Brevet FR2713322A1 — publié le 19950609

La présente invention a trait à des perfectionnements apportés aux fours verticaux de traitement thermique sous vide. Les fours usuels verticaux de trempe à huile sous vide sont des matériels généralement très complexes comportant un bain d'huile contenu dans un réservoir dispose dans une fosse dans laquelle se trouve également la charge à traiter. Au-dessus de la fosse est disposé une enceinte déplaçable en va-et-vient. Le dessous de l'enceinte est fermé par une vanne étanche ouverte pour permettre la mise en place de la charge dans cette enceinte par élévation de ladite charge. La vanne est ensuite fermée puis l'enceinte est déplacée pour venir au-dessus du reservoir d'huile. On chauffe l'enceinte après L'avoir mise sous dépres- sion puis la vanne de fermeture de l'enceinte est à nouveau ouverte pour que la charge soit descendue dans le bain d'huile. A la fin du traitement, la charge est remontée dans l'enceinte qui est à nouveau transféree dans sa position initiale de manière à en extraire la charge par dessous. On conçoit aisément qu'un tel four soit très difficile à réaliser étant donné en particulier qu'il faut réaliser une etanchéité entre le reservoir et l'enceinte pendant le transfert de la charge de ladite enceinte dans le reservoir d'huile. A ce niveau, l'étanchéité est difficile à réaliser, car elle doit atteindre 12. En plus des difficultés de fabrication, un tel four est extrêmement encombrant et les manutentions de la charge sont nombreuses, de tel Le sorte qu'un four du genre considéré est d'un coût exorbitant. On connaSt aussi des fours de petites dimensions prévus horizontaux et comprenant une enceinte étanche au vide, fermée par un couvercle et dans laquelle se trouve un carrousel associe à un casier porte-pièces et propre à transférer ce dernier dans une chambre de chauffe, puis dans un bain d'huile renfermé par La partie inferieure de L'enceinte, la chambre de chauffe se trouvant au-dessus du niveau du bain d'huile. Une telle disposition ne peut pas être adoptee pour un four vertical, sinon il présenterait une section transversale beaucoup trop importante. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remedier aux inconvénients des fours de trempe à huile connus et à permettre la réalisation d'un four de traitement thermique sous vide qui soit compact et èconomique. A cet effet, le four vertical suivant L'invention est caractérisé en ce que le carrousel comprend deux chaines synchronisées à brins verticaux pourvues de deux crochets pivotants articulés à ces chaînes suivant un même axe géométrique horizontal et destines à retenir les extrémités d'au moins un palonnier auquel est accroche le casier porte-pièces, lesdites chaines se déplaçant d'une part de chaque côté de la chambre de chauffe prévue verticale pour amener le palonnier sur le rebord libre horizontal de l'ouverture de la chambre de chauffe une fois son couvercle ouvert et d'autre part dans l'espace libre adjacent à ladite chambre afin de transférer le casier dans cet espace après échauffement des pièces qu'il renferme en vue de leur immersion dans le bain d'huile, ledit carrousel permettant en outre, lorsque le palonnier se trouve à la partie supérieure de l'enceinte, de mettre en place le casier et de l'extraire hors de cette enceinte. Le dessin annexe, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe transversale d'un four suivant l'inven- tion. Fig. 2 est une coupe suivant II-II (fig. 1). Fig. 3 à 5 illustrent les differentes phases de fonctionnement du four suivant L'invention. On a représenté en fig. 1 un four suivant l'invention disposé dans une fosse 1 creusée dans le sol. Le four suivant l'invention comprend tout d'abord une enceinte 2, par exemple cylindrique, reposant sur le fond de la fosse 2 par des pieds 2a. L'ouverture supérieure de l'enceinte 2 est fermee par un couvercle 3 qui peut être déplace en translation, comme cela est bien connu dans la pratique. En position fermée, l'inte- rieur de l'enceinte 2 est étanche au vide. On a placé dans l'enceinte 2 une chambre de chauffe 4 comportant une cuve 4a à axe géométrique vertical dont L'ouverture supérieure est fermee par un couvercle basculant 5 cooperant avec le rebord de l'ouverture de la cuve 4a afin que la chambre de chauffe soit isolée du point de vue thermique. Le bas de l'enceinte 2 contient un bain d'huile 6 dont le niveau est situe en dessous du rebord de l'ouverture de la cuve 4a qui est donc partiellement immergée dans le bain d'huile. L'ouverture du couvercle 5 s'effectue par un mécanisme à verin et levier quart de tour 7 bien connu dans la pratique. l'arbre 5a commandant l'ouverture de 900 du couvercle 5 traverse de manière étanche au vide la paroi de l'enceinte 2. On observe en fig. 2 qu'à côté de la cuve 4a de la chambre de chauffe 4 se trouve un espace libre 8. A l'intérieur de L'enceinte 2 est disposé un carrousel composé de deux chaînes à brins verticaux reférencés 9 et 10. Les deux chaines 9 et 10 sont guides par deux roues dentées supérieures 11, 12 dont la dernière est entraînée en rotation par un moto-réducteur 13. Par un mécanisme, non représente, les roues 11 et 12 tournent en synchronisme. Les deux chaînes 9 et 10 sont en outre guidées par deux roues dentees inférieures 14, 15. Les arbres des quatre roues dentées traversent la paroi de l'enceinte 2 dans des paliers étanches au vide. On observe qu'en gros les roues dentées 11 et 12 se trouvent à La partie supérieure de l'enceinte 2, tandis que les roues 14 et 15 se trouvent à mi-hauteur par rapport à la chambre de chauffe 4. Chaque chaine 9, 10 comporte un crochet pivotant 16, respectivement 17 qui