<Desc/Clms Page number 1>
*Perfectionnements relatifs aux procédés et aux appareils pour le traitement thermique interne d'objets creux.*
La présente invention est relative à un procédé etun appareil pour le traitement thermique interne de l'âme d'un canon, d'un objet tubulaire allongé ou d'un autre objet présentant un trou ou canal cylindrique.
Conformément au procédé qui fait l'objet de l'invention :on engendre dans une région du. trou ou canal des courants annulaires de chauffage à la surface et près de la surface du trou ou canal, ces courants s'étendant sur une portion longitudinale
<Desc/Clms Page number 2>
déterminée de l'objet; on déplace progressivement dans le sens de l'axe du trou ou canal, les courants ainsi engendrés, pour les faire passer à travers des portions successives longitudinales dudit objet; lorsque les courantsont été ainsi déplacés, on arrête la chaleur qui a été engendrée par les courants circulant et se déplaçant de la façon qui a été indiquée.
De préférence, on fait progresser de façon uniforme, dans le sens de l'axe, les courants qui réalisent le chauffage, et on fait progresser uniformément le refroidissement de ces parties chauffées à partir desquelles le courant a été déplacé. De préférence, pendant le déplacement, on maintient une relation déterminée d'espacement dans le sens de l'axe, entre la zone traversée par lescourants et la zone soumise au refroidissement ou à la trempe suivqnte, de façon que la zone du trou ou canal qui a été entièrement chauffée jusqu'à la température de trempe précède cet espace intermédiaire.
A un autre point de vue, on peut dire qu'on préfère maintenir entre la zone parcourue par le cou- rant induit se déplaçant progressivement et la zone en cours de trempe ou de refroidissement, une zone qui a été chauffée jusqu'à la température de trempe par le courant se déplaçant progressivement,mais momentanément libre de toute influence appréciable soit du courant se déplaçant, soit de la trempe.
De préférence, on commence à réaliser l'induction du courant de traite- ment à l'extérieur du canon, et on lui donne une inten- sité et un volume qui s'approchent de ceux du. courant qui doit être engendré. à l'intérieur du canon; on ter- mine demême l'induction du courant avec une intensité et un volume similaires à l'extrémité opposée du canon ou. objet analogue, également à l'extérieur du canon.
<Desc/Clms Page number 3>
Le courant dont l'induction a commencé et finit de la façon qui vient d'être indiquée, est progressivement déplacé, dans le cas considéré, dans une extrémité du canon, et après qu'il a progressé sur toute l'é- tendue de l'âme du canon, il est déplacé d'une façon analogue vers l'extérieur, à l.extrémité opposée du canon.
L'appareil qui permet la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être indiqué, comprend un dispo- sitif destiné à supporter le canon ou objet analogue, un espace libre sensiblement égal à la longueur du canon étant ménagé axialement au delà de chaque ex- trémité de celui ci, espace auquel on peut avoir librement accès à partir de ladite extrémité.
Dans l'espace libre situé à une extrémité, se trouve un mécanisme pour introduire dans l'âme du canon ou objet analogue considéré, Une bobine d'induction à haute fréquence, pour la faire progresser dans l'âme du canon dans un sens puis dans l'autre, et pour la faire sortir enfin de ladite aine; la bobine en question a des dimensions telles qu'on poisse induire les cou- rants de chauffage désirés à la surface de l'âme et au voisinage de cette surface.
Dans l'espace qui se trouve à l'extrémité opposée du canon ou autre objet analogue, est placé un mécanisme pour introduire dans l'âme un dispositif de trempe, pour le faire progresser dans un sens puis dans l'acre, le long de Il' à l'intérieur de l'âme, et pour le faire sortir de nouveau. ce dispositif de crampe ou @@ tête de trempe Remettant de projeter un fluide de trempe sur l'âme chauffée à tremper.
Des dispositifs coordonnés de commande de moteur et un mécanisme d'espacement entre la bobine
<Desc/Clms Page number 4>
d'induction à hante fréquence et la. tête de trempe permettent de réaliser le déplacement longitudinal coordonnée de ces organes dans l'âme du canon, d'une extrémité à l'autre, et dans une relation d'espacement convenable. Un dispositif chronométrique de commande permet de réaliser une action coordonnée des divers organes de ces dispositifs avec les relations de fono- tionnements qu' ils doivent cavoir les uns par rapporta aux autres, individuellement ou collectivement.
Un dispositif permet d'introduire un gaz inerte sec sous pression dans l'âme du canon ou autre cavité analogue à traiter, et de le faire progresser sous pression entre la bobine d'induction à. hante fréquence et la cavité; ce gaz s'opposant à l'écoulement de l'agent de- trempe empêche qu'une partie des agents vaporisés et pulvérisés et que toute autre hanidité puisse venir en contact avec les surfaces chauffées de Pâme ou de la cavité; en conséquence, il permet de réaliser le traitement desdites surfaces sans endomma- gement de celles**ci soit par oxydation soit par enlè- vement de carbone soit encore par des défauts électri- ques provenant de la présente d'humidité en excès.
Afin que l'invention puisse être bien compri- se et puisse être facilement mise en oeuvre, on va la décrire maintenant plus complètement, en se refermât aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue en élévation latérale de l'appareil;
La figure 2 est une vue en élévation de face, établie dans une direction perpendiculaire à celle sui- vant laquelle a été établie la figure 1 ;
<Desc/Clms Page number 5>
- La. figure 3 est une coupe transversale du châssis vertical de l'appareil; la figure 4 est cme vue en plan du. bras inférieur de support; La. figure 5 est une vue en plan de l'extré- mité du bras de support;
La figure 6 est une vue en plan de la partie supérieure du. bloc de base , supporbant la pièce à frayai lier;
La figure 7 est une coupe verticale axiale du transformateur à interrupteur et du chariot porte- outils, à une échelle agrandie;
La. figure 8 est une vue à plus grande échelle de l'extrémité supérieure de la machine,;
La figure 9 est une vue à plus grande échelle de l'extrémité inférieure de la machine;
La figure 10 est une coape transversale du mécanisme de déplacement du dispositif de trempe; La figure 11 est une vue de détail de la tête d'arrosage ou de pulvérisation, utilisée pour la tranpe; La. figure 12 est une coupe longitudinale d'un canaxt traité conformément à l'invention;
La figure 13, enfin, est un schéma des cir- cuits électriques du dispositif de commande.
Si l'on se reporte aux dessins, on voit que 10 désigne le canon, et 11 le châssis principal de l'appareil, de canon et ce châssis étant placés tous les deux verticalement et s'appuyant sur le plancher 12 de l'atelier ou sur toute autre plate-forme. sur laquelle le dispositif serait destiné à être utilisé'.
Le canon est.dirigé verticalement vers le haut , et à son extrémité qui se troue près du plancher 12, il
<Desc/Clms Page number 6>
s'appuie sur un anneau de centrage 13 à collerette, et est centré par rapport à cet anneau; cet anneau 13 porte sur la tête d'un bloc de base 14 convena- blement ancré aux fondations, par exemple au moyen de boulons 15.
Le canon est msintenu de façon qu'il ne puisse pas avoir de déplacement transversal, non seulement par la collerette 16 de la plaque 13, mais encore par un bloc de serrage 17 qui l'entoure et qui est constitué par deux parties articulées l'une à l'autre, en 18, ces deux parties étant serrées ensemble et autour du canon au moyen de la bride articulée 19 qui serre l'une contre l'autre, à la manière bien connue, les extrémités de chaque partie opposée à l'articulation 18.
Les montants 11 du châssis principal de la machine sont ancrés dans le plancher en béton ou dans toute autre plate-forme 12, de toute manière convena- ble, et s'étendent verticalement vers le haut. Ils supportent l'extrémité supérieure du canon 10, au moyen d'un bras 20 s'étendant latéralement; ce bras peut être réglé verticalement dans on sens ou dans l'autre, le long de la partie 21, à section transversale réduite, du montant 11; ledit bras est serré dans toute posi- tion de réglage voulue, au moyen des boulons 22 qui relient ensemble les deux moitiés qui embrassent la partie 21 précitée.
L'extrémité du bras qui vient en prise avec la bouche du canon 10, est également fait de deux parties, comme on l'a indiqué en 23; une de ces parties fait corps avec le bras 20, et l'autre est articulée en 24, pour venir en contact et pour centrer l'extrémité supérieure du canon, grâce aux mâchoires.25 en forma. de V; ensuite, ces deux parties sont serrées fermement l'une contre l'autre au moyen
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
de la. bride 26 qui relie les extrémitésiapposées au pivot 24) des deux parties en question* Entre le niveau du sol 12 et ce bras 20 qui supporte,
EMI7.2
¯.aligue, centre et serre It,'6Xtrémita supérieure du canon, est disposée une pièce transversale 27 ou entretoise, pour les trois colonnes ou montants 11.
Une telle pièce de liaison ou entretoise est égale- ment disposée à. l'extrémité supérieure comme on le
EMI7.3
voit sur le dessin; -on peut utiliser on différents points, autant. d'entretoises qu'il est nécessaire diaprés 1lexpériel1Ce. Chacune- de ces entretoises comprend un corps principal de forme générale trian- gulaire, dont le sommet 28 est constitué par deux
EMI7.4
pièces serrées fixement l'âne contre 1'an%re autour de la. colonne centrale 11; les deux autres sommets sont également formas de deux pièces réunies par une
EMI7.5
pièce de liaison commune articulée 29, s#ceptible. de tourner autour d'un pivot 30 par rapport au corps principal 2;
la pièce de liaison 29 est répnie au corps principal à ltextréàité opposée à l* charnière 30, par une bride d'accouplement 31.
Cette pièce 27 vient en contact avec des
EMI7.6
épaf1lements 32, que présentent respectivement chaque colonne; elle ne vient pas en contact avec le canon.
Au contraire, le corps principal est muni d'une ou-
EMI7.7
vertura 35 qui a même axe que le canon et est suffi- samment large pour que celui-ci passe librement à travers ladite ouverture. Si on le désire toutefois, des organes d'ajustage peuvent être placés dans cette
EMI7.8
cavertaref:, lesdits organes ayant des dimensions suffisantes pour venir en contact avec le canon et
<Desc/Clms Page number 8>
et être serrés autour de celai-ci par la pièce de liaison 29, lorsque les pièces 27 sont mises en place.
Lesouvertures que présentent les entretoises 27, lorsqu'on fait basculer la.pièce de liaison 29, permettent de mettre les canons en place dans l'ap- pareil et de les enlever sans qu'il soit nécessaire de démonter l'appareil; allé permet en outre de mettre latéral en place le canon par déplacement/de l'appareil, au lieu de le soulever ou de l'abaisser verticalement pour l'amener à sa position.
