Appareil et procédé de nettoyage de pièces métalliques

L'invention concerne un appareil et un procédé de nettoyage de pièces métalliques.

L'invention concerne plus particulièrement un appareil qui permet de désulfurer, de frotter et/ou de brunir des instruments métalliques tels des couverts, des plats, des instruments chirurgicaux ou, plus généralement, toutes sortes d'instruments métalliques. Elle trouve application notamment dans les hôpitaux, les restaurants, les hôtels, les abattoirs.

Les brevets FR 2 682 630 et FR 2 881 069 décrivent une machine de nettoyage qui comporte une cuve dans laquelle est monté un organe de brassage. Ce dernier comprend essentiellement une bande mobile qui est montée sur des rouleaux transversaux. La bande se meut sous l'action d'un rouleau moteur mis en rotation par un organe d'entraînement. Elle présente une structure alvéolée autorisant le passage de l'eau et de petits déchets. La bande forme une poche pour contenir, d'une part une pluralité d'instruments à traiter, et d'autre part une charge d'ustensiles de nettoyage. Elle est bordée latéralement par deux joues planes verticales solidaires de la cuve. La bande est partiellement immergée dans un liquide de nettoyage, essentiellement de l'eau. Ce liquide passe librement au travers des intervalles entre les joues et la bande d'une part, au travers des alvéoles de la bande d'autre part.

De plus, la machine comporte des déflecteurs transversaux agencés en vis-à-vis des rouleaux supérieurs sur lesquels la bande prend appui. Ces déflecteurs permettent de bloquer les ustensiles dans leur mouvement ascensionnel le long de la bande dans son sens de défilement.

Selon une première utilisation de cette machine, des ustensiles d'un premier type sont chargés sur la bande. La machine permet alors de frotter des instruments au moyen de ces ustensiles pour décoller les déchets qui y adhèrent, ceci en évitant de rayer les instruments.

Selon une seconde utilisation de cette machine, des ustensiles d'un deuxième type tels que des billes en acier, sont chargés sur la bande, ce qui permet de réaliser une opération de brunissage, c'est-à-dire de durcir la surface des instruments à traiter à l'aide des billes.

Une telle machine est mal adaptée au traitement de pièces métalliques ayant subi une altération chimique de leurs surfaces.

Lorsque les pièces à nettoyer, en particulier des pièces en métal argenté, nécessitent de subir une désulfuration, ce traitement est généralement réalisé avant le nettoyage et/ou le brunissage dans un appareil distinct de la machine de nettoyage à bande mobile ou à tambour rotatif. La désulfuration était réalisée au moyen de thiourée, substance maintenant interdite par l'Union Européenne.

On connaît également le document CH 353 596 qui enseigne un procédé de nettoyage de pièces d'argenterie et une machine pour la mise en œuvre de ce procédé. Cet appareil comprend une cuve dans laquelle est monté un panier. Pour réaliser un traitement électrochimique, l'eau de la cuve est chargée d'une poudre d'aluminium.

On connaît encore le document JP 05 214 600 qui divulgue un appareil et un procédé d'usinage électrolytique. Cet appareil comprend une cuve dans laquelle est effectué un traitement électrolytique.

Dans un cas comme dans l'autre, le réactif est indissociable de la solution qui emplit la cuve. Il s'ensuit que si un traitement de nettoyage ou de brunissage doit précéder ou suivre le traitement chimique, il faut procéder à la vidange et peut-être même au nettoyage de la cuve.

La présente invention a ainsi pour objet un unique appareil et un procédé de nettoyage de pièces métalliques qui permettent de réaliser une désulfuration et un nettoyage et/ou un brunissage.

Selon l'invention, un appareil de nettoyage comprend une cuve dans laquelle est monté un organe mécanique de brassage, comporte outre un objet électrochimique constitué dans un métal réactif et agencé dans la cuve, cette cuve étant réalisée dans un matériau distinct de ce métal réactif ; de plus, cet objet électrochimique est massif et amovible de sorte que l'on puisse l'extraire de la cuve.

