Brevet FR2795979A1 — publié le 20010112

La présente invention concerne un procédé pour le traitement de petites pièces avec un fluide de traitement liquide, en particulier pour le revêtement des petites pièces, ou pour l'ébavurage chimique des petites pièces, dans une machine de traitement qui comprend un récipient obturable dans lequel est agencé un tambour afin de recevoir les pièces, ce tambour pouvant être entraîné en rotation et susceptible d'être déplacé entre une position à axe vertical et une position à axe incliné ; elle concerne également une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Des procédés et des machines de ce genre sont produits depuis longtemps par la demanderesse. Des exemples de tels procédés et machines pourront être trouvés dans les brevets DE 31 21 397 CI, DE 32 30 1 08 C2, DE 34 20 859 C2, et DE 42 02 880 C1. Dans ces machines, le tambour perforé prévu pour recevoir les petites pièces est réalisé à chaque fois de manière détachable vis-à-vis de ses moyens d'entraînement dans la machine, de sorte qu'on peut le remplir et le vider à l'extérieur de la machine ; le tambour avec les petites pièces peut grâce à cela être utilisé dans des machines différentes qui sont équipées de moyens d'entraînement analogues, ces machines servant respectivement à des opérations de traitement différentes. Dans les étapes différentes du procédé, que l'on exécute dans des machines différentes, on procède sur les petites pièces, souvent huileuses après la production mécanique, à des opérations de déshuilage et de lavage, ainsi qu'à des opérations de traitement de surface, qui servent en règle générale à la protection anticorrosion. Entre ces opérations on peut encore prévoir un ébavurage chimique. Dans le cas de petites pièces qui présentent des cavités ouvertes sur un seul côté, qui mènent à des emplacements défectueux en raison du manque de nettoyage, ou du manque de revêtement qui en résulte, et mènent en résultat à des rebuts, que ce soit pour des raisons purement optiques, ou que ce soit pour des raisons de réduction de fonctionnalité. Lorsque ces cavités sont particulièrement petites, même par brassage des petites pièces dans le tambour entraîné à axe incliné il n'est pas possible de supprimer de manière fiable ces inclusions d'air. La présente invention a pour objectif de proposer un procédé amélioré, et une machine améliorée pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui mènent à une amélioration de la qualité des petites pièces traitées. Le procédé selon l'invention est caractérisé par la succession des opérations suivantes - après le remplissage du tambour avec les petites pièces le récipient est fermé et évacué ; - on introduit le fluide de traitement dans le récipient, et l'on établit la pression intérieure à une valeur supérieure à la pression de vapeur des composantes les plus volatiles du fluide de traitement ; - le tambour est amené dans la position à axe incliné et entraîné en rotation à petite vitesse ; et - le récipient est mis à l'air et le tambour est mis dans la position à axe vertical. Dans ce cas, selon le procédé à exécuter, le fluide de traitement est un fluide de revêtement destiné au revêtement de surface, ou bien un liquide d'attaque pour l'ébavurage chimique. En évacuant le récipient à une pression intérieure très faible, par exemple de l'ordre de grandeur de 20 millibars, on évacue en particulier également les cavités précitées dans les petites pièces, de sorte qu'il ne peut pas se produire dans ces cavités de poches d'air provoquant des défauts lorsqu'on introduit ensuite le liquide de traitement dans le récipient. Dans ce cas, la pression intérieure est réduite à une dépression aussi faible que possible dans un cadre raisonnable sur le plan technique. En régulant la pression intérieure lorsqu'on introduit le liquide de traitement à une dépression plus élevée, par exemple de l'ordre de grandeur de 40 millibars, juste au-dessus de la pression de vapeur des composante les plus volatiles, c'est-à-dire les composantes présentant les plus faibles points d'ébullition, dans le liquide de traitement, on empêche une ébullition du liquide de traitement, de sorte que l'on évite l'apparition d'une nouvelle source de défauts, et l'on garantit un traitement efficace avec un liquide de traitement exempt de bulles de vapeur. L'établissement d'une dépression plus élevée dans le récipient pour le traitement se produit partiellement spontanément lorsqu'on