A la partie supérieure de la colonne princi- pale 11 du châssis, sont montés des bras de support; 34 et 35 supérieur et inférieur, bras qui sont suscep- tibles de pivoter et qui sont disposés aux extrémités opposées du manchon d'espacement 36 ; le bras de support supérieur 34 est monté sur la partie supérieure à diamètre réduit de la colonne principale 11, et il peut être fixét dans sa position sur ladite partie de colonne contre un épaulement 37, au moyen d'un écrou de derrage 38; le bras de support inférieur 35 est fendu à l'endroit où. il entoure la colonne et peut être serré sur cette colonne au moyen de boulons de serrage convenables 39.
Les bras de support:, pivotant- 34 et 35 constituent un support pour le chariot 40 de l'outil , chariot qui est supporté par un arbre fileté rotatif 41 susceptible de faire avancer le chariot , et tournant à ses extrémités opposées dans les bras de support.. supérieur et inférieur 34 et 35 par l'in- termédiaire de roulements à billes convenables 42 et 43 respectivement; l'arbre fileté 41 peut être mis en rotation au moyen d'un pignon conique 44 fixé à l'ex- trémité supérieure dudit arbre au moyen d'une clairette
<Desc/Clms Page number 9>
45 et engremant avec un pignon conique complémentaire 46 porté par l'extrémité de l'arbre du moteur 47;
ce dernier est monté sur le dessus du bras de support ou. console supérieure 34.
Marbre fileté 41 est en prise avec le cha- riot 40 (lel'outil, qui comporte à cet effet des par- ties taraudées 48. ce qui permet de faire monter et de faire descendre le chariot suivant le sens de rotation de l'arbre fileté. Le support 49 monté sur le chariot porte la tige de support 66 de la bobine de chauf - .rage et un cylindre moteur 50 qui porte d'une façon mobile le carter 51 du transformateur interrupteur.
Le carter 51 précité est supporté de façon qu'il paisse- avoir un mouvement limité défini sous l'action du cylindre 50 par rapport à la tige 66, ceci grâce à une tige de piston tabulaire 52 portée par le piston 53 qui s'ajuste dans, le cylindre de travail, la tige de piston tubulaire 52 étant disposée autour de la tige 66.
Le carter du transformateur comporte des parties supérieure et inférieure 54 et 55, et il est muni. dans sa partie inférieure, d'un élément cylin- drique primaire 56 de transformateur, ledit élément comprenant un noyau feuilleté cylindrique 57 qui supporte.sur sa surface cylindrique interne , l'enrou- lamant -primaire:
58 du transformateur, les bornes 59 et 60 de ce primaire s'étendant vers l'extérieur à travers le carter du transformateur, pour pouvoir être reliées à une source convenable de courant alternatif (source qui n'a pas été représentée). A l'intérieur du carter 51 du transformateur. est monté l'élément secon- daire de transformateur, constitué d'une façon générale
<Desc/Clms Page number 10>
par l'enrôlement secondaire 63noyé dans la surface extérieure d'un noyau feuilleté creux 64; l'ensemble de cet élément secondaire est assemblé entre des plaques extrèmes et est porté par la tige verticale creuse de glissement 66 et dans une position fixe par rapport à cette tige;
de cette façon, lorsque le piston 53 du cylindre de travail 50 est déplacé jusque sa position la plus basse dans le cylindre, le secondaire du transformateur reste fixe tandis que le carter du transformateur 51 se déplace vers le bas. par rapport audit secondaire. Ce mouvement re- latif amène l'élément primaire 56 du transformateur et avec lui son enroulement primaire 58, vers le bas sur le prolongement 61 du noyau feuilleté grâce auquel se trouve réalisé un noyau à faible réluctance pour l'enroulement primaire.
La tige creuse 66 est maintenue fixe par rapport au cylindre 50 et au support 49 à son extré- mité supérieure, au moyen d'un épaulement 67 et d'un écrou 68, le carter 51 du transformateur étant sus- ceptible de glisser sur la tige 66 grâce à la tige de piston tabulaire 52.
La tige creuse 66 est susceptible de glisser ,dans la garniture 69 que comporte le support 35, cette @@gatige s'étendant vers le bas, à travers ladite gaimiture, pour pénétrer dans l'âme du canon 10 jus- qu'à la culasse, à cet endroit.- elle porte la bobine inductrice de chauffage 70 qui, dans la position considérée c'est-à-dire la position la plus basse, se trouve placée à l'extérieur de la culasse, à l'in- térieur d'une chambre extrême inférieure 71 que comporte le bloc de base 14.
<Desc/Clms Page number 11>
Les connexions entre l'enroulement secon- daire 63 du transformateur et la bobine de chauffage 70 sont réalisées au moyen des bornes 72 du secon- daire' et des conducteurs tabulaires 73 qui s'étendent vers la bas, à travers le tube creux 66, jusqu'aux bornes de la bobine de chauffage 70.
De l'eau de refroidissement circule à travers les conducteurs tabulaires 73, pour amener du liquide de refroidisse- ment à l'enrobement secondaire du transformateur et à la bobine de chauffage 70, ceci grâce à des prolon- gements supérieurs des tubes 73, qui s'étendent vers le hast à travers le tube creux et au dessus du sup- port 49, comme on l'a indiqué en 74; à cet endroit, ils peuvent être reliés avec toute source convenable d'alimentation en fluide de refroidissement (source qui n'a pas été représentée).
La chambre 71 présente un diamètre interne égal à celui da l'âme du canon; elle est revêtue d'une paroi feuilletée radialement 75, qui s'étend vers le haut pour former un revêtement feuilleté on manchon de protection 76 pour la partie filetée de la culasse.
Le rôle de ce revêtement feuilleté: est de former un circuit à faible impédance magnétique peur la bobine de chauffage 70, dans un but qui sera expliqué tilt' rieurement lors de la description du fonctionnement.
Comme l'élément secondaire 62 du transfor. mateur, la,'bobine de chauffage 70 comporte un condor teur oraux porté par un noyau cylindrique 77 feuilleté radial ment; le diamètre extérieur de ladite bobine étant toutefois calculé de façon qu'elle passe libre- ment à travers l'âme du canon sans venir en contact avec celle-ci, et qu'elle soit très voisine de la sur- face du noyau.
<Desc/Clms Page number 12>
A la bouche du canon 10, on a prévu une chambre extrême supérieure 78. analogue à la chambre inférieure extrème 75; comme cette dernière, la chambre 78 est munie d'un revêtement 79 feuilleté radialanent, placé de telle façon et ayant des pro- portions telles qu'il reçoive et qu'il entoare la bobine de chauffage 70 lorsque cette dernière est tirée vers le haut à l'intérieur dudit revêtement destiné à constituer un circuit magnétique à faible réluctance pour la bobine. la chambre 78 est herméti- quement appliquée contre la bouche du canon 10 au moyen d'une garniture 80 qai se place entre l'ouverture inférieure de la chambra et-la bouche du canon; un presse-étoupe 81 est prévu à la partie supérieure de la chambre pour la tige crème. 66.
Un robinet de commande de pression 82, relié à l'extrémité supérieure de la chambre extrême 78, per- met l'introduction d'un gaz inerte sec sous pression à partir d'une source convenable non représentée; de cette façon, la chambre 78 et l'ême du canon 10 peuvent être maintenues remplies d'un gaz inerte sous pression, ce gaz se répendant vers le bas, à travers le passage exis- tant entre la bobine de chauffage 70 et l'âme du canon, pour venir dans la chambre extrême inférieure 71 jusqu'à une conduite de sortie 83 qui constitue une sortie per- mettant le déplacement complet, par le gaz inerte, de l'air ou de toute autre substance indésirable à partir de l'âme du canon.
Un prolongement inférieur 84 de la chambre extrême inférieure 71 s'étend vers le bas, à, travers le Plencher de support 12, pour venir communiquer avec une chambre 85 de sortie du flaida de trempa Dans cette
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
chaire passe un tube coulissant 86 pour la. trempe, tube qui est dirigé vers le haut et qui arrive dans le prolongement inférieur 84 précité de la chambre 71; à cet endroit, le tube porte une tête de trempe ou de refroidissement 87 séparé de la bobine de chauffage 70 (et sensiblement isalé par rapport à cette dernière) par un piston 88 et une saillie de centrage 89 qui s'ajuste dans l'extrémité ouverte du noya creux de la bobine de chauffage 70.
La tige tabulaire 86 pénètre dans la chambre d'évacuation 85
EMI13.2
par one boite à garniture conveNable 90, elle est montée de façon qu'elle puisse avoir un mouvement vertical destiné à faire progresser la tête de trempe 87 vers le haut à travers la chambre extrême inférieure
EMI13.3
pour la iaire pénétrer dans l'orne du cano ;
et, faire parcourir cette bp jasqa'à %1$aµtrénité sapé" rieure ou bouche du canon, et pour ensuite faire revenir vers l'arrière la têtede trempe jusqu'à sa
EMI13.4
position la. plus bas représentée sur la figure ? da dessin aONoxé Le mouvement de la tâte de trempe est couve- x.e eoordonné avec le mouvement de la. bobine de obauff4ge 4 pa,r suivre le mouvemf. vers le haut de la.'bdi, de chauffage à travers l'âme du canon avec un espacement constant entre ces deux organes, espacement tlt;i est déterminé par le piston d"ieupace- ment 88f jBaBs le mode de réalisation aotueiienent décria ce mouvement coordonné de la. tête de trempe est obtenu au moyen dm mateur de comnande 91 ac- tiomant an pignon 92 qui aBgraB!)& avec une arémail* lére verticale coalissainte 93;
cette dernière porte an support. 94t auquel est fixéa 1,1extrémité inf érî eure
<Desc/Clms Page number 14>
du tube 86. Le moteur de commande est susceptible
EMI14.1
d'exercer sur le tube 86 cme action de soulàTem.ent suffisante>our 1-"oblîger à suivre la tête de ohallf- fage vers le haut, à tracera 1'-rte du. canon et sa= qu'il se produise une pression indésirable vers le
EMI14.2
haut sur la bobine de chauffage.. ?1 élément fixe d'entretoisement et de guidage est prévu pour la orémaillère 93; cet élément eitend 'IerticalEmeJJf entre le plancher 12 et un support fixe 96.