Suivant un premier mode de réalisation, cet objet électrochimique est un conteneur.

Suivant un second mode de réalisation, cet objet électrochimique consiste en un ensemble de billes.

Eventuellement, cet objet électrochimique est au moins en partie immergé dans une solution électrochimique contenue dans la cuve.

De préférence, ce métal réactif appartient à l'ensemble comprenant le zinc, le magnésium, l'aluminium, l'étain et le fer.

Suivant le premier mode de réalisation, avantageusement, ce conteneur est percé d'ouvertures permettant le passage d'une solution électrochimique ainsi que le passage d'air.

Il est souhaitable que ce conteneur présente une géométrie adaptée à son intégration à l'organe de brassage.

Suivant une caractéristique additionnelle, l'appareil comporte en outre des organes d'agitation d'une solution par injection d'un fluide.

A titre d'exemple cet appareil comporte des buses d'injection d'air ainsi qu'un conduit de transport d'air jusqu'à ces buses.

L'invention vise également un procédé de nettoyage de pièces métalliques mis en œuvre avec un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, procédé selon lequel :

- on introduit l'objet électrochimique dans la cuve,

- on verse dans la cuve une solution électrochimique,

- on introduit les pièces métalliques à nettoyer dans la cuve,

- après une durée déterminée, on vidange la solution électrochimique. La durée de traitement est ajustée pour permettre le décapage des pièces immergées dans l'électrolyte, par transfert d'ions vers l'électrode.

La présente invention apparaîtra maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en se référant au dessin joint dans lequel :

- la figure 1 représente en coupe longitudinale un appareil de nettoyage selon l'invention qui comporte d'une part une machine de nettoyage à bande roulante et d'autre part un panier servant pour une désulfuration électrochimique, et

- la figure 2 représente en coupe longitudinale l'appareil de nettoyage de la figure 1 dans lequel repose le panier.

Les éléments présents dans plusieurs figures sont affectés d'une seule et même référence.

En référence aux figures 1 et 2, l'appareil comprend une machine de nettoyage MA et un objet en métal réactif EL. Suivant un premier mode de réalisation, cet objet prend ici la forme d'un panier amovible PA qui sert de conteneur. Sans sortir du cadre de la présente invention, il pourrait prendre une toute autre forme, une simple plaque par exemple.

La machine MA comprend une cuve VE munie d'un couvercle PV. La cuve est montée sur plusieurs pieds et est munie d'un orifice de vidange (non représentés). Afin de ne pas alourdir le dessin, l'arrivée d'eau, les connecteurs électriques, et les hublots de surveillance ne sont pas représentés non plus.

La machine contient une bande mobile BA reposant sur quatre rouleaux horizontaux transversaux, un rouleau moteur RM, un rouleau suiveur RS ₁ un premier rouleau bas RB1 , et un deuxième rouleau bas RB2. La section supérieure BS de cette bande est libre de se déformer sous le poids de la charge qu'elle supporte entre le rouleau moteur RM et le rouleau suiveur RS.

Le rouleau moteur RM est plus élevé que le rouleau suiveur. La section supérieure BS forme ainsi une poche. La section inférieure Bl de la bande BA est en contact avec les deux rouleaux bas RB1 , RB2. Les axes des rouleaux RM, RS ₁ RB1 , RB2 sont sensiblement horizontaux et parallèles, le rouleau moteur RM étant entraîné par un organe d'entraînement tel qu'un moteur électrique. La bande BA se déplace alors dans le sens indiqué par une flèche FL.

Pour la désulfuration de pièces argentées, ces pièces sont chargées dans le panier PA dont les parois PAR sont percées d'orifices OR.