introduit le volume de liquide, et l'on doit le cas échéant procéder à une nouvelle évacuation pour régler la pression. Les petites pièces revêtues sans emplacements défectueux peuvent, après avoir entraîné le tambour en rotation sur une période prolongée dans la position à axe incliné, puis après mise à l'air du récipient et amenée du tambour dans la position à axe vertical, être sorties avec celui-ci. Cependant, dans un mode de réalisation préféré, on prévoit de pomper auparavant le liquide de traitement et d'entraîner en rotation le tambour à haute vitesse dans la position à axe vertical, afin d'éjecter largement le liquide de traitement pour éviter de l'entraîner, avant d'exécuter ensuite d'autres opérations dans la même machine, ou bien dans une autre machine. De préférence, le procédé de traitement avec les opérations précitées est répété plusieurs fois avant de soulever définitivement le tambour hors de la machine avec les petites pièces. Lors de la centrifugation qui suit on peut souffler de l'air chaud dans le récipient, ou bien on peut à nouveau évacuer le récipient, et cette fois jusqu'à une pression intérieure située au-dessous de la pression de vapeur de liquide de traitement, afin de faire sécher le plus rapidement possible les petites pièces. En complément du procédé qui précède, on peut prévoir en amont des opérations pour laver et rincer les petites pièces dans la même machine. Les opérations individuelles peuvent ici entièrement correspondre aux opérations précitées selon l'invention, et dans lesquelles on utilise à chaque fois uniquement un liquide de lavage ou de rinçage correspondant. En particulier, on peut aussi ici prévoir d'évacuer largement le récipient avant d'introduire le liquide afin de faire obstacle aux inclusions d'air, et régler la dépression à une dépression supérieure à la pression de vapeur pour éviter la formation de bulles de vapeur. De la même manière que l'on améliore grâce à cette mesure le procédé de traitement lui-même, on améliore aussi les opérations de lavage et de rinçage qui précèdent du fait que l'on garantit un mouillage complète et sans défauts des surfaces des petites pièces, y compris de leurs cavités. Une machine selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé mentionné ci-dessus comprend un récipient avec un tambour, agencé dans ce récipient, susceptible d'être entraîné en rotation, et que l'on peut déplacer entre une position à axe vertical et une position à axe incliné, tambour que l'on peut entraîner au moins à faible vitesse dans la position à axe incliné et au moins à grande vitesse dans la position à axe vertical, la machine étant caractérisée par des moyens pour refermer le récipient de manière étanche à l'air, par des moyens pour évacuer le récipient, par des moyens pour introduire un fluide de traitement liquide lorsque le récipient est fermé et évacué, par des moyens pour pomper le fluide de traitement liquide hors du récipient, et par des moyens pour réguler la pression intérieure dans le récipient. Le récipient doit être raccordé à un ou plusieurs réservoirs pour les liquides de traitement prévus, au moyen de conduites dans lesquelles on prévoit des pompes et des moyens d'isolement, d'une manière connue. En outre, on doit raccorder le récipient au moyen de conduites correspondantes à au moins une pompe à vide dont la sortie doit être raccordée également au(x) réservoir(s), à l'aide de moyens pour faire condenser et ramener le condensas pompé. Selon un autre mode de réalisation, le récipient tel qu'il ressort du procédé déjà décrit est pourvu d'un ventilateur à air chaud, raccordé au volume intérieur du récipient, ou on équipe le récipient d'au moins un générateur à ultrasons, agencé dans le volume intérieur du récipient. Selon un mode de réalisation particulier, le tambour peut présenter une forme en co, vu en coupe à travers l'axe (c'est-à-dire analogue à une forme en couronne ouvertes vers le haut), et présenter une surface perforée. Afin de réduire le liquide de traitement à employer, le tambour peut entourer le récipient de manière immédiate et coaxiale, et pouvoir être déplacé avec celui-ci depuis une position à axe vertical jusque dans ne position à axe incliné. Cela présente l'avantage que les moyens de réglage nécessaires peuvent être agencés à l'extérieur du récipient, et par conséquent facilement accessibles et dans un environnement qui ne pose pas de problème. Un mode de réalisation préféré d'une