Brevet FR2520755A1 — publié le 19830805

DISPOSITIF DE TRAITEMENT THERMIQUE Domaine technique La présente invention se rapporte aux dispositifs de traitement thermique et concerne plus particulièrement un dispositif constitué par un four et son chariot de chargement et de déchargement. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de traitement thermique de pièces unitaires comportant un four et un chariot de chargement et de déchargement des pièces qui soit d'une fabrication simple et peu cou- teuse, d'un fonctionnement économique et particulièrement souple, et d'un entretien très facile. Technique antérieure Les dispositifs connus de traitement thermique de pièces unitaires comportent soit des fours-cellule dans lesquels le chargement des pièces à traiter s'effectue à la pince, soit des fours à sole tournante. Dans les dispositifs à four-cellule, on cherche à placer les pièces, au fur et à mesure de leur écoulement, vers les parties du four où le chauffage est le plus régulier de facon à sortir la pièce la plus chaude uniformément. Ces opérations sont effectuées à l'aide d'une pince portée à bout de bras. Elles sont pénibles et fastidieuses car, pour chaque pièce sortie, il faut déplacer au moins une autre pièce dans le four et introduire une nouvelle pièce froide à l'emplacement laissé vacant par la précédente pièce déplacée. Avec un tel système on risque toujours de ne pas sortir les pièces dans leur ordre chronologique d'entrée et on obtient alors des pièces trop chauffées, car restées trop longtemps dans le four, et des pièces sous-chauffées avec les risques de traitement thermique défectueux qui peuvent en résulter. De surcroit ces diverses manutentions, effectuées porte ouverte, exigent un temps relativement long pendant lequel se produisent des pertes notables en énergie calorifique perturbant le fonctionnement du four. On s'est efforcé de pallier ces inconvénients en réalisant des dispositifs à fonctionnement continu utilisant des fours à sole tournante. Ces fours, dont l'organe mobile est constamment dans la zone de chauffe, comportent des mécanismes compliqués, couteux et d'un entretien délicat. De plus, ni les fours-cellule ni les fours à sole tournante ne permettent de tirer avantage du chauffage progressif du four tunnel dans lequel l'énergie de chauffage staccroit de l'entrée vers la sortie. Exposé de l'invention La présente invention se propose de résoudre les difficultés rappelées précédemment et concerne un dispositif de traitement thermique comprenant un four et un chariot mobile par rapport au four, dans lequel le chariot porte une plate-forme mobile par rapport au chariot selon au moins une composante verticale et destinée à porter au moins une pièce à traiter, la sole du four comportant au moins un évidement permettant le passage du chariot et de la plate-forme lorsque le chariot est animé d'un mouvement de translation par rapport au four, l'amplitude verticale du mouvement de la plate-forme par rapport au chariot étant suffisante pour soulever un objet reposant sur la sole du four. De préférence le four est un four tunnel et le chariot est mobile parallèlement à l'axe du four. Le chariot est constitué d'un chassis pourvu de roues circulant sur des chemins de roulement. De préférence chaque chemin de roulement est constitué, à l'extérieur du four, par un rail de guidage, par exemple un profilé à section en U, et à l'intérieur du four par un chemin de roulement métallique plat reposant sur la sole du four et facilement interchangeable. Les roues peuvent astre constituées par des roulements à billes. La partie arrière du chariot, dont les roues porteuses sont demeurées dans les rails de guidage, permet ainsi un guidage de l'ensemble du chariot lorsque celui-ci pénètre dans le four. La partie avant du chariot, c'est-à-dire la partie la plus rapprochée du four, porte une plate-forme et est pourvue de moyens permettant de donner à cette plate-forme un mouvement ascendant. De préférence ces moyens sont constitués par des biellettes articulées sur le chassis du chariot et sur la plate-forme conférant à tout mouvement de la plate-forme par rapport au chassis une composante verticale d'amplitude déterminée. Le mouvement relatif de la plate-forme par rapport au chassis peut être imparti par tout dispositif convenable tel qu'un mancheron agissant sur la plate-forme par l'intermédiaire d'un levier articulé ou un système de vérin ou autre. Selon une variante de réalisation, ce mouvement-ascendant de la plate-forme peut être obtenu grace à une rampe ascendante immobile, disposée parallèlement à la course du chariot et sur laquelle s'appuie la plate-forme. Lors du mouvement du chariot vers l'avant, la plate-forme, s'appuyant sur la rampe, s'élève verticalement. Le four, qui est de préférence un four tunnel, comprend une sole comportant un évidement permettant le passage du chariot et de la plate-forme lorsque le chariot pénètre dans le four, tout en assurant le support des pièces à traiter dans le four. Lorsque le chariot est entièrement à l'extérieur du four, les portes du four sont fermées, la plate-forme est en position basse. On met en place sur la plate-forme