Brevet FR2645061A1 — publié le 19901005

La présente invention concerne le domaine du trai- tement des métaux par coupe et a notamment pour objet des dispositifs pour le traitement de pièces par centrifuga- tion. L'invention peut être utilisée avec le maximum de succès pour l'ébavurage, l'arrondissement des arêtes ai- guës, la rectification et le polissage des pièces estam- p&es, usinées et coulées dans un milieu mélangé de granu- les qui sont versés librement dans des tambours effectuant le traitement ou bien au moyen d'un frottement réciproque de ces pièces versées dans ces tambours. On connait un dispositif pour le traitement cen- trifuge de pièces et notamment pour le polissage de piè- ces au tambour ou bien le nettoyage au tambour, comportant un entraîneur qui est monté sur un bâti par l'intermédiaire 7 - d un palier d'appui et portant des tambours disposés d'une manière planétaire ainsi qu'un distributeur du liquide lu- brifiant et de refroidissement. Le dispositif comporte également un collecteur de liquide usé, qui est mis en communication avec les tambours et un décanteur du liquide usé mis en communication avec le distributeur à l'aide d'une conduite et équipé d'une conduite d'amenée du liquide dans le distributeur. A son tour, le distributeur est re- lié par des tubulures aux tambours et a la forme d'un arbre creux communiquant avec les tubulures et faisant fonc- tion d'arbre de l'entraIneur,dans lequel le liquide arrive de la conduite qui est reliée à l'arbre creux ci- dessus mentionné, b l'aide d'une garniture d'étanchéité qui est montée sur la face en bout (De, C, 2 524 566). Dans le dispositif connu, le système d'amenée du liquide lubrifiant et refroidissant est constitué d'un réservoir décanteur, d'un moyen d'amenée du liquide, par exemple, une pompe à commande électrique, qui est monté dans le réservoir,d'uneconduite de refoulement reliant le moyen d'amenée du liquide au distributeur du liquide, mis en communication par des tubulures avec des tambours, sous les orifices de déchargement desquels est placé un collecteur du liquide au-dessus du réservoir-décanteur. Ainsi, un même liquide contenant pratiquement tous les produits, ré- sultant du traitement, circule dans le dispositif ce qui conduit au fur et b mesure que les produits ci-dessus men- tionnés s'accumulent dans le liquide, à une diminution de la qualité du traitement des pièces et à une diminution de la durée de vie du matériau de traitement. En outre, la commande de rotation de l'entraineur est disposée en bas, c'est pourquoi elle est soumise h l'ac- tion des éclaboussures du liquide lubrifiant et refroidis- sant, pouvant provoquer une panne de cette commande. On s'est donc proposé de mettre au point un dis- positif pour le traitement centrifuge de pièces,dans lequel la réalisation constructive du distributeur du liquide lu- brifiant et refroidissant ainsi que sa liaison avec les tambours et le décanteur assureraient une haute qualité du traitement des pièces et une grande durée de vie du maté- riau de traitement. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif pour le traitement centrifuge de pièces compre- nant un entraîneur, monté sur un bâti à l'aide d'un palier d'appui et portant des tambours pour des pièces à traiter, ayant la possibilité d'une rotation planétaire, et un dis- tributeur du liquide lubrifiant et refroidissant, disposé coaxialement àcelui-ci, mis encommunication par des tubulures avec les tambours, un décanteur du liquide usé, communiquant avec le distributeur par une conduite et pourvu d'une com- mande pour l'amenée du liquide dans le distributeur, carac- térisé en ce que le distributeur de liquide lubrifiant et refroidissant a la forme d'un vase de forme circulaire, entourant le palier d'appui et partiellement ouvert pour l'amenée du liquide dans celui-ci, du côté orienté vers l'axe de rotation de l'entralneur,tandis que les tubulures reliant le distributeur de liquide su tambour présentent des orifices de prise qui sont situés dans la cavité du distributeur du.côté de sa paroi extérieure,le décanteur étant relié au distributeur par des tubulures dont les orifices de prise se trouvent au ras de la surface inté- rieure du distributeur de liquide. Dans le dispositif selon l'invention, grâce au fait que le distributeur a la forme d'un vase circulaire, on