EP0219403B1 - Dispositif de traitement de la surface d'un objet avec des particules solides - Google Patents

Dispositif de traitement de la surface d'un objet avec des particules solides Download PDF

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EP0219403B1
EP0219403B1 EP86402095A EP86402095A EP0219403B1 EP 0219403 B1 EP0219403 B1 EP 0219403B1 EP 86402095 A EP86402095 A EP 86402095A EP 86402095 A EP86402095 A EP 86402095A EP 0219403 B1 EP0219403 B1 EP 0219403B1
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displacing
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EP86402095A
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German (de)
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EP0219403A1 (fr
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Jean Pierre Michel Boquet
Daniel Jacques Auguste Ermisse
Gabriel Jules Leon Cattin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CATTIN'AIR SA
Bertin Technologies SAS
Original Assignee
CATTIN'AIR SA
Bertin et Cie SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/02—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving rotary barrels
    • B24B31/0224—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving rotary barrels the workpieces being fitted on a support

Definitions

  • the present invention relates to a device for treating the surface of an object with solid particles.
  • the treatment of the surface of an object with more or less abrasive solid particles has been known for a long time, either for pickling or for improving the surface condition, for example obtaining a matt or shiny appearance. .
  • FR-A-1 057 952 describes a device comprising containers with a vertical axis, into which the objects carried are lowered by a vertical sliding rod placed above them.
  • JP-A-5 882 669 describes an apparatus of the same kind, but where the tank has an axis inclined by 30 to 45% on the vertical, its upper end being open and provided with a flange for retaining the particles, and where l he object is maintained, thanks to a vertical sliding rod, in the lowest part of the volume of the container.
  • Such devices cannot be transposed for the treatment of fragile objects, such as furniture or parts of furniture, because problems arise during the penetration of the object into the mass of solid particles; unless you proceed very slowly, it takes considerable force to push the object in, even if the container is rotating, and the object may be damaged.
  • the current technique consists in pouring the particles out of the container during the time of the introduction of the object, then in gradually re-introducing these particles into the container, preferably during the rotation of the latter. These operations are slow and costly.
  • the object of the present invention is to provide a device of the type indicated above in which the operations for introducing and extracting the object to be treated are simple and rapid, the device however being as compact as possible.
  • a tank 1, of cylindrical shape, is carried by a frame 2, so as to be able to rotate around its axis, the latter being inclined at approximately 30 ° relative to the horizontal.
  • the chassis carries two series of rollers 3, 3a parallel to the axis of the tank, and arranged on either side of the vertical plane of symmetry thereof. These rollers support the tank, while other rollers 4, of axis perpendicular to that of the tank, and arranged below the latter, prevent it from descending along the chassis under the effect of its weight.
  • a motor 5 rotates some of the rollers 3, 3a and therefore also rotates the tank itself, around its axis.
  • the bottom of the tank is crossed axially by a tubular guide 6, which serves as a guide for a cylindrical column 7 which is part of the seat support and which can slide inside the guide 6.
  • the column 7 advances beyond the guide 6 and carries a device for holding a seat 8.
  • This device comprises a fixed annular plate 9, integral with the column 7, and a movable assembly 10 driven by cylinder and capable of clamping the cross members of the seat between itself and the plate 9.
  • connection between the jack 11 and the chassis 2 is ensured by an articulation of the conventional type.
  • the other end of the jack is also connected by a conventional type articulation to a carriage 16 mounted on slides fixed to the chassis 2, supporting an eccentric device connected to the column 7, better visible in FIGS. 3 and 4.