une pièce à traiter, de préférence en utilisant des repères ou des cales définissant l'emplacement de la pièce sur la plate-forme. Au moment convenable, qui est déterminé par l'opérateur, par exemple à intervalles réguliers prédéterminés, ou à un instant déterminé par un système programmateur, le chariot est déplacé vers le four, la plate-forme étant toujours en position basse et la porte d'entrée du four est ouverte. La partie avant du chariot pénètre dans le four et dans l'évidement de la sole du four, la plate-forme, toujours en position basse, passant sous les pièces en cours de traitement qui reposent sur la sole du four.Lorsque le chariot atteint un point de sa course , qui peut être matérialisé par un moyen de détection de la position du chariot tel qu'une butée mécanique ou un capteur électrique, tel que la pièce portée par la plate-forme se trouve à l'aplomb de la position adjacente à la dernière pièce reposant sur la sole du four, c'est-à-dire la pièce la plus rapprochée de l'entrée du four, il s'arrete et la plate-forme est soulevée d'une hauteur suffisante pour soulever toutes les pièces portées par la sole du four. Si le mouvement ascendant est produit par l'action d'une rampe, ce mouvement se produit de facon progressive au fur et à mesure que le chariot avance et se termine lorsque le chariot atteint une position telle que la pièce portée par la plate-forme vienne se placer dans la position adjacente à la dernière pièce placée dans le four. La porte de sortie du four est alors ouverte. Le chariot reprend ensuite sa course vers l'avant, assurant un mouvement de translation vers l'avant de toutes les pièces qui étaient initialement portées par la sole du four et de la pièce portée par la plate-forme et s'arr & e en un point extrême de sa course, qui peut etre matérialisé par une butée mécanique ou un capteur électrique.. De préférence l'amplitude de ce mouvement de translation vers l'avant du chariot est telle que la pièce apportée par la plate-forme prenne la place de la pièce qui se trouvait précédemment portée par la sole du four et qui était la plus rapprochée de l'entrée du four, et que la pièce la plus rapprochée de la sortie du four puisse être extraite de celui-ci.Après extraction de la pièce la plus rapprochée de la sortie du four, la plate-forme est ramenée en position basse et les pièces viennent reposer sur la sole du four, puis le chariot est rappelé vers l'arrière, dans sa position extérieure au four, et les portes de sortie et d'entrée du four sont refermées successivement. De préférence, le chariot est soumis à un arrosage de quelques secondes pour assurer son refroidissement. Le cycle est alors terminé et le dispositif est pret pour une nouvelle opération de chargement. I1 est à noter que le dispositif objet de l'invention est d'une réalisation extrêmement simple et peu couveuse et d'un entretien facile. Toutes les pièces mobiles, étant extérieures au four, sont donc d'un accès immédiat; de plus, ne restant qu'un temps très court à une température élevée, ces pièces sont peu sollicitées thermiquement et chimiquement. En outre, le four tunnel du dispositif selon l'invention est d'une géométrie simple et est de ce fait très facile à réaliser. I1 ressort immédiatement de la description du dispositif faite précédemment que son fonctionnement peut etre rationnalisé en de nombreux points, par exemple en fonction d'une utilisation spécifique pour le traitement de pièces de géométrie bien déterminée. Dans ce cas, il est préférable de disposer le long de la course du chariot des butées ou des repères matérialisant la position de départ du chariot, celle où la plate-forme doit etre élevée, celle où celle-ci doit être abaissée, etc.. I1 est ainsi facile de définir une longueur déterminée de la course du chariot lorsque la plate-forme est en position haute représentant un pas d'avancement de l'ensemble de la charge du four qui correspond par exemple à la longueur d'une pièce à traiter ou à toute autre longueur souhaitée, par exemple un multiple de la longueur des pièces à traiter.Cette possibilité de modifier et ajuster à volonté le pas d'avancement de la charge du four constitue un avantage appréciable par rapport aux dispositifs de four tunnel dits "à pas de pèlerin" où le pas d'avancement de la charge du four est invariable et ne permet pas de rationnaliser l'introduction et l'extraction des pièces. Il a de soi que le fonctionnement du dispositif peut être mécanisé en de nombreux points. Ainsi, par exemple, le mouvement du chariot peut etre assuré par un dispositif de propulsion quelconque tel qu'un dispositif de poussée, un vérin par exemple, ou de traction, par exemple par chatne, ou par un moteur porté par le chariot sur sa partie restant toujours à l'extérieur du four et ce mouvement peut hêtre commandé par un dispositif automatique tel qu'un programmateur, ou plus simplement un dispositif de mesure du temps agissant à intervalles réguliers.De la méme facon, l'ouverture et la fermeture des portes d'entrée et de sortié A du four peuvent être commandées par des capteurs de position sur lesquels agit le chariot le long de sa course vers l'avant et vers