obtient un nettoyage centrifuge du liquide lubrifiant et refroidissant par la rotation de l'entraîneur. Le liqui- de srrivant'dans le vase circulaire, tournant depuis.la conduite, est soumis à l'action des forces centrifuges, et il s'accumule sous la forme d'une couche circulaire sur la surface intérieure de la paroi extérieure du vase cir- culaire. Dans ce cas, une portion de ce liquide s'écoule à travers les tubulures dans le décanteur et la portion qui reste s'écoule à travers les autres tubulures vers les tambours. Sous l'action des forces centrifuges, dans la couche circulaire de liquide, les particules d'impuretés se déposent sur la surface intérieure de la paroi exté- rieure du vase, puis elles sont entraînées par le courant de liquide à travers les tubulures dans le décanteur et ensuite le liquide épuré parvient, par les orifices de prise des tubulures, dans les tambours. Ainsi, le liquide épuré est amené en continu dans les tambours, entraînant les produits de traitement, c'est-à-dire de petites par- ticules-du matériau des pièces soumises au traitement, et du milieu de traitement,vers le décanteur. On peut ainsi prévenir le lustrage des granules de traitement, réduire la température dans la zone de traitement, maintenir la valeur de l'enlèvement du matériau des pièces h traiter par unité de temps à un haut niveau, maintenir la qualité du traitement des pièces à un haut niveau et réduire la fréquence de renouvellement du matériau à cause de son lustrage. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de cille-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références aux dessins non limitatifs an- nexés dans lesquels: - la figure 1 montre une vue d'ensemble d'un dis- positif pour le traitement centrifuge planétaire de pièces, en coupe longitudinale; et - la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II-Il de la figure 1. Le dispositif selon l'invention pour le traitement centrifuge de pièces comporte un bâti montré à la figure 1 sur lequel est monté, à l'aide d'un palier d'appui 2, un entraîneur 3 ayant un axe de rotation 4. L'entraîneur 3 porte des tambours 5, qui sont montés avec possibilité de rotation planétaire et qui sont destinés à recevoir des pièces à traiter ainsi qu'un distributeur 6 de liquide lu- brifiant et refroidissant, disposé coaxialement à celui-ci et relié par des tubulures 7 aux tambours5. Le dispositif comporte également un décanteur 8 du liquide usé qui est mis en communication avec le distributeur 6 de liquide par une conduite 9 et qui est pourvu d'une commande 10 pour l'introduction du liquide dans le distributeur 6. Le palier d'appui2 comporte un corps 11 qui est fixé à demeure sur le bâti 1 et une douille d'entretoisement 12 ainsi qu'un roulement 13 qui sont montés dans le corps. L'entraîneur 3 comporte un plateau supérieur 14 et un plateau inférieur 15 rendus solidaires l'un de l'autre par des montants creux 16. Un tourillon 17 que l'on peut voir à la figure 2, est monté dans des paliers 13, lesquels sont fixés au pla- teau supérieur 14 sur lequel est montée une transmission planétaire 18, comprenant des pignons planétaires 19, fixés sur les tambours 5, des satellites 20, tournant sur des axes 21, fixés sur le plateau 14 et un pignon soleil fixe 22, monté sur un arbre 23 rendu solidaire du bâti 1. L'ar- bre 23 repose sur des paliers 24 qui sont montés à l'inté- rieur du tourillon 17. L'entraîneur 3 est mis en rotation, par exemple, par un moteur électrique 25 par l'intermé- diaire d'une transmission 26 par courroies trapézoïdales qui est constituée d'une poulie 27, qui est fixée sur l'arbre 28 du moteur électrique 25,d'une poulie 29 réalisée à la périphérie du plateau 14 et de courroies trapézoida- les 30 reliant les poulies 27 et 29. Chaque tambour 5 comporte un tourillon supérieur 31, une partie cylindrique 32, une partie conique 33 et un tourillon inférieur 34 qui sont rigidement couplés les uns au autres. Les tourillons 31 et 34 sont creux et sont montés dans des paliers 35 et 36 respectivement qui, à leur tour, sont montés dans les plateaux 14 et 15. Une ouverture de chargement est prévue dans le tourillon 31 pour les piè- ces et les granules et une ouverture de déchargement 38 est pratiquée dans un tourillon 34. A l'intérieur de chaque tambour 5 est monté, coaxialement à celui-ci, un boîtier