<B>Four pour</B> traitement thermique La présente invention a pour objet un four pour traitement thermique, dans lequel l'atmo sphère présente dans la chambre du four est entraînée en mouvement circulatoire sous l'ac tion d'un ventilateur monté à l'extrémité in terne d'un arbre traversant une paroi du four. Dans les fours de ce type, l'arbre, qui est en traîné par un moteur monté à l'extérieur du four, est supporté et refroidi par un palier en touré d'une chemise d'eau.
Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un tel four comportant une che mise d'eau, assurant un refroidissement uni forme de l'arbre du ventilateur et empêchant toute distorsion ou déformation de cet arbre à la fois pendant le repos et pendant la rota tion, et qui maintienne cet arbre dans une po sition concentrique à l'alésage de la chemise sans qu'il soit nécessaire de faire appel à un agencement spécial et compliqué.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du four faisant l'ob jet de l'invention.
La figure unique en est une vue en coupe transversale.
Le four représenté 10 comprend des parois supérieure, inférieure et latérales 11, 12 et 13 délimitant une chambre 14 dans laquelle des pièces (non représentées) sont placées en vue de subir un traitement thermique. Dans les fours de ce type, les pièces sont disposées à l'intérieur d'un déflecteur en forme de caisson 15 qui repose sur des taquets 16 supportés par la paroi inférieure 12 du four et qui est main tenu écarté des parois de ce four.
Il est prévu pour chauffer la chambre 14 des éléments ' de chauffage tels que des tubes verticaux 17 équi pés de brûleurs à gaz et qui sont disposés entre les parois latérales du déflecteur 15 et les pa rois latérales 13 du four, ces tubes s'étendant entre les parois supérieure et inférieure 11 et 12 et étant fixés sur ces dernières parois.
Afin que les pièces se trouvant à l'intérieur du déflecteur 15 soient chauffées de façon uni forme, on assure la circulation, autour de ces pièces, de l'atmosphère présente dans la cham bre 14 au moyen d'un ventilateur 18 qui di rige cette atmosphère vers le bas jusque dans le déflecteur pour la faire passer à travers des trous 19 ménagés dans la sole 20 du déflec teur, les gaz formant l'atmosphère étant ensuite déplacés transversalement puis vers le haut entre les tubes de chauffage 17 pour revenir finalement dans le déflecteur par un trou mé dian 21 prévu dans la voûte 22 de celui-ci.
Le ventilateur 18 est monté à l'extrémité inférieure d'un arbre vertical 23 faisant saillie vers le bas à travers un trou 24 de la paroi supérieure 11 du four, et qui est relié à l'arbre 25 d'un mo teur 26 fixé sur la partie supérieure du four. L'arbre 25 du moteur est creux et son alé sage 27 est évasé à l'extrémité inférieure en vue de la réception de l'extrémité supérieure conique 28 de l'arbre 23 du ventilateur. Ce dernier est rendu solidaire de l'arbre du moteur par un boulon de serrage 29 traversant vers le bas l'arbre du moteur et vissé dans l'arbre du ventilateur.
Ainsi, en serrant le boulon, l'arbre du ventilateur est encastré dans la partie éva sée de l'arbre du moteur, de sorte que cet arbre du ventilateur forme en fait le prolongement de l'arbre du moteur, dont il est solidaire. L'ar bre creux 25 est tourillonné dans le carter du moteur par des paliers écartés l'un de l'autre 30 et 31, disposés aux extrémités opposées du moteur et montés dans le carter de celui-ci. Afin d'éviter toute surchauffe des arbres 23 et 25 et des paliers 30 et 31, une chemise d'eau 32, logée dans la paroi supérieure 11 du four entoure et refroidit l'arbre du ventilateur.
La chemise d'eau 32 est construite d'une manière assurant un refroidissement efficace et uniforme de l'arbre 23 du ventilateur, tout en maintenant cet arbre dans une position dans laquelle il ne vient pas frotter sur la chemise. A cet effet, l'arbre 23 est tourillonné sur la chemise d'eau de façon à être maintenu dans une position parfaitement coaxiale à celle-ci.
