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*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
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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.
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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
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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 ;
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- 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
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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
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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,
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¯.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
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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
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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
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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
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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-
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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
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cavertaref:, lesdits organes ayant des dimensions suffisantes pour venir en contact avec le canon et
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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
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pour la iaire pénétrer dans l'orne du cano ;
et, faire parcourir cette bp jasqa'à %1$aµtrénité sapé" rieure ou bouche du canon, et pour ensuite faire revenir vers l'arrière la têtede trempe jusqu'à sa
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position la. plus bas représentée sur la figure ? da dessin aONoxé Le mouvement de la tâte de trempe est couve- x.e eoordonné avec le mouvement de la. bobine de obauff4ge 4 pa,r suivre le mouvemf. vers le haut de la.'bdi, de chauffage à travers l'âme du canon avec un espacement constant entre ces deux organes, espacement tlt;i est déterminé par le piston d"ieupace- ment 88f jBaBs le mode de réalisation aotueiienent décria ce mouvement coordonné de la. tête de trempe est obtenu au moyen dm mateur de comnande 91 ac- tiomant an pignon 92 qui aBgraB!)& avec une arémail* lére verticale coalissainte 93;
cette dernière porte an support. 94t auquel est fixéa 1,1extrémité inf érî eure
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du tube 86. Le moteur de commande est susceptible
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d'exercer sur le tube 86 cme action de soulàTem.ent suffisante>our 1-"oblîger à suivre la tête de ohallf- fage vers le haut, à tracera 1'-rte du. canon et sa= qu'il se produise une pression indésirable vers le
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haut sur la bobine de chauffage.. ?1 élément fixe d'entretoisement et de guidage est prévu pour la orémaillère 93; cet élément eitend 'IerticalEmeJJf entre le plancher 12 et un support fixe 96.
Le fluide
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de trempa est amené à la tige \aba.1ai.re 86 par un raccordement 97 et on tuyau flexible à. likxtrédté inférieure da tnbe, Le ûluïde de trempe est tiré de la chambre d'4vaccation 85 par 1. intermédiaire de la conduite de sortie 98$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*
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tique et Mt sectionnés d'one taaniera bien connue lors de Incitation de l'électro-aimant, dans la but
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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
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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.
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Dans ces conditions, lors de l'excitation
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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
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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
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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-
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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-
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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,
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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.
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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
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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.
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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
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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
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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
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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,
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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
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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
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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
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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,
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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
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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
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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.
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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
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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...
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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.