  • This device comprises a yoke 12 integral with the carriage 16 and a link 17 articulated on the column 7.
  • An axis 14 crosses both the yoke 12 and the link 17. It is rotated by a motor 15, by means of a coupling 13. This shaft has at the link 17 an eccentric part so that when the engine is running, it gives an oscillating movement to the column 7 via the link 17, at a frequency which depends on the speed of rotation of the engine. The oscillations in the direction of the axis of column 7 are transmitted to object 8.
  • the vibration movement can be generated directly by the jack 11 by imparting periodic pulses to the control fluid thereof.
  • the tank At its opposite end, that is to say at its upper end, the tank is only partially closed, it has a central circular opening 18, of sufficient size to allow the passage of one of the pieces of furniture desired. treat.
  • This central opening is surrounded by a collar 19, intended to retain the glass balls 20 which are contained in the tank and which are intended for the desired treatment.
  • a suction hood 21 serves to collect the dust escaping through the opening 18. This hood is fixed, that is to say that it is not driven in rotation by the tank 1.
  • Figure 1 shows the loading position: in this position, the cylinder 11 is in the extended position, the column 7 is advanced along the axis of the tank so that the device for fixing a piece of furniture 8 located near the opening 18.
  • the device for fixing a piece of furniture 8 located near the opening 18. it is easy for an operator to set up a piece of furniture between the plate 9 and the movable assembly 10, which is then moved back to allow the furniture to be put in place. During this operation, the tank is stopped.
  • Figure 2 shows the installation in working situation, the cylinder 11 is then in the retracted position, and the seat then occupies substantially the center of the tank. It is noted that, in the loading position, the mass of balls 20 is always in place therein. The passage from the loading position to the working position is however done without difficulty provided that the furniture is gradually moved towards the interior of the tank using the jack 11, while the tank, and consequently the balls 20 , are in motion. The latter are driven by the rotating tank, they fall in rain therein, in particular on the object to be treated. The surface treatment work therefore begins even before the end of the movement to the working position. In Figure 2, there is shown by a horizontal line the upper level of the mass of balls 20. It should be noted that, during work, there is no stable position of the free surface of the mass of balls , these acting on all parts of the furniture contrary to what one might think by observing Figure 2.
  • the inclination of the axis of the tank is not critical, however if this inclination is too small, it will be necessary to give the tank a greater length to prevent the balls from escaping by passing over the flange 19 If, on the contrary, the axis of the tank is given a too strong inclination, the parts of the piece of furniture which will be located near the bottom risk of having a milking too energetic compared to the parts of the furniture on the opposite side. Tests have shown that an inclination of around 30 °, for furniture such as chairs, armchairs, stools or parts of sofas is suitable. With regard to the vibration in the direction parallel to the axis, it has been found that a frequency of the order of 15 Hz with an amplitude of approximately 5 mm is suitable.
  • the tank turns on itself with a rotation speed of the order of 15 revolutions / minute with reversal of the direction of rotation after an interval of one to two and a half minutes. It has been observed that this speed, which ensures that the balls fall well in the rain on the object to be treated, is the most suitable for the size of the tank and the nature of the particles.
  • the adaptation of the conditions to each case is within the reach of the skilled person.
  • a too low speed displaces the grains insufficiently while a too high speed the plates against the walls by the effect of centrifugal force. It has been found that the device according to the invention provides good quality results, that it is easy to charge with a minimum loss of time, and a minimum of fatigue.

