Brevet FR2367118A1 — publié le 19780505

L'invention concerne un procédé de trempe dans lequel les pieces à tremper, qui ont été amenées à la température voulue dans un four en forme de pot, sont soulevées hors du four et, après déplacement transversal jusqu'au-dessus d'un bac de trempe, plongées dans celui-ci. Le but du procédé selon l'invention est de réduire l'oxydation et la déperdition de chaleur des pièces pendant leur transport du four au bac de trempe, tout en évitant de soumettre les organes qui assurent ce transfert à de fortes sollicitations thermiques et en écartant le danger d'incendie lors de l'introduction des pièces dans le bac de trempe. Pour cela, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que, depuis le moment où l'on s'apprête à retirer les pièces du four et jusqu'au moment où elles sont immerges dans le bac de trempe, on les protège de l'air ambiant à l'aide d'une cloche qu'on dépose successivement sur le four, où on la laisse jusqu'au moment où les pièces sorties du four sont tout entières à l'interieur de la cloche, et sur le bac de trempe, où on la laisse au moins jusqutau moment où les pièces qu'elle contenait sont entièrement immergées dans ce bac. L'invention a aussi pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui comprend au moins un four en forme de pot et au moins un bac de trempe, disposés l'un à c8te de l'autre, de façon que leurs.ouvertures soient au moins approximativement au même niveau. L'installation selon l'invention est caractérisee par une cloche mobile, qui peut entre amenée à volonté au-dessus du four ou au-dessus du bac de trempe, puis descendue sur l'un ou sur l'autre, de façon à former, aussi bien avec l-'un qu'avec l'autre, une enceinte close, et parues moyens de préhension et de levage, qui sont associés à ladite cloche, pour saisir les pièces dans le four et les enlever dans la cloche puis les laisser descendre de la cloche dans le bac de trempe. Le dessin annexé illustre un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention et en représente, à titre d'-exemple non limitatif, deux formes d'exécution de l'installation. Les figures 1 à 4 sont des soupes schématiques analogues de la première forme d'exdoution de l'installation, qui représentent quatre étapes du procède. Les figures 5 et 6 sont des vues respectivement en vation et en plan et à plus grande échelle d'un détail de cette première forme d'exécution. La figure 7 est une coupe schématique semblable à celles des figures 1 à 4, représentant la deuxième forme d'exécution. L'installation représentée aux figures 1 à 4 comprend un four conventionnel 1 > en forme de pot, dont la chambre de chauffe 2, cylindrique, est donc ouverte à sa partie supérieure. Cette ouverture 3 du four 1 peut être obturée par un couvercle 4, portant un moteur et une hélice 5 entraînée par ce moteur afin d'homogénéiser la température à l'intérieur de la chambre 2. Le couvercle 4 est fixé à un bras 6 solidaire d'un arbre vertical 7. L'installation représentée comprend aussi un bac de trempe conventionnel 83 qui est placé à côté du four 1, de façon que son ouverture 9 soit situé au moins approximativement au même niveau que l'ouverture 3 du four. Selon les besoins, le bac 8 sera rempli d'eau, d'huile ou de sel fondu. Une hélice 10, entraînée par un moteur 11, fait circuler le liquide du bac 8 dans le sens des flèches à l'intérieur de la chambre de trempe 12 et autour de celle-ci, afin d'assurer une action thermique aussi homogène que possible de ce liquide sur les pièces immergées dans celui-ci. Les pièces à tremper 13 sont fixées de façon connue à un support 14. Ce dernier porte l'organe femelle 15 d'un dispositif d'accrochage à batonnette. L'organe mâle 16 de ce dispositif est fixe ltextré- mite d'une tige l7, suspendue à une channe 18 actionnée par un palan 19 monté sur un rail 20.Un levier 21 permet de verrouiller le dispositif (15, 16). Grace aux moyens de préhension et de levage (15 à 21), le support 14 garni de pièces 13 peut être saisi à l'endroit où il a préparé, situé à côté du four 1 opposé au bac 8, puis amené au-dessus du four 1 et descendu dans la chambre 2 de celui-ci, après quoi, un mouvement inverse du levier 21 permet de