Brevet FR2721245A1 — publié le 19951222

PROCEDE ET DISPOSITIF D'EBARBAGE DE PIECES MOULEES A L'AIDE D'UNE ROUE DE PROJECTION L'invention concerne une roue ou un rouet de projection pour l'ébarbage de pièces moulées et à amenée axiale des particules projetées, et également un dispositif d'ébarbage de pièces moulées comprenant une telle roue de projection ainsi qu'un procédé d'ébarbage. Pour réaliser l'ébarbage des pièces moulées, il est connu de projeter effet centrifuge sur les bavures des pièces moulées, à l'aide d'une roue de projection, des particules telles que des grenailles d'acier ou des pellets ou boulettes de matière synthétique ou de matière plastique. Avant et pendant le processus effectif d'ébarbage, les pièces moulées sont la plupart du temps fragilisées à l'aide d'un gaz refroidi à très basse température, afin de faciliter l'enlèvement des bavures sous l'impact des particules projetées. Les roues de projection utilisées à cet effet présentent des roues radiales connues, qui comportent des pales disposées dans la direction axiale et le long desquelles les particules projetées sont refoulées par la rotation de la roue de projection, ces particules étant finalement tirées ou projetées dans une zone angulaire déterminée.Comme cela est connu de la technique des compresseurs, les pales peuvent être incurvées dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation, ou bien être recourbées vers l'arrière ou bien se terminer perpendiculairement à l'axe de rotation. Afin d'éviter les dégradations des pièces moulées du fait de l'utilisation de particules projetées en métal, et par ailleurs d'éviter que ne demeurent des restes de particules projetées dans les joints et dans les contredépouilles des pièces moulées, on s'efforce d'utiliser des particules projetées capables de se sublimer ou de s'évaporer, telles que des pellets ou des boulettes de dioxyde de carbone ou des gouttes d'eau congelées. Ces particules projetées étaient auparavant projetées à l'aide de pistolets de projection, dans lesquel par exemple un gaz fortement refroidi transporte à haute pression les particules projetées. Les roues de projection connues ne conviennent pas pour des particules projetées de ce type car elles les détruisent. L'un des buts de la présente invention consiste précisément à proposer une roue de projection pour l'ébarbage des pièces moulées à l'aide de particules projetées, telles que des pellets ou boulettes de dioxyde. de carbone ou des gouttes d'eau congelées, et également à développer un dispositif et un procédé d'ébarbage de pièces moulées à l'aide d'une telle roue de projection, grâce auxquels on puisse combiner les avantages de l'utilisation de roues de centrifugation pour l'ébarbage avec ceux de l'utilisation de particules de projection aptes à se sublimer ou à s'évaporer, tout en évitant les inconvénients cités ci-dessus. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que, pour réaliser l'ébarbage des pièces moulées, on utilise une roue de projection à amenée axiale des particules projetées, qui se caractérise en ce qu'une roue radiale susceptible d'être entraînée par un arbre, comporte des pales qui, à l'entrée axiale, sont inclinées dans le sens opposé au sens de rotation, depuis l'entrée axiale jusqu'à la sortie radiale. Dans un dispositif d'ébarbage résolvant le problème et équipé d'une roue de projection selon l'invention, la roue radiale susceptible d'être entraînée par un arbre, est reliée à son entrée axiale à une conduite d'alimentation en particules à projeter, et dans la zone angulaire des particules projetées sortantes, est disposé un récipient pour les pièces moulées à ébarber.Le procédé correspondant est caractérisé enfin en ce qu'on amène des particules à projeter en un emplacement de l'entrée axiale d'une roue radiale tournante qui présente à l'entrée axiale des pales inclinées dans la direction opposée au sens de rotation et, depuis cette roue, on projette selon une zone angulaire déterminée, les particules sur les pièces moulées. Grâce à l'inclinaison selon l'invention, des pales disposées dans la direction axiale de la roue radiale à l'entrée axiale, on obtient une entrée presque sans chocs des particules à projeter. Les pales ne viennent pas frapper perpendiculairement sur les particules à projeter amenées à l'entrée axiale, mais elles propulsent les particules à projeter de façon progressive du fait de. leur surface inclinée depuis l'entrée axiale. I1 est ainsi pour la