Brevet FR2624409A1 — publié le 19890616

Chambre de Turbinage Le procédé de nettoyage de pièces mécaniques comporte principalement une cuve d'immersion de forme spéciale équipée de une ou plusieurs chambres de Turbinage, objet de notre invention. Les chambres de Turbinage permettent l'animation de veines de circulation forcée en milieu liquide lessiviel spécial,ou tout autre produit chimique de décapage, à froid ou à chaud, dans lesquelles sont placées les pièces à nettoyer. La présente invention concerne un matériel permettant d'obtenir une nouvelle méthode de nettoyage industriel des pièces mécaniques, alliant les avantages de l'immersion à la puissance mécanique de l'aspersion et de dégraisser en quelques minutes des pièces chargées d'huile de coupe et de reste de copeaux d'usinage, ou des pièces décolletées, pièces embouties, pièces usinées de grosses dimensions, pièces mécano soudées, pièces de fonderie, pièces mécaniques avant montage ou rénovation. Des pièces mises ou non à l'intérieur d'un panier sont placées dans les veines de circulation forcée animée par une ou plusieurs chambres de Turbinage, objet de l'invention, placées de part et d'autre (s'il y en a plus d'une) dans une cuve d'immersion. Les flux peuvent être inversés à l'aide d'une armoire électrique commandant les changements de sens des moteurs, soit en cycle automatique, soit manuellement. Dans les installations en service aujourd'hui, le dégraissage est effectué en cuve d'immersion munie ou non d'une agitation mécanique des pièces ou d'une agitation par air surpressé, ou autre procédé comme l'aspersion (de liquide lessiviel dirigé par des buses fixes ou mobiles). Ces procédés ont des inconvénients : l'immersion agitée est insuffisante et l'aspersion est handicapée par les angles morts créés par les pièces. Les veines de circulation forcée directionnelle, produite par des vis de pompage placées dans les chambres de Turbinage, objets de l'invention, permettent d'entretenir une très puissante circulation forcée de liquide au contact des pièces et même des surfaces cachées. Par rapport aux autres procédés, le nôtre donne un meilleur dégraissage avec des solutions chimiques moins concentrées, et ce dans un temps plus court et à plus basse température. L'objet de l'invention consiste à placer dans une cuve d'immersion sur un seul côté ou sur deux côtés face à face, des pièces chaudronnées nommées "CHAMBRES DE TURBINAGE", au tiers de la hauteur environ, pour obtenir autour des pièces à nettoyer une veine de circulation forcée dans le liquide se trouvant à l'intérieur; cette veine de circulation forcée représente une force d'impact considérable. PRINCIPE DE LA CHAMBRE DE TURBINAGE Celle-ci se compose de deux cylindres directionnels emboîtés l'un dans l'autre, le cylindre central étant plus petit en diamètre et en longueur dans une proportion d'environ 2/3 - 1/3. Ces cylindres servent à diriger les veines de circulation forcée dans un sens ou dans l'autre. Les veines de circulation sont animées par la rotation d'une vis de pompage à un ou plusieurs filets, placés à l'intérieur du cylindre central, elle est mue par un moteur électrique situé à l'extérieur du fond du grand cylindre. L'étanchéité est obtenue par des paliers et joints spéciaux annulant le risque de fuite du liquide. Antérieurement à notre procédé de lavage, il existait le procédé "TURCO" dit "TURBULATOR" dont les principales caractéristiques sont des logements d'hélices, en forme de pyramide, placés sur les côtés d'une cuve, destinés à produire des flux en forme de boucle dans la zone de nettoyage de la cuve et de dévier une partie latérale de ces flux en forme de boucle, pour piéger les souillures dans les doubles parois latérales de la cuve, et les conduire ensuite dans des logements placés au fond de la cuve où, en principe, elles doivent être piégées. Les principales différences avec notre procédé résident dans les caractéristiques suivantes 1- Des vis de pompage à un ou plusieurs filets placées dans des chambres de Turbinage directionnelles animent des veines de circulation forcée dans une cuve de liquide. Du fait que les veines de circulation forcée sont horizontales, cela permet des débits de liquide plus important qu'avec le procédé TURCO dont les flux en forme de boucle risquent de faire déborder le liquide de la cuve si le débit des hélices est trop fort. 2- Ces chambres de Turbinage sont principalement conçues avec deux cylindres concentriques, et à l'intérieur du plus petit est placée la vis de pompage (hélice dans pyramide pour procédéTURCO) 3- C'est à l'intérieur de ces chambres de Turbinage que s'effectuent les changements de sens des veines de circulation forcée du liquide. 