De cette manière, seul un faible jeu est néces saire entre la chemise d'eau et l'arbre pour permettre à cette chemise d'eau de dissiper ra pidement et de façon efficace la chaleur four nie par l'arbre, et en même temps l'écartement entre l'arbre et la chemise est exactement le même sur toute la périphérie de cet arbre, qui est ainsi refroidi de façon uniforme et qui ne peut être déformé.
La chemise d'eau 32 se présente sous la forme d'un élément tubulaire portant une bride 33 à son extrémité supérieure, de manière à venir reposer sur la face externe de la paroi supérieure 11 du four coaxialement au trou 24 tout en s'étendant longitudinalement à l'arbre 23 du ventilateur. L'arbre fait saillie vers le bas à travers l'alésage cylindrique 24 de la che mise, qui est creuse de manière à former une cavité annulaire 35 entourant cet arbre 23 du ventilateur. Un fluide de refroidissement tel que de l'eau est admis dans cette cavité par un conduit d'arrivée 36 vissé dans la chemise tubulaire, et ce fluide s'écoule tout autour de l'arbre 23 pour sortir par un second conduit 37.
Le fluide de refroidissement dissipe la cha leur de la surface de l'alésage 34 de la che mise, en refroidissant ainsi l'arbre 23.
Afin de maintenir l'arbre 23 dans une po sition concentrique par rapport à l'alésage 34 de la chemise d'eau 32, cet arbre est touril- lonné directement sur cette chemise d'eau. A cet effet, le carter du moteur 26 est solidaire de la chemise, et il peut, comme montré, venir directement de moulage avec elle. Ainsi, les paliers 30 et 31 qui, en fait, sont montés sur la chemise d'eau, sont fixes par rapport à l'alé sage 34. Etant donné que les paliers et l'alé sage demeurent dans une relation constante, l'arbre 23 du ventilateur est maintenu dans une position exactement concentrique à l'alésage.
En tourillonnant directement l'arbre 23 du ventilateur sur la chemise d'eau 32, seul un très faible écartement est nécessaire entre l'ar bre et la paroi de cet alésage 34. Cet écarte ment peut être de l'ordre de 0,125 mm, tout en maintenant l'arbre dans une position con centrique à l'alésage de façon que cet arbre ne vienne jamais en contact avec la paroi de la chemise d'eau. Cet écartement réduit permet à l'eau de refroidir de façon efficace l'arbre du ventilateur, étant donné que seule une faible partie de l'effet de refroidissement est perdue entre l'arbre et la paroi de l'alésage 34.
En même temps, l'arbre est empêché de se gripper dans l'alésage. Etant donné que cet arbre est exactement concentrique à la paroi de l'alé sage, l'écartement entre ces deux organes de meure (dans toutes les applications pratiques) identique sur toute la périphérie de l'arbre. Par suite, l'effet de refroidissement de la chemise d'eau est le même en tous les points de la péri phérie de l'arbre. Aucune partie de l'arbre n'est donc refroidie plus qu'une autre,- même quand cet arbre ne tourne pas, et par suite toute pro- babilité de gauchissement ou de déformation de l'arbre par suite d'un échauffement inégal est sensiblement éliminée.
<B> Heat treatment furnace </B> The present invention relates to a heat treatment furnace, in which the atmosphere sphere present in the furnace chamber is driven in circulatory movement under the action of a mounted fan. at the inner end of a shaft passing through a wall of the furnace. In furnaces of this type, the shaft, which is dragged by a motor mounted outside the furnace, is supported and cooled by a bearing in the form of a water jacket.
The object of the invention is to allow the production of such a furnace comprising a water chimney, ensuring uniform cooling of the fan shaft and preventing any distortion or deformation of this shaft both during rest. and during rotation, and which maintains this shaft in a position concentric with the bore of the liner without the need for a special and complicated arrangement.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the oven forming the subject of the invention.
The single figure is a cross-sectional view thereof.
The oven shown 10 comprises upper, lower and side walls 11, 12 and 13 delimiting a chamber 14 in which parts (not shown) are placed with a view to undergoing heat treatment. In ovens of this type, the parts are arranged inside a box-shaped deflector 15 which rests on tabs 16 supported by the lower wall 12 of the oven and which is kept apart from the walls of this oven.
