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Dispositif pour le traitement thermique en continu et par induc- -tion de pièces annulaires de série.
Dans le traitement thermique par électro-induction et en particulier dans la trempe électro-inductive, il importe essen- tiellement comme on le sait que la distance de couplage entre l'inducteur et la pièce soit maintenue avec la grande précision, 'de façon à atteindre la caractéristique d'échauffement requise.
Il est donc nécessaire d'immobiliser les pièces dans des disposi- tifs, appropriés en vue de leur traitement. Cette nécessité re- présente un inconvénient pour une fabrication en série par le pro- cessus continu qui est désirable. En effet, cette exigence de maintenir constamment les pièces fixes entraîne des pertes de temps qui sont insupportables pour une production en série. On a déjà proposé, il est vrai, de chauffer et de tremper par induc- tion des pièces de série en les plaçant sur un tablier transpor- teur qu'on fait passer à travers une bobine d'induction entourant ce tablier. Mais si l'on évite bien ainsi la fixation des pièces/. on se heurte a cet autre inconvénient que le couplage entre elles ' et l'inducteur est relativement mauvais, de sorte qu'un appareil ainsi agencé a un rendement électrique et thermique défectueux.
Le but de l'invention est de créer un dispositif permettant de traiter thermiquement par électro-induction des pèces annu- ,laires, en particulier des bagues de roulements à billes, de faon continue et en série ce dispositif étant étudi'é pour ame- nerautomatiquement les pièces individuelles dans la position de chauffe correcte et pour fonctionner selon un degré de couplage favorable.
En vue de ce résultat, le dispositif que prévoit l'invention comporte une bobine d'induction montée sur un noyau de fer en forme d'U. Avec ce noyau coopère une culasse également en forme d'U qui s'élève et s'abaisse selon la cadence des temps de chauf- fe des pièces individuelles en vue de fermer et d'ouvrir le cir- cuit magnétique dû à l'excitation de la bobine. Les montées et les descentes de la culasse s'effectuent de telle sorte que, quand elle est en bas, une des branches de cette culasse ou les deux fassent saillie à travers les pièces annulaires à chauffer, tandis que, quand elle se trouve en haut, elles libèrent les pièces et leur permettent d'être transportées plus loin.
L'amenée des pièces annulaires est rationnellement assurée grâce à un plan incliné sur lequel elles se déplacent sous l'ac- tion de leur propre poids sous le contrôle de cliquets pour ve-
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nir au poste de chauffe, puis après que la culasse les a libérées, pour être précipitées dans le bain de liquide de saisissement ou refroidissement brusque.
Les dessins annexés représentent une réalisation du dispositif, objet de l'invention.
La fig. 1 représente schmatiquement le dispositif de chauffage proprement dit. Il comprend un noyau de fer 1 formé de fa- çon connue en soi de tôles enliassées pour constituer un feuilletis. Le profil 11 de la section droite de ce noyau 1 ressort de la fig. 2 qui est une coupe par la ligne A-A de la fig. 1.
Le noyau 1 a la forme d'un U et est pourvu a'une booine d'induction 2. Celie-ci reçoit le courent d'une source par l'inter- médiaire d'un interrupteur 3 commande' par un relais a temps 4.
Avec ce noyau 1. coopère une culasse feuilletée µ qui a, elle aussi, la forme d'un U. Cette culasse peut s'élever et s'abaisser.
En position abaissée, elle ferme le circuit ou magnétisme que la bobine Z engendre par excitation dans le noyau l Il est rationnel de régler la position de la culasse quana elle est abaissée, de façon telle que les branches de la culasse ne soient pas au contact direct des branches au noyau 1 a seule fin d'évi- ter un "collage" lors du soulèvement par suite au magnétisme rémanent.
Aussi est-il sinon absolument indispensaole, du moins avantageux, de munir les faces terminsles (Les branches de la culasse 6 de minces anneaux en matière non magnétique capables d'assurer automatiquement le petit intervalle nécessaire entre les dites face:: terminales et le noyau en position abaissée:
La bobine peut fonctionner sur basse fréquence ou sur fréquence moyenne.
La culasse µ se soulève et s'abaisse suivant la cadence des temps de chauffa qui sont nécessaires pour les pièces individuelles. Celles-ci sont.. amenées a l'endroit où se trouve la culasse élevable et abaissable 6 et y sont maintenues-, ce qui permet aux branches de la cula:se de se déplacer a travers les pièces 7' et 7" y amenées. Dès que le circuit magnétique est rermé et que la bobine a produit l'excitation, le chauffage des pièces a lieu. Il est rationnel de donner aux branches de la culasse 6 une forme quelque peu conique pour qu'elles puissent traverser facilement les pièces annulaires, et il est nécessaire d'envelopper l'endroit où se trouvent les pieces d'une manchette $ en matière a l'épreuve de la chaleur.
