Brevet FR2607231A1 — publié le 19880527

La présente invention se rapporte à une instal- lation destinée au traitement thermique de pièces métal- liques sous atmosphère carburante, cette installation comportant, d'une part, un four de carburation dans lequel les charges contenant les pièces, éventuellement préchauffées dans un four de réchauffage, sont carburées à température constante et sous atmosphère à potentiel de carburation constante pendant des durées différentes d'une charge à l'autre, et d'autre part un four de diffu- sion et de trempe disposé à la suite de ce four de carbu- ration. Une installation de cémentation gazeuse de ce type est connue de par la demande de brevet allemand ouverte à la consultation n DE 3 441 338. Elle se com- pose, d'abord, d'un four de réchauffage qui est un four poussant dans lequel les charges destinées à être trai- tées sont portées à une température de cémentation déter- minée sous atmosphère neutre en carburation et ne formant pas de dépôt. Une porte fait communiquer ce four de réchauffage avec le coeur proprement dit de l'installa- tion, c'est-à-dire le four de cémentation, qui est un four circulaire à avance cadencée. Il règne dans ce four une température de cémentation constante ainsi qu'une atmosphère à potentiel de carburation constante. L'impor- tance de la cémentation des charges transférées du four de réchauffage dans le four de cémentation est déterminée par la durée de séjour de chacune d'elles dans ce dernier four, cette durée dépendant de la nature de la charge. Le four de cémentation est suivi d'un four de diffusion et trempe, qui est également un four circulaire cadencé correspondant audit four de cémentation. Enfin, un four égalisateur du type four poussant est monté à la suite de ce four de diffusion et trempe. L'installation com- prend enfin un bain d'huile de trempe d'une chambre de trempe. Un inconvénient de cette installation de cémen- tation connue réside dans le fait qu'avec un four de diffusion circulaire cadencé, il n'est possible de trai- ter les charges qu'à température constante et sous atmosphère à potentiel de carburation constant, le résultat du traitement ne pouvant être déterminé, comme dans le four de cémentation, que par les durées respectives de séjour des diverses charges dans ce four de diffusion. Il n'est donc pas possible de traiter indivi- duellement les charges à températures différentes et pour des taux de carbone différents. Compte tenu de cette situation, l'invention a pour but d'améliorer l'installation connue de traite- ment thermique de pièces métalliques sous atmosphère carburante, de façon à permettre de traiter individuel- lement les diverses charges avec des paramètres de trai- tement respectivement différents. La solution technique selon l'invention réside dans le fait que le four de diffusion et de trempe com- prend au moins deux chambres distinctes destinées à recevoir chacune ne charge individuelle, chacune de ces chambres étant exploitée séparément et indépendamment des autres à des températures à des potentiels de cémen- tation différents. Du fait que le four de diffusion et de trempe comporte plusieurs chambres, il est possible d'établir d'une charge à une autre des paramètres différents de température et de potentiel de cémentation. Les charges qui viennent du four de cémentation peuvent donc être traitées individuellement en fonction des besoins, à des températures et pour des taux de carbone différents, de sorte qu'il est possible de traiter les pièces de manière optimale en atmosphère carburante en liaison avec le four de cémentation circulaire à avance cadencée. Une forme de réalisation avantageuse comprend trois chambres, qui sont avantageusement séparées par des portes intermédiaires. Cette réalisation en trois chambres permet d'effectuer un traitement complémentaire optimal dans le four de diffusion et de trempe, de sorte que l'on dispose de possibilités de variations très éten- dues et que la température de diffusion et de trempe peut être adaptée de manière optimale aux besoins. Les durées du cycle dans chaque chambre peuvent avantageusement être les mêmes, ce qui assure un dérou- lement très régulier du traitement dans le four de diffu- sion et de trempe. Conformément à une autre caractéristique avan- tageuse de l'invention, l'une des chambres au moins est équipée d'un système de refroidissement. Il est ainsi possible d'adapter individuellement la température de cette chambre à la charge. Il peut par exemple être nécessaire de faire tomber rapidement la température de la chambre à une valeur plus faible si cela est technolo- giquement indispensable, la variation de température pou- vant être de 50 à 100 C. Dans certains traitements de cémentation, il faut ramener la température des pièces à environ 600 C et, à cet effet, la chambre peut être équipée d'un système de refroidissement plus puissant. Enfin, selon une autre caractéristique, l'ins- tallation peut comporter un ordinateur de commande du déroulement des traitements, ce qui permet d'effectuer ceux-ci de manière complètement automatique. L'invention sera décrite de manière plus détaillée en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif, dont la figure unique représente schématiquement une installation de traitement thermique de pièces métalliques