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Description

  • La présente invention est relative à un dispositif de traitement de la surface d'un objet avec des particules solides.
  • Le traitement de la surface d'un objet avec des particules solides plus ou moins abrasives est connu depuis longtemps, soit pour le décapage soit pour l'amélioration de l'état de surface, par exemple l'obtention d'un aspect mat ou brillant.
  • Lorsque l'objet à traiter est métallique, on utilise habituellement la méthode dite "du tonneau" selon laquelle l'objet est placé libre dans une masse de particules contenue dans un récipient et on met ce récipient en mouvement, par exemple par rotation autour d'un axe horizontal ou incliné qui le traverse, de façon à brasser ensemble l'objet et les particules.
  • Cette technique n'est pas utilisable si l'objet à traiter est de densité apparente nettement plus faible que la masse de particules, car il tend alors à se placer au-dessus de cette masse.
  • Il est connu, dans ce cas, d'immobiliser l'objet par rapport au récipient de façon que les particules solides puissent venir le toucher successivement lors de la rotation du récipient. FR-A-1 057 952 décrit un dispositif comprenant des récipients à axe vertical, dans lesquels on fait descendre les objets portés par une tige coulissante verticale placée au-dessus d'eux. JP-A-5 882 669 décrit un appareillage du même genre, mais où la cuve a un axe incliné de 30 à 45 % sur la verticale, son extrémité supérieure étant ouverte et pourvue d'une collerette pour retenir les particules, et où l'objet est maintenu, grâce à une tige coulissante verticale, dans la partie la plus basse du volume du récipient.
  • De tels dispositifs ne peuvent pas être transposés pour le traitement d'objets fragiles, tels que des meubles ou parties de meubles, car des problèmes se posent lors de la pénétration de l'objet dans la masse des particules solides; à moins de procéder avec une grande lenteur, il faut une force considérable pour enfoncer l'objet, même si le récipient est en rotation, et l'objet risque d'être endommagé.
  • La technique courante consiste à déverser les particules hors du récipient pendant le temps de l'introduction de l'objet, puis à ré-introduire progressivement ces particules dans le récipient, de préférence pendant la rotation de celui-ci. Ces opérations sont lentes et coûteuses.
  • Pour en donner une idée, on peut préciser que, pour le traitement d'une carcasse de chaise ou fauteuil, on emploie couramment une masse de billes de verre de l'ordre de 1500 kg.
  • Dans la demande DE-A-2 520 399, on a proposé d'utiliser un récipient capable de passer d'une position verticale, où l'objet est au-dessus de la masse de particules, à une position horizontale, où l'objet est partiellement immergé dans la masse. Ce système est encombrant, et l'opération de basculement doit être lente pour ne pas endommager l'objet.
  • Dans la demande de brevet EP-A-0 084 483, on a proposé une simplification des opérations de vidage et remplissage du récipient grâce à un récipient auxiliaire, concentrique au récipient principal et solidaire de lui, le récipient auxiliaire communique avec le récipient principal et permet la mise en réserve des particules lors de la mise en place de l'objet à traiter et son enlèvement. Le dispositif présente l'inconvénient d'être encombrant.
  • La présente invention a pour but de fournir un dispositif du type indiqué plus haut dans lequel les opérations d'introduction et d'extraction de l'objet à traiter sont simples et rapides, le dispositif étant cependant d'encombrement aussi réduit que possible.
  • Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit un dispositif de traitement de la surface d'un objet par contacts avec des particules solides, comprenant:
    • - une cuve ayant un axe de symétrie oblique par rapport à l'horizontale autour duquel elle peut tourner, cette cuve étant capable de contenir une quantité de particules solides remplissant ladite cuve sur plus de la moitié de son volume et présentant, à son extrémité axiale supérieure, une ouverture de taille suffisante pour permettre le passage d'un objet à traiter, entourée d'une collerette destinée à retenir les particules,
    • - un support capable de maintenir l'objet à traiter dans une position de travail sensiblement fixe à l'intérieur de la cuve,
    • - des moyens pour entraîner la cuve en rotation sur son axe,
      caractérisé en ce que:
    • - des moyens pour déplacer l'objet entre ladite position de travail et une position de chargement et déchargement, où l'objet est à l'extérieur de la masse de particules, permettent de déplacer l'objet depuis la position de chargement et déchargement jusqu'à la position de travail pendant la rotation de la cuve sur son axe et à cet effet comprennent une colonne ayant le même axe que la cuve, traversant le fond de la cuve et capable de coulisser axialement à travers le fond de la cuve, cette colonne portant respectivement, de part et d'autre du fond de la cuve, des moyens de serrage de l'objet, et les moyens pour déplacer l'objet,
    • - les moyens pour entraîner la cuve en rotation sont conçus pour faire tourner celle-ci à une vitesse telle que des particules solides entraînées par les parois de la cuve tombent en pluie sur l'objet en position de travail, comme pendant son déplacement par lesdits moyens de déplacement.
  • Ainsi, grâce au fait que l'objet est introduit obliquement dans la masse des particules et que celle-ci est dépourvue de compacité puisqu'elle tombe en pluie, l'introduction peut se faire rapidement et sans risque. En outre, on remédie ainsi à un autre inconvénient de l'art antérieur, où l'objet à traiter est fixé à un support suspendu au-dessus de la cuve, ce qui gêne les opérations de fixation et l'enlèvement de l'objet et complique la mécanisation éventuelle de ces opérations.
  • L'invention va être exposée plus en détail à l'aide d'un exemple pratique illustré à l'aide des figures. Parmi celles-ci:
    • - La figure 1 est une vue en élévation et coupe partielle du dispositif en situation de chargement.
    • - La figure 2 est une vue en coupe du même dispositif en situation de travail.
    • - La figure 3 est une vue agrandie d'une partie des figures 1 et 2.
    • - La figure 4 est une vue selon la flèche IV de la figure 3.

