Brevet FR2467153A1 — publié le 19810417

La présente invention concerne de manière générale les convoyeurs rotatifs et, plus particulièrement, à vis sans fin interne destinés au transfert par la rotation de pièces ou éléments traités. On utilise depuis longtemps des fours rotatifs à vis de transfert pour les traitements thermiques de pièces, par exemple cémentation, carbonitruration, trempe, etc.> entrainées dans le four en rotation qui effectue le traitement. Ces pièces sont de tous genres: vis, écrous, boulons, rondelles, rivets, ergots, billes, ressorts, etc. Beaucoup de ces convoyeurs comportent une vis intérieure hélicoïdale de transfert. Il est de pratique courante, à l'heure actuelle, d'équiper ces convoyeurs d'extrémités en forme de cloche qui peuvent constituer les paliers de support, lorsque ces dispositifs d'extré- mités sont à l'extérieur du four (voir, par exemple, le brevet des EtatsUnis d'Amérique n0 3 556 498). Les pièces transportées sont déchargées par des ouvertures ménagées sur la périphérie du convoyeur, à proximité d'une extrémité. Mais le nombre de ces ouvertures et leurs dimensions y sont limités et il est difficile d'obtenir un débit ré- gulier d'évacuation. De plus, ces extrémités en cloche sont difficiles à réaliser et donc coûteuses, par exemple en fonderie. Les convoyeurs dans lsquels les extrémités sont ouvertes en totalité peuvent être adoptés au lieu de ceux à ouvertures périphé- riques, mais on rencontre akrs des difficultés pour supporter ces extrémités d'un four, du fait qu'elles doivent y être situées intérieurement pour assurer le traitement convenablement. Il est impossible de réaliser des paliers ou roulements dans le four en raison de l'atmosphère interne de celui-ci nuisible à leur durée de vie. On a étudié des fours rotatifs à extrémités ouvertes et paliers ou roulements extérieurs tels, par exemple, que ceux des brevets des EtatsUnis d'Amérique n0 4 025 297 et 4 069 007, dans lesquels le convoyeur n'est supporté en rotation que par une extré- mité à l'extérieur du four. Ce convoyeur est donc en porte à faux dans le four, mais reste susceptible de s'abaisser ou fléchir, ce qui est inacceptable. Dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 3 441 257 et 3 927 959, le convoyeur cylindrique est supporté en 2467 1 53 rotation à l'intérieur. L'extrémité de décharge comporte un tablier conique dont une extrémité bute sur l'extrémité voisine du convoyeur et l'autre extrémité fait saillie radialement du four, l'extrémité de décharge étant portée en rotation sur des galets. Ce dispositif n'est pas satisfaisant du fait qu'il requiert des joints spéciaux d'étan- chéité et des moyens de refroidissement, lesquels sont susceptibles d'usure rapide et nécessitent des graissages et réglages fréquents. De plus, le tablier, qui sert à la fois d'étanchéité d'environnement et de support, se déforme et se fissure, en détériorant le joint et, de plus, perturbant la douceur du roulement. Par ailleurs, les pièces évacuées à cette extrémité tombent dans un couloir relativement froid du fait qu'il est isolé de la chambre de chauffage par le tablier. Par ce refroidissement, les pièces, devant être dans une atmosphère de trempe, ne correspondent plus à la trempe prévue. Afin d'améliorer les tablier et joint de ces brevets, la demanderesse avait mis au point un four de réchauffage décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique n' 3 836 324 dont le convoyeur est muni d'un collet circonférentiel, en saillie dans le four entre ses extrémités et comportant une chambre élargie et réchauffée de décharge, d'o les pièces peuvent être déversées directement dans le bain de trempe sans subir ledit refroidissement, mais, en dépit de l'amélioration réalisée, il subsiste des difficultés et inconvénients de même genre. Selon l'invention, la structure d'extrémité de décharge du convoyeur rotatif comprend un carter tournant, à deux extré- mités ouvertes, des moyens de transfert agencés dans ce carter et y tournant pour déplacer les pièces d'une extrémité à l'autre dans la rotation du carter, et des moyens de support qui y sont agencés et qui coopèrent directement avec les moyens de transfert pour le sup- port de carter d'une extrémité à l'autre, de manière que les pièces soient déchargées directement de la seconde extrémité. De plus, selon l'invention, le convoyeur rotatif, ayant une structure d'extrémité de décharge telle qu'exposée ci-dessus, comporte un carter de convoyeur ayant une seconde vis hélicoïdale transférant les pièces depuis l'extrémité d'entrée vers celle de sortie, cette extrémité de sortie étant connectée à une première extrémité de la structure de décharge, de sorte que les pièces 2467 1 53 évacuées du carter de transfert sont amendes par les moyens de dépla- cement à travers le carter de décharge à partir de ladite première extrémité, vers et hors de l'autre extrémité. De plus, selon l'invention, le convoyeur rotatif dis- posé dans un carter du four comporte des premiers moyens de support placés à l'extérieur auprès d'une première extrémité, des seconds moyens de support également à l'extérieur du carter auprès de son extrémité opposée, une extrémité de ce carter étant à l'extérieur et supportée en rotation par lesdits premiers moyens, l'autre extrémité du carter étant disposée à l'intérieur du carter, et les moyens de transfert comprennent un dispositif d'arbre supporté en rotation par lesdits seconds moyens. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et du dessin annexé-sur lequel: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un four rotatif à convoyeur, selon l'invention; et - la figure 2 est une coupe transversale, à échelle agrandie, de la partie encerclée 50 de la figure 1. Sur ces figures, le four rotatif 10 comprend selon l'invention une enceinte 12 supportée sur une embase 14 et qui com- prend une enveloppe 16 en matière réfractaire délimitant une chambre de réchauffage 18 ayant des moyens électriques ou à gaz (non repré- sentés). Un convoyeur 20 est monté pour tourner dans la chambre 18 et comprend un carter 22 constitué en deux sections primaire 24 et secondaire 26. La section primaire 24 traverse une ouverture 28 d'extré- mité 30 de l'enceinte 12. Un dispositif de palier 32, extérieur à l'enceinte, supporte une première extrémité du convoyeur en rotation par rapport à l'enceinte 12. La section primaire 24 comporte deux extrémités 34, 36, sensiblement ouvertes en totalité, dont la pre- mière est extérieure à l'enceinte 12 auprès du poste 38 d'alimentation des pièces. L'extrémité 36 de la section 24 est à l'intérieur de l'enceinte 12 dans la chambre 18. Un dispositif 40 d'étanchéité, voisin de l'ouverture 28, referme hermétiquement la chambre 18, à l'abri de l'atmosphère extérieure. Une vis hélicoidale 42 s'étend radialement dans la section 24, sensiblement en totalité de sa longueur. Le rayon interne de la vis 42, c'est-à-dire éloigné de la section 24 du carter, est d'épaisseur au plus égale à celle de la partie la plus extérieure de la vis 42, c'est-à-dire celle voisine de la section primaire 24. Bien que ces éléments 24 et 42 soient représentés d'une seule pièce, par exemple de fonderie, ils peuvent également être connectés, par exemple par soudure. La section secondaire 26 de carter, à deux extrémités ouvertes 44, 46,est voisine et coaxiale dans la chambre 18 de la première section 24. L'extrémité 44 de la section 26 est fixée à demeure,à l'extrémité 36 de la section 24, par une soudure continue 48. Une vis hélicoYdale 50 s'étend radialement dans la seconde section 26, sensiblement dans toute sa longueur. Des portes d'accès 52, 54 sont agencées dans les première et seconde sections 24, 26 respectivement, pour l'assemblage par soudure, ou autrement, des vis en une seule pièce sensiblement dans toute la longueur du carter 22. La partie interne de la vis 50, c'est-à-dire celle éloignée de la section secondaire 26, est d'épaisseur égale au moins à celle de l'extérieur de la vis 50, c'est-à-dire celle qui est voi- sine de la section 26; bien que cette section et la vis 50 soient représentées d'une seule pièce, par exemple de coulée, il est possible de les constituer en pièces, séparées puis soudées mutuellement. La partie la plus extérieure de la vis 50 est fixée à demeure à un dispositif 56 d'arbre qui coopère avec cette vis pour supporter l'autre extrémité du convoyeur 20 en rotation. Ce disposi- tif 56 est formé en trois arbres 58, 60, 62, mais peut être constitué d'une seule pièce. Cet arbre tubulaire 58, ayant deux extrémités ouvertes 64, 66, est disposé dans la section secondaire 28 et forme une seule pièce avec la vis 50, par exemple-de fonderie, au lieu des deux pièces soudées mutuellement. L'extrémité 64 de l'arbre 58 se.trouve dans le plan vertical de l'extrémité 44 dé la section secondaire 26. L'extrémité 66 de l'arbre 58 dépasse axialement l'extrémité 46 du carter 26. L'arbre 58 est relié à l'arbre 60, lequel à deux extrémités ouvertes 68, 70, par une soudure périphérique 72 des extrémités respectives 66 et 68 des arbres 58, 60. 2467 1 53 L'arbre creux 62, qui a deux extrémités ouvertes 74, 76, est fixé à demeure à l'arbre 60 par des points de soudure 78 et un cordon circonférentiel 80. L'extrémité 74 de l'arbre 62 est placée dans l'arbre creux 60. Ainsi, l'extrémité 78 de l'arbre 66 dépasse axialement l'extrémité 70 de l'arbre 60 et traverse une ouverture 82 d'une extrémité 84 du carter 12. Un dispositif de portée 86, étanche et refroidi à l'eau, est placé dans le carter 12 auprès de son extré- mité 84 pour supporter l'arbre 62 et ainsi le dispositif d'arbre 56, pour tourner par rapport au carter 12, et refermer la chambre 18 à l'abri de l'atmosphère. En fonctioniement, les pièces à traiter sont alimentées au poste 38, dans la section primaire 24, à travers l'extrémité 34. Lorsque cette section primaire 24 est mise