FR2947192A1 - Procede de fabrication et de controle d'un injecteur de brumisation - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication par un centre d'usinage et en fonction d'un cahier des charges, d'un injecteur à fractionnement, notamment pour dispositif de brumisation, du type comportant au moins une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente, d'une veine cylindrique, et d'une veine axiale divergente, l'axe de la veine cylindrique étant décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal des veines convergente et divergente. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - régler le centre d'usinage en fonction des cotes définies dans le cahier des charges, - vérifier, en fonction du cahier des charges, les valeurs dimensionnelles d'injecteurs ainsi produits, - modifier les réglages du centre d'usinage si ces valeurs ne sont pas acceptables, - lorsque ces valeurs sont acceptables, procéder à des essais fonctionnels de l'injecteur, - vérifier les valeurs des paramètres de fonctionnement, - lorsque l'un des paramètres de fonctionnement n'est pas acceptable, modifier au moins un réglage du centre d'usinage jusqu'à ce que ce paramètre soit conforme au cahier des charges. (Figure 1)

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication et de qualification d'un injecteur à fractionnement, notamment destiné à équiper des dispositifs d'injection du type de ceux utilisés sur les appareils de décontamination par brumisation d'un produit de désinfection sur des surfaces à traiter, et notamment sur les parois d'un local. On sait que les agents bactériens qui sont la cause de la contamination et qui sont en suspension dans l'air d'un local ont tendance à se sédimenter sur les différentes surfaces et objets contenus dans celui-ci. On sait par ailleurs, qu'à l'inverse, les agents bactériens qui se développent sur les objets et sur les parois d'un local, (par exemple des salles d'opération, des salles blanches ou de soins divers etc...) ont tendance à entrer en suspension dans l'atmosphère. Ces locaux se trouvent ainsi dans une situation d'échange permanent entre les parois et objets d'une part et l'atmosphère d'autre part. On a proposé d'assurer la décontamination globale, c'est-à-dire à la fois de l'atmosphère et des parois et objets divers d'un local, en pulvérisant dans le volume de celui-ci un produit désinfectant. On a constaté que ce type de traitement par projection présentait plusieurs inconvénients. De première part, la taille des gouttes formées est relativement élevée (de l'ordre de 80 à 200 m pour un débit d'air de 3 à 5 ml d'air par minute), si bien que ces gouttes viennent se déposer par simple effet de gravité sur les surfaces proches de leur lieu de pulvérisation, ce qui, bien entendu, n'est pas satisfaisant dans la mesure où les surfaces éloignées de l'injecteur de pulvérisation se trouvent exemptes de traitement. De seconde part, en raison de la grosseur des gouttes, celles-ci ont tendance à se regrouper et à former en surface des parois et objets du local un film humide, voire même des flaques de liquide. On a proposé dans le brevet FR 2 859 650 au nom de la demanderesse, d'améliorer le fractionnement des gouttes pulvérisées en faisant appel à un dispositif d'injection permettant d'obtenir de fines gouttelettes dont les dimensions sont de l'ordre de 2 m à 20 m et qui présentent ainsi la propriété de se trouver en suspension dans l'ensemble du volume du local et de se déposer sur les parois et les objets contenus dans celui-ci sans s'agglomérer entre-elles si bien qu'elles forment un film continu ; le brouillard ainsi généré étant dénommé brouillard sec . Le fractionnement amélioré nécessaire à l'obtention d'un tel brouillard sec peut suivant ce brevet être avantageusement obtenu au moyen d'un résonateur ultrasonore qui est disposé en aval de la sortie de l'injecteur, de façon que le flux en sortie de celui-ci se trouve soumis à une fragmentation formant une sorte de diffraction des gouttes, ayant pour effet de les rendre encore plus petites ce qui permet d'augmenter encore l'homogénéité de leur distribution. Un tel dispositif d'injection, s'il permet de distribuer de façon régulière dans tout le volume d'un local de fines gouttelettes du produit de traitement, présente cependant certains inconvénients. Tout d'abord, le résonateur ultrasonore disposé en aval de la sortie de l'injecteur doit bien entendu être maintenu en position par un support lié au dispositif de pulvérisation. Or, il a été constaté que ce support avait pour effet de provoquer une diffusion non contrôlée du jet de pulvérisation en sortie qui nuisait à la bonne régularité de celle-ci. Afin de minimiser cet inconvénient on a fait en sorte que le support soit le plus fin possible, mais ceci le rend particulièrement vulnérable aux chocs et autres sollicitations auxquels il est soumis en cours d'utilisation, d'autant que sa position en tête de l'appareil accroît encore cette vulnérabilité.

