CANON DE PROJECTION DE LIQUIDE A TRES HAUTE PRESSION POUR MACHINE DE PROJECTION DE LIQUIDE A TRES HAUTE PRESSION ET SON PROCEDE DE FABRICATION

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication de canons de projection de liquide à très haute pression et en particulier de canons pour des machines à travailler des pièces par jet de liquide à très haute pression notamment des machines de découpe et/ou d'usinage. Elle s'étend aux canons de projection réalisés selon ce procédé de fabrication

[0002] La technique de découpe et/ou d'usinage par jet de liquide à très haute pression consiste à projeter du liquide sous une pression de 1 000 à 8 000 bars. Le liquide, généralement de l'eau pure ou avec des additifs, est alors expulsé à très grande vitesse, de 600 à plus de 1000m/s, et dirigé contre la pièce à travailler. Ainsi, la technique de l'usinage par jet d'eau très haute pression permet de travailler de nombreux matériaux tels que des plastiques, des papiers ou des alliages de métaux et ce sans émission de poussières ou génération de chaleur. Pour faciliter la coupe des matériaux, on peut ajouter à l'eau projetée des particules abrasives.

[0003] Les têtes de découpe utilisées selon ce procédé de découpe comportent classiquement un tube de collimation, une buse de faible diamètre intérieur, une chambre de mélange, et un canon de projection de liquide à très haute pression.

[0004] Le liquide sous très haute pression rentre par le tube de collimation. Le liquide est alors projeté au travers de la buse et rentre à grande vitesse dans la chambre de mélange pourvue d'une entrée de particules abrasives. Le mélange de liquide et des particules abrasives est concentré et le jet sous très haute pression est dirigé sur la pièce à travailler par un canon de faible diamètre intérieur. Ce canon est connu de façon générale sous le nom de canon de focalisation.

[0005] De façon classique, de tels canons de focalisation sont fabriqués par usinage à partir d'une pièce massive.

[0006] Toutefois, ces canons de focalisation sont des pièces présentant un rapport longueur sur diamètre important ce qui rend difficile l'usinage d'un conduit à partir d'une pièce massive. L'usinage ne permet en particulier pas de descendre au dessous d'un certain seuil de diamètre interne pour une longueur donnée. Or le diamètre interne du canon de focalisation détermine la précision du jet de liquide.

[0007] De plus, selon cette technique de fabrication, les canons de focalisation sont d'ordinaire fabriqués en carbure de tungstène. En effet, la mise en oeuvre de cette céramique est facile et d'un coût de revient raisonnable pour une telle application. Toutefois, de tels canons en carbure de tungstène ne peuvent être utilisés qu'avec des abrasifs de type oxyde tels que du grenat ou de l'oxyde d'alumine de faible dureté relative. En effet, l'utilisation d'abrasifs d'une dureté plus élevée que celle du carbure de tungstène, de 8 à 9 sur l'échelle de MOHS, userait rapidement l'intérieur du canon entrainant une perte de précision prématurée et une durée de vie incompatible avec les applications habituelles des machines d'usinage par jet de liquide très haute pression.

[0008] Un autre procédé de fabrication de canons de focalisation consiste à déposer une céramique en phase vapeur sur un support cylindrique en graphite, puis à éliminer par chauffage le support cylindrique une fois que la céramique a formé une structure tubulaire autour du graphite.

[0009] Ce procédé permet notamment la fabrication de canons en carbure de silicium, une céramique d'une dureté élevée, de l'ordre de 9,5 sur l'échelle de MOHS, permettant de travailler avec une large gamme d'abrasifs ne se limitant plus aux oxydes.

[0010] Cependant, ce procédé de fabrication s'avère d'une mise en oeuvre complexe et le coût de production des canons ainsi produits est élevé.

[0011] Afin de contourner les problèmes liés au rapport longueur sur diamètre interne du canon, il a été envisagé de fabriquer un canon de focalisation en assemblant plusieurs éléments. Ces éléments peuvent être des pièces cylindriques de faible hauteur, et donc de faible rapport longueur sur diamètre interne, qui sont alignées selon l'axe du conduit du canon et maintenues assemblées par serrage avec une pièce externe de type fourreau. Cette technique n'est toutefois quasiment pas exploitée. En effet, elle ne permet pas d'aligner correctement les différents éléments du canon, et les différences d'alignement entraînent des perturbations de l'écoulement du liquide à très haute pression. De plus, les zones de jonction s'avèrent particulièrement sensibles à l'usure.

[0012] En vue de pallier les inconvénients des techniques ci-dessus, un autre procédé de fabrication a consisté, tel que notamment décrit dans US 5 785 582 ou DE 196 40 920, à réaliser des canons de focalisation à partir de deux pièces dotées de faces d'assemblage par lesquelles elles sont destinées à être accolées pour former, à l'état assemblé, un canon de focalisation. Selon ce procédé, on ménage dans la face d'assemblage de chacune des deux pièces, une rainure centrale ménagée dans une zone médiane plane de la dite face d'assemblage et adaptée pour s'étendre entre les deux extrémités de cette dernière, les dites rainures centrales étant adaptées pour former le conduit du canon de focalisation dans la position assemblée des deux pièces.

[0013] Le problème que nécessite de résoudre une telle technique réside dans l'obtention d'un positionnement précis des deux pièces permettant l'obtention d'un conduit de dimensions internes parfaitement maîtrisées. Or à l'heure actuelle, aucune solution ne permet de résoudre ce problème de façon satisfaisante.

