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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE DEGRAINAGE DES PIECES MECANIQUES, PIECES
DE MACHINES ET ANALOGUES.
La présente invention est relative à un procédé pour le dégraissa- ge de pièces mécaniques telles que outils, pièces de machines, pièces de mo- teurs et analogues et à un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce pro- cédé.
Les procédés de dégraissage actuellement connus se subdivisent en deux classes,, Les uns consistent à immerger., agiter ou même badigeonner les pièces à dégraisser dans un bain dissolvant; ces bains sont assez volumineux et coûteux; certains sont extrêmement inflammables, d-autres sont toxiques pour le personnel qui les emploie; les dissolvants qui ne présenteraient pas ces inconvénients sont tellement coûteux qu'ils ne peuvent être employés dans la pratique.
Dans l'autre catégorie de procédé de dégraissage actuellement con- nus, on plonge les pièces à dégraisser dans des bains chauds contenant des produits ayant une action physique et chimique sur la couche de graisse à en- lever; ces procédés exigent une grande quantité de bain; le chauffage de ces bains est très coûteux et après traitement, les pièces dégraissées doivent su- bir un rinçage destiné à éliminer les produits qui ont adhéré aux pièces.
Les procédés de dégraissage de ces deux catégories présentent de plus le grand inconvénient que., dès qu'un bain a servi une fois,, il est souil- lé de cambouis et n'est plus capable d'assurer un dégraissage parfait,- en ef- fet, la pellicule de bain souillé qui adhère à la pièce quand on la retire du bain abandonne de nouveau le cambouis qu'elle contient sur la pièce dès qu'el- le s'évaporeo
Le procédé conforme à l'invention obvie à tous ces inconvénients.
Il consiste à plonger les pièces à dégraisser, à température ordinaire, dans de la vapeur de dissolvant plus chaude que ces pièces; cette vapeur se conden- se immédiatement sur les pièces qui sont ainsi soumises à un ruissellement de dissolvant chaud qui enlève rapidement toute la couche de graisse; cette ac- tion se continue jusqu'à ce que les pièces se soient réchauffées jusqu'à la température de la vapeur de dissolvant,, ce qui, en pratique,9 est amplement suffisant pour assurer un dégraissage complet.
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Grâce à ce procédé, les pièces sont continuellement lavées avec un dissolvant rigour eusement pur, puisqu'il provient de la vapeur de dissol- vant qui -vient de se condenser sur les pièces; une très petite quantité de dissolvant peut être employée, au lieu des grands bains que nécessitent les anciens procédés actuellement connus;, ce qui permet aussi de réduire les dépenses de chauffage.
La figure 1 représente, en coupe, un dispositif destiné à mettre en oeuvre ce procédé. Les figures 2 et 3 représentent également en coupe, des variantes de ce dispositif, comportant certains perfectionnements.
Dans le dispositif représenté sur la figure 1. une cuve 1 con- tient une faible quantité de dissolvant représentée en 2; le fond de la cuve est chauffé,, par exemple. par des résistances électriques 3 ; éventuellement les résistances chauffantes peuvent être immergées dans la couche de dissol- vanta La partie inférieure de la cuve 1 est revêtue d'une couche de calorifu- ge 4, qui dans le cas où on emploie un chauffage électriquecomme indiqué . sur la figure 1, est également prolongée jusqu'en dessous de la cuve., en 5.
La partie supérieure de la cuve est au contraire munie d'une chemise réfrigé- rante 6, dans laquelle circule un fluide réfrigérant, par exemple, de l'eau; dans 1 exemple d'exécution de la figure 1, le fluide réfrigérant est amené par la tuyauterie 7 dans le tube circulaire 8, percé d'un grand nombre de petits trous et placé à la partie inférieure de la chemise réfrigérante 6, de façon à assurer une répartition uniforme du fluide réfrigérant; celui-ci est évacué par la tubulure 9, La cuve est munie d'un couvercle étanche 10, par exemple, monté sur charnières, et d'un robinet de vidange 11, placé près du fond.
Quelques barres transversales 12 sont placées horizontalement dans la cuve, à une quinzaine de centimètres du fond; elles sont destinées à sup- porter les paniers perforés dans lesquels se placent les pièces à dégraisser et portent également des régularisateurs d'ébullitin 13 plongeant dans le liquide,
Le procédé conforme à l'invention est mis en oeuvre comme suit, avec le dispositif représenté à la figure 1: on place dans la cuve 1 une fai- ble couche de dissolvant 2, par exemple6 à 8 cm;
on porte le liquide à 1' ébullitionpar un chauffage intense, grâce aux résistances électriques 3, Dès que le liquide bout, le chauffage est diminué et les pièces à dégraisser sont suspendues dans la cuve., au dessus de la couche de dissolvant liquide 2, ou placées dans des paniers perforés qui sont déposés., au-dessus du liquide sur les barres transversales 12, La vapeur de dissolvant se condense sur les pièces à dégraisser froides, le dissolvant pur qui vient de se condenser ruis- selle sur ces pièces, les dégraisse et retombe dans le bain 2; seul le dissol- vant pur s'évapore de nouveau, le cambouis reste dans la couche liquide 2.
