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" APPAREIL ET PROCEDE POUR LA TREMPE ET La CEMENTATION
DES METAUX "
La présente invention concerne des perfectionnements dans les procédés et appareils pour la trempe des métaux et plus particulièrement pour la cémentation des métaux et notamment de séries ou groupes de pièces relativement petites telles que vis,
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pointes, écrous, boucles, petits outils, et similaires < Il est bien connu que la cémentation produite par le chauffage de métaux dans un bain de sels fondus, mel que de cyanure, peut être employa dans un but de cémentation, et quand il sera fait mention plus loin du terme "cyanure" on devra
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comprendre qu'il s'agit de tout sel de cémentation convenable et que, lorsque tout autre sel convenable est utilise,
les variations et limitations des conditions inhérentes à l'emploi de ce sol ne sont pas altérées par l'esprit de la présente in- vention.
Il est de pratique courante d'utiliser une cuve chauffée par un foyer apprapprié, tel qu'un fourneau à gaz, alimentée avec des cyanures ou autres sels requis et chauffée à la température de liquéfaction. Le ou les articles à cémenter sont ensuite plongés dans les cyanures liquides et y demeurent jusqu'à ce que la température requise soit atteinte. Les articles sont ensuite retirés du bain de cyanure et trempés dans de l'eau, de l'huile ou autre fluide approprié. Le procédé ordinaire de mise en oeuvre de cette pratique consiste à placer les articles à cémenter dans un panier métallique ou un récipient réticulaire ayant une longue poignée.
La poignée permet à l'opérateur de se tenir à quelque distance de la cuve qui est disposée au- dessus du foyer, mais en agissant ainsi, l'opérateur est tenu de soutenir la charge non équilibrée dans une position extrê- mement désavantageuse par suite de la longueur du bras de le- vier de la poignée. Cette charge est manuellement descendue dans le cyanure fondu, et quand la température requise a été atteinte, comme indiqué par le pyromètre électrique communément utilisé, l'opérateur saisit la poignée et avec une certaine dépense de force, soulève le panier hors de la cuve, l'éloigné du foyer et le vide dans une cuve à fluide de trempage.
Il est de pratique courante de coiffer le foyer et la cuve de cyanure,de ventiler la hotte et également de produire une ventilation générale très efficace de la chambre ou de l'espace dans lequel le foyer est disposé mais la cuve de trempage doit nécessairement être espacée du foyer et la charge des pièces chauffées doit être retirée de la hotte, portée dans l'eau et besculée. Des vapeurd de cyanure s'échappent inévi-
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tablement dans l'air et des gouttes de cyanuro tombent sur le parquet de la pièce, de sorte que l'opérateur est atteint par les mauvaises conditions de l'atmosphère avant que le systeme de ventilation puisse effectivement dissiper les vapeurs. En outre, le cyanure répandu sur le parquer le rend glissant et le travail devient des plus difficiles.
Quand il est séché sur le parquet, le cyanure est enlevé avec difficulté et crée une poussière de cyanure qui est dangereuse.
Dans ces conditions, le problème du travail devient un facteur important à la fois parce qu'il n'est pas toujours facile de trouver des hommes suffisamment solides et endurants pour soutenir un tel labeur et qu'il est impérieux de procéder souveht au changement de l'opérateur si l'on veut éviter son empoisonnement par le cyanure, d'où résulte une diminution du rendement du travail, d'autant plus que chaque nouvel homme doit être.entraîné à sa tache. En outre, l'opérateur reçoit quelquefois des brûlures dûes à des gouttes de cyanurea qui sont susceptibles de devenir très graves;
d'autres fois quand la porte de la hotte est ouverte et que l'opérateur retire le panier, il est surpris par les valeurs et en rattrapant sa respiration, maintient le panier en l'air et provoque ainsi un certain refroidissement des pièces traitées, ce qui diminue d'autant l'efficacité de la trempe suivant la cémentation.
Ces difficultés et problèmes, ainsi que d'autres, aussi im- portents, dans l'art de le cémentation su cyanure, sont réso- lus suivant la présente invention.
Parmi les différents objets en vue, la présente invention prévoit les suivants : l) Suppression d'une exposition intempestive des pièces trsitées à l'aire avant la trempe, ce qui permet une pénétre- tion uniforme et régulire:
2) Ventilation directe par la hotte du foye, du cyanure fondu et du réservoir de termpe, grâcd à lquelle l'échap- pement de vapeurs de cyanure dans 1 air respiré par 1 opéra--
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teuil est évit0.
3) Sa.ppression des portes de cyanure et retour à la cuve de toutes les gouttes de cyanure.
4) Economie de temps et de dépenses en permettant à an seul
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opérateur de s'occuper d'ane série de x. tandis que les méthodes connues jusqu'à présent exigeaient aa moins un opéra-
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tear par 'yc?;
5) Récution très sensible du travail requis, de telle sorte que l'opérateur ne se fatigua pas et que son rendement ne diminue pas avec l'avancement de la journée, comme c'est le cas dans les vieilles méthodes de cémentation au cyanure.
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6) Rendemen'G uniforme dans le fonctionnement de tous les igoyers et dans la production de chacun d'eux; 7) sufpre,,3ion des éclaboussures de cyanure ou dTeau sur le parquet; ::::1J.:ppression de' l'eau s'introduisant par éclabolls- sures on autrement dans 18 cave de cyanure et SIl'pp1'"essi. on des brûlures :par le cyanure et par l'eau chaude;
8) Economie sérieuse de l'espace nécessaire;
9) Economie sérieuse de l'installation et particulièrement des récipients ou des paniers de pièces traitées qui, dans les vieilles méthodes de travail manuelles s'arrachent, se gauchissent et se détériorant par les chocs de telle sorte
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qu'ils deviclü1snt hors d' usage dans un. temps relativement court;
tandis que, suivant la présente invention, les paniers ne sont ainsi jamais détériorés et sont utilisés! incompara-
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blement plus longtemps que dans les enciiennes méthodes.
LT6conomie d'usure et de destruction des paniers est si éla-- vée qu'un r-Lnier peut servir fréqaeroment cinquante fois et plus. plus longtemps que suivant les anciannes méthodes ;
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10) aonsorvation de la 1 chaleur perüu6; 11) Chargement da pièces préalablement réchaattféex dans le sel fonda sens ql1' it 5 ait possibilité de refroidissement (les pièces et sans iléchappemont &6 vopel1rs;
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12) Augmentation de la vitesse avec laquelle la température des articles.est élevée, par suite de l'élévation de la tempé- rature du sel fondu;
13) Augmentation de l'accessibilité du sel fondu pour sur- veiller le traitement de chaque pièce traitée;
14) Uniformité dans la trempe de chaque article quand le traitement s'effectue par masse, et suppression des éolabous- sures du fluide de tr/mpevers la source de chaleur;
15) Economie considérable à tous points de vue et tout par- ticulièrement économie de temps du fait que le fonctionnement est uniforme et.jamais interrompu par des fausses manoeuvres comme il arrive fréquemment dans les opérations manuelles.
Avec ces objets et d'autres objets en vue comme indiqué dans la description suivante, en ressortant clairement de cette description, l'invention comprend le procédé et les appareils, combinaisons, dispositions, etc... pour la cémentation et la trempe des métaux/indiqués.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, l'une des formes d'exécution actuellement préférées d'une forme d'exé- cution d'un appareil de cémentation et de trempe conforme à la présente invention.
La Fig. 1 est une vue en élévation de l'appareil, certaines parties étant enlevées et les autres représentées en coupe.
La Fig, 2 est une vue en plan correspondant à la fig. 1, les hottes étant enlevées.
La Fig. 3 un est une vue en bouto
La Fig. 4 est une coupe verticale suivant le plan indiqué par la ligne 4-4 de la fig. 1, dans la direction de la flèche.
La Fig. 5 est une coupe horizontale, partielle suivant le plan indiqué par la ligne 5-5 de la fig. 1, en regardant vers le haut.
La Fig. 6 est une coupe horizontale suivent la plan indiqué par la ligne 6-6 de la fig. 3, en regardant vers le bas.
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La Fig. 7 est une coupe verticale partielle par le bras ou le plateau portant les paniers et lea organes avoisinant le plan indiqué par la ligne 7-7 de la fig. 2, certaines parties étant vues en élévation..
La Fig, 8 est une élévation partielle de l'extrémité arrière desmêmes organes..
La Fig. 9 est une coupe en élévation d'une variante du mécanisme d'entraînement du dit bras ou plaque.
La Fig. 10 est une coupe en élévation montrant une variante du montage de l'ensemble thermique.
La Fig. 11 est une vue similaire à la fig. 3 de la même cons- truction légèrement modifiée pour employer un panier unique au lieu de plusieurs.
La Fig. 12 est une élévation de profil partielle des organes représentés à la fig. Il, certaines parties étant enlevées ou vues en coupe.
La Figé 13 est une coupe en plan suivant le plan indiqué par la ligne 13-13 de la Fig. 12, en regardant vers le bas.
Les Figs. 14 à 21 sont alternativement des vues en plan et en bout de quatre variantes de l'appereil à chicanes ou de la
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grille de ségrégation. Cf/2- En référence ea dessin, 1 indique an zà$À de toute forme convenable adapté poar l'emploi de toat combustible convenable, soit solide, liquide ou gazuex. Les brûoeur à gaz sont courants et préfériés pour différnetes raisons d'utilité et d'économie, mais naturellement. toute autre source de chaleur peut être utilisé pour la four 1.
Un brùoeur à gaz 8 alimenté xxxxx au gaz par un tuyau 9 est représenté à la fig. l.Le four 1 conisste essentiellement dans une chemise montée sur des pieds ou supports 2 et couverte par une plaque 3, la plaque reposant sur des parties correspondantes d'une cornière ou sutre cadre et ayant un rebord pandant extérieur 5. Montée sur la plaque 3, est une table 4. Des boulons de fixation, solidarisant la plaque avec les parties inférieures de la
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chemise 1. La table 4 comporte un rebord 7 dirigé vers le haut, de préférence de forme en principe rectangulaire. La plaque 3 est munie d'une ouverture centrale et la plaque 4 comporte un rebord annulaire 10 s'ajustant dans l'ouverture 5 centrale de la plaque 3, la table 4 étant ouverte centralement à l'intérieur et bordée par le rebord 10.