Le fluide
EMI14.3
de trempa est amené à la tige \aba.1ai.re 86 par un raccordement 97 et on tuyau flexible à. likxtrédté inférieure da tnbe, Le ûluïde de trempe est tiré de la chambre d'4vaccation 85 par 1. intermédiaire de la conduite de sortie 98$du robinet de pression 99 et d'un séparateur de gaz et de liquide 100 destiné à séparer le gaz inerte qui aurait pu se déplacer vers le bas jusqu'à la chambre d'évacuation 85.
Le fonctionnement du cylindre moteur pneu- matique 50 est commandé par une valve 101 et par une valve à piston 102, qui sont à action électro-magné*
EMI14.4
tique et Mt sectionnés d'one taaniera bien connue lors de Incitation de l'électro-aimant, dans la but
EMI14.5
de réaliser une 6*mnation à la partie supérieure da cylindre 50 et d'admettre de l'air à la partie infé- rîeure, ce qui a poux effet de soulever le piston 52 vers la partie supérieure du cylindre;
lorsque l'élec- tro-aimant cesse d'être excité, les organes précités
EMI14.6
réalisent une é8;aDation à ll'extrémité inférieure du cylindre et provoquent l'admission d'air à. l'extrémité supérieure, ce qui provoque un mouvement de descente du piston.
<Desc/Clms Page number 15>
Dans ces conditions, lors de l'excitation
EMI15.1
de l' électfo-s,llna,1lllt, le carter 51 du trazafarmateur se soûlas jusqu'à la position représentée, et lors- que ledit e'1eatro-aimant cesse à'>être excité, ce carter s*abaisse, ce qui a pour effet de déplacer l'enroolanest primaire 63 et de l'amener hors de coopération avec leenrouleaent secondaire 64, et en coopération avec ls'iél6ment 61 do. circuitl magnéti-' qu,, a. faible réluc1;a:nee.
Pour assurer le fonctionnement des diverses
EMI15.2
parties dans an ordre approprié pour 1fieKéaution d'une opération complète sur un canon, on établit le dispa- sitifde commande chronologique représenté schémati quement sur la figure 13. Sur le schéma, le dispositif
EMI15.3
de ooamande qui a, de préférence, la forme d"un tambour interrupteur usuel de oonmutatear 105 en matière iso- lante, est représenté avec sa Surface cylindrique développée sur un plan, les cotés supérieur et infé-
EMI15.4
rieur da rectangle Deprés6ntaD la même génératrice de la. sarraGe eylind,riql1e..
Sur le tambour en matière isolante, sont forais divers segments interrupteurs tels que : S, L, etc..... ces segments pouvant être noyés dans le tambour en matière isolante;
lesdits segments sont destinés à réaliser un contact électri-
EMI15.5
q4a avec des élénenbs fixes de eonta.ct':j,etc.. reapecti'\femet pendant la rotation du tambour et sain Tant on ordre oomenabli, Poux effectuer un réglage approprié dam le/temps de la fermeture des circuits sous l'action des dispositifs de commande, on fait tourner le ,tambour 103 à. une vitesse pr6-déteminée,
<Desc/Clms Page number 16>
au moyen d'un moteur de commande convenable 104, de préférence au moyen d'an moteur synchrone et par l'intermédiaire d@lengrenage réducteur convena.- ble 105.
Le courant, pour le dispositif de commande, peut être tiré de toute source convenable de courant qui, dans le schéma de la figure 13, est représentée sous la forme d'une ligne: ordinaire de distribution électrique 106; pour la simplicité de représentation des connexions des circuits, on a supposé que les fila de ligne- infériez ' était,, mis à la masse, comme on l'a indiqué en E, et que le fil supérieur n'était pas mis à la masse, les connexions allant de l'appareil au fil de ligne mis à lamasse étant indiquées par les symboles ordinaires de mise à la masse.
Comme on l'a indiqué sur le schéma des circuits, le tambour inter rupteur de commande 103 est muni d'un segment S de commande du signal de démarrage, segment qui est connec- té d'une façon permanente au moyen du conducteur 107 au fil de ligne non mis à la masse; tous les autres' segments : L, HD, G, etc...., sont reliés à ce même fil par l'intermédiaire du contact 108 normalement ouvert faisant partie d'un relai de blocage 109, et par l'in- termédiaire des conducteurs 110 et 111.
Ainsi, le segment S établira toujours une connexion entre le fil de ligne non mis à la masse et le balai S' qui est associé audit segment, tandis que tous les autres seg- ments : L, HD, G, etc... réalisent des connexions entre le fil de ligne précité et leurs balais associés : L', HD', G', etc.... seulement pendant la fermeture du contact 108 du relai de blocage 109.
<Desc/Clms Page number 17>
Pour commander les moteurs de déplacement 47 et. 91 destinés à soulever et à abaisser la. bobine de chauffage 70 et la cutuyère de trempe 87 respec- tivement; ces moteurs 47 et 91 sont munis d'interrup- tears à changement de pôle 112 et 113 respectivement; ces interrupteurs sont organisés d'une manière conve- nable pour effectuer le changement de polarité appro- priée dans le but de renforcer la marche des moteurs respectivement de toute manière appropriée au type de moteur, Comme les circuits des deux moteurs sont analogues,, il ne sera nécessaire que d'en décrire un seul, par exemple celai qui est relatif au moteur 47 de déplacement de la bobine de chauffage;
il est à. remarquer que ce moteur comporte l'interrupteur 112 précité, à changement de pôle, qui est maintenu nor- malement dans une position d'ouverture de circuit, grâce, par exemple, à des ressorts de centrage 114 travaillant à la traction; ces ressorts sont reliés auxleviers pivotants 115 de l' interrupteur, au dessous des points de pivotement; lesdits leviers sont disposés de façon qu'ils soient déplacés d'un côté au de l'autre par des électro-aimants 116 ou 117 respectivement, dans le but d'exciter le motectr afin qu'il tourne dans un sens ou dans l'autre, ce qui détermina un mouvement ascendant ou un mouvement descendant de la bobine de chauffage 70.
De même, l'interrupteur 113 à. changement de pôle est.''déplacé ,vers la droite ou vers la gauche par des électro-aimants 118 et 119 respectivement, afin de déterminer la descente et l'ascension de la tête de trempe 87. La commanda du fluide sous pression
<Desc/Clms Page number 18>
envoyé au cylondre moteur 50, est réalisée au moyen d'une valve électro-magnétique 101 ; la commande de l'alimentation en gaz inerte vers la valve de commande de pression 82 est réalisée au moyen d'une valve élec- tro-magnétiqué 120, et la commande du fluide de trempe à partir d'une source convenable d'alimentation à la liaison 47 du tuyau flexible, fluide qui aboutit à la tête de trempe 87, est obtenue au moyen d'une valve électro-magnétique 121.
Une borne de chacun des élec- tro-aimants de commande 116, etc..., et les valves électro-magnétiques 101, etc..., sont reliées au fil de ligne 106 mis à la masse, comme on l'a représenté schématiquement, tandis que les bornes non mises à la masse de chacun de ces électro-aimants de commande et de ces valves électro-magnétiques sont reliées au fil de ligne non mis à la masse, à des intervalles détermi- nés, et par l'intermédiaire de leur balai de commande respectif et des segments interrupteurs du dispositif de commande 103.
Celui-ci commande également la conne- xion entre l'enroulement primaire 56 du transformateur interrupteur et une soàrce 122 de courant à haute fréquence, par l'intermédiaire d'un interrupteur de ligne 123 actionné par un dispositif électro-magnétique, dont 1'électro-aimant de commande a, comme les divers autres électro-aimants de commande, une borne normale- ment mise à la masse, et l'aure borne connectée au moment voulu au fil de ligne non mis à la masse, par l'intermédiaire d'un balai ou d'un segment interrupteur du dispositif de commande. Un indicateur de départ 124 et un bouton-poussoir de démarrage 125, complètent l'installation de commande.
<Desc/Clms Page number 19>
Pour décrire le fonctionnement, on va supposer qu'un canon doit être soumis au traitement et se trouve en position dans la machine, comme on l'a représenté sur les différentes figures du dessin annexé, que la chambre extrême supérieure 78 se trou- ve en place sur la bouche du canon 10, de telle façon que cette chambre soit rendue étanche, que la bobine de chauffage 70 se trouve dans sa position de soulè vement et toute entière à l'intérieur de la chambre extrême supérieure, que la tête de trempe 87 se trouve dans sa position la plus basse, comme on l'a représen- té sur le dessin, et que les divers circuits et élé- ments d'appareils du dispositif de commande se trou- vent dans la position représentée sur le schéma de la figure 13,
le tambour de commande 103 tournant pour déplacer les différents segments interrupteurs S, L,etc- dans le sens indiqué par la flèche à côté du tambour; la totation continue du tambour depuis la position représentée, a pour effet, tout d'abord, d'amener le segnent interrupteur S,(qui est normalement connecté par le conducteur 107, au fil de ligne non mis à la masse) en contact avec le balai S' qui lui est associé, ce qui a pour effet de relier le fil de ligne non mis à la masse à la borne, mise à la masse, de la lampe de signal de démarrage 124 qui s'allume alors, pour indiquer à l'opérateur que le dispositif de contrôle est prêt à commencer son cycle d'opérations.
L'opéra- teur peut alors déclancher le cycle d'opérations; pour cela, il appuie sur le bouton de démarrage 125 qui complète le circuit d' excitation du relaisde'blocage 109,circuit qui est le suivant :fil de la ligne 106 mis à la masse, relais de blocage 109, bouton-poussoir
<Desc/Clms Page number 20>
125, balai de commande S'., segment S, conducteur 107 et fil de la ligne 106 non mis à la masse.
Le relais de blocage 109, lorsqu'il est excité, attire son armature, ce qui a pour effet de relier le fil , de la ligne 106 non mis à la masse au conducteur 110 par l'intermédiaire du conducteur 111 et du contact 108 normalement ouvert (mais qui est fermé à ce moment); de cette façon, on réalise une connexion entre le fil de [igné n@mis à la masse et tous les segments de comman- de L, HD, etc... (à l'exception du segment de démarra- ge S), comme on l'a indiqué par le prolongement en pointillé du conducteur 110 à travers le tambour de commande.
Le segment de commande de blocage L vient en contact avec le balai L' qui lui est associé, au moment où- est réalisée la connexion entre le segnent de démarrage S et son balai, ou immédiatement après ce moment; dans ces conditions, l'excitation du relais de blocage 109 provoque l'établissement du circuit de blocage suivant, par l'intermédiaire dudit segnént de blocage L : fil de la ligne 106 mis à la masse, relais 109, contact de blocage 126, segnent de commande de circuit L, conducteur 110, conducteur 108 du relais de blocage et fil de ligne non mis à la masse.
