Brevet FR2644567A1 — publié le 19900921

La présente invention a pour objet, à titre de produit industriel nouveau, un dispositif qui permet d'effectuer en continu des opérations de traitements thermiques enchainées sous vide. Traditionnellement, les opérations de traitement thermique sous vide sont effectuées dans des fours dits à charge qui nécessitent les transferts de charge d'une cellule sous vide à l'autre après avoir cassé le vide, qui doit être ensuite reconstitué; ainsi, des opérations enchainées ne peuvent pas être effectuées sous vide. Le dispositif selon l'invention, permet de remédier à ces inconvénients et d'effectuer des opérations enchainées de manière continue dans une série de cellules reliées par un collecteur de vide et de transfert, l'ensemble des manutentions d'enchainement se faisant sous vide, lequel doit seulement être entretenu. L'entrée et la sortie des charges se fait par une (ou plusieurs) cellule de chargement et déchargement, dans laquelle on réalise un vide partiel à chaque entrée d'une charge, constituée d'un lot de pièces agencées sur un montage (ex: rep. 27 et 28). Ceci permet d'assurer le transfert des pièces d'une cellule à l'autre, en restant constamment sous vide au cours des phases de traitement les plus délicates. Le dispositif selon l'invention est représenté sur les figures jointes. La figure "1" montre l'ensemble vu en élévation/section avec une cellule de chauffe et de cémentation (16), et une cellule de trempe (15). La figure "2" montre le dispositif vu en plan avec répartition indicative d'un certain nombre de cellules. La figure "3" montre la cellule de chargement/déchargement avec sa potence de manutention. Le dispositif selon l'invention est constitué: - d'un collecteur de vide et de transfert (1) en forme de couronne, de cylindre ou toute autre forme, pourvu de trappes de visite (2) et d'orifices de raccordement (ex: 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8) dont le nombre et la forme sont déterminés suivant le nombre et le type de cellules à implanter. - d'un dispositif de pompage de vide (9) raccordé sur le collecteur pour établir initialement le vide et l'entretenir ensuite - d'une couronne tournante motorisée (10) située dans le collecteur, et supportant 2 ascenseurs de charge (I I et 12) - d'une pompe à vide (13) pour effectuer le vide partiel de la cellule de chargement et déchargement (14) -2 - d'un ensemble de cellules (15, 16, 17, 19,20), implantées sur le collecteur, avec lequel elles communiquent, et dont le nombre peut varier selon l'application: La cellule (16) par exemple, est une cellule de chauffe et cémentation, contituée d'une enceinte à parois froides de construction traditionnelle, mais qui se caractérise par une porte constituée de 2 volets articulés (21) étanches optiquement, uniquement pour assurer la communication du vide avec le collecteur tout en assurant une protection thermique entre la cellule et le cosecteur. 10. La cellule (15) par exemple, est une cellule de trempe sous gaz en surpression, constituée d'une enceinte à parois froides de construction traditionnelle et munie d'un échangeur de température, mais qui se caractérise par une porte (22), à opercule, que l'on manoeuvre et qui se plaque sur le collecteur du fait de la différence de pression du gaz contenu dans la cellule, par rapport à la partie inférieure maintenue sous vide. - De mécanismes à pinces (23) d'accrochage des charges placés au sommet des cellules, pour reprendre les charges hissées dans les cellules par les élévateurs - D'une armoire de commande d'automatisme (24) équipée d'un automate programmable ou d'un micro ordinateur qui assure la gestion des cycles de traitement, et la commande des différents mécanismes correspondants - d'une potence (25) élévatrice et tournante, ou autre moyen de manutention, assurant le transfert des cellules de chargement / déchargement (14) pour l'entrée ou la sortie des charges Le fonctionnement de ce dispositif, qui peut être intégré à des chaines de production de pièces mécaniques, s'établit comme suit: - Les charges préparées sont coiffées à l'extérieur du collecteur par la cellule de chargement/déchargement manoeuvrée par la potence (25) (elles sont saisies en haut de la cellule par la pince (23) La cellule de chargement est placée sur le