Brevet FR3064506A1 — publié le 20181005

DISPOSITIF DE TRAITEMENT SEQUENTIEL DE PIECES USINEES La présente invention concerne le traitement de pièces unitaires, en sortie de machine-outil, par des moyens de séparation mécanique de l'huile et des copeaux de coupe les recouvrant. Le décolletage est l'usinage de pièces, généralement de révolution en série, à l'aide avantageusement de tours automatiques. De larges quantités d'huile de coupe sont utilisées afin d'éviter la montée en température des pièces métalliques, ainsi que de refroidir et de lubrifier les outils. Les pièces usinées en sortie de machine-outil, sont ainsi recouvertes d'un excédent d'huile de coupe et de micro-copeaux. Usuellement, ces pièces usinées sont dégraissées par des procédés de trempage dans des solvants et/ou des solutions aqueuses. Compte-tenu des cadences élevées en sortie de machine-outils, ces procédés de nettoyage nécessitent des stations de lavage imposantes et donc de larges quantités de produits à traiter, ce qui est problématique. La présente invention propose ainsi un dispositif de traitement séquentiel de pièces usinées, permettant de pallier aux inconvénients précités. Ainsi, le dispositif de nettoyage séquentiel par vibration de pièces usinées, selon l'invention est destinée à être contenu dans un porte-pièce, comprenant au moins un porte-pièce supporté par un dispositif oscillant et connecté à un moyen d'évacuation de l'huile et des copeaux de coupe, caractérisé en ce que le dispositif oscillant comprend un moyen mobile selon un axe longitudinal et un axe transversal connecté à au moins un porte-pièce monté sur un support de porte-pièce(s), un support intermédiaire et un support fixe, ledit support de porte-pièce(s) étant connecté au support intermédiaire par au moins un premier moyen élastique mobile selon un axe longitudinal, ledit support intermédiaire étant connecté au support fixe par au moins un second moyen élastique mobile selon un axe transversal et un axe vertical, résultant en des oscillations tridimensionnelles homogènes du/des porte-pièce(s). 3064506 2 Ajoutons que le support intermédiaire est un plateau agencé parallèlement au support de porte-pièce(s), tandis que le support fixe est agencé parallèlement au support intermédiaire. Notons que le support intermédiaire est localisé entre le support de 5 porte-pièce(s) et le support fixe. Précisons que le support intermédiaire est un plateau équipé d'un trou débouchant dans lequel est agencé le moyen mobile. Selon une caractéristique, le(s) second(s) moyen(s) élastique(s) est/ sont au moins une paire de lames élastiques faisant un angle avec le 10 support intermédiaire et le support fixe, et dont le mouvement des lames élastiques est dirigé selon l'axe. Selon une caractéristique complémentaire, le(s) premier(s) moyen(s) élastique (s) est/ sont au moins une lame dirigée transversalement à l'axe longitudinal. 15 Selon un mode de réalisation, le support de port-pièce(s) est un plateau supérieur. Selon une caractéristique supplémentaire, le moyen mobile est un moyen de rotation excentrique. Selon la caractéristique précédente, le moyen de rotation excentrique 20 est un arbre excentrique interagissant avec une came reliée au support de porte-pièce(s), tandis que l'arbre excentrique est entraîné par un moteur. Notons que le support fixe est supporté par au moins un troisième moyen élastique au châssis du dispositif de nettoyage séquentiel. Ajoutons qu'un porte-pièce est une enceinte cloisonnée comprenant 25 au moins un orifice d'entrée d'air. Selon un mode d'exécution, le moyen d'évacuation de l'huile est un dispositif d'aspiration qui comprend une pompe reliée à une chambre de décantation destinée à collecter l'huile et les copeaux de coupe, tandis que ladite chambre de décantation est connectée à au moins un porte-pièce. 