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APPAREILDE TRAITEMENT-THERMIQUE.,
La présente.invention concerne les appareils de traitement ther- mique à fréquences multiples, et plus spécialement l'agencement de leurs dispositifs de chauffagee
Un appareil connu pour le traitement thermique de pièces métal- liques telles que des engrenages, ne permet de traiter à la fois que des en- grenages de la même dimension. De ce fait., un fabricant d'automobiles qui utilise dans sa chaîne de fabrication en série plusieurs dimensions dengre= nages, doit stocker les engrenages d'une : dimension déjà traités pen- dant qu'on procède au traitement thermique d'engrenages d"une autre dimension.
Le seul moyen de fournir, avec cet appareil de traitement thermique connue des engrenages traités à un débit relativement continu satisfaisant pour le montage à la chaîne, est de traiter une plus grande quantité d'engrenages de chaque dimension que la chaîne de montage n'en demanderait pendant les périodes nécessaires pour traiter séparément les engrenages de toutes les autres dimensions demandées.
Suivant une autre technique connue, on peut obtenir de façon' continue des engrenages traités de toutes;les dimensions en utilisant un ap= pareil de traitement thermique séparé pour chaque dimension d'engrenage de- mandée. Par exemple, si un fabricant d'automobiles a besoin de cinq dimen- sions d9engrenages pour la boite de vitesse, il peut installer un appareil de traitement thermique pour chacun des cinq types d'engrenages et envoyer le débit de chaque appareil de traitement thermique directement à la chaîne de montage des boîtes de vitesse d'automobiles.
Quoique ces deux solutions puissent servir dans de nombreux cas, elles sont parfois trop coûteuses d'installation, dentretien et de fonction- nement.
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L'invention a principalement pour but de procurer un appareil de traitement thermique unique pouvant traiter facilement des objets métal- liques tels que des engrenages, de différentes dimensions.
Suivant l'invention, on prévoit une première série d'enroulements inducteurs de chauffage pour le préchauffage à basse fréquence des engrena- ges métalliques. Une deuxième série d'enroulements inducteurs de chauffage, en même nombre,sont alimentés en courant haute fréquence pour la trempe des mêmes engrenages métalliques. Les enroulements haute fréquence, connectés en parallèle, reçoivent leur énergie d'une source haute fréquence commune.
Il est prévu pour chaque dimension- d'engrenage à traiter, un enroulement de chauffage à basse fréquence et un enroulement de chauffage correspondant' à haute fréquence. Les enroulements de chauffage à basse fréquence peuvent recevoir leur énergie de sources séparées appropriées ou d'enroulements secondaires différents d'un transformateur à un seul enroulement primaire.
Un engrenage métallique donné est d'abord préchauffé par l'énergie basse fréquence jusqu'à atteindre une température et un état métallique désirés.
On transporte ensuite cet engrenage dans l'enroulement de chauffage haute fréquence correspondant auquel on,applique un courant haute fréquence qui amène l'engrenage à la température nécessaire à la trempe. En général le traitement basse fréquence nécessaire prend un temps beaucoup,!plus long que le traitement haute fréquence. On peut ensuite sortir l'engrenage de l'enroulement haute fréquence et lui donner la trempe voulue.
Il est préférable qu'à tout moment considéré, un seul enroulement inducteur de chauffage haute fréquence contienne un engrenage soumis au traitement. Les 'autres enroulements inducteurs haute fréquence restent vides, et présentent au circuit de mise en parallèle de tous les enroulements haute fréquence une impédance relativement élevée. L'énergie prise par les enrou- lements haute fréquence vides est donc relativement négligeable. Certains des enroulements inducteurs haute fréquence peuvent avoir des dimensions différentes en vue du traitement thermique d'engrenages différents correspon- dant à ces dimensions, Afin de réduire au minimum l'énergie prise par les inducteurs haute fréquence vides, on peut y placer des noyaux en poudre de fer.
La charge ou énergie consommée est ainsi diminuée, de sorte que l'in- ducteur chargé peut alors utiliser une plus grande partie de l'énergie dis- ponible.
Une forme d'exécution de l'invention, donnée à titre d'exemple, est représentée au dessin annexé, dont la figure unique représente un dispo- sitif de traitement thermique à fréquences multiples d'objets métalliques, tels que des engrenages.
La figure représente un appareil de traitement thermique à fré- quences multiples, dans lequel plusieurs inducteurs haute fréquence 10, 12, 14 et 16 sont reliés en parallèle à une ligne pnique de transmission 18 donnant l'énergie haute fréquence 'voulue. Tous ces inducteurs haute fré- quence 10, 12, 14 et 16 peuvent être prévus pour traiter un engrenage de la même dimension,ou chacun d'eux peut être prévu pour le traitement d'un engrenage de dimension différente. Le choix de la dimension de l'enroulement inducteur est déterminé principalement par les nécessités posées par les en- grenages de différentes dimensions à traiter thermiquement. Plusieurs induc- teurs de chauffage basse fréquence 20, 22, 24 et 26 sont représentés.