Une cuve ou poit de foyer 11 s'étend au travers de l'ouverture centrale de la table
4 et est supportée par la tablr par une patte annulaire 12 s'étendant latéralement, La cuve 11 contient régulièrement le 10 cyanure ou autre sel. En cyanurant, ou cimentant de façon si- milaire, il est de pratique courante de déterminer avec pré- cision l'arrivée à la température requise en employant un pyromètre approprié dont l'ensemble thermique 13 est disposé avec sa résistance sensible à la chaleur dans la cuve 11 et 15 comporte un circuit de construction ordinaire et bien connue.
Pour la facilité de'la compréhension, il peut être consi- déré que le côté de l'appareil représenté à la figo 1 est l'avant de l'appareil. La table 4 du côté droit s'éloigne du four 1 et comporte des parties pendantes 15, bien visibles aux 20 figs. 7 et 8, qui sont perforés et comportent des paliers pour un exe 16. L'axe 16 se détache de la face arrière de l'appareil et reçoit là un contrepoids réglable 17 sur un bras de levier. La partie dirigée vers l'avant de l'axe 16 se détache de la table 4 et un porte une roug d'engrenage droite 25 18 engrenant avec un pignon 19 fixé sur un arbre 20. L'arbre 20 est tourillonné dans un rebord d'un support 21 de préférence faisant partie de la table 4.
Un cerater apprropiré 22 recouvre l'engrenage 18-19 et une poignée de manoeuvre 23, ou autre moyen de manoeuvre, est fixée à l'arbre 20 pour 30 permettre la rotation ou l'oscilletion de l'axe 16.
Fixé à l'exe 16 et s'étendant eu travers d'une partie de la table 4 en couvrant la cuve Il? pendant le chauffage, est un bres ou plateau de manivelle 24. Le bras de manivelle est un bres ou la forme d'une plaque rectangulaire mais peut
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367007 naturellement êtée forme par un cadre OU plusieurs barreaux es- pacés convenablement reliés, comme indiqué ci-après. La plaque qui complète le bres de manivàlle 24 comporte des oreilles pen- dantes 25 entourant l'arbre 16 et fixées sur lui par des gou-
5 pilles 26. Ainsi, quand l'arbre 20 est tourné, la plateau 24 oscille autour et avec l'axe 16.
Le plateau 24 est de préférence pourvu de rebords marginaux longitudinaux 27 se terminant aux extrémités de la plaque. Comme clairement visible aux figs. l,
2 et 6, la plaque 24 porte, à son extrémité libre, le récipient 10 des pièces traitées à immerger dans la masse fondue de la cuve
11. Un tel récipient peut présenter toute forme quelconque, adaptée de façon à permettre aux pièces traitées contenues d'être soumises à l'action du sel fondu quand le récipient est immergé dans le bain et que les pièces sont placées dans le récipient.
15 Le récipient, comme visible dans la variante représentée à la fig. 12, peut être d.e la forme d'un panier unique, comme indiqué ci-après tel par exemple, que les articles à traiter.soient de dimension suffisante pour ne pas s'opposer à l'introduction du sel fondu à l'intérieur de la masse des pièces traitées dans 20 le récipient, quand ce dernier est immergé dans le sel.
Cepen- dent, pour de plus petits articles à traiter, tels que des vis de plus petites dimensions ou similaires où des masses oompac tes de pièces travaillées peuvent quelquefois s'opposer à une trop rapide introduction du sel fondu dans la masse, et, en 25 conséquence, amené les parties externes de la masse de pièces traitées à avoir leur température élevée plus rapidement que les parties internes, des moyens sont prévus pour empêcher l'op- position à la pénétration rapide de la masse de pièces traitées. et de préférence le récipient est complété par une série de 30 paniers auxilieires 29, compreant chacun un réceptelce réti- culaire construit et adapté pour résister à l'action à laquelle il est soumis.
Les paroisverticales et le fond de chaque panier
29 sont, de préférence, perforés et le plaque 24 comporte une série d'ouvertures 28. une pour chaque panier 29, disposées et
35 adaptées pour recevoir les paniers soit par leur partie
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367007 supérieure, soit par leur partie inférieure. Chaque panier 29 est, bordé à son extrémité supérieure pour surplomber le bras ou pla- que 24 et est fixé de façon amovible à la plaque par des boutons convenables 50, maintenus par des boulons 31. Bien que quatre
5 paniers 29, aient été représentés, il doit être compris qu'un nombre de ces paniers aussi grand qu'on le voudra peuvent être employés et rapidement mis en place dans la cuve 11, suivant la quantité de petits articles traités, le diamètre des paniers di- minuant en même temps que leur nombre augmente.
Pour de plus 10 grands articles traités, le nombre des panders diminuera et les diamètres augmenteront proportionnellement jusqu'à l'usage d'un panier unique, comme représenté à la fige 12 et indiqué ci-après.
Un réservoir de tempe 32 est disposé d'un côgé du feyer 1, et de préférence espacé d'une distance appréciable au-dessous 15 du niveau de la plaque 24 lorsque cette dernière est dans la position avec les paniers 29 dans la cuve 11. L'espacement doit être suffisant, autant que possible, pour empêcher les éclabous- sures du fluide de trampe du réservoir 32 dans la cuve 11. Le liquide de trempe sere crdinairement de l'eau, mais peut, na- 20 turellement, être de l'huile ou tout sutre fluide de trampe conve- nable, Disposé à l'intérieur du réservoir 32 est un baquet ré- ticulaire 33 qui forme ded préférence une courbe continue de facon à être arqué suivant sa section longitudinale, comme indiqué à la fig. 1, grâce à quoi un déchargement efficace est assuré.
Le 25 baquet 33 peut être construit de toute facon convenable, mais consiste de préférence dans une chemise on tôle métallique perforée maintenue par une série d'attaches 34, chacune se détachant d'une axe 35 sur lequel elle est fixée. Les ettaches 34 peuvent être fixées par des goupilles 36, ou de toute autre 30 facon convenable à l'axe 35. pour assurer le mouvement du baquet 33 par suite de l'osicllation de l'axe 35, Un contrepoide réglble 37 est prévu sur l'exe 35 et une manivelle de commande 38, ou autre moyen de manoeuvre approprié, est également
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10 367007 fixée à l'axe 35.
L'axe35 est disposé à proximité de l'extrémi- té du 'baquet 33 la plus éloignée du fovyer 1. et l'extrémité libre du baquet 33 est adaptée pour reposer sur des supports ap- propriés 59 s'étendent vers l'intérieur des parois verticales du
5 réservoir 32, quand la/bwquet 33 est en position pour recevoir les pièces traitées, Bien que toutes les parties convenables du baquet 33 puissent reposer sur les supports 39, il est préféra- ble de prévoir des supports latéraux 39t sur les côtés du baquet
33 pour enjamber les supports'39 et constituer ainsi support 10 pour le baquet.
Des attaches appropriées 40 sont fixées sur les côtés du baquet 33 et se relèvent pour porter une barre latérale
41 disposée pour être heurtées lors du mouvement du bras de manivelle 24 de façon à l'arrêter, pendant la décharge des pa- niers, lorsque les organes atteignent la position de décharge 15 représentée en traits pointillés à la fig. 1.
A la droite du réservoir 32 est disposé un cadre approprié
42 supportant une trémie 43. Une barre transversale 44 est de préférence portée par la trémie 43 pour interrompre le mouvement du baquet 33 si le baquet est déplacé jusque l'extrémité de son 10 mouvement vers l'extérieur Un réceptacls approprié, tel qu'une sorte de cuvette en métal perforé 45 est de préférence placée à la main pour recevoir la décharge de la trémie 43, et il doit être compris, naturellement, que les pièces traitées reçues par la cuvette 45 seoront enlvées à la main, de préférence en enle- 25 vent la cuvette et en en replaçant une autre aussitôt qu'une autre est remplie.
Evidemment, un convoyeur sans fin ou autre moyen de convoyage convenable peut être employée pour transporter les pieces déchargées depuis la trémie 43 à un sutre lieu pour un autre traitement. hemise four est une hotte 30 Disposé au-dessus de la chdmise 1 du four est une hotte 46 convergeant vers une cheminée 47, la hotte 46 élançons. truite pour s'ajuster sur la surface externe du rabord 7 7 de faqon à empêcher les fuites de vapeurs.
Le rebord 7, qui est particulièrement bien visible à la fig. 2, est continu sauf
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une interruption pour la plaque 24 et la hotte 46 est continue de la même façon sauf une sorte de porte pour permettre l'oscil- lation de la plaque 24 et de ses organes de liaison, S'ajustant sur la partie supérieure de et fermant le réservoir 32 est une 5 hotte 48 convergeant à sa partie supérieure vers une cheminée
49 ou autre. La hotte 48 comprend également une cloison de ferme- ture 50 entre le réservoir 32 et la chemise du four 1 et la hotte 48 comporte une sorte de porte similaire à celle formée dans la hotte 46 pour permettre l'oscillation de la plaque 24 10 et de ses organes de liaison comme indiqué en traits pointillés à la fig. 1.
Une hotte intermédiaire 51 entoure les dites portes et ferme l'espace entre elles de façon à former une boite étan- che pour toute la surface au-dessus et entre le four et la cuve on le réservoir de trempe. La face de gauche de la hotte 48 15 est également fermée par une cloison appropriée, mais une partie de la cloison est formée suivant une porte oscillante libre verticalement 52 adaptée pour osciller vers l'extérieur pour permettre au baquet 33 de se déplacer en position de déchargement comme indiqué en traits mixtes à la fig. 1. Naturellement, la 20 prote 52 demeurers normalement au repos en position verticale fermant la hotte et empêchant l'échappement de vapeurs autre- ment que par les cheminées 47 et 49, A l'ordinaire,
le baquet 33 n'oscillers pas vers la position de déchargement indiquée en traits mixtes à la fig. 1, puisque le chargement de pièces 25 traitée dans le fond du baquet, glissers vers l'axe du mouvement lorsque le baquet sera élevé, et se déchargera depuis le bord renversé du baquet le plus près de la ligne de pivotement dans la trémie 43.
les pièces traiter peuvent Il doit être compris que les pièces à traiter peuvent 30 être amenées aux paniers 29, quand ces derniers sont à l'intérieur de la cuve 11, par un dispositif en forme de caisson de décharge à fermeture automatique pour permettre le passage de décharg traitées sans permettre 1 échappement de vapeurs
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12 367007 et de façon que les pièces puissent être réchauffées préalable- ment à l'intérieur de ce caisson par la chaleur dégagée par le four 1. De la même facon il est parfaitement faisable de ren- ' dre les opérations ontièrement automatiques en prévoyant des
5 moteurs électriques pour actionner les arbres 16 et 35 sucoes- @ sivement suivant une @ des temps
convenable et en les soumet- tant à Inaction du contrôle automatique de dispositifs commuta- teurs électriques régis par la condition du circuit du pyromètre ou de l'appareil actionné par lui.