[0014] En effet, les méthodes actuelles soit nécessitent un mécanisme externe coûteux (techniques décrites dans DE 297 02 397 ou US 2 332 407), soit ne garantissent pas un parfait positionnement relatif et un parfait maintien des deux pièces lors de la phase d'assemblage de ces dernières :

■ technique utilisant un film ceinturant les deux pièces décrite dans US 5 785 582,

■ technique de collage des faces d'assemblage des deux pièces décrite dans DE 196 40 920, selon laquelle :

• on ménage dans la face d'assemblage d'au moins une des deux pièces, latéralement par rapport à la zone médiane plane de cette dernière, au moins un réservoir de collage destiné à être rempli d'une quantité de substance adhésive adaptée pour adhérer avec la portion de la face d'assemblage de l'autre pièce située en regard du dit réservoir, dans la position assemblée des deux pièces
• on remplit chaque réservoir de collage de substance adhésive, et on met en contact les deux pièces de façon qu'elles soient accolées par leur face d'assemblage et solidarisées au moyen de la substance adhésive,

[0015] La présente invention vise à pallier les divers inconvénients des techniques actuelles de fabrication de canons de focalisation et a pour principal objectif de fournir un procédé de mise en oeuvre simple et d'un faible coût de revient, permettant de maîtriser très précisément la forme et les dimensions du conduit de projection du canon de focalisation.

[0016] Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé permettant la fabrication de canons de focalisation au moyen de tout type de matériaux, et en particulier de matériaux de dureté très élevée tels que des céramiques de type carbure de silicium.

[0017] Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé permettant la fabrication de canons de focalisation compatibles avec une large gamme d'abrasifs et présentant une durée de vie augmentée quelle que soit la nature de l'abrasif utilisé.

[0018] Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de fabrication de canons de focalisation utilisant la technique de collage ci-dessus décrite selon laquelle, en outre :

• on forme, sur la face d'assemblage d'au moins une pièce, au moins une nervure, dite nervure de centrage, en saillie par rapport à la dite face d'assemblage
• et, pour chaque nervure de centrage formée sur la face d'assemblage d'une pièce, on ménage dans la face d'assemblage de l'autre pièce, une cavité, dite cavité de centrage, de dimensions adaptées pour loger étroitement la dite nervure de centrage, dans la position assemblée des deux pièces où les rainures centrales forment le conduit du canon de focalisation.

[0019] Ainsi, selon l'invention, le canon de focalisation est constitué de deux pièces solidarisées l'une à l'autre par collage, dont le positionnement préalable relatif des pièces est assuré au moyen d'au moins une nervure de centrage et une cavité de centrage qui sont conçues de façon à coopérer, afin de garantir la précision du positionnement relatif, avant que les surfaces destinées à être solidarisées par collage ne viennent au contact les unes des autres. Ainsi, lors du collage effectif, les deux pièces sont parfaitement guidées et ne peuvent aucunement subir un quelconque déplacement relatif transversal susceptible d'altérer leur centrage.

[0020] En outre, une fois assemblées les deux pièces sont directement en contact l'une de l'autre au niveau des zones médianes planes qui permettent de séparer la zone de collage et le conduit du canon de focalisation, et donc conduisent à sécuriser contre un transfert de substance adhésive vers le dit conduit.

[0021] Toutefois, afin de se garantir de façon certaine contre tout transfert de substance adhésive vers le conduit du canon de focalisation, on associe avantageusement selon l'invention, à chaque réservoir ménagé dans la face d'assemblage d'une pièce, une nervure de centrage de longueur au moins égale à celle du dit réservoir de collage, interposée entre ce dernier et la rainure centrale ménagée dans la dite face d'assemblage, de sorte que chaque nervure présente ainsi la double fonction d'élément de centrage et de barrière de protection du conduit du canon de focalisation.

[0022] Il est également à noter que, du fait de sa position, cette barrière de protection, non seulement préserve l'intégrité du conduit du canon de focalisation, mais conduit également à interdire toute migration de la substance adhésive vers la zone médiane plane, de sorte que les deux pièces viennent au contact l'une de l'autre par l'intermédiaire de faces « non polluées ».

[0023] Le contact entre les deux pièces consiste ainsi en un contact direct, sans jeu significatif. En fait, ce jeu s'avère largement inférieur au diamètre des particules abrasives, de sorte que ces dernières ne peuvent pas se loger dans l'intervalle entre les pièces et user prématurément le canon de focalisation.

[0024] Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on associe à chaque réservoir ménagé dans la face d'assemblage d'une pièce, un espace dit de trop plein, communiquant avec le dit réservoir en vue de la réception de l'éventuel excès de substance adhésive lors de l'assemblage des deux pièces, chacun des dits espaces de trop plein étant ménagé, latéralement, à l'opposé de la zone médiane plane relativement au réservoir associé.

[0025] De plus, on réalise avantageusement les faces d'assemblage des deux pièces de façon que chaque espace de trop plein consiste en une fente s'étendant à partir de la périphérie du canon de focalisation, dans la position assemblée des deux pièces, ménagée entre les dites faces d'assemblage en regard de chaque réservoir de collage. Un tel espace de trop plein permet, outre l'absorption d'un excès de surface adhésive, de répartir cet excès entre les faces d'assemblage des deux pièces accolées et d'augmenter ainsi la surface encollée de ces faces d'assemblage.

[0026] Par ailleurs, pour parfaire le collage et de façon avantageuse selon l'invention, pour chaque réservoir de collage ménagé dans une pièce, l'autre pièce présente une face d'assemblage comportant une zone plane, dite de collage, coplanaire avec la zone médiane plane, adaptée pour s'étendre en regard du réservoir de collage associé et obturer ce dernier.

[0027] Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on réalise un canon de focalisation à partir de deux pièces identiques comportant chacune au moins un ensemble de centrage constitué d'une nervure de centrage et d'une cavité de centrage disposées symétriquement de part et d'autre de la rainure centrale.

[0028] Par ailleurs, de façon avantageuse selon l'invention, on forme des nervures de centrage et on ménage des cavités de centrage s'étendant le long de la majeure partie des pièces.

[0029] Ainsi le positionnement des deux pièces est parfaitement sécurisé sur toute la longueur de ces pièces et leur fabrication est simplifiée.