Le dégraissage est terminé quand les pièces se sont réchauffées jusqu'à la température du bain de vapeur; l'opération est extrêmement rapide, on peut effectuer jusqu'à 20 opérations par heure, et le dégraissage est com- pleto Une faible quantité de dissolvant peut être employée., puisque les pièces ne doivent pas être plongées dans le liquide. Le système de réfrigération ro- buste et peu encombrant, ne gêne pas l'introduction des pièces à dégraisser dans la cuve 1, mais réduit les pertes par évaporation et rend le dispositif pratiquement inodore pendant son fonctionnement. La consommation de chaleur est réduite grâce au calorifugeage 4 et 5.
Comme il est utile de pouvoir disposer d'un chauffage intense pen- dant la période de démarrage et d'un chauffage d'entretien modéré pendant les opérations de dégraissage, on peut diviser la résistance chauffante en trois parties comme indiqué sur la figure 1 et les alimenter en triphasé., en les couplant en étoile pendant la période de travail, et en triangle, pendant la période de démarrage. Des lampes de signalisation peuvent être prévues pour indiquer la position étoile ou triangle.
Le dissolvant employé avec le dispositif représenté à la figure 1 peut être le trichloréthylène ou le perchloréthylèneo
Le cambouis s'accumulant dans la couche de dissolvant liquide 2,
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ceele=ci doit être enlevée de temps en temps pour être remplacée ou purifiée par distillation. Le dispositif représenté à la figure 2 permet d'effectuer cette distillation dans l'appareil de dégraissage lui-même. Il comprend les mêmes organes que le dispositif représenté à la figure 1, bien que tous n' aient pas été représentés sur la figure 2. De plus, une auge circulaire 14, est disposée à la périphérie interne de la cuve, immédiatement en dessous de la chemise réfrigérante 6.
Un robinet à deux voies 15 permet de mettre cette auge en communication avec la partie inférieure de la cuve 1 par la tubulure 16, ou de la mettre en communication, par la tubulure 17, avec .1' espace an- nulaire 19 compris entre une cuve extérieure 18 et l'extérieur de la cuve 1 garnie de son calorifuge et de sa chemise réfrigérante, cet espace annulaire 19 étant mis en communication avec la partie inférieure de la cuve 1 par le robinet 20.k
Quand on dispose le robinet 15 de façon à mettre l'auge 14 en communication avec la tubulure 16, le dispositif de la figure 2 fonctionne pour le dégraissage, exactement comme celui de la figure 1, le dissolvant condensé sur la paroi réfrigérée de la cuve 1 retombant dans le fond de cette cuvepar l'auge 14,
le robinet 15 et la tubulure 16; mais si on dispose le robinet 15 de façon à mettre 'auge 14 en communication avec la tubulure 17, le dispositif peut servir à distiller le bain; en effet;, si on ferme le robi- net 20, et qu'on met en marche le chauffage, le bain bout; la vapeur se con- dense sur la paroi réfrigérante de la cuve 1 ; le condensat composé de solvant pur, ruisselle sur cette paroi jusque dans l'auge 14 et coule de là, par le robinet 15 et la tubulure 17, jusque dans l'espace annulaire 19, où il s'ac- cumule.
A la fin de l'opération, seul le cambouis reste dans la cuve 1. d'où il peut être évacué par le robinet 11; en refermant le robinet 11 et en ou- vrant le robinet 20, on réintroduit le dissolvant dans la cuve 1 et, après changement de position du robinet 15, le dispositif est de nouveau prêt à fonctionner pour le dégraissage.
La distillation du bain se fait ainsi sans soutirage du bain hors de l'appareil, ce qui réduit les pertes au minimum., et sans nécessiter un ap- pareil à distiller indépendant de l'appareil à dégraisser.
La figure 3 représente une autre exécution du dispositif à dégrais- ser de la figure 1 permettant également la distillation du bain. Le dispositif comprend également les mêmes organes que celui de la figure 1, bien que tous niaient pas été représentés sur la figure 3, pour simplifier le dessin. En plus du dispositif de la figure 1, celui de la figure 3 comprend une cuve ex- térieure 18 qui délimite un espace annulaire 19, à l'extérieur du calorifuge 4 et de la chemise réfrigérante 6 de la cuve 1. Cet espace annulaire 19 peut être mis en communication avec la partie inférieure de la cuve 1 par le robinet 20.