10 Il est préférable d'employer des moyens pour alimenter les pièces à traiter aux paniers 29 sans donner une chance à l'éva- cuation des vapeurs, mais une alimentation peut être effectuée aux paniers avec un risque minimum d'imprégnation de l'air en prévoyant une porte 53 dans la hotte 46, qui peut être pert 15 tiellement ouverte et le creuset allongé utilisé communément mis en position pour débiter une charge de pièces à traiter aux paniers 29, à quel moment le creuset est retiré et la porte
53 fermée. La porte 53, naturellement sera maintenue fermée à tous les autres moments pendant le fonctionnement lorsque le
20 caisson étanche est utilisé aomme indiqué ci-dessus. La porte
53 est de préférence pourvue d'une plaque pyrex 54 ou autre résistance de chauffage appropriée.
Une porte 55 est également de préférence prévue pour la porte 48 et la paroi transparente
56 similaire à la paroi 54 est disposée dans la porte 55. Les
25 parois 54 et 55 permettent à ]-'opérateur d'observer les condi- tions à l'intérieur des hottes respectives et les portes 54 et
55 sont employées principalement ou entièrement pour accéder à l'intérieur des bottes quand l'appareil nT est pas en fonc- tionnement et quele four 1 n'est pas chauffé.
Les protes 55 30 comportent des verrous convenables 57 pour les maintenir normalvement farmés, mais, naturellement, chaque peut être ouverte pour permettre éventuellement l'ecès de l'intérieur des hottes
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Dans la mise en oeuvre du procédé par l'appareil perfection- né indiqué ci-dessus, une quantité de cyanure ou autre sel, est fournie sous la forme solidifiée dans la cuve 11, et le fourneau
1 mis en route, comme par l'allumage du ou des brûlures à gaz, 5 ou autre combustible. Les paniers seront maintenus dans une posi- tion partiellement élevée tandis que le cyanure sera chauffé et aussitôt que le cyanure est devenu à l'état fondu, les paniers peuvent être abaissés dans le bain de la cuve 11 et une alimenta- tion des pièces traitées sera ensuite effectuée dans les pa- 10 niers.
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Le cyahure fondra à environ 42500, tandis que le point de fusion des autres sels varie entre 315 et 535 C environ. Quand le cyanure a atteint la température requise, allant de 760 à
870 C, suivant les pi¯ces trsitées, cds piecds ont à enlever.
15 Les pièces sont laissées dans le bain jusque ce que la lecture au pyromètre indiquer que la température requise est atteinte; alors, l'opérateur tourne l'axe 10, en actionnant les poignées ou leviers 23, et ainsi élève les paniers 29 en basculant le plateau ou bras de manivelle 24 vers le haut. Quand les paniers
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.¯¯,¯ a.. '1 i r.,; rlP (JAns la cuve
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367007 cuve 11. Il est préférable d'abaisser les paniers dans la--cuve
11 avant qu'une nouvelle charge de pièces soit amenée aux paniers.
L'introduction de la charge de nouvelles pièces est accomplie soit par un caisson de chargement comme ci-dessus, soit par l'usa-
5 ge d'un long creuset passant par l'ouverture en forme de porte fermée par la porte 53 L'introduction de la nouvelle charge de pièces réduit la température du liquide dans la cuve 11, et l'opérateur doit, par suite, attendre jusqu'à ce que le pyromètre ait à nouveau atteint le haut degré de température requis par 10 le contenu de la cuve 11 avant de soulever à nouveau les paniers
29 hors de la cuve.
Tandis-qu'il attend ainsi l'élévation de la température, l'opérateur tournera la manivelle 38 pour faire osciller l'et- bre 35 depuis la position représentée en traits pleins à le 15 fig. 1 dans la position de déchargement représentée à droite de la fig. 1 en traits mixtes. Comme le baquet 33 est élevé à la suite de cette,oscillation de l'arbre 35, la porte 52 sera basculée vers l'extérieur par le contact des organes du baquet
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33, et le âéchargement se produira comme indiqué ci-dessus,' 20 l'opérateur renversant alors le mouvement de l'arbre 35 et ra- menant le baquet 33 dans sa position à l'intérieur de la cuve
32. La porte 52 auivre la baquet par gravité en position fermée.
Les organes sont alors prêts pour une répétition du cycle de fonctionnement. Il sera observé qu'aucune chance n'est pos-
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S5 sible que les vapeurs s'échappent dans l'atmosphère environnan- te à aucun des instants où elles seraient susceptibles de' le faire. Il sera aussi observé qu'une grande facilité est donnée au retour du cyanure et qu'aucune perte ne résultera de chutes de cyanure des panic -. ou des pièces traitées. De même, la 30 chute des pièces traitées dans le bain de trempe ou de cé- mentation ne peutpâs se produire et par suite on ne court pas .
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le risque d'introduire de lthumidit6. dans le bain de cyanure.
Le bain de trempe o u de cémentation est amené k un point suffirent au-lessons au niveau de oup6rîenre
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ouverte de la cuve de cyanure pour se garder autant que possible contre les éclaboussures d'eau dans cette dernière, et toute l'eau qui pourrait s'écouler sur le plateau 24 ou sur les organes portés par ce dernier sécoulerait dans la cuve 32 ou serait 5 évaporée dans le cours du mouvement ascendant des paniers 29, du- rant le mouvement de retour du plateau 24.
Comme mieux représenté à la fig. 4, la hotte intermédiaire
51 est de préférence d'une largeur juste suffisante pour permet- tre les mouvements nécessaires au plateau ou bras 24, ce qui a 10 pour effet d'empêcher dans/uen large mesure l'accès d'humidité de la cuve dans ou vers la hotte 46, et comme autre précaution con- tre un tel accès d'humidité, les cloisons de la hotte intermé- diaire 51 s'étendent de préférence à l'intérieur de la hotte 48 dans une construction en forme de tunnel ayant des parois laté- 16 reles 51' et un couvercle 51" s'étendant aussi loin dans la hotte
48 qu'il est permis en ménageant l'oscillation requise par le baquet 33, la longueur de la projection du dit tunnel et bien représentée en traits mixtes à la fige 1.
Il doit être compris que l'ensemble ou couple thermique 13 20 du pyromètre (dans la forme représentée aux figs. 1 et 2) est manuellement mis en place ou retiré comme requis et est, naturellement. toujours enlevé juste avant une opération de déchargement des paniers 29. La hotte 46 comporte une ouverture
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appropriée 13' pour permettre l'enlevement et l'introduction 25 de l'ensemble thermique 13 et l'ouverture 13' est relativement suffisamment petite pour ne pas varier de façon appréciable la
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condition dtétanchéité de la hotte 0pendants quand une con dition d'étanohéité plus parfaite est cicoir6e. la construction comme représenté à la fig.
10 peut être employés, dans la- 30 quelle la paroi de la hotte 46 est vue en coupe verticale et
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est pourvue d'une douille partiellement sphGriue 461 permet- tant le montage d'une bille 46" au travers de laquelle le tant le couple thermique 13 'sétend. Le couple thermique 13 est de préférence fixé de facon parmanente à la bille 46" quand
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367007 cette dernière est utilisée et une poignée de manoeuvre est de préférence attache au couple thermique 13 CE) dernier est monté comme représenté à la fig.
10, de façon que l'opéra- teur puisse basculer le couple thermique dans et hors de la posi-
5 tion de travail dans la cuve 11 en effectuant un mouvement de rotation angulaire de la bille 46". Le plateau ou bras 24 en plus d'avoir des ouvertures pour les paniers 29 comporte de préférence des ouvertures 64, etces planes dans le plateau apparaissant au-dessus de la cave 11 quand les .paniers sont dans la cuve, les 10 dites ouvertures 64 permettant l'échappement des vapeurs en excès. Le couple thermique 13 est mis en place dans la cuve 11 au travers d'une des ouvertures 64 et est. naturellement, néces- sairement enlevé avant le commencement du mouvement de décharge- ment par le bras 24.
15 Il est naturellemont, bien évident qu'une chaleur excessive du liquide du bain est indésirable. 'Pour assurer une basse tem- pérature du liquide du bain dans la cuve 55* une circulation continue est produite pour introdeduire du liquide frais au tra- vers d'un tuyau d'alimentation 61 et pour évacuer le liquide 20 chaud par un tuyou 62.
Une valve 63 est de préférence employée dans le tuyau d'évacuation pour contrôler l'écoulement relatif et proportionnel à l'alimentation au travers du tuyau 61, Quende l'eau est employée comme fluide de trempa, le tuyau 61 se rendra à la conduite d'adduction d'eau et le tuyau 62 à l'égout, mais 25 si de l'huile ou un entre liquide de valeur est utilisé, les tuyaux 61 et 62 peuvent être des organes d'un système de cir- culation comprenant des moyens de refroidissement appropriés, système non représenté.
La construction décrite plus loin se rapporte un appareil 30 efficace pour la réalisation d'une bonne cémentation de petits articles, dans de bonnes conditions d'hygiène, mais le fonc- tionnement peut être perfectionné en rendement et en économie par l'emploi de la chaleur dégagée pour le réchauffage des pièces avant l'introduction dans les paniers et en prenant des
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367007 mesures contre la possibilité des éclaboussures tout en assurent une ségrégation complète et la chute de toutes les pièces du panier dans le bain de trempe. La séparation du travail de .telle sorte que chaque article descende séparément assure que
5 tous les articles reçoivent une trempe en principe uniforme, et par suite, affectent une dureté uniforme par rapport à eux- mêmes et par rapport aux autres.