[0030] De même, on ménage avantageusement des réservoirs de collage consistant en des rainures s'étendant le long de la majeure partie des pièces. Les zones de collage s'étendant sur toute la longueur du canon de focalisation, la surface de contact de la substance adhésive est maximisée et la qualité de l'adhésion est donc augmentée.

[0031] De plus, on ménage avantageusement un réservoir de collage dans chaque pièce.

[0032] Par ailleurs, avantageusement selon l'invention, on procède au nettoyage des faces d'assemblage des pièces préalablement au dépôt d'une substance adhésive.

[0033] De plus, l'étape de dépôt d'une substance adhésive est avantageusement précédée d'une étape d'amélioration de l'adhérence de chaque réservoir et chaque zone de collage, telle qu'étape d'érosion par une attaque par un laser, un acide ou du plasma ou étape de dépôt d'une couche de préparation, notamment à base de silane.

[0034] Lors du montage, par ailleurs, on exerce avantageusement une pression sur les pièces suite à leur mise en contact.

[0035] De plus, après montage, l'étape de collage des pièces par une substance adhésive est avantageusement suivie d'une étape d'usinage du canon de focalisation.

[0036] Par ailleurs, on utilise avantageusement une substance adhésive choisie parmi les époxy, les méthacrylates, les polyimides ou un mélange de ceux-ci. Concernant les matériaux utilisés, on utilise avantageusement des pièces en un matériau d'une dureté supérieure à 8 sur l'échelle de MOHS, tel que par exemple, de façon avantageuse du carbure de silicium.

[0037] Fabriquer des canons de focalisation dans des matériaux d'une dureté supérieure à celle du carbure de tungstène, habituellement utilisé, permet d'élargir la gamme de produits travaillés avec les machines de découpe et/ou d'usinage par jet de liquide très haute pression. En effet, des matériaux d'une dureté supérieure à 8 sur l'échelle de MOHS pourront alors être découpés et des particules abrasives elles aussi d'une dureté élevée pourront être utilisées afin de faciliter ce travail sans risquer d'user prématurément le canon de focalisation.

[0038] L'invention s'étend à un canon de projection de liquide à très haute pression pour machine de projection de liquide à très haute pression, dit canon de focalisation, constitué de deux pièces comportant des faces d'assemblage par lesquelles elles sont accolées, dans lesquelles sont ménagées :

■ pour chacune des deux pièces, une rainure centrale ménagée dans une zone médiane plane de la dite face d'assemblage et adaptée pour s'étendre entre les deux extrémités de cette dernière, de façon à former le conduit du canon de focalisation,

■ pour au moins une des deux pièces et latéralement par rapport à la zone médiane plane de cette dernière, au moins un réservoir de collage destiné à être rempli d'une quantité de substance adhésive adaptée pour adhérer avec la portion de la face d'assemblage de l'autre pièce située en regard du dit réservoir.

[0039] Selon l'invention, ce canon de focalisation comporte, en outre :

◆ formée sur la face d'assemblage d'au moins une pièce, au moins une nervure, dite nervure de centrage, en saillie par rapport à la dite face d'assemblage

◆ et, pour chaque nervure de centrage formée sur la face d'assemblage d'une pièce, et ménagée dans la face d'assemblage de l'autre pièce, une cavité, dite cavité de centrage, logeant étroitement la dite nervure de centrage.

[0040] L'invention s'étend également à un canon de focalisation comportant prises seules ou en combinaison, l'une quelconque des caractéristiques énoncées dans les revendications ou ia description de la présente demande.

[0041] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs deux modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins :

• la figure 1 est une vue de dessus d'une pièce conforme à l'invention utilisée pour la fabrication d'un canon de focalisation conformément à l'invention,
• la figure 2 est une coupe à échelle agrandie de cette pièce par un plan transversal A,
• les figures 3 et 4 sont des coupes transversales par le plan transversal A représentant deux phases de fabrication du canon de focalisation selon l'invention,
• et la figure 5 est une coupe partielle par le plan transversal A d'une variante de canon de focalisation selon l'invention en cours d'assemblage.

[0042] Le canon de focalisation représenté aux figures est destiné, de façon usuelle, à être monté sur une tête de découpe d'une machine de projection de liquide à très haute pression.

[0043] Selon l'invention, ce canon de focalisation 1 est constitué de deux pièces longilignes 2, 2' comprenant des faces d'assemblage J par lesquelles elles sont destinées à être accolées pour former, à l'état assemblé, le dit canon de focalisation 1.

[0044] Selon l'exemple représenté ces deux pièces 2, 2' sont identiques. Elles présentent, sur la majeure partie de leur longueur, une forme semi cylindrique délimitée par une face d'assemblage J s'étendant dans un plan diamétral (P), et se terminent par un tronçon d'extrémité distal 2a de forme semi tronconique.

[0045] Les dimensions de cette pièce 2 sont déterminées en fonction des dimensions du canon de focalisation 1 à réaliser. Ainsi, pour réaliser un canon de focalisation 1 long de 20mm à 150mm pour un diamètre extérieur de 5 à 20mm, on utilisera des pièces 2 d'une longueur de 20 à 150 mm pour une largeur de 5mm à 20mm soit un rayon de 2,5mm à 10mm pour une pièce 2 de forme demi cylindrique.

[0046] Ces pièces 2 sont, en outre, constituées d'un matériau de dureté élevée, de préférence d'une dureté supérieure à 8 sur l'échelle de MOHS, en vue de permettre de travailler des matériaux d'une dureté supérieure aux matériaux habituellement travaillés avec des canons en carbure de tungstène. Ainsi, ces pièces 2 peuvent notamment être réalisées en carbure de silicium.

