Brevet FR2017421A1 — publié le 19700522

I1 est connu de soumettre à une trempé, à la flamme ou par induction, les glissières de machines-outils ainsi que les voies-transferts aux endroits exposés à l'usure, ou d'y appliquer une couche de matière synthétique ou encore d'y coller des plaques d'usure. Cependant, on a récemment utilisé un autre moyen consistant à remplacer les glissières trempées solidaires du bâti de machine par des glissières amovibles trempées individuellement. I1 est assez difficile de tremper ces glissières amovibles sans risque de gauchissement. Le gauchissement est attribuable en premier lieu à un réchauffage non uniforme de la surface des glissières, ainsi qu'à l'accroissement de volume dû à la modification de structure après la trempe. Par suite du gauchissement de la glissière à tremper la distance entre la surface à traiter et l'élément d'apport d'énergie, par exemple un brûleur de trempe ou une bobine d'induction, ne peut être maintenue constante pendant toute la durée de l'opération de trempe. Cela conduit à un réchauffage encore plus irrégulier et par conséquent à un gauchissement encore plus grand de la pièce à tremper. Pour remédier à ces difficultés, la présente invention propose un procédé permettant d'éviter le gauchissement de pièces mécaniques, en particulier de glissières, trempées superficiellement et en continu. Ce procédé est caractérisé par le fait que lYtément d'apport d'énergie prévu pour effectuer la trempe, par exemple le brûleur ou la bobine d'induction, suit à distance constante le contour de la surface de la pièce à tremper I1 est essentiel pour la présente invention que l'élément d'apport d'énergie accompagne toute variation de contollm de la suece e de la pièce, ctest-à-dire également toute variation causée par le gauchisse- ment, afin que la distance entre eet élément et la surface de la pièce reste toujours égal Ainsi9 le gruchissement axial dû à une profondeur de réchauffage irrégulière ne se produit pas, de sorte que les glissières trempées sui-vai7t l'irventionne présentent pratiquement pas ce gauchissement. Pour réduire encore davantage le gauchisseiment axial, l'invention prévoit également que non seulement lséléent d'apport d'énergie mais aussi la buse de refroidissement brusque nécessaire à la trempe suit le contour de la pièce à tremper à une distance toujours égale. De cette façon on assure non seulement une profondeur de réchauffage uniforme mais en même temps aussi un refroidissement brusque d'intensité constante. Pour mettre en oeuvre ce procédé il est fait usage d'un dispositif comportant un élément d'apport d'énergie servant à tremper-la pièce, par exemple un brûleur de trempe ou une bobine d'induction, cet élément étant relié, confôrmément à l'invention, à un système de palpage prenant appui élastiquement sur la surface de la pièce à tremper. Grâce à l'appui élastique de ce système on est assuré que l'élément d'apport d'énergie suit le contour de la surface de la pièce à tremper, de sorte que l'intervalle une fois réglé au début de l'opération reste inchangé jusqu'à la fin de celleci. Il y a avantage à ce que le dispositif comportant la buse de refroidissement brusque qui fait suite à l'élément d'apport d'énergie soit conçu de façon que cette buse soit elle aussi reliée à un système de palpage prenant appui élastiquement sur la surface de la pièce à tremper. Grâce à cette disposition il est possible d'effectuer également le refroidissement brusque de la pièce avec une précision considérablement plus grande. De préférence, un système de palpage commun est effecté à l'élément d'apport d'énergie et à la buse de refroidissement brusque. Ainsi, la structure du dispositif de trempe reste très simple. On peut alors réaliser un système de palpage particulièrement simple et peu coûteux lorsque celui-ci comporte un doigt palpeur monté avec-possibilité de glissement sur la surface de la pièce à tremper, de préférence par l'intermédiare de galets, et qui est fiez de façon réglable sur un chariot qui est suspendu élastiqueme::-t par rapport à une embase et qui porte en mS^e temps ^3élément dsapport d'énergie b la buse de refroidissemen-5 brusque, cet élément et cette buse pouvant etre déplacés individuellement ou ensemble Grâce à cette disposition on peut d'une part régler exactement la distance entre la surface de la pièce et l'élément d'apport d'énergie et la buse de refroidissement brusque, en fonction des besoins de chaque cas, et d'autre part déterminer parfai tement la force avec laquelle le doigt palpeur appuie sur la surface de la pièce. Le dispositif conçu selon l'invention est particulièrement adapté à être utilisé dans le cas de pièces dont plusieurs côtés doivent être trempés superficiellement en même temps en continu. Dans