Brevet FR2905364A1 — publié le 20080307

L'invention concerne un dispositif de convoyage de pièces de forme allongée pour leur traitement par grenaillage. L'invention concerne encore une installation de grenaillage de pièces de forme allongée ou autre. Le principe du grenaillage consiste à projeter à grande vitesse contre la surface d'une pièce à traiter de petits projectiles (en général des billes) appelés grenaille. Cette grenaille peut notamment être en métal, en verre ou en céramique. Elle est en général entraînée grâce à un flux d'air comprimé dans des conduites d'où elle s'échappe au niveau d'une buse ou par projection par turbine. Le grenaillage peut avoir différents buts. II peut servir à nettoyer une pièce afin de préparer ces surfaces pour une opération de traitement de 15 surface ultérieure telle qu'une opération de peinture ou de métallisation. II peut aussi être utilisé dans le but d'améliorer la tenue mécanique des pièces traitées. C'est ce but qui intéresse l'objet de la présente demande. 20 Dans ce cas, les paramètres du grenaillage sont définis de manière à introduire, sous l'effet des impacts de la grenaille sur la surface de la pièce traitée, des déformations plastiques pour produire des contraintes superficielles de compression. Ces contraintes s'opposent aux efforts que la pièce subit par la suite lorsqu'elle est utilisée pour assurer la 25 fonction pour laquelle elle a été conçue. Les caractéristiques mécaniques de la pièce traitée sont ainsi améliorées, la pièce est notamment plus résistante aux sollicitations dynamiques entraînant des phénomènes de fatigue. 30 Pour obtenir un bon traitement de la pièce, un certain nombre de paramètres doivent être déterminés : le diamètre de la grenaille, sa MS\2.R442.12FR.18.dpt. doc 2905364 2 matière, sa vitesse, son angle d'impact. Tous ces paramètres doivent être maîtrisés pour assurer un traitement uniforme sur toute la surface de la pièce et répétable d'une pièce à l'autre. 5 Dans certaines applications et notamment dans l'industrie automobile, il est nécessaire de traiter par grenaillage des pièces de forme allongées. C'est par exemple le cas des barres antiroulis de suspension de train arrière. 10 Il est connu de mettre en mouvement une pièce devant une buse ou turbine de projection de grenaille pour traiter cette pièce. Une pièce de forme allongée peut être mise en mouvement selon un mouvement combiné de rotation et de translation relativement à un même premier axe par contact avec des galets présentant des gorges en V entraînés en rotation autour d'axes inclinés à 45 par rapport au premier axe. La pièce est en contact avec chaque flanc des gorges en V. Les différents vecteurs vitesse des galets à ces points de contact provoquent, en combinaison du coefficient de frottement existant entre les galets et la pièce, le mouvement évoqué précédemment. Un tel procédé d'entraînement pose certains problèmes. En effet, du fait du mode d'entraînement (entraînement par frottement), la vitesse de la pièce est fluctuante. Cette fluctuation est en outre fortement amplifiée lorsque la section extérieure de la pièce n'est pas circulaire, les vitesses des galets au niveau de leurs contacts avec la pièce variant sensiblement du fait des déplacements de ces points de contact sur les galets. Cette fluctuation de vitesse est très néfaste pour le traitement par grenaillage. En effet, il en résulte que les différentes zones de la pièce sont plus ou moins exposées aux projections de grenaille. Ainsi, le traitement obtenu est hétérogène. MS12.R442.12FR.18. dpt. do c 2905364 3 Le but de l'invention est de fournir un dispositif de guidage et d'entraînement des pièces remédiant aux inconvénients évoqués précédemment et améliorant les dispositifs de guidage et d'entraînement connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif 5 de guidage et d'entraînement permettant d'entraîner les pièces avec une vitesse la plus constante possible, dans le but d'obtenir un traitement par grenaillage le plus homogène possible. Le dispositif selon l'invention permet le guidage et l'entraînement, par 10 frottement, d'une pièce dans un mouvement combiné de rotation et de translation par rapport à une première direction. Il comprend un premier galet d'entraînement muni d'une gorge en V et entraîné en rotation selon une deuxième direction