Brevet FR2128409A1 — publié le 19721020

- 1 - 72 06841 2128409 L'invention concerne un four de traitement thermique sous vide, comprenant une chambre de chauffage destinée à être nise sous vide et une chambre de trempe qu'une ouverture de porte obturable hermétiquement relie à la chambre de chauffe. 5 Les fours de traitement thermique sous vide d'objets métalliques, par exemple de trempe brillante, de recuit, de frittage, de brasage ou de recuit de détente sont connus sous diverses formes de réalisation. Ils comprennent un dispositif permettant de tremper des objets} chauffés dans la chambre correspondante^ au moyen d'un gaz inerte ou d'huile à 10 vitesse prédéterminée de variation de température. Dans le cas le plus simple, les objets se trouvant dans la chambre de chauffage, c'est-à-dire la charge, sont balayés par du gaz froid mis en circulation dans cette chambre après ouverture d'une porte de fond ou de toit, cette chambre de chauffe se trouvant l'intérieur d'un récipient tenant à la pression 15 et pouvant être mis sous vide. Les résistances électriques relativement sensibles qui sont dans la chambre de chauffage étant également balayées par le gaz, et risquant d'en être détériorées, une autre disposition connue consiste à séparer la chambre de trempe sous gaz de la chambre de chauffage et à la relier à cette dernière par une ouverture de porte 20 obturable hermétiquement. La charge chauffée dans la chambre correspondante de ce four sous vide à deux chambres est amenée dans la chambre, également mise sous vide, de trempe au gaz, après ouverture de la porte de la chambre de chauffage, cette chambre de trempe étant remplie de gaz inerte après obturation de l'ouverture de porte de la chambre de chauffage, la 25 température du gaz, la vitesse de mise en circulation et l'intensité de son refroidissement par recyclage étant réglables à des valzurs arbitraires. Les fours connus sous vide à dispositif de trempe à huile comportent un bain d'huile disposé dans un récipient commun tenant 30 à la pression et placé à côté ou sous la chambre de"chauffage, un appa reil chargeur abaissant les pièces dans le bain d'huile à la fin de la période de chauffage. Tous les types connus de fours sous vide ont l'inconvénient, ■ quel que soit le type de trempe, c'est-à-dire au gaz inerte ou à l'huile, 35 que le chauffage doit être interrompu non seulement pendant le chargement et le déchargement, mais aussi pendant la trempe, de sorte que la chambre de chauffage doit être réchauffée pour chaque charge, et donc que la consommation d'énergie est considérable. * - Z - 72 06841 2128409 L'invention a pour objet un four sous vide du type décrit qui permet le chauffage en continu de la chambre correspondante et offre la possibilité d'exécuter des traitements les plus divers. Selon une particularité essentielle de l'invention, la chambre 5 de chauffe est reliée de chaque côté à une chambre de trempe pouvant être mise sous vide et séparée hermétiquement de cette chambre de chauffage, l'une d'elles étant une/chambre de trempe à l'huile et l'autre, une chambre de trempe au gaz. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, 10 chaque chambre peut être mise en service indépendamment de l'autre. Selon un mode de réalisation permettant au foui- d'avoir un faible encombrement, la chambre de trempe à l'huile, la chambre de chauffage et la chambre de trempe au gaz sont disposées horizontalement les unes derrière les autres. Finalement, selon une autre particularité de l'invention, permettant au 15 four de fonctionner automatiquement, la chambre de trempe à l'huile et la chambre de trempe au gaz comportent chacune un dispositif chargeur pouvant pénétrer dans la chambre de chauffage, de sorte qu'il est possible de transporter des charges entre les trois chambres en conservant le vide et sans ouvrir le four. 20 Le four sous vide selon l'invention permet des séquences de chargement notablement plus courtes que celles des fours connus, la chambre de chauffage pouvant rester en service en permanence, car les chambres de trempe disposées de part et d'autre de la chambre de chauffage constituent des "sas , et, pendant qu'une charge est trempée 25 dans l'une des chambres correspondantes, la charge suivante peut être introduite dans la chambre de chauffage par l'autre chambre de trempe. Si les charges doivent passer par exemple dans la chambre de trempe au gaz, le four est alimenté par la chambre de trempe à l'huile qui, dans ce mode d'exploitation, constitue uniquement un sas. Ainsi, le refroi-30 dissement et le réchauffage continuels de la chambre de chauffage sont supprimés, l'économie de consommation d'énergie étant considérable. Par ailleurs, le four sous vide de l'invention permet la trempe des charges chauffées, soit à l'huile, soit au gaz, c'est-à-dire permet d'alterner son mode d'exploitation. Le four dans son ensemble a donc un faible encombre-35 ment et permet de diversifier les traitements, sa capacité étant élevée et sa consommation d'énergie, relativement faible. BAD ORIGINAÊ,] à 72 06841 2128409 L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure unique est une vue en perspective avec coupe partielle d'un exemple de réalisation du four de traitement thermique selon l'invention. Le four sous vide comporte au centre un chambre 1 de chauffage devant laquelle une chambre 2 de trempe au gaz et une chambre 3 de trempe à l'huile sont disposées sur les côtés opposés. Les trois chambres 1, 2 et 3 communiquent avec des pompes k à vide par des conduits 5 et des vannes non représentées permettent aux trois chambres d'être mises sous vide indépendamment. Dans l'exemple de réalisation représenté, la chambre 3 de trempe à l'huile, la chambre 1de chauffage et la chambre 2 de trempe au gaz