4- Le débit de nos chambres de Turbinage est très supé rieur à celui des "TURBULATORS TURCO" actuellement en service en France, ceci à volume de bain égal. Par exemple, dans notre procédé, pour une cuve de 500 litres, le débit est de l'ordre de 150 m3/heure par chambre de Turbinage. Ce débit sera doublé dans une cuve de 1.000 litres; cette proportion jouera dans les deux sens : plus grande cuve ou plus petite. 5- Les impuretés en provenance des pièces ne sont pas stockées en un point quelconque de la cuve, comme c'est le cas dans le procédé "TURCO", elles sont éliminées en continu et en permamence par un dispositif spécial, extérieur à la cuve; pour obtenir cela, le fond de la cuve est en forme de pyramide inversée, au centre de laquelle est placé un tuyau d'aspiration conduisant au dispositif de filtration. De même pour le déshuilage de la surface du bain, il est prévu une gouttière d'écremage ou une lèvre d'aspiration conduisant à un appareil- déshuileur annexe. 6- Les changements de sens des veines de circulation forcée des deux chambres de Turbinage ne sont pas décalés dans le temps comme dans le procédé "TURCO", mais simultanés de manière à ne pas provoquer de cassure de veines de circulation dans la zone de nettoyage. La figure i représente l'ensemble de la CHAMBRE DE TURBINAGE. Les figures 2 et 3 représentent les veines de circulation forcée à l'intérieur de la CHAMBRE DE TURBINAGE en sens opposés. Les figures 4, 5, 6 et 7 représentent les directions possibles des veines de circulation forcée. Les sens indiqués sur les figures 4 et 5 sont facultatifs. La figure 8 représente le palier étanche, sous ensemble de l'invention qui est très important, annulant le risque de fuite du liquide. La figure 9 représente le montage des CHAMBRES DE TURBI NAGE placées face à face, au tiers de la cuve; mais le procédé peut fonctionner éventuellement avec une CHAMBRE DE TURBINAGE. La CHAMBRE DE TURBINAGE se compose d'un gros cylindre extérieur (10) servant de t'réservoir" une fois assemblé par des boulons avec le support moteur flasque (1)et le joint(4). L'ensemble monté est fixé par des moyens de fixation sur la cuve 14 (figure 9). Le cylindre central plus petit(9) est fixé d'un côté sur le gros cylindre extérieur (10) dans son axe, dirigé vers le centre de la cuve (10). Les veines de liquide sont animées par la rotation d'une vis de pompage à un ou plusieurs filets (8) placée à l'intérieur du petit cylindre central (9) cette vis est mue par un moteur électrique (2) situé à l'extérieur du gros cylindre. Un accouplement flexible (3) placé entre le moteur (2) et la vis de pompage (8), évite les coups au démarrage. L'étanchéité de l'arbre tournant (7), qui traverse la cuve (14), est obtenue par la superposition d'un joint (6) et d'un palier (5). Les paliers (5) et joints (6) sont placés de part et d'autre de la paroi de la cuve (14) et fixés par des boulons (11). L'arbre (7) est prisonnier après le serrage des boulons, sa rotation est favorisée par des roulements étanches (13) (figure 8). De par le sens de rotation choisi de la vis de pompage (8), les veines de circulation forcée dans le petit cylindre central (9), sont propulsées ou aspirées. Le volume se trouvant entre l'extérieur du cylindre central (9) et l'intérieur du cylindre extérieur (10), permet la libre circulation du liquide en sens inverse, en utilisant une certaine masse de liquide inerte dans les angles morts du cylindre "réservoir" (10), servant de tampon pour arrondir les angles et favoriser la circulation. S'il y a plus d'une CHAMBRE DE TURBINAGE, elles doivent être placées deux par deux l'une en face de l'autre, et fixées environ au milieu de la hauteur d'une cuve d'immersion (14) (figure 