collecteur par la potence (25) - Le collecteur placé préalablement sous vide avec l'ensemble des cellules, est isolé de l'extérieur par une porte (type 22), correspondant à l'orifice (6) de la cellule (14). - Après mise en place de la cellule (14), on la met sous vide avec la pompe (13) - On peut alors ouvrir la porte (22) et transférer la charge dans le collecteur par l'un des ascenseurs (Il ou 12). - -3 - - Les charges reprises par les ascenseurs peuvent tourner (action de la couronne "10"), et être placées en regard de la cellule choisie par le programme. Exemple: La porte (21) de la cellule (16) a été ouverte avant l'arrivée de la charge portée par l'ascenseur (12). La charge peut, à l'arrivée à l'aplomb de la cellule (16), être hissée puis reprise par la pince (23); l'ascenseur peut alors redescendre, et le traitement être effectué dans la cellule (16) après fermeture de la porte (21). Autre exemple: la porte (22) de la cellule (15) s'ouvre latéralement après écartement de son opercule; la charge arrivant à l'intérieur est reprise par la pince (23). La porte est refermée après descente de l'ascenseur et le traitement peut alors être effectué. Dans le cas de la trempe sous gaz en surpression, la cellule (15) est remise sous vide par un dispositif externe. avant réouverture de la porte (22). - Les charges sont ressorties du dispositif par l'intermédiaire de la cellule (14), et de la potence (25). Le dispositif selon l'invention peut être utilisé industriellement pour la réalisation de traitements thermiques enchainés en continu et peut, de ce fait, être intégré directement dans des lignes de fabrication de pièces, grâce à son automatisation. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, qui constitue seulement un exemple auxquelles de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte de la présente invention, et en particulier en ce qui concerne la forme ou la disposition du collecteur (1), des ascenseurs (1l1 et 12). de la potence (25) et des portes (21) et (22). 4 - REVENDICATIONS 1) Dispositif continu de traitements thermiques enchainés sous vide constitué par un collecteur de vide et de transfert (1), dans lequel le vide est entretenu par un dispositif de pompage (9), qui reçoit et communique avec un ensemble de cellules en nombre variable selon l'application, l'ensemble étant desservi par une potence (25) ou tout autre dispositif de manutention. 2) Un dispositif selon revendication 1 caractérisé par un collecteur de vide (1) en forme de couronne, de cylindre ou toute autre forme, et comportant des orifices (3, 4, 5, 6, 7 et 8) permettant d'implanter des cellules et assurant la communication du vide avec les cellules au moyen de portes (21 et 22). 3) Un dispositif selon revendication I qui est caractérisé par une armoire de commande et d'automatisme (24) équipée d'un automate programmable ou d'un micro ordinateur pour assurer la gestion des cycles de traitement et la commande des différents mécanismes correspondants. 4) Un dispositif selon revendications 1 et 2 qui se caractérise par une couronne tournante motorisée (10) située dans le collecteur (1) et qui supporte des ascenseurs de charge (1l1 et 12). ) Un dispositif selon revendications 1 et 2 qui se caractérise par des cellules en nombre variable et par exemple, de chauffe et de cémentation (16), de trempe sous gaz (15), de chargement/déchargement (14). 6) Un dispositif selon revendications 1, 2 et 4 qui se caractérise par des portes de cellules à deux volets étanches optiquement (21), permettant la communication du vide vers la cellule du type 16. 7) Un dispositif selon revendications 1, 2, et 4 qui se caractérise par des portes de cellules à opercule (22) que l'on manoeuvre et qui sont plaquées sur le collecteur du fait de la pression du gaz dans la cellule type 15, ou de la pression atmosphérique dans le cas de la cellule (14), et dans le cas de la cellule (15) quand elle n'est pas sous pression. 8) Un dispositif selon revendications 1, 3 et 4 qui se caractérise par des mécanismes à pinces (23) d'accrochage des charges placés au sommet des cellules, pour reprendre les charges hissées par les élévateurs dans les cellules. 9) Un dispositif selon revendications 1, 2 et 3 qui se caractérise par une pompe à vide (13), raccordée à la cellule de chargement / déchargement.