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APPAREIL DE CHAUFFAGE PAR INDUCTION- A HAUTE FREQUENCE.
La présente invention se rapporte aux appareils à haute fréquence
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pour le chauffage par induction de pièces à traiterp et concerne partieuliè- rement un appareillage de manutention au moyen duquel on peut faoïlement ame- ner la pièce en position de chauffage dans un enroulement Inducteur, la faire tourner dans Patte, position? puis la retirer de 1 inducteur de façon que 1-on puisse aisément remplacer la pièce ayant subi le traitement thermique par une autre pièce à traiter.
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L'inuention a pour but de procurer un appareillage du type décrit qui peut être placé dans 1-l'évier d9un appareil de chauffage par ind.uctilQ1n col- plet9 d6 type bien connu.
Conf'(!)mément à l'invention,, l'appareillage comprend une pièce ou tige à mouvement de va-et-vient, qui est amenée dans une position supérieure, où elle reçoit la pièce à traiter, et ensuite dans une position inférieure
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oh la pîèoe est placée à l'intérieur.d'un enroulement inducteur pour y être soumise à un traitement thesnique.
De préf6 ne un dispositif de commande fait monter et descendre la tige entre des positions limites sans rotations mais la fait tourner quand elle se trouve dans sa position inférieure
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Suivant une forme d'exécution préférée de leinventîon, la tige con- siste en un tube creux vertical fermé à son extrémité supérieure par une paroi formant de préférence aussi tU1 siège pour re2avoir une pièce à traiter ou un adaptateur qui reçoit à son tour la pièce à traiter.
A 1?intétieur de la tige creuse est logée une garniture adaptée à l'extrémité supérieure d'une tige de piston fixe qui pénètre dans la tige par 1 extrémité- inférieu- re de celui-sio Un tuyau traverse longitudinalement toute la tige de piston et débouche à l'intérieur de la tige creuse. Quand ce tuyau reçoit du gaz, tel que de l'air, sous pression,, le mandrin monte, et quand le gaz est aspiré
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ou lâché à 1,jJatDJ.osphère9 la tige creuse redescend.
De préférence, 1 extrémité- inférieure de la tige creuse est munie d'un organe d'embrayage entraîné- venant
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en prise avec un organe d'embrayage entraîneur quand la. tige creuse occupe sa
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position inféneure, de façon que celle-ci se mette à tourner automatiquement dès qU'elle atteint cette position inférieure.
Des formes d'exécution préférées de l'invention sont représentées? à titre d'exemple9 aux dessins annexés.
La Fige 1 est une coupe verticale d'un appareillage conforme à l'invention9 avec la tige creuse dans la position inférieure, dans laquelle elle est mise en rotation.
La Fige 2, est une coupe verticale" avec des parties vues de face, représentant l'appareillage de la fige 1, avec le mandrin levée
La Fige 3 est une soupe faite sensiblement suivant la ligne III- III de la Fige 2.
La Fige 4 est une coupe, à grande échelle, d'un détail de la forme
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d'exécution des Figse l et 2; et
La Fige 5 est une variante d'adaptateur à utiliser avec la tige creuse des Fige.1 et 2,\} montrant aussi une autre disposition de l'enroule- ment inducteur de chauffage et de la bague de trempe.
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Comme le montrent les dessins, l'appareillage conforme à l'inven- tion comprend une carcasse principale 1 avec une paroi supérieure 2.un fond 4 et des parois latérales formant deux compartiments 6 et 80 Le compartiment 6 est délimité par une enveloppe cylindrique 10 reliant les parois supé-
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rieure et inférieure 2 et 4 et fixée a eelles=eio Le compartiment 8 est agen- cé de fagon à être pratiquement étanche à l'eau et comprend plusieurs parois
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verticales extérieures 12" une paroi supérieure 14 et un fond 16.
Comme la fi- gure 3 le montre,\} une des parois verticales 12 est rigidement fixée à leene- loppe tubulaire 10 au moyen de parois de renforcement 18
La paroi supérieure 8 de la carcasse porte plusieurs montants iso- lants 20 sur lesquels l'enroulement inducteur de chauffage 22 est disposée Celui-ci consiste en un conducteur creux fendu dont la paroi intérieure 24 est perforée pour laisser passer le liquide de trempe projeté sur toute pièce à traiter se trouvant à l'intérieur de l'enroulement inducteur de chauf-
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fange. Le liquide de trempe est amené par tout moyen approprié quelconques par exemple le ou les tuyaux 260 Le courant haute fréquence est amené classique- ment aux extrémités isolées de llenroulementg à 1 endroit d& la fente.
La paroi supérieure 2 comporte une ou des ouvertures 28 dans les- quelles une tige parle-pièce peut coulisser en va-et-viento Cette tige porte la référence générale 30 et est constituée par un tube ou une pièce tubdwi- re circulaire 32 d'épaisseur unifome, fermée à son extrémité supérieure par une paroi ou tête 34 Celle-ci,\) du coté extérieur, fosne 'en siège tronconi- que sur lequel vient se poser 13'adaptateur porte-pièce 36.
