Brevet FR2670701A1 — publié le 19920626

L'ébavurage des pièces usinées, moulées, matricées... est une opération de finition nécessaire, généralement associée à une opération de lavage. Elle consiste à abraser les surplus de matière qui sont attachées aux pièces confectionnées et ce,. du fait même du procédé d'obtention de ces pièces. Parmi les nombreux procédés pour procéder à cette abrasion, l'un deux consiste à projeter sur chaque pièce un liquide chargé de particules abrasives qui érode les barbules de faible résistance formant les bavures. Ce produit abrasif est utilisé en circuit fermé et, de ce fait, est sujet à usure (les grains perdant leur agressivité au fil du temps) se charge progressivement en copeaux métalliques et voit sa teneur en particules solides diminuer (certaines particules restent au contact de la pièce). I1 existe donc un besoin de maintenir un degré d'efficacité suffisant de ce liquide d'ébavurage en procédant notamment à la régulation de sa teneur en particules solides. Par ailleurs, ce besoin n'est pas propre à ce type d'opération mais concerne tout procédé, par exemple de nettoyage par sablage, qui met en oeuvre un liquide chargé et recyclé. Enfin, la simple surveillance de cette teneur dans l'écoulement ouvert d'un liquide chargé peut, à elle-seule, constituer un besoin également à satisfaire. L'invention entend proposer un dispositif simple et robuste, ce qui est nécessaire dans ce type d'appareil où les produits véhiculés sont très agressifs, pour contrôler la teneur du liquide en particules solides et permettre d'agir dans le sens de la régulation de celle-ci. A cet effet, elle a donc pour premier objetspour un liquide chargé de particules solides en suspens ion, un dispositif de contrôle de la teneur en particules qui comporte un réservoir disposé verticalement et pourvu d'une ouverture supérieure de remplissage et d'une ouverture inférieure de vidange, d'une vanne de raccordement/ isolement de l'ouverture supérieure à un conduit d'amenée du produit à contrôler, et d'une vanne de raccordement/ isolement de l'ouverture inférieure à un conduit de vidange du produit contrôlé, un piston-tamis monté à coulissement alternatif dans le réservoir à partir d'une position haute d'origine en direction du fond du réservoir, un organe moteur d'entraînement du piston sous une force sensiblement constante, et un organe de détection de la longueur de la course du piston, émettant en sortie un signal significatif de la quantité de particules présente dans le liquide. Ainsi en soutirant, à intervalles réguliers, une fraction du liquide à surveiller et en rassemblant au fond d'un réservoir les particules au moyen du piston et en mesurant ou détectant la hauteur d'enfoncement du piston dans le réservoir,on dispose d'un paramètre significatif de la charge du liquide, que l'on peut exploiter pour réguler cette charge autour d'une valeur de consigne. Un second objet de l'invention réside dans une installation automatique d'ébavurage par voie humide comportant un circuit fermé de circulation d'un liquide chargé de particules abrasives auquel est connecté un dispositif d'alimentation en agent abrasif pulvérulent et traversant successivement une chambre d'ébavurage, une unité de séparation des particules d'abrasif d'avec les particules de bavure, une unité d'élimination de l'abrasif usé.Selon l'invention cette installation comporte un dispositif de régulation de la teneur du fluide en agent abrasif comprenant le dispositif de contrôle ci-dessus présenté, dans lequel le conduit d'amenée du produit au réservoir est connecté en dérivation sur le circuit fermé en aval des unités d'élimination des particules de bavure et de l'abrasif usé, le conduit de vidange est connecté sélectivement au circuit fermé et à une évacuation au delà de la vanne d'isolement, et dans lequel l'organe de détection est relié aux moyens de commande du dispositif d'alimentation en agent abrasif pulvérulent. D'autre caractéristiques et les avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation du contrôleur de la teneur en matière solide du liquide et un exemple de son application à une installation d'ébavurage. