Brevet FR2918076A1 — publié le 20090102

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de type canal pour le traitement thermique de pièces d'usinage, notamment de pièces de caisse ou de caisses entières. "Traitement thermique" désigne dans ce qui suit le changement de température provoqué sur la pièce d'usinage qui peut provoquer un réchauffement et/ou un refroidissement de la pièce d'usinage. De nos jours, en construction automobile, les pièces de caisse à peindre sont nettoyées et notamment lavées avant d'être peintes, ce qui requiert un séchage avant la procédure de peinture proprement dite. Après le séchage et avant la peinture proprement dite des pièces de caisse, il faut les refroidir le cas échéant à une température adaptée pour garantir une procédure de peinture correcte. Le séchage des pièces de caisse peut s'effectuer par exemple grâce à une soufflerie d'air chaud. Normalement, les équipements de séchage sont des dispositifs de type canal par lesquels passent la pièce d'usinage à sécher, par exemple un capot. Lors du passage de la pièce d'usinage, elle est séchée grâce à un courant d'air chaud. Pour ce faire, les dispositifs de séchage courants travaillent avec un débit d'air sortant élevé et des ouvertures d'air sortant souvent disposées d'une façon provoquant des contre-courants voire l'élimination mutuelle déjà à brève distance des courants d'air sortant de ces ouvertures d'air sortant. Ces contre-courants ou l'élimination des courants d'air provoque l'inefficacité de la procédure de séchage, augmentant ainsi la durée et la consommation d'énergie du séchage. Ce - 2 - constat est également valable pour le refroidissement de pièces d'usinage. La présente invention résout ce problème et propose un dispositif amélioré pour le traitement thermique de pièces d'usinage. L'invention présentée résout ce problème grâce à l'objet de la revendication indépendante 1. Des formes de réalisation avantageuses font l'objet des revendications dépendantes. L'invention repose sur l'idée générale qui consiste à prévoir au minimum une zone de traitement pouvant être traversée par la pièce d'usinage à soumettre au traitement thermique en aménageant des ouvertures de sortie de gaz dans les parois du canal de la zone de traitement desquelles sort un flux de gaz lors du fonctionnement du dispositif enveloppant la pièce d'usinage à soumettre au traitement thermique. Les ouvertures de sortie de gaz de la zone de traitement sont disposées exclusivement sur les parois de canal se faisant face. Le dispositif présenté se distingue des équipements existants en ce qu'il souffle un flux de gaz non pas simultanément à partir de trois ou quatre parois de canal qui constituent le canal sur la pièce à soumettre au traitement thermique mais à partir seulement des ouvertures de sortie de gaz positionnées dans deux parois de canal se faisant face ce qui permet d'éviter tout affaiblissement ou élimination des flux de gaz qui se rencontrent. Enfin, ce dispositif permet d'augmenter significativement la vitesse du débit de gaz requis pour le traitement thermique dans les différentes zones de traitement ce qui contribue à l'efficacité du traitement thermique de la pièce d'usinage. L'amélioration du traite-ment thermique permet en outre de réduire significativement les besoins en énergie par rapport aux dispositifs traditionnels tout en garantissant une réduction des temps de cycle grâce à l'efficacité du traitement thermique. Ainsi, le dispositif permet globalement de diminuer la durée du traitement et les coûts, et de protéger l'environnement grâce à la maîtrise de l'énergie. Dans un perfectionnement avantageux de la solution proposée par l'invention, les ouvertures de sortie de gaz sur une paroi de canal sont décalées horizontalement et/ou verticale- ment par rapport aux ouvertures de sortie de gaz de la paroi de canal opposée dans la même zone de traitement. Ce positionnement décalé des ouvertures de sortie de gaz placées face à face a pour conséquence que les flux de gaz sortant des ouvertures de sortie de gaz ne provoquent pas de contre-courants, mais se dirigent essentiellement en parallèle et décalés les uns par rapport aux autres afin de diminuer fortement leur interaction et en particulier de diminuer nettement leur affaiblissement. Cet agencement permet également d'accroître le débit du flux de gaz dans toute la zone de traitement et contribue ainsi à l'efficacité et au caractère économique du processus de traitement thermique. Conformément à un mode de réalisation avantageux possible de l'invention, le dispositif est conçu comme dispositif de séchage, la zone de traitement constituant une zone de séchage. Dans ce cas, le dispositif peut être muni d'une installation de chauffage produisant un flux de - 4 - gaz chaud, et notamment un flux d'air chaud, utilisable pour le séchage des pièces d'usinage. L'installation de chauffage produit ainsi un flux de gaz, et notamment un flux d'air chaud, voire très