Brevet FR2547596A1 — publié le 19841221

L. préSente invention concerne des installations de traitement de pièces mécaniques et plus particulierement, des installations de trempe. des métaux. L'un des buts de la présente invention est de rea- liser une installation permettant, d'une part, d'assurer une grande sécurité de trempe et, d'autre part, de réduire dans des proportions importantes, les dimensions des cuves. L'installation, selon l'invention, est du type comprenant une cuve remplie du liquide de traitement, une tremie de déversement des pieces à traiter dans la cuve et des moyens d'évacuation des pièces de la cuve après traiter ment, et est caractérisée en ce que la trémie s'ouvre dans un tambour relie a des moyens pour l'entraîner en rotation, ledit tambour comportant sur sa surface latérale interne des palettes disposées de manière à entraîner les pièces durant une certaine course angulaire et à leur permettre de tomber vers le point le plus bas du tambour apres que ce déplacement angulaire ait été parcouru,ledit tambour étant, au moins en partie, traversé par un élement tubulaire relié au refoulement d'une pompe aspirant le liquide de la cuve et le refoulant à travers des trous dirigés dans le tambour de manière à créer une agitation dans la zone dans laquelle les pièces tombent vers le point le plus bas du tambour. Grâce à cette disposition, on peut envisager de réduire la hauteur des cuves dans des proportions très importantes, tout en ayant une grande surjeté de traitement. De préférence, l'extrémité libre de l'élément tubulaire est terminée par une buse dirigée vers la trémie. Pour réaliser une installation de traitement continu, le tambour est incline depuis la trémie, en direction des moyens d'evacuation des pièces traitées, ledit tambour étant ouvert à ses deux extrémités et les palettes étant constituées par des plaquettes inclinées dans le sens de la rotation du tambour et disposées en quinconce. Suivant une caractéristique constructive, le tambour est supporté, au voisinage de chacune de ses extrémités, par des galets prévus sur un bâti et coopérant avec un rail correspondant dudit tambour. Suivant encore une caractéristique constructive, le tambour comporte une couronne dentée à sa périphérie avec laquelle coopère un pignon cale sur un arbre de sortie d'un réducteur entraîné par un moteur. Suivant une variant de réalisation, l'installation comporte des moyens pour écarter la trémie du tambour, celuici étant monté basculant, des moyens étant prévus pour commander son basculement. Une telle disposition permet de réaliser une installation semi continue, après chaque traitement, le tambour étant basculé de manière à déverser les pièces qu'il contient dans les moyens d'evacuation de celleci. Suivant une caractéristique constructive, le tambour est solidaire d'un manchon traversé par l'élément tubulaire avec interposition de paliers, ledit manchon étant pourvu à sa périphérie d'une couronne dentée avec laquelle coopère le pignon d'un moteur. Suivant encore une caractéristique constructive lte- lément tubulaire est solidaire d'un bras pourvu d'un axe tourillonne dans un palier en bâti solidaire de la cuve, ledit élément tubulaire etant relié à un conduit dispose coaxialement audit axe et guidé dans un palier dudit bâti, ledit conduit étant en communication avec le refoulement de la pompe. De préférence, les moyens de commande du basculement du tambour et les moyens de commande de l'écartement de la trémie du tambour sont constitués par des vérins La pompe peut être une pompe immergée. Suivant une variante de réalisation, on peut prevoir que les moyens d'entraînement du tambour peuvent être constitués par des moyene de réaction alimentés par la pompe, ces moyens de réaction pouvant comprendre une série de bras radiaux solidaires du manchon et terminés par des buses orientées dans la même direction, ledits bras étant en communication par des ouvertures avec le refoul-ement de la pompe. L'invention va mainte-nant être decrite avec plus de détails, en se référant à des modes de réalisation particuliers, donnes à titre d'exemple seulement et représentés aux dessins annexes. Sur ces dessins Fi-g. I est une vue en coupe longitudinale d'une installation, selon l'invention, Fig. 2 est une vue en c-oupe suivant la ligne II-II de la figure I, Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation, Fig. 4 est une vue de détail en plan du mode de réalisation de la figure 3, Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4, Fig. 6 est une vue en coupe longitudinale d'une troi sième forme d'execution de l'invention, Fig. 7 montre en coupe, une variante du dispositif d'entraTnement du tambour, Fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII VIII de la figure 7. L'installation représentée aux figures 1 et 2 comprend un bac 1 