EP0296102B2 - Device with several components for heat treatment - Google Patents
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- EP0296102B2 EP0296102B2 EP88810355A EP88810355A EP0296102B2 EP 0296102 B2 EP0296102 B2 EP 0296102B2 EP 88810355 A EP88810355 A EP 88810355A EP 88810355 A EP88810355 A EP 88810355A EP 0296102 B2 EP0296102 B2 EP 0296102B2
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- car
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0018—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces for charging, discharging or manipulation of charge
Definitions
- the object of the present invention is therefore to create a rational layout for the elements essentials of a treatment plant, i.e. for one or more ovens, as well as one or more several processing elements and one or more handling elements, so that the installation allows treatments varied in a rational way, the installation with a minimum number of elements, arranged in a simple way, with a space requirement minimum, and allowing the possible extension to by means of additional elements.
- the object of the invention is an installation for perform heat treatments on loads of metal parts, defined in claim 1.
- the installation shown in the drawing is a multi-purpose installation, comprising several ovens fixed, several mobile bins, a handling trolley, and the possibility of adding accessory elements, either fixed or mobile, each element processing cooperating with any furnace in a small footprint and so allow the realization of all combinations possible.
- the whole is arranged in two horizontal lines parallel and superimposed.
- the top line has a group of stationary ovens 1, 2 and 3, as well than an initial station 4, which can for example be a washing station with several cycles.
- the elements 1, 2, 3, 4 constitute a first set elements of the installation described.
- oven 1 will be an oven allowing to raise a load to 600 ° C, possibly at 1100 ° C or even, maximum value, at 1230 ° C.
- the oven 2 will for example be a 600 ° C with a cooler incorporated for the purpose to allow isothermal quenching operations.
- oven 3 we can provide, for example, a tempering oven at 600 ° C, with heating internal.
- a fixed element constituting a cooling station allowing gradually lower the temperature of a charge after an annealing operation or returned.
- the detail construction of elements 1 to 4 need not be described in detail. We'll see further on the different functions for which they can be designed. Generally, it will be elements which are provided with the necessary accessories to maintain a load of metallic objects under gas atmosphere and lock them up tightly with thermal insulation required.
- the oven 1 could, in another embodiment, be mounted on cart and move in the direction of upper line.
- the top line still features in the extension of ovens 1, 2, 3, a transport route upper 10, consisting of two parallel rails, on which a handling machine moves 11.
- the latter consists of a frame 12 mounted on a roller 13, a jack column 14 which constitutes the cylinder of an elevator, and a bar elevator 15 which works as a piston inside from column 14 and allows you to move height a hooking member 16 in the form of fork.
- the bottom line has at its base a transport track 5, formed by two horizontal rails and on which move elements which form a second set of elements of the installation described.
- a fourth processing element 91 we see a fourth processing element 91.
- These processing elements are equipped with wheels, as we will see further, and move together or separately on the transport route 5.
- elements of treatment we can have, on the bottom line, for example a mobile handling bin under atmosphere, i.e. a closed enclosure and insulated with gas circulation allowing moving a load.
- Another element of treatment could consist of a mobile oven under atmosphere and reaching for example a temperature of 1100 ° C.
- a third element of treatment could be a water tank, a fourth an oil pan, the oil of which would be heated to a certain temperature, for example 100 ° C.
- Another processing element could be a oil whose oil could be heated to 200 ° C, or an isothermal salt pan.
- Transport track 10 extends above one or more additional processing elements such as element 17, which is fixed.
- element 17 is a gas tank, i.e. a closed enclosure in which are provided means of circulation of a gas with, if applicable if necessary, heating means or means cooling. This gas tank can be designed so that the interior atmosphere is under pressure. In the installation described, element 17 represents a third set.
- the charges, such as 18, arrive in the installation by a designated entry and exit station general by 19 (fig. 1 to 3).
- This station has a carousel 20, rotatably mounted on a base 21.
- the plan shape of carousel 20 is polygonal and, during its rotation, the carousel can be stopped in different directions, which allows to load or unload it, by example from a pebble track 22 or from a supply means arranged in another direction.
- Carousel 20 is provided at its periphery pairs of arms 23 constituting forks, such that 23, on which frames are placed support 24 intended to support the loads 18.
- the lifting platform 25 (fig.1 and 3) of the carriage 6.
- the latter consists a lower H-shaped frame 26 resting, by means of rollers 27, on the rails 5 of the lower transport route. It carries a hydraulic cylinder 28 which extends vertically and whose piston moves a console 29 secured to a rod tray 25 support. This console is guided by a fixed vertical column 30 provided at its upper end of a stop plate 31.