première fois possible d'utiliser des gouttes d'eau congelées ou des pellets ou des boulettes de dioxyde de carbone, comme particules projetées pour réaliser l'ébarbage de pièces moulées à l'aide d'une roue de centrifugation. Les particules projetées conservent leur forme et sont projetées sur les pièces moulées grâce à la roue de centrifugation selon l'invention avec une énergie cinétique très importante. Dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue de centrifugation, les pales peuvent par exemple être courbées vers l'arrière ou se terminer perpendiculairement à l'axe de rotation. I1 s'est cependant avéré favorable que les pales soient disposées radialement, c'est-à-dire qu'elles s'étendent radialement derrière la zone de l'entrée axiale dans la direction de la zone de sortie. Dans un dispositif selon l'invention, la roue radiale décrite est 'susceptible diêtre entraînée par un arbre et est reliée par une conduite d'alimentation pour les particules projetées qui se termine à l'entrée axiale. Les particules à projeter qui sont amenées sont alors frappées par la roue radiale qui tourne, et ces particules projetées sortent selon une zone angulaire déterminée, lorsqu'elles sont amenées dans une zone délimitée correspondante de l'entrée axiale. Dans cette zone angulaire, est disposé le réservoir pour les pièces moulées à ébarber. De façon avantageuse, le réservoir pour les pièces moulées est constitué par un tambour susceptible de tourner autour d'un axe de rotation et muni d'une enveloppe en forme de grille. A travers les ouvertures de la grille, les particules projetées peuvent ainsi venir frapper les pièces moulées qui sont amenées à prendre dans le tambour tournant différentes positions. Les ébarbures qui ont été arrachées des pièces et les particules projetées peuvent être évacuées à travers la grille de l'enveloppe de tambour du tambour. I1 est avantageux que le tambour cylindrique soit monté tournant autour de son axe, l'axe de rotation étant incliné par rapport à l'horizontale et le tambour comportant à l'intérieur de l'enveloppe des ailettes de guidage. Grâce à ce mode de réalisation, les pièces moulées sont déplacées à l'intérieur du tambour par la force de gravitation, le long de l'inclinaison de l'axe de rotation. Grâce aux ailettes de guidage montées à l'intérieur du tambour, les pièces moulées sont déplacées par la rotation du tambour par une force dirigée vers le haut, de telle sorte qu'il se produise un déplacement des pièces moulées le long de l'axe de rotation. Dans un tel mode de réalisation du tambour contenant les pièces moulées, celles-ci peuvent être chargées à travers la surface frontale du tambour, qui est orientée vers le haut du fait de l'inclinaison de l'axe de rotation, et elles peuvent être déchargées à travers la surface frontale qui est orientée vers le bas. Pour obtenir le déchargement, on arrête la rotation du tambour, et on peut en outre faire tourner le tambour avec une faible vitesse angulaire dans la direction opposée à la direction de rotation habituelle, grâce à quoi on obtient en plus de la force de gravitation et à l'aide des ailettes de guidage qui ont été mentionnées que les pièces moulées soient transportées hors du tambour depuis le bas. Dans un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, est installé en dessous du réservoir pour les pièces moulées, un organe de tamisage qui est relié à un réservoir de stockage pour les particules projetées. Grâce au dispositif de tamisage, on peut séparer les ébarbures des particules projetées, ce qui permet d'amener ces dernières dans un réservoir de stockage. Ce mode de réalisation permet en particulier d'utiliser à nouveau les particules projetées après le processus d'ébarbage. Une vis transporteuse peut constituer la ligned'alimentation du réservoir de stockage pour les particules projetées à l'entrée axiale sur la roue radiale. En utilisant des particules projetées capables de se sublimer ou de fondre, il faut veiller à ce que le transport des particules projetées dans la vis soit réalisé dans une atmosphère froide correspondante. Comme mentionné, le procédé selon l'invention convient particulièrement pour l'ébarbage des pièces moulées en utilisant la roue radiale décrite, en particulier pour l'utilisation de pellets ou de boulettes de dioxyde de carbone, de gouttes d'eau congelées ou de morceaux de glace, comme particules projetées. Les particules projetées qui viennent d'être citées conviennent