<B>Procédé pour tremper de petites pièces, à l'exclusion des pièces d'horlogerie,</B> et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé Les petites pièces ont de tout temps présenté certaines difficultés lors des traitements thermiques.
Jusque vers 1940, les pièces de ce genre étaient mélangées à de la poudre de charbon de bois, puis le tout était introduit dans des récipients cylindriques en acier ou en fonte, avant d'être chauffé dans un four à moufle. Après un maintien suffisant à la tem pérature de trempe, pièces et poudre étaient proje tées dans un bac d'huile pour être refroidies. La pou dre de charbon de bois empêchait la décarburation des pièces en traitement. Cette méthode était peu rationnelle (remplissage et temps de chauffe relati vement longs).
D'autre part, comme les pièces étaient disposées au hasard dans le récipient, elles étaient chauffées et refroidies irrégulièrement.
Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé diverses solutions. Ainsi, on a construit un four spécial consistant en un tube fermé à une ex trémité, incliné à environ 250 par rapport à l'hori zontale et porté à la température désirée par un corps de chauffe extérieur. Les pièces introduites dans ce tube par l'extrémité libre sont basculées dans un bac d'huile lorsque la température et la durée du traitement sont atteintes. Une protection gazeuse empêche l'oxydation et la décarburation. Cette solu tion présente l'avantage d'une production accrue, puisqu'il ne faut chauffer que les pièces.
En revan che, elle présente divers inconvénients, notamment a) Chauffage irrégulier des pièces qui se trouvent en vrac dans le fond du tube: certaines touchant la sole très chaude sont amenées rapidement à la température désirée, tandis que d'autres, pla cées au centre du lot, atteignent la température de trempe beaucoup plus tard. Par suite, les temps de chauffage et par conséquent de main tien à la température de trempe sont différents d'une pièce à l'autre. Le même phénomène se produit entre deux parties de la même pièce, ce qui est très défavorable, comme expliqué plus haut.
b) Refroidissement irrégulier des pièces qui sont très légères et qui se refroidissent d'une façon tout à fait différente suivant qu'elles arrivent les premières ou les dernières dans l'huile. Certaines traversent la flamme qui brûle à l'extrémité libre du tube.
c) Risque de décarburation par suite d'une mau vaise qualité de gaz ou d'un mauvais fonctionne ment du générateur.
Nous n'avons pas cité le manque de propreté, car avec l'ancien procédé, c'est la poudre de charbon de bois qui souille l'huile, et dans le cas du four bas culant, c'est l'huile en brûlant qui produit une fumée noirâtre qui colle à la partie frontale du four. Dans les deux cas, une installation d'aspiration est néces saire.
D'autres solutions ont encore été proposées pour la trempe de pièces métalliques. Citons notamment les suivantes a) Un procédé de trempe de pièce en acier selon lequel on introduit la pièce, noyée dans une pou dre de protection, dans un récipient plat de ma nière qu'elle soit au moins approximativement située à égales distances des faces dudit récipient, on chauffe le récipient à la température voulue dans une enceinte et enfin on refroidit la pièce en la plongeant avec son- enceinte dans un liquide approprié ;
b) Un dispositif pour la trempe de petites pièces, comprenant un carrousel destiné à faire passer des récipients contenant les pièces à traiter au travers des différents postes : chargement, chauf- fage, refroidissement.
Le carrousel présente plu sieurs bras solidaires d'un arbre central rotatif ; c) Un dispositif pour tremper de petites pièces, comportant un carrousel à quatre bras, solidaires d'un arbre central, comportant à leur extrémité des pinces pouvant basculer pour plonger les pièces à traiter dans le liquide de refroidisse ment ; d) Un dispositif pour tremper des pièces métalli ques, comportant un transporteur à chaîne sans fin, destiné à transporter les pièces à traiter, en tre le poste de chargement, la chambre de chauffe et le poste de refroidissement, ces différents pos tes étant disposés en ligne droite ;
e) Un dispositif pour tremper des pièces métalli ques, dans lequel, pendant la chauffe, les pièces sont placées dans un récipient qui, par la suite, bascule afin de faire tomber les pièces dans le bain de refroidissement ; f ) Un dispositif pour tremper des pièces, dans le quel lesdites pièces sont évacuées du bain de refroidissement au moyen d'un boisseau rotatif. Aucun de ces procédés et dispositifs ne résout de façon satisfaisante le problème de la trempe des pe tites pièces, car le chauffage et le refroidissement restent irréguliers.