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif de contrôle selon I'invention - la figure 2 est la représentation schématique d'une installation d'ébavurage mettant en oeuvre le dispositif de la figure 1. On se rapportera tout d'abord à la figure 1 où est représenté un réservoir 1 disposé verticalement, ici constitué par une enveloppe tubulaire 2 bridée à des pièces de raccordement supérieure 3 et inférieure 4. La pièce supérieure 3, en forme de virole cylindrique comporte deux ouvertures 5 et 6 auxquelles aboutissent respectivement les conduits 7 et 8, qui sont équipés d'une vanne d'isolement 9 et 10. La partie supérieure de cette virole est fermée par un couvercle 11 qui constitue le support de fixation du corps d'un vérin 12 dont la tige 13 est équipée à son extrémité d'un piston 14 en forme de tamis logé dans le réservoir. Le couvercle 11 comporte également un orifice 15 formant le rôle d'un évent et équipé, par exemple, d'une soupape automatique 16. Le vérin 12 est coaxial au réservoir 1 et le piston 14 peut être déplacé à l'intérieur de ce réservoir, en commandant le vérin 12. Une tige 17 parallèle à l'axe du vérin 12 est attelée au piston 14 et traverse le couvercle 11. Son extrémité supérieure, extérieure au réservoir 1, est pourvue d'un élément de came 18 dont la position verticale, dépendant du degré d'enfoncement du piston dans le réservoir, peut être détectée par des éléments de came fixes 19 et 20 délivrant de manière connue un signal (par exemple électrique, lorsqu'ils sont activés). La pièce de raccordement inférieure 4 comporte un orifice 21 auquel est raccordé un conduit 22 par l'intermédiaire d'une vanne d'isolement 23. Le conduit 7 est le conduit d'amenée du liquide abrasif à contrôler dans le réservoir. Le conduit 8 est un conduit d'amenée d'un liquide de lavage et de rinçage du dispositif. Le conduit 22 est un conduit d'évacuation du contenu du réservoir. Ce conduit 22 peut posséder deux branches. L'une d'elles est destinée au retour dans le circuit d'utilisation du liquide chargé qui vient d'être teste. L'autre servira à l'évacuation du liquide de lavage-rinçage. La sélection du raccordement de l'orifice 5 à l'une ou l'autre de ces branches peut être réalisée au niveau même de la vanne d'isolement 23 qui aura la fonction d'un distributeur trois voies trois positions. Cette sélection peut également être réalisée en aval de la vanne 23 par un distributeur additionnel non représenté. Le fonctionnement du dispositif s'opère de la manière suivante En ouvrant la vanne 9, on remplit le réservoir du liquide chargé à contrôler. La hauteur du liquide admise sera identique pour chaque prélèvement, et son réglage peut être soit manuel soit automatique au moyen de capteurs appropriés agissant sur des moyens motorisés de manoeuvre de la vanne 9. La vanne 9 étant refermée, on commande la descente du pistontamis 14, de préférence après un certaint temps mort (réglé par exemple par temporisation) pour permettre une décantation des grains abrasifs. En effet ceux-ci sont d'une granulométrie comprise entre 20 et 80 micromètres. Le tamis employé doit donc être à mailles fines et le compactage au fond du réservoir avant décantation pourrait conduire à un colmatage du tamis qui bloquerait la descente du piston. La décantation préalable permet de supprimer ce risque. La descente du piston 14 dans le réservoir, réalisée sous un effort constant, amène ce piston en butée sur le lit de particules solides accumulées au fond de celui-ci. Plusieurs situations peuvent alors se présenter. a/ la hauteur de la couche décantée ou rassemblée au fond du réservoir est supérieure à une valeur déterminée. Dans ce cas l'élément de came 18 est arrêté dans sa descente avant d'avoir coopéré avec l'élément de came 19. Aucun signal ne peut donc être délivré. Cette absence de signal peut être interprétée comme un surdosage du produit abrasif dans le liquide. Une logique d'interprétation des signaux émis par les éléments de came 19, 20 peut prévoir que si l'absence de