machine selon l'invention est représenté dans les dessins ci-joints, La figure 1 montre une coupe verticale à travers une machine selon l'invention, en position à axe horizontal et sans détails concernant le tambour ; et la figure 2 montre une machine selon la figure 1, intégrée dans un schéma d'installation, avec des détails concernant le tambour. La figure 1 montre en coupe verticale une machine 11, posée sur un châssis de machine 13 avec faculté de basculement à l'aide de paliers de support 12. Les tourillons 16 des paliers 12 sont engagés à l'extérieur sur un récipient cylindrique 17 de la machine. Un servomoteur horizontal 14 attaque par l'intermédiaire d'un levier 15 (représenté seulement par son axe médian) l'un des tourillons 16 et sert à déplacer la machine depuis la position illustrée en traits pleins, avec axe vertical, jusque dans une position illustrée en tirets, avec axe incliné. Ce récipient est susceptible d'être refermé de manière étanche à l'air au moyen d'un couvercle 18, monté en pivotement dans un palier 19. Le couvercle 18 est attaqué par un servomoteur 20, par l'intermédiaire d'un levier 21 qui est capable de pivoter avec le couvercle 18. Le servomoteur 20 tout comme le palier 19 pour le couvercle 18 sont supportés par un support 22 relié de manière fixe au récipient 17. Depuis le fond 23 du récipient 17 sort un axe d'entraînement 24. Celui-ci est entraîné par un moteur d'entraînement 26 bridé sur le fond 23, par l'intermédiaire d'un entraînement à courroie 25. Un manchon d'évacuation 27 est illustré dans le fond 23. La représentation ne comprend pas au moins un manchon d'admission vers le récipient, ainsi qu'un manchon d'évacuation de gaz. À la figure 2, la machine 11 est illustrée à l'intérieur d'un schéma d'installation, et les détails déjà décrits dans la figure 1 sont désignés par les mêmes références. Le moteur d'entraînement 26 est ici posé directement sur l'arbre d'entraînement 24, à la différence de la figure 1. Les détails pour le basculement de la machine ne sont pas représentés. Le couvercle 18 est montré dans la position ouverte. Le manchon d'évacuation 27 est relié, par l'intermédiaire d'une conduite d'évacuation 28 en dérivation, à une pompe de vidange 29 et une pompe de recirculation 30. Depuis la pompe de vidange 29, une conduite de vidange 31 mène à un réservoir d'évacuation 32. Depuis la pompe de recirculation 30, une conduite de distribution 33 mène, via des conduites individuelles 34 à 38, à trois réservoirs d'eau de rinçage 41 à 43, et à deux réservoirs de liquide de nettoyage 44 et 45. Deux réservoirs de concentré de liquide de nettoyage 46 et 47 sont reliés par l'intermédiaire de pompes de dosage 48 et 49 et de conduites d'admission 50 et 51, avec les conduites individuelles 37 et 38. Une conduite d'admission 53 mène depuis un système de préparation d'eau 52 jusque dans la conduite de distribution 33, et de celle-ci une conduite d'admission 54 mène à son tour jusqu'au récipient 17. Le courant amené n'est représenté que de manière symbolique, et l'on peut voir à l'intérieur du récipient des buses de pulvérisation 55. En outre, un générateur à ultrasons 56 est agencé à l'extérieur sur le récipient. Dans la région supérieure proche du plan de couvercle est prévu un manchon d'évacuation 57 sur le récipient, relié à une pompe à vide 58. Une conduite de court-circuit 59 relié la conduite de vidange 31 à la conduite d'amenée 53. À l'intérieur du récipient 17 on peut voir un tambour 60, présentant essentiellement en section transversale une forme en co, ce tambour étant relié de préférence de manière détachable à l'arbre d'entraînement 24. Liste des références 11. Machine 12. Palier porteur 13. Cadre 14. Servomoteur 15. Levier 16. Tourillon 1.7. Récipient 18. Couvercle 19. Palier porteur 20. Servomoteur 21. Levier 22. Support 23. Fond 24. Arbre d'entraînement 25. Entraînement â courroie 26. Moteur d'entraînement 27. Manchon d'évacuation 28. Conduit d'évacuation 29. Pompe de vidange 30. Pompe de recyclage 31. Conduite 32. Évacuation 33. Conduite 34. Conduite 35. Conduite 36. Conduite 37. Conduite 38. Conduite 41. Réservoir 42. Réservoir 43. Réservoir 44. Réservoir 45. Réservoir 46. Réservoir 47. Réservoir 48. Pompe de dosage 49. Pompe de dosage 50. Conduite 51. Conduite 52. Traitement d'eau 53. Conduite 54. Conduite d'amenée 55. Buses de pulvérisation 56. Générateur à ultrasons 57. Manchon d'évacuation 58. Pompe à vide 59. Conduite de court-circuit 