3064506 3 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'a titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue latérale du dispositif de traitement séquentiel, 5 selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue partielle en perspective du dispositif d'oscillation. La figure 3 est une vue simplifiée en coupe selon A-A de la figure 2. La figure 4 est une vue simplifiée en coupe selon B-B de la figure 2. 10 Le dispositif de traitement séquentiel (1) par vibration de pièces usinées, selon l'invention, comprend au moins un porte-pièce (2) supporté par un dispositif oscillant (3) et connecté à un moyen d'évacuation de l'huile et des copeaux de coupe. Il est entendu que le dispositif de traitement séquentiel (1) comprend 15 un châssis (10) et des panneaux de protection, non représentés, restreignant l'accès à ses éléments constitutifs. Selon le mode de réalisation illustré, le moyen d'évacuation de l'huile est un dispositif d'aspiration (4), tel qu'explicité plus en détail dans la suite de la description, mais il pourrait en être autrement, le moyen d'évacuation est 20 par exemple un dispositif d'injection de gaz comprimé ou un système mixte d'injection de gaz comprimé et d'aspiration. Le dispositif d'aspiration (4) tel qu'illustré à la figure 1, comprend une pompe (4a) montée sur le châssis (10) du dispositif de traitement séquentiel (1), reliée à une chambre de décantation (4b) hermétique ou 25 sensiblement hermétique, agencée en dessous du dispositif oscillant (3), par des canalisations ou des conduits d'évacuation appropriés. Selon une caractéristique, la chambre de décantation (4b) est reliée à au moins un porte-pièce (2) par des canalisations ou des conduits d'aspiration appropriés. 3064506 Notons que la chambre de décantation (4b) comprend des moyens de vidange, tandis que sa paroi supérieure est amovible pour le nettoyage des copeaux de coupe récoltés. Selon le mode de réalisation illustré, le dispositif de traitement 5 séquentiel (1) se présente par un châssis (10) supportant le dispositif oscillant (3) et le dispositif d'aspiration (4), mais il pourrait en être autrement le dispositif d'aspiration (4) est indépendant et localisé à l'extérieur du châssis (10), tout en étant bien entendu connecté au dispositif de traitement séquentiel (1), plus précisément à au moins un porte pièce (2). 10 Ajoutons que le dispositif oscillant (3) comprend un moyen mobile (5), un support (2a) de porte-pièce(s), un support intermédiaire (6) et un support fixe (7), tels qu'explicités plus en détail dans la suite de la description. Les éléments constitutifs du dispositif oscillant (3) sont connectés les uns aux autres par des moyens élastiques (8, 9), à savoir au moins un premier 15 moyen élastique (8) et au moins un second moyen élastique (9), tels qu'explicités plus en détail dans la suite de la description. Rappelons qu'au moins un porte-pièce (2) est supporté par le dispositif oscillant (3), de préférence tel qu'illustré notamment à la figure 2, par l'intermédiaire d'un support (2a) permettant la disposition d'une 20 pluralité de porte-pièces (2). Selon le mode de réalisation illustré, le dispositif oscillant (3) comprend un support fixe (7) assemblé au châssis (10) du dispositif de traitement séquentiel (1) par au moins un troisième moyen élastique (11), tel que des silentblocs, tandis que le support fixe (7) se présente par un plateau 25 inférieur (7a) agencé parallèlement à un support intermédiaire (6) qui se présente par un plateau central (6a), les plateaux (6a, 7a) du support fixe (7) et du support intermédiaire (6) sont connectés par au moins un second moyen élastique (9), tel que des lames élastiques (9a) orientées de telles manières à ce qu'elles soient dirigées selon un axe transversal (X, X') de façons à ce que le 30 plateau central (6a) soit mobile par rapport au plateau inférieur (7a) selon un axe transversal (X, X') et un axe vertical (Z, Z`). 