rempli d'un liquide de traitement 2. Dans le bac 1 est immergé un tambour rotatif 3 qui est supporté au voisinage d'une extrémité, par des galets 4 portés par des axes 5, supportées par des chapes 6 solidaires d'un bati 7, les galets 4 coopérant avec un rail 8 solidaire de 6 surface latérale du tambour. Au voisinage de son autre extrémité, le tambour 3 est supporté par un autre ensemble identique à celui ci-dessus écrit et qui porte le mêmes références. Le tambour 3 est incliné à 300 environ et est traversé par un élément tubulaire dont une extrémité est terminée par une buse 14, tandis que l'autre extrémité est reliée au refoulement d'une pompe 12 qui aspire le liquide de traitement du bac 1 par un tuyau d'aspiration 13, une interposition d'un echangeur de chaleur 9. constituant un dispositif de refroidissement. La buse 14 est dirigée vers l'extrémité de déversement d'une trémie 15 dont l'embouchure 16 est disposée légè- rement au-dessus de la surface du liquide de traitement. Au-dessus de la trémie 15 est disposée une goulotte 17 pourvue éventuellement d'une grille pour séparer les pièces à traiter. L'un des bâti 7 supporte un moteur 20 dont l'arbre de sortie entrain un pignon 21 coopérant avec une couronne dentée 22 solidaire de la surface latérale du tambour 3. Il est prévu un réducteur de vitesse, non représenté ici, et agencé de maniere que.la vitesse de rotation du tambour 3 soit de l'ordre de 20 à 50 T/m. L'extrémité inférieure du tambour 3 s'ouvre dans une tremie 25 debouchant sur un transporteur 26 qui reçoit les pièces et les achemine à l'extérieur de la cuve 1. Le tambour 3 comporte intérieurement des palettes 28 qui sont décalées de manière que les pièces soient acheminées vers la trémie 25, ces palettes étant formées par de simples plaquettes inclinées dans le sens de la rotation du tambour 3 et disposées sensiblement en quinconce. L'élément tubulaire II comporte sur une partie de sa surface logée dans le tambour 3, des trous 29. Le fonctionnement est le suivant Les pièces à traiter sont déversées dans la goulotte 17, traversent la grillé 1-8 et tombent par gravité dans la trémie 15 dans laquelle elles subissent un premier refroidissement, à contre courant avec le liquide pulsé envoye dans la trémie par la buse 14 et aspire dans le bac par la pompe 12. Les pièces guidées par la trémie 15 tombent dans le tambour 3 qui tourne en permanence entratné par le moteur 20. Les pièces (voir figure 2) sont retenues par les palettes 28 qui les entraînent jusque dans une position angulaire dans laquelle elles glissent pour tomber vers la partie la plus basse du tambour 3 où elles sont reprises par les palettes 28, suivantes. Lors de leur chute, dans le tambour 3, depuis l'ex trémie supérieure de celui-ci vers l'extrémité inférieure, les pièces sont soumises aux turbulences formées par l'envoi du liquide pulsé à travers les trous 29. On réalise ainsi un taux d'agitation élevé et une intense convection force. Les pièces arrivent ensuite dans la trémie 25 où l'élévateur continu 26 les récupère et les achemine à l'exterieur de la cuve. L'exemple de réalisation des figures 1 et 2 vise le traitement continu des pièces, les autres figures se rapportent a un traitement semi continu. Dans l'exemple représenté aux figures 3 et 4, dans un bac 31, est logé un ensemble comprenant une trémie 32 articulée sur un axe 33 et comportant une patte 34 reliée a la tige 35 du piston d'un vérin 36. Au-dessus de la trémie s'étend une goulotte 39 éventuellement pourvue d'une grille séparatrice 40, la partie supérieure de ladite trémie étant située légèrement a-udessus du niveau d'un liquide de traitement 41 dont le bac 31 est rempli. La trémie 32 debouche par son extrémité inferieu- re dans une ouverture 48, d'un tambour 43 dont la surface interne est garnie de palettes 44 régulièrement espacées et inclines dans le sens de la rotation. Le tambour 43, du côte opposé a la trémie 32, est solidaire d'un manchon 45 engagé sur un élément tubulaire 46 avec une interposition de paliers 47. L'élément tubulaire 46 comporte une partie 65 qui s'etend dans le tambour 43 et est relié au refoulement d'une pompe 50 avec interposition d'un appareil de refroidissement constitue par un échangeur de chaleur 69 L'extrémité libre de la partie 65 est fermee et une partie de la paroi latérale comporte des perforations 59, la totalité du débit empruntant l'ouverture 48 pour remonter par la trémie 32. Le manchon 45 comporte une couronne dentée 51 qui est entraînée par un pignon 52 calé sur l'arbre d'un moteur 53. Dans le bac 31, il est prévu élévateur 55 qui peut être constitué par un simple godet guidé sur des rails et commandé périodiquement après chaque phase de traite- ment. L'élement tubulaire 46 est solidaire d'un bras 57 dont une branche s'étend jusqu'au voisinage de la partie centrale