Une tige de piston 38 est fixée au fond 4 de la carcasse 1. La
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tige de piston 38 est concentrique à la tige creuse 30 et à lenrou1.ement inducteur de chauffage 22. Elle monte un peu plus qu'à mi-hauteur de l'enve- loppe tubulaire 10 du compartiment 6.Le bout supérieur de la tige de piston 38 porte une garniture 40 portant sur la paroi intérieure tubulaire 32 de la
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tige 300 Cette garniture est de préférence un genre de bou=age tonnant un joint étanche avec le tube 32 de manière à rendre la 'chambres-cylindre" ou espace à l'intérieur de la tige creuse, délimitée par la tête 34 et la garniture 40 pratiquement étanche à leair.
Par conséquent, la tige creuse 30 peut monter le long de la tige de piston 38 quand de l'air sous pression est introduit dans la chambre 42,et elle peut descendre quand on lâche la pression.
Le dispositif de commande de va-et-vient ou de montée et de des- cente de la tige creuse comprend une tuyauterie composée d'un conduit 50 dans la tige de piston 38,une chambre 52, un conduit 54 dans la base 4 terminé par un raccord 56 et un tube ou tuyau de prolongement attaché au raccord 56.
L'extrémité supérieure du conduit 50 traverse la garniture 40 et débouche dans
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l'espace creux 42 de la tige 300 L'extrémité inférieure du conduit 50 débou- che dans la chambre close 52. Celle--ci communique avec le second conduit 54 portant le raccord 56 relié à son tour à un tube, ou l'équivalent!) qui sort de l'appareilo ' La pression du gaz dans la chambre 42 de la tige 30 est réglée de manière classique, de préférence au moyen d'un robinet à trois positions, afin de pouvoir admettre l'air comprimé dans la chambre quand on veut faire monter la tige creuse et l'amener dans la position indiquée sur la Fige 2,
et laisser échapper l'air dans l'atmosphère quand on veut faire descendre la tige creuse dans la position indiquée sur la Figo 1.
La partie supérieure du compartiment 6 est aussi pourvue d'une paroi de soutien 60 avec deux coussinets extérieurs 62 et 64 espacés verti- calement entre euxo La matière des coussinets est de préférence de nature à pouvoir être lubrifiée à l'eau. De telles matières sont connues et consis-
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tent en tissu ou l'éq#ivalent, imprégné d'une résine phénolique et moulé à chaud et sous pression. Pour permettre la lubrification des coussinets 62 et 64, la paroi 60 présente un évidement annulaire 66 situé entre les coussinets 62 et 64 et entourant la tige creuse 30.
Un conduit 68 dans la paroi 60 fait communiquer l'espace 66 avec une tuyauterie d'alimentation d'eau 700
La rotation de la tige creuse occupant sa position inférieure est assurée du fait que l'extrémité inférieure du tube 32 porte un disque d'em- brayage 72 dont la face inférieure est garnie d'une matière de friction 74 de tout type approprié. Le disque d'embrayage vient en prise avec un embraya- ge entraîneur quand la tige creuse occupe sa position inférieure. L'embraya- ge entraîneur comprend un pignon annulaire 76 porté par un roulement à billes 78 posé sur le fond 4 de la carcasse 1. Le pignon annulaire 76 est de préfé-
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rence en la même matière que les coussinets 62 et 64s et il est surmonté d . un disque d'embrayage annulaire 80 en laiton.
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Le pignon 76 est entraîné à vitesse réduite par un engrenage com- mandé par un moteur ,.9 de préférence un moteur électriques placé à 1-lînt" e- rieur du second compartiment 8c L'engrenage 8P- est fixé sur un arbre 88 entraî- né par l'arbre du moteur au moyen d'un réducteur approprié 860 L'arbre 88 est pourvu d'un bourrage- étanche aux liquides 89 à l'endroit où il traverse le
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fond 16 du c#part:imant 8. de façon que la partie inférieure du compartiment, soit pratiquement étanche à 1'eau, à 1'exception des petits trous 90 pratiqués tout-à-fait dans le haut du compartiment.
Les fils dpalimentation 92 et 94 du moteur électrique 84 sont glîs- sés dans un câble 96 qui passe dans une canalisation 98 fixée de façon étanche dans une ouverture à la partie inférieure d'une paroi latérale 12 du compar- @
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timent à La section du tuyau 98 est grande par rapport au câble 96a et ce tuyau C#tmuQique avec une tuyauterie in air comprimé 100 (voir Fige 4) qui met l'intérieur du compartiment 8 sous pressions l'air s'échappant lentement par les petits trous 90 à la partie supérieureo En maintenant le compartiment 8 sous pression d'air!) on empêche 12!eau d'envahir le compartiment 8 et dlandom- mager le moteur électrique 84.o Cet air en s'écoulant refroidit de plus le nom teur.