- Des drive means (not shown) can be mounted either directly on the frame 26 of the carriage, either on the transport route.
- fig. 5 shows the relative positions of a processing element, such as that element 9 for example, and an oven, such as the oven 2, these elements also being visible at fig. 6.
- the oven 2 comprises, conventionally, an insulating enclosure 32, heating bodies 33, an upper base provided with a fan 34 driven by a motor 35, a bell 36 and, at its lower opening, a plug 37 which is mounted on a support plate 38, itself articulated at the rear wall of the oven 2, and maneuverable by means of a jack 39 (fig. 6).
- bell 36 will be fitted with internal elements protruding (361) and mounted on a movable support of so that it can be moved up and down rotating in an arrangement which is described in application EP 295 207 by the same applicant.
- a space of height H (eg 100 mm) can be held between the oven and the tray.
- Elements 7, 8, 9 and 91 (fig. 3) of the second together can be of different types.
- the element 9, for example, is visible in Figures 3 and 5. It is a bin provided with insulating and waterproof walls 40. Its upper wall 49 has a square opening in which a cover 48. The interior space of this container is divided by partitions 41 into different zones to guide the circulation of the liquid contained in the bin. This circulation is controlled by pumps 50 (fig. 3).
- a lift 42 (fig. 6), provided with a plate 43 of the same type that the plate 25, is led by a sleeve 44 on a fixed column 45 housed inside the enclosure.
- This elevator is controlled by a cylinder 46 which is mounted vertically to the part back of bin 9, so that you can pass behind the group of ovens and upper elements 1 to 4.
- the overall dimensions of these elements are shown in Figure 3.
- the tray 9 is mounted by means of rollers 47 on the rails 5, so that it can be moved longitudinally on the transportation route. He can also commit under the upper transport track 10.
- Element 9 is scheduled to run typically for a water or water quench tank oil.
- the enclosure can still be fitted with heaters, so that maintain this oil at the desired temperature, by example 100 ° C or 200 ° C. If applicable, above of the liquid level, we can maintain a nitrogen atmosphere, so as to avoid oxidation parts and oil oxidation.
- Element 91 is also provided with pumps 50.
- the column guide 44 instead of being immersed in the enclosure, is separated from this enclosure and provided outside.
- the actuating cylinder 46 is here arranged at the same height as the tank. It's about in this case a salt quenching tank allowing isothermal quenching.
- Element 8 is, as shown in Figure 3, of the same construction as element 9, with however this difference that the pumps 50 are here absent. Although it is not shown in the drawing, the closing cover will be fitted insulation. On the other hand, the walls of the enclosure also have insulation thicker than that of tanks 9 and 91.
- the element 8 thus constitutes a mobile furnace under controlled atmosphere and it is designed for example so that you can heat and maintain a charge at a temperature, for example of 1100 ° C.
- element 7 the layout of which is practically identical to that of element 8, although that its dimension in the sense of the way of transport 5 is lower, this reduction in dimensions comes from the fact that the insulation of the walls of the speaker is reduced.
- This item can work as a mobile handling bin under controlled atmosphere. It allows for example to transport a load between one of the furnaces of the top line and, for example, a processing element fixed such as those which will be described below.
- FIGS 7-10 show two types fixed or mobile processing elements located in the bottom line, beyond the lane transport 5 and likely to be unloaded at of the handling equipment 11.
- the upper transport track 10 which from the end of the line, i.e. from oven 1, and can be extended, if necessary, up to an unloading station or otherwise in depending on the number of fixed processing elements provided on the bottom line.
- Element 17 is a high pressure gas tank. It is closed to its part upper by a cover 51. It includes interior partitions 52 intended to guide circulation gas inside the outer walls 53 of the bac. This circulation of gas is caused by a fan 54 actuated by a motor 55. Arrows 56 show the path of traffic some gas.
- a mobile guidance system 69 allows reversing the gas flow to avoid deformation on the parts.
- an elevator 57 which is of the same type as elevator 42 and is controlled by a jack 58.
- the console of the elevator 57 is guided by a column 59 (fig. 8).
- FIGs 9 and 10 show another construction of gas tank which can be housed either side of bin 17, in place of this element.
- Bac 60 represents a construction of low pressure tanks also allowing ensure the progressive cooling of the gas and, therefore, a controlled variation in the charge temperature maintained within the item.
- the cooling elements located inside the tank. This last one is closed at the top with a square cover 62 and it includes an elevator 63 likewise construction as the elevator 57 but whose console is oriented slightly obliquely.
- the guide column 64 is located at an angle of the enclosure and the actuator actuator 65 of the elevator is located on the upper side of the tank.