3064506 5 Plus précisément les lames élastiques (9a) font un angle aigu, par exemple de 45°, avec les plateaux (6a, 7a) respectifs du support fixe (7) et du support intermédiaire (6). Selon une caractéristique le dispositif oscillant (3) comprend une 5 paire de lames élastiques (9a), agencées chacune de part et d'autre du moyen mobile (5), à savoir d'au moins l'association de la came (5c) et de l'arbre excentrique (5a), telles qu'illustrées à la figure 3. Ajoutons que selon le mode de réalisation précédent, le support (2a) de porte-pièce(s) se présente par un plateau supérieur agencé parallèlement 10 au plateau central (6a) du support intermédiaire (6), tandis qu'il est connecté à ce dernier par au moins un premier moyen élastique (8), tel que des lames (8a) dirigées transversalement à l'axe longitudinal (Y, Y') de telle manière à ce que le plateau supérieur soit au moins mobile par rapport au support fixe selon l'axe longitudinal (Y, Y'). 15 Plus précisément, le(s) premier(s) moyen(s) élastique(s) (8) connectant le support (2a) de porte-pièce(s) et le support intermédiaire (6) est/sont connecté(s) à une pièce de jonction en forme de U inversé, de telle manière à ce que l'extrémité supérieure d'une lame (8a) soit reliée au plateau supérieur, tandis que son extrémité inférieure est connectée à l'extrémité 20 inférieure de la pièce de jonction. Précisons également qu'une pièce de jonction est solidaire par son extrémité supérieure à l'extrémité inférieure du plateau central (6a), en d'autres termes, une pièce de jonction est suspendue par son extrémité supérieure au plateau central (6a) du support intermédiaire (6). 25 Cette connexion par la pièce de jonction permet non seulement de limiter l'écartement entre le plateau supérieur et le plateau central (6a) afin de limiter la longueur de l'arbre excentrique (5a), mais également d'obtenir une longueur de lame (8a) suffisante afin d'obtenir une flexibilité adaptée à son utilisation. 30 Selon une caractéristique complémentaire illustrée aux figures 2 et 4, le dispositif oscillant comprend quatre lames (8a), agencées deux à deux en opposition, de part et d'autre d'une pièce de jonction. 3064506 6 Le moyen mobile (5), tel qu'illustré aux figures 3 et 4, est un moyen de rotation excentrique qui comprend un arbre excentrique (5a) dont son extrémité supérieure interagit avec une came (5c) reliée, voir intégrée au support (2a) de porte-pièce(s). 5 Notons que le plateau inférieur (7a) et le plateau central (6a) sont équipés de trous débouchant concentriques par lesquels passe l'arbre excentrique (5a) du moyen mobile (5). Précisons que le l'arbre excentrique (5a) est entraîné par un moteur (5b) agencé à son extrémité inférieure, tandis qu'il est dirigé selon l'axe 10 vertical (Z, Z') et induit des mouvements selon l'axe longitudinal (Y, Y') et l'axe transversal (X, X') à l'assemblage formé du plateau supérieur du support (2a) de porte-pièce(s) et du plateau central (6a) du support intermédiaire (6), par l'intermédiaire de la came (5c). Précisons également que le moteur (5b) est monté solidaire au 15 plateau inférieur (7a) du support fixe (7) par un carter agencé en périphérie de l'arbre excentrique (5a). Notons que les périphéries intérieures des trous débouchant du plateau central (6a) du support intermédiaire (6) et du plateau inférieur (7a) du support fixe (7), ainsi qu'avantageusement de la périphérie intérieure de la 20 came (5c), comprennent des roulements qui viennent aux contacts de la périphérie extérieure de l'arbre excentrique (5a) selon les mouvements de vibration engendrés par ce dernier. Précisons également que le mouvement selon l'axe vertical (Z, Z') du plateau supérieur du support (2a) de porte-pièce(s), est induit par les lames 25 élastiques (9a) par l'intermédiaire du plateau central (6a) du support intermédiaire (6). Ainsi, le moyen mobile (5) engendre un mouvement tridimensionnel homogène au support (2a) de porte-pièce(s). Cette homogénéité de mouvement, plus précisément ce mouvement 30 tridimensionnel équilibré est en partie obtenu par la