C'est pourquoi la demanderesse a proposé dans la demande FR 09.00134 un autre moyen permettant de créer un fractionnement du jet de pulvérisation permettant de générer un brouillard sec et de le distribuer de façon homogène et régulière dans tout le volume d'un local sans qu'il soit nécessaire de faire appel à un résonateur ultrasonore. Suivant cette invention l'injecteur à fractionnement, comporte une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente destinée à recevoir un flux de gaz sous pression, une veine cylindrique, et une veine axiale divergente, ledit injecteur comportant par ailleurs au moins une veine secondaire, sensiblement transversale, destinée à admettre un flux de liquide de traitement, et qui débouche en aval de la veine convergente, cet injecteur étant caractérisé en ce que l'axe de la veine cylindrique est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal des veines convergente et divergente. On comprend que la qualité de la pulvérisation réalisée au moyen d'un tel injecteur est intimement liée à la qualité de réalisation des veines d'écoulement. Or il s'agit en l'espèce d'effectuer un usinage de conduits de très petites dimensions et, qui plus est, de conduits dont l'un est incliné par rapport à l'axe longitudinal de l'injecteur.

Sur un plan général on sait que dans le domaine de l'usinage, une pièce est réalisée à partir de cotes auxquelles sont appliquées des tolérances de fabrication définies dans un cahier des charges. Lors du procédé d'usinage la machine de production est réglée de façon que les cotes des pièces produites soient comprises dans les intervalles de tolérance définies dans ce cahier des charges. Le procédé de fabrication se termine habituellement par une étape de contrôle au cours de laquelle on détermine si tel est bien le cas. Cependant, lorsqu'un tel procédé de fabrication est mis en oeuvre sur des produits de petites dimensions tels que l'injecteur concerné par la présente invention, la phase de contrôle impose de faire appel à des moyens de mesure sophistiqués à la pointe de la technologie tels que notamment l'analyse tridimensionnelle par micro-tomographie. Une telle situation présente de notables inconvénients. Outre le fait que les moyens de métrologie utilisés sont très coûteux, ils sont de plus particulièrement long à mettre en oeuvre, certains procédés d'analyse de pièces pouvant nécessiter plus d'une journée de travail. Dans ces conditions les moyens de production se trouvent arrêtés pendant cette période de temps, dans l'attente de savoir si les réglages adoptés par les moyens d'usinage sont ou non acceptables. Cette période de temps de qualification du réglage se renouvelant bien entendu à chacune des modifications du réglage effectué, on comprend que les coûts d'immobilisation de l'outil de production deviennent rapidement prohibitifs. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé permettant de fabriquer de façon rapide et efficace un tel injecteur. La présente invention a ainsi pour objet un procédé de fabrication par un centre d'usinage et en fonction d'un cahier des charges, d'un injecteur à fractionnement, notamment pour dispositif de brumisation, du type comportant au moins une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente, d'une veine cylindrique, et d'une veine axiale divergente, l'axe de la veine cylindrique étant décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal des veines convergente et divergente, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - régler le centre d'usinage en fonction des cotes définies dans le cahier des charges, - vérifier, en fonction du cahier des charges, les valeurs dimensionnelles d'injecteurs ainsi produits, - modifier les réglages du centre d'usinage si ces valeurs ne sont pas acceptables, - lorsque ces valeurs sont acceptables, procéder à des essais fonctionnels de l'injecteur, - vérifier les valeurs des paramètres de fonctionnement, - lorsque l'un des paramètres de fonctionnement n'est pas acceptable, modifier au moins un réglage du centre d'usinage jusqu'à ce que ce paramètre soit conforme au cahier des charges. Préférentiellement le procédé de fabrication suivant l'invention comportera une étape de contrôle consistant à : - introduire dans ladite veine cylindrique une broche calibrée au diamètre de celle-ci, - positionner la broche longitudinalement dans la veine cylindrique de façon qu'au moins une extrémité de celle-ci dépasse de l'injecteur, - contrôler la bonne réalisation de la veine cylindrique à partir de la dite extrémité. Dans une variante intéressante de l'invention on utilisera une broche dont la longueur sera supérieure à celle de l'injecteur. Une telle disposition permettra de positionner cette broche dans la veine cylindrique de l'injecteur de façon que ses deux extrémités dépassent de celui-ci, ce qui permettra d'améliorer la précision des contrôles dans la mesure où ces derniers pourront alors s'effectuer aux deux extrémités de ladite broche.