- the gas circulation is ensured by a fan 66 with vertical axis, located in the bottom of the tank and driven via a belt 67 from a motor 68 which, as seen in Figure 10, is housed in the rectangular bulk of the walls outside of bin 60.
- a charge taken by the tray 25 of the industrial truck on one of forks 23 integral with the carousel 20, can be moved on transport track 5, so that bring it below one of the ovens 1, 2, 3 or 4.
- the oven having been opened beforehand by tilting from its cap 37, the charge can be introduced, for example, into the bell 36 of the oven 2 (fig. 5) which, by a lowering maneuver and rotation, brings the projections it presents on its periphery in positions below of the angles of the frame 24. It is therefore sufficient lower the elevator console 29 so that the plate 25 releases the frame 24 from the load and keep the latter subject to the bell 36.
- the oven can be closed and the desired heat treatment started.
- all operations transfer and displacement are relatively time-consuming operations very short compared to treatment times proper. So after you set up a load in an oven such as 2, the cart can easily come and look for another charge in the entry station, to bring it for example in the washing station or in another of the ovens.
- the fork of the handling 11 can be inserted under the load and thus take up the latter, which frees the trolley 6. From there the load can be transported either in an unloading station (not shown), located at the end of track 10, i.e. transferred to one of elements 17 or 60. Then it can be picked up by machine 11 and transferred back to cart 6 which will take it back to the entry station 20.
- unloading station not shown
- machine 11 can be picked up by machine 11 and transferred back to cart 6 which will take it back to the entry station 20.
- the installation described allows all possible variants of handling, transfer and transport of loads, and this with a space requirement minimized and the possibility extend the installation by adding elements additional, either in fixed locations next to the bin 17, either on the transport track 5, also in the upper line of the ovens.
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Abstract
Description
Différentes branches de l'industrie utilisent de plus en plus fréquemment des pièces produites en série, d'un seul tenant, formées en alliages ou autres matériaux spéciaux ayant subi des traitements thermiques. Or ces derniers peuvent être très variés et, en outre, ils doivent satisfaire à des conditions très spécifiques. Il existe donc un besoin pour des installations permettant d'effectuer des traitements thermiques,et comportant plusieurs éléments, tels que fours ou bacs de trempe, agencés en batterie, et facilement accessibles.Different branches of the industry use more and more frequently parts produced in series, in one piece, formed of alloys or other special materials which have undergone treatments thermal. These can be very varied and, moreover, they must satisfy very specific conditions. There is therefore a need for installations making it possible to carry out heat treatments, and comprising several elements, such as ovens or quenching tanks, arranged in a battery, and easily accessible.
Des agencements d'éléments permettant d'effectuer des traitements thermiques dans des conditions précises et soignées, notamment en évitant autant que possible le contact des pièces avec l'air, sont déjà connues.Arrangements of elements allowing to carry out heat treatments in precise and neat conditions, especially in avoiding as much as possible the contact of the parts with air, are already known.
Ainsi, dans le brevet autrichien No. 167102, on voit une installation dans laquelle un four du type à cloche peut être déplacé sur une voie de transport au-dessus de fosses susceptibles de contenir différents bacs de trempe et un bac de chargement. Le brevet américain 1'876'960 décrit une installation de recuit dans laquelle on prévoit, en-dessous du four, un carrousel susceptible de contenir les charges. Le brevet américain 3'381'947 décrit également une installation avec fours et bacs de trempe, ainsi que des moyens d'introduction des charges dans l'installation.Thus, in Austrian Patent No. 167102, we sees an installation in which an oven of the type bell can be moved on a transport track above pits that may contain different quenching tanks and a loading tank. U.S. Patent 1,876,960 describes a annealing installation in which provision is made, below from the oven, a carousel likely to contain charges. The American patent 3,381,947 also describes an installation with ovens and quenching tanks, as well as means for introducing charges into the installation.
Dans toutes ces installations connues, on trouve un agencement comportant un petit nombre d'éléments seulement, et qui est d'un encombrement excessif. En outre aucune de ces installations ne protège parfaitement les pièces contre le risque d'oxydation.In all these known installations, finds an arrangement with a small number of elements only, and which is of a clutter excessive. Furthermore none of these facilities does not protect the parts perfectly against the risk oxidation.
Le certificat d'addition No. 95877 au brevet français No. 1 555 588 divulgue une installation dans laquelle un premier ensemble d'éléments est disposé en une rangée de fours s'ouvrant horizontalement sur un couloir de transfert muni d'une voie sur laquelle peuvent se déplacer des éléments d'un deuxième ensemble comportant un ou plusieurs chariots de chargement susceptibles d'être pourvus de bacs de trempe. Une telle installation est très encombrante et implique le maintien permanente du couloir de transfert sous atmosphère protectrice.Certificate of addition No. 95877 to the patent French No. 1,555,588 discloses an installation in which a first set of elements is arranged in a row of ovens opening horizontally on a transfer corridor with a path on which elements can move a second set comprising one or more loading carts likely to be provided with quenching tanks. Such an installation is very bulky and involves permanent maintenance of the atmosphere transfer corridor protective.