9), dont le fond a une forme de pyramide inversée.A la pointe de cette pyramide se trouve le tuyau d'aspiration (15) du dispositif placé en annexe de notre cuve, permettant la filtration continue des solutions de nettoyage, décapage, etc... La vis de pompage d'une CHAMBRE DE TURBINAGE est à un ou plusieurs filets (selon la nature du liquide à animer). L'angle de la vis est de 45" de préférence, de manière à déplacer la même quantité de liquide dans les deux sens de rotation de la vis. Le diamètre de la vis est calculé pour tourner à l'intérieur du petit cylindre central, le diamètre de celui-ci est fonction du débit de liquide souhaité. Le diamètre du grand cylindre est calculé de manière à ce que la différence de diamètre entre le grand et le petit cylindre, donne une section susceptible d'écouler sans surcharge, le même débit de liquide que la section du cylindre central. Le diamètre et la vitesse de rotation de la vis de pompage sont calculés en fonction de la nature du liquide de nettoyage ainsi que de la nature des impuretés à éliminer et de la nature des pièces à nettoyer. REVENDICATIONS (i) Dispositif de nettoyage comportant une ou des chambres de Turbinage placées dans une cuve (14) de nettoyage par immersion, et dont la fonction est d'animer dans le liquide contenu dans la cuve (14) des veines de circulation forsecs directionnelles, destinées à créer un impact mécanique atteignant aussi les angles morts des pièces à nettoyer, placées à l'intérieur de la cuve ; le but étant d'éliminer par cette veine de circulation forcée, les souillures ou les revêtements, qui sont sur la surface des pièces à nettoyer, et qui sont ramolis ou détachés par la solution de produit chimique appropriée ; le dispositif est caractérisé en ce que la chambre de turbinage est composée d'un gros cylindre (10) fermé côté extérieur de la cuve, et ouvert, côté intérieur de la cuve (14), en ce qu'à l'intérieur de ce gros cylindre est placé un cylindre de plus petit diamètre (9) ouvert à ses deux extrêmités, concentrique au gros cylindre, et fixé à celui-ci.radialement par des tiges ; en ce qu'à l'intérieur du petit cylindre est placée la vis'due pompage ; en ce que la différence d diamètre entre gros et petit cylindre, permet une libre circulation du fluide, sans surcharge pour la vis de pompage (8) et ce, dans les deux sens de flux ; le dispositif comportant une vis de pompage (8) est conçue de préférence avec un filet à 45 de manière à déplacer la même quantité de liquide dans les deux sens de rotation ; ce dispositif est conçu de telle sorte qu'à l'extrémité côté cuve (14), l'axe de vis de pompage est soutenu par un palier fixé par une ou plusieurs tiges radiales, et par un palier étanche côté extérieur, sur le fond du gros cylindre. (2) Dispositif selon la revendication I ca-ractérisé en ce que la vis de pompage placée à l'intérieur de la chambre de Turbinage est une vis à un ou plusieurs filets (8) selon la nature du liquide à animer. (3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuve d'immersion (14) comporte un fond de forme pyramide inversée (15)s au centre duquel est placé un tuyau d'aspiration de la solution de I nettoyage, alimentant un filtre annexe fonctionnant en continu, pour séparer du liquide, les impuretés mécaniques. (4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une gouttière d'écrémage des huiles relarguées en surface de la cuve d'immersion (14) ; ou un dispositif d'aspiration placé à la surface du liquide recyclant en permanence le liquide, dans un appareil annexe, dont la fonction est de séparer les huiles des solutions aqueuse (5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les veines de circulation forcée dans le liquide contenu dans la cuve (14) sont directionnelles, animées d'une grande vitesse, et d'un.granddébit variable. (6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les veines de circulation forcée sont de section cylindrique et concentrique celle du centre allant dans le sens inverse de celle qui est extérieur et concentrique à la première et, si éventuellement il y a plus d'une chambre de Turbinage, elles sont placées deux par deux sur les paroies opposées de la cuve, l'une en face de l'autre.