Dans la paroi de la cuve 1, et dans son calorifuge, sont percées une ou plusieurs ouvertures 21, qui peuvent être fermées hermétiquement par des cla- pets 22,à glissières ou à charnières et munis de joints. Quand les clapets 22 et le robinet 20 sont fermés, le dispositif fonctionne, pour le dégraissage, comme expliqué plus haut pour celui de la figure 1. Si on ouvre les clapets 22, et qu'on met le chauffage en marche, le bain bout., sa vapeur, composée de dissolvant pur, gagne l'espace annulaire 19, où elle se condense non seulement contre la surface extérieure de la chemise réfrigérante 6, mais aussi sur toute la surface intérieure de la cuve 18 qui est elle-même refroidie par 1' air ambiant ; lecondensat s'accumule dans l'espace 19.
La vitesse de distilla- tion peut être augmentée en plaçant devant les ouvertures, dans 1-'espace annu- laire 19,des grilles réfrigérantes constituées de tubes décrivant une courbe sinusoïdale. Quand la distillation est terminée, on évacue le cambouis restant dans la. cuve 1 par le robinet 11, et on réintroduit le dissolvant récupéré en ouvrant le robinet 20. Ce dispositif présente les mêmes avantages que celui de la figure 2. mais la distillation est plus rapide., la surface refroidissante étant plus grande.
Dans les deux dispositions de récupération, la distillation peut se faire en même temps que le dégraissage.
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METHOD AND DEVICE FOR DEGRAINING MECHANICAL PARTS, PARTS
OF MACHINES AND ANALOGUES.
The present invention relates to a process for the degreasing of mechanical parts such as tools, machine parts, engine parts and the like, and to a device allowing this process to be carried out.
The currently known degreasing processes are subdivided into two classes ,, Some consist in immersing., Stirring or even brushing the parts to be degreased in a dissolving bath; these baths are quite large and expensive; some are extremely flammable, others are toxic to the personnel who employ them; solvents which would not have these drawbacks are so expensive that they cannot be used in practice.
In the other category of currently known degreasing process, the parts to be degreased are immersed in hot baths containing products having a physical and chemical action on the layer of grease to be removed; these processes require a large amount of bath; heating these baths is very expensive and after treatment, the degreased parts must undergo rinsing intended to remove the products which have adhered to the parts.
The degreasing processes of these two categories also have the great drawback that, as soon as a bath has been used once, it is soiled with sludge and is no longer capable of ensuring perfect degreasing, - in indeed, the soiled bath wrap which adheres to the part when it is removed from the bath again leaves the grease it contains on the part as soon as it evaporates.
The method according to the invention obviates all these drawbacks.
It consists of immersing the parts to be degreased, at ordinary temperature, in solvent vapor hotter than these parts; this vapor immediately condenses on the parts which are thus subjected to a runoff of hot solvent which rapidly removes the entire layer of grease; this action is continued until the parts have warmed up to the temperature of the solvent vapor, which in practice is more than sufficient to ensure complete degreasing.
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Thanks to this process, the parts are continuously washed with a strictly pure solvent, since it comes from the solvent vapor which has just condensed on the parts; a very small amount of solvent can be used, instead of the large baths required by the old currently known methods, which also makes it possible to reduce heating expenses.
FIG. 1 represents, in section, a device intended to implement this method. Figures 2 and 3 also show in section, variants of this device, including certain improvements.
In the device shown in FIG. 1, a tank 1 contains a small quantity of solvent shown at 2; the bottom of the tank is heated, for example. by electric resistors 3; optionally, the heating resistors can be immersed in the layer of solvent. The lower part of the tank 1 is coated with a layer of heat insulation 4, which in the case of employing electric heating as indicated. in Figure 1, is also extended to below the tank., in 5.
The upper part of the tank is on the contrary provided with a cooling jacket 6, in which circulates a cooling fluid, for example water; in the exemplary embodiment of FIG. 1, the refrigerant fluid is brought through the pipe 7 into the circular tube 8, pierced with a large number of small holes and placed at the lower part of the refrigerating jacket 6, so as to ensure a uniform distribution of the refrigerant fluid; this is evacuated by the pipe 9, the tank is provided with a sealed cover 10, for example, mounted on hinges, and with a drain valve 11, placed near the bottom.