Ces derniers inducteurs 20, 22, 24 et 26 avoisinent les inducteurs haute fréquen- ce correspondants 10, 12, 14 et 16, de façon qu'un engrenage donné puisse être d'abord préchauffé dans un inducteur basse fréquence puis amené dans l'inducteur haute fréquence correspondant pour la trempe. Chacun des induc- teurs basse fréquence 20,22, 24 et 26 peut recevoir son énergie de sources séparées ou d'une source commune par l'intermédiaire d'un transformateur 36 comportant un enroulement primaire 38 et un enroulement secondaire 28, 30, 32 et 34 pour chacun des inducteurs basse fréquence. Un engrenage métallique 40 exposition de traitement thermique est représenté placé dans un des in- ducteurs haute fréquence, par exemple l'inducteur 16..
On a placé près de chacun des autres inducteurs haute fréquence 10,12 et 14 un noyau en poudre de fer 42, 44 et 46. Dans l'exécution pratique de l'invention, on ne soumet
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généralement au traitement thermique qu'un engrenage métallique à la fois dans un inducteur haute fréquence, à moins qu'il y ait assez d'énergie dispo- nible pour alimenter plus d'un inducteur chargé à la fois.
L'appareil de traitement thermique représenté applique aux objets métalliques, tels que des engrenages, un traitement thermique à fré- quences multiples. Chaque inducteur haute fréquence peut être agencé avec son inducteur basse fréquence correspondant, pour chauffer un engrenage d'une dimension différente des autres. Par exemple, si l'appareil comporte quatre inducteurs haute fréquence et quatre inducteurs basse fréquence correspondants comme la figure le montre, on peut, en choisissant les inducteurs voulus, faire subir le traitement thermique à des engrenages métalliques de quatre dimensions différentes. L'engrenage le plus petit peut être chauffé dans la première paire d'inducteurs de traitement thermique, par exemple les en- roulements 10 et 20.
L'engrenage de la dimension suivante peut être traité' dans la seconde paire d'inducteurs 12 et 22, le troisième dans les inducteurs 14 et 24, et le dernier dans les inducteurs 16 et 26.
Le traitement thermique étant généralement le même dans chacune des paires d'inducteurs de traitement thermique, on ne décrira en détail que le fonctionnement des inducteurs 16 et 26.
Un engrenage 40 à traiter thermiquement est d'abord placé dans l'inducteur basse fréquence 26. Un dispositif de levage 48 représenté sché- matiquement peut être agencé et fonctionner de façon classique. On applique l'énergie basse fréquence, et l'engrenage 40 est préchauffé pendant un temps déterminé, dépendant de-la nature de l'engrenage et de la'température de préchauffage exigée pour le traitement désiré. A la fin du préchauffage, l'engrenage 40 est amené dans l'inducteur haute fréquence correspondant 16 où il subit un traitement de trempe en recevant de l'énergie haute fréquence pendant un temps déterminé. La durée du traitement de trempe dépend aussi de plusieurs facteurs, notamment la dureté demandée, la profondeur de trempe, le pas et la largeur de l'engrenage.
En pratique, un seul des inducteurs haute fréquence 10, 12, 14 ou 16 fait subir le traitement thermique à un engrenage à un moment donné.
La source d'énergie nécessaire peut ainsi être plus faible, que si plusieurs engrenages devaient être chauffés en haute fréquence à la fois. Les in- ducteurs haute fréquence connectés en parallèle et qui sont vides ne posent pas de problème, parce qu'ils présentent une impédance relativement élevée au circuit entier.
L'effet de charge des inducteurs haute fréquence vides restants,qui se traduit par une diminution de la puissance disponible à l'é- tage sous traitement, 'peut d'ailleurs être réduit en introduisant un noyau en poudre de fer approprié 42, 44 ou 46 dans chacun des inducteurs vides 10, 12 ou 140 L'impédance de l'inducteur qui contient un engrenage est beaucoup plus faible que celle de tout inducteur vide, mais le noyau en poudre de fer augmente encore l'impédance relative de l'inducteur vide dans lequel il est placé et réduit dans une mesure correspondante son effet de charge.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour le traitement thermique d'objets métalliques, tels que des engrenages, par de l'énergie provenant d'une source d'oscilla- tions à haute fréquence, comprenant plusieurs dispositifs inducteurs de chauf- fage connectés en parallèle, chacun de ces dispositifs inducteurs de chauf- fage ayant des dimensions différentes pour traiter des pièces de dimensions différentes et pouvant être relié à la dite source d'oscillations'haute fré- quence.