Des installations qui permettent de transférer des charges d'un four du type à cloche ouvert vers le bas directement dans un bac de trempe qui a été amené au préalable immédiatement sous le four, sont décrits dans le brevet allemand DE-1942801 et dans la publication EP-A-0023546. Toutefois, ces installations ne peuvent pas être agencées de manière à combiner rationnellement l'emploi de plusieurs fours et de plusieurs bacs de trempe ou autres éléments auxiliaires.Facilities that transfer charges from a bell-type furnace open to the bottom directly into a quench tank which has been brought beforehand immediately under the oven, are described in German patent DE-1942801 and in publication EP-A-0023546. However, these facilities cannot be arranged to rationally combine the use of several ovens and several bins of quenching or other auxiliary elements.
Le but de la présente invention est donc de créer une disposition rationnelle pour les éléments essentiels d'une installation de traitement, c'est-à-dire pour un ou plusieurs fours, ainsi qu'un ou plusieurs éléments de traitement et un ou plusieurs éléments de manutention, de telle manière que l'installation permette d'effectuer des traitements variés d'une manière rationnelle, l'installation comportant un nombre minimum d'éléments, disposés de façon simple, avec un encombrement minimum, et permettant l'extension possible au moyen d'éléments supplémentaires.The object of the present invention is therefore to create a rational layout for the elements essentials of a treatment plant, i.e. for one or more ovens, as well as one or more several processing elements and one or more handling elements, so that the installation allows treatments varied in a rational way, the installation with a minimum number of elements, arranged in a simple way, with a space requirement minimum, and allowing the possible extension to by means of additional elements.
L'objet de l'invention est une installation pour effectuer des traitements thermiques sur des charges de pièces métalliques, définie à la revendication 1.The object of the invention is an installation for perform heat treatments on loads of metal parts, defined in claim 1.
On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une
forme d'exécution de l'objet de l'invention en se
référant au dessin annexé, dans lequel:
L'installation représentée au dessin est une
installation polyvalente, comportant plusieurs fours
fixes, plusieurs bacs mobiles, un chariot de manutention,
et la possibilité d'ajouter des éléments accessoires,
soit fixes, soit mobiles, chaque élément
de traitement coopérant avec n'importe quel four
dans un encombrement minimum et de façon à
permettre la réalisation de toutes les combinaisons
possibles. Comme on le voit aux figures 1 et 2,
l'ensemble est agencé en deux lignes horizontales
parallèles et superposées. La ligne supérieure
comporte un groupe de fours fixes 1, 2 et 3, ainsi
qu'une station initiale 4, qui peut être par exemple
une station de lavage à plusieurs cyles. Les éléments
1, 2, 3, 4 constituent un premier ensemble
d'éléments de l'installation décrite. Dans une réalisation
typique, le four 1 sera un four permettant
de faire monter une charge à 600°C, éventuellement
à 1100°C ou même, valeur maximale, à
1230°C. Le four 2 sera par exemple un four à
600°C avec un refroidisseur incorporé dans le but
de permettre des opérations de trempe isothermique.