La présente invention vise à éliminer ces incon vénients. Elle a pour objet un procédé pour tremper de petites pièces, à l'exclusion des pièces d'horloge rie, qui est caractérisé en ce qu'on introduit les piè ces, noyées dans une poudre de protection, dans un récipient plat, de manière que les pièces soient au moins approximativement situées dans un plan mé dian, c'est-à-dire à égale distance des grandes faces dudit récipient, on chauffe le récipient à la tempé rature de trempe Tl dans une première enceinte se trouvant à une température T., supérieure à Tl , puis, dès que la température Tl est atteinte,
on déplace le récipient dans une seconde enceinte où règne la tem pérature Tl et l'on y maintient le récipient pendant un temps déterminé, enfin l'on refroidit les pièces en les plongeant simultanément dans un liquide ap proprié.
L'invention se rapporte également à un appa reil pour la mise en #uvre de ce procédé, qui est caractérisé par un dispositif avec poste de charge ment, chambre de préchauffe, chambre de stabilisa tion et poste de refroidissement et un dispositif de support pour ledit récipient, capable de faire pas ser successivement ledit récipient chargé des pièces à traiter au travers des différentes parties du disposi tif.
Le dessin annexé représente schématiquement, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'in vention.
La fig. 1 est une vue en plan de cette forme d'exécution, partiellement en coupe suivant la ligne I-I de la fia. 2. La fig. 2 est une coupe passant par la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'un détail à échelle agran die partiellement en coupe.
L'appareil représenté comprend une enveloppe 1 de forme générale cylindrique et présente quatre par ties principales : un poste de chargement 2, une chambre de préchauffe 3, une chambre de stabilisa tion 4 et un poste de refroidissement 5.
Le chargement, si le four travaille sous vide ou sous protection gazeuse, se fait, de manière connue, au moyen d'un boisseau rotatif (non représenté), pré sentant des encoches dans lesquelles on introduit les récipients contenant les pièces à tremper. Ce bois seau est analogue au boisseau 22 du dispositif d'ex traction, décrit plus loin. De cette façon, les réci pients peuvent être introduits un à un dans l'enve loppe 1, sans altérer le vide ou la protection gazeuse du four.
Le récipient 6 contenant les pièces à tremper 7 est représenté à échelle agrandie sur la fig. 3. Il se compose d'un corps de boîte 8 plat, c'est-à-dire peu épais, fermé par un couvercle à charnière 9. Le corps 8 est serré dans une pince 34 qui est elle-même arti culée au moyen de deux charnières d'axes perpendi culaires 10 et<B>Il</B> sur un bras de support horizontal 12. Le bras 12 est solidaire d'un arbre central 13 qui porte également trois autres bras 12, ces quatre bras 12 étant disposés suivant une croix.
Les pièces 7 sont placées dans un plan médian du récipient 6 et sont retenues en position verticale par de la pou dre de protection 14 placée à épaisseur égale de cha que côté du plan des pièces 7. La poudre de protec tion 14 peut être, par exemple, de la poudre de char bon de bois, de la poudre de graphite industriel ou de la poudre de quartz.
La chambre de préchauffe 3 s'étend environ sur un angle de 90 et est entourée par une paroi iso lante 15. Des corps de chauffe 35 permettent de por ter l'intérieur de la chambre 3 à une température T. supérieure à la température de trempe Tl . Aux extrémités de la chambre de préchauffe 3 sont pré vus des passages 16 et 17 permettant l'entrée et la sortie des récipients 6.
La chambre de stabilisation 4 est construite comme la chambre de préchauffe 3. Elle s'étend aussi sur environ 90 et est entourée par une paroi isolante 18. Des corps de chauffe 19 permettent de porter l'intérieur de la chambre 4 à la température de trempe TI . A sa sortie, la chambre 4 présente un passage 20 conduisant au poste de refroidisse ment 5. Ce dernier présente un bac d'huile 21 dont le fond a la forme d'un entonnoir conduisant à un dispositif d'extraction de type connu. Ce dispositif comprend un boisseau rotatif 22 d'axe 23 et présen tant des encoches 24.
Pour tremper les pièces 7, on procède comme suit On commence par introduire les pièces 7 dans le récipient 6, comme montré sur la fig. 3, puis on verrouille le couvercle 9 au moyen d'un crochet 25. On introduit le récipient 6 ainsi chargé dans le poste de chargement, de sorte que le récipient 6 se trouve alors en position verticale, comme montré sur les fig. 1 et 3. L'arbre 13 est entraîné en rotation de manière discontinue, en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 1), au moyen d'un moteur non représenté.