du tambour 43, ladite branche comportant un axe 58 tourillonné dans un palier d'un support 60 fixé, par exemple, à la paroi. correspondante de la cuve 31. L'élément tubulaire 46 est raccordé au refoulement de la pompe 50 à travers l'échangeur 69, par une série de conduits dont l'un 66, s'étend coaxialement à l'axe 58 et est tourillonné dans un palier 67. Gracie à ce montage, l'ensemble tambour 43, moteur 53, élément tubulaire 46, peut basculer depuis une position de traitement dans laquelle ledit tambour 43 est horizontal, vers une position de déchargement dans laquelle l'ensemble est basculé vers le bas, afin que les pièces traitées soient recueillies dans l'élévateur 55, une goulotte 68 de guidage des pièces étant prevue pour canaliser lesdites pièces vers l'élévateur 55. Il est prévu un vérin 61 dont la tige de piston est reliée au bras 57, afin de commander le basculement de l'ensemble. Le fonctionnement de l'installation suivant cette variante de réalisation est le suivant Les pièces à traiter sont déverses dans l-a goulotte 39 et acheminées par la trémie 32 dans le tambour 43, ce dernier, par le moteur 53, est entratne en rotation et les pièces maintenues par les palettes 44 sont entraînées jusque dans une position angulaire du tambour 43 dans lequel elles glissent desdites palettes et retombent vers le bas pour être reprisent par d'autres palettes et ainsi de suite. La pompe 50 aspire le liquide du bac 31 et le refoule après refroidissement, à travers l'élément tubulaire 46 et la partie 65. Le liquide pulsé forme un courant ascendant dans la trémie 32 qui se déverse par-dessus, l'entrée de ladite trémie 32. Ainsi, dans la trémie il est formé une agitation importante avec une intense convection force. Le liquide pulsé s'échappe par l-es trous 59 qui sont pratiqués sur une partie de la surface de la partie 65, en regard de laquelle les pièces chutent depuis les palettes 44 vers la partie la plus basse du tambour 43. On réalise également durant ia chute des pièces dans le tambour, une agitation très élevée avec une intense convection forcée. Lorsque le traitement est terminé, on commande le vérin 35 de manière à faire basculer la trémie 32 autour de son axe 33, afin de dégager son extrémité inférieure de l'ouverture 48, puis on commande le verin 61 afin de faire bas-culer 1 'ensemble tambour 43, pour que les pièces puissent s'échapper par son ouverture 48 et guidées par la goulotte 68 tombent sur l'élévateur 55. Aux figures 6, 7 et 8, on a représenté une variante de réalisation simplifiée de l'installation representee aux figures 3, 4 et 5. L'installation comprend, logée dans un bac 70, une trémie 71 articulée sur un axe 72 et reliée à un vérin 73, ladite trémie 71 débouchant par une ouverture 74, dans un tambour rotatif 75 dans lequel s'étend un élément tubulaire 77 dont l'extrémité libre est fermee, tandis que l'autre extrémité est reliée à une pompe immergée 79. .t'elément tubulaire 77 comporte des perforations 80 sur une partie de sa surface latérale située dans le tambour 75, et est solidaire d'un bâti, non représenté, supportant l'axe de basculement de l'ensemble, suivant une disposition voisine de celle représentée à la figure 4, par exemple, avec deux bras, tel que le bras 57, disposés symétriquement. Le tambour 75 est solidaire d'un manchon 82 engane gé sur l'élément tubulaire 77 avec interposition de paliers 83. Le manchon 82 comporte une série de tubes radiaux 85 qui comportent chacun latéralement, une buse 86; ces buses étant toutes tournées dans le même sens. Dans l'élément tubulaire 77, au droi-t des tubes radiaux 85, sont pratiques des ouvertures 88. Le tambour 75 comporte intérieurement, des palettes 89 régulièrement espacées et inclinées dans le sens de rotation. Le tambour 75 est identique au tambour 43 du précèdent mode de réalisation. Il est prévu un vérin 90 pour commander le baslement du tambour 75. Dans ce mode de réalisation, on n'a pas représenté l'appareil de refroidissement, celui-ci pouvant être indépendant de la pompe. Les pièces a traiter sont déverses dans la trémie 71, dans laquelle circule du liquide -aspiré par la pompe immergée 79 et refoule par l'élément tubulaire 77 et la buse 78, le liquide étant déversé par des.sus la trémie 71 dans la cuve 70. Le-s pieces à- traiter sont ainsi acheminées dans le tambour 75 dont la rotation est commande par l'envoi du liquide sous pression à travers les ouvertures 88, les tubes 85 et les buses 86. Comme dans les autres modes de réalisation, les pièces sont entraînées par les palettes~89 du tambour et tombent ensuite dans le courant formé par le liquide pulse à travers les trous 80. Lorsque le traitement est terminé, on dégage la tremie 71 et on fait basculer le tambour 75, les pièces étant récupérées par un élévateur 91. Une telle installation est simple et