signal se manifeste au test suivant, une alarme soit déclenchée. b/ l'épaisseur de la couche décantée ou rassemblée au fond du réservoir est comprise entre la valeur déterminée ci-dessus et une seconde valeur déterminée, ces valeurs étant les bornes de la plage acceptable en ce qui concerne la teneur du liquide en matériau abrasif. Seul l'élément de came 19 est actionné par l'élément de came 18 et le signal délivré est significatif d'une teneur normale, n'impliquant pas de mesure d'addition. c/ l'épaisseur de la couche au fond du réservoir est inférieure à cette seconde valeur. L'élément de came 20 est sollicité et émet un signal significatif d'une teneur trop faible. La logique d'interprétation commandera alors une mesure d'ajout de matériau abrasif dans le produit. La quantité ajoutée sera déterminée à priori et dépendra, toutes choses égales par ailleurs, du volume total du produit en circulation qui est supposé constant. Ce contrôle étant réalisé, la remontée du piston 14 est commandée tandis que la vanne 23 est ouverte. Le produit chargé est évacué pour être soit jeté soit retourné dans le circuit principal. On ouvre ensuite la vanne 10 pour procéder au nettoyage du matériel avec évacuation du liquide de nettoyage au travers de la vanne 23 ouverte et en fermant les deux vannes 10 et 23 on place l'appareil en attente pour un nouveau test. La fréquence des tests sera déterminée par l'expérience et adaptée à l'installation mettant en oeuvre le fluide abrasif. La figure 2 illustre, par un schéma, une application du dispositif décrit ci-dessus pour automatiser une installation d'ébavurage par voie humide. Sur cette figure, le dispositif de la figure 2 est référencée 30 et comporte schématiquement représentés des éléments déjà décrits avec les mêmes références. Le conduit 7 est une dérivation d'un circuit de circulation 31 fermé sur lui-même d'un fluide d'ébavurage qui traverse successivement une chambre d'ébavurage 32, une unité de séparation 33 pour extraire les particules métalliques du fluide, une unité 34 de séparation pour éliminer du fluide les particules abrasives ayant perdu leur efficacité par usure et auquel est relié un dispositif 35 d'alimentation en matériau abrasif. La dérivation 7 conduisant au dispositif 30 est située en aval des unités de séparation 33, 34 et en amont du dispositif d'alimentation 35.Ce dernier comprend par exemple une trémie 35a de matériau pulvérulent et une vis d'Archimède 35b de dosage du matériau. La dose délivrée sera fonction du temps pendant lequel le moteur 35c de la vis sera alimentée. Une unité logique de commande 36 reçoit en entrée les signaux délivrés par les éléments de came 19 et 20 et émet en sortie des signaux de commande du moteur 35c et d'une alarme 37. Cette unité de commande peut également, par le biais d'une horloge interne et d'éléments de temporisation actionner les vannes 8,9,23 et le vérin 12. Ainsi, à réception du signal émis par l'élément de came 20, l'unité 36 commande l'alimentation du moteur 35c qui injecte dans le circuit 31 une quantité déterminée de matériau abrasif pulvérulent. Dans le même temps, l'unité 36 émet l'ordre de remontée du vérin 12, l'ouverture de la vanne 23 (avec retour du produit dans le circuit 31), puis l'ouverture de la vanne 8 pour le rinçage du dispositif 30 (avec modification de la position de la vanne 23 pour évacuer l'eau de rinçage). Enfin, les vannes 8, 9 et 23 sont fermées. Grâce aux éléments temporisateurs, l'unité 36 procède à la commande du dispositif 30 pour l'exécution d'un nouveau test : - ouverture de la vanne 9, fermeture de celle-ci (par détection de niveau de liquide dans le réservoir) temporisation, descente du piston 14, détection des signaux (ou absence de signaux) émis par les éléments de came 19 et 20 (dans un temps donné). En cas d'absence de signal, un enregistrement de cet état est réalisé par l'unité 36 qui commande la vidange et le lavage de l'appareil 30. En cas de réception du seul signal de l'élément de came 19, l'unité 36 commande également cette vidange et ce rinçage. Enfin à réception d'un signal émis