It is provided for heating the chamber 14 of the heating elements such as vertical tubes 17 equipped with gas burners and which are arranged between the side walls of the deflector 15 and the side walls 13 of the oven, these tubes extending between the upper and lower walls 11 and 12 and being fixed to the latter walls.
So that the parts located inside the deflector 15 are heated in a uniform manner, the circulation, around these parts, of the atmosphere present in the chamber 14 is ensured by means of a fan 18 which directs this atmosphere down into the deflector to pass it through holes 19 made in the bottom 20 of the deflector, the gases forming the atmosphere then being moved transversely and then up between the heating tubes 17 to finally return in the deflector through a median hole 21 provided in the arch 22 thereof.
The fan 18 is mounted at the lower end of a vertical shaft 23 projecting downwardly through a hole 24 in the upper wall 11 of the furnace, and which is connected to the shaft 25 of a fixed motor 26. on the top of the oven. The shaft 25 of the motor is hollow and its shaft 27 is flared at the lower end with a view to receiving the conical upper end 28 of the shaft 23 of the fan. The latter is made integral with the motor shaft by a clamping bolt 29 passing downwards through the motor shaft and screwed into the fan shaft.
Thus, by tightening the bolt, the fan shaft is embedded in the flared part of the motor shaft, so that this fan shaft in fact forms the extension of the motor shaft, to which it is integral. The hollow shaft 25 is journalled in the motor housing by bearings 30 and 31 spaced apart from each other, arranged at opposite ends of the motor and mounted in the housing thereof. In order to avoid any overheating of the shafts 23 and 25 and of the bearings 30 and 31, a water jacket 32, housed in the upper wall 11 of the furnace, surrounds and cools the fan shaft.
The water jacket 32 is constructed in a manner ensuring efficient and uniform cooling of the fan shaft 23, while maintaining this shaft in a position in which it does not rub against the jacket. To this end, the shaft 23 is journalled on the water jacket so as to be maintained in a position perfectly coaxial with the latter.
In this way, only a small clearance is needed between the water jacket and the shaft to allow this water jacket to quickly and effectively dissipate the heat supplied by the shaft, and at the same time. the distance between the shaft and the sleeve is exactly the same over the entire periphery of this shaft, which is thus cooled uniformly and which cannot be deformed.
The water jacket 32 is in the form of a tubular element carrying a flange 33 at its upper end, so as to come to rest on the external face of the upper wall 11 of the furnace coaxially with the hole 24 while extending longitudinally to the fan shaft 23. The shaft projects downwardly through the cylindrical bore 24 of the cheek, which is hollow so as to form an annular cavity 35 surrounding this shaft 23 of the fan. A cooling fluid such as water is admitted into this cavity through an inlet pipe 36 screwed into the tubular jacket, and this fluid flows all around the shaft 23 to exit through a second pipe 37.
The coolant dissipates heat from the surface of the shaft bore 34, thereby cooling the shaft 23.
In order to keep the shaft 23 in a concentric position with respect to the bore 34 of the water jacket 32, this shaft is pivoted directly on this water jacket. For this purpose, the motor housing 26 is integral with the liner, and it can, as shown, come directly from molding with it. Thus, the bearings 30 and 31 which, in fact, are mounted on the water jacket, are fixed with respect to the bore 34. Since the bearings and the bore remain in a constant relation, the shaft 23 of the fan is held in a position exactly concentric with the bore.
By journalling the shaft 23 of the fan directly on the water jacket 32, only a very small distance is necessary between the shaft and the wall of this bore 34. This distance may be of the order of 0.125 mm, while maintaining the shaft in a position con centric to the bore so that this shaft never comes into contact with the wall of the water jacket. This reduced gap allows the water to effectively cool the fan shaft, since only a small portion of the cooling effect is lost between the shaft and the wall of bore 34.
At the same time, the shaft is prevented from seizing up in the bore. Since this shaft is exactly concentric with the wall of the bore, the spacing between these two members remains (in all practical applications) identical over the entire periphery of the shaft. Consequently, the cooling effect of the water jacket is the same at all points on the periphery of the tree. No part of the shaft is therefore cooled more than another, - even when this shaft is not rotating, and therefore any probability of warping or deformation of the shaft as a result of uneven heating is substantially eliminated.