Le panier PA est introduit dans la cuve VE de la machine de nettoyage. Alternativement, suivant un second mode de réalisation, l'objet en métal réactif consiste en une pluralité de billes disposées sur la section supérieure BS de la bande mobile. On a ainsi la possibilité de réaliser conjointement un traitement mécanique et un traitement électrochimique.

Une solution électrochimique E est versée dans la cuve VE jusqu'à recouvrir les pièces à nettoyer disposées dans le panier PA.

Cette solution E peut être essentiellement constituée par de l'eau additionnée de carbonate de sodium, par exemple à raison de 1% à 5% en masse de carbonate, et le cas échéant d'un tensio-actif non ionique - à raison de 1% à 3% en masse -, de citrate, et/ou de sulfate de sodium - à raison de 1% à 5% en masse -.

Cette solution E peut également être constituée par de la lessive dissoute dans de l'eau ou bien même par de l'eau courante adoucie. En effet, dans un cas comme dans l'autre, la salinité de l'eau est suffisante pour permettre la réaction électrochimique.

La désulfuration est alors réalisée par transfert d'ions hydrures libres générés à la surface du panier PA. Ces ions migrent au sein de la solution vers

les pièces à traiter dont la surface est recouverte d'ions sulfure du fait de la différence d'électropositivité entre l'argent et le métal réactif dans lequel est constitué le panier. Il s'ensuit une formation de sulfure d'hydrogène gazeux qui se dégage de la solution électrochimique.

La réaction électrochimique peut être accélérée en reliant le panier et la ou les pièces à traiter à une source de courant continu basse tension (quelques volts).

Le panier PA peut être un conteneur amovible en zinc conçu pour recevoir plusieurs pièces métalliques à nettoyer, dont la forme et les dimensions sont adaptées à celles de la cuve et de l'organe mécanique de brassage, pour reposer sur - ou dans - cet organe mécanique de brassage.

La machine comporte en outre des organes BU d'agitation pour agiter la solution électrochimique par injection d'un fluide en son sein, par exemple des buses d'injection d'air. L'air est acheminé par un conduit CO de transport jusqu'aux buses BU.

Pour le nettoyage de pièces métalliques, on utilise un appareil selon l'invention, et :

- on introduit le panier PA dans la cuve VE,

- on verse la solution électrochimique E dans la cuve,

- on introduit les pièces métalliques à nettoyer dans le panier,

- on laisse reposer les pièces une certaine durée déterminée,

- finalement on vidange la solution électrochimique.

Après rinçage des pièces, ces dernières peuvent être ré-introduites dans la machine de nettoyage pour frottage et/ou brunissage.

Une charge d'ustensiles de frottage et une charge d'ustensiles de brunissage peuvent ensuite être introduites à cet effet dans la cuve VE.

On pourrait même envisager de pratiquer simultanément la désulfuration et le brunissage.

Les ustensiles ainsi que les pièces à traiter sont alors chargés en vrac sur la bande mobile BA, et de l'eau est introduite dans la cuve, jusqu'à immerger partiellement les deux sections BS, Bl de la bande BA.

La bande BA est bordée par deux joues latérales verticales parallèles au plan de la figure 2.

Lorsque le rouleau moteur RM entraîne la bande mobile BA, les ustensiles de frottage, les ustensiles de brunissage et les pièces se trouvent

brassés. Dans une première phase de nettoyage, en l'occurrence une phase de frottage, le niveau de l'eau est plus bas que le niveau des instruments. Les ustensiles de frottage sont pressés et coincés par les ustensiles de brunissage au contact des pièces. Leurs formes saillantes permettent d'effectuer une action de frottage efficace et par conséquent de favoriser une extraction de tous les déchets présents dans les cavités des pièces.

Les exemples de réalisation de l'invention présentés ci-dessus ont été choisis eu égard à leur caractère concret. Il ne serait cependant pas possible de répertorier de manière exhaustive tous les modes de réalisation que recouvre cette invention. En particulier, toute étape ou tout moyen décrit peut être remplacé par une étape ou un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.