Brevet FR2495751A1 — publié le 19820611

La présente invention a pour objet une installation de traitement thermique à four cloche mobile, comprenant des moyens pour élever la charge à traiter dans le four, des moyens d'introduction et de maintien de cette charge dans le four et des moyens d'extraction de cette charge pour son introduction dans un bain de trempe. Dans les installations connues, telles que décrites dans le brevet CH 478 918, le four cloche comporte, 9 l'intérieur, quatre appuis qui viennent se placer, par rotation de 900, sous les branches d'une étoile de chargement. Pour introduire la charge dans le four ou extraire celle-ci du four, il est dès lors nécessaire de soulever la charge au-dessus des appuis, d'entraîner ensuite le four en rotation, puis de redescendre la charge sur les appuis. Ces opérations nécessitent un montage rotatif du four, son entraînement par un moteur et une commande des opérations successives. En outre, les appuis sont situés l'intérieur du four et peuvent o etre portés à une température supérieure à 1000 C, ce qui risque d'entraîner leur déformation sous l'effet du poids de la charge. La présente invention a essentiellement pour but de réaliser une introduction et un maintien de la charge dans le four par des moyens mécaniques simples, robustes, automatiques, ne nécessitant aucune commande extérieure et situés à l'extérieur de l'enceinte du four proprement dite. L'installation selon l'invention est caractérisée par le fait que les moyens d'introduction et de maintien de la charge dans le four sont constitués par un support de charge de forme générale cylindrique, au moins trois supports escamotables fixés a la partie inférieure du four, à l'extérieur de celui-ci, répartis sur une circonférence et destinés a supporter le support de charge dans le four, chacun de ces supports escamotables étant constitué par un cliquet basculant pivoté autour d'un axe horizontal par son extrémité inférieure vers laquelle convergent deux rampes obliques, l'une dirigée vers l'axe du four et l'autre en sens opposé, ce cliquet pouvant basculer entre deux positions déterminées par au moins une butée, l'une au moins de ces positions étant stable, le cliquet étant, dans l'une de ces positions, sur la trajectoire du support de charge, et par un organe de fermeture circulaire mobile agencé d'une part pour soutenir le support de charge et d'autre part pour fermer l'ouverture inférieure du four, cet organe de fermeture présentant sur son pourtour autant de butées qu'il y a de cliquets, ces butées venant repousser les cliquets vers l'intérieur lors de la montée de l'organe de fermeture, si nécessaire, et verrouiller les cliquets en position d'accrochage sous le support de charge, et par le fait que les moyens d'extraction sont constitués par un élévateur muni d'un support de forme générale cylindrique présentant une partie supérieure de diamètre inférieur au diamètre du cercle inscrit délimité par les cliquets en position fermée et une partie inférieure de diamètre sensiblement égal au plus grand diamètre du support de charge, de telle manière que la partie supérieure passe librement entre les cliquets fermés, pour soulever le support de charge, tandis que la partie inférieure écarte les cliquets dans leur position ouverte. Lors de la montée de la charge, les cliquets peuvent être aussi bien en position ouverte que fermée, les butées de l'organe de fermeture assurant le basculement des cliquets en position fermée. Les cliquets sont de simples bascules, robustes et sans ressort. La sécurité est quasi absolue. La largeur du redent déterminant l'ébat du cliquet, le maintien des cliquets en position fermée, en l'absence des butées, est assuré par la charge elle-meme et seul le soulevement de la charge par l'organe d'extraction autorise l'écartement des cliquets. Ces cliquets ont au moins une position stable qui correspond à la position écartée ou ouverte. Il n'est par contre pas nécessaire que la position fermée soit une position stable étant donné que les cliquets sont retenus dans cette position tout d'abord par les butées d'actionnement et ensuite par la charge elle-même. La conception de ces cliquets a en outre permis de les monter a l'extérieur de l'enceinte du four proprement dite, de telle sorte qu'ils ne se trouvent pas dans une zone surchauffée et peuvent dès lors supporter de gros efforts sans risque de déformation. Le dessin annexé représente, titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 représente une vue générale en perspective d'une installation de trempe. La figure 2 représente une vue en élévation et en coupe des moyens d'introduction et de maintien de la charge au moment de l'introduction de la charge dans le four. La figure 3 représente ces mêmes moyens en position de traitement de la charge. La figure 4 représente ces mêmes moyens lors de l'ouverture du four. La