permet un traitement efficace, notamment lorsqu'il s'agit de trempe des métaux, elle assure une grande rareté. De plus; elle permet de réduire dans des grandes proportions, les dimensions des cuves de trempe. aien entendu 1 l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits; on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails; sans sors tir pour cela du cadre de ltìnvention. C'est ainsi, par exemple, que les palettes pourront avoir des inclinaisons différentes et être éventuellement radiales. P E V E N O C A T I O N S 10 - Installation d-e traitement de pièces mécaniques et plus particuli-èrement7 de trempe des métaux du type, comprenant une cuve (9)remplie du liquide de traitement, une tremie (15) de déversement des pièces à traiter dans la cuve et de moyens (26) d'évacuation des pièces de la cuve (1) après tra-itement, caractérise en ce que la trémie (15) s'ouvre dans. un tambour (3)-, relié à des moyens (20-21-22) pour l'entraîner en rotation, ledit tambour (3) comportant sur sa surface latérale interne, des palettes (28) disposées de manière à entraTner les pièces durant une certaine course angulaire et à leur permettre de tomber vers le point le plus bas du tambour, après que ce déplacement angulaire ait été parcouru, ledit tambour (3) étant, au moins en partie, traversé par un élément tubulaire (11) relié au refoulement d'une pompe (12) aspirant le liquide (2) de la cuve (1) et le refoulant à travers des trous (29) dirigés dans le tambour (3), de manière à créer une agitation dans la zone dans laquelle les pièces tombent vers.Je. point le plus bas du tambour (3). 2 - Installation de traitement de pièces mécani- ques selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ex trémité libre de l'élément tubulaire (11) est terminée par une buse (14) dirigée vers la trémie (15). 30 -- Installation de traitement de pièces mécaniques selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tambour (3) est incliné depuis la trémie (15) en direction des moyens d'évacuation (26) des' pièces traitées, ledit tambour (3) étant ouvert à ses deux extrémités et les palettes (28) étant constituées par des plaquettes inclinées dans le sens de la rotation du tambour (3) et disposées en quinconce. 4 - Installation de traitement de pieces mécab niques selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tambour (3) est supporté au voisinage de chacune de ses extrémités par des galets (4) prévus sur un bâti (7) et coopérant avec un rail correspondant audit tambour (3). 50 - Installation de traitement de pièces mécaniques selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tambour (3) comporte une couronne dentée (22) à sa périphérie avec laquelle coopère un pignon (21) calé sur un arbre de sortie d'un réducteur entraîné par un moteur (20). 60 - Installation de traitement de pièces mécaniques selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (34-36) pour écarter la trémie (32) du tambour (43), celui-ci étant monté basculant, des moyens (61) étant prévus pour commander son basculement. 7" - Installation de traitement de pièces mécaniques selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tambour (43) est solidaire d'un manchon (45) traversé par 1 'élé- ment tubulaire (46) avec interposition de paliers (47), ledit manchon étant pourvu à sa péripherie, d'une couronne dentée (51) avec laquelle coopere le pignon (52) d'un moteur (53). 8" - Installation de traitement de pièces mécaniques selon les revendications 6 eut 7, caracterisée en ce que l'élément tubulaire 46 est solidaire 'd'un bras (57) pourvu d'un axe (58) tourillonné dans un palier d'un bti (60) solidaire de la cuve (31), ledit élément tubulaire étant relié à un conduit (66) disposé coaxialement audit axe (58) et guidé dans un palier (67) dudit bâti, ledit conduit (66) étant en communication avec le refoulement de la pompe (50). 90 - Installation de traitement de pièces mécaniques selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de commande de basculement du tambour (43) et les moyens de commande de l'écartement de la trémie (2) du tambour (43), sont constitués par des vérins (36-61). 10 -- Installation de traitement de pieces mécaniques selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pompe (79) est une pompe immergée. 110 - Installation de traitement de pièces mècani ques selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entra.?nement en rotation du tambour (75) comprennent des moyens de réaction alimentes par la pompe (79). 12" - Installation de traitement de pièces mécaniques selon les revendications 1, 6, 7 et 11, caractérisée en ce que le manchon (45) comporte une.série de tubes radiaux (85) terminés par des buses (86) orientées dans la même direction, ledit bras étant en communication par des-ouvertures (88) avec le refoulement de la pompe (79).