dégager l'organe 16 de l'orne 15, de libérer le palan 19 et de fermer le four. L'installation représentée comprend enfin une cloche 22 qui peut être manoeuvrée à l'aide d'un second palan 23, par l'interme- diaire d'une chaine 24. Les anneaux de cette chaine passent à travers une ouverture en croix de la tête de la cloche 22 en constituant dans cette ouverture une chicane suffisant à obturer convenablement cette ouverture de la cloche. La partie de la chaine 24 située à lVinté rieur de la cloche 22 s'étend selon l'axe de cette dernière. A son ex trémité, la chaine 24 porte un organe de préhension 25, représenté symboliquement dans les figures 1 à 4, qui est décrit plus en détail ci-après. Le procédé que l'installation décrite ci-dessus permet de mettre en oeuvre selon l'invention comprend les étapes suivantes Après l'introduction des pièces à tremper 13 dans la chambre 2 du-four 1 et le dégagement de l'organe 16, c'est-à-dire-dans la position de la figure 1, le palan 19 est écarté du four I et le couvercle 4 de ce dernier est mis en place. Après le temps nécessaire pour amener les pièces 13 à la température voulue, le four est ouvert et le palan 23 actionné de façon à amener la cloche 22 au-dessus du four 1, puis à la laisser descendre sur le four 1, dans une position bien déterminée, grâce à des moyens de centrage (non représentés).Le palan 23 continue alors à laisser descendre la channe jusqu'au moment où l'organe de- préhension 25, fixé à l'extrémité de la chaine, saisit le support des pièces, à l'intérieur du four. L'action du palan 23 est alors inversée, ce qui a pour effet de soulever la charge (13, 14) hors du four comme on le voit dans la figure 2. Pendant le temps de chauffe des pièces 13, une nouvelle charge 13a peut être préparée et accrochée au palan 19. Lorsque les pièces 13 avec leur support 14 sont tout entières à l'intérieur de la cloche 22, dont les dimensions correspondent -à celles de la chambre 2 du four, le palan 23 soulève la cloche 22, la transporte au-dessus du bac 8 et la dépose sur ce dernier comme on le voit la figure 3, dans une position centrée par des moyens (non représentés) semblables à ceux prévus sur le four. Le palan 23 continue alors à laisser descendre la chaîne 24, ce qui a pour effet de plonger les pièces 13 dans le bac 8. Lorsque celles-ci ont été déposées au fond du bac 8 et sont complètement immergées, l'organe 25 peut être libéré du support 14 et le palan 23 peut remonter la channe 24, soulever la cloche 22 et l'éloigner du bac 8 en la déplaçant vers la droite dans la figure 3. Pendant les évolutions décrites de la cloche 22 au-dessus du bat 8, le palan 19 peut introduire la charge 13a dans le four et s'éloigner de celui-ci de façon à en permettre la fermeture, comme le montre la figure 3. Lorsque la trempe est terminée, le palan 19 est amené audessus du bac 8, dont il peut extraire la charge de pièces 13 et la laisser égoutter comme le montre la figure 4. Après avoir décroché les pièces 13 du palan 19, le cycle est terminé ; les palans peuvent être ramenés vers la gauche dans la position de la figure 2 et un nouveau cycle peut recommencer, il résulte de la description ci-dessus que les pièces ne sont exposées à l'air ni au moment où on les sort du four, ni au moment où on les plonge dans le bac de trempe, puisque la cloche forme aussi bien avec lefour qu'avec le bac de trempe une enceinte close. Le joint entre ces éléments peut même être amélioré par interposition d'une garniture d'étanchéité. La phase la plus critique des procédés de trempe est celle où les pièces sont introduites dans le bac de trempe. Si celui-ci est découvert, des projections de vapeurs brûlantes peuvent s'en échapper. Si le liquide du bac est de l'huile, les vapeurs qui s'en dégagent s'enflamment aussitôt et si l'opérateur n'est pas en mesure de refermer le bac assez rapidement, le volume des flammes croit rapidement, ce qui bien vite peut provoquer un incendie dévastateur. Avec le procédé décrit, ce risque est totalement éliminé. Le peu d'oxygène que contient la cloche amenée sur le bac de trempe et celui qui se trouve dans ce dernier, au-dessus de I'huile, sont très vite brfllés.Aucune combustion ne peut alors se produire