cylindrique de chargement 39 ayant,sur sa surface intérieu- re, une saillie hélicoïdale 40 qui fait fonction de vis transporteuse pendant le déplacement des pièces et les gra- nules, du bottier 39 vers le tambour 5. La direction du filet sur la saillie 40 doit coincider avec le sens de ro- tation du tambour 5. Des ouvertures de déchargement 41 sont pratiquées dans la partie cylindrique supérieure. Un collecteur 42 est monté sur l'entraîneur 3 pour la récep- tion des pièces, des granules et du liquide et il entoure le plateau 15. A sa partie supérieure, il est plié de ma- nière à former un bord 43 rabattu en U pour capter les éclaboussures. Une bague d'amortissement 45, revêtue d'un matériau élastique 46 pour prévenir l'endommagement des pièces projetées hors des ouvertures de déchargement 38, est fixée à l'intérieur du collecteur 42 à l'aide de sup- ports 44. Un vibroséparateur 47 est monté au-dessous du collecteur 42 pour la séparation des pièces et des granules usagés et du liquide. Le vibroséparateur 47 est monté sur le bâti sur des paliers élastiques 48, il est pourvu d'un tamis 49 et d'auges de déchargement 50 des pièces ainsi que d'une auge 51 des granules de traitement. Le séparateur 47 possède un fond conique 52 à travers lequel le liquide s'écoule par gravité dans le décanteur 8. Le distributeur 6 est constitué d'un vase 53 de forme circulaire qui entoure le palier d'appui 2 et s'ou- vre partiellement du côté orienté vers l'axe de rotation 4 de l'entraîneur 3 pour l'amenée du liquide dans celui-ci. Dans cas, les tubulures 7 reliant le distributeur 6 de li- quide aux tambours 5 présentent des orifices de prise 54, qui sont situés dans la cavité 55 du distributeur 6 du côté de sa paroi extérieure 56. Pour relier le distributeur 6 au décanteur 8, des tubulures 57 sont prévues, montrées b la figure 2, dont les orifices de prise 58 sont réalisés au ras de la paroi intérieure 59 du distributeur 6 du liquide. Le vase 53 possède un orifice circulaire 60, qui se trouve tout près de la paroi intérieure 59 et qui est destiné à recevoir une extrémité 61 de la conduite 9. Les tubulures 7 sont engagées dans une cavité 62 du bottier 39 et les tubulures 57 sont introduites dans les cavités 63 des montants 16. Le distributeur 6 est fixé aux montants 16 par l'intermédiaire d'un joint élastique 64. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. On charge les pièces à traiter conjointement avec les gra- nules de traitement à travers les ouvertures 37, qui sont prévues dans les boltiers 39, on met le moteur 25 en mar- che et la rotation est transmise à l'entraîneur 3 par l'in- termédiaire de la transmission par courroies trapézoidales 26. Dans ce cas, sous l'action de la transmission plané- taire 18, les tambours 5 tournent dans une direction oppo- sée b celle de la rotation de l'entraelneur 3, En même temps que la mise en marche du moteur 25, on met la commande 10 d'amenée du liquide en l'action. Sous l'effet des forces centrifuges, les pièces et les granules sont appliqués de l'intérieur, contre les surfaces inférieures des boîtiers 39 aux endroits les plus éloignés de l'axe 4. La saillie hélicoidale 40, servant de vis transporteuse, déplace les pièces et les granules vers le haut o ils parviennent, à travers les ouvertures 41 (suivant la flèche A sur la figure l),dans la partie cylindrique 32 du tambour 5 o les pièces sont soumises à un traitement par les granules abra- sifs pendant une durée imposée par la technologie et elles sont lavées en continu par un liquide lubrifiant et refroi- dissant arrivant des tubulures 7. Par la commande 10, le liquide est amené du décanteur dans le vase circulaire 53 du distributeur 6. Sous l'action des forces centrifuges, le liquide s'accumule sous la forme d'une couche circu- laire sur la surface intérieure de la paroi extérieure 56 du vase 53. Le niveau du liquide doit être quelque peu plus bas que le bord de l'orifice 60 et un peu plus haut que le bord de l'orifice 54 de la tubulure 7. Une portion du li- quide coule (suivant la flèche C de la figure 2) à travers la tubulure 57, les montants creux 16,'le collecteur 42, le séparateur 47, vers le décanteur 8. Le liquide qui reste dans le vase 53 coule (suivant la flèche D sur la figure 1) à travers les tubulures 7, vers les boltiers 39 et puis coule (dans la direction des flèchesA