Brevet FR2324741A1 — publié le 19770415

La présente invention se rapporte à des fours pour le traitement thermique des métaux. Elle offre la particularité d'assurer la trempe des pièces en continue et pratiquement sans main-d'oeuvre. Le procédé permet une automatisation sixalifiée et fiable. L'in@@@@@ des tritements thermiques des aciers n'évolue 'ue lentement et elle reste essentiellement manuelle. Toutefois, certaines techniques, par exemple la trempe dans un bain de plomb, sont assez récentes. Elles n'ont que quelques décennies. On connaît de nombreux types de fours en continu. Il ne semble pas qu'ils servent e autre chose qu'au traitement thermique de fils, profilés et pièces longues. De plus, dans ces fours, on n'a p[as retenu l'utilisation nouvelle de bains métalliques. L'invention a notamment pour but de remédier à cette carence et elle préionise l'emploi d'un bain métallique pratique, en l'occurence de l'aluminium. Çe métal offre, pour le traitement thermique des aciers, de nombreux avantarges. I1 fond à 650 # et bout à 1800 . Ses qualités désoxydantes sont excep tionnelles. L'aLuminium est en effet un reducteur de l'acier. On sait aussi que l'aluminium, à l'état liquide, dissout bien l'hydrogène. La stabilité des bains d'aluminium est remarquable. Et il n'[y a pas de comparaison à faire entre le plomè et l'aluminium pour leur nocivité : c'est le plomb qui est dangereux et som usage suppose des installations coûteuses de sécurité. Ainsi, les bains therme-métalliques composés d'aluminium dorment des tem peratures optimales pour la trempe des aciers spéciaux, c'est-à-dire entre LfOO et plus de 1000 . Le bain métallique est alors a une bonne fluidité. il ne faut pas oublier aurai que contrairement aux bains de plomb ou de branze, l'aluminium, par sa densité de 2,56, offre des hains thermiques où la pièce à traiter est totalement immergée. Elle ne risque pas de flotter sur le bain de métal liquéfié comme il arrive avec le plomb ou le cuivre. Un obtient de ce fait une meilleure qualité de la mise à température des pièces à traiter. Conformément à l'invention, on trouve un dispositif qui peut sembler complexe mers qui reste avant tout assez simple. D'abord on a une installation départ des pièces à tremper qui peut se faire par alignement de ces pièces å tremper sur une entrée du four ou avoir sur le meme plan une pluralité de geniettes qui seront alimentées par une table vibrante qui distribuera automatiquement les pièces pour leur faire prendre le chemin du bain d'aluminium. Par ce dispositif d'alimentation du bain, les pièces à tremper sont dirigées vérs le four au moyen de guides linéaires qui plongent dans l'aluminium liquide. Les pièces s entassent les unes sur les autres sans se gèner et descendent dans le bain ou elles prendront totalement la températlre ambiante du métal en fusion. Cette température sera appréciée et mesurée par des pyromètres à couple thermoélectrique ou à rayonnement ou tout autre dispositif. Une des c & actéristiques de l'invention veut que le départ-des pièces à traiter se situe à un point haut. Surtout par rapport à la sortie des pièces à l'arrière du four. Cette caractéristique assure 11 évacuation facile des pièces du bain de chauffage par simple effet de gravité. Comme on le voit, avec quelques appareils pour le vibrage du fond de la cuve du bain, les pièces å traiter vont pouvoir cheminer jusqu'à la sortie où elles tomberont dans un bain de trempe approprié. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte font bien entendu partie de l'invention4 La fig. 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un four pour la trempe en continue de pièces sphériques ou cylindriques. ( Ce choix est fait pour simplifier la description qui va suivre mais il n' est pas absolu.) La fig. 2 est une coupe schématique transversale d'un four Qlon la fig. 1. Suivant l'invention, l'installation d'un four 1 devant traiter par exemple des billes d'acier pour roulement du même nom, se compose d'une table 2 pour le départ des pièces 3 vers le four 1 par des goulottes 4. Les goulottesguides 4 vont se continuer tout le long du four 1 en passant par le bain d'aluminium 5 usqu'à la sortie 6 oW elles tombent dans le bac de trempe contenant l'eau salée cu l'huile 7. Les pièces 3 suivront donc rigoureusement les guides 4 et avanceront grâce au principe de gravité et aussi au matériel vibreur 8 placé le long de la cuve 9 contenant le bain d'aluminium 5. Le déplacement des billes 3 se fera à une vitesse définie par la qualité martensitique des aciers et la dureté recherchée. La position des pièces à traiter 5 étant au départ plus élevée que leur sortie, à l'arrière du four 1, on vient de voir que leur déplacement et leur évacuation peut se faire sans autre effet mécanique que celui découlant de leur propre gravité. Toutefois, pour améliorer le roulement des billes 3 et assurer un temps exact et réglable du passage des pièces dans le bain 5 on utilisera conjointement des dispositifs vibreurs a. De plus, la sole 9 de la cuve du bain 5 offre un plan incliné vers la sortie. 6. Des celle-ci, les pièces 3 tombent les unes après les autres dans la cuve 10 du bain de trempe constamment rafraîchi par pompage du liquide 7 qui sera dirigé vers un échangeur de chaleur afin de conserver au bain 7 une température égale. Si le revenu des pièces 3 n'est pas nécessaire, et c'est le cas dans la présente description, elles pourront être retirées du bain terminal de trempe 7 par des dispositifs connus, comme par exemple des aimants permanents 11, des channes sans fin à godets percés, etc. Dispositifs qui amèneront les pièces traitées vers les étuves pour séchage. Des chambres étanches 12 et 13 seront prévues dans le four 1.-Elles offriront la possibilité d'avoir,à l'avant, vers l'entrée du four et sur l'arrière de celui-ci, près de la sortie,des atmosphères protectrices. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites, surtout en ce qui concerne les dispositifs de translation des pièces à tremper. R E V E N D I C A T I O N S 1. Four pour trempe en continue de pièces en acler utilisant comme bain thermique de l'aluminium. Ce métal offre en effet des qualités interessantes pour le chauffage des pièces métalliques à traiter. I1 fond à 650 , bout à 18002. C'est un réducteur de l'acier et la stabilité des bains est excellente. Sa densité très faible : 2,56 permet aux pieces en acier d'être entièrement immergées. Pour passer dans le bain, les pièces à traiter suivent des guides métalliques qui les amènent d'un point haut (entrée) à un point bas (sortie3en empruntant un parcours à travers le bain d'aluminium chauffé avantageusement par des électrodes plongeantes. 2. Four, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le départ des pièces à traiter se trouve sur un plan plus élevé que la sortie de ces mêmes pièces, après traitement, c'est-à-dire chauffage et trempe. 3. Four, suivant la revendication i, caractérisé en ce que les pièces avancent, depuis le départ jusqu'à l'arrivée, sur des guides qui passent dans le bain d'aluminium. 4z. Four, suivant la revendication 1 et 3, caractérisé en ce que les pièces avancent continuellement par simple effet de gravité. 5. Four, suivant la revendication 9 caractérisé en ce que la sole incliné de la cuve supportant les guides des pièces reçoit des secousses provoquees par une pluralité de dispositifs vibreurs afin d'assurer un déplacement forcé, ainsi que de régler le temps de passage des pièces à traiter dans le bain d'aluminium. 6. Four, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le fond du bac offre une pente étudiée pour améliorer l'avancement autolatique des pièces à traiter