[0047] En premier lieu, chaque pièce 2 comporte, ménagée dans la face de jonction J, et centrée sur le plan de symétrie longitudinal (S) de la dite pièce, une rainure centrale 3 de section semi cylindrique adaptée pour former un conduit cylindrique 12 dans l'état assemblé de deux pièces 2.

[0048] Cette rainure centrale 3 s'étend sur l'intégralité de la pièce 2 et comporte, au niveau de l'extrémité proximale de cette pièce, un tronçon évasé semi tronconique 3a d'introduction dans le conduit 12 du liquide sous pression.

[0049] Il est à noter que les rainures centrales 3 peuvent être de formes autres que semi cylindriques, et former des conduits 12 de toutes sections, parallélépipédique... A titre d'exemple un conduit 12 de forme parallélépipédique peut être choisi pour des applications consistant à conférer un mouvement de balayage au jet de liquide.

[0050] Il est également à noter que l'on peut déposer à l'intérieur de la rainure centrale 3 un revêtement en un matériau différent du matériau constituant les pièces 2. Ce matériau additionnel est de préférence d'une dureté supérieure à celle des pièces 2 et peut par exemple consister en du diamant. Ce matériau peut, notamment, être rajouté par dépôt en phase vapeur.

[0051] Tel que représenté notamment à la figure 2, la face d'assemblage J de chaque pièce 2 présente une zone médiane plane 4, 5 divisée en deux demi zones 4, 5 s'étendant respectivement de part et d'autre de la rainure centrale 3. Cette zone médiane 4, 5 est, en outre coplanaire avec le plan diamétral (P), de façon que les zones médianes de deux pièces 2 assemblées soient au contact l'une de l'autre.

[0052] De plus, le long d'un de ses bords longitudinaux, cette zone médiane 4, 5 est bordée par une nervure de centrage 6 de section parallélépipédique rectangle en saillie par rapport à la face d'assemblage J.

[0053] L'autre bord longitudinal de cette zone médiane 4, 5 est quant lui bordé d'une rainure de centrage 7 de section conjuguée de celle de la nervure de centrage 6, la dite nervure de centrage et la dite rainure de centrage étant disposées symétriquement de part et d'autre du pian de symétrie (S) de façon que, tel que représenté aux figures 3 et 4, la nervure de centrage 6 de chaque pièce 2, 2' vienne se loger dans la rainure de centrage 7 de l'autre pièce 2', 2 lors de l'assemblage des dites pièces.

[0054] Par ailleurs, la face d'assemblage J de chaque pièce 2 forme, entre la rainure de centrage 7 et le bord longitudinal correspondant de la dite pièce, une zone latérale plane 8 s'étendant dans le plan diamétral (P) et donc coplanaire avec la zone médiane plane 4, 5.

[0055] Cette face d'assemblage J comporte, en outre, accolée latéralement à la nervure de centrage 6 et séparée de la zone médiane 4, 5 par la dite nervure de centrage, une rainure longitudinale 9 destinée à former un réservoir pour une substance adhésive 11, et pour être obturée, dans la position assemblée de deux pièces 2, 2' et tel que représenté à la figure 4, par la zone latérale 8 de la pièce 2 en vis-à-vis.

[0056] Tel que représenté à la figure 1, chacune des rainures 7 et 9 et nervures 6 s'étendent longitudinalement à partir de l'extrémité distale de chaque pièce 2, sensiblement sur les trois quarts de la longueur de la dite pièce.

[0057] La face d'assemblage J de chaque pièce 2 forme enfin, entre le réservoir 9 et le bord longitudinal correspondant de la dite pièce, une zone latérale plane 10 s'étendant sensiblement en retrait du plan diamétral (P), de façon que la zone latérale 10 d'une pièce 2 délimite une fente débouchant latéralement au niveau d'une des génératrices du canon de focalisation 1, avec la face latérale 8 en vis-à-vis de la seconde pièce 2' formant le dit canon de focalisation.

[0058] Cette fente 8-10 forme ainsi un conduit d'évacuation de l'éventuel excès de substance adhésive et de répartition de cet excès entre les faces d'assemblage J de deux pièces 2, 2' assemblées, permettant d'augmenter ainsi la surface encollée de ces faces d'assemblage.

[0059] La figure 5 représente une variante de réalisation selon laquelle la zone latérale plane bordant le réservoir 9 consiste en une face plane 25 délimitant un angle obtus de l'ordre de 120 degrés avec le plan diamétral (P).

[0060] De façon identique, la zone latérale 8 bordant la rainure de centrage 7 forme un dièdre d'un angle au sommet de l'ordre de 120 degrés dont un des deux demis plans 23 est adapté pour s'étendre parallèlement à la face plane 25, et pour délimiter avec cette dernière un volume de rétention de l'excès de substance adhésive, obturé, au niveau de la périphérie du canon de focalisation 1, par une bordure longitudinale 24 en saillie par rapport au dit demi plan 23.

[0061] Selon cette variante de réalisation la quantité de substance adhésive remplissant le volume de rétention est amené à travailler en cisaillement et non en traction, de sorte qu'il augmente le pouvoir d'adhésion de la dite substance adhésive.

[0062] Les étapes de fabrication d'un canon de focalisation 1 au moyen de deux pièces identiques 2 représentées aux figures 1 et 2, est décrit ci-dessous notamment en référence aux figures 3 et 4.

[0063] En premier lieu, suite à la réalisation des pièces 2, 2' et préalablement au remplissage des réservoirs 9 au moyen de substance adhésive 11, une étape préliminaire consiste à procéder au nettoyage des faces d'assemblage J des deux pièces. On élimine ainsi les résidus qui auraient pu être générés par la fabrication de ces dernières.

[0064] Il est à noter, en outre, que ce nettoyage est essentiel au niveau des réservoirs 9 et des zones latérales planes 8 d'obturation des dits réservoirs. En effet, ce nettoyage évite que des résidus présents sur ces surfaces ne viennent diminuer l'adhérence de la substance adhésive 11.

