solidaires, l'un par rapport à l'autre, par des entretoises (34) et rapportés à l'extrémité inférieure immergée (31) du tambour (11), à ces flasques (32,33) étant reliés les moyens d'évacuation (25). 11. Dispositif de t#raitement selon les revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que le flasque (32) rapporté directement sur l'extrémité (31) du tambour (11) comporte, en son centre (35), un orifice (36) autorisant le passage des pièces (2) et leur retombée dans le contenant (22) et que le flasque (33) est pourvu, sur sa face arrière (37)et en son centre (38) d'un arbre (39) disposé dans le prolongement axial du tambour (11) assurant le maintien, en libre rotation, de ce dernier dans l'enceinte de traitement (4) et coopérant avec les moyens moteurs (7) par l'intermédiaire d'une couronne dentée ou poulie (60). 12. Dispositif de traitement selon les revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que les moyens de reprise (26) sont formés par des pales (43) rendues solidaires des éléments de transmission (30) et concus, d'une part, pour racler le fond (24) du contenant (22) et, d'autre part, pour repousser les pièces (2) au travers de la goulotte (29) et les évacuer extérieurement à lten- ceinte de traitement (4). 13. Dispositif de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un bac de récupération de copeaux (16) disposé sous les moyens de brassage (5) et reposant sur le fond (17) de l'enceinte de traitement (4) cette dernière étant munie d'une trappe d'accès (29) étanche autorisant le retrait dudit bac de récupération de copeaux (16).