Comme four 3 on pourra prévoir, par exemple,
un four de revenu à 600°C, avec un chauffage
interne. Au lieu de ou en plus de ce demier four,
on pourrait également avoir un élément fixe
constituant une station de refroidissement permettant
d'abaisser progressivement la température
d'une charge après une opération de recuit ou de
revenu. La construction de détail des éléments 1 à
4 n'a pas besoin d'être décrite en détail. On verra
plus loin les différentes fonctions pour lesquelles ils
peuvent être conçus. De façon générale, il s'agira
d'éléments qui sont pourvus des accessoires nécessaires
pour maintenir une charge d'objets métalliques
sous atmosphère de gaz et les enfermer
de façon étanche avec les isolations thermiques
nécessaires. On notera d'ailleurs que le four 1
pourrait, dans une autre forme d'exécution, être
monté sur chariot et se déplacer dans le sens de la
ligne supérieure.The installation shown in the drawing is a
multi-purpose installation, comprising several ovens
fixed, several mobile bins, a handling trolley,
and the possibility of adding accessory elements,
either fixed or mobile, each element
processing cooperating with any furnace
in a small footprint and so
allow the realization of all combinations
possible. As seen in Figures 1 and 2,
the whole is arranged in two horizontal lines
parallel and superimposed. The top line
has a group of
La ligne supérieure comporte encore dans le
prolongement des fours 1, 2, 3, une voie de transport
supérieure 10, constituée de deux rails parallèles,
sur laquelle se déplace un engin de manutention
11. Ce dernier est composé d'un cadre 12
monté sur galet 13, d'une colonne à vérin 14 qui
constitue le cylindre d'un élévateur, et d'une barre
d'élévateur 15 qui fonctionne comme piston à l'intérieur
de la colonne 14 et permet de déplacer en
hauteur un organe d'accrochage 16 en forme de
fourche.The top line still features in the
extension of
La ligne inférieure comporte à sa base une
voie de transport 5, formée de deux rails horizontaux
et sur laquelle se déplacent des éléments qui
forment un deuxième ensemble d'éléments de
l'installation décrite. Ainsi, on voit à la fig. 1 un
chariot de manutention 6, et trois éléments de
traitement 7, 8 et 9. A la fig. 3 on voit un quatrième
élément de traitement 91. Ces éléments de traitement
sont équipés de roues, comme on le verra
plus loin, et se déplacent ensemble ou séparément
sur la voie de transport 5. Comme éléments de
traitement on pourra avoir, sur la ligne inférieure,
par exemple un bac mobile de manutention sous
atmosphère, c'est-à-dire une enceinte fermée et
isolée pourvue d'une circulation de gaz permettant
le déplacement d'une charge. Un autre élément de
traitement pourrait être constitué par un four mobile
sous atmosphère et atteignant par exemple une
température de 1100°C. Un troisième élément de
traitement pourrait être un bac à eau, un quatrième
un bac à huile, dont l'huile serait chauffé à une
certaine température, par exemple 100°C. Un autre
élément de traitement pourrait être un bac à
huile dont l'huile pourrait être chauffée à 200°C,
ou un bac à sel isothermique.The bottom line has at its base a
La voie de transport 10 s'étend au-dessus
d'un ou plusieurs éléments de traitement supplémentaires
tel que l'élément 17, qui est fixe. L'élément
17 est un bac à gaz, c'est-à-dire une
enceinte fermée dans laquelle sont prévus des
moyens de circulation d'un gaz avec, le cas
échéant, des moyens de chauffage ou des moyens
de refroidissement. Ce bac à gaz peut être conçu
de façon que l'atmosphère intérieure soit sous
pression. Dans l'installation décrite, l'élément 17
représente un troisième ensemble.
Avant d'expliquer les possibilités d'emploi de
ces ensembles d'éléments, on va encore décrire
ces derniers un peu plus en détail. Les charges,
telle que 18, parviennent dans l'installation par une
station d'entrée et de sortie désignée de façon
générale par 19 (fig. 1 à 3). Cette station comporte
un carrousel 20, monté rotativement sur un socle
21. La forme en plan du carrousel 20 est polygonale
et, au cours de sa rotation, le carrousel peut
être stoppé dans différentes orientations, ce qui
permet de le charger ou de le décharger, par
exemple à partir d'une voie de galets 22 ou à partir
d'un moyen d'amenée disposé dans une autre
direction. Le carrousel 20 est muni à sa périphérie
de paires de bras 23 constituant des fourches, telle
que 23, sur lesquelles viennent se placer des cadres
de support 24 destinés à supporter les charges
18. Lorsqu'une charge se trouve dans l'orientation
de l'axe de la ligne inférieure de l'installation
de traitement, elle peut être reprise par l'intermédiaire
de son cadre 24 sur le plateau élévateur 25
(fig.1 et 3) du chariot 6. Ce dernier est constitué
d'un cadre inférieur en forme de H 26 reposant,
par l'intermédiaire de galets 27, sur les rails 5 de la
voie de transport inférieure. Il porte un vérin hydraulique
28 qui s'étend verticalement et dont le
piston déplace une console 29 solidaire d'une tige
de support du plateau 25. Cette console est guidée
par une colonne verticale fixe 30 munie à son
extrémité supérieure d'une plaque d'arrêt 31. Des
moyens moteurs (non représentés) peuvent être
montés soit directement sur le cadre 26 du chariot,
soit sur la voie de transport. Ceci permet donc de
prendre une charge sur le carrousel d'entrée 20 et
de la déplacer sous la ligne supérieure des fours 1,
2, 3 et 4, les autres éléments de traitement montés
sur la voie de transport 5 étant eux - mêmes déplacés
longitudinalement sur une distance suffisante
pour permettre au chariot d'arriver à la position
finale désirée. Ainsi, la fig. 5 montre les
positions relatives d'un élément de traitement, tel
que l'élément 9 par exemple, et d'un four, tel que
le four 2, ces éléments étant également visibles à
la fig. 6. Le four 2 comporte, de façon classique,
une enceinte isolante 32, des corps de chauffe 33,
un socle supérieur muni d'un ventilateur 34 entraíné
par un moteur 35, une cloche 36 et, à son
ouverture inférieure, un bouchon 37 qui est monté
sur une plaque de support 38, elle-même articulée
à la paroi arrière du four 2, et manoeuvrable
par le moyen d'un vérin 39 (fig. 6). On notera que
la cloche 36 sera équipée d'éléments internes
saillants (361) et montée sur un support mobile de
façon à pouvoir être déplacée en hauteur et mue
en rotation selon une disposition qui est décrite
dans la demande EP 295 207 du même déposant.