dans l'enceinte délimitée par la cloche et le bac de trempe. Pendant leur transport du fouir au bac, la cloche 22 protège les pièces des courants d'air. Comme les parois de la cloche 22 sont faites en un matériau calorifuge, la déperdition de chaleur et l'oxydation des pièces transportées du four au bac de trempe sont minimes. L'installation décrite convient particulièrement au traitement des pièces longues (2 à 5 m). Pour tremper des pièces courtes, on pourra préférer une installation du genre de la figure 7. Dans cette deuxième forme d'exécution, les moyens de préhension et de levage ne sont plus simplement associés à la cloche ; ils sont portés par la cloche. Celle-ci est elle-meme montée dans un manchon 26, solidaire d'un chariot 27, qui peut être déplacé à volonté entre le four et le bac de trempe. A cet effet, le chariot 27 porte deux roulements rectilignes, qui coopèrent avec une barre 28 fixée à une cornière 29, s'étendant du four au bac de trempe, et un galet 30, qui roule sur une seconde cornière 31, semblable à la première. Etant simplement engagée dans le manchon 26, la cloche 22a peut tourner et se déplacer axialement dans celui-ci. En hauteur, la posi- tion de la cloche 22a est cependant déterminée par un téton 32, qui repose sur le bord supérieur du manchon 26. Ce bord de manchon présente une rampe 33.En faisant tourner lå cloche 22a à l'aide de la manette 34, on peut amener le téton 32 sur la rampe 33 et soulever ainsi la cloche 22a par rapport au manchon 26. Lorsque la cloche 22a se trouve au-dessus du four ou du bac de trempe dans une position angulaire telle que son téton 32 est éloigné de la rampe 33, ce n'est pas le manchon 26 qui détermine la position axiale de la cloche 22a, mais le four ou le bac, sur lesquels la cloche est destinée à reposer, comme dans la première forme d'exécution. Un moteur 35, monté dans la tête de la cloche 22a, actionne une chemine 36, située tout entière dans la cloche, comme le palan 23 actionne la channe 24 dans la première forme d'exécution, et permet ainsi de déplacer des moyens de préhension 37 du haut en bas de la cloche 22a. Si les supports des pièces à tremper portent l'organe femelle d'un dispositif d'accrochage à batonnette, comme décrit dans la première forme d'exécution, les moyens de préhension associés ou portés par la cloche 22 ou 22a comprendront évidemment l'organe male de ce dispositif. Un dispositif de ce genre est représenté en détail aux figures 5 et 6. L'organe malle est constitué par un triangle équilatéral 38 et l'organe femelle, par une ouverture triangulaire 39, semblable au triangle 38, mais de dimensions légèrement supérieures, afin que le triangle 38 passe travers l'ouverture 39 sans difficultés.En faisant tourner le triangle 38 de 60 , ses somnets arrivent cependant sous les milieux des cotés de l'ouverture 39, ce qui assure l'accrochage du dispositif à batonnette. Le triangle 38 est fixé à l'extrémité inférieure d'un barreau 40, coaxial à la cloche. Le barreau 40 est lui-même solidaire de traverses 41 portant des galets 42 à leurs extrémités, qui roulent le long de barres 43 fixées à la paroi latérale de la cloche. Grace à ce montage, le triangle 38 est solidaire en rotation de la cloche. Ainsi, dans la figure 7, la rotation décrite de la cloche 22a sert, non seulement à la soulever du four ou du bac de trempe en vue de déplacer le chariot 27, ou de la faire reposer sur le four ou le bac lorsque c'est la charge qu'on veut soulever hors du four ou plonger dans le bac de trempe, mais à verrouiller ou à déverrouiller le dispositif d'accrochage de la charge. De nombreux autres dispositifs d'accrochage à baïonnette pourraient être utilisés au lieu et place de celui qui est représenté aux figures 5 et 6. On pourrait aussi recourir à d'autres types de dispositifs d'accrochage. On pourrait ainsi utiliser par exemFle un crochet semi-automatique à la place de l'organe male du dispositif à baionnette, c'est-à-dire un crochet qui présente par exemple des chiens s 'escamotant lorsqu'il passe à travers une ouverture du support des pièces à tremper, et qui s'écartent à nouveau, lorsque le crochet est de l'autre côté de ce support. Dans ce cas, la cloche ne pourrait pas être