Le relais de blocage 109 reste ainsi excité, ce qui a pour effet de maintenir tous les segnents de commande connectés avec le fil de ligne non mis à la masse pendant le passage du long segnent de blocage L sous le balai L', qui lui est associé.
Le segnent de commande HD vient ensuite en contact avec son balai correspondant HD', ce qui établit un circuit allant du fil de ligne non mis à la masse à l'électro-aimant de commande 116, par 1-*intermédiaire du balai HD'; lorsque cet électron
<Desc/Clms Page number 21>
aimant est excité, il déplace vers la gauche les éléments pivotants de l'interrupteur 112 à change- ment de pôle, ce qui établit un circuitpour le moteur 47, circuit allant de la ligne 106 par l'in- termédiaire des conducteurs de dérivation la?;
ce moteur est ainsi mis en fonctionnement dans un certain sens, pour déplacer la bobine de chauffage 70 vers le bas, à partir de la chambre extrême supérieure 78 à travers l'âme du canon, et pour l'amener jusqu'à la chambre extrême inférieure 71, comme on l'a indiqué sur la figure 9 du dessin.
Immédiatement après le moment où la,. bobine de chauffage 70 a commencé son mouvement de descente, le segment de commande G commen- ce à venir en contact avec le balai G' qui lui est associé, ce qui a pour effet d'établir une connexion entre le fil de la ligne 106 non mis à la masse et la
EMI21.1
valve électro-megnétique 120, dans le but d''exciter cette dernière, et de relier la valve de commande de pression 82 à une source convenable d'alimentation en gaz inerte sec, Ce gaz pénètre dans la chambre supérieure 78 lorsque la bobine de chauffage abandonne cette chambre;
il continue à suivre la bobine descen- dante et continue à remplir et à maintenir remplie sous une pression convenable l'âme du canon pendant le mouvement de descente de la bobine de chauffage, cette action se poursuivant après que la bobine de chauffage a atteint sa position la plus basse, le gaz inerte s'échappant alors par le passage existant entre la bobine de chauffage et les parois latérales de la cham- bre extrême inférieure et allant à l'extérieur par le conduit 83,
<Desc/Clms Page number 22>
La longueur du segment HD de commande de la bobine de chauffage a une relation telle avec la vitesse du dispositif de commande et avec la vitesse du mouvement de descente de la bobine de chauffage 70,
que ce segment aille au delà du balai HD' immé- diatenent après le moment où la bobine de chauffage a atteint le fond de la chambre extrême inférieure 71.
Tout dispositif convenable peut être utilisé pour obliger la bobine de chauffage à rester au repos dans la position inférieure montrée sur la figure 9 du des** sin annexé sans qu'il en résulte un effort indésirable sur le mécanisme; par exemple, le moteur 47 peut être constitué par un moteur à couple constant ou on peut prévoir un embrayage convenable à glissement entre le moteur et la vis de commande 41, ou bien encore on peut prévoir un dispositif élastique convenable donnant un certain jeu.
Après que le segment HD a passé au delà de son balai correspondant HD' et que la bobine de chauffage 70 est venue au repos dans la position in- férieure représentée sur la figure 9, le segment inter- rupteur de ligne L S tient en contact avec le balai LS' qui lui est associé, pour relier le fil de la ligne 106 non mis à la masse à 1 ':é.lectroaaima,nt de commande de l'interrupteur électro-magnétique 123 de ligne; ce dernier relie alors l'enroulement primaire 56 du transformateur interrupteur avec la source de courant 122 à haute fréquence. Toutefois, la bobine de chauf- fage n'est pas excitée à ce moment, en raison du fait que, comme on l'a montré sur le schéma de la figure 13, l'enroulement primaire 58 n'est pas couplé avec l'enroulement secondaire 63.
Sitôt après ce moment du cycle de fonctionnement. les serments interrupteurs
<Desc/Clms Page number 23>
QV et ST, pour la commande de l'alimentation en fluide de trempe et pour la commande du transfor- mateur interrupteur respectivement, viennent en contact avec les balais QV' et ST' qui leur sont associés. Le segment interrupteur QV réalise une connexion ambre le fil de la ligne 106 non mis à la masse et la valve électro-magnétique de comman- de 121, par l'intermédiaire du segment interrupteur QV';lorsque cette valve est excitée, elle relie la tête de trempe 87 à une source convenable d'alimen- talion en fluide de trempe sous pression par l'in- temédiaire de la liaison au tugau flexible 97.
Le segnent interrupteur ST relie le fil de la ligne 106 non mis à la masse àla valve électro-magnétique 101, par l'intermédiaire du balai correspondant ST'; lorsque cette valve est excitée, elle admet de l'air' à Itextrémité inférieure du cylindre moteur 50, ce qui a pour effet de soulever le carter du transforma.- teur et avec lui 1 t enrolliement primaire 56 du trans- formateur interrupteur pour amener ledit enroulement dans une position d'accouplement avec l'enroulement secondaire 62. La bobine de chauffage 70 est alors excitée à partir de l'enroulement secondaire 62, par l'intermédiaire des conducteurs creux 73.
La bobine de chauffage étant ainsi excitée et 1a' tête de trempe fonctionnant pour répandre, ou le pulvériser,du fluide de trempe vers l'extérieur dans l'espace entourant ladite tête au dessous de la bobine de chauffage, les segments interrupteurs HU et QU se déplacent pour venir en contact avec leurs balais respectifs HU' et QU', ce qui a pour effet de relier le fil de la ligne 106 non mis à la masse avec les électro-aimants 117
<Desc/Clms Page number 24>
et 119 des interrupteurs,112 et 113 à changement de pôle;
dans ces conditions, les moteurs 47 et 91 sont reliés, au moyen de circuits de dérivation 127 et 128 respectivement, à la ligne 106, de manière telle, que lesdits moteurs soient obligés de tourner dans un sens, ce qui a pour effet de déplacer la bobine de chauffage 70 et la, tête de trempe 87 vers le haut, à travers l'âme du canon, la tête de trempe 87 sui- vant la bobine de chauffage dans son mouvement d'as- cension dans l'âme du canon jusqu'à ce que cette bobine pénètre dans la chambre extrême supérieure 78 et vienne au repos dans cette chambre;
à ce moment, les segments HU et QU dépassent leurs balais correspon" dants, ce qui fait cesser l'excitation des!.'électro- aimants de commande 117 et 119, et permet ainsi le rappel des interrupteurs à. changement de pôle à leur position intermédiaire ou position d'ouverture de circuits; dans ces conditions, les moteurs 47 et 91 correspondants cessent d'être excités.
Le fonctionne- ment des moteurs 47 et 91 est réglé dans le temps de telle façon que la'bobine de chauffage se déplace vers le haut à travers l'âme du canon, à une vitesse constante nécessaire pour effectuer le chauffage approprié, cette bobine étant suivie par la tête de trempe 87; celle-ci, au cours de ce mouvement,qui la fait suivre la bobine de chauffage, vient toujours buter contre l'extrémité inférieure de cette bobine par l'intermédiaire du piston d'espacement ou dia- phragne 88, de façon à réaliser un espacement constant entre la zone chauffée et le point d'application du fluide de trempe Les organes ou éléments peuvent être
<Desc/Clms Page number 25>
coordonnés de toute manière convenable pour assurer ce mouvement de suites de la bobine par la tête de trempe;
par exemple, on peut, à cet effet, régler dans le temps,d'une façon précise, les moteurs, ou de préférence encore, on peut utiliser pour le @teur 91 un type à couple constant destiné à vaincre le poids de la tête de pulvérisation ou d'arrosage et ses orga@ nes mobiles avec une marge d'énergie suffisante pour solliciter la tête de tcempe vers le haut, afin qu'elle vienne toujours en contact avec le fond de la bobine de chauffage 70.
Après que la bobine de chauffage a pénétré dans la chambre extrême supérieure 78, les segments interrupteurs HU et QU s'éloignent de leurs balais respectifs HU' et QU', ee qui a pour effet d'ouvrir le circuit dès électro-aimants 117 et 119, et de faire ainsi cesser l'excitation des moteurs 47 et 91.
Le mouvement de la bobine de chauffage,, tout au long de son mouvement d'ascension jusque dans la chambre extrême supérieure, est suivi par la tête de trempe; l'arrêt à la fois de la,. tête de trempe et de la bobine dans leur position extrême supérieure, sans effort indésirable sur la machine, peut être obtenu de toute manière convenable, conne on l'a suggéré à propos de l'arrêt de la. bobine de chauffage dans sa. position la plus basse à l'intérieur de la chambre extrême infé- rieure 71.
Lors de l'entrée de la bobine de chauffage dans la. chambre extrême supérieure, le segment G du dispositif de commande s'éloigne de son balai G', ce qui rompt la connexion entre le fil de la ligne 106 non mis à la masse et le balai G'; dans ces conditions, la valve électro-mapétique 120 cesse d'être excitée,
<Desc/Clms Page number 26>
ce qui a pour effet de couper l'alimentation en gaz. de la valve de réglage 82. Sensiblement au même mo- ment, le segment ST de commande du transformateur interrupteur cesse d'être en contact avec le balai ST' qui lui est associé, ce qui rompt la connexion entre le fil de la ligne 106 non mis à la masse et ledit balai, et fait ainsi cesser l'excitation de la valve électro-magnétique ICI;
dans ces conditions, cette valve permet d'évacuer le fluide sous pression du fond du cylindre moteur 50, et permet d'admettre le fluide sous pression dans la partie supérieure du- dit cylindre, pour déplacer le carter du transforma- teur interrupteur vers le bas avec l'enroulement pri- maire 96 ; le transformateur interrupteur est ainsi ramené à sa position de non accouplement. Le mouvement du transformateur interrupteur jusqu'à la position de non accouplement amène l'enroulement primaire 56 en relation inductive avec le circuit magnétiqueà faible réluctance constitué par le prolongement 61 du noyau feuilleté, ce qui empêche une modification non favorable dans la réactance du circuit du transformateur inter- rupteur.
Après que le transformateur interrupteur a été amené à. la position de non accouplement, le segment de commande LS s'éloigne de son balai LS', ce qui rompt la connexion entre le fil de la ligne 106 non mis à la. masse et ledit balai LS', et rompt en conséquence l'ex- citation de l'interrupteur électro-magnétique de ligne 123; dans ces conditions, la bobine primaire 56 cesse d'être relire à la source 122 de courant à haute fré- quence. Le se@lent interrupteur QV s'éloigne alors de
<Desc/Clms Page number 27>
son balai QV', ce qui ouvre le circuit de la valve électroèmagnétique de commande 121; dans ces condi- tions, l'alimentation de la. têtede trempe 87 en fluide de trempe se trouve coupée.
