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Dispositif de chauffage par induction
La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour le chauffage par induction d'objets métalliques comportant des parties intermittentes ou espacées en saillie, plus particulièrement les objets tels que roues à chaîne, pignons et analogues.
L'invention vise à établir un dispositif de chauffage par induction dans lequel les objets métalliques comportant des par- ties inte nnittentes en saillie, telles que les dents des roues à chaîne et des pignons, peuvent être soumis à un chauffage lo- calisé dans des zones soigneusement établies. Un aunre but consis- te à établir une machine de chauffage par induction, dans laquelle
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toutes les dents de ces objets peuvent être chauffées simulta- nément et dans laquelle l'effet calorifique peut être rendu uni- forme pour chaque dent.
Un autre but de l'invention est d'èta- blir un type industriel d'appareil de chauffage par induction, dans lequel les dits objets peuvent être mis en place rapidement et les courants induits appliqués simultanément et automatique- ment à toutes les dents de l'objet, réduisant ainsi à un minimum le temps nécessaire pour le traitement.
L'avantage du présent dispositif est qu'il permet le trai- tement thermique égal et localisé de toutes les dents d'une roue à chaîne ou d'un pignon, simultanément et uniformément. Un autre avantage est que, dans une machine construite comme montré aux dessins, il n'y a pas de retards dûs au chargement ou au déchar- gement,, ni une manipulation comme celle qui était nécessaire lorsque les dents étaient traitées successivement, comme jusqu'à présent.
Un autre avantage de la présente invention est que les moyens par lesquels l'effet de chauffage est localisé peuvent se déplacer automatiquement jusqu'à des positions d'engagement et de dégagement par rapport à l'objet à traiter, de telle manière que la mise en place ou l'enlèvement de l'objet puissent être exécutés rapidement. Un autre avantage du présent dispositif est que le circuit électrique principal est lui-même entièrement fixe et que seuls les moyens d'orientation de flux, qui ne sont pas connectés directement à la source de courant, doivent se déplacer.
La machine représentée est particulièrement applicable au traitement thermique de dispositifs tels que roues à chaîne et pignons, dans lesquels un frai bêlent thermique différentiel entre les dents et le corps est particulièrement désirable. On connaît des machines dans lesquelles les dents sont traitées successive- ment une à une ou par groupes; ceci n'est pas avantageux, vu que
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le traitement variable affecte le métal à proximité des bases de groupes de dents successifs. La seule façon qui puisse assu- rer une uniformité absolue du traitement consiste à réaliser le, traitement simultanément; toutefois, dans le mécanisme disponi- ble à ce jour, ceci exigeait un appareillage extrêmement compli- qué et ne pouvait pas être réalisé avec succès sur une base indus- trielle.
La présente invention consiste en un appareil pour le chauf- fage sélectif par induction de parties distinctes d'objets métal- liques, comportant : un support pour l'objet à chauffer ; une bobine d'induction continue disposée de manière à être située à proximité des dites parties distinctes de l'objet à chauffer et une série de moyens individuels de concentration de flux disposés de manière à coopérer avec la dite bobine et les dites parties distinctes en vue de limiter l'effet calorifique de la dite bobine aux dites parties distinctes.
L'invention réside également dans le procédé de chauffage par induction des dents de roues à chaîne de pignons et analogues, qui comporte les opérations consistant: à.supporter l'objet à chauffer, dans le plan d'une source d'alternances d'induction ; à localiser l'effet des dites alternances sur des parties déterminées du dit objet, en disposant autour des portions correspondantes de la dite source et des dites parties du dit objet, des moyens indi- viduels destinés à déterminer des parcours de flux à travers les éléments ainsi alignés: et, à faire passer un courant alternatif à travers la dite source.
Dans lesdessins annexés:
Fig. 1 est une vue perspective d'une machine de chauffage par induction suivant l'invention,
Fig. 2 est une vue en plan de la machine, des parties de l'enveloppe étant enlevées afin de montrer l'intérieur du mécanisme.
Fig. 3 est une vue d'élévation latérale de l'un des moyens d'orientation de flux suivant la ligne 3-3 de Fig. .
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Fig. 4 est une vue en bout de l'un desmoyens d'orientation de flux, prise, comme indiqué par la ligne 4-4 de Fig. 2.
La machine montrée dans les Figs. 1 et 2 est désignée géne- ralement par 10 et comprend une table 11 présentant une partie centrale surélevée 12, un mandrin 13 et une partie périphérique plus basse 14 sur laquelle sont montés les éléments de chauffage ou de concentration de flux lâ, protégés par l'enveloppe subdi- visée 16. L'objet à traiter 17 est, comme montré, une roue à chaîne, présentant des dents 18 et des échancrures intérieures 19, et est engagé par un dispositif d'accrochage auto-réglable 20, guidé sur le mandrin 13. L'objet à traiter 17 est abaissé jusqu'à ce qu'il repose sur la partie centrale 12 de la table et est fixé sur cette dernière par des taquets 21.
