FR2674165A1 - METHOD AND MACHINE FOR DEBURRING PARTS IN A ROTARY DRUM. - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET MACHINE D'EBAVURAGE DE PIECES DANS UN TAMBOUR
ROTATIF
La présente invention concerne un procédé d' ébavurage de pièces, notamment de pièces en matières synthétiques, en particulier des élastomères, et en alliages légers tels que le zamac, par traitement en vrac dans un tambour rotatif, dans lequel on réfrigère les pièces dans le tambour au moyen d'un dispositif réfrigérant de manière à les durcir pendant la durée du traitement et l'on brasse ces pièces durcies.METHOD AND MACHINE FOR DEBURRING PARTS IN A DRUM
ROTARY
The present invention relates to a method for deburring parts, in particular parts made of synthetic materials, in particular elastomers, and of light alloys such as zamac, by bulk treatment in a rotary drum, in which the parts are refrigerated in the drum by means of a cooling device so as to harden them during the treatment and these hardened parts are stirred.
L'invention concerne également une machine d' ébavurage de pièces, notamment de pièces en matières synthétiques, en particulier des élastomères, et en alliages légers tels que le zamac, par traitement en vrac dans un tambour rotatif, pour la mise en oeuvre de ce procédé, cette machine comportant une chambre de traitement disposée dans ledit tambour rotatif, cette chambre étant agencée pour contenir les pièces à traiter en vrac, des moyens d'entraînement pour assurer la rotation dudit tambour, et un dispositif réfrigérant pour durcir les pièces pendant la durée du traitement.The invention also relates to a machine for deburring parts, in particular parts made of synthetic materials, in particular elastomers, and of light alloys such as zamac, by bulk treatment in a rotary drum, for the implementation of this method, this machine comprising a processing chamber disposed in said rotary drum, this chamber being arranged to contain the parts to be treated in bulk, drive means for ensuring the rotation of said drum, and a cooling device for hardening the parts during duration of treatment.
Pour ébavurer par brassage en vrac des pièces moulées en matières peu ou pas fragiles, par exemple en matières synthétiques ou en alliages à injecter tels que le zamac, il est connu de fragiliser les pièces, ou au moins leurs bavures, en les portant à une basse température par évaporation d'une substance telle que 1' azote liquide, l'air liquide ou l'anhydride carbonique. Cependant, un inconvénient de ce procédé est que les pièces deviennent très fragiles et peuvent donc facilement être brisées durant le brassage, surtout si elles sont relativement minces. De ce fait, le procédé n' est pas utilisable pour certaines catégories de pièces, par exemple des joints toriques de diamètre relativement grand. To deburr by molding in bulk molded parts made of slightly or not fragile materials, for example synthetic materials or alloys to be injected such as zamac, it is known to weaken the pieces, or at least their burrs, by bringing them to a low temperature by evaporation of a substance such as liquid nitrogen, liquid air or carbon dioxide. However, a drawback of this process is that the pieces become very fragile and can therefore easily be broken during brewing, especially if they are relatively thin. Therefore, the method is not usable for certain categories of parts, for example O-rings of relatively large diameter.
La présente invention a pour but de fournir un procédé et une machine permettant d'éviter les inconvénients précités et de traiter de telles pièces par brassage à basse température, sans les casser.The present invention aims to provide a method and a machine for avoiding the aforementioned drawbacks and for treating such parts by stirring at low temperature, without breaking them.
Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les pièces sont brassées dans une chambre de traitement dudit tambour pendant qu'elles sont immergées dans un liquide antigel réfrigéré.For this purpose, the method according to the invention is characterized in that the parts are stirred in a processing chamber of said drum while they are immersed in a refrigerated antifreeze liquid.
D'une façon avantageuse, le liquide antigel réfrigéré est mélangé à des éléments abrasifs.Advantageously, the refrigerated antifreeze liquid is mixed with abrasive elements.
De préférence, l'on réfrigère ledit liquide antigel par échange thermique, le dispositif réfrigérant étant solidaire du tambour dans une enceinte fermée séparée de ladite chambre de traitement.Preferably, said antifreeze liquid is refrigerated by heat exchange, the refrigerating device being integral with the drum in a closed enclosure separate from said treatment chamber.
L'on peut également réfrigérer ledit liquide antigel au moyen d'un fluide réfrigéré ou d'un fluide cryogène circulant dans ladite enceinte.It is also possible to refrigerate said antifreeze liquid by means of a refrigerated fluid or a cryogenic fluid circulating in said enclosure.
Selon un aspect particulièrement avantageux du procédé, l'on réfrigère ledit liquide antigel au moyen d'éléments Peltier montés sur la paroi de ladite chambre de traitement.According to a particularly advantageous aspect of the process, said antifreeze liquid is refrigerated by means of Peltier elements mounted on the wall of said treatment chamber.