Par ailleurs on pourra contrôler le diamètre de la veine cylindrique en utilisant une broche dont le diamètre du corps apte à s'ajuster dans la veine cylindrique représentera la tolérance d'ajustement inférieure et l'une des extrémités représentera la tolérance d'ajustement supérieure. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est un logigramme illustrant les différentes étapes du procédé de fabrication suivant l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale et transversale d'un injecteur suivant l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale et transversale de l'injecteur représenté sur la figure 1 une broche de contrôle étant en place dans l'alésage formant la veine cylindrique, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe longitudinale et transversale représentant deux variantes de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. On a représenté sur la figure 2 un injecteur à fractionnement 1 suivant l'invention, qui est formé d'un corps cylindrique d'axe longitudinal xx'. L'injecteur 1 est traversé de part en part par une veine d'écoulement longitudinale de type venturi, comportant trois parties, à savoir un convergent 3, suivi d'une partie cylindrique 5 qui se prolonge par un divergent 7 débouchant sur l'extérieur.

Dans le présent mode de mise en œuvre de l'invention la conicité du convergent 3 est de l'ordre de 46° et son orifice d'entrée a un diamètre de 4,78 mm. La partie cylindrique 5 prolongeant le convergent 3 a un diamètre de 1,3 mm et le divergent 7 prolongeant celui-ci a une conicité de 15° et un orifice de sortie de 2,27mm. Par ailleurs le convergent 3 et le divergent 7 ont leurs axes respectifs qui se confondent avec l'axe longitudinal xx' de l'injecteur 1. La partie cylindrique 5 quant à elle a son axe zz' qui est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal xx' c'est-à-dire qu'il forme avec celui- ci un angle a dont la valeur, dans le présent mode de mise en oeuvre de l'invention, est préférentiellement de l'ordre de 4° mais qui peut être compris, en fonction des utilisations, entre 2° et 8°. Le point 0 à partir duquel s'effectue la rotation relative de l'axe zz' de la partie cylindrique 5 par rapport à l'axe longitudinal xx' se situe sensiblement au milieu de la partie cylindrique 5 et, dans le mode de mise en oeuvre représenté, à une distance de 4,95 mm de la face amont lb de l'injecteur 1. Le corps de l'injecteur 1 est traversé par des canaux transversaux 9, au nombre de quatre dans le présent mode de mise en oeuvre, mais on pourrait également faire appel à un canal unique ou, au contraire, à un plus grand nombre de canaux. Ces canaux 9, qui débouchent dans la veine principale en aval de la partie cylindrique 5, sont en communication avec des moyens d'alimentation et de contrôle de débit du liquide que l'on souhaite distribuer.

En raison des faibles dimensions et de la disposition inclinée de la veine 5 les mesures de l'orientation de son axe zz' sont difficiles à réaliser. On a représenté sur la figure 1 un logigramme illustrant les différentes étapes du procédé de fabrication suivant l'invention.

Dans une première étape de celui-ci on procède à un premier réglage du centre d'usinage de façon classique, en fonction des cotes et tolérances définies dans le cahier des charges et on produit des pièces de test à partir de ces réglages.

Dans une seconde étape de ce procédé on réalise un contrôle de ces premières pièces réalisées par des moyens de mesure simples et rapides de type classique. Pour ce faire, on peut par exemple, ainsi que représenté sur la figure 3, introduire dans la veine 5 une broche 8 dont le diamètre est suffisamment proche du diamètre de celle-ci pour qu'elle puisse être montée à coulissement dans ladite veine 5. Puis on dispose la broche 8 de façon qu'elle dépasse par au moins l'une de ses extrémités de l'insert 1. Cette partie, à droite sur la figure 3 dans le présent exemple, se trouve ainsi accessible, et son positionnement relatif par rapport à l'insert et notamment par rapport à l'axe longitudinal xx' de celui-ci, peut être facilement déterminé par des appareils de mesure appropriés, tels que comparateur, palmer, pied à coulisse, projecteur de profil etc ... Dans le cas d'une utilisation d'un projecteur de profil on peut ainsi par exemple prendre comme référence la périphérie S de l'injecteur 1 et la partie correspondante T de la broche 8 et contrôler ainsi la valeur de l'angle a ainsi que représenté sur la figure 3. On peut également prendre comme surface de référence la surface s de la section droite de l'insert et la surface t de la section droite de la broche 8.