le cas d'un dispositif destiné à tremper simultanément plusieurs côtés d'une pièce au moyen de plusieurs éléments d'apport d'énergie et de plusieurs buses de refroidissement brusque, l'invention prévoit d'affecter un système de palpage à chaque élément d'apport d'énergie et buse de refroidissement. Ainsi, une distance uniforme entre les brûleurs et les buses par rapport à la surface de la pièce est maintenue de tous côtés de cette dernière pendant l'opération de trempe. Dans le cas de pièces relativement longues, on at qu'il se produit non seulement un gauchissement axial, mais aussi un vrillage. Afin d'éviter également ce vrillage dans la.plus grande mesure possible, une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'invention prévoit de disposer les chariots qui portent les éléments d'apport d'énergie et les buses de refroidissement, ou les embases de ces chariots, sur la bague d'une couronne à billes d'une table annulaire, cette bague -étant montée avec possibilité de rotation.Grâce à cette disposition les brûleurs de trempe et les buses de refroidissement peuvent accompagner aussi le vrillage causé par les contraintes qui se produisent dans la pièce lors de la trempe, de sorte que même dans ce cas la distance entre la surface de la pièce d'une part, les éléments d'apport d'énergie et les buses de refroidissement d'autre part, reste constante. I1 ne peut donc se produire aucun vrillage supplémentaire. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit ciaprès avec référence au dessin sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une partie d'un dispositif de trempe comportant plusieurs brûleurs et plusieurs buses de refroidissement, et - la figure 2 est une vue en plan correspondant à la fig.l. Cn voit au dessin un dispositif de trempe au moyen duquel une pièce mécanique 1, par exemple une glissière de machineoutil, peut être trempée en surface simultanément sur quatre de ses faces au cours d'un traitement de trempe en continu. Dans ce but le dispositif de trempe comporte quatre unité de trempe A, B, C et D décalées de 900 de l'une à l'autre. Stant donné que ces unites sont sensiblement identiques les unes aux autres, il n9en sera décrit qu'une seule dans la suite. Chaque unité de trempe comporte tout d'abord tul élément d'apport d'énergie, par exemple une bobine d'inouction ou un brû- leur de trempe 2, suivi d'une buse de refroidissement brusque 3. Dans l'exemple d'exécution représenté, cette buse est fixée avec sa conduite d'amenée 4 à une pince 6 disposée sur la conduite d'alimentation 5 du brûleur 2. Cette conduite 5 est elle-même supportée par une autre pince 7 solidaire du chariot transversal 8 d'un chariot en croix 9. Pour positionner le brûleur 2 et la buse de refroidissement 3 par rapport à la surface de la pièce 1 à tremper, la position du chariot en croix 9 peut être modifiée dans les directions indiquées par les flèches en manoeuvrant les volants 10 et 11. Sur l'embase 15 du chariot en croix 9 est fixé un palier 12 dans lequel est monté un doigt palpeur 13 avec possibilité de réglage en position. A son extrémité libre ce doigt 13 porte un organe de palpage 14 qui de préférence est muni de galets et glisse le long de la surface de la pièce 1. Comme on le voit à la fig.2, cet organe de palpage a la forme d'une cornière et emboîte un angle de la pièce 1. Comme il ressort de la fig.l, une broche de guidage 16 s'étendant horizontalement est disposée dans l'embase 15 du chariot en croix 9. Cette broche est montée dans deux oeillets verticaux 17 espacés l'un de l'autre sur une plaque porteuse 18. Entre ltoeS- let 17 le plus proche de la pièce 1 et la paroi correspondante de l'embase 15 est disposé un ressort de compression 19 qui tend à repousser vers la pièce 1 le chariot en croix 9 et avec lui le doigt de palpage 13, le brûleur 2 et la buse de refroidissement 3. En positionnant convenablement le doigt palpeurl3, le brûleur 2 et la buse 3 on peut maintenir très précisément une distance initialement réglée entre la surface de la pièce à tremper 1 et le brûleur 2 et la buse 3 situés en regard de cette surface.Ce maintien est assuré même lorsque la pièce 1 présente un gauchisse ment axial dû par exemple à des contraintes internes. En effet, le doigt palpeur 13 et son organe de palpage 14 suit, sous l'effet du ressort 19, le contour gauchi de la surface de la pièce 1, de sorte que la distance fixée initialement entre cette surface et le brûleur 2 et la buse 3 reste invariable. L'appui élastique du doigt palpeur 13 peut également être assuré pneumatiquement ou hydrauliquement. Lorsque la pièce à tremper est relativement longue, par exemple dans le cas de glissières pour machines-outils, il se produit souvent, en plus du gauchissement axial décrit ci-dessus, un