On comprendra facilement que si un groupe ou masse dartioles mélangés étaient déchargés dans un récipient, dans le bain de trenpe, les articles du centre de 10 la masse ne seraient pas trempés autant ni aussi rapidement que les articles des parties extérieures et il devient, par suite, désirable de prévoir, d'assurer la ségrégation des pièces avant que et au moment où elles tombent dans le bain. Ce résultat est obtenu par l'appareil simple et efficace décrit plus loin.
15 Au lieu d'employer un creuset à long manche pour charger manuellement les paniers 29 par l'ouverture fermée par la porte
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volet ferme le by-pass 66, et s'étend de l'acre côté quand le volet 67 est en position horizontale pour fommer le conduit 65?
Ainsi, des moyens sont prévus pour décharger les produitsde combustion chauds directement vers la partie supérieure quand on
5 le désire et latéralement à d'autres moments. Le by-pass 66 peut être relié avec une cheminée appropriée.
Immédiatement au- dessus de l'extraite supérieure du conduit 65, un récipient ou bac 71 est dispose, l'arrière de ce bac ou la face en regard de- la hotte 46 s'étendant vers le haut de préférence sous la forme 10 d'une plaque on principe plane 72 de façon à s'adapter de façon continue sur la cloison de la hotte. La hotte comporte une ou- verture correspondant comme disposition et comme dimensions à la plaque 72 et un cadre en cornières 73 est de préférence disposé autour de la dite ouverture, fixé à la cloison de la hotte de 15- façon que la plaque 72 puisse s'ajuster librement mais exactement dans le cadre. La plaque 72 est fixée à un axe 74 qui est pivoté en 75 sur le cadre 73, de façon que la plaque 72 puisse être bas- culée verticalement autour de 74 comme axe horizontal.
Une poi- gnée ou levier de manoeuvre 76 est de préférence fixé à l'axe 74 20 et un contrepoids réglable 77 est également relié à l'axe 74 pour faciliter l'oscillation de la plaque 72 et des organes portés par elle depuis la position représentée en traits pleins la fig. 1 à celle représentée en traits pointillés à la même figure et inversement. Le bac 71 se termine' en dessous du pivot 74, mais 25 les parois latérales du bac de largeur réduite comportent de préférence le long des bords verticaux de la plaque. 72, des rebords extérieur: 78 pour former chute.
Particulièrement en référence aux figs.3 et 6, des rebords additionnels externes 79 et 80 divisent la chute en chemins pour chacun des paniers 29 30 et certains de ces chemins se terminent dans des ouvertures SIL dans la plaque 72, lesquelles ouvertures communiquent avec les conduits de déchargement 82, disposés pour communiquer avec les deux paniers les plus extérieurs 129 tandis que les chemina latéraux sont disposés pour se décharger dans les paniers
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367007 internes 29 t grbu8 à quoi un chargement de jièces dans le bac 71, quand le bac est basculé dans la position en traits pointillés
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de la fige 1, sera diviqé, aussi bien que possible, en quatre parties égales. et chacune de ces parties sera d6charg6eans cha- 5 cun des quatre paniers 29.
Quand plus de quatre paniers sont employés, la chute sera divisée suivant un nombre, correspondant de chemins et qnand le nombre de paniers est réduit, le nombre des chemins sera réduit de façon à assurer le chargement de chaque panier à chaque opération de chute. Pendant le fonctionnement, 10 un chargement de pièces est effectué dans le bac 71 et tandis que la précédente charge est chauffée dans les paniers 29 et que la charge précédente est déchargée du baquet 33 dans la trémie 43, le chargement dans le bvac 71 sers soumis à une action de réchauf- fage du conduit d'évacuation 65, et après la décharge suivante 15 des pièces des paniers 29 dans la cuve 33 et le retour des dits paniers à la cuve 11,
l'pérature jugere s'il est nécessaire d'actionner le 78 pour déliverer une charge aux/apniers 29 de pièces
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préalablement /ÔIÔÔÔOÔt'ÎaÔ" en maintenant les pièces constanctes sous l'influence de la chan 20 leur du foru, ce qui évite toute perte de chaleur ou tuot refroi-
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dissemer.t des pièces lors de leur arrivée aux paniers 290 Aussi vite que le déchargement du bac 71 s'effectue dans els paniers 29, le bac est ramané dans sa position bverticale et une nouvelle charge de pièces est :fournie au bac, et le cycle de fonctionne- 25 ment est prêt à se répéter.
Une oreille 71 disposée convenable-'
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ment est de préférence disposés IVextérieur du bac 71 pour servir de butée comme clairement représenté en traits Pointillés
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à 1a îign 1, quand la chute a atteint la position de décharge- ment. l'oreille '1 venant au contact, dans cette position, 30 avec le cadre 73 et empêchant un autre basculement du bac.
Alors qu'il est facilement réalisable, comme indiqué ci- d essUS, de décharger les pieces l des paniers 9 directemaat à dessus, de l'intérieur du baquet 33 dans le bain de temps, il est désirable d'assurer un euniformité de traitement de chaque pièce
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-20- 367007 individuellement, et, à cette fin, une grille ou chicane est disposée au travers de la face supérieure du baquet 33 de telle façon à restreindre ou empêcher à la fois la tendance aux éclaboussures du fluide de trempe et à causer la séparation des or- 5 ticles pour assurer nne chute indépendante dans le bain. La chicane est montée de facon amovible pour faciliter le déchargement des pièces pendant le fonctionnement et permettre son enlèvement pour les nettoyages ou les visites.
Comme représenté à la fig.l, et dans des variantes aux figs. 14 à 21 incluses, la chicane 10 consiste essentiellement dans des plaques coulissantes 83 reliées par des ailettes transversales 84. Dans la construction préférée, les plaques 84 sont inclinées dans une direction verticale par rapport à la direction du four 1, de façon que, la tendance aux éclaboussures soit supprimée par suite du contact du liquide 15 contre les faces des plaques 84. Les plaques 84 sont de préférence inclinées à un angle tel et espacées l'une de l'outre de telle sorte que le bord supérieur de chaque plaque recouvre le plan vertical du bord inférieur de la plaque 84 voisine, de façon à former un couvercle complet au-dessus de la chicane,comme repré- 20 senté à la fig. 1, et en même temps en fermant des ouvertures de passage facile pour les articles se rendant dans la cuve.
Ainsi, quand les pièdes sont déchargées de spanirer 29 et que des masses de ces pièces rencontrent la chicane, chaque article sera détaché de la masse et descendra entre les plaques 84;pour 25 entrer dans le bain séparément. Chacune des plaques latérales 83 de la chicane est pourvue d'une rainure Une extrémité disposée et adsptée de facon à recevoir des azes 86 se projetant de points voisisns du cardre du baquet 33, Des supports 87 s'étendant latérelement à l'extérieur des plasque latérales 83 adja- 30 centes aux extrémités libres de la chicane et sont disposée pour soutenir les borres latérales supéreires du baquet 33, de facon que la chicane pussa être maintenune on position how de facon que raizontale pendant la fonctionnement, tandis que la cuve 33 est
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dans le réservoir 32.
Les rainures 85 sont à un angle tel qu'el- les ne reçoivent pas les axes 86 quand les organes sont basculés dans la position de décharge représentée en traits mixtes à la fig. 1, et la barre 41 sert à empêcher une oscillation excessive
5 du mouvement douverture de la chicane., D'un autre coté, oepen- dent, quand les organes sont dans la position pour laquelle le baquet 33 est dans le réservoir 32, l'opérateur peut rapidement ouvrir la porte 55 et soulever la chicane 84 de façon à permettre un léger mouvement du bout pour dégager les axes 86 des rainures 10 85.
Ainsi, la chicane qui accumule rapidement les recouvrements et les incitations peut être facilement et rapidement démontée et remise en place, de sorte que les visites, nettoyages et ré- parations de la chicane sont très faciles.
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la dite chicane est susceptible d$ur.rand nombre de mode- 15 fioations suivant les différents degrés de rendement et les dif- férentes pièces traitées. A cet effet, dans les figs. 14 et 15 est représenté une forme d'exécution légèrement modifiée de
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ilappareil à chicane, dans laquelle les plaques latérales 80 sont reliées par les plaques de chicane latérales 84'.
Des pla- 20 ques supplémentsaires en forme de nageoires 88 s'étendant le long du bord supérieur de chaque plaque 84' et sont disposées de façon à tendre à séparer les chargements tout en présentant une résistance supplémentaire aux élaboussaures du liqueide de trmpe.
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L'utilisation de la forme d'exécution représentée aux figo. 14 25 et 15 est sensiblement le même que celle décrite à l'exception qu'une séparation ou ségrégation additionnelle des articles est
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' boussures même dans une direction inverse de la direction de la source chaleur, an-be 30 ans les figs 16 et 1 est représentée une autre variante d.e la chicane dans laquelle Les plaques .atCrales 83" sont reliées par de: plaques de chicane 88 mais, dans ce eas, les plaques latérales sont disposées dans une position en
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principe verticale, pour recevoir les pièces déchargées des paniers.
Des plaques supplémenteires/89 en forme de nageoires sont disposées le long du bord supérieur de chaque plaque 84" pour aider à la séparation et à la ségrégation des pièces et pour s'opposer aux
5 éclaboussures. Naturellement, la forme d'exécution a le même rôle que celle représentée aux figs. 14 et 15, à l'exception que les résultats ne seront pas si efficaces en ce qui concerne les écla- boussures, puisqu'un passage est ménagé entre les plaques de chi- cane malgré les chicanes en nageoire 89,, Néanmoins, par suite 10 de la séparation des pièces, les éclaboussures seront en principe complètement évitées.
Dans les figs. 18 et 10, une autre forme d'exécution de chicane est représentée dans laquelle les plaques latérales 83a sont employées, reliées par les plaques de chicane, latérales 84a 15 et les dites plaques de chicane latérales sont de nouveau re- liées par des plaques supplémentaires longitudinales 90 parallèles aux plaques 83a. Les plaques 84a et 90 sont arrangées de façon à âtre disposées verticalement quand elles'sont en position de fonctionnement et sont proportionnellement moins efficaces en ce 20 qui concenrne les éclaboussures que les formes d'exécution précé- dentes, mais, dans certains cas, peuvent être largement suffise tes.