éloignée du bac des trempe en y laissant les pièces 13 comme décrit en référence à la figure 3.Afin de pouvoir agir manuellement sur le crochet semi-automatique pour le dégager du support des pièces, il faudrait prévoir un dispositif permettant de bloquer la cloche 22 par rapport à la chaine 24 afin que la cloche monte en même temps que les pièces sortent du bac de trempe et quelle crochet reste accessible. Un tel dispositif de blocage est indiqué dans la figure 1. Il comprend un levier 44 qu'on peut faire basculer de 180 à l'aide d'une manette 45 et qui actionne un verrou par l'-intermédiaire d'un excentrique. Comme moyen de préhension, on pourrait aussi utiliser un crochet entièrement automatique, c-' est-à-dire un crochet dont les chiens, entrant en position de verrouillage aussitôt qu'ils ont passé de l'autre coté du support des pièces, s' escamotent à nouveau si le crochet est poussé plus loin en direction des pièces à traiter. Avec chacun des dispositifs d'accrochage indiqués, on pourrait utiliser divers moyens de levage. Ainsi, au lieu de la chaine représentée au dessin, on pourrait utiliser une tringle à crémaillère, montée dans l'axe de la cloche 22a et portant un crochet automatique ou l'organe maie d'un dispositif à batonnette. On pourrait aussi prévoir d'actionner une-telle tringle à l'aide d'un piston hydraulique monté sur la tête de la cloche. I1 va de soi que diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REV z N DI CA TI ON S 1. Procédé de trempe dans lequel les pièces à tremper, qui ont été amenées à la température voulue dans un four en forme de pot, sont soulevées hors du four et, après déplacement transversal jusqu'audessus d'un bac de trempe, plongées dans celui-ci, ledit procédé étant caractérisé en ce que, depuis le moment où l'on s'apprête à retirer les pièces du four et jusqu'au moment où elles sont entièrement immergées dans le bac. de trempe, on les protège de l'air ambiant à l'aide d'une cloche qu'on dépose successivement sur le four, où on la laisse jusqu'au moment où les pièces sorties du four sont tout entières à l'intérieur de la cloche, et sur le bac de trempe, où on la laisse au moins jusqu'au moment où les pièces qu'elle contenait sont entièrement immergées dans ce bac. 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant au moins un four en forme de pot et au moins un bac de trempe, disposés l'un à c8té de l'autre, de façon que leurs ouvertures soient au moins approximativement au même niveau, caractérisée par une cloche mobile, qui peut être amenée à volonté au-dessus du four ou au-dessus du bac de trempe, puis descendue sur l'un ou sur l'autre, de façon à former, aussi bien avec l'un qu'avec l'autre, une enceinte close, et par des moyens de préhension et de levage, qui sont associés à ladite cloche,. pour saisir les pièces dans le four et les élever dans la cloche, puis les laisser descendre de la cloche dans le bac de trempe. 3. Installation selon la revendication 2, comprenant en outre un support pour les pièces à tremper, caractérisée en ce que lesdits moyens de préhension sont constitués par un dispositif d'accrochage à baïonnette dont les organes, male et femelle, sont solidaires respectivement du support des pièces et d'un organe qui fait partie des moyens de levage; qui s'étend à l'intérieur de la cloche, selon l'axe de celleci, qui est mobile le long de cet axe, mais solidaire en rotation de la cloche. 4. Installation selon la revendication 2ss comprenant en outre un support pour les pièces à tremper, caractérisée en ce que lesdits moyens de préhension comprennent un crochet automatique fixé à l'extrémité d'un organe des moyens de levage s'étendant à l'intérieur de la cloche, selon l'axe de celle-ci et qui est mobile le long de cet axe. 5. Installation selon revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de levage servent en même temps à soulever la cloche du four ou du bac de trempe et à la déplacer de l'un à l'autre. 6. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de -levage sont portés par la cloche, celle-ci étant montée mobile axialement et rotativement dans un manchon solidaire d'un chariot qui peut être déplacé à volonté entre le four et le bac de trempe.