chaud, permettant d'augmenter la capacité d'absorption de vapeur d'eau et d'accélérer ainsi le processus de séchage souhaité. Le dispositif peut être réalisé en variante comme dispositif de refroidissement, la zone de traitement constituant une zone de refroidisse-ment. Dans ce cas, le dispositif est muni d'une installation de refroidissement produisant un flux de gaz froid, et notamment un flux d'air froid, utilisable pour le refroidissement des pièces d'usinage. L'amélioration de la capacité d'absorption thermique grâce au flux de gaz froid permet avantageusement d'accélérer le processus de refroidissement. Le traitement thermique des pièces d'usinage peut s'effectuer avant la peinture ultérieure des pièces d'usinage et/ou après la peinture précédente des pièces d'usinage. D'autres caractéristiques importantes et avantages de l'invention résultent des revendi- cations secondaires, des dessins et des descriptions relatives aux représentations dans les dessins. Il est évident que les caractéristiques sus-citées et les caractéristiques décrites ci- dessous s'appliquent non seulement à la combinaison donnée, mais également à d'autres combinaisons ou au dispositif individuel, sans sortir du cadre de la présente invention. Des exemples de réalisation préférés de 35 l'invention sont représentés par les dessins et expliqués de manière plus approfondie dans la description qui suit en sachant que les mêmes références sont utilisées pour les éléments identiques, les éléments similaires et les éléments de même fonctionnalité. Les figures représentent à chaque fois schématiquement . Figure 1 une vue éclatée du dispositif selon l'invention pour le traitement thermique de 10 pièces d'usinage, Figures 2a, b une coupe du dispositif conformément à la Figure 1, Figure 3 une paroi de canal selon l'invention avec ouvertures de sortie de gaz. 15 Conformément à la Figure 1, le dispositif 1 de type canal pour le traitement thermique de pièces d'usinage 7 décrit dans la présente invention dispose notamment d'un dispositif 1 servant au séchage de pièces de caisse avant 20 leur peinture ultérieure ; d'au moins un et, dans l'exemple présenté, de deux zones de séchage 2 et 3 à travers lesquelles peuvent passer successivement la pièce à sécher 7. Le nombre des zones de séchage 2, 3 représenté par 25 la Figure 1 sert uniquement d'exemple et n'exclut nullement des zones de séchage supplémentaires aux zones 2, 3 non représentées par la figure 1 pour sécher les pièces d'usinage 7. Les parois de canal 4 des différentes zones 30 de séchage 2, 3 comportent des ouvertures de sortie de gaz 5 desquelles sort un flux de gaz 6 enveloppant la pièce d'usinage à sécher 7 lors du fonctionnement du dispositif 1 (voir Figures 2a et b et Figure 3). Afin d'améliorer l'effet 35 de séchage dans le dispositif 1, les ouvertures de sortie de gaz 5 dans les différentes zones de séchage 2, 3 sont disposées exclusivement dans les parois de canal 4 et 4' se faisant face. Le dispositif utilise comme parois de canal 4 des parois de canal verticales 4, 4' et des parois de canal horizontales 8, 9 comme par exemple un plancher 9 et/ou un plafond 8. Contrairement aux dispositifs de séchage traditionnels pour le séchage de pièces d'usi- nage 7 qui sont souvent munis d'ouvertures de sortie de gaz sur les quatre parois de canal, l'invention propose des ouvertures de sortie de gaz 5 uniquement positionnées sur deux parois de canal 4, 4' se faisant face. Cette disposition présente l'avantage majeur de ne pas entraver, voire annuler mutuellement les flux de gaz 6 sortant des parois de canal 4, 4' se faisant face. Ainsi, le dispositif augmente notamment le débit du flux dans la zone de séchage respective 2, 3 en améliorant ainsi le séchage. Afin d'améliorer davantage les conditions de flux dans les zones de séchage 2, 3 respectives, les ouvertures de sortie de gaz 5 d'une paroi de canal 4 sont décalées horizontalement et/ou verticale- ment par rapport aux ouvertures de sortie de gaz 5' de la paroi de canal 4' opposée (voir Figure 2b). Ce dispositif évite ainsi le positionnement des ouvertures de sortie de gaz 5 et 5' se faisant face qui s'annuleraient mutuellement ou ce qui produirait au moins des flux d'air à contre-courant. Comme on peut le voir sur les Figures 2a et 2b, les ouvertures de sortie de gaz 5, 5' d'une paroi de canal verticale 4, 4' produisent un flux de gaz essentiellement horizontal 6' et 6 - 7 - alors que les ouvertures de sortie de gaz non représentées 5 d'une paroi de canal horizontale, par exemple d'un plafond 8 ou d'un plancher 9 du dispositif 1 produisent un flux de gaz essentiellement vertical 6", 6"'. Conformément aux figures 2a et 2b, une zone de séchage 2 est représentée dans laquelle un flux de gaz 6 essentiellement horizontal est produit, alors que la figure 2b représente par des traits interrompus en tant qu'exemple des ouvertures de sortie de gaz 5" et 5" ' au niveau du plafond 8 et du plancher 9 qui produiraient un flux de gaz