Brevet FR2416439A1 — publié le 19790831

L'invention concerne des fours électriques pour le traitement et le durcissement chimico-thermiques de produits à l'aide d'une décharge luminescente. L'invention peut avantageusement être utilisée dans les cas où il s'agit de fours électriques pour la nitruration ionique,7 la carbonitruration et la carburation de produits. On connait des fours électriques, pour le traitement et le durcissement chimico-thermiques de produits à l'aide d'une décharge luminescente, comprenant une chambre à décharge, reliée électriquement à une source de courant continu et servant d'anode, dans laquelle est logé un dispositif de suspension propre à recevoir les produits à traiter et branché électriquement sur la susdite source de courant continu en sorte que ledit dispositif de suspension et les produits à traiter jouent le rôle de cathode. Dans les fours électriques de ce type, l'amenée de courant est fixée au couvercle de la chambre à décharge. Avec un tel dispositif de suspension des produits, l'enlè- vement du couvercle du four électrique et sa remise en place doivent etre exécutés en même temps que l'enlèvement et la mise en place des produits à traiter. On ne peut donc pas contrôler le contact des produits après leur chargement et il se produit des immobilisations supplémentaires du four électrique du fait que la mise en place des produits sur le dispositif de suspension ne peut s'effectuer qu'après enlèvement du couvercle du four électrique. Le nombre de rangées de produits prenant place dans le four électrique et, par conséquent, le rendement dudit four,sont limités par l'effet de cathode creuse se manifestant à l'intérieur d'une rangée de produits placés assez près les uns des autres. I1 s'ensuit que les produits situés dans les rangées intérieures (proches de l'axe longitudinal de la chambre à décharge) sont chauffés plus fortement. En même temps, ces produits cèdent beaucoup moins de chaleur aux parois de la chambre à décharge par radiation, en raison de l'effet d'écran engendré par les produits situés dans les rangées extérieures. Tout cela peut provoquer une surchauffe des produits situés dans les rangées intérieures du four électrique quand le chargement du four est assez dense. On 6 'est donc proposé de créer un four électrique pour le traitement et le durcissement chimico-thermiquoede produits à l'aide d'une décharge luminescente, dont la conception serait telle qu'elle permettrait le contrôle de la mise en place des produits dans le four électrique, la réduction de la durée des immobilisations avec la chambre à décharge ouverte, et l'amélio- ration de la qualité du traitement des produits. Le four électrique selon l'invention, pour le traitement et le durcissement chimico-thermiques de produits à l'aide d'une décharge luminescente, comprend une chambre à décharge reliée électriquement par une amenée de courant à une source de courant continu et faisant office d'anode, chambre dans laquelle est logé un dispositif de suspension propre à recevoir les produits à traiter et monté sur un élément porteur réalisé sous la forme d'une amenée de courant reliant électriquement la susdite source de courant continu au susdit dispositif de suspension, en sorte que ce dernier et les produits à traiter qu'il supporte jouent le rôle de cathode, le susdit four électrique étant caractérisé en ce que l'amenée de courant est fixée sur le fond de la chambre à décharge parallèlement à l'axe longitudinal de ladite chambre, et en ce que cette dernière est équipée d'une électrode cylindrique creuse coaxiale à ladite chambre et dont la longueur est de l'ordre de grandeur de celle des produits à traiter, cette électrode étant reliée électriquement à la chambre à décharge et isolée électriquement de l'amenée de courant en sorte qu'elle joue le rôle d'anode supplémentaire. Un tel four électrique conforme à l'invention permet d'améliorer la qualité des produits traités et les conditions de conduite du four, tout en réduisant les temps d'immobilisation dudit four lors des opérations de chargement et de déchargement. L'invention va être maintenant expliquée plus en détail à propos d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif, en se référant au dessin ci-annexé dont la figure unique représente, en élévation coupée axialement, un four électrique pour le traitement et le durcissement chimico-thermiques de produits à l'aide d'une décharge luminescente, ledit four étant conforme à l'invention. Le four électrique représenté sur le dessin comprend une chambre à décharge 1 dont la paroi 2, le fond 3 et le couvercle 4 sont refroidis par circulation d'eau. La paroi 2 de la chambre à décharge 1 est reliée électriquement à une source 5 de courant continu et ladite paroi fait office d'anode. A l'intérieur de