[0065] Le nettoyage peut, par exemple, comprendre une première étape de dégraissage des pièces 2 suivi d'un décapage avec un acide, et d'un dernier nettoyage avec un solvant pour éliminer les résidus générés par l'attaque acide.

[0066] En outre, préalablement au remplissage des réservoirs 9 au moyen de la substance adhésive 11, une seconde opération consiste à améliorer l'adhérence des surfaces de collage, à savoir parois des réservoirs 9, zones latérales 8 et zones latérales 10.

[0067] Cette amélioration de l'adhérence peut se faire par érosion des dites surfaces de collage, par exemple par une attaque au moyen d'un laser, d'un acide ou de plasma. L'amélioration de l'adhérence peut également se faire par dépôt d'une couche de préparation par exemple à base de silane.

[0068] L'opération suivante consiste à remplir chaque réservoir au moyen d'une substance adhésive 11. Ce dépôt peut notamment se faire par sérigraphie, par dépôt d'un film adhésif, par dépôt d'un cordon ou par tout autre type de dépôt de substance adhésive 11 connu.

[0069] En outre, la substance adhésive 11 peut être un époxy, des méthacrylates, des polyimides ou un mélange de ces composants. De façon préférentielle, la substance utilisée consiste ainsi en un film d'époxy ou de bismaleïde.

[0070] Comme représenté sur les figures 3 et 4, les faces de jonction J des deux pièces 2 et 2' sont ensuite positionnées en regard, et les deux pièces 2, 2' sont rapprochées jusqu'à amener les nervures de centrage 6 à pénétrer dans les rainures de centrage 7, position à partir de laquelle les deux pièces 2, 2' sont ensuite parfaitement guidées et ne peuvent aucunement subir un quelconque déplacement relatif transversal susceptible d'altérer leur centrage.

[0071] Ce rapprochement relatif est ensuite poursuivi jusqu'à amener les zones des faces d'assemblage J situées dans le plan diamétral (P) respectivement soit au contact les unes des autres, soit dans leur position d'obturation des réservoirs 9.

[0072] De plus, lors du contact de la substance adhésive avec les faces planes 8 en regard des réservoirs 9, l'éventuel fluage de cette substance s'opère obligatoirement en direction de la fente 8-10, en raison de la présence de la barrière de protection que constitue, selon la direction opposée, la nervure de centrage 6. Ainsi, ce fluage non seulement n'affecte pas la propreté des zones médianes 4, 5, mais en plus conduit à augmenter les surfaces de collage.

[0073] En fin d'assemblage, le contact obtenu entre les deux pièces 2, 2', notamment au niveau des zones médianes 4, 5, consiste ainsi en un contact direct, sans jeu significatif, de sorte que les dimensions du conduit 12 du canon de focalisation 1 sont uniquement fonction des dimensions des rainures centrales 3.

[0074] L'opération suivante consiste à exercer une pression sur les pièces 2, 2' ainsi mises en contact, et à maintenir cette pression pendant le temps nécessaire à la bonne fixation des pièces par la substance adhésive 11.

[0075] Ce temps est notamment fonction de la nature de la substance adhésive, de la température et de l'humidité. Il est déterminé en fonction des instructions fournies par le fabricant de la substance adhésive 11.

[0076] Une fois solidarisées au moyen de ia substance adhésive 11, les pièces 2, 2' forment un canon de focalisation 1 prêt à l'usage.

[0077] Toutefois, l'étape de collage peut être suivie d'une étape d'usinage ou de rectification de l'extérieur du canon de focalisation 1 afin de modifier la forme de ce dernier, d'en modifier son diamètre extérieur ou d'éliminer les résidus générés par le collage.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un canon (1), dit canon de focalisation, de projection d'un liquide à très haute pression pour machine de projection de liquide à très haute pression, selon lequel :

◆ on réalise deux pièces (2, 2') comprenant des faces d'assemblage (J) par lesquelles elles sont destinées à être accolées pour former, à l'état assemblé, le canon de focalisation (1), et on ménage :

■ dans la face d'assemblage (J) de chacune des deux pièces (2, 2'), une rainure centrale (3) ménagée dans une zone médiane plane (4, 5) de la dite face d'assemblage et adaptée pour s'étendre entre les deux extrémités de cette dernière, les dites rainures centrales étant adaptées pour former le conduit (12) du canon de focalisation (1) dans la position assemblée des deux pièces (2, 2'),

■ dans la face d'assemblage (J) d'au moins une des deux pièces (2, 2'), latéralement par rapport à la zone médiane plane (4, 5) de cette dernière, au moins un réservoir de collage (9) destiné à être rempli d'une quantité de substance adhésive (11) adaptée pour adhérer avec la portion de la face d'assemblage (J) de l'autre pièce (2', 2) située en regard du dit réservoir, dans la position assemblée des deux pièces,

◆ on remplit chaque réservoir de collage (9) de substance adhésive (11), et on met en contact les deux pièces (2, 2') de façon qu'elles soient accolées par leur face d'assemblage (J) et solidarisées au moyen de la substance adhésive (11),

le dit procédé étant caractérisé en ce que :

◆ on forme, sur la face d'assemblage (J) d'au moins une pièce (2, 2'), au moins une nervure (6), dite nervure de centrage, en saillie par rapport à la dite face d'assemblage

◆ et, pour chaque nervure de centrage (6) formée sur la face d'assemblage (J) d'une pièce (2, 2'), on ménage dans la face d'assemblage (J) de l'autre pièce (2'. 2), une cavité (7), dite cavité de centrage, de dimensions adaptées pour loger étroitement la dite nervure de centrage, dans la position assemblée des deux pièces où les rainures centrales (3) forment le conduit (12) du canon de focalisation (1).