bascule chacun autour d'un axe constituant une articulation des maillons des chaines 9 et 10, les axes des deux crochets 16, 17 se trouvant sur un même axe géométrique horizontal. Chacun des crochets 16, 17 comporte une tête inférieure pourvue de deux dépressions voisines 16a, 16b - 17a, 17b de manière à pouvoir supporter deux palonniers horizontaux 18 auxquels on peut suspendre un casier porte-pièces ou analogue 19. Pour fixer les idées, l'enceinte 2 peut presenter un diamètre de l'ordre de 2,5 m et une hauteur de 6 m, la profondeur de la fosse etant d'environ 4 m, tandis que le casier 19 mesure 1,5 m de haut et 0,8 m de côté ou de diamètre. Bien entendu, ces dimensions sont tout à fait indicatives et ne limitent en rien les possibilités de construction. A L'intérieur de la chambre de chauffe 4 qui est complètement isolée du point de vue thermique, il est prévu des resistances chauffantes 4b alimentées en courant électrique à partir de l'extérieur de l'enceinte 2. Le rebord de l'ouverture de la cuve 4a de la chambre de chauffe 4 et le couvercle 5 comportent des berceaux de réception des palonniers 18 qui ont été référencés 4c, 4d respectivement 5b, 5c. Ces berceaux sont prévus isolants thermiquement de manière qu'il n'y ait pas de dissipation de chaleur à ce niveau lorsque la chambre 4 est mise en chauffe. On observe que deux brins des chaînes 9 et 10 sont disposés dans un plan contenant l'axe vertical géométrique de la chambre de chauffe 4, tandis que les deux autres brins se trouvent environ dans le centre de L'espace 8. Le fonctionnement decoule des explications qui précèdent Comme illustré en fig. 3, lorsaue le couvercle 3 est effacé, on fait tourner les deux chaines 9, 10 de manière que les crochets 16, 17 se trouvent en position la plus haute. En dehors du four, on suspend le casier 19 ou analogue au moyen d'élingues aux deux palonniers 18, puis ceux-ci sont saisis par un moyen de manutention quelconque tel qu'une potence ou un pont roulant de manière à déposer les extrémités des deux palonniers dans les deux dépressions des crochets 16, 17. L'opération suivante consiste à mettre le carrousel en route en le faisant tourner dans le sens anti-horaire afin d'amener les crochets 16, 17 sur les brins verticaux des chaines situes dans l'axe de la chambre de chauffe 4. Lorsque les extrémités des deux palonniers coopèrent avec les berceaux 4c, 4d on peut fermer le couvercle 5 en actionnant le mecanisme 7 et chauffer les pièces disposées dans le casier 19. Comme indiqué plus haut, comme les berceaux de réception des palonniers sont étanches à la chaleur, celle-ci ne se disperse que très peu (fig. 4). Lorsque la température de traitement thermique des pièces à traiter est obtenue, le mécanisme 7 est à nouveau actionné pour ouvrir le couvercle 5 de la chambre de chauffe 4, comme illustré en fig. 5. Le carrousel est alors mis en route dans le sens inverse de celui de chargement de ladite chambre 4, c'est-à-dire dans le sens horaire, de telle sorte que le casier 19 vient s'immerger dans le bain d'huile 6 pour refroidir les pièces. Lorsque cette opération est terminée, on fait à nouveau tourner le carrousel dans le sens anti-horaire pour que Les deux crochets 16, 17 reviennent à la position de fig. 3 dans laquelle il est possible d'extraire le casier et les palonniers après avoir bien entendu ouvert le couvercle 3. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a ete donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les details d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier, on pourrait n'utiliser qu'un palonnier 18. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Four de traitement thermique sous vide du genre comprenant une enceinte (2) etanche au vide, fermée par un couvercle (3) et dans laquelle se trouve un carrousel (9-10) associe à un casier porte-pièces (19) ou analogue et propre à transférer ce dernier dans une chambre de chauffe (4) puis dans un bain d'huile (6) renfermé par La partie inférieure de l'enceinte, caractérisé en ce que le carrousel comprend deux chaines synchronisées (9, 10) à brins verticaux pourvues de deux crochets pivotants (16, 17) articulés à ces channes suivant un même axe geométrique horizontal et destinés à retenir les extrémités d'au moins un palonnier (18) auquel est accroche le casier porte-pièces (19), les- dites chaînes (9-10) se déplaçant d'une part de chaque côté de la chambre de chauffe (4) prévue verticale pour amener le palonnier (18) sur le rebord libre horizontal de l'ouverture de la chambre de chauffe (4) une fois son couvercle (5) ouvert et d'autre part dans L'espace libre (8) adjacent à ladite chambre afin de transférer le casier (19) dans cet espace après échauffement des pièces qu'il renferme en vue de leur immersion dans le bain d'huile (6), ledit carrousel permettant en outre, lorsque le palonnier se trouve à la partie superieure de L'enceinte, de mettre en place la casier (19) et de l'extraire hors de cette enceinte (2). 2. Four suivant la revendication 1, caractérise en ce que les crochets pivotants (16, 17) sont doubles afin de soutenir deux palonniers (18) auxquels le casier (19) est suspendu. 3. Four suivant la revendication 1, caracterisé en ce que le rebord de l'ouverture de la chambre de chauffe (4) et son couvercle (5) comportent des berceaux (4c, 4d - 5b, 5c) qui, lorsque le couvercle (5) de la chambre (4) est fermé, enserrent le palonnier (18) de manière étanche à la chaleur. 4. Four suivant la revendication 1, caractérise en ce que la chambre de chauffe (4) est étanche à L'huile contenue par le bas de l'en- ceinte (2), son rebord libre étant situe au-dessus du niveau du bain d'huile (6).