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La présente invention se rapporte à un procédé de traitement par la chaleur conçu en particulier pour le trai- tement par la chaleur de grenaille abrasive métallique. e procédé consiste essentiellement à chauffer ' d'une manière continue un tambour pratiquement fermé, aya@ une ouverture uniforme, tout en faisant tourner celui-c@@ une manière continue, à introduire automatiquement les pa@icules de métal dans ce tambour en rotation au voisinage d'ne ex- trémité de celui-ci jusqu'à ce que les particules @talliques s'étalent de façon sensiblement continue sur la @@gueur du tambour,
et enfin à décharger les particules mét@@liques du tambour dans un milieu refroidisseur d'une faç@ sensible- ment continue au fur et à mesure de fl'introdu@@ion de nouvel- les particules métalliques dans le tambour.
Suivant les procédés antérieurs @@ur le traitement de particules abrasives métalliques par la chaleur,il était habituellement nécessaire de prévoir un @@spositif pour dé- placer les particules métalliques lors d. chargement et lors du déchargement du tambour. L'emploi de :es dispositifs coû- teux conduisait selon ces procédés anté@ieurs à des frais de remplacement et d'entretien élevés par suite des particules métalliques chaudes qui collent au dispositif de déplacement à l'intérieur du tambour.
La technique antérieure se basait sur l'emploi de systèmes à atmosphère contr8lée, coûteux et compliqués, pour réduire au minimum le collage des particules métalliques à l'intérieur du tambour. Ces systèmes étaient caractérisés par
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des moyens d'étanchéité et des équipements de contrôle dé- veloppée. Selon la présente invention, le collage des par- ticules est pratiquement éliminé de sorte qu'il n'est plus nécessaire de travailler dans une atmosphère contrôlée com- me dans les procédés connus et il n'est donc plus nécessai- re de faire appel aux moyens mentionnés ci-dessus, ce qui permet dé réduire. les frais d'installation et d'entretien.
La présente invention a pour but de procurer un procédé perfectionné pour le traitement de grenaille abra- sive métallique par la chaleur.
Elle a plus particulièrement pour but de procurer un procédé qui contrôle, fournit et décharge la grenaille dans un bain de trempe avec un minimum d'intervention hu- maine et un maximum d'uniformité de haute qualité.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la description des figures dans lesquelles: - la figure 1 est une vue latérale, avec coupe par- tielle de certaines parties,destinée à illustrer une réali- sation utilisant le procédé selon l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation à l'extré- , mité d'entrée du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en élévation de l'extré- mité de décharge du dispositif de la figure 1.
La réalisation décrite, illustrant le procédé se- lon l'invention, utilise un système de contrôle de la chaleur à deux zones. Un système à une zone ou à zones multiples peut cependant également être utilisé. Un système à une zo- ne a été trouvé satisfaisant mais est un peu moins afficace que le système à deux zones décrit.
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Les figures représentent des vues de la r@lisa- tion décrite à titre d'exemple pour illustrer le pr@édé faisant l'objet de l'invention. L'appareil est constitué par un four 10 comportant un bâti 20, un dispositif (le chauf- fage 30, un tambour 40, uri dispositif de chargement 50, un dispositif d'entraînement 60, un dispositif de con@ôle élec- trique (non représenté), une cuve de trempe 80, u@ transpor- teur 90 et un dispositif de transmission 100.
Le dispositif de chauffage utilisé 30 comporte plu- sieurs brûleurs 35, de type air-gaz courant, disposés le 'long du four. Le nombre de brûleurs dépend de la-température dési- rée pour le traitement. Le dispositif de chauffage peut aussi être un système électrique ou un système à combustion d'huile par exemple.
Remarquons sur les figures 1 et 3 que la partie in- férieure de la cavité 23 a une section semi-circulaire 24 et que la partie supérieure 25 avoisinant le dispositif de chauf- fage 30 a une forme irrégulière élargie. Le tambour 40 travers se le bâti 20. dans des ouvertures 26 et 27 et est supporté à ' l'extérieur de manière à pouvoir tourner autour de l'axe de la partie semi-circulaire 24 afin d'obtenir une distribution ef- ficace de la chaleur à l'intérieur de la cavité. Les gaz de combustion sont évacués par des passages 28 disposés à la par- tie supérieure de la cavité.
Le tambour 40 est constitué par un cylindre métalli- que 41 dont l'ouverture centrale 42 est uniforme. Une série d'ouvertures radiales 49 sont ménagées dans la paroi du cylin- dre 41, à proximité de l'extrémité de décharge du four à l'ex- térieur du bâti.20; ces ouvertures sont espacées symétriquement sur le pourtour du cylindre afin d'assurer une décharge sensi- blement continue de la grenaille.