la chambre à décharge 1, les produits à traiter 6 sont fixés à un dispositif de suspension constitué par une potence 7 montée à l'aide d'une douille 8 sur un élément porteur 9 jouant en outre le rôle d'amenée de courant. Cette amenée de courant 9 est disposée suivant l'axe longitudinal de la chambre à décharge 1 et elle traverse le fond 3 de ladite chambre 1. Le dispositif de suspension 7, ainsi que les produits à traiter 6, sont donc reliés électriquement à la source 5 de courant continu par l'amenée de courant 9. Le susdit dispositif de suspension 7 et les produits à traiter 6 assument en commun le rôle de cathode. Dans la chambre à décharge 1, une électrode cylindrique creuse 10 est montée coaxialement avec l'amenée de courant 9. La longueur de cette électrode 10 est du même ordre que celle des produits à traiter 6. L'électrode 10 est fixée sur le fond 3 de la chambre à décharge 1 et sa paroi est refroidie par circulation d'eau. Elle est reliée électriquement à la chambre 1 et fait offixe d'anode supplémentaire, ce qui permet de diminuer l'effet de cathode creuse pendant le traitement des produits 6. L'électrode 10 est isolée électriquement de l'amenée de courant 9 par un isolateur 11. Gracie à l'ensemble électrode lo-isolateur 11, l'amenée de courant 9 se trouve fixée sur le fond 3 de la chambre 1. Coaxialement avec l'électrode cylindrique creuse 10 sont montés des écrans de radiations 12 et 13 reliés électriquement à la chambre 1. L'écran 12 entoure l'électrode 10 et l'écran 13 entoure les produits à traiter 6. La chambre à décnarge 1 comporte des tubulures 14 et 15 raccordées respectivement à un circuit de vide 16 et à une source de gaz 17. Le gaz est admis dans la chambre 1 pendant le traitement des produits 6. Le fonctionnement d'un tel four électrique est le suivant. On place, dans la chambre à décharge 1 du four électrique, le dispositif de suspension 7 sur lequel ont été accrochés au préalable les produits à traiter 6. Après contrôle de la position des produits 6, on ferme la chambre à décharge 1 avec le couvercle 4. On met en action le circuit de vide 16 et l'on crée dans le four le vide nécessaire. On admet alors le gaz de traitement dans la chambre 1, à partir de la source 17. En réglant le débit de gaz admis et la vitesse de pompage, on obtient dans le four la pression nécessaire à l'exécution du traitement. On applique la tension de la source 5 de courant continu aux produits à traiter 6. A l'intérieur de la chambre à décharge 1, une décharge luminescente s'amorce entre les produits à traiter 6, faisant office de cathode, et l'anode qui est constituée en l'occurrence par la paroi 2 de la chambre 1 et par l'électrode cylindrique creuse 10. Les produits sont chauffés et subissent le traitement chimico-thermique. Le traitement achevé, on coupe la source 5 de courant continu et on laisse refroidir les produits 6. Pour accélérer le refroidissement on peut admettre dans le four électrique un gaz neutre. Après refroidissement des produits 6, on ouvre le couvercle 4 et on extrait les produits 6 du four en même temps que le dispositif de suspension 7. Un nouveau lot de pièces 6 peut être préparé à l'avance pour le chargement sur un deuxième dispositif de suspension 7. Etant donné que le dispositif 7 n'est pas lié au couvercle 4, les opérations de chargement et de déchargement ne prennent qu'un temps minimal. Le four électrique décrit permet d'améliorer notablement l'uniformité du chauffage des produits à traiter et d'augmenter le chargement du four. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spéciale- ment envisagés; elle en embrasse au contraire, toutes les variantes. -REVENDICATION Four électrique pour le traitement et le durcissement chimico-thermiques de produits à l'aide d'une décharge luminescente, comprenant une chambre à décharge reliée électriquement à une source de courant continu et faisant office d'anode, chambre dans laquelle est logé un dispositif de suspension, recevant les produits à traiter, monté sur un élément porteur réalisé sous la forme d'une amenée de courant qui relie électriquement ledit dispositif de suspension à la susdite source de courant continu en sorte que le dispositif de suspension et les produits à traiter qu'ils supportent fassent office de cathode,3esusditfturélectrique étant caractérisé en ce que la susdite amenée de courant est fixée sur le fond de la chambre à décharge et disposée suivant l'axe longitudinal de la chambre,et que, coaxialement avec cette amenée de courant est montée une électrode cylindrique creuse dont la longueur est de l'ordre de celle des produits à traiter, cette électrode cylindrique étant reliée électriquement à la chambre à décharge et isolée électriquement de l'amenée de courant, en sorte qu'elle fasse office d'anode supplémentaire.