l'arrière. De tels capteurs peuvent etre constitués par des organes mobiles déplacés par le chariot et fermant ou ouvrant un circuit électrique tels que, par exemple, des commutateurs à levier ou des basculeurs à mercure. De meme, le mouvement vertical de la plate-forme peut astre commandé par des capteurs placés aux endroits convenables le long de la course du chariot et déclenchant le mécanisme mettant la plate-forme en mouvement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et de l'examen des dessins annexés, qui illustrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un dispositif de traitement thermique selon l'invention. Description sommaire des dessins La figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue de face de l'entrée du four et du chariot et de sa plate-forme en position basse. La figure 3 illustre la position du chariot lorsque la pièce portée par la plate-forme se trouve à l'aplomb de la position adjacente à la dernière pièce reposant sur la sole. La figure 4 illustre la position du chariot lorsque l'ensemble de la charge du four a progressé d'un pas. La figure 5 est une vue en coupe horizontale du four montrant les pièces à traiter en position après que l'ensemble de la charge ait avancé d'un pas. Meilleure manière de réaliser l'invention Le dispositif selon l'invention, tel que représenté aux figures 1 et 2, comprend un four 1 dont la sole est constituée d'une surface horizontale en briques réfractaires 2 supportant deux rangées de briques réfractaires 3 disposées sur champ parallèlement à l'axe du four de fanon à constituer une assise pour les pièces à traiter 4 et à ménager un passage pour le chariot 5. Ces briques réfractaires 3 sont maintenues en position par des goupilles 6 en matériau réfractaire. Le chariot 5 est constitué d'un chassis 7 pourvu de roues 8 circulant, à l'extérieur du four, dans des rails de guidage parallèles à section en U 9. Les roues supportant la partie avant du chariot roulent, lorsqu'elles pénètrent dans le four, sur un chemin de roulement métallique 10 reposant sur la sole du four. Ainsi, lorsque la partie avant du chariot pénètre dans le four, la partie arrière du chariot, dont les roues porteuses sont toujours guidées par les rails 9, permet de maintenir l'ensemble du chariot dans sa position correcte. A la partie avant du chariot 5, le chassis 7 porte une plate-forme 11 reliée au chassis par des biellettes 12 articulées sur le chassis et la plate-forme de façon telle que tout mouvement relatif de la plate-forme 11 par rapport au chassis 7 comporte une composante verticale d'amplitude h. Ce mouvement de la plate-forme est provoqué pàr un mancheron 13 actionné par l'opérateur et provoquant l'élévation ou l'abaissement de la plate-forme par l'intermédiaire d'un levier 14 articulé sur le mancheron par un système de biellettes 15 de type connu. La partie arrière du chariot 5 porte un manche de préhension 16 permettant à l'opérateur de mouvoir le chariot 5 vers l'avant (c'est-à-dire vers le four) ou vers l'arrière. Ce manche de préhension 16 comporte une extension latérale 24 formant saillie. Cette saillie latérale actionne, lors du mouvement du chariot vers l'avant ou vers l'arrière, des commutateurs éleetriques à double effet 25 et 26. La saillie 24, faisant basculer le levier à galet du commutateur 25 lors du mouvement vers l'avant du chariot 5, provoque l'ouverture, par l'intermédiaire d'un moteur (non représenté) de la porte d'entrée 22 du four (représentée aux figures 3, 4 et 5). Lors de la poursuite de la course du chariot 5 vers l'avant, la même saillie latérale 24, faisant basculer vers l'avant le levier à galet du commutateur 26, provoque l'ouverture de la porte de sortie 23 du four (représentée à la figure 5). Lors du retour du chariot vers l'arrière, la saillie 24 fait basculer successivement vers l'arrière les leviers à galet des commutateurs 26 et 25, provoquant ainsi les fermetures successives des portes 23 et 22 du four. La plate-forme 11 comporte deux profilés 17 percés de trous dans lesquels s'engagent des goujons 18 jouant le role de butées pour le positionnement précis de la pièce à traiter 4 sur la plate-forme. Une pièce 19 solidaire de la plate-forme 11 et formant saillie latéralement par rapport à celle-ci vient s'appuyer, lors du mouvement vers l'avant du chariot, contre une butée 20 solidaire du rail 9. La position de la pièce 19 est réglable longitudinalement le long du support 21 percé de trous alignés dans lesquels on peut introduire un goujon de fixation. La position de la saillie 19 est réglée de telle facon que, lorsque cette saillie 19 vient s'appuyer contre la butée 20, la pièce à traiter 4 disposée sur la plate-forme 11 se trouve à l'aplomb de la position adjacente à la dernière pièce reposant sur la sole du four. La figure 3 illustre la position du chariot 5 lorsque la saillie 19 est en contact avec la butée 20. La plateforme 71 est en position basse et la pièce à traiter 4 occupe une position qui se trouve à l'aplomb de la position adjacente de la dernière pièce 4a reposant sur les briques 3 de la sole du four. Lorsque le chariot 5 est dans cette position, l'opéra- teur abaisse