présence du support intermédiaire (6) et de la configuration des moyens élastiques (8, 9), à savoir 3064506 7 d'au moins un premier moyen élastique (8) et d'au moins un second moyen élastique (9). Précisons que l'absence du support intermédiaire (6) provoquerait une perte de parallélisme et induirait des vibrations inhomogènes du 5 dispositif de traitement séquentiel (1). Les pièces usinées en sortie du dispositif de traitement séquentiel (1), sont nettoyées de la majorité de l'huile les recouvrant, ainsi que des micro-copeaux d'usinage résiduels. Les pièces usinées ainsi obtenues, conservent une fine couche d'huile protectrice, notamment nécessaire pour limiter les 10 phénomènes de corrosion. Précisons qu'une pièce usinée est positionnée dans un porte-pièce (2), en d'autre terme un porte-pièce (2) traite une pièce usinée de manière unitaire et séquentiellement par le dispositif oscillant (3). Notons que la séparation de l'huile, par le dispositif de traitement 15 séquentiel (1), selon l'invention, est réalisée mécaniquement sans utilisation de solvant. Selon une caractéristique, plus la fréquence d'oscillation est élevée et moins les pièces usinées contenues dans un porte-pièce (2) subiront de contraintes et de chocs contre les parois intérieures, notamment latérales, de 20 ce dernier. Précisons qu'un porte-pièce (2) selon l'invention est une enceinte Cloisonnée, avantageusement réalisée à façons selon la configuration de la pièce usinée à traiter. Un porte-pièce (2) est préférentiellement connecté au plateau 25 supérieur du support (2a) de manière amovible, afin de pouvoir monter un porte-pièce (2) adapté à un type de pièces usinées sur un unique dispositif de traitement séquentiel (1) standardisé, selon l'invention. Selon une caractéristique supplémentaire, un porte-pièce (2) se présente donc sous la forme d'une enceinte fermée, qui comprend un 30 couvercle amovible, des parois latérales, ainsi qu'une paroi inférieure qui comprend des moyens de fixation au support (2a) de porte-pièce, tandis qu'il 3064506 8 comprend des orifices d'entrée d'air et un moyen de connexion au moyen d'évacuation d'huile, préférentiellement à un dispositif d'aspiration (4). Selon une caractéristique complémentaire, la configuration du réceptacle du porte-pièce (2) est adapté à avoir un jeu compris 5 avantageusement entre 1 à 4 fois l'amplitude d'oscillation. L'amplitude d'oscillation du dispositif d'oscillation (3) est avantageusement comprise entre 0,1 et 1 millimètre. L'amplitude d'oscillation est fonction du profil de la came (5c) et de celui de l'arbre excentrique (5a) avec lequel elle interagit. 10 Il est entendu qu'une modification de profil de la came (5c) ou de celui de l'arbre excentrique (5a), modifie le mouvement d'oscillation, et modifie donc l'amplitude d'oscillation. Selon un mode de réalisation, le profil intérieur de la came (5c) est un trou borgne qui se présente par un trou oblong. Il est entendu qu'un trou 15 oblong est la somme d'une lumière rectangulaire et de deux demi-cylindres. Les faces parallèles de la lumière rectangulaire, ont avantageusement une longueur comprise entre 0,1 et 1 millimètre, préférentiellement comprise entre 0,2 et 0,5 millimètre. L'arbre excentrique (5a) est avantageusement un arbre de révolution 20 qui comporte à son extrémité, un cylindre dont son centre est excentré par rapport à celui de l'arbre de révolution. L'extrémité de l'arbre excentrique (5c) a un dimensionnement inférieur ou égal à celui des parties demi-cylindriques du trou oblong de la came (5c). 