    L'appareil décrit aux figures est destiné au ponçage et à l'égrenage de sièges en bois, tels que des chaises, fauteuils, tabourets ou éléments de canapés.
  • Une cuve 1, de forme cylindrique, est portée par un châssis 2, de façon à pouvoir tourner autour de son axe, celui-ci étant incliné à environ 30° par rapport à l'horizontale. Pour cela, le châssis porte deux séries de rouleaux 3, 3a parallèles à l'axe de la cuve, et disposés de part et d'autre du plan de symétrie vertical de celle-ci. Ces rouleaux supportent la cuve, pendant que d'autres rouleaux 4, d'axe perpendiculaire à celui de la cuve, et disposés au-dessous de celle-ci, empêchent de descendre le long du châssis sous l'effet de son poids. Un moteur 5 entraîne en rotation certains des rouleaux 3, 3a et par conséquent entraîne également en rotation la cuve elle-même, autour de son axe.
  • Le fond de la cuve est traversé axialement par un guide tubulaire 6, qui sert de guide à une colonne cylindrique 7 qui fait partie du support de siège et qui peut coulisser à l'intérieur du guide 6.
  • A son extrémité supérieure, la colonne 7 avance au-delà du guide 6 et porte un dispositif de maintien d'un siège 8. Ce dispositif comprend un plateau annulaire fixe 9, solidaire de la colonne 7, et un ensemble mobile 10 mû par vérin et susceptible de serrer les traverses du siège entre lui-même et le plateau 9.
  • La liaison entre le vérin 11 et le châssis 2 est assurée par une articulation de type classique. L'autre extrémité du vérin est reliée également par une articulation de type classique à un chariot 16 monté sur glissières fixées sur le châssis 2, supportant un dispositif à excentrique relié à la colonne 7, mieux visible sur les figures 3 et 4.
  • Ce dispositif comprend une chape 12 solidaire du chariot 16 et une biellette 17 articulée sur la colonne 7.
  • Un axe 14 traverse à la fois la chape 12 et la biellette 17. Il est entraîné en rotation par un moteur 15, par l'intermédiaire d'un accouplement 13. Cet arbre présente au niveau de la biellette 17 une partie excentrique si bien que quand le moteur tourne, il imprime un mouvement oscillant à la colonne 7 par l'intermédiaire de la biellette 17, à une fréquence qui dépend de la vitesse de rotation du moteur. Les oscillations dans le sens de l'axe de la colonne 7 sont transmises à l'objet 8.
  • En variante, le mouvement de vibration peut être engendré directement par le vérin 11 en imprimant au fluide de commande de celui-ci des impulsions périodiques.
  • A son extrémité opposée, c'est-à-dire à son extrémité supérieure, la cuve n'est que partiellement fermée, elle présente une ouverture circulaire centrale 18, de taille suffisante pour permettre le passage d'un des meubles qu'on désire traiter. Cette ouverture centrale est entourée par une collerette 19, destinée à retenir les billes de verre 20 qui sont contenues dans la cuve et qui sont destinées au traitement désiré. Une hotte d'aspiration 21 sert à capter les poussières s'échappant par l'ouverture 18. Cette hotte est fixe, c'est-à-dire qu'elle n'est pas entraînée en rotation par la cuve 1.
  • La figure 1 montre la position de chargement: dans cette position, le vérin 11 est en position d'extension, la colonne 7 est avancée le long de l'axe de la cuve si bien que le dispositif de fixation d'un meuble 8 se trouve à proximité de l'ouverture 18. Dans cette situation, il est facile à un opérateur de mettre en place un meuble entre le plateau 9 et l'ensemble mobile 10, qui est alors reculé pour permettre la mise en place du meuble. Pendant cette opération, la cuve est arrêtée.
  • La figure 2 montre l'installation en situation de travail, le vérin 11 est alors en position rétractée, et le siège occupe alors sensiblement le centre de la cuve. On note que, dans la position de chargement, la masse de billes 20 est toujours en place dans celle-ci. Le passage de la position de chargement à la position de travail se fait cependant sans difficulté à condition de déplacer progressivement le meuble vers l'intérieur de la cuve à l'aide du vérin 11, pendant que la cuve, et par conséquent les billes 20, sont en mouvement. Ces dernières sont entraînées par la cuve en rotation, elles retombent en pluie dans celle-ci, notamment sur l'objet à traiter. Le travail de traitement de surface commence donc avant même la fin du déplacement vers la position de travail. Sur la figure 2, on a représenté par une ligne horizontale le niveau supérieur de la masse de billes 20. Il convient de noter que, pendant le travail, il n'y a pas de position stable de la surface libre de la masse de billes, celles-ci agissant sur toutes les parties du meuble contrairement à ce qu'on pourrait croire en observant la figure 2.
  • L'inclinaison de l'axe de la cuve n'est pas critique, cependant si cette inclinaison est trop faible, il faudra donner à la cuve une longueur plus grande pour éviter que les billes ne s'échappent en passant par dessus la collerette 19. Si au contraire, on donne à l'axe de la cuve une inclinaison trop forte, les parties du meuble qui seront situées près du fond risquent d'avoir un traitement trop énergique par comparaison aux parties du meuble situées du côté opposé. Les essais ont montré qu'une inclinaison de l'ordre de 30°, pour des meubles tels que les chaises, fauteuils, tabourets ou éléments de canapés est convenable. En ce qui concerne la vibration dans le sens parallèle à l'axe, on a constaté qu'une fréquence de l'ordre de 15 Hz avec une amplitude d'environ 5 mm est convenable. La cuve tourne sur elle-même avec une vitesse de rotation de l'ordre de 15 tours/minute avec inversion du sens de rotation au bout d'un intervalle de une à deux minutes et demie. On a observé que cette vitesse, qui assure que les billes retombent bien en pluie sur l'objet à traiter, est la plus adaptée à la taille de la cuve et à la nature des particules. L'adaptation des conditions à chaque cas est à la portée de l'homme de métier. Une vitesse trop faible déplace les grains de façon insuffisante alors qu'une vitesse trop grande les plaques contre les parois par l'effet de la force centrifuge. On a constaté que le dispositif selon l'invention fournit des résultats de bonne qualité, qu'il est facile à charger avec un minimum de perte de temps, et un minimum de fatigue. On notera également que la simplicité des opérations de mise en place, et notamment le fait qu'il n'y a pas de porte à ouvrir pour introduire le meuble dans la cuve permettent une automatisation facile de ces opérations. Dans ce cas, un bras de robot introduit le meuble sur la cuve et des contacts actionnent les pièces de serrage une fois que le meuble est mis en position.