particulièrement pour l'ébarbage de propreté et ne laissent subsister aucun reste de particules projetées dans des niches et dans des joints des pièces moulées, car les particules projetées se subliment ou bien se carbonisent et s'évaporent après l'évacuation des pièces moulées. I1 est en principe également possible dans ce procédé, d'utiliser des particules projetées en matière plastique ou en grenaille d'acier. Afin de pouvoir balayer régulièrement les pièces moulées avec les particules projetées, il est avantageux de déplacer les pièces moulées dans un tambour tournant au cours de l'ébarbage. Ceci facilite en outre, pour les pièces moulées, le refroidissement préalable grâce auxquel la fragilisation obtenue facilite l'ébarbage. En fonction des particules projetées utilisées et de la température de fragilisation des bavures, il faut choisir une température comprise entre -1960C et OOC, de préférence entre -900C et OOC au cours de ébarbage. Ainsi au cours du processus d'ébarbage, les bavures restent fragilisées et les particules projetées ne peuvent pas se sublimer ou fondre. Comme moyen frigorifique, il s'avère avantageux d'utiliser ici de l'azote vaporisé et maintenu à très basse température. Au cours de l'utilisation de pellets ou de boulettes de dioxyde de carbone comme particules projetées, il faut tenir compte du fait qu'à pression normale, ces particules se subliment à une température d'environ 780C. Afin de maintenir stable la forme des particules projetées, il est nécessaire de prévoir des températures plus faibles. Selon d'autres caractéristiques du procédé selon l'invention, on évacue les particules projetées par tamisage des ébarbures enlevées. On transporte les particules projetées à l'aide d'une vis transporteuse depuis un réservoir de stockage jusqu'à l'entrée axiale de la roue radiale. On soumet les pièce moulées à un nettoyage complémentaire après l'ébarbage. On règle avantageusement la vitesse périphérique de la roue radiale à une valeur comprise entre 10 et 300 m/s, de préférence entre 10 et 250 m/s. Enfin, selon une autre caractéristique, du procédé selon l'invention utilisant un tambour tournant comme réservoir pour les pièces moulées, on règle la vitesse de rotation du tambour à une valeur comprise entre i 'èt 60 tours/min, de préférence entre 5 et 20 tours/min. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description de divers modes de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 représente schématiquement une vue de côté d'une roue de projection selon l'invention; - la figure 2 représente, schématiquement et de façon fragmentaire, la vue en direction axiale sur la zone de l'entrée axiale d'une roue de projection selon l'invention; et - la figure 3 représente schématiquement un dispositif selon l'invention pour l'ébarbage de pièces moulées, dans lequel est montée une roue de projection selon l'invention. La roue de projection selon l'invention représentée à la figure 1 se compose d'une roue radiale 1 munie d'une paroi latérale la et d'une paroi de couverture lb, cette roue pouvant être entraînée en rotation par un arbre 4. A l'entrée axiale 3 de la roue radiale 1, est disposée dans une zone déterminée, une conduite d'alimentation 5 pour des particules à projeter. Les pales 2 de la roue 1 conduisent, au cours de la rotation de la roue radiale 1, les particules à projeter de la conduite d'alimentation 5 vers l'extérieur, et transportent ces particules dans la direction axiale et dans la direction radiale jusqu'au bord périphérique de la roue radiale 1, afin de centrifuger ces particules dans la direction de la sortie 6 selon une zone angulaire déterminée. La figure 2 représente, schématiquement et de façon fragmentaire, la zone autour de l'entrée axiale 3 d'une roue radiale 1 selon l'invention, en indiquant le sens de rotation 7 par rapport aux pales 2 qui, à l'entrée axiale 3, sont inclinées dans le sens opposé au sens de rotation. Les particules à projeter, qui sont amenées dans une zone déterminée à l'entrée axiale 3, sont ainsi transportéest et propulses presque sans chocs par les pales 2 qui, à partir de l'entrée 3, sont inclinées vers l'arrière par rapport au sens de rotation. La figure 3 représente schématiquement une installation d'ébarbage complète pour les pièces moulées qui se trouvent dans un récipient à l'intérieur de l'installation. Ce récipient est constitué par un tambour 9, dont une surface frontale constitue l'ouverture d'entrée 10, tandis que l'autre surface frontale constitue l'ouverture de sortie 11. Le tambour 9 tourne, entraîné par un moteur 17, autour d'un axe qui est incliné par rapport à l'horizontale. Au dessus du tambour 9, se trouve une roue radiale 1 selon l'invention et où des particules sont projetées selon une zone angulaire déterminée et indiquée par des flèches. Les particules projetées pénètrent par les ouvertures de l'enveloppe du tambour en forme de grille et viennent frapper les pièces moulées qui se trouvent à l'intérieur.Les particules projetées sont transportées depuis un réservoir de stockage 14, par l'intermédiaire d'une vis transporteuse,. 