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Lorsque les particules métalliques sont introdui-. ' tes dans le cylindre par l'intermédiaire de la gouttière 52, elles s'acheminent le long de la paroi intérieure uniforme 42 d'uneManière analogue à celle de l'écoulement d'un li quide jusqu'à ce qu'elles atteignent les ouvertures 49. Elles sont alors déchargées au fur et à mesure dans un agent de trempe, ',La surface uniforme 42 réduit au minimum le colla- ge des particules métalliques chaudes sur la surface intétieu- re.' Ceci accroît sensiblement la durée de service entre les nettoyages du cylindre et rend inutile la nécessité de tra- vailler dans une atmosphère contrôlée à l'intérieur du four,
d'où une notable réduction des frais. Ce problème du colla- ge est très critique dans des systèmes semblables car il en- traine un.,pauvre transfert de chaleur et, par conséquent, une réduction de la production. Ce résultat est provoqué par la formation d'une couche de métal provenant des particules et ayant un taux de dilatation différent de celui- du cylindre lui-même, d'où il résulte des efforts plus élevés. La raison pour laquelle une surface intérieure uniforme peut être uti- lisée pour le traitement de grenaille par la chaleur est que les petites particules métalliques se comportent comme un li- quide lorsqu'elles sont agitées par le mouvement de rotation du cylindre.
Cette action provoque le déplacement uniforme des particules à l'intérieur du cylindre, à mesure que de nou- velles particules sont introduites. Le cylindre est représen-' té sur les figures en position horizontale mais il pourrait cependant être prévu dans une position légèrement inclinée dans l'une ou l'autre direction; la position horizontale est toutefois la position préférée.
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Le cylindre doit subir un mouvement de rotation . afin de réaliser un chauffage uniforme du cylindre et afin de maintenir les particules en mouvement continu: La vites- se de rotation peut varier largement d'après le procédé de chauffage'utilisé: dans la réalisation décrite à titre d'ex- emple, une vitesse de 7 à 10 tours par minute a été trouvée optimale. Le profil particulier de la cavité 23 est prévu pour assurer la distribution uniforme de la chaleur dans le four et crée une circulation d'air autour du cylindre comme montré par les flèches sur la figure 3.
Lorsque le cylindre 41 est entraîné dans un mouve- ment de rotation lorsque le dispositif d'alimentation auto- matique 50 est actionné, les particules métalliques s'achemi- nent à travers le cylindre en rotation et sont déchargées par les ouvertures radiales 49, comme il a été expliqué plus haut, dans un bain de trempe 80 disposé sous les ouvertures. Ce bain de trempe est de l'eau pour la plupart des grenailles .abrasives métalliques mais il peut, bien entendu, être consti- tué par un agent de trempe courant quelconque, tel que de l'hui- le ou un agent analogue, d'après la structure exigée. Un dis- positif classique 90 est prévu pour retirer la grenaille du fond du bain 80 et l'emporter vers un dispositif.de séchage ou un endroit de stockage.
Selon le procédé décrit, le traite- ment par la chaleur et la trempe de la grenaille peut se faire sans intervention humaine continue.
Un dispositif de contrôle non représenté est encore prévu pour alerter le personnel responsable de tout état anormal du système et éventuellement provoquer une alarme so- nore si l'une des conditions suivantes se produit :
1) la température descend en dessous d'une limite inférieure déterminée;
2) la température monte au-delà d'une valeur déterminée ;
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3) le cylindre s'arrête;
4) il y a manque de combustible ou d'air.
Comme mentionné plus haut déjà, la réalisation décrite à titre d'exemple fonctionne suivant un système de chauffage à deux zones assurant un contrôle précis de la température. La première zone est la zone de préchauf- fage située dans la moitié gauche suivant la figure 1, c'est-à-dire du côté de l'alimentation, la seconde zone est la zone de température maximum située dans la moitié droite suivant la figure 1, c'est-à-dire du côté du déchar- gement. Chaque zone comporte un groupe de brûleurs.
La température dans chaque zone est maintenue au- tomatiquement constante et est mesurée au moyen d'un thermo- couple71.Si la température dans la zone 1 est située en-des- 'sous de 13000F (690 C), des brûleurs de la zone 1 sont ali- - mentes par une forte pression de gaz ; la température dans la zone 1 dépasse 1300"F (690 C), les brûleurs de cette zone sont alimentés par une faible pression de gaz seulement jus- qu'à ce que la température tombe en dessous de 1300 F auquel cas les brûleurs sont de nouveau alimentés ,par une forte pression de gaz. Les brûleurs peuvent être réglés pour que la température minimale soit de 1295 F.
De même, lorsque la température dans la zone 2 est de 16900F (907 C) la vanne d'alimentation en air des brûleurs de la zone 2 est tout à fait ouverte ; lorsque la température est de 1695 F (910 C), cette vanne est ouverte environ aux
2/3 et lorsque la température est de 17000F (912 C), cette vanne est ouverte au 1/8. Si la température dans la zone 2 tombe'en dessous de 1680 F (901 C), l'alimentation en gre- naille est coupée tandis que si la température.dans le four
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dépasse 1950 F (1051 C), un contact "high limit" ferme une vanne de sûreté de l'amenée du gaz.
Suivant le procédé faisant l'objet de l'invention, on porte donc le four à des températures qui sont maintenues automatiquement. A mesure que les particules métalliques sont introduites automatiquement dans l'appareil, elles s'achemi- nent d'une façon continue à travers l'appareil en rotation et sont ensuite déchargées au fur et à mesure, par des ouvertu- res radiales à l'autre extrémité de l'appareil, dans un bain de trempe d'où elles sont retirées pour une opération ulté- rieure.
REVENDICATIONS.
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