Claims (6)

1. Dispositif de traitement de la surface d'un objet par contacts avec des particules solides, comprenant:
- une cuve (1) ayant un axe de symétrie oblique par rapport à l'horizontale autour duquel elle peut tourner, cette cuve étant capable de contenir une quantité de particules solides remplissant ladite cuve sur plus de la moitié de son volume et présentant, à son extrémité axiale supérieure, une ouverture (18) de taille suffisante pour permettre le passage d'un objet à traiter, entourée d'une collerette (19) destinée à retenir les particules,
- un support (7, 9, 12) capable de maintenir l'objet (8) à traiter dans une position de travail sensiblement fixe à l'intérieur de la cuve,
- des moyens pour entraîner la cuve en rotation sur son axe,
caractérisé en ce que:
- des moyens (11) pour déplacer entre ladite position de travail et une position de chargement et déchargement, où l'objet est à l'exté. rieur de la masse de particules, permettent de déplacer l'objet depuis la position de chargement et déchargement jusqu'à la position de travail pendant la rotation de la cuve sur son axe et à cet effet comprennent une colonne (7) ayant le même axe que la cuve, traversant le fond de la cuve et capable de coulisser axialement à travers le fond de la cuve, cette colonne portant respectivement, de part et d'autre du fond de la cuve, des moyens (5, 10) de serrage de l'objet, et les moyens (11) pour déplacer l'objet,
- les moyens pour entraîner la cuve en rotation sont conçus pour faire tourner celle-ci une vitesse telle que des particules solides entraînées par les parois de la cuve tombent en pluie sur l'objet en position de travail, comme pendant son déplacement par lesdits moyens de déplacement.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de la cuve est incliné de 30° environ par rapport à l'horizontale.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déplacer l'objet comprennent un vérin (11) disposé le long de l'axe de la cuve et agissant le long de cet axe entre ladite colonne (7) et un point fixe pour déplacer ledit support.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour imprimer à l'objet un mouvement vibratoire.
5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens pour imprimer à l'objet un mouvement vibratoire sont intercalés entre le vérin (11) et la colonne (7).
6. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens pour imprimer à l'objet un mouvement vibratoire sont des moyens pour imprimer au fluide de commande du vérin (11) des impulsions périodiques.
EP86402095A 1985-09-27 1986-09-24 Dispositif de traitement de la surface d'un objet avec des particules solides Expired - Lifetime EP0219403B1 (fr)

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EP0219403A1 EP0219403A1 (fr) 1987-04-22
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EP86402095A Expired - Lifetime EP0219403B1 (fr) 1985-09-27 1986-09-24 Dispositif de traitement de la surface d'un objet avec des particules solides

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EP (1) EP0219403B1 (fr)
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