Dans la mesure où des pièces annulaires ayant des diamètres différents doivent être travaillées dans le disppsitil il est intéressant de donner aux branches du noyau 1 des dimensions correspondant a leur plus grand aiamètre. Mais pour ce qui est des culasses, il faut prévoir pour chaque grandeur de pièce annulaire une culasse 6 exactement accordée a leurs dimensions. On peut d'ailleurs choisir des profils en section droite autres que celui qui ressort de la fig. 2 tant pour le noyau 1 que pour la culasse 6. Toutefois ce profil s'est révélé particulièrement heureux.
Dans la fig. 3 est représenté schématiquement et en partie en coupe l'ensemble du dispositif conforme à l'invention et dans l'hypothèse où l'on utilise un plan incliné 31 sur lequel les pièces annuloires 7 glissent sous leur propre poids dans la direction indiquée par la flèche 32 pour arriver a la culasse 6 qui peut s'élever et s'abaisser. Le mouvement des pièces annulaires est contrôlé par des butées. Si la piece 7' s'est déplacée jusque contre la butée 34, elle se trouve en position de ' chauffe. La culasse 6, qui peut monter et descendre dans les airections indiquées par la flèche 33, s'abaisse alors et ferme ainsi le circuit magnétique. Au même moment et grâce a l'action
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du relais a temps, la bobine excitatrice g. est mise sous courant pendant un temps de chauffe déterminé.
Dès que ce temps est ré- volu la culasse se soulève, et la butée 34 s'éloigne de la trajectoire de déplacement de la. pièce grâce au pivotement du levier 36 dans le sens indiqué par la flèche 37, en sorte que la pièce peut (comme figuré en 7"') être précipitée dans le bain 38 de liquide de saisissement. Les pièces annulaires sont extraites de ce bain par un tablier transporteur sans fin 39 garni de palettes et se déplaçant dans la direction indiquée par la flèche 40; elles sont finalement déposées par lui sur un plateau d'égouttement 41.
Dès que la pièce annulaire 7' s'est éloignée du poste de chauffe, la pièce annulaire suivante est libérée par un cliquet 42 qui la maintenait jusque là, tandis qu'un autre cliquet de retenue 43 se soulève pour maintenir la pièce ennulaire suivante.
La pièce libérée se déplace jusqu'à la butée 34 ramenée en position active et se trouve alors en position de chauffe. Le cliquet 43 redescend alors et libère la pièce qu'il retenait, ce qui permet a celle-ci de glisser Jusqu'à ce qu'elle soit retenue par le cliquet 42 qui s'es souleve entretemps et se trouve immobilisée en attendant d'être amenée à son tour au poste de chauffe.
Les cliquets de retenue 42 et 43 sont montés tous deux sur un fléau mobile autour d'un pivot 46 dans les directions que montre la flèche 44 Ce aispositif à cliquets de retenue ainsi que la buzée 34 sont réglables le long du plan incliné dans les direcuions des flèches 45 et 35 pour permettre l'adaptation de la position des organes de commande à diverses dimensions de pièces annulaires. La distance des cliquets de retenue 42 et 43 sur le fléau est réglable pour la même raison. Si l'on sait d'avance que toutes les pièces annulaires à traiter auront les mêmes dimensions, on peut bien entendu renoncer à la possibilité de réglage des organes de retenue.
Les mouvements de la butée 34, des cliquets de retenue 42 et 43 et de la culasse sont assurés de la façon la plus rationnelle à l'aide d'un arbre à excentrique et de leviers ou poussoirs correspondants. Mais comme il s'agit ici de moyens connus en soi, on ne les a pas représentés dans les dessins pour ne pas les embrouiller. Il est possible également bien entendu d'assurer la commande du mouvement des organes de retenue ainsi que des déplacements de la culasse par l'intermédiaire d'un relais a temps accordé avec le relais à temps de la bobine excitatrice.
La culasse a deux branches, et il est possible selon les exigences imposées par chaque cas particulier d'utiliser soit une seule branene, soit les deux branches pour le chauffage des pièces. Ainsi qu'il ressort de la fig. 4 qui est une vue du dessus, le dispositif est prévu pour le traitement simultané de deux pièces annulaires, de sorte que la culasse fonctionne par ses deux branches. Le plan incliné 31 est.donc muni ici de deux pistes de descente limitées par des rebords de guidage 51 et 52. Celui de ces rebords qui se trouve à l'extérieur au moment considéré est réglable dans les directions indiquées par les flèches 35, de façon que le guidage des pistes puisse être adapté à diverses dimensions des pièces annulaires.
On peut ici encore renoncer à cette possibilité de réglage quand on sait d'ava.nce que l'installation devra servir exclusivement au traitement de pièces annulaires mesurant toutes les mêmes dimensions.
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Comme on le conçoit, le dispositif est capable de fonctionner de façon ininterrompue et sans aucune perte de temps pour autant que de nouvelles pièces soient constamment amenées sur le couloir de descente. Les pièces sont puisées rationnellement à des magasins convenables de type connu, semblables a ceux que comportent les appareils de production en série de n'importe quel genre et par conséquent non représentés.