Le segment de commande QD vient alors en contact avec le balai
QD' qui lui est associé, ce qui a pour effet de , relier le fil de la ligne 106 non mis à la. masse audit balai, et d'établir ainsi un circuit d'excita- tion pour l'électro-aimant de commande 118 de l'in- terrupteur 113 à changement de pôle;
lorsque cet électro-aimant est excité, il déplace l'interrupteur
113 vers la. gauche, pour relier le moteur 91 à la ligne 106, par l'intermédiaire des conducteurs 128, dans le but de réaliser un mouvement en sens inverse pour obtenir un mouvement de descente de la tête d'arrosage
87 jusqu'à la position la plus basse indiquée sur la figure 9 du dessin annexé, Lorsque la tête d'arrosage
87 atteint cette position inférieure, le segnent QD {éloigna de son balai QD', ce qui ouvre le circuit de l'électro-aimant 118, et permet ainsi à l'inter- rupteur 113 à changement de pôle de se déplacer jus- qu'à la position d'ouverture des circuits; le moteur
91 cesse, dans ces conditions, d'être excité.
La longueur du segment QD est en relation telle avec la vitesse du moteur 91 et avec la vitesse du dispositif de commande 103, que cette rupture d'excitation du moteur se produit lorsque la tête de troupe ? atteint sa position la. plus basse* Tout dispositif convenable non représenté peut être utilisé pour amener la tête de trempe 87 au repos dans la position représentée sur la figure 9, sans qu'il y ait de choc indésirable sur le mécanisme, et sans qu'une charge indésirable soit imposée au moteur 91;
par exemple, on peut utiliser
<Desc/Clms Page number 28>
un embrayage à glissement ou. une lia ison élastique à jeu entre le tube 86 la tête de trempa et le moteur de commande, ou bien encore on peut opérer un choix convenable des caractéristiques du moteur.
Après que le segnent QD a abandonné son balai QD', le segment L de circuit de blocage s'éloigne à son tour du balai L' qui lui est associé, ce qui a pour effet d'ouvrir le circuit de blocage du relais 109 antérieurement indiqué et comprenant ce segment et le contact de blocage 126. Le circuit d'excitation initial du relais 109 étant ouvert au bouton poussoir 125, le relais cesse d'être excité, ce qui rompt la connexion entre le conducteur 110 et le fil de la ligne 106 non mis à la masse, cette rupture se pro- duisant au contact 108; dans ces conditions, les connexions de la ligne et de tous les segnents inter- rupteurs (sauf le segnent S de signal de départ), sont supprimés.
Lë dispositif de commande ainsi ramené à sa position normale,avec les divers éléments d'appa- reils et de circuits. dans la position représentée sur la figure 13, laisse alors la machine dans une position dans laquelle la bobine de chauffage 70 se trouve dans la chambre de pression supérieure 78, en dehors de la bouche du canon, et la tête de trempe 87 dans la position représentée sur la figure 9 à l'extérieur et en dehors de la culasse du canon.
Le canon ainsi traité peut alors être enlevé de la machine après qu'il a été libéré des divers éléments de serrage et de maintiem tels que les bras 20 et 27 et le dispositif de- serrage et de centrage 17.
<Desc/Clms Page number 29>
un canon ainsi traité a été représenté sur la figure 12 du dessin; sur cette figure, la partie traitée par la chaleur et comprenant la surface intérieure de l'âme du canon et la partie voisine de cette surface, a été indiquée en 129. pendant le mouvement d'ascension de la bobine de chauffage:
70 suivie étroitement par la tête de trempe 87, le fluide de trempe est maintenu hors de contact par rapport à la bobine ou à l'espace existant entre la bobine et l'âme du canon, grâce au piston de séparation 88, la fuite de fluide de trempe au delà de ce piston par le faible espace existant entre le piston et les parois de l'âme du canon étant empêchée par la présence du gaz inerte sous pression dans l'espace situé au dessus de la tête de trempe- et par le déplacement de ce gaz vers le bas, à travers le passage existant entre le piston de séparation 88 et les parois de l'âme du canon. Tout gaz passant à travers le conduit 48 de sortie du fluide de trempe (ce fluide étanticinliquide), peut être séparé du liquide par le séparateur 101 (figure 1).
Puisque la bobine de chauffage 70 est tout d'abard excitée pendant son mouvement vers le haut à travers l'âme du canon avant qu'elle ne pénètre dans la culasse et qu'elle est maintenue excitée après qu'elle a abandonné la bouche du canon, cela afin d'assurer un traitement uniforme de l'âme du canon sur toute sa longueur, il est désirable de maintenir les caractéristiques électriques de la bobine de chauffage sensiblement constantes pendant son mouvez ment et pendant tout le temps de l'excitation de cette
<Desc/Clms Page number 30>
bobine.
Ceci a pour but de s'assurer que l'énergie fournie par la bobine reste sensiblement constante pendant son passage à travers l'âme du canon et pendant le temps où elle est excitée à l'extérieur de l'âme du canon, soit dans la chambre supérieure soit dans la chambre inférieure; c'est à cet effet que les revêtements intérieurs feuilletés à faible réluctance 79 et 75 sont prévus dans les chambres supérieure et inférieure 78 et 71 respectivement.
De préférence, de tels éléments à faible réluctance sont prévus pour maintenir la réaction inductive de la bobine de chauffage 70 sensiblement constante pendant tout son trajet depuis la chambre extrême inférieure jusqu'à la chambre extrême supérieure, ou encore pour affecter cette réactance de façon à empêcher un changement indésirable du facteur de puissance dû à l'éloignement de la bobine par rap- port à la matière à faible réluctance qui l'entoure et qui constitue le canon.
Bien qu'on ait décrit dans ce qui précède, et qu'on ait représenté sur le dessin, un mode de réalisation préféré, de l'invention, il est évident que celui-ci n'a été donné qu'à titre d'exemple non limitatif et que toute variante ou modification de ce mode de réalisation pourrait être prévu sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.
Bien qu'on ait représenté seulement le traitement d'un seul objet tabulaire allongé, il est évident que l'in- vention s'applique au traitement progressif interne des objets tubulaires analogues tels que,par exemple, des cylindres de moteurs, des cylindres de pompes, des axes tubulaires,, etc...
<Desc/Clms Page number 31>
En outre, l'invention est applicable au traitement thermique progressif soit interne soit externe, pour lequel on désire, pour une raison quelconque, réaliser un traitement progressif, par exeaple lorsque la dimension de l'installation de traitement thermique, ou d'une quelconque de ses parties, ne conviendrait pas pour le traitement simultané de toute la surface à traiter.
<Desc / Clms Page number 1>
* Improvements relating to processes and apparatus for internal heat treatment of hollow objects. *
The present invention relates to a method and apparatus for the internal heat treatment of the core of a barrel, of an elongated tubular object or of another object having a cylindrical hole or channel.
In accordance with the method which is the subject of the invention: in a region, is generated. hole or channel annular heating currents at and near the surface of the hole or channel, these currents extending over a longitudinal portion
<Desc / Clms Page number 2>
determined of the object; the currents thus generated are progressively moved in the direction of the axis of the hole or channel, in order to cause them to pass through successive longitudinal portions of said object; when the currents have been thus displaced, the heat which has been generated by the currents flowing and moving in the manner indicated is stopped.
Preferably, the currents which effect the heating are uniformly advanced in the direction of the axis, and the cooling of those heated parts from which the current has been displaced is uniformly advanced. Preferably, during the movement, a determined relation of spacing in the direction of the axis is maintained between the zone traversed by the currents and the zone subjected to the subsequent cooling or quenching, so that the zone of the hole or channel which has been fully heated to the quenching temperature precedes this intermediate space.
From another point of view, we can say that we prefer to maintain between the zone traversed by the induced current moving progressively and the zone being quenched or cooled, a zone which has been heated up to the temperature. quenching by the progressively moving current, but momentarily free from any appreciable influence either of the moving current or of the quenching.
Preferably, induction of the treatment current is started outside the barrel, and given an intensity and volume approaching that of. current that must be generated. inside the barrel; the induction of the current is likewise terminated with a similar intensity and volume at the opposite end of the barrel or. similar object, also outside the barrel.
<Desc / Clms Page number 3>
The current, the induction of which has begun and ends in the manner which has just been indicated, is progressively displaced, in the case considered, in one end of the barrel, and after that it has progressed over the entire extent of the bore of the barrel, it is moved in a similar fashion outward, at the opposite end of the barrel.
The apparatus which allows the implementation of the method which has just been indicated comprises a device intended to support the barrel or similar object, a free space substantially equal to the length of the barrel being provided axially beyond each ex. - end thereof, space to which one can have free access from said end.
In the free space located at one end, there is a mechanism for introducing into the core of the barrel or similar object considered, A high frequency induction coil, to make it progress through the core of the barrel in one direction then in the other, and to finally bring it out of the said groin; the coil in question is of such dimensions that the desired heating currents are induced at the surface of the core and in the vicinity of this surface.
In the space which is at the opposite end of the barrel or other similar object, is placed a mechanism for introducing into the core a quenching device, to advance it in one direction and then in the acre, along It 'inside the soul, and to bring it out again. This clamping device or quench head remits to spray quench fluid onto the heated core to be quenched.
Coordinated motor control devices and a spacer mechanism between the coil
<Desc / Clms Page number 4>
of induction at frequency and the. quenching head make it possible to achieve the coordinated longitudinal displacement of these members in the core of the barrel, from one end to the other, and in a suitable spacing relationship. A chronometric control device makes it possible to carry out a coordinated action of the various members of these devices with the functional relationships that they must see with respect to each other, individually or collectively.
A device makes it possible to introduce a dry inert gas under pressure into the core of the barrel or other similar cavity to be treated, and to advance it under pressure between the induction coil. haunts frequency and cavity; this gas opposing the flow of the quenching agent prevents part of the vaporized and sprayed agents and any other moisture from coming into contact with the heated surfaces of the soul or the cavity; consequently, it allows the treatment of said surfaces to be carried out without damaging them either by oxidation or by carbon removal or even by electrical faults arising from the presence of excess moisture.