vrillage. Pour que même dans ce cas la distance préréglée entre la face de la pièce et le brûleur et la buse reste inchangée, les unités de trempe A, B, C et D avec leurs embases 18 sont disposées chacune par l'intermédiaire d'une plaque de fixation 20 sur la bague tournante 21 d'une couronne à billes daune table annulaire 22.Grâce a' cette disposition, ladite distance préréglée ne varie pas, de sorte qu'une profondeur rEguliire de réchauffage et un refroidissement d'intensité constante sont assurés Bien que le doigt palpeur 13 soit disposé aussi près que possible du brûleur de trempe 2 et de la buse de refroidissement 3, il peut se faire qu'au début de opération progressive de trempe, à l'extrémité avant d'une pièce, des difficultés soient rencontrées par le fait que le doigt palpeur 13 ne puisse encore être amené au contact de la pièce à tremper.Toutefois, pour que même dans ce cas la distance entre la surface de cette pièce et le brûleur 2 et la buse 3 puisse être respeetée exactement et qu en même temps la puissance du brûleur puisse être rée, on dispose à l'avant de la pièce 1 un tronçon d'amorçage (non représenQ--é) de dimension appropriée. I1 s'est en outre révélé avantageux de prévoir que l'opération de trempe, effectuée par le dispositif selon l'invention, soit commandée au moyen d9wn système à progr- me. I1 faut égalemc:-t souligner en particulier que l'inven- tion embrasse également dans le cadre de ses revendications le cas auquel, à l'encontre de ce qui a été décrit ci-dessus avec réfé- rence au dessin, ce ne sont pas les brûleurs de trempe et les buses de refroidissement qui sont déplaces par rapport à la pièce 1, mais celle-ci par rapport à ces brûleurs et buses qui restent fixes. REVENDICATIONS 1.- Procédé de trempe superficielle en continu de pièces mécaniques, en particulier de glissières pour machines-outils, ne provoquant pas le gauchissement de ces pièces, remarquable en ce que l'élément d'apport d'énergie, par exemple le brûleur ou la bobine d'induction,suit à distance constante le contour de la surface de la pièce à tremper. 2.- Procédé selon la revendication 1, remarquable en ce que non seulement l'élément d'apport d'énergie mais aussi la buse de refroidissement brusque nécessaire à la trempe suit le contour de la pièce à tremper à une distance toujours égale. 3.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un élément d'apport d'énergie tel qu' un brûleur ou une bobine d'induction, servant à effectuer la trempe, ce dispositif étant remarquable en ce que l'élément d'apport d'énergie est relié à un système de palpage prenant appui élasti quemenx sur la surface de la pièce à tremper. 4. Dispositif selon la revendication 3, avec une buse de refroidissement faisant suite à l'élément d'apport d'6nergie, ce dispositif étant remarquable en ce que cette buse est reliée à un système de palpage prenant appui élastiquement sur la surface de la pie ce à tremper. 5. - Dispositif selon les revendications 3 et 4, remarquable en ce qu'un système de palpage commun est.affecté à l'élé- ment d'apport d'énergie et à la buse de refroidissement brusque. 6.- Dispositif selon les revendications 3 à 5, remarquable en ce que le système de palpage comporte un doigt palpeur monté avec possibilité de glissement sur la surface de la pièce à tremper, de préférence par lQintermédiaire de galets, et qui est fixé de façon réglable sur un chariot qui est suspendu élastiquement par rapport à une embase et qui porte en même temps l'élément d'apport dienersie et la buse de refroidissement brusque, cet élément et cette Suse pouvant être déplacés individuellement ou en semble 70 = Dispositif selon la revendication 6, remarquable en ce que le chariot est conçut de façon connue en soi, en tant que chariot en croix réglable en tous sens. S.- Dispositif selon les revendications 3,4,5,6 et 7, comportant plusieurs éléments d'apport d'énergie et plusieurs buses de refroidissement pour effectuer la trempe de plusieurs côtés de la pie ce simultanément, ce dispositif entant remarquable en ce qu'un système de palpage est effectué à chaque élément d'apport d'énergie et buse de refroidissement 9.- Dispositif selon la revendication 8, remarquable en ce que les chariots qui portent les aliments d'apport d'énergie et les buses de refroidissement, ou les embases de ces chariots, sont montés sur la bague d'une couronne à billes d'une table annulaire, cette bague étant montée avec possibilité de rotation, 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3,4,5,6,7,8 et 92 remarquable en ce qu'un tronçon d'amor çage de dimension appropriée est placé en tête de la pièce à tremper. 11.- Dispositif selon les revendications 3s4,5,6,7s8,9 et 10, remarquable en ce qu'il est commandé par un systeme à programme.