25 Selon le mode de réalisation illustré, l'axe du moteur (5b) et la base de l'arbre de révolution de l'arbre excentrique (5a), sont avantageusement concentriques, reliés par un moyen de transmission. Selon le mode de réalisation précédent, tel qu'illustré aux figures 3 et 4, le moteur (5c), le moyen de transmission, non représenté, et l'arbre 30 excentrique (5a) entraînant la came (5c), sont axés selon un axe commun. En 3064506 9 d'autre terme le moteur (5b) et l'arbre excentrique (5a), sont agencés l'un en dessous de l'autre, selon un axe commun de rotation. Un porte-pièce (2) comprend au moins un orifice d'entrée d'air, favorisant la création de zones d'accélération du mélange formé par l'huile, 5 recouvrant une pièce usinée et l'air environnant, par effet venturi, lors de sollicitation en vibration d'une pièce usinée dans le réceptacle d'un porte-pièce (2). Ce phénomène accroît l'évacuation des huiles recouvrant les pièces usinées à traiter, favorisant leur nettoyage. REVENDICATIONS1. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) par vibration de pièces usinées destinée à être contenu dans un porte-pièce (2), comprenant au moins un porte-pièce (2) supporté par un dispositif oscillant (3) et connecté à un moyen 5 d'évacuation de l'huile et des copeaux de coupe, caractérisé en ce que le dispositif oscillant (3) comprend un moyen mobile (5) selon un axe longitudinal (Y, Y') et un axe transversal (X, X') connecté à au moins un porte-pièce (2) monté sur un support (2a) de porte-pièce(s), un support intermédiaire (6) et un support fixe (7), ledit support (2a) de porte-pièce(s) 10 étant connecté au support intermédiaire (6) par au moins un premier moyen élastique (8) mobile selon un axe longitudinal (Y, Y'), ledit support intermédiaire (6) étant connecté au support fixe (7) par au moins un second moyen élastique (9) mobile selon un axe transversal (X, X') et un axe vertical (Z, Z'), résultant en des oscillations tridimensionnelles homogènes du/des 15 porte-pièce(s) (2). 2. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support intermédiaire (6) est un plateau (6a) agencé parallèlement au support (2a) de porte-pièce(s), tandis que le support fixe (7) est agencé parallèlement au support intermédiaire (6). 20 3. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support intermédiaire (6) est localisé entre le support (2a) de porte-pièce(s) et le support fixe (7). 4. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support intermédiaire (6) est un plateau 25 (6a) équipé d'un trou débouchant (6b) dans lequel est agencé le moyen mobile (5). 5. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) second(s) moyen(s) élastique(s) (9) est/ sont au moins une paire de lames élastiques (9a) faisant un 30 angle avec le support intermédiaire (6) et le support fixe (7), et dont le mouvement des lames élastiques (9a) est dirigé au moins selon l'axe (X, X'). 3064506 11 6. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) premier(s) moyen(s) élastique (s) (8) est/sont au moins une lame (8a) dirigée transversalement à l'axe longitudinal (Y, Y'). 7. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2a) de portpièce(s) est un plateau supérieur. 8. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen mobile (5) est un 10 moyen de rotation excentrique. 9. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de rotation excentrique est un arbre excentrique (5a) interagissant avec une came (5c) reliée au support (2a) de porte-pièce(s), tandis que l'arbre excentrique (5a) est entraîné par un 15 moteur (5b). 10. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que le support fixe (7) est supporté par au moins un troisième moyen élastique au châssis (10) du dispositif de nettoyage séquentiel (1). 20 11. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un porte-pièce (2) est une enceinte cloisonnée comprenant au moins un orifice d'entrée d'air. 12. Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation de 25 l'huile est un dispositif d'aspiration (4). 13, Dispositif de nettoyage séquentiel (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'aspiration (4) comprend une pompe (4a) reliée à une chambre de décantation (4b) destinée à collecter l'huile et les copeaux de coupe, tandis que ladite chambre de décantation (4b) 30 est connectée à au moins un porte-pièce (2).