60. Tambour Revendications 1. Procédé pour le traitement de petites pièces avec un fluide de traitement liquide, en particulier pour le revêtement des petites pièces, ou pour l'ébavurage chimique des petites pièces, dans une machine de traitement (11) qui comprend un récipient (17) obturable dans lequel est agencé un tambour (60) destiné à recevoir les pièces, ledit tambour étant entraîné en rotation et capable d'être déplacé entre une position à axe vertical et une position à axe incliné, caractérisé par la succession des opérations suivantes - après remplissage du tambour avec des petites pièces, le récipient est fermé et évacué ; - on introduit du fluide de traitement dans le récipient, et la pression intérieure est établie à une valeur au-dessus de la pression de vapeur des composantes les plus volatiles du fluide de traitement ; - le tambour est établi dans la position à axe incliné et entraîné en rotation à petite vitesse ; et - le récipient est mis à l'air et le tambour est établi dans la position à axe vertical. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les opérations suivantes - le liquide de traitement est pompé ; et - le tambour est entraîné en rotation à vitesse supérieure en position à axe vertical (centrifugation). 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé par une répétition multiple des opérations précitées. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lors de la centrifugation, on souffle de l'air chaud dans le récipient. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient est évacué lors de la centrifugation. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'après remplissage du tambour avec les petites pièces et avant le traitement des petites pièces, on exécute au moins une opération de lavage et/ou une opération de rinçage, avec les opérations suivantes - le récipient est refermé et évacué ; - on introduit dans le récipient du liquide de lavage ou de rinçage, et la pression intérieure est établie à une valeur au-dessus de la pression de vapeur du liquide de lavage ou de rinçage , - le tambour est mis dans la position à axe incliné et entraîné en rotation à petite vitesse ; - le liquide de traitement est pompé ; et - le tambour est entraîné en rotation en position à axe vertical à grande vitesse (centrifugation). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'après introduction du fluide de traitement liquide et/ou après introduction du liquide de lavage ou de rinçage dans le récipient on engendre des ultrasons dans celui-ci. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lorsqu'on entraîne le tambour en rotation à petite vitesse dans la position à axe incliné on engendre des ultrasons dans le récipient. 9. Machine (11) pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un récipient (17) et un tambour (60) perforé agencé dans ce récipient et capable d'être déplacé entre une position à axe vertical et une position à axe incliné afin de recevoir les petites pièces, lequel peut être entraîné au moins à petite vitesse dans la position à axe incliné et au moins à grande vitesse dans la position à axe vertical, caractérisé par - des moyens (18) pour refermer le récipient (17) d'une manière étanche à l'air ; - des moyens (58) pour évacuer le récipient (17) ; - des moyens pour introduire un fluide de traitement liquide lorsque le récipient est fermé et évacué ; - des moyens (29) pour pomper le fluide de traitement liquide hors du récipient (17) ; et - des moyens pour réguler la pression intérieure dans le récipient. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisé par un ventilateur à air chaud en communication avec l'espace intérieur du récipient. 11. Machine selon l'une ou l'autre des revendications 9 et 10, caractérisé par un générateur à ultrasons (56) dans le récipient. 12. Machine selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le tambour (60) perforé est détachable de ses moyens d'entraînement dans la position à axe vertical et susceptible d'être soulevé hors du récipient (17). 13. Machine selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le tambour (60) présente en coupe à travers l'axe une forme en co, et présente une surface perforée. 14. Machine selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le récipient (17) entoure le tambour (60) de manière coaxiale et est susceptible d'être déplacé dans l'ensemble avec celui-ci depuis une position à axe vertical jusque dans une position à axe incliné.