sont disposées horizontalement les unes derrière les autres, de sorte que les chambres 2 et 3 de trempe peuvent être chargées par le côté à l'aide d'un chariot 7 se déplaçant sur ses rails 6. Une porte 8 de sas,qu'un cylindre 9 de levage peut ouvrir en la soulevant et en la plaçant dans la position représentée, sépare chacune des chambres 2 et 3 de trempe de la chambre 1 de chauffage. Un levier coudé représenté sur le dessin permet à la porte fermée 8 de sas d'obturer de manière étanche à la pression le passage entre chacune des chambres 2 et 3 de trempe et la chambre 1 de chauffage. La chambre 1 de chauffage se compose d'une enveloppéparjfflj^Lé-pipédique 11, comportant sur chacune des faces en bout une porte 12 déplaçable vers le haut et manoeuvrée par un cylindre 16 de levage. Plusieurs éléments chauffants 13 disposés à l'intérieur de l'enveloppe isolante 11 marchent de préférence à l'électricité et chauffent les charges reposant sur des barres porteuses 15. Aucune des charges placées en général dans des paniers n'est représentée pour la clarté du dessin. La chambre 1 de chauffage se composant essentiellement de l'enveloppe isolante 11 est disposée dans un récipient cylindrique 1^ tenant à la pression et dont les faces en bout peuvent être fermées hermétiquement par les portes mentionnées 8 de sas. La chambre 2 de trempe au gaz se compose essentiellement d'un récipient 21 tenant à la pression et comportant une porte frontale 22 pouvant être fermée de manière hermétique à la pression. Un appareil chargeur 23 disposé à l'intérieur du récipient 21 permet d'introduire dans 72 06841 2128409 la chambre 1 de chauffage ou d'en extraire un panier non représenté de chargement lorsque la porte 8 de sas et la porte 12 de la chambre de chauffage sont ouvertes. La chambre 2 comporte des conduits de gaz et des éléments d'échange thermique qui ne sont pas représentés et qui sont destinés au refroidissement du gaz inerte de balayage de la chambre 2, un ventilateur 2k pouvant accélérer la circulation de ce gaz. La chambre 3 de trempe à l'huile comporte aussi un récipient 31 tenant à la pression et obturable par une porte frontale 32. Un récipient 33 placé sous le récipient 31 est rempli d'huile qu'un dispositif 3^ peut faire circuler. Un appareil chargeur 35 disposé dans la chambre 3 permet, contrairement à l'appareil 23 de la chambre 2, non seulement de charger et de décharger horizontalement la chambre 1 de chauffage, mais aussi d'abaisser les paniers verticalement pour les placer dans le récipient 33 d'huile.de trempe de la charge. Lé four décrit permet l'exploitation en continu de la chambre 1 de chauffage lorsque les charges sont transportées dans un sens. Lorsqu'il faut exécuter par exemple une trempe à l'huile, la chambre 1 de chauffage est chargée par la chambre 2 de trempe au gaz qui constitue uniquement un sas dans ce cas. Ainsi, la charge chauffée dans la chambre 1 peut être transportée dans la chambre 3 pour y être trempée à l'huile pendant que la chambre 1 est simultanément rechargée par la chambre 2. A l'inverse, il est possible bien entendu d'exploiter le four en continu en chargeant la chambre 1 de chauffage par la chambre 3 de refroidissement à l'huile qui constitue ûn'sas ', la trempe ayant lieu dans la chambre 2 qui est refroidie par insufflation de gaz inerte. Il est possible aussi bien entendu d'exploiter le four en discontinu en extrayant les charges de la chambre 2 ou 3 de trempe par laquelle elles ont été introduites dans la chambre 1 de chauffage. Ainsi, par exemple, il est possible de charger la chambre 1 de chauffage par la chambre 3 de trempe à l'huile, puis, après chauffage de la charge dans la chambre 1, de la tremper également dans la chambre 3 dont le chariot 7 peut finalement l'évacuer. Cette exploitation en discontinu peut être éventuellement convertie en une exploitation en continu de la chambre 1 de chauffage à condition que cette dernière soit chargée alternativement par la chambre 2 et par la chambre 3» chaque charge étant trempée dans la chambre 2 ou 3 par laquelle elle a été introduite dans la chambre 1 de chauffage. - 5 - 72 06841 . 2128409 Dans tous les modes décrits d'exploitation, la trempe peut être exécutée dans la chambre 2, soit lentement sous vide, soit de façon accélérée par insufflation de gaz inerte, ce dernier pouvant être refroidi dans la mesure voulue par l'éehangeur de chaleur disposé dans cette chambre 2 et pouvant éventuellement être mis en circulation par le ventilateur 24. Il est ainsi possible de régler différemment l'intensité de la trempe au gaz. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au four décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 72 06841 REVENDICATIONS 2128409 1. Four de traitement thermique à chambre de chauffage pouvant être mise sous vide et à chambre de trempe reliée à la précédente par une ouverture de porte obturable hermétiquement, caractérisé en ce que la chambre de chauffage est reliée de part et d'autre à une chambre de trempe pouvant être mise sous vide et isolée hermétiquement de la chambre de chauffage, la chambre placée d'un côté de la chambre de chauffage étant destinée à la trempe à l'huile et l'autre, à la trempe au gaz. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des trois chambres est exploitable indépendamment des autres. 3. Four selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre de trempe à l'huile, la chambre de chauffage et la chambre de trempe au gaz sont disposées horizontalement les unes derrière les autres. k. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 3» caractérisé en ce que chacune des chambres de trempe à l'huile et de trempe au gaz comporte son propre appareil chargeur pouvant pénétrer dans la chambre de chauffage.