La précision de cette mesure peut encore être améliorée en effectuant celle-ci aux deux extrémités de la broche 8. A cet effet on fera appel à une broche dont la longueur sera plus importante que celle de l'insert de façon que, ainsi que représenté sur la figure 4, elle puisse dépasser de celle-ci à ses deux extrémités. Le contrôle réalisé au cours de cette étape peut également porter sur le diamètre de la veine cylindrique 5. A cet effet, ainsi que représenté sur la figure 5, le corps de celle-ci sera avantageusement divisé en deux parties de 5 10 15 20 25 30 diamètres légèrement différents, à savoir une partie 8a et une partie 8b de plus faible longueur; la différence de diamètre représentant la tolérance d'ajustement ôe admissible. La partie 8a de plus grande longueur aura un diamètre représentant la valeur du diamètre maximal d - la valeur de la tolérance ôe soit : d-5e et le diamètre de la partie 8b sera égal à la valeur maximale d. Ainsi la partie 8a correspondra à la tolérance d'ajustement inférieure et la partie 8b correspondra à la tolérance d'ajustement supérieure. Dans ces conditions lorsqu'une veine 5 à sera conforme aux tolérances de fabrication la partie 8a sera apte à entrer dans la veine 5 partie 8b ne sera pas apte à entrer dans celle- ci. d'une troisième étape, et en fonction du mesures effectuées, on modifiera s'il y a lieu du centre d'usinage jusqu'à ce que les cotes mesurées de façon classique se révèlent satisfaisantes compte tenu des tolérances de fabrication imposées par le cahier des charges. On lance ensuite une quatrième étape du procédé, à savoir une étape dite de contrôle fonctionnel. C'est-à-dire que l'on dispose l'injecteur 1 à tester dans un assemblage spécifique permettant de le faire fonctionner dans des conditions réelles d'utilisation. Ainsi de l'air sous pression est amené en entrée du convergent 3 dans lequel, de façon connue, il subit une augmentation de sa vitesse et une diminution de sa pression par effet venturi, de sorte qu'en sortie de la partie cylindrique 5 le liquide à distribuer est aspiré par les canaux transversaux 9 pour être projeté dans le local, mélangé à l'air propulseur. On contrôle alors la qualité réelle de la vaporisation c'est-à-dire notamment le débit et la vitesse de l'air en sortie, la granulométrie du liquide pulvérisé, l'absence du contrôler souhaitées et l'autre Au cours résultat des les réglages de la pièce dépôt de grosses gouttelettes et l'aspect du jet de pulvérisation c'est-à-dire la continuité de celui-ci, son orientation et sa dispersion. En fonction de la qualité des résultats obtenus on intervient alors éventuellement lors d'une cinquième étape, sur les différents paramètres physiques en mesure de corriger ces défauts puis, une fois que ces derniers se situent entre des valeurs limites de tolérance prévues au cahier des charges, on est alors en mesure de passer à la production de série.15

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication par un centre d'usinage et en fonction d'un cahier des charges, d'un injecteur à fractionnement, notamment pour dispositif de brumisation, du type comportant au moins une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente (3), d'une veine cylindrique (5), et d'une veine axiale divergente (7), l'axe (zz') de la veine cylindrique (5) étant décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal (xx') des veines convergente (3) et divergente (5), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - régler le centre d'usinage en fonction des cotes définies dans le cahier des charges, - vérifier, en fonction du cahier des charges, les valeurs dimensionnelles d'injecteurs ainsi produits, - modifier les réglages du centre d'usinage si ces valeurs ne sont pas acceptables, - lorsque ces valeurs sont acceptables, procéder à des essais fonctionnels de l'injecteur, - vérifier les valeurs des paramètres de fonctionnement, - lorsque l'un des paramètres de fonctionnement n'est pas acceptable, modifier au moins un réglage du centre d'usinage jusqu'à ce que ce paramètre soit conforme au cahier des charges.

   2.- Procédé de fabrication d'un injecteur à fractionnement suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de contrôle consistant à : - introduire dans ladite veine cylindrique (5) une broche (8) calibrée au diamètre de celle-ci,- positionner la broche (8) longitudinalement dans la veine cylindrique (5) de façon qu'au moins une extrémité de celle-ci dépasse de l'injecteur, - contrôler la bonne réalisation de la veine cylindrique à partir du contrôle de la dite extrémité.

   3.- Procédé de fabrication d'un injecteur à fractionnement suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'on utilise une broche (8) dont la longueur est supérieure à celle de l'injecteur.

   4.- Procédé de fabrication d'un injecteur à fractionnement suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'on positionne la broche (8) dans la veine cylindrique (5) de l'injecteur de façon que ses deux extrémités dépassent de celui-ci.

   5.- Procédé de fabrication d'un injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on utilise une broche (8) dont le diamètre du corps apte à s'ajuster dans la veine cylindrique représente la tolérance d'ajustement inférieure et l'une des extrémités représente la tolérance d'ajustement supérieure. 30