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on associe à chaque réservoir de collage (9) ménagé dans la face d'assemblage (J) d'une pièce (2, 2'), une nervure de centrage (6) de longueur au moins égale à celle du dit réservoir de collage, interposée entre ce dernier et la rainure centrale (3) ménagée dans la dite face d'assemblage.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'on associe à chaque réservoir de collage (9) ménagé dans la face d'assemblage (J) d'une pièce (2, 2'), un espace (10) dit de trop plein, communiquant avec le dit réservoir en vue de la réception de l'éventuel excès de substance adhésive (11) lors de l'assemblage des deux pièces, chacun des dits espaces de trop plein étant ménagé, latéralement, à l'opposé de la zone médiane plane (4, 5) relativement au réservoir de collage (9) associé.

4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on réalise les faces d'assemblage (J) des deux pièces (2, 2') de façon que chaque espace de trop plein consiste en une fente (10) s'étendant à partir de la périphérie du canon de focalisation (1), dans la position assemblée des deux pièces, ménagée entre les dites faces d'assemblage en regard de chaque réservoir de collage (9).

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, pour chaque réservoir de collage (9) ménagé dans une pièce (2, 2'), l'autre pièce présente une face d'assemblage (J) comportant une zone plane (8), dite de collage, coplanaire avec la zone médiane plane (4, 5), adaptée pour s'étendre en regard du réservoir de collage (9) associé et obturer ce dernier.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on réalise un canon de focalisation (1) à partir de deux pièces (2, 2') identiques comportant chacune au moins un ensemble de centrage constitué d'une nervure de centrage (6) et d'une cavité de centrage (7) disposées symétriquement de part et d'autre de la rainure centrale (3).

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on forme des nervures de centrage (6) et l'on ménage des cavités de centrage (7) s'étendant le long de la majeure partie des pièces (2, 2').

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on ménage des réservoirs de collage (9) consistant en des rainures s'étendant le long de la majeure partie des pièces (2, 2').

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'on ménage un réservoir de collage (9) dans chaque pièce (2, 2').

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l'on procède au nettoyage des faces d'assemblage (J) des pièces (2, 2') préalablement au dépôt d'une substance adhésive (11).

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que l'étape de dépôt d'une substance adhésive (11) est précédée d'une étape d'amélioration de l'adhérence de chaque réservoir de collage (9) et chaque zone de collage (8), telle qu'étape d'érosion par une attaque par un laser, un acide ou du plasma ou étape de dépôt d'une couche de préparation, notamment à base de silane.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que l'on exerce une pression sur les pièces (2, 2') suite à leur mise en contact.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que l'étape de collage des pièces (2, 2') par une substance adhésive est suivie d'une étape d'usinage du canon de focalisation (1).

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que l'on utilise une substance adhésive choisie parmi les époxy, les méthacrylates, les polyimides ou un mélange de ceux-ci.

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que l'on utilise des pièces (2, 2') en un matériau d'une dureté supérieure à 8 sur l'échelle de MOHS.

16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé en ce que l'on utilise des pièces (2, 2') en carbure de silicium.

17. Canon de projection de liquide à très haute pression pour machine de projection de liquide à très haute pression, dit canon de focalisation, constitué de deux pièces (2, 2') comportant des faces d'assemblage (J) par lesquelles elles sont accolées, dans lesquelles sont ménagées :

■ pour chacune des deux pièces (2, 2'), une rainure centrale (3) ménagée dans une zone médiane plane (4, 5) de la dite face d'assemblage et adaptée pour s'étendre entre les deux extrémités de cette dernière, de façon à former le conduit (12) du canon de focalisation,

■ pour au moins une des deux pièces et latéralement par rapport à la zone médiane plane (4, 5) de cette dernière, au moins un réservoir de collage (9) rempli d'une quantité de substance adhésive (11) adaptée pour adhérer avec la portion de la face d'assemblage de l'autre pièce située en regard du dit réservoir,

le dit canon de focalisation étant caractérisé en ce qu'il comporte :

◆ formée sur la face d'assemblage (J) d'au moins une pièce (2, 2'), au moins une nervure (6), dite nervure de centrage, en saillie par rapport à la dite face d'assemblage

◆ et, pour chaque nervure de centrage (6) formée sur la face d'assemblage (J) d'une pièce, et ménagée dans la face d'assemblage (J) de l'autre pièce, une cavité (7), dite cavité de centrage, logeant étroitement la dite nervure de centrage.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrs (1), Fokussierrohr genannt, zum Höchstdruckspritzen einer Flüssigkeit für eine Maschine zum Höchstdruckspritzen einer Flüssigkeit, gemäß dem:

◆ zwei Bauteile (2, 2') hergestellt werden, die Montageseiten (J) enthalten, über die sie aneinanderzufügen sind, um im montierten Zustand das Fokussierrohr (1) zu formen, und ausgebildet wird:

• in der Montageseite (J) jedes der zwei Bauteile (2, 2'), eine zentrale Rille (3), die in einer ebenen Mittelzone (4, 5) der Montageseite ausgebildet und geeignet ist, um sich zwischen den zwei Enden dieser letzteren zu erstrecken, wobei die zentralen Rillen geeignet sind, um in der montierten Stellung der zwei Bauteile (2, 2') den Kanal (12) des Fokussierrohrs (1) zu formen,

• in der Montageseite (J) mindestens eines der zwei Bauteile (2, 2'), seitlich bezüglich der ebenen Mittelzone (4, 5) dieser Seite, mindestens ein Kleberreservoir (9), das dazu bestimmt ist, mit einer Menge einer Klebemasse (11) gefüllt zu werden, die geeignet ist, um an dem Abschnitt der Montageseite (J) des anderen Bauteils (2', 2) zu kleben, der sich in der montierten Stellung der zwei Bauteile gegenüber dem Reservoir befindet,

◆ jedes Kleberreservoir (9) mit Klebemasse (11) gefüllt wird, und die zwei Bauteile (2, 2') in Kontakt gebracht werden, damit sie über ihre Montageseite (J) aneinandergefügt und mittels der Klebemasse (11) fest miteinander verbunden werden,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:

◆ auf der Montageseite (J) mindestens eines Bauteils (2, 2') mindestens eine Rippe (6), Zentrierrippe genannt, geformt wird, die bezüglich der Montageseite vorsteht,

◆ und für jede auf der Montageseite (J) eines Bauteils (2, 2') geformte Zentrierrippe (6) in der Montageseite (J) des anderen Bauteils (2', 2) ein Hohlraum (7), Zentrierhohlraum genannt, mit Abmessungen ausgebildet wird, die geeignet sind, um die Zentrierrippe in der montierten Stellung der zwei Bauteile, in der die zentralen Rillen (3) den Kanal (12) des Fokussierrohrs (1) formen, eng einzupassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem in der Montageseite (J) eines Bauteils (2, 2') ausgebildeten Kleberreservoir (9) eine Zentrierrippe (6) einer Länge mindestens gleich der des Kleberreservoirs zugeordnet wird, die zwischen diesem letzteren und der in der Montageseite ausgebildeten zentralen Rille (3) eingefügt ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem in der Montageseite (J) eines Bauteils (2, 2') ausgebildeten Kleberreservoir (9) ein so genannter Überlaufraum (10) zugeordnet wird, der mit dem Reservoir zur Aufnahme des bei der Montage der zwei Bauteile möglichen Klebemasseüberschusses (11) in Verbindung steht, wobei jeder der Überlaufräume seitlich entgegengesetzt zur ebenen mittleren Zone (4, 5) bezüglich des zugeordneten Kleberreservoirs (9) ausgebildet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseiten (J) der zwei Bauteile (2, 2') so hergestellt werden, dass jeder Überlaufraum aus einem sich in der montierten Stellung der zwei Bauteile ausgehend vom Umfang des Fokussierrohrs (1) erstreckenden Schlitz (10) besteht, der zwischen den gegenüberliegenden Montageseiten jedes Kleberreservoirs (9) ausgebildet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes in einem Bauteil (2, 2') ausgebildete Kleberreservoir (9) das andere Bauteil eine Montageseite (J) hat, die eine mit der ebenen mittleren Zone (4, 5) koplanar, ebene, so genannte Klebezone (8) aufweist, die geeignet ist, um sich gegenüber dem zugeordneten Kleberreservoir (9) zu erstrecken und dieses zu verschließen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fokussierrohr (1) ausgehend von zwei gleichen Bauteilen (2, 2') hergestellt wird, die je mindestens eine Zentriereinheit aufweisen, die aus einer Zentrierrippe (6) und einem Zentrierhohlraum (7) besteht, die symmetrisch zu beiden Seiten der zentralen Rille (3) angeordnet sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zentrierrippen (6) geformt und Zentrierhohlräume (7) ausgebildet werden, die sich entlang des größten Teils der Bauteile (2, 2') erstrecken.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kleberreservoirs (9) ausgebildet werden, die aus Rillen bestehen, die sich entlang des größten Teils der Bauteile (2, 2') erstrecken.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kleberreservoir (9) in jedem Bauteil (2, 2') ausgebildet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseiten (J) der Bauteile (2, 2') vor dem Aufbringen einer Klebemasse (11) gereinigt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Aufbringens einer Klebemasse (11) ein Schritt der Verbesserung der Klebefestigkeit jedes Kleberreservoirs (9) und jeder Klebezone (8) liegt, wie ein Schritt der Erosion durch einen Laser-, Säure- oder Plasmaangriff, oder ein Schritt des Aufbringens einer Vorbehandlungsschicht, insbesondere auf der Basis von Silan.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach ihrem Inkontaktbringen ein Druck auf die Bauteile (2, 2') ausgeübt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schritt des Klebens der Bauteile (2, 2') durch eine Klebemasse ein Schritt der maschinellen Bearbeitung des Fokussierrohrs (1) folgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebemasse verwendet wird, die unter den Epoxiden, den Methacrylaten, den Polyimiden oder einer Mischung von diesen ausgewählt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Bauteile (2, 2') aus einem Material einer Härte höher als 8 auf der Mohs'schen Härteskala verwendet werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Bauteile (2, 2') aus Siliciumcarbid verwendet werden.

17. Rohr zum Höchstdruckspritzen einer Flüssigkeit für eine Maschine zum Höchstdruckspritzen einer Flüssigkeit, Fokussierrohr genannt, das aus zwei Bauteilen (2, 2') besteht, die Montageseiten (J) aufweisen, über die sie aneinandergefügt werden, in denen ausgebildet sind:

• für jedes der zwei Bauteile (2, 2'), eine zentrale Rille (3), die in einer ebenen mittleren Zone (4, 5) der Montageseite ausgebildet und geeignet ist, um sich zwischen den zwei Enden dieser letzteren zu erstrecken, um den Kanal (12) des Fokussierrohrs zu formen,

• für mindestens eines der zwei Bauteile und seitlich bezüglich der ebenen mittleren Zone (4, 5) dieses letzteren, mindestens ein Kleberreservoir (9), das mit einer Menge einer Klebemasse (11) gefüllt ist, die geeignet ist, um an dem Abschnitt der Montageseite des anderen Bauteils zu kleben, der sich gegenüber dem Reservoir befindet,
wobei das Fokussierrohr dadurch gekennzeichnet ist, dass es aufweist:

◆ auf der Montageseite (J) mindestens eines Bauteils (2, 2') geformt, mindestens eine Rippe (6), Zentrierrippe genannt, die bezüglich der Montageseite vorsteht,

◆ und für jede auf der Montageseite (J) eines Bauteils geformte Zentrierrippe (6) und in der Montageseite (J) des anderen Bauteils ausgebildet, einen Hohlraum (7), Zentrierhohlraum genannt, der die Zentrierrippe eng aufnimmt.