In order that the invention may be well understood and may be easily implemented, it will now be described more fully, with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a side elevational view of the apparatus;
Figure 2 is a front elevational view, taken in a direction perpendicular to that following which was taken in Figure 1;
<Desc / Clms Page number 5>
- Figure 3 is a cross section of the vertical frame of the apparatus; Figure 4 is a plan view of the. lower support arm; Figure 5 is a plan view of the end of the support arm;
Figure 6 is a top plan view of the. base block, supporbing the piece to be spawned;
Figure 7 is an axial vertical section of the switch transformer and the tool carriage, on an enlarged scale;
Figure 8 is an enlarged view of the upper end of the machine;
Figure 9 is an enlarged view of the lower end of the machine;
Fig. 10 is a cross section of the movement mechanism of the quenching device; Figure 11 is a detail view of the sprinkler or spray head, used for the tranpe; Figure 12 is a longitudinal section of a canaxt treated in accordance with the invention;
FIG. 13, finally, is a diagram of the electrical circuits of the control device.
If we refer to the drawings, we see that 10 designates the barrel, and 11 the main frame of the apparatus, of the gun and this frame being both placed vertically and resting on the floor 12 of the workshop or on any other platform. on which the device would be intended to be used '.
The barrel is directed vertically upwards, and at its end which is hole near the floor 12, it
<Desc / Clms Page number 6>
is based on a centering ring 13 with a collar, and is centered with respect to this ring; this ring 13 bears on the head of a base block 14 suitably anchored to the foundations, for example by means of bolts 15.
The barrel is kept in such a way that it cannot have transverse displacement, not only by the collar 16 of the plate 13, but also by a clamping block 17 which surrounds it and which is constituted by two articulated parts. to each other, at 18, these two parts being clamped together and around the barrel by means of the articulated flange 19 which clamps one against the other, in the well-known manner, the ends of each part opposite to the barrel. 'joint 18.
The posts 11 of the main frame of the machine are anchored in the concrete floor or other platform 12, in any suitable manner, and extend vertically upwards. They support the upper end of the barrel 10, by means of an arm 20 extending laterally; this arm can be adjusted vertically in one direction or the other, along the part 21, with reduced cross section, of the upright 11; said arm is clamped in any desired adjustment position by means of bolts 22 which connect together the two halves which embrace the aforementioned part 21.
The end of the arm which engages with the muzzle of the barrel 10, is also made of two parts, as indicated at 23; one of these parts is integral with the arm 20, and the other is articulated at 24, to come into contact and to center the upper end of the barrel, thanks to the jaws. of V; then these two parts are tightened firmly against each other by means
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
of the. flange 26 which connects the ends affixed to the pivot 24) of the two parts in question * Between the level of the ground 12 and this arm 20 which supports,
EMI7.2
¯.aligue, center and clamp It, '6X upper extremity of the barrel, is arranged a cross piece 27 or spacer, for the three columns or uprights 11.
Such a connecting piece or spacer is also arranged at. the upper end as it is
EMI7.3
see in the drawing; - we can use different points, as many. spacers which are necessary according to the material. Each of these spacers comprises a main body of generally triangular shape, the apex 28 of which is formed by two
EMI7.4
pieces tightly clamped the donkey against the donkey around the. central column 11; the other two tops are also formed of two pieces joined by a
EMI7.5
joint articulated piece 29, s # ceptible. to rotate around a pivot 30 relative to the main body 2;
the connecting piece 29 is connected to the main body at the end opposite the hinge 30 by a coupling flange 31.
This part 27 comes in contact with
EMI7.6
embellishments 32, presented respectively by each column; it does not come into contact with the barrel.
On the contrary, the main body is provided with an or-
EMI7.7
vertura 35 which has the same axis as the barrel and is sufficiently wide for the latter to pass freely through said opening. If desired, however, adjusting members can be placed in this
EMI7.8
cavertaref :, said members having sufficient dimensions to come into contact with the barrel and
<Desc / Clms Page number 8>
and be tightened around the latter by the connecting piece 29, when the pieces 27 are in place.
The openings presented by the spacers 27, when the connecting piece 29 is tilted, make it possible to put the barrels in place in the apparatus and to remove them without it being necessary to dismantle the apparatus; Allé also allows the barrel to be positioned sideways by moving / of the device, instead of lifting or lowering it vertically to bring it into position.
At the upper part of the main column 11 of the frame, are mounted support arms; 34 and 35 upper and lower, arms which are capable of pivoting and which are disposed at opposite ends of the spacer sleeve 36; the upper support arm 34 is mounted on the reduced-diameter upper part of the main column 11, and it can be fixed in its position on said column part against a shoulder 37, by means of a derating nut 38; the lower support arm 35 is split where. it surrounds the column and can be clamped on this column by means of suitable clamping bolts 39.
The support arms :, pivoting- 34 and 35 constitute a support for the carriage 40 of the tool, which carriage is supported by a rotary threaded shaft 41 capable of advancing the carriage, and rotating at its opposite ends in the arms of the tool. upper and lower support 34 and 35 by means of suitable ball bearings 42 and 43 respectively; the threaded shaft 41 can be rotated by means of a bevel gear 44 fixed to the upper end of said shaft by means of a bolt
<Desc / Clms Page number 9>
45 and meshing with a complementary bevel pinion 46 carried by the end of the motor shaft 47;
the latter is mounted on top of the support arm or. upper console 34.
Threaded marble 41 is engaged with the carriage 40 (the tool, which comprises for this purpose threaded parts 48. which makes it possible to raise and lower the carriage according to the direction of rotation of the shaft. The support 49 mounted on the carriage carries the support rod 66 of the heating coil and a motor cylinder 50 which movably carries the casing 51 of the switch transformer.
The aforementioned housing 51 is supported so that it can have a defined limited movement under the action of the cylinder 50 relative to the rod 66, this by virtue of a tabular piston rod 52 carried by the piston 53 which adjusts in, the working cylinder, the tubular piston rod 52 being disposed around the rod 66.
The transformer housing has upper and lower parts 54 and 55, and is provided. in its lower part, of a primary cylindrical element 56 of a transformer, said element comprising a cylindrical laminated core 57 which supports, on its internal cylindrical surface, the primary winding:
58 of the transformer, the terminals 59 and 60 of this primary extending outwardly through the casing of the transformer, so as to be able to be connected to a suitable source of alternating current (source which has not been shown). Inside the housing 51 of the transformer. is mounted the secondary transformer element, generally consisting of
<Desc / Clms Page number 10>
by the secondary enrollment 63 embedded in the outer surface of a hollow laminated core 64; all of this secondary element is assembled between end plates and is carried by the hollow vertical sliding rod 66 and in a fixed position with respect to this rod;
in this way, when the piston 53 of the working cylinder 50 is moved to its lowest position in the cylinder, the secondary of the transformer remains fixed while the housing of the transformer 51 moves downward. in relation to the secondary audit. This relative movement brings the primary element 56 of the transformer and with it its primary winding 58, downward on the extension 61 of the laminated core by which a low reluctance core for the primary winding is formed.
The hollow rod 66 is held fixed relative to the cylinder 50 and to the support 49 at its upper end, by means of a shoulder 67 and a nut 68, the casing 51 of the transformer being liable to slide on the rod 66 thanks to the tabular piston rod 52.
The hollow rod 66 is able to slide, in the gasket 69 which the support 35 comprises, this gasket extending downwards, through the said gasket, to penetrate the web of the barrel 10 to the end. yoke, at this location.- it carries the heating inductor coil 70 which, in the position considered, that is to say the lowest position, is placed outside the yoke, at the opposite terior of a lower end chamber 71 that comprises the base block 14.
<Desc / Clms Page number 11>
The connections between the secondary winding 63 of the transformer and the heating coil 70 are made by means of the terminals 72 of the secondary and the tabular conductors 73 which extend downwards through the hollow tube 66, to the terminals of the heating coil 70.
Cooling water circulates through the tubular conductors 73, to supply coolant to the secondary casing of the transformer and to the heating coil 70, this by means of upper extensions of the tubes 73, which extend downward through the hollow tube and above support 49, as indicated at 74; at this point, they can be connected with any suitable source of cooling fluid supply (source which has not been shown).
The chamber 71 has an internal diameter equal to that of the core of the barrel; it is coated with a radially laminated wall 75 which extends upwards to form a laminated covering or protective sleeve 76 for the threaded portion of the cylinder head.
The role of this laminated coating is to form a low magnetic impedance circuit for the heating coil 70, for a purpose which will be explained later in the description of the operation.
Like the secondary element 62 of the transform. matrix, the heating coil 70 comprises an oral condor tor carried by a cylindrical core 77 laminated radially; the outside diameter of said coil being however calculated so that it passes freely through the core of the barrel without coming into contact with the latter, and that it is very close to the surface of the core.
<Desc / Clms Page number 12>
At the muzzle of the barrel 10, an upper end chamber 78 is provided, similar to the extreme lower chamber 75; like the latter, the chamber 78 is provided with a radial laminated liner 79, placed in such a way and having such proportions that it receives and covers the heating coil 70 when the latter is pulled upwards. inside said coating intended to constitute a low reluctance magnetic circuit for the coil. the chamber 78 is hermetically applied against the muzzle of the barrel 10 by means of a gasket 80 which is placed between the lower opening of the chamber and the muzzle of the barrel; a gland 81 is provided at the top of the chamber for the cream rod. 66.
A pressure control valve 82, connected to the upper end of the end chamber 78, permits the introduction of a dry inert gas under pressure from a suitable source not shown; in this way, the chamber 78 and the end of the barrel 10 can be kept filled with an inert gas under pressure, this gas spreading downwardly through the passage between the heating coil 70 and the gasket. barrel, to enter the lower end chamber 71 as far as an outlet duct 83 which constitutes an outlet permitting the complete displacement, by the inert gas, of air or any other undesirable substance from there. soul of the cannon.
A lower extension 84 of the lower end chamber 71 extends downwardly, through the support plencher 12, to come into communication with a chamber 85 for the outlet of the tempering flaida In this
<Desc / Clms Page number 13>
EMI13.1
pulpit passes a sliding tube 86 for the. quenching, tube which is directed upwards and which arrives in the aforementioned lower extension 84 of the chamber 71; at this point, the tube carries a quenching or cooling head 87 separated from the heating coil 70 (and substantially insulated from the latter) by a piston 88 and a centering projection 89 which fits into the end open the hollow core of the heating coil 70.