essentiellement vertical 6" et 6"'. En règle générale, les ouvertures de sortie de gaz 5 d'une zone de séchage sont positionnées soit dans les parois de canal verticales 4 et 4' soit dans les parois de canal horizontales 8 et 9 ; ainsi la pièce d'usinage 7 est exposée lors de la traversée de zones de séchage 2, 3 individuelles successive-ment en priorité à un flux de gaz vertical 6", 6"' avant d'être exposée ou après avoir été exposée à un flux de gaz horizontal 6 et 6'. Chacune des zones de séchage 2, 3 ou chacune de toutes les autres zones de séchage non représentées produisent ainsi des flux de gaz soit horizontaux soit verticaux. Les zones de séchage 2, 3 ou les autres zones de séchage du dispositif 1 sont de préférence positionnées de manière à assurer l'exposition alternative de la pièce d'usinage 7 à des flux de gaz horizontaux et verticaux lors de la traversée des zones de séchage 2, 3. Il est également possible de prévoir une 35 installation de chauffage 10 (voir Figure 1) qui produit un flux d'air chaud utilisable pour le séchage des pièces d'usinage 7. Ce système améliore davantage le résultat du séchage. Il est également possible de munir le dispositif 1 conformément à la Figure 1 et à la Figure 2a non seulement de parois de canal extérieures 4 et 4', mais également d'une paroi séparatrice intermédiaire 11 également équipée d'ouvertures de sortie de gaz 5 selon l'invention. La figure 3 représente une coupe de la paroi de canal 4 selon cette invention qui contient des ouvertures de gaz 5 selon un schéma défini. Une ouverture de sortie de gaz 5' est disposée sur une paroi de canal 4' à l'opposé de la paroi du canal 4 de préférence dans une position conformément à la figure 3 représentée par les traits discontinus. Dans le cas des ouvertures de sortie de gaz 5 à 5"' décrites dans les alinéas ci-dessus, il s'agit généralement de buses assurant le débit du fluide de séchage, notamment de buses d'entrée d'air. Les réalisations indiquées ci-dessus du dispositif 1 concernant le processus de séchage peuvent également être utilisées de manière correspondante pour un processus de refroidisse-ment, dans lequel cas, un dispositif de refroidissement 10 (voir Figure 1) génère un flux d'air froid servant à refroidir les pièces d'usinage 7. Dans l'objectif d'améliorer les résultats de séchage et/ou de refroidissement, il est pos- sible d'installer dans chaque cas plusieurs zones de séchage ou de refroidissement en série avec des sens de circulation de flux différents. Dans ce cas, il est possible de définir un positionnement des ouvertures de sortie de gaz en fonction de la géométrie des ouvertures de sortie de gaz pour éviter toute altération de l'efficacité des ouvertures de sortie de gaz adjacentes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de type canal (1) pour le traitement thermique de pièces d'usinage (7), notamment de pièces de caisse ou de caisses entières, -muni d'au moins une zone de traitement (2, 3) servant au passage de la pièce d'usinage (7) à soumettre au traitement thermique, - muni d'ouvertures de sortie de gaz (5) situées sur les parois de canal (4) de la zone de traitement (2, 3) desquelles sort un flux de gaz enveloppant (6) la pièce d'usinage (7) à soumettre au traitement thermique lors du fonctionnement du dispositif (1), - les ouvertures de sortie de gaz (5) de la zone de traitement (2, 3) étant disposées exclusivement sur les parois de canal (4) se faisant face. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie de gaz (5) sur une paroi du canal (4) sont décalées horizontalement et/ou verticalement par rapport aux ouvertures de sortie de gaz (5') de la paroi de canal opposée (4'). 3. Dispositif de serrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie de gaz (5", 5"') d'une paroi de canal horizontale (8, 9) produisent un flux de gaz essentiellement vertical (6", 6"'), alors que les ouvertures de sortie de gaz (5, 5') d'une paroi de canal verticale (4, 4')- 11 - produisent un flux de gaz essentiellement horizontal (6, 6') . 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (1) est conçu comme dispositif de séchage, la zone de traitement (2, 3) constituant une zone de séchage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif (1) est muni d'une installation de chauffage (10) produisant un flux d'air chaud (6) utilisable pour le séchage des pièces d'usinage (7). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (1) est conçu comme dispositif de refroidissement, la zone de traitement (2, 3) constituant une zone de refroidissement. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif (1) est muni d'une installation de refroidissement (10) produisant un flux d'air froid (6) utilisable pour le refroidissement des pièces d'usinage (7). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement thermique des pièces d'usinage (7) est effectué avant la peinture ultérieure des pièces d'usinage et/ou après la peinture précédente des pièces d'usinage.