En fonctionnement., quand de l'air comprimé est admis dans le con-
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duit 50, il remplit la chambre intérieure !. de la tige 30 et pousse contre le dessus de la tige de piston 38 et contre la tête 34 de la tige creuse 30.
La tige de piston étant fixela pression fait monter la tige creuse 30 jusqu'
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gaz ce que le disque d'embrayage 72 rencontre la plaque de butée l.t solidaire de la face inférieure de la paroi 60 du compartiment 6. La plaque de butée 102 peut avoir une épaisseur quelconque.,
Quand la tige creuse se trouve dans sa position levée ou supérieu-
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re l'adaptateur 36 qu'elle porte dépasse l'enroulement îndueteur de chauf- fage 22 et on peut le charger d'une pièce W à soumettre au traitement thermi- que. La pièce W sst dessinée en traits interrempias sur la Frigo 10 Après char- gement de la pièce, on lâche la pression dans la chambre 42 de la tige 30 et
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la tige descend dans sa position inférieure représentée sur la.
Fige 1, avec
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la partie à traiter de la pièce W bien centrée dans I"'enroulement inducteur de chauffage 220 Quand la tige 30 se trouve dans sa position inférieure? le disque d'embrayags9 composé du disque proprement dit 72 et de la matière de friction 74, vient en contact avec la surface de l'embrayage entraîneur compo- sé du pignon 76 et du disque d'embrayage proprement dit 80.En admettant que le moteur 84 tourne, la tige 30 est entraînée quand les deux disques d'em- brayage viennent en prise,, et en conséquence, la pièce W tourne aussi à 1,
' intérieur de 1-'enroulement inducteur de chauffage 22.Une "pointe" convena- ble d'énergie haute fréquence peut être envoyée dans l'enroulement induc- teur de chauffage pendant que la pièce tourne et on envoie ensuite dans ce même enroulement le liquide de trempe qui traverse la parai perforée 24 et cou- le vers le bas sur la paroi supérieure 2 et la carcasse, pour être recueilli dans l'évier qui porte la carcasse; le bord supérieur de l'évier est indiqué à la Fige 2 par la ligne en traits interrompus 104.
L'eau de trempe ne peut pénétrer dans le compartiment du moteur 8, ce compartiment étant rendu étan- che comme il a été dite De plustoute eau sortant des coussinets extérieurs 62 et 64 de la tige 30 et pénétrant dans le compartiment 6 peut ressortir et s'écouler dans l'évier par une ouverture 106 dans laquelle une partie de
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l'engrenage 82 passe pour engrener le pignon annulaire 76 de 1-embrayage.
On laisse ensuite pénétrer l'air comprimé dans l'espace 42 pour faire remonter la tige 30. Celle-ci continue à tourner par inertie, mais s'ar- rête quand elle arrive dans sa position supérieure parce que le disque d'eu-
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brayage '7 est freiné par la plaque de butée loE 0 Ce freinage du disque fi2 par la plaque 102 est renforcé sous la pression de l'air comprimé se trouvant dans l'espace ou chambre 42.
Les dessins représentent pour la facilité un enroulement inducteur
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de chauffage et une bague de trempe comblnés, mais il est évident que ces élé- ments peuvent être des piéees séparées. Dans ce cas, il est préférable que 19enroulement inducteur entoure la pièce quand la tige 30 se trouve en bas,, et que la bague de trempe entoure la pièce quand la tige 30 se trouve en haut, ou dans une position inkemédiaizeo L'adaptateur 36 représenté aux Figso 1 et 2 est pr'évu pour des piè- ces ayant une partie circulaire à traiter pourvue d'une queue verticale. Les adaptateurs peuvent évidemment être modifiés en fonction des pièces à trai-
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taro Un second type d'adaptateur 108 est représenté à la Figo 5.
L'adapta- teur 108 a un trou tronconique 110 dans lequel vient s'adapter la tête 34 de
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la tige 309 et une courte tige de centrage 11Z sert à pénétrer dans un trou central de la pièce à traiter 1' qui est une simple roue dentée. On peut sup- poser que sur la Fige 59 l'adaptabeur 108 se trouve sur une tige 30 occupant sa position Inférieure. Dans cette position, la pièce W' se trouve à l'intérieur d'un enroulement inducteur de chauffage 114. Quaaad la tige est amenée dans sa
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position supérieure la pièce W' se trouve z, 1 intérieur d'une bague de trem- pe 116.
REVENDICATIONS le Appareil de chauffage par induction comprenant une tige portepièce et un enroulement inducteur de chauffage disposés concentriquement le
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long d'un axe verticale un dispositif pour déplacer la tige azialement entre une position supérieure dans laquelle on peut y placer la pîève à traiter themiquemènt et une position inférieure dans laquelle la pièce est placée de manière à être chauffée par l'enroulement inducteur de chauffage un moteur
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avec un arbre tournante et une transmission reliant la tige à l"arbre moteur quand elle occupe sa position Inférieure.