le mancheron 13 dans le sens de la flèche, provoquant ainsi la montée de la plate-forme 11 dans sa position haute. Dans cette position la plate-forme soulève toutes les pièces situées dans le four et la pièce 4 se trouve dans la position adjacente à la pièce 4a, au meme niveau. Le mouvement ascendant de la plate-forme dégage la saillie 19 de la butée 20 et le chariot reprend son mouvement vers l'avant jusqu'à un point de fin de course matérialisé par la butée 23, solidaire du rail 9, contre laquelle vient s'appuyer la pièce 24 formant saillie latérale, solidaire du chariot 5. La butée 23 est placée à un niveau inférieur à celui de la butée 20, afin de permettre à la saillie 19 de toujours passer librement au-dessus de celle-ci. Cette position de fin de course du chariot est illustrée aux figures -4 et 5. La plate-forme est en position haute, la pièce 4 est dans le four et occupe la position qu'occupait précédemment la pièce 4a. La pièce 4j située à l'autre extrémité du four est en position d'extraction. L'ensemble des pièces a donc avancé, dans le sens indiqué par la flèche, d'un pas correspondant à la longueur d'une pièce à traiter augmentée de l'écartement entre deux pièces. Lorsque la pièce 4j a été extraite du four; l'opérateur abaisse la plate-forme 17 en relevant le mancheron 13 et les pièces 4 et 4a à 4j viennent reposer sur les briques 3 de la sole. Le chariot 5, avec sa plate-forme en position basse, est ensuite tiré vers l'arrière et sort totalement du four. Les portes de sortie 23 et d'entrée 22 du four se referment successivement sous l'action de la saillie latérale 24 sur les commutateurs 26 et 25. On arrose ensuite le chariot et sa plate-forme à l'eau froide pour abaisser sa température et le cycle est terminé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de traitement thermique comprenant au moins un four et au moins un chariot mobile en translation par rapport au four, caractérisé par le fait que ledit chariot porte une plate-forme mobile par rapport au chariot selon au moins une composante verticale et destinée à porter au moins une pièce à traiter et que la sole du four comporte au moins un évidement permettant le passage dudit chariot et de sa plate-forme lorsque le chariot pénètre cans le four, l'amplitude verticale du mouvement de la plate-forme par rapport au chariot étant suffisante pour que cette plate-forme soulève, dans sa position haute, un objet reposant sur la sole du four et ne touche pas ce meme objet lorsqu'elle est en position basse. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est pourvu de moyens de détection de la position du chariot le long de son trajet. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection sont actionnés par des pièces solidaires du chariot. 4. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que les positions relatives desdits moyens de détection et desdites pièces solidaires du chariot sont réglables. 5. Dispositif selon les revendications 1, 2 ,3 et 4, caractérisé par le fait que les mouvements du chariot et de la plate-forme sont asservis à une partie au roins des moyens de détection de la position du chariot. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5 caractérisé par le fait que ledit chariot se déplace, à l'extérieur du four, sur des rails de guidage, que deux desdits moyens de détection de la position du chariot sont des butées solidaires de l'un des rails de guidage et disposées à des hauteurs différentes, la butée la plus basse étant la plus éloignée du four, ces butées étant disposées sur le trajet de deux saillies solidaires respectivement du chassis du chariot et de la plate-forme mobile portée par ledit chariot, de telle sorte que la saillie solidaire de la plate-forme passe toujours au dessus de la butée la plus basse et vienne s'appuyer contre la butée la plus haute lorsque ladite plate-forme est en position basse et passe au dessus de la butée la plus haute lorsque ladite plate-forme est en position haute, et que la saillie solidaire dudit chassis vienne s'appuyer contre la butée la plus basse. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la saillie solidaire de ladite plate-forme et la butée la plus basse sont dans des positions telles que cette saillie vienne s'appuyer contre la butée la plus basse lorsque la pièce a traiter portée sur la plate-forme se trouve a l'aplomb de la position adjacente a celle de la dernière pièce placée dans le four et que la saillie solidaire du chassis du chariot et la butée la plus haute soient dans des positions telles que cette dernière saillie vienne s'appuyer contre cette dernière butée lorsque ledit chariot a progressé d'une distance déterminée. 8. Dispositif selon les revendications 1 et 2. caractérise par le fait que la fermeture et l'ouverture des portes du four sont asservies à une partie au moins desdits moyens de détection de la position du chariot. 9. Dispositif'selon les revendications 1, 2 et 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection sont des commutateurs électriques. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plate-forme est pourvue de moyens de positionnnement d'au moins une pièce à traiter.