en atmosphère carburante selon l'invention. L'installation représentée, destinée au trai- tement thermique des pièces métalliques par charges suc- cessives, se compose, dans le sens du chemin suivi par ces charges 1, d'un four de réchauffage 2 (représenté en traits mixtes), d'un four de carburation 3, qui est circulaire à avance cadencée, d'un four 4 de diffusion et de trempe, ainsi que d'une ou plusieurs installations de traitement complémentaire (représentées également en traits mixtes). Un poste (non représenté) alimente le four de réchauffage 2 en charges 1, l'alimentation pouvant être effectuée de manière connue au moyen d'un vérin de pous- sée non représenté. Les charges 1 sont portées dans ce four 2 à la température de cémentation, c'est-à-dire la température qui règne dans le four 3 et à laquelle a lieu le traitement thermique des charges. Le four de réchauffage 2 est suivi du four de carburation 3, une porte 6 étant disposée entre eux et un dispositif de poussée 7 représenté schématiquement repoussant les charges 1 du four de réchauffage 2 vers le four de carburation 3 quand la porte 6 a été ouverte. Dès qu'une charge 1 a quitté le four de réchauffage 2 pour le four 3, une nouvelle charge provenant du poste d'alimentation est amenée dans le four de réchauffage. Le four de carburation 3 est du type dit circu- laire à avance cadencée, c'est-à-dire que les charges 1 se trouvent sur une sole 8 qui tourne en continu sur un axe central comme l'indique la flèche P. Il règne dans ce four 3 une atmosphère carburante bien détermi- née, à température constante et teneur en carbone cons- tante. L'importance de la carburation obtenue dans ce four 3 est déterminée par la durée pendant laquelle les charges y séjournent, cette durée pouvant être diffé- rente d'une charge à l'autre en fonction de la nature des pièces métalliques traitées. Plus une charge doit être traitée longtemps, plus longtemps elle reste sur la sole 8. Ce n'est que lorsque la carburation est com- plètement obtenue que cette sole 8 tourne jusqu'à ce que la charge 1 correspondante se trouve en face du four 4 de diffusion et trempe, séparé du four 3 par une porte 9. Un dispositif pousseur 10 amène la charge 1 cémentée dans ce four 4. Ainsi que le représente la figure, le four 4 de diffusion et de trempe est composé de trois chambres consécutives 4', 4", 4'", séparées les unes des autres par des portes 11, 11'. Chacune de ces chambres 4', 4", 4"' peut recevoir une charge 1 individuelle. Par ailleurs, ces chambres peuvent être utilisées à des températures et des potentiels de cémentation différents, séparément et indépendamment les unes des autres. Les charges 1 successives peuvent donc être traitées à des températures et à des potentiels de cémentation différents, ce qui permet de traiter individuellement chaque charge dans le four 4. Par ailleurs, les chambres 4', 4", 4"' sont équipées d'un système de refroidissement (non représenté) , ce qui donne des possibilités de variation permettant d'obtenir une adaptation optimale aux conditions respec- tives, le déroulement des opérations dans l'installation pouvant être commandé au moyen d'un ordinateur. Les charges 1 peuvent parcourir les trois chambres 4', 4", 4"' en synchronisme. Le four 4 de diffusion et de trempe est suivi de l'installation 5 de traitement complémentaire, qu'une porte 12 sépare de ce four 4. Cette installation 5 peut comporter de manière usuelle un bain de trempe à l'huile, une zone de refroidissement, une machine de lavage et un sécheur. Elle est suivie enfin d'un poste-magasin (non représenté) pour les charges 1 complètement traitées. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications à l'installation de traitement de pièces métalliques représentée et décrite, sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Installation de traitement thermique de pièces métalliques sous atmosphère carburante, compre- nant un four de carburation (3) dans lequel les charges (1) formées par les pièces, éventuellement préchauffées dans un four de réchauffage (2), sont carburées à tempé- rature constante et sous atmosphère à teneur en carbone constante pendant des durées différentes suivant la charge (1) respective, le four (3) étant suivi d'un four (4) de diffusion et de trempe, installation caractérisée par le fait que le four (4) de diffusion et de trempe est composé d'au moins deux chambres (4', 4", 4"') dis- tinctes, destinées à recevoir chacune une charge (1) individuelle, ces chambres étant utilisées séparément et indépendamment les unes des autres, à des tempéra- tures et à des potentiels de cémentation différents. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le four (4) de diffusion et trempe comporte trois chambres (4', 4", 4"'). 3. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée parle fait que les chambres (4', 4", 4"') sont séparées les unes des autres par des portes (11, 11'). 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les durées de séjour sont les mêmes dans chacune des chambres (4', 4", 4"'). 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'une au moins des chambres (4', 4", 4'11) est équipée d'un système de refroidissement. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte un ordinateur de commande du déroulement des opérations de traitement.