Tabular rod 86 enters discharge chamber 85
EMI13.2
by a conveNable stuffing box 90, it is mounted so that it can have a vertical movement intended to advance the quench head 87 upwards through the extreme lower chamber
EMI13.3
to get it into the canoe's edge;
and, make this bp jasqa 'run through% 1 $ aµtrénité sapped or muzzle, and then to return the quenching head backwards until its
EMI13.4
position the. lower shown in the figure? da drawing aONoxé The movement of the quenching head is co-ordinated with the movement of the. obauff4ge coil 4 pa, r follow the movement. up the.'bdi, heating through the bore of the barrel with constant spacing between these two members, spacing tlt; i is determined by the spacing piston 88f jBaBs the embodiment described above co-ordinated movement of the quench head is obtained by means of a control actuator 91 activating a pinion 92 which aBgraB!) & with a vertical coalissainte armail 93;
the latter carries a support. 94t to which is attached a lower end 1.1
<Desc / Clms Page number 14>
tube 86. The drive motor is susceptible to
EMI14.1
to exert on the tube 86 as an action of sufficient relief> for 1- "oblige to follow the head of pumping upwards, to trace the direction of the barrel and its = that there occurs a unwanted pressure to
EMI14.2
high on the heating coil ..? 1 fixed spacer and guide element is provided for the orémaillère 93; this element extends' IerticalEmeJJf between the floor 12 and a fixed support 96.
The fluid
EMI14.3
of tempering is brought to the rod \ aba.1ai.re 86 by a connection 97 and a flexible pipe to. Likxtrédté lower da tnbe, The quenching fluid is drawn from the exhaust chamber 85 via the outlet pipe 98 $ of the pressure valve 99 and a gas and liquid separator 100 intended to separate the gas inert which could have moved downwards to the evacuation chamber 85.
The operation of the pneumatic motor cylinder 50 is controlled by a valve 101 and by a piston valve 102, which are electro-magnetic *
EMI14.4
tick and Mt severed from one taaniera well known during Incitement of the electromagnet, with the aim
EMI14.5
performing a sixth mnation at the upper part of the cylinder 50 and admitting air at the lower part, which has the effect of lifting the piston 52 towards the upper part of the cylinder;
when the electromagnet ceases to be excited, the aforementioned organs
EMI14.6
perform an é8; aDation at the lower end of the cylinder and cause the admission of air to. the upper end, which causes a downward movement of the piston.
<Desc / Clms Page number 15>
Under these conditions, during the excitement
EMI15.1
of the electromagnet, llna, 11lllt, the casing 51 of the trazafarmateur gets drunk to the position shown, and when said e'1eatro-magnet ceases to be excited, this casing lowers, which has the effect of displacing the primary winding 63 and bringing it out of cooperation with the secondary winding 64, and in cooperation with the element 61 do. magnetic circuitl ,, a. low reluct1; a: nee.
To ensure the functioning of the various
EMI15.2
parts in an appropriate order for the precaution of a complete operation on a gun, the chronological control device shown schematically in FIG. 13. In the diagram, the device is established.
EMI15.3
of ooamande which preferably has the shape of a usual switch drum of oonmutatear 105 of insulating material, is shown with its cylindrical surface developed on a plane, the upper and lower sides.
EMI15.4
laughing rectangle Deprés6ntaD the same generator of the. sarraGe eylind, riql1e ..
On the drum of insulating material, are drilled various switch segments such as: S, L, etc ..... these segments can be embedded in the drum of insulating material;
said segments are intended to make an electrical contact
EMI15.5
q4a with fixed elénenbs of eonta.ct ': j, etc .. reappeari' \ femet during the rotation of the drum and sound As long as the order is established, Lice carry out an appropriate adjustment in the / time of the closing of the circuits under the action of the control devices, the drum 103 is rotated. a pre-determined speed,
<Desc / Clms Page number 16>
by means of a suitable drive motor 104, preferably by means of a synchronous motor and by means of the suitable reduction gear 105.
Current, for the controller, can be drawn from any suitable source of current which, in the diagram of Figure 13, is shown as a line: ordinary power distribution 106; for simplicity of representation of the circuit connections, it was assumed that the lower line wires were, grounded, as indicated at E, and that the upper wire was not grounded. ground, the connections from the device to the grounded line wire being indicated by the ordinary symbols for grounding.
As indicated in the circuit diagram, the control switch drum 103 is provided with a start signal control segment S, which segment is permanently connected by means of the conductor 107 to the start signal. line wire not grounded; all the other segments: L, HD, G, etc ...., are connected to this same wire by the intermediary of the contact 108 normally open forming part of a blocking relay 109, and by the intermediary conductors 110 and 111.
Thus, the segment S will always establish a connection between the ungrounded line wire and the brush S 'which is associated with said segment, while all the other segments: L, HD, G, etc. connections between the aforementioned line wire and their associated brushes: L ', HD', G ', etc ... only during the closing of contact 108 of blocking relay 109.
<Desc / Clms Page number 17>
To control motion motors 47 and. 91 intended to raise and lower the. heating coil 70 and quenching nozzle 87 respectively; these motors 47 and 91 are provided with pole change interrupts 112 and 113 respectively; these switches are arranged in a suitable manner to effect the appropriate change of polarity in order to reinforce the running of the motors respectively in any manner appropriate to the type of motor. As the circuits of the two motors are analogous, it It will only be necessary to describe one of them, for example that which relates to the motor 47 for moving the heating coil;
it is at. note that this motor comprises the aforementioned switch 112, with change of pole, which is normally maintained in an open circuit position, thanks, for example, to centering springs 114 working in traction; these springs are connected to the pivoting levers 115 of the switch, below the pivot points; said levers are arranged so that they are moved from side to side by electromagnets 116 or 117 respectively, for the purpose of exciting the motectr so that it rotates in one direction or in the opposite direction. another, which determined an upward movement or a downward movement of the heating coil 70.
Likewise, switch 113 to. east pole change. '' moved, to the right or to the left by electromagnets 118 and 119 respectively, in order to determine the descent and the rise of the quench head 87. The command of the pressurized fluid
<Desc / Clms Page number 18>
sent to the motor cylinder 50, is carried out by means of an electromagnetic valve 101; control of the supply of inert gas to pressure control valve 82 is accomplished by means of an electromagnetic valve 120, and control of the quench fluid from a suitable source of supply at the connection 47 of the flexible pipe, fluid which ends at the quenching head 87, is obtained by means of an electromagnetic valve 121.
One terminal of each of the control electromagnets 116, etc ..., and the electromagnetic valves 101, etc ..., are connected to the line wire 106 which is grounded, as shown. schematically, while the ungrounded terminals of each of these control electromagnets and electromagnetic valves are connected to the ungrounded line wire, at specified intervals, and through the intermediary of their respective control brush and of the switch segments of the control device 103.
This also controls the connection between the primary winding 56 of the switch transformer and a high frequency current source 122, via a line switch 123 actuated by an electromagnetic device, of which 1 ' control electromagnet has, like the various other control electromagnets, a normally grounded terminal, and the other terminal connected at the desired time to the ungrounded line wire, via a brush or a switch segment of the control device. A start indicator 124 and a start push-button 125 complete the control system.
<Desc / Clms Page number 19>
To describe the operation, it will be assumed that a barrel must be subjected to the treatment and is in position in the machine, as has been shown in the various figures of the appended drawing, that the upper end chamber 78 is located in place on the muzzle of the barrel 10, such that this chamber is sealed, that the heating coil 70 is in its lifting position and entirely inside the upper extreme chamber, that the head of quench 87 is in its lowest position, as shown in the drawing, and the various circuits and device elements of the controller are in the position shown in the diagram. of figure 13,
the control drum 103 rotating to move the various switch segments S, L, etc - in the direction indicated by the arrow next to the drum; the continuous totation of the drum from the position shown has the effect, first of all, of bringing the switch signal S, (which is normally connected by the conductor 107, to the ungrounded line wire) in contact with the brush S 'associated with it, which has the effect of connecting the ungrounded line wire to the terminal, grounded, of the start signal lamp 124 which then lights up, to indicate the operator that the control device is ready to begin its cycle of operations.
The operator can then trigger the cycle of operations; for this, he presses the start button 125 which completes the excitation circuit of the blocking relay 109, circuit which is as follows: line wire 106 grounded, blocking relay 109, push button
<Desc / Clms Page number 20>
125, control brush S '., Segment S, conductor 107 and line wire 106 ungrounded.
The blocking relay 109, when energized, attracts its armature, which has the effect of connecting the wire, from the ungrounded line 106 to the conductor 110 through the conductor 111 and the contact 108 normally. open (but which is closed at this time); in this way, a connection is made between the wire of [igne n @ earthed and all the control segments L, HD, etc ... (with the exception of the starting segment S), as indicated by the dotted extension of conductor 110 through the control drum.
The blocking control segment L comes into contact with the brush L 'which is associated with it, when the connection is made between the starting signal S and its brush, or immediately after this moment; under these conditions, the energization of the blocking relay 109 causes the establishment of the following blocking circuit, through the intermediary of said blocking signal L: wire of line 106 earthed, relay 109, blocking contact 126, L circuit control sign, lead 110, blocking relay lead 108 and ungrounded line wire.
The blocking relay 109 thus remains energized, which has the effect of maintaining all the control signals connected with the line wire not earthed during the passage of the long blocking signal L under the brush L ', which is for it. associate.
The control sign HD then comes into contact with its corresponding brush HD ', which establishes a circuit going from the ungrounded line wire to the control electromagnet 116, through 1- * via the brush HD' ; when this electron
<Desc / Clms Page number 21>
magnet is energized, it moves the pivoting elements of the pole-change switch 112 to the left, which establishes a circuit for the motor 47, which runs from line 106 through the branch conductors la ?;
this motor is thus put into operation in a certain direction, to move the heating coil 70 downwards, from the upper extreme chamber 78 through the barrel web, and to bring it to the extreme chamber lower 71, as indicated in Figure 9 of the drawing.
Immediately after the time the ,. heating coil 70 has started its downward movement, the control segment G begins to come into contact with the brush G 'associated with it, which has the effect of establishing a connection between the wire of line 106 ungrounded and the
EMI21.1
electro-magnetic valve 120, in order to energize the latter, and to connect the pressure control valve 82 to a suitable source of supply of dry inert gas, This gas enters the upper chamber 78 when the coil of heating leaves this room;
it continues to follow the descending coil and continues to fill and keep filled under suitable pressure the core of the barrel during the descent movement of the heating coil, this action continuing after the heating coil has reached its lowest position, the inert gas then escaping through the passage existing between the heating coil and the side walls of the lower extreme chamber and going outside through the duct 83,
<Desc / Clms Page number 22>
The length of the control segment HD of the heating coil has such a relationship with the speed of the control device and with the speed of the downward movement of the heating coil 70,
that this segment goes beyond the brush HD 'immediately after the moment when the heating coil has reached the bottom of the lower end chamber 71.
