Brevet FR2674165A1 — publié le 19920925

PROCEDE ET MACHINE D'EBAVURAGE DE PIECES DANS UN TAMBOUR ROTATIF La présente invention concerne un procédé d' ébavurage de pièces, notamment de pièces en matières synthétiques, en particulier des élastomères, et en alliages légers tels que le zamac, par traitement en vrac dans un tambour rotatif, dans lequel on réfrigère les pièces dans le tambour au moyen d'un dispositif réfrigérant de manière à les durcir pendant la durée du traitement et l'on brasse ces pièces durcies. L'invention concerne également une machine d' ébavurage de pièces, notamment de pièces en matières synthétiques, en particulier des élastomères, et en alliages légers tels que le zamac, par traitement en vrac dans un tambour rotatif, pour la mise en oeuvre de ce procédé, cette machine comportant une chambre de traitement disposée dans ledit tambour rotatif, cette chambre étant agencée pour contenir les pièces à traiter en vrac, des moyens d'entraînement pour assurer la rotation dudit tambour, et un dispositif réfrigérant pour durcir les pièces pendant la durée du traitement. Pour ébavurer par brassage en vrac des pièces moulées en matières peu ou pas fragiles, par exemple en matières synthétiques ou en alliages à injecter tels que le zamac, il est connu de fragiliser les pièces, ou au moins leurs bavures, en les portant à une basse température par évaporation d'une substance telle que 1' azote liquide, l'air liquide ou l'anhydride carbonique. Cependant, un inconvénient de ce procédé est que les pièces deviennent très fragiles et peuvent donc facilement être brisées durant le brassage, surtout si elles sont relativement minces. De ce fait, le procédé n' est pas utilisable pour certaines catégories de pièces, par exemple des joints toriques de diamètre relativement grand. La présente invention a pour but de fournir un procédé et une machine permettant d'éviter les inconvénients précités et de traiter de telles pièces par brassage à basse température, sans les casser. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les pièces sont brassées dans une chambre de traitement dudit tambour pendant qu'elles sont immergées dans un liquide antigel réfrigéré. D'une façon avantageuse, le liquide antigel réfrigéré est mélangé à des éléments abrasifs. De préférence, l'on réfrigère ledit liquide antigel par échange thermique, le dispositif réfrigérant étant solidaire du tambour dans une enceinte fermée séparée de ladite chambre de traitement. L'on peut également réfrigérer ledit liquide antigel au moyen d'un fluide réfrigéré ou d'un fluide cryogène circulant dans ladite enceinte. Selon un aspect particulièrement avantageux du procédé, l'on réfrigère ledit liquide antigel au moyen d'éléments Peltier montés sur la paroi de ladite chambre de traitement. Il est également possible de réfrigérer ledit liquide antigel en injectant un fluide frigorigène à l'état liquide dans ce liquide antigel et en recueillant ce fluide frigorigène à l'état de vapeur à la sortie de ladite chambre de traitement. De préférence, le fluide cryogène utilisé est de l'azote liquide que l'on injecte dans ladite enceinte fermée pour refroidir la paroi de ladite chambre de traitement. Lorsque l'on utilise du fluide cryogène, l'on règle la température du liquide antigel réfrigéré en réglant le débit dudit fluide cryogène. Dans le procédé selon l'invention, lton maintient le liquide antigel réfrigéré à une température comprise entre -20 et -100 C et de préférence entre -30 et -60 C. Suivant une forme préférée du procédé, l'on prélève en continu du liquide antigel réfrigéré dans ladite chambre de traitement et on le filtre pour le recycler dans cette chambre. Le liquide antigel réfrigéré utilisé peut être une huile de silicone et de préférence un polydiméthylsiloxane. Une machine d'ébavurage selon l'invention est caractérisée en ce que la chambre de traitement contient un liquide antigel réfrigéré par ledit dispositif de réfrigération, et dans lequel sont immergées les pièces à traiter. Selon une forme de réalisation avantageuse de cette machine, la chambre de traitement contient des éléments abrasifs mélangés au liquide antigel réfrigéré et le dispositif réfrigérant est solidaire du tambour rotatif et logé dans une enceinte fermée séparée de ladite chambre de traitement. La machine peut également comporter des moyens pour faire circuler le fluide réfrigéré et un fluide cryogène dans ladite enceinte fermée. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la machine comporte des éléments Peltier montés sur ladite chambre de traitement. De préférence elle peut comporter des moyens pour injecter un fluide frigorigène à l'état liquide dans le liquide antigel et des moyens pour recueillir ce fluide à l'état de vapeur à la sortie de la chambre de traitement. Lorsque l'on utilise du liquide cryogène, elle comporte des moyens pour pulvériser ledit liquide cryogène à l'intérieur de l'enceinte fermée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante d'une forme de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lequel la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une machine selon l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale du tambour rotatif de la machine, et La figure 3 est une vue analogue à la fig. 1 et illustre une autre forme de réalisation de l'invention. En référence aux figures, la machine représentée comporte un bâti 1 sur lequel un tambour prismatique 2 est monté de manière rotative autour d'un axe horizontal 3 et est entraîné au moyen d'un groupe motoréducteur 4 et d' une transmission non représentée. Dans cet exemple, le tambour 2 est supporté à ses deux extrémités et est pourvu d'une porte latérale 5 de chargement et de déchargement, mais la présente invention est utilisable également avec d'autres formes connues de construction du tambour rotatif, notamment à chargement et déchargement par -une extrémité, ou encore à axe incliné ou inclinable. La fig. 2 montre plus spécialement le principe de la structure du tambour rotatif 2, contenant une chambre de traitement 10 à section transversale polygonale, définie par une paroi métallique étanche 11 composée de panneaux plans. La chambre 10 est destinée à être remplie partiellement d'un mélange comprenant des pièces à traiter 12, des éléments abrasifs 13 et un liquide antigel 14 en quantité suffisante pour que les pièces 12 soient complètement immergées dans le liquide et puissent donc se déplacer les unes par rapport aux autres quand le liquide est brassé par la rotation du tambour 2, comme l'indique la flèche A. La paroi 11 est pourvue de nervures extérieures 16 sur lesquelles sont montés, par exemple, des tubes 17 dans lesquels circule de l'azote liquide.Certains des tubes 17 sont pourvus de buses ou de trous pour diffuser des jets d'azote 18 sur la face extérieure 19 de la paroi 11 afin de la réfrigérer. Une enveloppe extérieure thermiquement isolante 20 entoure l'ensemble des tubes 17 et définit une enceinte fermée 21 entre elle-même et la paroi Il. Cette enveloppe est fixée aux nervures 16 au moyen d'entretoises 22, de sorte qu'elle tourne avec le reste du tambour. A une extrémité du tambour, les tubes 17 sont raccordés à un collecteur alimenté en azote liquide à partir d'un réservoir sous pression 23, à travers un régulateur de débit 24, une conduite 25 et un joint tournant 26. La machine est pourvue d'une commande automatique agencée notamment pour maintenir à une température donnée le contenu de la chambre de traitement 10, en ajustant le débit d'azote liquide au moyen du régulateur 24. Les pièces moulées 12, en matière synthétique ou en métal injecté, sont traitées de préférence à une température de l'ordre de - 70 à - 80 C, où elles sont rigides même si elles sont faites de matières telles que des élastomères. Contrairement au traitement par brassage à sec, destiné à briser des parties saillantes ou rétrécies des pièces, le brassage dans un liquide, effectué dans le cas présent, a pour but d' ébavurer les pièces 12 par friction entre elles et les éléments abrasifs 13, notamment- pour faire disparaître les traces des joints de moule et des orifices d'injection. Les pièces 12 sont en suspension dans le liquide 14 et ne subissent donc pas de chocs, mais seulement une usure régulière des bavures. Il importe que le liquide antigel 14 conserve une grande fluidité à la basse température du traitement, mais également qu'il ne soit pas volatil à la température ambiante. Par ailleurs, il est souhaitable que ce liquide n' attaque pas les pièces ou les parois de la chambre, et ne soit pas polluant. Dans la présente invention, le liquide antigel 14 préféré est une huile de silicone commercialisée sous la dénomination "Baysilone M3" par Bayer AG, Leverkusen. Ce liquide, formé de polydiméthylsiloxane, présente notamment une faible viscosité et une faible variation de la viscosité avec la température, un point de fusion inférieur à -100 C, une faible pression de vapeur et un point éclair supérieur à 62OC. La fig. 1 montre que la chambre de traitement 10 est raccordée à une unité 27 de traitement du liquide 14, par un circuit fermé comprenant une conduite de sortie 28 et une conduite d'entrée 29 qui passent toutes deux à travers le joint tournant 26, ainsi qu'une pompe et des filtres dans l'unité 27. Grâce à ce circuit, le liquide 14 peut circuler d'une manière continue pendant le traitement, en emportant notamment des produits d' abrasion qui sont filtrés dans l'unité 27, laquelle renvoie du liquide épuré en direction de la chambre de traitement. Ce liquide peut également être réfrigéré dans l'unité 27 avant d'être recyclé. Par ailleurs, l'unité 27 peut être utilisée pour évacuer tout le liquide de la chambre 10 avant de décharger les pièces traitées, puis pour réintroduire dans cette chambre le liquide réfrigéré, après chargement d'un nouveau lot de pièces. La figure 3 illustre une machine d' ébavurage dont les principaux éléments portent les mêmes numéros de référence que dans la figure 1. Cependant cette machine met en oeuvre une autre forme du procédé selon l'invention, grâce à un dispositif réfrigérant comportant un circuit fermé de fluide frigorigène qui passe directement dans la chambre de traitement 10. Un groupe frigorifique 31 comporte une pompe qui injecte ce fluide sous forme liquide dans le liquide antigel 14 suivant les flèches B et C, à travers une conduite 32, un joint tournant 33 et des conduits de distribution 34 logés dans la paroi périphérique isolante 35 de la chambre 10. Les conduits 34 alimentent des buses d'injection 36 débouchant dans la chambre 10. Le fluide frigorigène mélangé au liquide 14 se vaporise en le réfrigérant et est recueilli à l'état gazeux, dans une partie supérieure de la chambre 10, par une pipe stationnaire 37 raccordée à une conduite 38 qui le ramène au groupe frigorifique 31, suivant les flèches D et E. Le fluide est alors recondensé par compression de la manière usuelle dans le groupe frigorifique 31. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. REVENDICATIONS 1. Procédé d' ébavurage de pièces, notamment de pièces en matières synthétiques, en particulier des élastomères, et en alliages légers tels que le zamac, par traitement en vrac dans un tambour rotatif, dans lequel on réfrigère les pièces dans le tambour au moyen d'un dispositif réfrigérant de manière à les durcir pendant la durée du traitement et l'on brasse ces pièces durcies par rotation de ce tambour, caractérisé en ce que les pièces (12) sont brassées dans une chambre de traitement dudit tambour (2) pendant qu'elles sont immergées dans un liquide antigel (14) réfrigéré. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide antigel réfrigéré est mélangé à des éléments abrasifs (13). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réfrigère ledit liquide antigel par échange thermique, le dispositif réfrigérant étant solidaire du tambour dans une enceinte fermée (21) séparée de ladite chambre de traitement (10). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on réfrigère ledit liquide antigel au moyen d'un fluide réfrigéré circulant dans ladite enceinte (21). 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on réfrigère ledit liquide antigel au moyen d' un fluide cryogène circulant dans ladite enceinte (21). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réfrigère ledit liquide antigel au moyen d'éléments Peltier montés sur la parois(11) de ladite chambre de traitement (10). 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réfrigère ledit liquide antigel en injectant un fluide frigorigène à 1' étant liquide dans ce liquide antigel et en recueillant ce fluide frigorigène à 1' étant de vapeur à la sortie de ladite chambre de traitement. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluide cryogène utilisé est de l'azote liquide que l'on injecte dans ladite enceinte fermée pour refroidir la paroi de ladite chambre de traitement. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on règle la température du liquide antigel réfrigéré en réglant le débit dudit fluide cryogène. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on maintient le liquide antigel réfrigéré à une température comprise entre -20 et -100 C et de préférence entre -30 et 600 C. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prélève en continu du liquide antigel réfrigéré dans ladite chambre de traitement (10) et en ce que l'on le filtre pour le recycler dans cette chambre. 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme liquide antigel réfrigéré une huile de silicone. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'huile de silicone est un polydiméthylsiloxane. 14. Machine d' ébavurage de pièces, notamment de pièces en matières synthétiques, en particulier des élastomères et en alliages légers tels que le zamac, par traitement en vrac dans un tambour rotatif, pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, cette machine comportant une chambre de traitement (10) disposée dans ledit tambour rotatif (2), cette chambre étant agencée pour contenir les pièces (12) à traiter en vrac, des moyens d'entraînement pour assurer la rotation dudit tambour (2) et un dispositif réfrigérant pour durcir les pièces pendant la durée du traitement, caractérisée en ce que la chambre de traitement contient un liquide antigel (14) réfrigéré par ledit dispositif de réfrigération, et dans lequel sont immergées les pièces à traiter. 15. Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce que la chambre de traitement contient des éléments abrasifs (13) mélangés au liquide antigel réfrigéré. 16. Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce que le dispositif réfrigérant est solidaire du tambour rotatif et est logé dans une enceinte fermée (21) séparée de ladite chambre de traitement (10). 17. Machine selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour faire circuler le fluide réfrigéré dans ladite enceinte fermée. 18. Machine selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour faire circuler un fluide cryogène dans ladite enceinte fermée. 19. Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte des éléments Peltier montés sur ladite chambre de traitement. 20. Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour injecter un fluide frigorigène à l'état liquide dans le liquide antigel - et des moyens pour recueillir ce fluide à l'état de vapeur à la sortie de la chambre de traitement. 21. Machine selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour pulvériser le liquide cryogène à l'intérieur de l'enceinte fermée.