12, dans la zone supérieure de l'installation d'ébavurage et sont amenées par la conduite d'alimentation 5 à l'entrée axiale 3 de la roue radiale 1. Cette roue radiale est mise en rotation par un arbre 4 depuis l'unité d'entraînement 8. Afin de fragiliser les pièces moulées, et de maintenir la température à l'intérieur de l'installation d'ébavurage à une valeur souhaitée, sont prévues au dessus du tambour 9 deux tuyères à gaz froid 15 et 16 qui pulvérisent de l'azote liquide ou de l'azote vaporisé à très basse température à l'intérieur de l'installation. Les particules projetées et les ébarbures tomben, en sortant du tambour 9, dans un organe de tamisage 13 (tamis à secousses) grâce auquel elles sont séparées l'une de l'autre. Des pièces moulées en élastomère, par exemple pour l'industrie automobile, sont ébarbées jusqu'à présenter une forme lisse et esthétique dans un dispositif d'ébarbage selon l'invention, dans lequel les pièces moulées sont chargées par l'ouverture d'entrée 10 à l'intérieur du tambour 9. Après une durée de prérefroidissement réglable dans l'installation, par injection d'un gaz froid par les tuyères de gaz froid 15 et 16, on réalise le processus d'ébarbage par projection de glace aqueuse ou de pellets ou boulettes de dioxyde de carbone. Pendant la totalité de la durée de traitement, les pièces moulées sont mises en mouvement par la rotation du tambour 9. La vitesse de rotation du tambour 9 est réglée de façon habituelle à une valeur de 5 à 50 tours/min.En fonction des particules projetées utilisées, l'intérieur de l'installation est maintenu à une température inférieure à OOC (gouttes de glace aqueuses congelées) ou inférieure à -780C (pellets ou boulettes de CO2) . Les particules d'ébarbage sont projetées par la roue de centrifugation à une vitesse périphérique comprise entre 10 et 150 m/s. Grâce à l'organe de tamisage 13, les particules projetées sont séparées des ébarbures et elles peuvent, dans le cas où elles sont ramenées au réservoir de stockage 14, être à nouveau utilisées pour un autre processus d'ébarbage. Pour cela, les particules à projeter sont transportées par la vis de transport 12 jusqu'à la conduite d'alimentation 5 qui se termine à l'entrée axiale 3 de la roue radiale 1. Après une durée d'ébarbage déterminée réglable, on arrête la rotation du tambour 9, on ouvre l'ouverture d'évacuation 11 et l'on fait tourner le tambour dans le sens de rotation inverse à une faible vitesse de rotation. Dans le tambour 9, sont montées sur l'enveloppe du tambour des tôles de guidage grâce auxquelles, pendant le processus d'ébarbage, les pièces moulées sont transportées dans le sens opposé à celui de la pesanteur et sont retournées. On évite ainsi qu'il se produise une accumulation ou un entassement de pièces moulées dans la zone inférieure du tambour 9 du fait que l'axe de rotation est incliné.En faisant tourner en sens inverse le tambour 9, on exerce sur les pièces moulées une force opposée à colle de la pèsanteur grâce aux ailettes de guidage et cette force provoque le déchargement quasiautomatique depuis l'intérieur du tambour à travers l'ouverture de sortie 11. Les particules projetées qui seraient éventuellement restées dans des niches des pièces moulées, se subliment ou se carbonisent et s'évaporent et ne laissent pas de restes sur ces pièces. Dans le cas où l'on utilise des particules projetées en matière plastique ou en matière synthétique, il est nécessaire d'effectuer un nettoyage ultérieur des pièces moulées afin d'évacuer sur celles-ci toute trace des produits projetés. Le procédé d'ébarbage qui vient d'être décrit fonctionne par mise en circulation des particules projetées et la combinaison de la fragilisation des bavures et du refroidissement des particules projetées ce qui conduit à une plus faible consommation de moyens réfrigérants et de particules projetées que dans les procédés précédents, ce qui conduit à une réduction des coûts. Le procédé peut évidemment être utilisé avec d'autres particules projetées telles que de la matière plastique, des particules métalliques ou de la céramique. En outre, il est possible par ouverture et fermeture automatique des ouvertures de chargement et d'évacuation 10 et 11, d'automatiser la totalité du procédé d'ébarbage. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Roue ou rouet de projection pour l'ébarbage de pièces moulées et à amenée axiale des particules projetées, caractérisée en ce qu'une roue radiale (1) susceptible d'être entraînée par un arbre (4) comporte des pales (2) qui, à l'entrée axiale (3), sont inclinées dans le sens opposé au sens de rotation (7). 2.- Roue de projection selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pales (2) sont disposées. radialement. 3.- Dispositif pour l'ébavurage de pièces moulées à l'aide d'une roue de centrifugation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la roue radiale (1) susceptible d'être entraînée par un arbre (4), est reliée à son entrée axiale (3) à une conduite d'alimentation (5) en particules à projeter et en ce que, dans la zone angulaire des particules projetées sortantes, est disposé un réservoir pour les pièces moulées. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le récipient pour les pièces moulées est constitué par un tambour (3) susceptible de tourner autour d'un axe de rotation et muni d'une enveloppe en forme de grille. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tambour est un tambour cylindrique (9) monté tournant autour de son axe, l'axe de rotation étant incliné par rapport à 'horizontal et en ce que le tambour (9) comporte des ailettes de guidage à l'intérieur de l'enveloppe. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'au dessous du réservoir pour les pièces moulées, est installé un organe de tamisage (13) qui est relié à un réservoir de stockage (14) pour les particules projetées. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'une vis d'alimentation (12) est prévue dans une conduite d'alimentation entre le réservoir de stockage (14) pour les particules à projeter et l'entrée axiale (3) de la roue radiale (1). 8.- Procédé d'ébarbage de pièces moulées à l'aide de particules projetées en utilisant une roue de projection, caractérisé en ce qu'on amène des particules à projeter en un emplacement de l'entrée axiale (3) d'une roue radiale (1) tournante qui présente à l'entrée axiale (3) des pales (2) inclinées dans la direction opposée au sens de rotation (7) et, depuis cette roue, on projette selon une zone angulaire déterminée, les particules sur les v pièces moulées. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise comme particules projetées des pellets ou boulettes de dioxyde de carbone. 10.- Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on utilise comme particules projetées des gouttes d'eau congelées ou des particules de glace aqueuse. 11.- Procédé selon lune des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'on déplace les pièces moulées, pendant l'ébarbage, dans un tambour tournant (9). 12.- Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'on refroidit les pièces moulées avant l'ébarbage. 13.- Procédé selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'on procède à l'ébarbage des pièces moulées à une température comprise entre -1960C et OOC, de préférence entre -90 C et OOC. 14.- Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'on évacue les particules projetées par tamisage des ébarbures enlevées. 15.- Procédé selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que l'on transporte les particules projetées à l'aide d'une vis transporteuse (12) depuis un réservoir de stockage (14) jusqu'à l'entrée axiale (3) de la roue radiale (1). 16.- Procédé selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que l'on soumet les pièces moulées à un nettoyage complémentaire après l'ébarbage. 17.- Procédé selon lune des revendications 8 à 16, caractérisé en ce qu'on règle la vitesse périphérique de la roue radiale à une valeur comprise entre 10 et 300 m/s, de préférence entre 10 et 150 m/s. 18.- Procédé selon l'une des revendications 8 à 17, utilisant un tambour tournant comme réservoir pour les pièces moulées, caractérisé en ce qu'on règle la vitesse de rotation du tambour à une valeur comprise entre 1 et 60 tours/min, de préférence entre 5 et 20 tours/min.