Il est également possible de réfrigérer ledit liquide antigel en injectant un fluide frigorigène à l'état liquide dans ce liquide antigel et en recueillant ce fluide frigorigène à l'état de vapeur à la sortie de ladite chambre de traitement. It is also possible to refrigerate said antifreeze liquid by injecting a refrigerant in the liquid state into this antifreeze liquid and by collecting this refrigerant in the vapor state at the outlet of said treatment chamber.
De préférence, le fluide cryogène utilisé est de l'azote liquide que l'on injecte dans ladite enceinte fermée pour refroidir la paroi de ladite chambre de traitement.Preferably, the cryogenic fluid used is liquid nitrogen which is injected into said closed enclosure to cool the wall of said treatment chamber.
Lorsque l'on utilise du fluide cryogène, l'on règle la température du liquide antigel réfrigéré en réglant le débit dudit fluide cryogène. When cryogenic fluid is used, the temperature of the refrigerated antifreeze liquid is adjusted by adjusting the flow rate of said cryogenic fluid.
Dans le procédé selon l'invention, lton maintient le liquide antigel réfrigéré à une température comprise entre -20 et -100 C et de préférence entre -30 et -60 C.In the process according to the invention, the antifreeze liquid is kept refrigerated at a temperature between -20 and -100 C and preferably between -30 and -60 C.
Suivant une forme préférée du procédé, l'on prélève en continu du liquide antigel réfrigéré dans ladite chambre de traitement et on le filtre pour le recycler dans cette chambre.According to a preferred form of the process, refrigerated antifreeze liquid is continuously withdrawn from said treatment chamber and filtered to recycle it in this chamber.
Le liquide antigel réfrigéré utilisé peut être une huile de silicone et de préférence un polydiméthylsiloxane.The refrigerated antifreeze liquid used can be a silicone oil and preferably a polydimethylsiloxane.
Une machine d'ébavurage selon l'invention est caractérisée en ce que la chambre de traitement contient un liquide antigel réfrigéré par ledit dispositif de réfrigération, et dans lequel sont immergées les pièces à traiter.A deburring machine according to the invention is characterized in that the treatment chamber contains an antifreeze liquid refrigerated by said refrigeration device, and in which the parts to be treated are immersed.
Selon une forme de réalisation avantageuse de cette machine, la chambre de traitement contient des éléments abrasifs mélangés au liquide antigel réfrigéré et le dispositif réfrigérant est solidaire du tambour rotatif et logé dans une enceinte fermée séparée de ladite chambre de traitement.According to an advantageous embodiment of this machine, the treatment chamber contains abrasive elements mixed with the refrigerated antifreeze liquid and the refrigeration device is integral with the rotary drum and housed in a closed enclosure separate from said treatment chamber.
La machine peut également comporter des moyens pour faire circuler le fluide réfrigéré et un fluide cryogène dans ladite enceinte fermée.The machine may also include means for circulating the refrigerated fluid and a cryogenic fluid in said closed enclosure.
Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la machine comporte des éléments Peltier montés sur ladite chambre de traitement.According to a particularly advantageous embodiment, the machine comprises Peltier elements mounted on said treatment chamber.
De préférence elle peut comporter des moyens pour injecter un fluide frigorigène à l'état liquide dans le liquide antigel et des moyens pour recueillir ce fluide à l'état de vapeur à la sortie de la chambre de traitement. Preferably, it may include means for injecting a refrigerant in the liquid state into the antifreeze liquid and means for collecting this fluid in the vapor state at the outlet of the treatment chamber.
Lorsque l'on utilise du liquide cryogène, elle comporte des moyens pour pulvériser ledit liquide cryogène à l'intérieur de l'enceinte fermée.When cryogenic liquid is used, it includes means for spraying said cryogenic liquid inside the closed enclosure.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante d'une forme de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lequel la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une machine selon l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale du tambour rotatif de la machine, et
La figure 3 est une vue analogue à la fig. 1 et illustre une autre forme de réalisation de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear in the following description of an embodiment, with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a schematic elevation view of a machine according to the invention, FIG. 2 is a schematic view in cross section of the rotary drum of the machine, and
FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 and illustrates another embodiment of the invention.
En référence aux figures, la machine représentée comporte un bâti 1 sur lequel un tambour prismatique 2 est monté de manière rotative autour d'un axe horizontal 3 et est entraîné au moyen d'un groupe motoréducteur 4 et d' une transmission non représentée. Dans cet exemple, le tambour 2 est supporté à ses deux extrémités et est pourvu d'une porte latérale 5 de chargement et de déchargement, mais la présente invention est utilisable également avec d'autres formes connues de construction du tambour rotatif, notamment à chargement et déchargement par -une extrémité, ou encore à axe incliné ou inclinable.With reference to the figures, the machine shown comprises a frame 1 on which a prismatic drum 2 is rotatably mounted about a horizontal axis 3 and is driven by means of a geared motor group 4 and a transmission not shown. In this example, the drum 2 is supported at its two ends and is provided with a side door 5 for loading and unloading, but the present invention can also be used with other known forms of construction of the rotary drum, in particular with loading. and unloading by one end, or with an inclined or tilting axis.