Some transverse bars 12 are placed horizontally in the tank, about fifteen centimeters from the bottom; they are intended to support the perforated baskets in which the parts to be degreased are placed and also carry ebullitin regulators 13 immersed in the liquid,
The process according to the invention is implemented as follows, with the device shown in FIG. 1: a thin layer of solvent 2, for example 6 to 8 cm, is placed in the tank 1;
the liquid is brought to the boil by intense heating, thanks to the electric resistors 3, As soon as the liquid boils, the heating is reduced and the parts to be degreased are suspended in the tank., above the layer of liquid solvent 2, or placed in perforated baskets which are placed., above the liquid on the crossbars 12, The solvent vapor condenses on the cold parts to be degreased, the pure solvent which has just condensed on these parts, degreases them and falls back into bath 2; only the pure solvent evaporates again, the sludge remains in the liquid layer 2.
The degreasing is finished when the parts have warmed up to the temperature of the steam bath; the operation is extremely fast, up to 20 operations can be carried out per hour, and the degreasing is complete. A small quantity of solvent can be used, since the parts must not be immersed in the liquid. The robust and space-saving refrigeration system does not hinder the introduction of the parts to be degreased into the tank 1, but reduces losses by evaporation and makes the device practically odorless during operation. Heat consumption is reduced thanks to thermal insulation 4 and 5.
Since it is useful to have intense heating during the start-up period and moderate maintenance heating during degreasing operations, the heating resistor can be divided into three parts as shown in figure 1 and supply them in three-phase, by coupling them in star during the working period, and in delta, during the starting period. Signal lamps can be provided to indicate the star or delta position.
The solvent used with the device shown in Figure 1 can be trichlorethylene or perchlorethyleneo
The sludge accumulating in the layer of liquid solvent 2,
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ceele = this must be removed from time to time to be replaced or purified by distillation. The device shown in FIG. 2 makes it possible to carry out this distillation in the degreasing apparatus itself. It comprises the same members as the device shown in Figure 1, although not all have been shown in Figure 2. In addition, a circular trough 14, is disposed at the inner periphery of the tank, immediately below the cooling jacket 6.
A two-way valve 15 makes it possible to put this trough in communication with the lower part of the tank 1 via the pipe 16, or to put it in communication, via the pipe 17, with the annular space 19 lying between a outer tank 18 and the outside of tank 1 furnished with its heat insulator and its cooling jacket, this annular space 19 being placed in communication with the lower part of tank 1 by the valve 20.k
When the tap 15 is placed so as to put the trough 14 in communication with the pipe 16, the device of figure 2 operates for degreasing, exactly like that of figure 1, the solvent condensed on the refrigerated wall of the tank 1 falling to the bottom of this tank through trough 14,
the valve 15 and the pipe 16; but if the tap 15 is arranged so as to place the trough 14 in communication with the tubing 17, the device can serve to distill the bath; in fact ;, if the tap 20 is closed and the heating is turned on, the bath boils; the vapor collects on the cooling wall of the tank 1; the condensate, composed of pure solvent, trickles down this wall into the trough 14 and flows from there, through the tap 15 and the pipe 17, into the annular space 19, where it accumulates.
At the end of the operation, only the sludge remains in the tank 1. from where it can be discharged through the valve 11; by closing the tap 11 and opening the tap 20, the solvent is reintroduced into the tank 1 and, after changing the position of the tap 15, the device is again ready to operate for degreasing.
The distillation of the bath is thus carried out without withdrawing the bath from the apparatus, which reduces losses to a minimum, and without requiring a distillation apparatus independent of the apparatus to be degreased.
Figure 3 shows another embodiment of the degreasing device of Figure 1 also allowing the distillation of the bath. The device also includes the same members as that of Figure 1, although not all have been shown in Figure 3, to simplify the drawing. In addition to the device of FIG. 1, that of FIG. 3 comprises an external tank 18 which delimits an annular space 19, outside of the heat insulator 4 and of the cooling jacket 6 of the tank 1. This annular space 19 can be placed in communication with the lower part of the tank 1 by the tap 20.
One or more openings 21 are pierced in the wall of the tank 1, and in its thermal insulation, which can be hermetically closed by sliders 22, sliding or hinged and provided with gaskets. When the valves 22 and the tap 20 are closed, the device operates, for degreasing, as explained above for that of figure 1. If we open the valves 22, and that the heating is started, the bath boils. ., its vapor, composed of pure solvent, gains the annular space 19, where it condenses not only against the outer surface of the cooling jacket 6, but also over the entire inner surface of the tank 18 which is itself cooled. by the ambient air; the second condensate accumulates in space 19.
The distillation rate can be increased by placing in front of the openings in the annular space 19 cooling grids made of tubes in a sinusoidal curve. When the distillation is complete, the sludge remaining in the. tank 1 through the tap 11, and the recovered solvent is reintroduced by opening the tap 20. This device has the same advantages as that of FIG. 2. but the distillation is faster, the cooling surface being larger.
In the two recovery arrangements, the distillation can take place at the same time as the degreasing.