par l'élément 20, l'unité 36 commande en plus le moteur 35c. Au test suivant les mêmes opérations sont effectuées. Si une absence de signal est de nouveau constatée, l'unité 36 active l'alarme 37 significative d'un surdosage (mauvais réglage du dispositif 35 par exemple) ou d'une anomalie dans l'installation. L'unité 36 est également informée par un capteur 37 de la position origine (haute) de l'élément de came 18. Par ailleurs, la position stationnaire des éléments de came 19 et 20 est réglable par rapport à cette position d'origine fixant ainsi de manière réglable les valeurs maximale et minimale de la teneur en abrasif admissible du fluide et l'amplitude de la plage comprise entre elles. REVENDICATIONS 1. Pour un liquide chargé de particules solides en suspension, dispositif de contrôle de la teneur en particules par unité de volume du produit, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir (1) disposé verticalement et pourvu d'une ouverture supérieure (5) de remplissage et d'une ouverture inférieure (21) de vidange, d'une vanne (9) de raccordement/isolement de l'ouverture supérieure (5) à un conduit (7) d'amenée du produit à contrôler, et d'une vanne (10) de raccordement/isolement de l'ouverture inférieure (21) à un conduit (22) de vidange du produit contrôlé, un piston-tamis (14) monté à coulissement alternatif dans le réservoir (1) à partir d'une position haute d'origine en direction du fond du réservoir (1), un organe moteur (12) d'entranement du piston sous une force sensiblement constante, et un organe (19,20) de détection de la longueur de la course du piston, émettant en sortie un signal significatif de la quantité de particules présente dans le liquide. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de détection comporte un jeu de deux éléments de cames fixes (19,20) distants l'un de l'autre d'une valeur déterminée et situés le long du trajet d'un troisième élément de came (18) mobile en relation avec le piston (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la position de chacun des éléments de came (19,20) est réglable par rapport à une position origine. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (1) comporte une seconde ouverture (6) supérieure raccordée à un conduit de rinçage (8) par l'intermédiaire d'une vanne (10) d'isolement. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le réservoir (1) est fermé en partie supérieure par un couvercle (11) comportant un canal (15) d'échappement et d'admission d'air. 6. Installation robotisée d'ébavurage par voie humide comportant un circuit (31) fermé de circulation d'un liquide chargé de particules abrasives auquel est connecté un dispositif (35) d'alimentation en agent abrasif pulvérulent et traversant successivement une chambre d'ébavurage (32), une unité de séparation (33) des particules d'abrasif d'avec les débris métalliques, une unité (34) d'élimination de l'abrasif usé, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (30) de régulation de la teneur du fluide en agent abrasif comprenant un dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le conduit d'amenée (7) du produit au réservoir est connecté en dérivation sur le circuit fermé (31) en aval des unités d'élimination (33) des débris et (34) de l'abrasif usé, le conduit de vidange (22) est connecté sélectivement au circuit fermé (31) et à une évacuation au delà de la vanne d'isolement (23) et dans lequel l'organe de détection (18,19,20) est relié aux moyens de commande (36,35c) du dispositif d'alimentation (35) en agent abrasif pulvérulent. 7. Installation selon la revendication 6 équipée d'un dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens de commande (36,35c) du dispositif d'alimentation comportent une temporisation réglable, activée par l'actionnement de l'élément de came (20) de l'organe de détection le plus éloigné de la position d'origine. 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'alarme (37) activé lorsque l'élément de came (19) le plus proche de la position origine n'est pas manoeuvré au cours de deux opérations successives de contrôle.