Un espace de hauteur H (p. ex. 100 mm) peut être
maintenu entre le four et le bac.Before explaining the employment possibilities of
these sets of elements, we will still describe
these a little more in detail. The charges,
such as 18, arrive in the installation by a
designated entry and exit station
general by 19 (fig. 1 to 3). This station has
a
Les éléments 7, 8, 9 et 91 (fig. 3) du deuxième
ensemble peuvent être de différents types. L'élément
9, par exemple, est visible aux figures 3 et 5.
Il s'agit d'un bac muni de parois isolantes et étanches
40. Sa paroi supérieure 49 comporte une
ouverture carrée dans laquelle vient se placer un
couvercle 48. L'espace intérieur de ce bac est
divisé par des cloisons 41 en différentes zones
permettant de guider la circulation du liquide
contenu dans le bac. Cette circulation est commandée
par des pompes 50 (fig. 3). Un élévateur
42 (fig. 6), muni d'un plateau 43 du même type
que le plateau 25, est conduit par un manchon 44
sur une colonne fixe 45 logée à l'intérieur de
l'enceinte. Cet élévateur est commandé par un
vérin 46 qui est monté verticalement à la partie
arrière du bac 9, de façon à pouvoir passer derrière
le groupe de fours et d'éléments supérieurs 1
à 4. Les encombrements en plan de ces éléments
sont représentés à la figure 3. Le bac 9 est monté
par l'intermédiaire de galets 47 sur les rails 5, de
sorte qu'il peut être déplacé longitudinalement sur
la voie de transport. Il peut également s'engager
sous la voie de transport supérieure 10.
Les éléments de traitement 7, 8 et 91 sont du
même genre que celui qui vient d'être décrit. Il
sont cependant exécutés de façon légèrement
différente, puisqu'ils sont prévus dans des buts
différents. L'exécution de l'élément 9 est prévu
typiquement pour un bac de trempe à eau ou à
huile. Dans le cas d'un bac à huile, l'enceinte peut
encore être munie de corps de chauffe, de façon à
maintenir cette huile à la température voulue, par
exemple 100°C ou 200°C. Le cas échéant, au-dessus
du niveau du liquide, on peut maintenir une
atmosphère d'azote, de façon à éviter l'oxydation
des pièces et l'oxydation de l'huile.L'élément 91
est également pourvu de pompes 50. Ici, la colonne
de guidage 44, au lieu d'être immergée dans
l'enceinte, est séparée de cette enceinte et prévue
à l'extérieur. Le vérin de manoeuvre 46 est ici
disposé à la même hauteur que le bac. Il s'agit
dans ce cas d'un bac de trempe à sel permettant
une trempe isothermique.The
L'élément 8 est, comme on le voit à la figure 3,
de la même construction que l'élément 9, avec
toutefois cette différence que les pompes 50 sont
ici absentes. Bien que cela ne soit pas représenté
au dessin, le couvercle de fermeture sera équipé
d'une isolation. D'autre part, les parois de l'enceinte
sont également pourvues d'une isolation
plus épaisse que celle des bacs 9 et 91. L'élément
de traitement 8 constitue ainsi un four mobile sous
atmosphère contrôlée et il est conçu par exemple
de façon à pouvoir chauffer et maintenir une
charge à une température , par exemple de
1100°C.
