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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.
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