La fig. 2 montre plus spécialement le principe de la structure du tambour rotatif 2, contenant une chambre de traitement 10 à section transversale polygonale, définie par une paroi métallique étanche 11 composée de panneaux plans. La chambre 10 est destinée à être remplie partiellement d'un mélange comprenant des pièces à traiter 12, des éléments abrasifs 13 et un liquide antigel 14 en quantité suffisante pour que les pièces 12 soient complètement immergées dans le liquide et puissent donc se déplacer les unes par rapport aux autres quand le liquide est brassé par la rotation du tambour 2, comme l'indique la flèche A. La paroi 11 est pourvue de nervures extérieures 16 sur lesquelles sont montés, par exemple, des tubes 17 dans lesquels circule de l'azote liquide.Certains des tubes 17 sont pourvus de buses ou de trous pour diffuser des jets d'azote 18 sur la face extérieure 19 de la paroi 11 afin de la réfrigérer. Une enveloppe extérieure thermiquement isolante 20 entoure l'ensemble des tubes 17 et définit une enceinte fermée 21 entre elle-même et la paroi Il. Cette enveloppe est fixée aux nervures 16 au moyen d'entretoises 22, de sorte qu'elle tourne avec le reste du tambour. A une extrémité du tambour, les tubes 17 sont raccordés à un collecteur alimenté en azote liquide à partir d'un réservoir sous pression 23, à travers un régulateur de débit 24, une conduite 25 et un joint tournant 26. La machine est pourvue d'une commande automatique agencée notamment pour maintenir à une température donnée le contenu de la chambre de traitement 10, en ajustant le débit d'azote liquide au moyen du régulateur 24.Fig. 2 shows more specifically the principle of the structure of the rotary drum 2, containing a treatment chamber 10 of polygonal cross section, defined by a sealed metal wall 11 composed of flat panels. The chamber 10 is intended to be partially filled with a mixture comprising the parts to be treated 12, abrasive elements 13 and an antifreeze liquid 14 in sufficient quantity so that the parts 12 are completely immersed in the liquid and can therefore move around. compared to the others when the liquid is stirred by the rotation of the drum 2, as indicated by arrow A. The wall 11 is provided with external ribs 16 on which are mounted, for example, tubes 17 in which circulates liquid nitrogen. Some of the tubes 17 are provided with nozzles or holes for diffusing nitrogen jets 18 on the external face 19 of the wall 11 in order to refrigerate it. A thermally insulating outer envelope 20 surrounds all of the tubes 17 and defines a closed enclosure 21 between itself and the wall II. This envelope is fixed to the ribs 16 by means of spacers 22, so that it rotates with the rest of the drum. At one end of the drum, the tubes 17 are connected to a manifold supplied with liquid nitrogen from a pressure tank 23, through a flow regulator 24, a pipe 25 and a rotary joint 26. The machine is provided with an automatic control arranged in particular to maintain the content of the treatment chamber 10 at a given temperature, by adjusting the flow rate of liquid nitrogen by means of the regulator 24.
Les pièces moulées 12, en matière synthétique ou en métal injecté, sont traitées de préférence à une température de l'ordre de - 70 à - 80 C, où elles sont rigides même si elles sont faites de matières telles que des élastomères. Contrairement au traitement par brassage à sec, destiné à briser des parties saillantes ou rétrécies des pièces, le brassage dans un liquide, effectué dans le cas présent, a pour but d' ébavurer les pièces 12 par friction entre elles et les éléments abrasifs 13, notamment- pour faire disparaître les traces des joints de moule et des orifices d'injection. Les pièces 12 sont en suspension dans le liquide 14 et ne subissent donc pas de chocs, mais seulement une usure régulière des bavures. Il importe que le liquide antigel 14 conserve une grande fluidité à la basse température du traitement, mais également qu'il ne soit pas volatil à la température ambiante. Par ailleurs, il est souhaitable que ce liquide n' attaque pas les pièces ou les parois de la chambre, et ne soit pas polluant. Dans la présente invention, le liquide antigel 14 préféré est une huile de silicone commercialisée sous la dénomination "Baysilone M3" par Bayer AG,
Leverkusen. Ce liquide, formé de polydiméthylsiloxane, présente notamment une faible viscosité et une faible variation de la viscosité avec la température, un point de fusion inférieur à -100 C, une faible pression de vapeur et un point éclair supérieur à 62OC. The molded parts 12, made of synthetic material or of injected metal, are preferably treated at a temperature of the order of - 70 to - 80 C, where they are rigid even if they are made of materials such as elastomers. Contrary to the treatment by dry mixing, intended to break protruding or narrowed parts of the parts, the mixing in a liquid, carried out in the present case, aims to deburr the parts 12 by friction between them and the abrasive elements 13, in particular- to remove traces of mold seals and injection holes. The parts 12 are suspended in the liquid 14 and therefore do not undergo impacts, but only regular wear of the burrs. It is important that the antifreeze liquid 14 retains a great fluidity at the low temperature of the treatment, but also that it is not volatile at room temperature. Furthermore, it is desirable that this liquid does not attack the rooms or the walls of the chamber, and is not polluting. In the present invention, the preferred antifreeze liquid 14 is a silicone oil sold under the name "Baysilone M3" by Bayer AG,
Leverkusen. This liquid, formed from polydimethylsiloxane, has in particular a low viscosity and a small variation in viscosity with temperature, a melting point below -100 C, a low vapor pressure and a flash point above 62OC.