Dans les figs. 20 et 21 est représentée la chicane la moins efficace dans lequel les plaques latérales 83b sont réunies par 25 des plaques transversales 84b, chacune étant arrangée pour re- poser dans un plan en principe vertical pendant le fonctionne- ment. Bien que les plaques 84b s'opposent aux éclaboussées, l'efficacité sers besucoup moindre que dans les exemple précé- dents et cette dernière forme d'exécution ne pourra être employée
30 avec succès que dans certaines condition où les éclaboussures dues su basculement des charges peuvet être évitées par des chicanes verticales et planes.
Il doit être compris que le présent appareil est bien
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Ci) ...
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adapté pour le traitement de pièces de différentes dimensions et tout particulièrement pour la cémentation de petits articles, qui peuvent être groupés pour être soumis à un traitement unique.
De même, appareil peut être l'objet de nombreuses variantes 5 tant dans les proportions que dans la formé,
Les engrenages 18 et 19 représentés comme des engrenages droits peuvent être remplacés par toute autre transmission don- nant le même résultat, et il est à noter que le rapport de
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transmission est de préfu'rence tel que la force donnée permette 10 une manoeuvre facile du plateau ou bras 24 A cet effet égale-
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ment, une vis sans fin peut être prc,vtie sur l'axe 20, adaptée pour engrener avec une roue hélicoidale montée sur l'axe 16, grâce à quoi une force considérable sera engendrée, et en même temps, le bras ou plateau 24 peut être maintenu dans toute posi-
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15 tionàonn6e sans que la présS:
I9.ce de 17op(-,ratour soit nécessaire, l'engrenage par vis sans fin agissant comme un verrou pour rete- nir les organes lorsqu'ils ne sont pas commandés soit manuelle- ment soit au moteur. Une forme d'engrenage par vis sans fin est représentée à le fig. 9, dans laquelle l'exe 16 est représenté
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a comme comportant izn engrenage conique 18? engrenant avec une roue conique 19' fixée à un axe 58 tourillonné dans la chemise
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00' La roue h0licoidale 59 est fixée à l'arbre 58 et engrène avec la vis sans fin 60 portée par l'exe 20' correspondant à
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l'axe 20 et couporte une poignée de manoeuvre. levier, manivelle 25 ou autre moyen de commande approprié, non représenté.
Il est à observer qlle non seulement les pieces tra i tées sont l'objet d'un réchauffage préalable et sans perte de chaleur et sans être, à aucun moment, pendant la suite des opérations
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de cémentation et de trempe, hors de l'iniluence de certain et 30 ambiante du four. ce carectèr6 constitue un aven certain et permet un rendement maximum en produisant une tmnp6 efficace.
Dans les figs" Il. 1N et 13 est reprÓsent0e une forme d'ex\5cution légèrement modifiée comprenant l'emploi d'un seul roeptse le ou panier pour contenir 16S pièces tr
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qu'elles sont soumises à l'action du sel fonda.-La forme d'exécu- tion étant autrement identique à celle ci-dessus décrite. la même description est applicable et les mêmes chiffresde réfé-
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rence ont été inàiqo6s suz.z les figures, à l'exception d'un panier'
29s d'une dimension telle qu'il reçoit la charge complète des
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pièces à traiter;
comme conséquence, la plaque 'T de réchauffage
71 su lieu d'être divisée en un certain nombre de chutes comporte des rebords de guidage 79' disposés pour concentrer la charge et la débiter dans le panier unique 29a quand le bac 71 est ren- 10 versé, comme indiqué en traits poisntillés à la fig. 12,
Dans la mise en oeuvre de l'invention, il doit être compris
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que bien qu'on ait surtout pensé au traitmment de petits arti- cles, ce te]:-me doit âtre compris dans un sens relativement gé- néral et quel que soit le nombre d'articles, les traitements 15 auxquels ils sont soumis (bien que le premeier but de l'inveteur
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soit la cémentation), l'invention s'appliqlle dans tous les cas.
I1 est important d'observer que le bain de timpes est main- tenu par le système de circulstion décirt ci-dessus à une tem-
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pérat1ore en principe basse et uniforme et que les pièces trai 30 tées sont retirées du bain par la manousuvre du bequet 33 sens
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produire un trouble appn3ciable.
Il est à noter également quel dans la Prstictue de 1' i?wention, tandis que les pièces sont traitées en une seille L13SSe, le r6sdl'ta't est égal à celui au traitement individuel d-e chaque article, puisque chaque artiule séparé est trempé de facon distionte après avoir an une égale faculté d'être chauffé exactement à la même température et cémenté dans le même sel, grâce à quoi, tandis que le procédé consiste à traiter le^ produits en masse, le résultat est le
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A que Si lea articl 8 étaient traités un à un; On peut* cet effet, s: 16S e..tici..i(]lJ[?ll?lll,llll"ilelllli, et -.1., particulieremont ceux d.6crits ai-dassas q.i semblent actuellement les plus avantageux.
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Quand un certain nombre de paniers sont employés, la masse de pièces traitées, dans tous les ces, est maintenue relative- ment peu serrée, avec une section n'offrant pratiquement aucune résistance au sel fondu d'accéder librement dans la masse, de 5 telle sorte que le traitement de chaque article soit parfaite- ment effectué.
Il est naturellement bien connu qu'un liquide chauffé dans un récipient chauffé de l'extérieur, est plus chaud près des parois qu'au centre. Il s'ensuit qu'avec la construction à 10 paniers multiples, les surfaces centrales seront inoccupées et les surfaces externes offrant le plus haute température sont celles dans lesquelles les pièces traitées sont placées pour recevoir l'action des sels fondus.
REVENDICATIONS
15 1.- Procédé de cémentation des métaux consistant à chauffer les pièces traitées à la haute température requise dans un bain de gel fondu, à sortir les pièces du bain et à permettre le li- quide de cémentation entraîna de retourner à la cuve en mainte- nant les pièces en position sons l'action de la source de cha-
20 leur pour ne pas altérer leur haute température, et à tremper les pièces en principe à cette température.
2.- Procédé de cémentation des métaux comprenant l'immersion des pièces traitées dans un bain de sel fondu, le maintien du bain à la température requise et le séjour des pièces dans le
25 bain pendant un temps suffisant pour les élever à la haute tem- pérature requise, la sortie des pièces du bain puis leur trempe, les pièces étant préservées des pertes de température de façon à maintenir les pieces à ]heur haute température jusqu'à la trempe.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"APPARATUS AND METHOD FOR TEMPERING AND CEMENTATION
METALS "
The present invention relates to improvements in methods and apparatus for hardening metals and more particularly for carburizing metals and in particular series or groups of relatively small parts such as screws,
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points, nuts, buckles, small tools, and the like <It is well known that the carburizing produced by heating metals in a bath of molten salts, such as cyanide, can be employed for the purpose of carburizing, and when it is further mentions the term "cyanide" we must
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understand that this is any suitable carburizing salt and that when any other suitable salt is used,
the variations and limitations of the conditions inherent in the use of this soil are not altered by the spirit of the present invention.
It is common practice to use a vessel heated by a suitable fireplace, such as a gas stove, fed with cyanides or other required salts and heated to the liquefaction temperature. The article (s) to be cemented are then immersed in liquid cyanides and remain there until the required temperature is reached. The articles are then removed from the cyanide bath and soaked in water, oil or other suitable fluid. The usual method of carrying out this practice is to place the articles to be case hardened in a wire basket or a reticular container having a long handle.
The handle allows the operator to stand at some distance from the bowl which is placed above the firebox, but in doing so the operator is required to support the unbalanced load in an extremely disadvantageous position as a result. the length of the lever arm of the handle. This charge is manually lowered into the molten cyanide, and when the required temperature has been reached, as indicated by the commonly used electric pyrometer, the operator grasps the handle and with some expenditure of force, lifts the basket out of the tank, away from the fireplace and vacuum into a soaking fluid tank.
It is common practice to cap the fireplace and the cyanide tank, to ventilate the hood and also to provide very efficient general ventilation of the chamber or space in which the fireplace is located, but the soaking tank must necessarily be away from the fireplace and the load of heated rooms should be removed from the hood, brought into the water and worked. Cyanide vapor inevitably escapes.
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airborne and cyanide drops fall on the floor of the room, so that the operator is affected by the bad atmospheric conditions before the ventilation system can effectively dissipate the vapors. In addition, the cyanide spread on the park makes it slippery and the work becomes more difficult.
When it is dried on the parquet, the cyanide is removed with difficulty and creates a cyanide dust which is dangerous.
Under these conditions, the problem of work becomes an important factor both because it is not always easy to find men sufficiently strong and enduring to support such work and because it is imperative to proceed to the change of the operator if we wish to avoid his poisoning by cyanide, from which results a reduction in the output of work, the more so as each new man must be trained in his task. In addition, the operator sometimes receives burns due to drops of cyanurea which are liable to become very serious;
other times when the hood door is open and the operator removes the basket, he is surprised by the values and by catching his breathing, keeps the basket in the air and thus causes some cooling of the treated parts, which decreases the effectiveness of the quenching according to the carburizing.
These and other equally important difficulties and problems in the art of cyanide cementation are resolved in accordance with the present invention.
Among the various objects in view, the present invention provides the following: l) Suppression of an untimely exposure of the hardened parts to the air before quenching, which allows a uniform and regular penetration:
2) Direct ventilation through the hood of the hearth, of the molten cyanide and of the termpe tank, thanks to which the cyanide vapors escape into the air breathed by 1 opera--
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threshold is avoided.
3) Depression of the cyanide doors and return to the tank of all cyanide drops.
4) Save time and expense by allowing one year
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operator to deal with a series of x. while the methods known until now required at least one operation.
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tear by 'yc ?;
5) Very sensitive performance of the required work, so that the operator does not get tired and that his output does not decrease with the progress of the day, as is the case in the old methods of cyanide carburizing.