en rotation par entraîne- ment convenable (non représenté), ces pièces sont transférées en longueur dans la section 24 par la vis 42. Des barres 88 de culbu- tage s'étendant radialement vers l'intérieur de la section 24 entre des spires voisines de l'hélice 48 facilitent l'exposition des pièces à l'atmosphère interne du convoyeur 20, dans leur transfert à travers la section 24; ces pièces passent ensuite dans la section secondaire 26, dont la rotation poursuit le transfert en longueur de la section secon- daire 26, par la vis 50. Les pièces atteignant l'extrémité 46 de la section secondaire 26 tombent dans un couloir 90 de décharge placé dans la chambre 18 et aboutissant à un couloir extérieur 92 placé extérieurement sous le carter 12 et maintenant l'étanchéité par le niveau de liquide d'un réservoir de trempe sous-jacent (non représenté). Il est évident que des modifications et variantes peuvent être apportées aux dispositifs décrits, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. 2467 1 53 R E V E N D I C A TI ONS 1. Structure d'extrémité de décharge d'un convoyeur rota- tif, comprenant un carter tournant, à deux extrémités ouvertes et con- tenant des moyens de transfert dans sa rotation de pièces traitées d'une extrémité à l'autre du carter, cette structure étant caracté- risée par des moyens de support (56agencés dans le carter (26) et coopérant directement avec lesdits moyens de transfert (56) pour le supporter en rotation autour d'un axe longitudinal, allant d'une extrémité (22) à l'autre (26) de sorte que lesdites pièces peuvent être déchargées directement de l'extrémité (46). 2. Structure selon la revendication 1 caractérisée en ce que le carter (26) est un premier élément (26) cylindrique, à sur- faces circonférentielles intérieure et extérieure, lesdits moyens de support (56) étant constitués par un second élément cylindrique (56), intérieur et coaxial au premier, ayant une surface circonférentielle extérieure, lesdits moyens de transfert comprenant une première vis (50) intercalée entre ces premier et second éléments cylindriques et connectée à la surface circonférentielle intérieure du premier élément cylindrique et à la surface circonférentielle extérieure du second élément. 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première vis (50) s'étend radialement vers l'intérieur, depuis la surface circonférentielle intérieure du premier élément cylindrique (26) vers la surface extérieure circonférentielle du second élément (56), la partie, radialement la plus interne de la première vis, ayant une épaisseur au moins égale à celle de la partie radialement la plus externe de la vis. 4. Structure selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite première vis fait corps avec lesdits premier et second éléments cylindriques. 5. Convoyeur rotatif ayant une estructure de décharge de l'une quelconque des revendications précédentes et un carter de convoyeur comprenant une seconde vis hélicoïdale de transfert desdites pièces, depuis son extrémité d'entrée jusqu'à celle de sortie, ce convoyeur étant caractérisé en ce que l'extrémité de sortie (36) du bottier(2.4) est connectée à l'extrémité (44) du bottier (26), de sorte que les pièces quittant l'extrémité de sortie (36) sont trans- M 2467 153 férées par les moyens 50 de la première extrémité (44) vers et à l'extérieur de l'autre extrémité (46) à travers le carter (26). 6. Convoyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie (36) du carter (24) est connectée à l'extrémité (44) du carter (26) et en est coaxiale. 7. Convoyeur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la seconde vis (42) fait corps avec le carter (24). 8. Convoyeur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par une fenêtre (52) de soudage permettant l'accès à l'intérieur des carters (26) et (24) dans la zone o leurs extré- mités (36, 44) sont connectées. 9. Four équipé d'un convoyeur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 et ayant, dans une enveloppe du four, des pre- miers moyens de support agencés à l'extérieur de cette enveloppe et voisins d'une première extrémité et des seconds moyens de support agencés à l'extérieur de l'enveloppe et voisins de son extrémité opposée, ce four étant caractérisé en ce qu'une extrémité du carter (24) de convoyeur est à l'extérieur de l'enveloppe (12), étant supportée en rotation par les premiers moyens (32), l'autre extrémité (36) du carter (24) étant disposée dans l'enveloppe et les moyens de trans- fert (50) comprenant un dispositif (56) d'arbre supporté en rotation par lesdits seconds moyens (86). 10. Four selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif (56) d'arbre comprend un premier élément cylindrique (58) disposé centralement dans le carter (26), un second carter cylin- drique (60) connecté coaxialement au premier et un troisième. lé- ment cylindrique (62) disposé dans le second et tournant dans les moyens de support 86.