Any suitable device can be used to cause the heating coil to remain at rest in the lower position shown in figure 9 of the accompanying drawings without causing undesirable stress on the mechanism; for example, the motor 47 can be constituted by a constant torque motor or a suitable sliding clutch can be provided between the motor and the control screw 41, or else a suitable elastic device can be provided giving a certain play.
After the HD segment has passed past its corresponding brush HD 'and the heating coil 70 has come to rest in the lower position shown in Figure 9, the line switch segment LS keeps in contact with the brush LS 'which is associated with it, to connect the wire of the line 106 not grounded to 1': electroaaima, control command of the electromagnetic line switch 123; the latter then connects the primary winding 56 of the switch transformer with the current source 122 at high frequency. However, the heating coil is not energized at this time, due to the fact that, as shown in the diagram of Fig. 13, the primary winding 58 is not coupled with the. secondary winding 63.
Immediately after this point in the operating cycle. the interrupting oaths
<Desc / Clms Page number 23>
QV and ST, for controlling the supply of quench fluid and for controlling the switch transformer respectively, come into contact with the brushes QV 'and ST' associated with them. The switch segment QV makes an amber connection between the ungrounded line wire 106 and the electromagnetic control valve 121, through the switch segment QV '; when this valve is energized, it connects the quench head 87 to a suitable source of supply of pressurized quench fluid through the connection to flexible pipe 97.
The switch segnent ST connects the wire of the line 106 ungrounded to the electromagnetic valve 101, through the corresponding brush ST '; when this valve is energized, it admits air to the lower end of the motor cylinder 50, which has the effect of lifting the casing of the transformer and with it 1 t primary enrollment 56 of the switch transformer to bring said winding in a position of coupling with the secondary winding 62. The heating coil 70 is then energized from the secondary winding 62, via the hollow conductors 73.
With the heating coil thus energized and the quench head operating to diffuse, or spray, quench fluid outward into the space surrounding said head below the heating coil, the switch segments HU and QU move to come into contact with their respective brushes HU 'and QU', which has the effect of connecting the wire of line 106 not earthed with the electromagnets 117
<Desc / Clms Page number 24>
and 119 of the switches 112 and 113 with pole change;
under these conditions, the motors 47 and 91 are connected, by means of branch circuits 127 and 128 respectively, to the line 106, so that said motors are forced to rotate in one direction, which has the effect of moving the heating coil 70 and the quench head 87 upwards through the barrel web, the quench head 87 following the heating coil in its upward movement in the barrel web until this coil enters the upper extreme chamber 78 and comes to rest in this chamber;
at this point, the segments HU and QU pass their corresponding brushes, which ceases the energization of the control electromagnets 117 and 119, and thus allows the return of the pole changing switches to their position. intermediate position or open position of circuits; under these conditions, the corresponding motors 47 and 91 cease to be energized.
The operation of motors 47 and 91 is time controlled such that the heating coil moves upward through the barrel web at a constant speed necessary to effect the appropriate heating, this coil being. followed by the quench head 87; the latter, during this movement, which makes it follow the heating coil, always abuts against the lower end of this coil by means of the spacer piston or diaphragm 88, so as to achieve a constant spacing between the heated zone and the point of application of the quench fluid The components or elements can be
<Desc / Clms Page number 25>
coordinated in any suitable manner to ensure this subsequent movement of the coil by the quenching head;
for example, it is possible, for this purpose, to adjust the motors over time, in a precise manner, or even preferably, a constant torque type intended to overcome the weight of the head can be used for the @teur 91 sprayer or sprinkler and its mobile organs with a sufficient energy margin to urge the tempering head upwards, so that it always comes into contact with the bottom of the heating coil 70.
After the heating coil has entered the upper extreme chamber 78, the switch segments HU and QU move away from their respective brushes HU 'and QU', which has the effect of opening the circuit from electromagnets 117 and 119, and thus stop the excitation of motors 47 and 91.
The movement of the heating coil, throughout its upward movement into the upper extreme chamber, is followed by the quench head; stopping both of the ,. quenching head and coil in their upper extreme position, without undesirable stress on the machine, can be obtained in any suitable manner, as has been suggested in connection with the stopping of the. heating coil in its. lowest position inside the lower extreme chamber 71.
When entering the heating coil into the. upper end chamber, the segment G of the control device moves away from its brush G ', which breaks the connection between the wire of line 106 not grounded and the brush G'; under these conditions, the electro-mapetic valve 120 ceases to be excited,
<Desc / Clms Page number 26>
which has the effect of cutting off the gas supply. control valve 82. At substantially the same time, the switch transformer control segment ST ceases to be in contact with the brush ST 'associated with it, which breaks the connection between the wire of line 106 ungrounded and said brush, and thus cease the excitation of the electromagnetic valve ICI;
under these conditions, this valve makes it possible to evacuate the pressurized fluid from the bottom of the motor cylinder 50, and makes it possible to admit the pressurized fluid into the upper part of said cylinder, in order to move the casing of the switch transformer towards the bottom with primary winding 96; the switch transformer is thus returned to its non-coupling position. The movement of the switch transformer to the non-coupling position brings the primary winding 56 into inductive relation with the magnetic low reluctance circuit constituted by the extension 61 of the laminated core, which prevents an unfavorable change in the reactance of the circuit of the switch transformer.
After that the switch transformer was brought to. the non-coupling position, the LS control segment moves away from its brush LS ', which breaks the connection between the wire of the line 106 not connected. ground and said brush LS ', and consequently interrupts the energization of the electromagnetic line switch 123; under these conditions, the primary coil 56 ceases to be read back to the high frequency current source 122. The second QV switch then moves away from
<Desc / Clms Page number 27>
its brush QV ', which opens the circuit of the electroemagnetic control valve 121; under these conditions, the feeding of the. quenching head 87 in quenching fluid is cut off.
The QD control segment then comes into contact with the brush
QD 'which is associated with it, which has the effect of, connecting the wire of the line 106 not put to the. mass to said brush, and thus establish an excitation circuit for the control electromagnet 118 of the pole change switch 113;
when this electromagnet is energized, it moves the switch
113 towards the. left, to connect the motor 91 to the line 106, through the conductors 128, in order to achieve a movement in the opposite direction to obtain a downward movement of the sprinkler head
87 to the lowest position shown in Figure 9 of the accompanying drawing, When the sprinkler head
87 reaches this lower position, the sign QD {moved away from his brush QD ', which opens the circuit of the electromagnet 118, and thus allows the switch 113 to change the pole to move to 'to the open position of the circuits; engine
91 ceases, under these conditions, to be excited.
The length of the segment QD is so related to the speed of the motor 91 and to the speed of the controller 103 that this breakdown of the motor excitation occurs when the head of the troop? reached its position there. lower * Any suitable device not shown can be used to bring the quench head 87 to rest in the position shown in Figure 9, without undesirable shock to the mechanism, and without an unwanted load being. imposed on the engine 91;
for example, we can use
<Desc / Clms Page number 28>
a slip clutch or. an elastic link ison with clearance between the tube 86, the quenching head and the control motor, or else a suitable choice of the characteristics of the motor can be made.
After the sign QD has abandoned his brush QD ', the blocking circuit segment L in turn moves away from the brush L' associated with it, which has the effect of opening the blocking circuit of relay 109 previously. indicated and comprising this segment and the blocking contact 126. With the initial energizing circuit of the relay 109 being opened at the push button 125, the relay ceases to be energized, which breaks the connection between the conductor 110 and the wire of the line 106 not earthed, this rupture occurring on contact 108; under these conditions, the connections of the line and of all the switch signals (except the S starting signal) are deleted.
The control device thus returned to its normal position, with the various elements of apparatus and circuits. in the position shown in figure 13, then leaves the machine in a position in which the heating coil 70 is in the upper pressure chamber 78, outside the muzzle of the barrel, and the quench head 87 in the position shown in Figure 9 outside and outside the barrel breech.
The barrel thus treated can then be removed from the machine after it has been released from the various clamping and holding elements such as the arms 20 and 27 and the clamping and centering device 17.
<Desc / Clms Page number 29>
a barrel thus treated has been shown in FIG. 12 of the drawing; in this figure, the part treated with heat and comprising the inner surface of the barrel web and the part adjacent to this surface, has been indicated at 129. during the upward movement of the heating coil:
70 closely followed by the quench head 87, the quench fluid is kept out of contact with the coil or the space between the coil and the barrel core, thanks to the separation piston 88, the leakage of quenching fluid beyond this piston by the small space existing between the piston and the walls of the core of the barrel being prevented by the presence of the inert gas under pressure in the space located above the quenching head - and by the displacement of this gas downwards, through the passage existing between the separation piston 88 and the walls of the barrel core. Any gas passing through the quench fluid outlet pipe 48 (this fluid being icinliquid) can be separated from the liquid by the separator 101 (FIG. 1).
Since the heating coil 70 is usually excited during its upward movement through the barrel bore before it enters the breech and is kept excited after leaving the muzzle of the barrel. barrel, this in order to ensure a uniform treatment of the core of the barrel over its entire length, it is desirable to keep the electrical characteristics of the heating coil substantially constant during its movement and throughout the time of the excitation of the barrel. this
<Desc / Clms Page number 30>
coil.
The purpose of this is to ensure that the energy supplied by the coil remains substantially constant during its passage through the bore of the barrel and during the time when it is excited outside the core of the barrel, either in the upper room is in the lower room; it is for this purpose that the low reluctance laminated interior linings 79 and 75 are provided in the upper and lower chambers 78 and 71 respectively.
Preferably, such low reluctance elements are provided to keep the inductive reaction of the heating coil 70 substantially constant throughout its travel from the lower extreme chamber to the upper extreme chamber, or to affect this reactance so as to prevent an undesirable change in power factor due to the distance of the coil from the surrounding low-reluctance material which constitutes the barrel.
Although a preferred embodiment of the invention has been described in the foregoing, and shown in the drawing, it is evident that the latter has been given only as a guide. non-limiting example and that any variant or modification of this embodiment could be provided without departing for this from the spirit of the invention.
Although only the treatment of a single elongated tabular object has been shown, it is evident that the invention applies to the internal progressive treatment of like tubular objects such as, for example, engine cylinders, cylinders. pumps, tubular shafts, etc ...
<Desc / Clms Page number 31>
In addition, the invention is applicable to the progressive heat treatment, either internal or external, for which it is desired, for whatever reason, to carry out a progressive treatment, for example when the size of the thermal treatment plant, or of any of its parts, would not be suitable for the simultaneous treatment of the entire surface to be treated.