Quant à l'élément 7, dont la disposition est
pratiquement identique à celle de l'élément 8, bien
que sa dimension dans le sens de la voie de
transport 5 soit plus faible, cette réduction des
dimensions vient du fait que l'isolation des parois
de l'enceinte est réduite. Cet élément peut fonctionner
comme bac mobile de manutention sous
atmosphère contrôlée. Il permet par exemple de
transporter une charge entre un des fours de la
ligne supérieure et, par ex., un élément de traitement
fixe tel que ceux qui vont être décrits ci-après.As for
Les figures 7 à 10 représentent deux types
d'éléments de traitement fixes ou mobiles situés
dans la ligne inférieure, au-delà de la voie de
transport 5 et susceptible d'être déchargé au
moyen de l'engin de manutention 11. On voit aux
figures 7 et 9 la voie de transport supérieure 10 qui
part de l'extrémité de la ligne, c'est-à-dire du
four 1, et peut se prolonger, le cas échéant, jusqu'à
une station de déchargement ou autrement en
fonction du nombre d'éléments de traitement fixes
prévus sur la ligne inférieure. L'élément 17 est un
bac à gaz à haute pression. Il est fermé à sa partie
supérieure par un couvercle 51. Il comporte des
cloisons intérieures 52 destinées à guider la circulation
du gaz à l'intérieur des parois extérieures
53 du bac. Cette circulation du gaz est entraínée
par un ventilateur 54 actionné par un moteur 55.
Les flèches 56 montrent le chemin de la circulation
du gaz. Un système de guidage mobile 69 permet
le renversement du flux de gaz pour éviter la
déformation sur les pièces. A l'intérieur de l'enceinte
53 est monté un élévateur 57 qui est du
même type que l'élévateur 42 et est commandé
par un vérin 58. La console de l'élévateur 57 est
guidée par une colonne 59 (fig. 8).Figures 7-10 show two types
fixed or mobile processing elements located
in the bottom line, beyond the
Les figures 9 et 10 représentent une autre
construction de bac à gaz qui peut se loger soit à
côté du bac 17, soit en lieu et place de cet
élément. Le bac 60 représente une construction de
bacs à basse pression permettant également
d'assurer le refroidissement progressif du gaz et,
par conséquent, une variation contrôlée de la
température de la charge maintenue à l'intérieur de
l'élément. On voit en 61 les éléments de refroidissement
situés à l'intérieur du bac. Ce demier est
fermé à sa partie supérieure par un couvercle carré
62 et il comporte un élévateur 63 de même
construction que l'élévateur 57, mais dont la
console est orientée légèrement obliquement. La
colonne de guidage 64 est située dans un angle de
l'enceinte et le vérin 65 de manoeuvre de l'élévateur
se trouve sur la face supérieure du bac. La
circulation du gaz est assurée par un ventilateur 66
à axe vertical, situé dans le fond du bac et entraíné
par l'intermédiaire d'une courroie 67 à partir d'un
moteur 68 qui, comme on le voit à la figure 10, est
logé dans l'encombrement rectangulaire des parois
extérieures du bac 60.Figures 9 and 10 show another
construction of gas tank which can be housed either
side of
Toutes les manutentions désirées peuvent être
effectuées aisément au moyen du chariot 6, de
l'engin 11 et des moyens de déplacement des
éléments 7, 8 et 9. Ainsi, une charge, prise par le
plateau 25 du chariot de manutention sur une des
fourches 23 solidaire du carrousel 20, peut être
déplacée sur la voie de transport 5, de façon a
l'amener en -dessous de l'un des fours 1, 2, 3 ou
4. Le four ayant été ouvert au préalable par basculement
de son bouchon 37, la charge peut être
introduite, par exemple, dans la cloche 36 du four
2 (fig. 5) qui, par une manoeuvre d'abaissement et
de rotation, amène les saillies qu'elle présente sur
son pourtour dans des positions situées en-dessous
des angles du cadre 24. Il suffit dès lors
d'abaisser la console d'élévateur 29 pour que le
plateau 25 libère le cadre 24 de la charge et
maintienne cette dernière assujettie à la cloche 36.
Le chariot étant déplacé à nouveau, le four peut
être refermé et le traitement thermique voulu enclenché.