Le mandrin pré- sente deux diamètres différents qui déterminent un épaulement, lequel coopère avec la plaque 46 du dispositif d'accrochage 20 pour actionner ce dernier pendant la descente de l'objet à trai- ter vers sa position voulue.
Comme on voit le plus clairement dans la Fig. 2, un élément individuel de chauffage ou de concentration de flux 15 est prévu pour chacune des dents 10 de l'objet à traiter. Ces éléments, montrés en détail dans les Fig. 3 et 4, sont montés à déplace- ment dans les deux sens sur la partie périphérique 14 de la ta- ble. Chaque élément comprend un noyau 22 fixé dans un boîtier 24 et présentant un évidement 23 orienté vers l'intérieur. Le noyau est constitué, comme d'habitude, par une série de lames individuelles 25 et est traversé par une conduite de refroidis- sement 26, qui communique, par le tube flexible 27 avec une source de fluide réfrigérant, non représentée.
La plaque de base 28 du boîtier 24 repose sur les tasseaux 29 fixés à la partie 14 de la table, de sorte,que le noyau et le boîtier peuvent être avancés ou reculés comme un ensemble unique. Ceci est obtenu au moyen des secteurs dentés 30, montés à pivotement sur la partie 14 de
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la table et en prise avec une crémaillère 31,prévue sur le fond de chaque élément de chauffage.
Une roue à chaîne 32, fixée au secteur denté 30 et disposée a-dessous de la table, est commandée par une chaîne sans fin 33 qui, à son tour, est com- mandée par le pignon à chaîne 34 associé au système d'engrenages coniques 35 commandés par la manivelle 36 A titre de variante, des moyens d'entraînement moteurs peuvent être prévus, ces moyens pouvant être complétés par un contrôle automatique dans les grandes machines ou dans celles dans lesquelles la durée du procédé représente un facteur important. On prévoit un tendeur de chaîne 37, constitué par un chariot 38 monté dans des guides
39 et commandé par une vis 40 au moyen de laquelle on peut reten- dre la chaîne 33.
La bobine d'induction 41 se présente de préférence sous la forme d'une série de spires en tubes de cuivre aplatis 42, re- couverts d'une matière isolante appropriée 43, cette bobine étant supportée rigidement par des tasseaux 44 sur la table 11.
Cette bobine est connectée de la manière usuelle à une source de courant alternatif et est pourvue, comme d'habitude, d'une circulation de fluide réfrigérant, aucun de ces derniers détails n'étant représenté.
Lors du fonctionnement, les éléments de chauffage individuels sont retirés de la position montrée dans la Fig. 2, par l'ac- tionnement de la manivelle et du système de commande à chaîne y associé, de manière que les dits éléments soient écartés des dents de la roue à chaîne indiquées par les lignes en pointillé.
La roue à chaîne est ensuite introduite, comme montré en Fig. 1, et le dispositif de levage est dégagé et enlevé. Les éléments
15 sont ensuite avancés jusqu'à la position montrée en Fig. 2 et la bobine d'induction 41 est excitée. Le flux résultant est concentré et localisé au moyen des noyaux séparés et est dirigé exactement sur la partie de la dent de la' roue à chaîne, qui doit être traitée.
En modifiant les dimensions ou la forme du noyau,
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il est possible d'obtenir différentes caractéristiques de ré- partition de flux, avec variations correspondantes dans le trai- tement. Le chauffage de cnaque dent, laquelle peut être observée à l'oeil, est remarquablement uniforme 'et l'on atteint des tem- pératures appropriées en l'espace de quelques minutes. ensuite, la bobine est mise hors circuit et les éléments de cnauf f'e peu- vent être retirés, après quoi la roue à cnaîne peut être trempée sur place au moyen d'un appareil de trempe par projection (qui n'est pas montré) ou être enlevée pour être immergée dans un bac a tremper habituel.
Un des avantages particuliers de la machine représentée est son pouvoir d'adaptation, en ce sens que les segments des noyaux sont remplaçables, de sorte qu'on peut employer des noyaux de formes différentes, pour recevoir des dents diversement conformées de différents types d'objets à traiter qui entrent en ligne de compte. De plus, les guidages 29 des éléments de chauffe sont montés amoviblement sur la table et peuvent être déplacés ou venir occuper d'autres positions lorsqu'on désire traiter des objets ayant un nombre de dents différent ou une forme différente, avec adjonction de secteurs dentés et de roues à chaîne supplé- mentaires. De même, l'amplitude des mouvements peut être aisément contrôlée en vue de chauffer des objets plus ou moins grands.
Le circuit électrique est monté d'une manière non amovible, ce qui réduit les aifficultés provenant des contacts, et seuls les noyaux doivent être déplacés. Or, en rendant ces noyaux mobiles, on augmente la rapidité avec laquelle les objets à traiter peu- vent être manipulés et l'on peut manipuler des objets comme ceux montrés aux dessins, avec facilité et efficacité. De plus, il est possible d'adapter la même machine au traitement d'objets dentés intérieurement et/ou extérieurement.
Certaines modifications peuvent être apportées à la disposi- tion, la construction et la combinaison des diverses parties du dispositif perfectionné, sans sortir du cadre de l'invention.