La fig. 1 montre que la chambre de traitement 10 est raccordée à une unité 27 de traitement du liquide 14, par un circuit fermé comprenant une conduite de sortie 28 et une conduite d'entrée 29 qui passent toutes deux à travers le joint tournant 26, ainsi qu'une pompe et des filtres dans l'unité 27. Grâce à ce circuit, le liquide 14 peut circuler d'une manière continue pendant le traitement, en emportant notamment des produits d' abrasion qui sont filtrés dans l'unité 27, laquelle renvoie du liquide épuré en direction de la chambre de traitement. Ce liquide peut également être réfrigéré dans l'unité 27 avant d'être recyclé. Par ailleurs, l'unité 27 peut être utilisée pour évacuer tout le liquide de la chambre 10 avant de décharger les pièces traitées, puis pour réintroduire dans cette chambre le liquide réfrigéré, après chargement d'un nouveau lot de pièces.Fig. 1 shows that the processing chamber 10 is connected to a unit 27 for processing the liquid 14, by a closed circuit comprising an outlet pipe 28 and an inlet pipe 29 which both pass through the rotary joint 26, as well as 'a pump and filters in the unit 27. Thanks to this circuit, the liquid 14 can circulate continuously during the treatment, in particular carrying abrasion products which are filtered in the unit 27, which returns purified liquid towards the treatment chamber. This liquid can also be refrigerated in the unit 27 before being recycled. Furthermore, the unit 27 can be used to evacuate all the liquid from the chamber 10 before discharging the treated parts, then to reintroduce the refrigerated liquid into this chamber, after loading a new batch of parts.
La figure 3 illustre une machine d' ébavurage dont les principaux éléments portent les mêmes numéros de référence que dans la figure 1.FIG. 3 illustrates a deburring machine, the main elements of which have the same reference numbers as in FIG. 1.
Cependant cette machine met en oeuvre une autre forme du procédé selon l'invention, grâce à un dispositif réfrigérant comportant un circuit fermé de fluide frigorigène qui passe directement dans la chambre de traitement 10. Un groupe frigorifique 31 comporte une pompe qui injecte ce fluide sous forme liquide dans le liquide antigel 14 suivant les flèches B et C, à travers une conduite 32, un joint tournant 33 et des conduits de distribution 34 logés dans la paroi périphérique isolante 35 de la chambre 10. Les conduits 34 alimentent des buses d'injection 36 débouchant dans la chambre 10. Le fluide frigorigène mélangé au liquide 14 se vaporise en le réfrigérant et est recueilli à l'état gazeux, dans une partie supérieure de la chambre 10, par une pipe stationnaire 37 raccordée à une conduite 38 qui le ramène au groupe frigorifique 31, suivant les flèches D et E. Le fluide est alors recondensé par compression de la manière usuelle dans le groupe frigorifique 31.However, this machine implements another form of the method according to the invention, thanks to a refrigerating device comprising a closed circuit of refrigerant which passes directly into the treatment chamber 10. A refrigeration unit 31 includes a pump which injects this fluid under liquid form in the antifreeze liquid 14 according to arrows B and C, through a pipe 32, a rotary joint 33 and distribution pipes 34 housed in the insulating peripheral wall 35 of the chamber 10. The pipes 34 feed the nozzles injection 36 opening into the chamber 10. The refrigerant mixed with the liquid 14 vaporizes in the refrigerant and is collected in the gaseous state, in an upper part of the chamber 10, by a stationary pipe 37 connected to a pipe 38 which brings back to the refrigeration unit 31, according to the arrows D and E. The fluid is then recondensed by compression in the usual manner in the refrigeration unit 3 1.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. The present invention is not limited to the embodiments described above, but it extends to any modification or variant obvious to a person skilled in the art.
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