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6) Uniform yield in the operation of all households and in the production of each of them; 7) sufficient cyanide or water splash on the floor; :::: 1J.:ppression of the water entering by splashing or otherwise in the cyanide cellar and SIl'pp1 '"essi. On burns: by cyanide and by hot water;
8) Serious economy of the necessary space;
9) Serious economy of the installation and particularly of the containers or baskets of treated parts which, in the old manual working methods, tear, warp and deteriorate by shocks in such a way
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that they deviclü1snt out of use in a. relatively short time;
while, according to the present invention, the baskets are thus never damaged and are used! incompara-
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much longer than in the old methods.
The economy of wear and destruction of baskets is so high that a r-Lnier can be used frequently fifty times or more. longer than according to the old methods;
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10) aonsorvation of the heat perüu6; 11) Loading da pieces previously heated in the melted salt meaning that it 5 has the possibility of cooling (the pieces and without the escapement & 6 vopel1rs;
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12) Increase in the rate at which the temperature of the articles is raised, owing to the rise in the temperature of the molten salt;
13) Increase in the accessibility of molten salt to monitor the treatment of each part treated;
14) Uniformity in the quenching of each article when the treatment is carried out by mass, and elimination of the eolabushions of the fluid from tr / mp to the heat source;
15) Considerable saving from all points of view and especially saving of time due to the fact that the operation is uniform and never interrupted by false maneuvers as frequently happens in manual operations.
With these and other objects in view as indicated in the following description, being clear from this description, the invention comprises the process and the apparatus, combinations, arrangements, etc. for the case hardening and hardening of metals. / indicated.
The accompanying drawing shows, by way of example, one of the presently preferred embodiments of an embodiment of a carburizing and quenching apparatus according to the present invention.
Fig. 1 is an elevational view of the apparatus, some parts removed and the others shown in section.
Fig, 2 is a plan view corresponding to fig. 1 with the hoods removed.
Fig. 3 a is an end view
Fig. 4 is a vertical section along the plane indicated by line 4-4 of FIG. 1, in the direction of the arrow.
Fig. 5 is a horizontal section, partial on the plane indicated by line 5-5 of FIG. 1, looking up.
Fig. 6 is a horizontal section following the plane indicated by line 6-6 of FIG. 3, looking down.
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Fig. 7 is a partial vertical section through the arm or the plate carrying the baskets and the organs bordering the plane indicated by line 7-7 of FIG. 2, certain parts being seen in elevation.
Fig, 8 is a partial elevation of the rear end of the same components.
Fig. 9 is a sectional elevation of a variant of the drive mechanism of said arm or plate.
Fig. 10 is a sectional elevation showing a variant of the mounting of the thermal assembly.
Fig. 11 is a view similar to FIG. 3 of the same construction slightly modified to use a single basket instead of several.
Fig. 12 is a partial side elevation of the members shown in FIG. It, with some parts removed or seen in section.
Fig. 13 is a sectional plan taken along the plane indicated by line 13-13 in Fig. 12, looking down.
Figs. 14 to 21 are alternately plan and end views of four variants of the baffle apparatus or of the
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segregation grid. Cf / 2- With reference to the drawing, 1 indicates an zà $ A of any suitable form suitable for the use of any suitable combustible material, either solid, liquid or gas. Gas burners are common and preferred for various reasons of utility and economy, but naturally. any other heat source can be used for oven 1.
A gas burner 8 supplied xxxxx with gas by a pipe 9 is shown in FIG. 1. The oven 1 essentially consists of a jacket mounted on legs or supports 2 and covered by a plate 3, the plate resting on corresponding parts of an angle iron or on its frame and having an outer flange 5. Mounted on the plate 3, is a table 4. Fixing bolts, securing the plate with the lower parts of the
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shirt 1. The table 4 has a rim 7 directed upwards, preferably of rectangular shape in principle. The plate 3 is provided with a central opening and the plate 4 has an annular rim 10 fitting into the central opening 5 of the plate 3, the table 4 being open centrally on the inside and bordered by the rim 10.
A bowl or hearth chamber 11 extends through the central opening of the table
4 and is supported by the tablr by an annular leg 12 extending laterally. The tank 11 regularly contains the cyanide or other salt. By cyaniding, or cementing in a similar manner, it is common practice to determine with precision the arrival at the required temperature by employing a suitable pyrometer, the thermal assembly 13 of which is disposed with its resistance sensitive to heat in the tank 11 and 15 comprises a circuit of ordinary and well-known construction.
For ease of understanding, it may be considered that the side of the apparatus shown in Fig. 1 is the front of the apparatus. The table 4 on the right side moves away from the oven 1 and has pendant parts 15, clearly visible in FIGS. 7 and 8, which are perforated and include bearings for an exe 16. The axis 16 is detached from the rear face of the device and there receives an adjustable counterweight 17 on a lever arm. The part directed towards the front of the axis 16 is detached from the table 4 and a spur gear red 25 18 meshes with a pinion 19 fixed on a shaft 20. The shaft 20 is journaled in a flange d 'a support 21 preferably forming part of the table 4.
An appropriate cerater 22 covers the gear 18-19 and an operating handle 23, or other operating means, is attached to the shaft 20 to allow rotation or oscillation of the axis 16.
Attached to exe 16 and extending across part of table 4 covering tank It? during heating, is a bres or crank plate 24. The crank arm is a bres or the shape of a rectangular plate but can
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367007 naturally formed by a frame OR several spaced bars suitably connected, as indicated below. The plate which completes the crank arms 24 has hanging lugs 25 surrounding the shaft 16 and fixed to it by gutters.
5 stacks 26. Thus, when the shaft 20 is rotated, the plate 24 oscillates around and with the axis 16.
The plate 24 is preferably provided with longitudinal marginal edges 27 terminating at the ends of the plate. As clearly visible in figs. l,
2 and 6, the plate 24 carries, at its free end, the container 10 of the treated parts to be immersed in the molten mass of the tank
11. Such a container can have any shape whatsoever, adapted so as to allow the treated parts contained to be subjected to the action of molten salt when the container is immersed in the bath and the parts are placed in the container.
The container, as visible in the variant shown in FIG. 12, can be in the form of a single basket, as indicated below such for example, that the articles to be treated. Are of sufficient size so as not to oppose the introduction of the molten salt inside the the mass of the parts treated in the container, when the latter is immersed in the salt.
However, for smaller articles to be treated, such as screws of smaller dimensions or the like where compact masses of workpieces can sometimes oppose too rapid introduction of molten salt into the mass, and, in Accordingly, in order to cause the outer parts of the body of treated parts to have their temperature raised more quickly than the inner parts, means are provided to prevent the opposition to rapid penetration of the body of treated parts. and preferably the container is completed by a series of 30 auxiliary baskets 29, each comprising a reticular receptacle constructed and adapted to withstand the action to which it is subjected.
The vertical walls and the bottom of each basket
29 are preferably perforated and the plate 24 has a series of openings 28. one for each basket 29, arranged and
35 adapted to receive the baskets either by their part
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367007 upper, or by their lower part. Each basket 29 is rimmed at its upper end to overhang the arm or plate 24 and is removably attached to the plate by suitable knobs 50, held by bolts 31. Although four
5 baskets 29, have been shown, it should be understood that a number of these baskets as large as desired can be used and quickly placed in the tank 11, depending on the quantity of small articles treated, the diameter of the baskets decreasing at the same time as their number increases.
For more than 10 large processed items, the number of panders will decrease and the diameters will proportionally increase until a single basket is used, as shown in fig 12 and shown below.
A temple reservoir 32 is disposed on one side of the feyer 1, and preferably spaced an appreciable distance below the level of the plate 24 when the latter is in the position with the baskets 29 in the tank 11. The spacing should be sufficient, as much as possible, to prevent splashing of the tramp fluid from reservoir 32 into vessel 11. The quench fluid is crimply water, but can, of course, be as large as water. The oil or any suitable tramping fluid. Arranged within the reservoir 32 is a reticular tub 33 which preferably forms a continuous curve so as to be arched along its longitudinal section, as shown in fig. . 1, whereby efficient unloading is ensured.
The tub 33 can be constructed in any convenient way, but preferably consists of a perforated sheet metal liner held by a series of clips 34, each releasing from a pin 35 to which it is attached. The stitches 34 may be fixed by pins 36, or in any other suitable way to the axis 35. To ensure the movement of the bucket 33 as a result of the oscillation of the axis 35, an adjustable counterweight 37 is provided on the exe 35 and a control crank 38, or other suitable maneuvering means, is also
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10 367007 attached to axis 35.
The axle 35 is disposed near the end of the tub 33 furthest from the fovyer 1 and the free end of the tub 33 is adapted to rest on suitable supports 59 extending inwardly. vertical walls of the
5 tank 32, when the / bwquet 33 is in position to receive the treated parts, Although all suitable parts of the bucket 33 can rest on the supports 39, it is preferable to provide side supports 39t on the sides of the bucket.
33 to span the supports 39 and thus constitute support 10 for the tub.
Appropriate fasteners 40 are attached to the sides of the bucket 33 and lift up to carry a side bar
41 arranged to be struck during the movement of the crank arm 24 so as to stop it, during the unloading of the baskets, when the members reach the unloading position 15 shown in dotted lines in FIG. 1.
To the right of the tank 32 is arranged a suitable frame
42 supporting a hopper 43. A cross bar 44 is preferably carried by the hopper 43 to interrupt the movement of the bucket 33 if the bucket is moved to the end of its outward movement. A suitable receptacle, such as a kind of perforated metal bowl 45 is preferably placed by hand to receive the discharge from the hopper 43, and it should be understood, of course, that the processed parts received by the bowl 45 will be removed by hand, preferably removed. - 25 venting the cuvette and replacing another as soon as another is full.
Obviously, an endless conveyor or other suitable conveying means can be employed to transport the parts discharged from the hopper 43 to another location for further processing. hemise oven is a hood 30 Arranged above the chdmise 1 of the oven is a hood 46 converging towards a chimney 47, the hood 46 shoots. trout to fit over the outer surface of the flange 7 7 so as to prevent vapor leakage.