non parallèle et non orthogonale à la première, le premier galet étant en contact avec la pièce au niveau des flancs de la 15 gorge en V et agissant par frottement au niveau des contacts entre la pièce et les flancs de la gorge en V pour entraîner la pièce en mouvement. II est caractérisé en ce que le dispositif de guidage et d'entraînement comprend un deuxième galet monté fou en rotation autour d'un axe non parallèle à la première direction, ce galet étant 20 rappelé en contact contre la pièce, de manière à appliquer celle-ci contre le premier galet. Le deuxième galet peut être mobile en rotation autour d'un axe sensiblement orthogonal à la première direction. 25 Le deuxième galet peut comprendre une gorge en V. Le deuxième galet peut être muni de stries. 30 Les flancs de la gorge du deuxième galet peuvent comprendre des filets à pas inversés. MS\2.R442.12FR.18. dpt. doc 2905364 4 Le deuxième galet peut être rappelé contre la pièce par l'action de son propre poids. 5 Le deuxième galet peut être rappelé contre la pièce par l'action d'un moyen élastique de rappel. Une installation de grenaillage selon l'invention comprend un dispositif de guidage et d'entraînement défini précédemment. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution du dispositif de guidage et d'entraînement selon l'invention. La figure 1 est un schéma illustrant un dispositif de guidage et 15 d'entraînement, en perspective fuyante. La figure 2 est un schéma partiel d'un mode d'exécution du dispositif de guidage et d'entraînement selon l'invention. 20 Le dispositif 1' représenté partiellement à la figure 1 permet de guider et d'entraîner une pièce 4, par exemple une pièce allongée telle qu'une barre anti-roulis de suspension arrière de véhicule automobile, dans un mouvement combiné de translation et de rotation autour d'une première direction 10. Ce mouvement est illustré par des flèches 11 et 12, la flèche 25 11 illustrant le mouvement de translation et la flèche 12, le mouvement de rotation. Sur la figure 1, la première direction 10 est parallèle à l'axe X du repère orthogonal. Le dispositif 1' comprend principalement un bâti 5 et des galets 7a à 7c 30 guidés en rotation par rapport à ce bâti et entraînés en rotation (représentée par la flèche 13) autour d'axes 51a, 51b et 51c formant un MS\2.R442.12FR.18. dpt.doc 10 2905364 5 angle (par exemple de 45 avec la première direction 10). Pour ce faire, les galets sont solidaires d'arbres 6a, 6b et 6c et sont coaxiaux relativement à ces arbres. Les extrémités des arbres sont guidées en rotation dans le bâti par des paliers non représentés et sont entraînées 5 en rotation par exemple par des motoréducteurs non représentés situés dans le bâti. Chaque galet 7a, 7b, 7c présente une gorge en V comprenant deux flancs 8a, 8b, 8c, 9a, 9b, 9c symétriques de forme tronconique. La pièce à guider et à entraîner repose sur ces galets ayant une forme de diabolo. En prenant l'exemple du galet 7b, on constate que la vitesse du galet au 15 niveau de son point de contact entre le flanc 8b et la pièce comprend notamment une composante positive selon l'axe des abscisses X et une composante positive selon l'axe des cotes Z et que la vitesse du galet au niveau de son point de contact entre le flanc 9b et la pièce comprend notamment une composante positive selon l'axe des abscisses X et une 20 composante négative selon l'axe des cotes Z. En combinaison avec le coefficient de frottement existant entre le galet 7b et la pièce, ces composantes de vitesse ont tendance à entraîner la pièce dans le mouvement de translation et de rotation décrit plus haut. 25 Le dispositif de guidage et d'entraînement 1' comprend en outre des moyens 20 de régulation de la vitesse de la pièce. Ces moyens comprennent principalement une potence 21 solidaire du bâti et sur laquelle est fixé un support de galet 22. Ce support permet de guider en rotation un autre galet 23. Deux rainures oblongues sont pratiquées 30 symétriquement en vis-à-vis dans le support 22. Elles sont destinées à recevoir un axe 26 et à permettre un débattement axial de celui-ci selon MS12.R442.12FR.18. dpt. doc 10 2905364 6 l'axe des cotes Z du repère orthogonal 51, ce débattement étant représenté par une flèche 30. Sur l'axe 26, le galet 23 est monté libre en rotation et des arrêts tels que des goupilles permettent d'interdire tout déplacement axial de l'axe. Le débattement permet un déplacement 5 vertical du galet 23 nécessaire pour satisfaire aux caractéristiques géométriques de la section de la pièce, qui n'est pas nécessairement circulaire. Le galet 23 est monté de manière à s'appuyer sur la pièce en opposition 10 des galets d'entraînement. Il est, pour ce faire, rappelé au contact de la pièce par exemple sous l'effet de son propre poids et/ou sous l'effet d'un moyen élastique de rappel (non représenté). De préférence, l'axe de rotation du galet 23 est orthogonal à la première direction relativement à laquelle la pièce est mise en mouvement. 