et E) à travers les tambours 5, le collecteur 42, le séparateur 47, vers le décanteur 8. Dans la couche circulaire de liquide, les particules des impuretés sont jetées, sous l'action des forces centrifuges, suivant les flèches F, vers la paroi 56 du vase 53 pour s'y déposer. Ensuite, les particules ci-dessus mentionnées sont entraînées par le courant de liquide à travers les tubulures 57, vers le décanteur 8, sans entrer dans les tambours 5 et le liquide épuré par- vient, par les tubulures 7, dans les tambours 5 (suivant la flèche D) o il lave les pièces et les granules dans la zone de traitement dans la partie cylindrique 32 et emporte les produits résultante du traitement (particules du matériau des pièces et granules) vers le décanteur (suivant la flè- che G). Ainsi, le liquide épuré est amené dans les tambours 5 en continu en entraînant les produits de traitement vers le décanteur 8, empêchant les produits de s'accumuler dans les tambours. A l'expiration de la durée fixée du traitement des pièces, le moteur 25 et la commande 10 sont mis au repos, la rotation de l'entraîneur 3 et du tambour 5 ralentit progressivement, les forces centrifuges diminuent et les pièces et granules se déversent progressivement des tam- bours 5 à travers les ouvertures 38, par gravité, dans le collecteur 42 puis vers le séparateur 47 o ils tombent sur le tamis 49 et ensuite, sous l'action de vibrations du tamis (la commande vibratoire n'est pas représentée), les granules traversent le tamis 49 pour parvenir dans l'auge 51 puis, de ce cette auge, vers une boite (non représentée) tandis que les pièces se déplacent suivant le tamis 49 en se diri- geant vers l'auge 50 puis vers l'autre boite (non représen- tée). Si les granules sont plus gros que les pièces, ce cas étant assez rare dans la pratique, ils arrivent respective- ment dans l'auge 50 et les pièces se dirigent vers l'auge 51. Ensuite, le cycle de traitement d'une série de pièces se termine et on peut procéder au traitement d'une autre série. Le dispositif selon l'invention se distingue par sa construction simple et fiable. On a réussi à combiner, dans ce dispositif, l'amenée en continu du liquide lubri- fient et refroidissant vers la zone de traitement o l'en- tralneur et la transmission planétaire sont disposés en haut (au-dessus des tambours), ce qui augmente la fiabilité du fonctionnement de la commande et de la transmission. Il convient de noter que le plus fort éclaboussement du liquide pollué des particules abrasives a lieu b la sortie du liquide à travers les ouvertures de déchargement des tambours, vers le collecteur. L'amenée du liquide refroidissant et lubrifiant en continu et son épuration centrifuge immédiatement avant son utilisation dans la zone de traitement permet non seu- lement d'augmenter la qualité des pièces mais également d'augmenter sensiblement la capacité de production-en aug- mentant la fréquence de rotation de l'entraîneur et des tambours, en considérant que les forces centrifuges sont liées, par une relation quadratique, avec la fréquence de rotation. REVENDICATION R E V E N D I c A T I 0 N Dispositif pour le traitement centrifuge de pièces, du type comportant un entraineur, monté sur un bâti b l'aide d'un palier d'appui et portant des tambours pour des pièces à traiter, ayant une possibilité de rotation planétaire ainsi qu'un distributeur de liquide lubrifiant et refroi- dissant, disposé coaxialement à celui-ci, mis en communica- tion par des tubulures avec lesdits tambours, un décanteur du liquide usé, communiquant avec le distributeur du liqui- de par une conduite et équipé d'une commande pour l'amenée du liquide dans le distributeur, caractérisé en ce que le- dit distributeur (6) du liquide lubrifiant et refroidis- sant a la forme d'un vase (53) d'une forme circulaire, ou- vert partiellement pour l'amenée du liquide, du côté orien- té vers l'axe de rotation (4) de l'entraîneur (3) tandis que les tubulures (7) reliant le distributeur (6) de liqui- de aux tambours (5) possèdent des orifices de prise (54) qui sont logés dans la cavité (55) du distributeur (6) du c6té de sa paroi extérieure (56) et en ee que le décanteur (8) est relié au distributeur (6) par des tubulures (55), dont les orifices de prise (58) sont réalisés au ras de la surface intérieure (59) du distributeur (6) du liquide.