The rim 7, which is particularly clearly visible in FIG. 2, is continuous except
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an interruption for the plate 24 and the hood 46 is continuous in the same way except a kind of door to allow the oscillation of the plate 24 and its connecting members, fitting on the top of and closing the tank 32 is a hood 48 converging at its upper part towards a chimney
49 or other. The hood 48 also comprises a closing partition 50 between the reservoir 32 and the jacket of the oven 1 and the hood 48 has a kind of door similar to that formed in the hood 46 to allow the oscillation of the plate 24 and of its connecting members as indicated in dotted lines in FIG. 1.
An intermediate hood 51 surrounds said doors and closes the space between them so as to form a sealed box for the entire surface above and between the furnace and the tank or the quench tank. The left face of the hood 48 is also closed by a suitable partition, but a part of the partition is formed by a vertically free swinging door 52 adapted to oscillate outward to allow the tub 33 to move into position of. unloading as indicated in phantom in fig. 1. Of course, the protector 52 will normally remain at rest in an upright position closing the hood and preventing the escape of vapors other than through the stacks 47 and 49.
the bucket 33 does not oscillate towards the unloading position indicated in phantom in fig. 1, since the loading of parts 25 processed into the bottom of the bucket, slides toward the axis of movement when the bucket is raised, and will discharge from the upturned edge of the bucket closest to the pivot line in the hopper 43.
The parts to be treated can It should be understood that the parts to be treated can be brought to the baskets 29, when the latter are inside the tank 11, by a device in the form of a self-closing discharge box to allow the passage of discharges treated without allowing 1 escape of vapors
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12 367007 and in such a way that the parts can be preheated inside this box by the heat given off by the oven 1. In the same way it is perfectly feasible to make the operations fully automatic by providing for
5 electric motors to actuate shafts 16 and 35 suckingly following one @ of the times
suitable and subjecting them to Inaction of the automatic control of electrical switching devices governed by the condition of the pyrometer circuit or of the apparatus actuated by it.
It is preferable to employ means for feeding the workpieces to the baskets 29 without giving a chance for the evacuation of the vapors, but a feeding can be effected to the baskets with a minimum risk of air permeation. by providing a door 53 in the hood 46, which can be fully opened and the elongated crucible commonly used positioned to deliver a load of workpieces to the baskets 29, at which time the crucible is removed and the door
53 closed. Door 53, of course, will be kept closed at all other times during operation when the
20 waterproof case is used as indicated above. The door
53 is preferably provided with a pyrex plate 54 or other suitable heating resistor.
A door 55 is also preferably provided for the door 48 and the transparent wall.
56 similar to the wall 54 is disposed in the door 55. The
25 walls 54 and 55 allow the operator to observe the conditions inside the respective hoods and doors 54 and
55 are used mainly or entirely to access the interior of the boots when the appliance is not in operation and the oven 1 is not heated.
The covers 55 30 have suitable latches 57 to keep them normally closed, but, of course, each can be opened to allow possible escape from the interior of the hoods.
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In carrying out the process by the improved apparatus indicated above, an amount of cyanide or other salt is supplied in solidified form to the vessel 11, and the furnace.
1 started, as by igniting the gas burn (s), 5 or other fuel. The baskets will be held in a partially elevated position while the cyanide is heated and as soon as the cyanide has become molten the baskets can be lowered into the bath of tank 11 and a feed of the treated parts. will then be carried out in the baskets.
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The cyahide will melt at about 42500, while the melting point of other salts will vary between about 315 and 535 C. When the cyanide has reached the required temperature, ranging from 760 to
870 C, depending on the pieces, cds piecds have to be removed.
The parts are left in the bath until the pyrometer reading indicates that the required temperature is reached; then, the operator turns the axis 10, by actuating the handles or levers 23, and thus lifts the baskets 29 by tilting the plate or crank arm 24 upwards. When the baskets
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367007 tank 11. It is preferable to lower the baskets into the - tank
11 before a new load of coins is brought to the baskets.
The introduction of the load of new parts is accomplished either by a loading box as above, or by the user.
5 g of a long crucible passing through the opening in the form of a door closed by the door 53 The introduction of the new charge of parts reduces the temperature of the liquid in the vessel 11, and the operator must therefore wait until the pyrometer has again reached the high degree of temperature required by the contents of the tank 11 before lifting the baskets again
29 out of the tank.
While thus waiting for the temperature to rise, the operator will turn crank 38 to oscillate step 35 from the position shown in solid lines in FIG. 1 in the unloading position shown to the right of FIG. 1 in phantom. As the bucket 33 is raised as a result of this oscillation of the shaft 35, the door 52 will be tilted outwards by the contact of the members of the bucket.
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33, and the unloading will take place as indicated above, the operator then reversing the movement of the shaft 35 and returning the bucket 33 to its position inside the tank.
32. The door 52 feeds the tub by gravity in the closed position.
The organs are then ready for a repeat of the cycle of operation. It will be observed that no chance is posed
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The vapors are not likely to escape into the surrounding atmosphere at any time when they are likely to do so. It will also be observed that a great facility is given to the return of cyanide and that no loss will result from falls of cyanide of the switchgrass. or processed parts. Likewise, the falling of the treated parts into the quenching or cementation bath cannot occur and hence no running.
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the risk of introducing moisture. in the cyanide bath.
The quenching or case-hardening bath is brought to a point suf fi ciently at the opening level.
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open the cyanide tank to protect itself as much as possible against splashing water in the latter, and any water that could flow on the tray 24 or on the parts carried by the latter would flow into the tank 32 or would be evaporated in the course of the upward movement of baskets 29, during the return movement of tray 24.
As best represented in fig. 4, the intermediate hood
51 is preferably of a width just sufficient to allow the necessary movements of the tray or arm 24, which has the effect of preventing to a large extent the access of moisture from the vessel into or to the chamber. hood 46, and as a further precaution against such access of moisture, the partitions of the intermediate hood 51 preferably extend inside the hood 48 in a tunnel-like construction having side walls. - 16 reles 51 'and a 51 "cover extending as far into the hood
48 that it is allowed by providing the oscillation required by the bucket 33, the length of the projection of the said tunnel and well represented in phantom lines in fig 1.
It should be understood that the pyrometer thermal assembly or couple 13 (in the form shown in Figs. 1 and 2) is manually placed or removed as required and is, of course. always removed just before an unloading operation of the baskets 29. The hood 46 has an opening
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13 'to allow the removal and introduction of the thermal assembly 13 and the opening 13' is relatively small enough not to vary appreciably the
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hood tightness condition 0pendants when a more perfect condition of tightness is scarce. the construction as shown in FIG.
10 may be employed, wherein the wall of the hood 46 is seen in vertical section and
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is provided with a partially spherical bush 461 allowing the mounting of a ball 46 "through which both the thermal torque 13 'extends. The thermal torque 13 is preferably attached parmanently to the ball 46" when
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367007 the latter is used and an operating handle is preferably attached to the thermal couple 13 CE) the latter is mounted as shown in fig.
10, so that the operator can switch the thermal torque in and out of the position.
5 working in the tank 11 by performing an angular rotational movement of the ball 46 ". The tray or arm 24 in addition to having openings for the baskets 29 preferably has openings 64, and these planes in the appearing tray. above the cellar 11 when the baskets are in the tank, the 10 said openings 64 allowing excess vapors to escape. The thermal couple 13 is placed in the tank 11 through one of the openings 64 and is, of course, necessarily removed before the commencement of the unloading movement by the arm 24.
It is, of course, obvious that excessive heat of the bath liquid is undesirable. To ensure a low temperature of the bath liquid in the vessel 55 * continuous circulation is produced to introduce fresh liquid through a supply pipe 61 and to discharge the hot liquid through a pipe 62. .
A valve 63 is preferably employed in the discharge pipe to control the flow relative and proportional to the supply through the pipe 61, when water is used as the quench fluid, the pipe 61 will flow to the pipe. water supply and pipe 62 to the sewer, but if oil or valuable liquid between is used, pipes 61 and 62 may be parts of a circulation system comprising appropriate cooling means, system not shown.
The construction described later relates to an apparatus 30 effective for achieving good carburizing of small articles under good hygienic conditions, but operation can be improved in efficiency and economy by employing the same. heat released for reheating the parts before introduction into the baskets and taking
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367007 measures against the possibility of splashing while ensuring complete segregation and the fall of all parts from the basket into the quench bath. Separating the work from. Such that each item goes down separately ensures that
All of the articles receive in principle uniform temper, and therefore, affect uniform hardness with respect to themselves and to others.
It will readily be understood that if a group or mass of mixed artioles were discharged into a container, in the trenpe bath, the articles of the center of mass would not be soaked as much or as quickly as the articles of the outer parts and it becomes, for example. continuation, desirable to provide, to ensure the segregation of the parts before and when they fall into the bath. This result is obtained by the simple and effective apparatus described later.
15 Instead of using a long-handled crucible to manually load the baskets 29 through the opening closed by the door
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shutter closes bypass 66, and extends from the acre side when shutter 67 is in a horizontal position to form duct 65?
Thus, means are provided for discharging the hot combustion products directly to the upper part when
5 desired and laterally at other times. Bypass 66 can be connected with a suitable chimney.
Immediately above the upper extract of the duct 65, a receptacle or pan 71 is disposed, the rear of this pan or the facing face of the hood 46 extending upwards preferably in the form of 10. 'a flat principle plate 72 so as to adapt continuously on the wall of the hood. The hood has an opening corresponding in arrangement and in dimensions to the plate 72 and an angle frame 73 is preferably arranged around said opening, fixed to the wall of the hood so that the plate 72 can be seated. 'adjust freely but exactly within the frame. Plate 72 is attached to an axis 74 which is pivoted at 75 on frame 73 so that plate 72 can be tilted vertically about 74 as a horizontal axis.
A handle or operating lever 76 is preferably attached to the axle 74 and an adjustable counterweight 77 is also connected to the axle 74 to facilitate the oscillation of the plate 72 and the members carried by it from the position. shown in solid lines in FIG. 1 to that shown in dotted lines in the same figure and vice versa. Tray 71 terminates below pivot 74, but the sidewalls of the reduced width tray preferably run along the vertical edges of the plate. 72, outer edges: 78 to form drop.