15 Le galet 23 comprend également deux flancs 24 et 25 symétriques de forme tronconique et réalisant une rainure en V. Ces flancs sont striés. De préférence, ces flancs présentent des filets à pas inversés. 20 Sur la figure 2, dans le plan défini par l'axe des ordonnées Y et celui des cotes Z, les composantes des efforts de frottement agissant sur la pièce ont été représentées. Les deux composantes FI et F2 appliquées aux points de contact de la pièce avec le galet d'entraînement 7b tendent à entraîner la pièce en rotation. A l'inverse, les deux composantes F3 et F4 25 appliquées aux points de contact de la pièce avec le galet d'entraînement 7b tendent à limiter cette rotation. Le contact de la pièce avec le galet 23 à donc pour conséquences de limiter les variations de vitesse de la pièce. Des stries et, en particulier, des filets réalisés sur les flancs tronconiques contribuent à limiter ces variations. 30 MS'2.R442.12FR.18. dpt.doc 2905364 7 Dans une installation de grenaillage, le dispositif de guidage et d'entraînement est complété par un dispositif de grenaillage 14 comprenant notamment une buse 2 ou turbine de projection de grenaille et un tuyau 3 d'alimentation de la buse ou turbine en grenaille et air 5 comprimé. La buse ou turbine est positionnée par rapport au dispositif de guidage et d'entraînement de manière à ce que la grenaille impacte la pièce selon un angle déterminé. Les galets et autres pièces susceptibles d'être atteintes par la grenaille, sont alors protégés de préférence et réalisés en des matériaux résistants aux agressions de la grenaille. 10 Comme expliqué précédemment, un dispositif de guidage et d'entraînement selon l'invention permet de limiter les variations de vitesse de la pièce convoyée. Cela a pour conséquence, d'améliorer la qualité du traitement de grenaillage. MS\2.R442.12FR.18. dpt. doc 15 Revendications : 1. Dispositif (1) de guidage et d'entraînement, par frottement, d'une pièce (4) dans un mouvement combiné de rotation et de translation par rapport à une première direction (10), comprenant un premier galet d'entraînement (7a) muni d'une gorge en V et entraîné en rotation selon une deuxième direction (51a) non parallèle et non orthogonale à la première, le premier galet étant en contact avec la pièce au niveau des flancs (8a, 9a) de la gorge en V et agissant par frottement au niveau des contacts entre la pièce et les flancs de la gorge en V pour entraîner la pièce en mouvement, caractérisé en ce que le dispositif de guidage et d'entraînement comprend un deuxième galet (23) monté fou en rotation autour d'un axe (26) non parallèle à la première direction, ce galet étant rappelé en contact contre la pièce, de manière à appliquer celle-ci contre le premier galet. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième galet est mobile en rotation autour d'un axe sensiblement 20 orthogonal à la première direction. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième galet comprend une gorge en V. 25 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième galet est muni de stries. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les flancs (24, 25) de la gorge du deuxième galet comprennent des filets à 30 pas inversés. M S 12 . R442.12 FR.18 . dp t. d o c 2905364 9 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième galet est rappelé contre la pièce par l'action de son propre poids. 5 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième galet est rappelé contre la pièce par l'action d'un moyen élastique de rappel. 8. Installation de grenaillage comprenant un dispositif (1) de guidage 10 et d'entraînement selon l'une des revendications précédentes. MS12.R442.12FR.18.dpt.doc