Claims

1. A method for manufacturing a gun (1), referred to as a focusing gun, for spraying a liquid at a very high pressure, for a machine for spraying liquid at a very high pressure, according to which

◆ two pieces (2, 2') are produced, comprising assembly faces (J) by which they are intended to be joined in order, in the assembled state, to form the focusing gun (1), and the following are formed:

■ in the assembly face (J) of each of the two pieces (2, 2'), a central groove (3) formed in a planar median region (4, 5) of said assembly face and adapted to extend between the two ends thereof, said central grooves being adapted to form the duct (12) of the focusing gun (1) in the assembled position of the two pieces (2, 2'),

■ in the assembly face (J) of at least one of the two pieces (2, 2'), laterally with respect to the planar median region (4, 5) thereof, at least one bonding reservoir (9) intended to be filled with a quantity of adhesive substance (11) adapted to adhere to the portion of the assembly face (J) of the other piece (2', 2) lying opposite said reservoir, in the assembled position of the two pieces,

◆ each bonding reservoir (9) is filled with adhesive substance (11), and the two pieces (2, 2') are placed in contact so that they are joined by their assembly face (J) and connected by means of the adhesive substance (11),

said method being characterized in that:

◆ on the assembly face (J) of at least one piece (2, 2'), at least one rib (6) referred to as a centering rib is formed, which projects from said assembly face,

◆ and, for each centering rib (6) formed on the assembly face (J) of one piece (2, 2'), a cavity (7) referred to as a centering cavity is formed in the assembly face (J) of the other piece (2', 2), this cavity having dimensions adapted to tightly receive said centering rib in the assembled position of the two pieces, in which the central grooves (3) form the duct (12) of the focusing gun (1).

2. The method as claimed in claim 1, characterized in that a centering rib (6) is associated with each bonding reservoir (9) formed in the assembly face (J) of a piece (2, 2'), this rib having a length at least equal to that of said bonding reservoir and being interposed between the latter and the central groove (3) formed in said assembly face.

3. The method as claimed in one of claims 1 and 2, characterized in that a space (10) referred to as an overflow space is associated with each bonding reservoir (9) formed in the assembly face (J) of a piece (2, 2'), such that it communicates with said reservoir with a view to receiving the possible excess of adhesive substance (11) during assembly of the two pieces, each of said overflow spaces being formed laterally on the other side of the associated bonding reservoir (9) from the planar median region (4, 5).

4. The method as claimed in claim 3, characterized in that the assembly faces (J) of the two pieces (2, 2') are formed so that each overflow space consists of a slot (10) extending from the periphery of the focusing gun (1), in the assembled position of the two pieces, and formed between said assembly faces opposite each bonding reservoir (9).

5. The method as claimed in one of claims 1 to 4, characterized in that for each bonding reservoir (9) formed in one piece (2, 2'), the other piece has an assembly face (J) comprising a planar region (8) referred to as a bonding region, coplanar with the planar median region (4, 5) and adapted to extend in front of the associated bonding reservoir (9) and to close the latter.

6. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a focusing gun (1) is produced from two identical pieces (2, 2'), each comprising at least one centering assembly consisting of a centering rib (6) and a centering cavity (7) which are arranged symmetrically on either side of the central groove (3).

7. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that centering ribs (6) are formed and centering cavities (7) are formed, which extend over the majority of the pieces (2, 2').

8. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that bonding reservoirs (9) are formed, consisting of grooves extending over the majority of the pieces (2, 2').

9. The method as claimed in one of claims 1 to 6, characterized in that a bonding reservoir (9) is formed in each piece (2, 2').

10. The method as claimed in one of claims 1 to 9, characterized in that the assembly faces (J) of the pieces (2, 2') are cleaned before an adhesive substance (11) is deposited.

11. The method as claimed in one of claims 1 to 10, characterized in that the step of depositing an adhesive substance (11) is preceded by a step of improving the adhesion of each bonding reservoir (9) and each bonding region (8), such as a step of erosion by attack by a laser, an acid or plasma or a step of depositing a preparation layer, in particular based on silane.

12. The method as claimed in one of claims 1 to 11, characterized in that a pressure is exerted on the pieces (2, 2') after they have been brought into contact.

13. The method as claimed in one of claims 1 to 12, characterized in that the step of bonding the pieces (2, 2') by an adhesive substance is followed by a step of machining the focusing gun (1).

14. The method as claimed in one of claims 1 to 13, characterized in that an adhesive substance selected from epoxies, methacrylates, polyimides or a mixture thereof is used.

15. The method as claimed in one of claims 1 to 14, characterized in that pieces (2, 2') made of a material with a hardness of more than 8 on the Mohs scale are used.

16. The method as claimed in one of claims 1 to 15, characterized in that pieces (2, 2') made of silicon carbide are used.

17. A gun for spraying liquid at a very high pressure, for a machine for spraying liquid at a very high pressure, referred to as a focusing gun, consisting of two pieces (2, 2') comprising assembly faces (J) by which they are joined, and in which the following are formed:

■ for each of the two pieces (2, 2'), a central groove (3) formed in a planar median region (4, 5) of said assembly face and adapted to extend between the two ends thereof, so as to form the duct (12) of the focusing gun,

■ for at least one of the two pieces and laterally with respect to the planar median region (4, 5) thereof, at least one bonding reservoir (9) filled with a quantity of adhesive substance (11) adapted to adhere to the portion of the assembly face of the other piece lying opposite said reservoir,

said focusing gun being characterized in that it comprises:

◆ formed on the assembly face (J) of at least one piece (2, 2'), at least one rib (6), referred to as a centering rib, which projects from said assembly face,

◆ and, for each centering rib (6) formed on the assembly face (J) of one piece and arranged in the assembly face (J) of the other piece, a cavity (7), referred to as a centering cavity, tightly receiving said centering rib.

Dessins