figure 5 représente les moyens d'extraction de la charge. L'installation représentée à la figure 1 comporte un bâti 1 en forme de portique portant un four de préchauffe 2 fixe, en forme de cloche, et un four cloche de traitement 3 susceptible d'être déplacé transversalement selon la double flèche F1 par des moyens conventionnels tels que des rails et une chaîne. L'installation comporte en outre un bac de trempe 4, une machine à laver 5, un carrousel de chargement 6, une armoire de commande 7 et un tableau synoptique 8. Le carrousel 6 comprend 4 bras 9 munis d'une fourche à deux dents 10 et 11 entre lesquelles peut passer le bras 12 d'un élévateur lorsque le bras est dans la position 9' ou 9", respectivement sous le four de traitement 3 ou sous le four de préchauffe 2. Dans le montant 13 est monté un élévateur identique à l'élévateur 12 pour l'introduction de la charge dans le four de prechauffe 2. Sur chaque bras 9 peut être monte un organe 14 servant à la fermeture du four et au soutien de la charge durant son traitement. Cet organe 14 est leve par l'élé- vateur du four dans lequel la charge doit être introduite.Le carrousel avance par pas de 900 et amène successivement les charges sous le four de préchauffe et le four de traitement. Il permet la préparation de deux charges à l'avance et permet par exemple de traiter quatre charges durant la nuit Pour la trempe, le four 3 est déplace avec sa charge au-dessus du bac de trempe 4 et la charge est extraite de four et descendue dans le bac de trempe comme ceci sera décrit plus loin. Les enceintes des fours proprement dites sont cylindriques et entourées d'une tôle visible a la figure 1. Les moyens d'introduction et de maintien de la charge dans le four ainsi que les moyens d'extraction et le fonctionnement de ces Moyens sont représentés aux figures 2 à 5. A la base du four mobile, par exemple le four 3, et a l'extérieur de l'enceinte de ce four, sont fixés des crochets escamotables 15, par exemple au nombre de 3 répartis sur une circonférence. Chacun de ces crochets 15 est réalisé sous la forme d'un cliquet articulé a son extrémité inférieure autour d'un axe 16 sur un support 17. Ce cliquet présente un redent 18 dans lequel sXen- gage une butée 19 fixée sur le support 17 et qui limite l'ébat du cliquet 15 autour de son axe 16. Les deux positions limites sont deux positions d'équilibre stables. Le cliquet pourrait toutefois présenter une seule position d'équilibre stable, à savoir celle représentée à la figure 5. Le cliquet présente deux côtés obliques 20 et 21 convergents vers le bas. L'organe de fermeture 14 se présente sous la forme d'un plateau portant en son centre un noyau cylindrique constitué par une chemise en acier 22 remplie de béton réfractaire 23. Sur son pourtour, le plateau porte une couronne cylindrique 24 dont la tranche présente une rainure dans laquelle est logée une garniture de joint 25, par exemple en caoutchouc au silicone dont la base d'appui est refroidie a l'eau. La couronne 24 porte en outre autant de butées 26 qu'il y a de cliquets 15. Chaque butée 26 comprend un piston 27 pouvant se déplacer dans un cylindre 28 en comprimant un ressort 29. La charge 30 à traiter est supportée par un support de charge 31 en forme de cloche cylindrique reposant sur le noyau 23 et entourant celui-ci. Le support de charge 31 présente à sa base un flasque 32 dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre du cercle inscrit limité par les cliquets 15 en position fermée telle que représentée à la figure 2. Le dispositif fonctionne de la manière suivante les cliquets 15 étant dans la position représentée à la figure 2, ou dans la position représentée à la figure 5, l'organe de fermeture 14 est soulevé par l'élévateur 12 avec le support de charge 31 et sa charge 30. Si les cliquets sont en position fermée telle que représentée a la figure 1, le flasque 32 vient buter contre les rampes 21 en écartant les cliquets et en comprimant les butées élastiques 26 qui viennent rencontrer les rampes 20. Le basculement des cliquets est limité par les butées 19 qui assurent, s'il y a lieu, le centrage du support de charge 31. L'organe de fermeture 14 est appliqué contre la base du four 3 de telle sorte que sa garniture 25 ferme l'enceinte du four de manière étanche pendant la durée du traitement (figure 3).Le traitement terminé, 11 organe de fermeture descend (figure 4) et le support de charge 31 vient reposer par son flasque 32 sur les cliquets 15 retenus par leurs butées 19. Le four peut ensuite se déplacer au-dessus du bac de trempe 4. Ce bac de trempe est également équipé d'un élévateur muni d'une couronne circulaire 33 présentant une partie supérieure cylindrique 33a de même diamètre que la partie cylindrique du support de charge 31, c'est- -dire de diamètre inférieur au diamètre du cercle inscrit délimité par les cliquets 15 en position fermée