Particularly with reference to Figs. 3 and 6, additional external flanges 79 and 80 divide the chute into paths for each of the baskets 29 30 and some of these paths terminate in SIL openings in the plate 72, which openings communicate with the conduits of unloading 82, arranged to communicate with the two outermost baskets 129 while the lateral paths are arranged to discharge into the baskets
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367007 internal 29 t grbu8 whereby a load of coins in bin 71, when the bin is tilted to the position in dotted lines
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of fig 1, will be divided, as well as possible, into four equal parts. and each of these parts will be unloaded in each of the four baskets 29.
When more than four baskets are used, the chute will be divided according to a corresponding number of paths and when the number of baskets is reduced, the number of paths will be reduced so as to ensure the loading of each basket at each drop operation. During operation, parts are loaded into bin 71 and while the previous load is heated in baskets 29 and the previous load is unloaded from tub 33 into hopper 43, the load into bvac 71 is subject to change. to a heating action of the discharge duct 65, and after the following discharge 15 of the parts from the baskets 29 into the tank 33 and the return of said baskets to the tank 11,
the temperature will judge whether it is necessary to activate the 78 to deliver a load to the parts 29
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previously / ÔIÔÔÔOÔt'ÎaÔ "by keeping the parts constant under the influence of the foru chan- nel, which prevents any loss of heat or cooling
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disseminate parts when they arrive in the baskets 290 As quickly as the unloading of the bin 71 is carried out in the baskets 29, the bin is ramane in its bvertical position and a new load of parts is: supplied to the bin, and the cycle of operation is ready to repeat.
A suitably arranged ear 71- '
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ment is preferably arranged on the outside of the tank 71 to serve as a stop as clearly shown in dotted lines
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on line 1, when the chute has reached the unloading position. the ear '1 coming into contact, in this position, with the frame 73 and preventing another tilting of the tray.
While it is easily achievable, as shown below, to unload the parts 1 from the baskets 9 directly above, from the interior of the tub 33 into the time bath, it is desirable to ensure uniformity of processing. of each room
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-20- 367007 individually, and for this purpose a grid or baffle is disposed across the upper face of the tub 33 so as to restrict or prevent both the tendency to splash the quench fluid and to cause separation articles to ensure an independent fall into the bath. The baffle is removably mounted to facilitate unloading of parts during operation and to allow its removal for cleaning or visits.
As shown in fig.l, and in variants in figs. 14 to 21 inclusive, the baffle 10 consists essentially of sliding plates 83 connected by transverse fins 84. In the preferred construction, the plates 84 are inclined in a vertical direction with respect to the direction of the furnace 1, so that, the splash tendency is suppressed by contact of the liquid against the faces of the plates 84. The plates 84 are preferably inclined at such an angle and spaced apart from each other so that the top edge of each plate overlaps. the vertical plane of the lower edge of neighboring plate 84, so as to form a complete cover over the baffle, as shown in FIG. 1, and at the same time by closing easy passage openings for the articles going into the tank.
Thus, when the feet are unloaded from spanirer 29 and masses of these pieces meet the baffle, each item will be detached from the mass and descend between the plates 84; to enter the bath separately. Each of the side plates 83 of the baffle is provided with a groove One end disposed and absorbed so as to receive azes 86 projecting from points adjacent to the carder of the tub 33, Supports 87 extending laterally outside the plates 83 adjacent to the free ends of the baffle and are arranged to support the upper side baffles of the bucket 33, so that the baffle can be kept in a horizontal position during operation, while the tank 33 is
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in the tank 32.
The grooves 85 are at an angle such that they do not receive the pins 86 when the members are tilted into the unloading position shown in phantom in FIG. 1, and the bar 41 serves to prevent excessive oscillation
5 of the baffle opening movement., On the other hand, oepen- dent, when the members are in the position for which the tub 33 is in the tank 32, the operator can quickly open the door 55 and lift the baffle 84 so as to allow a slight movement of the tip to disengage the pins 86 from the grooves 85.
Thus, the baffle which quickly accumulates overlaps and inducements can be easily and quickly disassembled and replaced, so that inspections, cleaning and repairs of the baffle are very easy.
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said baffle is susceptible to a large number of modifications according to the different degrees of efficiency and the different parts treated. To this end, in figs. 14 and 15 is shown a slightly modified embodiment of
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the baffle apparatus, in which the side plates 80 are connected by the side baffle plates 84 '.
Additional fin-shaped plates 88 extending along the top edge of each plate 84 'and are arranged to tend to separate the loads while providing additional resistance to splashing from the trmp fluid.
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The use of the embodiment shown in fig. 14 25 and 15 is substantially the same as that described except that an additional separation or segregation of the articles is
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'boussures even in a direction opposite to the direction of the heat source, an-be 30 years figs 16 and 1 is shown another variant of the baffle in which .atCrales plates 83 "are connected by: baffle plates 88 but, in this eas, the side plates are arranged in a position in
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vertical principle, to receive the parts unloaded from the baskets.
Additional / 89 fin shaped plates are disposed along the top edge of each 84 "plate to aid in the separation and segregation of parts and to counteract
5 splashes. Naturally, the embodiment has the same role as that shown in Figs. 14 and 15, except that the results will not be so effective with regard to splashing, since a passage is made between the baffle plates despite the fin baffles 89 ,, Nevertheless, consequently 10 of the separation of the parts, splashes will in principle be completely avoided.
In figs. 18 and 10, another embodiment of a baffle is shown in which the side plates 83a are employed, connected by the side baffle plates 84a 15 and said side baffle plates are again connected by additional plates longitudinal 90 parallel to the plates 83a. Plates 84a and 90 are arranged so as to be vertically disposed when in the operative position and are proportionately less effective with respect to splashing than previous embodiments, but in some cases may be possible. be largely sufficient.
In figs. 20 and 21 is shown the less efficient baffle in which the side plates 83b are joined by transverse plates 84b, each arranged to rest in a generally vertical plane during operation. Although the plates 84b are opposed to splashing, the efficiency serves less purpose than in the previous examples and this latter embodiment cannot be employed.
30 successfully only under certain conditions where splashing from tilting loads can be avoided by vertical and flat baffles.
It should be understood that this device is indeed
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This) ...
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suitable for the treatment of parts of different dimensions and especially for the case hardening of small articles, which can be grouped together to be subjected to a single treatment.
Likewise, the apparatus may be the subject of numerous variations both in the proportions and in the form,
The gears 18 and 19 represented as spur gears can be replaced by any other transmission giving the same result, and it should be noted that the ratio of
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transmission is preferably such that the given force allows easy maneuvering of the plate or arm 24.
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ment, a worm can be provided, vtie on the axis 20, adapted to mesh with a helical wheel mounted on the axis 16, whereby a considerable force will be generated, and at the same time, the arm or plate 24 can be maintained in any position
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15 tionàonn6e without the presS:
I9.ce of 17op (-, return is necessary, the worm gear acting as a lock to retain the components when they are not controlled either manually or by the motor. A form of gear by worm screw is shown in fig. 9, in which exe 16 is shown
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a as comprising izn bevel gear 18? meshing with a 19 'bevel wheel fixed to an axle 58 journaled in the sleeve
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00 'The h0licoidale wheel 59 is fixed to the shaft 58 and meshes with the worm 60 carried by the exe 20' corresponding to
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axis 20 and covers an operating handle. lever, crank 25 or other suitable control means, not shown.
It is to be observed that not only the parts treated are the object of a preliminary reheating and without loss of heat and without being, at any time, during the continuation of the operations.
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carburizing and quenching, outside the certain and ambient influence of the furnace. this charcter6 is a definite outcome and allows maximum yield by producing an efficient tmnp6.
In figs "11. 1N and 13 is shown a slightly modified form of execution comprising the use of a single roeptse the or basket to contain 16S very parts.
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that they are subjected to the action of molten salt. The embodiment being otherwise identical to that described above. the same description applies and the same reference numbers
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rence were inàiqo6s suz.z the figures, with the exception of a basket '
29s of a dimension such that it receives the full load of
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parts to be processed;
as a consequence, the heating plate 'T
71 instead of being divided into a number of offcuts has guide flanges 79 'arranged to concentrate the load and discharge it into the single basket 29a when the bin 71 is inverted, as indicated in dotted lines on the left. fig. 12,
In the implementation of the invention, it should be understood
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that although we have mainly thought of the processing of small articles, this]: - must be understood in a relatively general sense and whatever the number of articles, the treatments to which they are subjected ( although the first goal of the inventor
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or cementation), the invention applies in all cases.
It is important to observe that the stamp bath is maintained by the circulation system described above at a temperature.
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in principle low and uniform and that the treated parts are removed from the bath by the operation of the 33 sense bequet
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produce an appreciable disorder.
It should also be noted that in the Prstictue of the i? Wention, while the parts are treated in one L13SSe, the effect is equal to that of the individual treatment of each article, since each separate article is soaked. distilledly, after having an equal faculty of being heated to exactly the same temperature and case-hardened in the same salt, whereby, while the process consists of treating the products in mass, the result is the
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A that If the articles 8 were treated one by one; We can * this effect, s: 16S e..tici..i (] lJ [? Ll? Lll, llll "ilelllli, and -.1., Especially those described as ai-dassas q.i seem currently the most advantageous.
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26- 367007
When a number of baskets are employed, the mass of parts being processed, in all of these, is kept relatively loosely, with a section offering virtually no resistance to molten salt freely accessing the mass, of 5 so that the processing of each article is carried out perfectly.
It is of course well known that a liquid heated in a container heated from the outside is hotter near the walls than in the center. It follows that with the multiple basket construction, the central surfaces will be unoccupied and the external surfaces offering the highest temperature are those in which the treated parts are placed to receive the action of the molten salts.
CLAIMS
15 1.- A method of carburizing metals consisting of heating the treated parts to the required high temperature in a bath of molten gel, taking the parts out of the bath and allowing the carburizing liquid to return to the tank in mainte. - keeping the parts in position under the action of the heat source
20 them so as not to alter their high temperature, and to quench the parts in principle at this temperature.
2.- A method of cementing metals comprising immersing the treated parts in a bath of molten salt, maintaining the bath at the required temperature and staying the parts in the
25 bath for a time sufficient to raise them to the high temperature required, the parts being taken out of the bath then their quenching, the parts being protected from temperature losses so as to maintain the parts at a high temperature up to the quenching.
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