Pour éviter les pertes de chaleur, l'entrée 16 de la chambre 3 peut être fermée par une porte 26 qui s'ouvre au moment voulu sous l'action d'un dispositif automatique non représenté, de type connu. Le récipient 6 pénètre maintenant dans la chambre de préchauffe 3, dans laquelle règne une température T., de par exemple 850,1 C, cette température étant supérieure à la température de trempe Tl , qui est par exemple de 770o C. Le récipient 6 reste dans la chambre de préchauffe 3 un temps juste suffisant pour être porté à la température de trempe Tl .
Le récipient 6 passe ensuite dans la chambre de stabili sation 4, dans laquelle règne, comme déjà dit, la température de trempe Tl . Pendant le passage du récipient 6 dans la chambre 4, les pièces 7 restent à la température Tl , ce qui permet d'obtenir une bonne stabilisation. Le récipient 6 sort ensuite de la chambre 4, une porte 27 étant de nouveau prévue pour éviter les pertes de chaleur. Le récipient 6 ar rive ainsi dans le poste de refroidissement 5. Jus qu'à présent, le récipient 6 occupait la position ver ticale, mais il est maintenant basculé de 90c- autour de la charnière 11 et parvient dans la position hori zontale montrée sur les fia. 1 et 2.
A ce moment-là, le couvercle 9 est déverrouillé et s'ouvre sous l'ac tion de son propre poids (voir fig. 2). Les pièces 7 tombent simultanément dans le bac d'huile 21 et sont refroidies de manière uniforme. Comme, pen dant le chauffage, les pièces 7 ont été chauffées aussi de manière uniforme, du fait qu'elles étaient situées dans un plan médian du récipient 6, on voit que le traitement thermique complet assure l'obten tion de pièces 7 trempées de manière uniforme. En arrivant au fond du bac d'huile 21, les pièces entrent dans l'une, 24a, des encoches 24 du boisseau rotatif 22 et sont recueillies dans un récipient en treillis 28. L'huile 29 tombant au fond du réservoir 30 est ra menée dans le bac 21, après filtration, par une pompe 31.
Un canal 32 pratiqué dans le fond du bac 21 ramène de l'huile dans les encoches 24 du boisseau rotatif 22, et un canal 33 relié à l'atmo sphère évacue l'air contenu dans les encoches 24 après la décharge des pièces trempées 7 dans le réci pient 28. La récupération des pièces trempées 7 pourrait se faire aussi par tout autre moyen connu, garantissant l'étanchéité entre l'enceinte intérieure du four et l'air extérieur.
En admettant que la température de trempe et le temps de maintien sont bien définis pour un genre de pièces à traiter, l'installation décrite permet d'assu rer les avantages suivants a) Toutes les pièces d'une même charge sont chauf fées de la même façon ; b) Ces pièces sont toutes refroidies de la même façon ; c) Ces avantages sont garantis pour toutes les char ges de séries de pièces identiques ; d) L'installation est automatique et assure une pro duction au moins égale à celle des fours ac tuels ; e) Le procédé utilisé évite toute décarburation et oxydation des pièces ;
f ) Il permet de choisir le temps de maintien suf fisamment long à la température de trempe, mê me si cette dernière est relativement basse.
Il va de soi que l'installation décrite peut travail ler en continu, c'est-à-dire qu'au moment où un ré cipient 6 est chargé en 2, d'autres récipients 6 se trouvent dans les autres parties du dispositif à car rousel.
Selon une variante non représentée, on pourrait avoir un four en ligne , au lieu d'un four à car rousel tel que décrit ci-dessus. Dans .ce cas, le poste de chargement, la chambre de préchauffe, la chambre de stabilisation et le poste de refroidissement seraient disposés en ligne droite, les supports des récipients étant déplacés au moyen d'une chaîne sans fin ac- donnée elle-même par des roues.
Après la trempe, les pièces refroidies peuvent être conduites dans un bac de nettoyage, puis ame nées dans un four de revenu. On peut prévoir par exemple quatre fours de revenu portés à des tempé ratures différentes, les pièces étant introduites dans le four de revenu choisi lors de l'introduction du récipient dans le poste de chargement de l'installa tion. Une mémoire d'un type connu, comman dée par un index solidaire du récipient, permet de choisir le four de revenu. L'opération de revenu se fait par passage des pièces dans un canal porté à la température désirée. Ce traitement se fait sous pro tection gazeuse.