et une partie cylindrique inférieure 33b de diamètre sensiblement égal au diamètre du flasque 32 du support de charge, c'est-à-dire de diamètre supérieur au diamètre dudit cercle inscrit.Lors de l'ascension de la couronne 33 sa partie 33a passe librement entre les cliquets fermés (figure 4) et vient soulever le support de charge 31. Dès que celui-ci a quitté les cliquets 15, la partie 33b de la couronne vient buter contre les rampes 21 des cliquets et écarter ceux-ci qui basculent alors dans leur position ouverte (figure 5) dans laquelle ils restent sous l'effet de leur propre poids. La couronne 33 peut alors redescendre avec le support de charge 31 et sa charge 30 en immergeant cette charge dans le bac de trempe. Le four 3 revient à sa position initiale (figure 1) et il est prêt à recevoir une nouvelle charge. L'exécution décrite est susceptible de nombreuses variantes. Par exemple, les butées 26 peuvent être rigides, l'élasticité étant remplacée par un certain jeu au niveau des butées 19. D'autre part, les cliquets 15 pourraient avoir une seule position d'équilibre stable, soit celle représentée à la figure 5. Dans ce cas, leur fermeture serait assurée dans tous les cas par les butées 26 et leur ouverture serait automatique dès que l'on soulève le support de charge. Il est toutefois judicieux de conserver l'épaulement de la couronne d'extraction 33 pour écarter les cliquets éventuellement restés en position fermée. En outre, le support de charge ne doit pas être obligatoirement muni d'un flasque, le diamètre de la partie cylindrique 31 étant alors dans ce cas égal au diamètre du flasque 32. REVENDICATIONS 1. Installation de traitement thermique à four cloche mobile, comprenant des moyens pour élever la charge à traiter dans le four, des moyens d'introduction et de maintien de cette charge dans le four, et des moyens d'extraction de cette charge pour son introduction dans un bain de trempe, caractérisée par le fait que les moyens d'introduction et de maintien de la charge (30) dans le four sont constitués par un support de charge (31) de forme générale cylindrique, au moins trois supports escamotables (15,16,19) fixés à la partie inférieure du four, à l'extérieur de celui-ci, répartis sur une circonférence et destinés à supporter le support de charge dans le four, chacun de ces supports escamotables (15,16,19) étant constitué par un cliquet basculant (15) pivoté autour d'un axe (16) horizontal par son extrémité inférieure vers laquelle convergent deux rampes obliques (20,21), l'une (20) dirigée vers l'axe du four et l'autre (21) en sens opposé, ce cliquet (15) pouvant basculer entre deux positions déterminées par au moins une butée (19), l'une au moins de ces positions étant stable, le cliquet (15) étant, dans l'une de ces positions, sur la trajectoire du support (31) de charge et par un organe de fermeture circulaire mobile (14) agencé d'une part pour soutenir -le support de charge (31) et d'autre part pour fermer l'ouverture inférieure du four, cet organe de fermeture (14) présentant sur son pourtour autant de butées (26) qu'il y a de cliquets (15), ces butées (26) venant repousser les cliquets (15) vers l'intérieur lors de la montée de l'organe de fermeture (14), si nécessaire, et verrouiller les cliquets (15) en position d'accrochage sous le support de charge (31), et par le fait que les moyens d'extraction sont constitués par un élévateur muni d'un support (33) de forme générale cylindrique présentant une partie supé rieure (33a) de diamètre inférieur au diamètre du cercle inscrit délimité par les cliquets (15) en position fermée et une partie inférieure (33b) de diamètre sensiblement égal au plus grand diamètre du support de charge (31), de telle manière que la partie supérieure (33a) passe librement entre les cliquets fermés (15), pour soulever le support de charge (31), tandis que la partie inférieure (33b) écarte les cliquets (15) dans leur position ouverte. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le support de charge (31) est en forme de cloche cylindrique munie d'un flasque (32) destiné à s'appuyer sur les cliquets (15). 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque cliquet (15) présente un redent (18) dans sa partie supérieure, dans lequel s'engage une butée fixe (19), la largeur du redent (18) déterminant l'ébat du cliquet (15), et qu'il présente deux positions d'équilibre stables de part et d'autre de cette butée (19). 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les butées de verrouillage (26) des cliquets (15) sont montées radialement et élastiquement sur une couronne périphérique (24) de l'organe de fermeture (14). 5. Installation selon les revendications 2 et 4, caractérisée par le fait que l'organe de fermeture (14) présente en son centre un noyau (23) en matière refractaire destiné à s'engager dans le support de charge (31) pour soutenir celui-ci.