On se rend compte que toutes les opérations
de transfert et de déplacement sont des
opérations qui occupent des temps relativement
très courts par rapport aux durées de traitement
proprement dites. Ainsi, après avoir mis en place
une charge dans un four tel que 2, le chariot peut
facilement venir rechercher une autre charge dans
la station d'entrée, pour l'amener par exemple dans
la station de lavage ou dans un autre des fours. On
peut également, pendant le même laps de temps,
déplacer un ou plusiurs des éléments de traitement
7, 8 et 9 pour, par exemple, permettre au chariot 6
de transférer une charge à l'engin de manutention
11. Dans ce cas, le chariot ayant été amené dans
une position située sous cet engin de manutention,
la charge sera élevée (fig. 1) jusque dans une
position située au - dessus de la voie de transport
10. Dans cette position, la fourche de l'engin de
manutention 11 peut être insérée sous la charge et
reprendre ainsi cette dernière, ce qui libère le
chariot 6. A partir de là, la charge peut être transportée
soit dans une station de déchargement (non
représentée), située à l'extrémité de la voie 10, soit
transférée à l'un des éléments 17 ou 60. Ensuite
elle pourra être reprise par l'engin 11 et retransférée
au chariot 6 qui la ramènera à la station d'entrée
20. Ces manutentions prennent relativement
peu de temps par rapport au temps d'immobilisation
des différents éléments de traitement. Enfin, il
convient de mentionner plus spécialement l'opération
de transfert qui peut être effectuée lorsqu'une
charge est transmise directement d'un four,
ou d'un autre élément de la ligne supérieure, dans
un élément situé dans la ligne inférieure. Dans ce
cas, revenant à la figure 5, le four ayant été ouvert
par abaissement de la plaque 38 au moment où le
traitement de chauffage est terminé, l'élément de
traitement mobile sur la voie inférieure, par exemple
l'élement 8, est amené immédiatement sous le
four 2 et c'est au moyen de l'élévateur 42 et du
plateau 43 que l'on opère dès lors le transfert. La
cloche 36 est alors abaissée. L'élévateur est élevé
jusqu'à ce qu'il supporte la charge sur le plateau
43, après quoi la cloche 36 libère la charge par un
mouvement de rotation. Au cours de ce mouvement,
le bord inférieur de la cloche appuie sur le
bord de l'ouverture de la paroi supérieure de l'enceinte
40, ce qui assure la fermeture d'une enceinte
étanche comportant l'espace intérieur du
four et celui du bac. La charge dès lors peut être
abaissée dans le bain. Lorsque les conditions permettent
de séparer les deux éléments 2 et 8, on
commence par remettre en place le tiroir 48, ce qui
permet ensuite de refermer la porte 37, 38 du four.
La cloche sera alors remontée, le cas échéant en
plusieurs étapes, de façon que, dès que l'élément
8 est libéré, il puisse être déplacé latéralement.All desired handling can be
easily carried out by means of the
Ainsi, l'installation décrite permet toutes les
variantes possibles de manutention, de transfert et
de transport de charges, et cela avec un encombrement
réduit au minimum et la possibilité
d'étendre l'installation en rajoutant des éléments
supplémentaires, soit dans des emplacements fixes
à côté du bac 17, soit sur la voie de transport 5,
soit également dans la ligne supérieure des fours.Thus, the installation described allows all
possible variants of handling, transfer and
transport of loads, and this with a space requirement
minimized and the possibility
extend the installation by adding elements
additional, either in fixed locations
next to the
Cette conception permet de créer des éléments de traitement spécifiques, qui étaient inconnus jusqu'à maintenant mais dont l'emploi est avantageux en liaison avec l'installation décrite. On donnera plus loin des exemples de tels éléments.This design allows you to create elements specific treatment, which were unknown until now but whose job is advantageous in connection with the installation described. We will give further examples of such elements.
En variante de l'installation décrite, qui comporte
une station de déchargement et de sortie à
son extrémité gauche à la fig. 1, on pourrait prévoir
à cette extrémité gauche un poste de transfert sur
une voie parallèle aux deux lignes de l'installation,
s'étendant latéralement à mi-hauteur par exemple,
de sorte que les charges pourraient être ramenées
depuis l'extrémité gauche de la ligne vers
le carrousel d'entrée 20 sur une piste latérale parallèle
à la voie 5. Cette piste serait située, par
exemple, au niveau du plateau tournant 20 du
carrousel d'entrée. Toutefois, il résulte des indications
ci-dessus que les charges peuvent toujours
être ramenées au carrousel 20 au moyen du chariot
6, quelle que soit la station dans laquelle elles
ont subi le dernier traitement. Le carrousel 20 peut
donc de toute manière fonctionner comme station
de chargement et de déchargement.As a variant of the installation described, which comprises
an unloading and outlet station at
its left end in fig. 1, we could predict
at this left end a transfer station on
a track parallel to the two lines of the installation,
extending laterally at half height for example,
so the charges could be brought down
from the left end of the line to
the
Dans une exécution typique, on peut prévoir,
par exemple, les éléments suivants :
- max. 600°C sous gaz
- max. 1100°C sous gaz
- max. 1230°C sous gaz
- max. 1100°C sous gaz avec refroidisseur
- un four - pot de refroidissement intermédiaire avec protection gazeuse
- une machine à laver, max. 90°C
- pot de manutention avec protection gazeuse
- pot de manutention avec protection gazeuse et refroidisseur.
- max. 600 ° C under gas
- max. 1100 ° C under gas
- max. 1230 ° C under gas
- max. 1100 ° C under gas with cooler
- an oven - intermediate cooling pot with gas protection
- a washing machine, max. 90 ° C
- handling pot with gas protection
- handling pot with gas protection and cooler.
Toutes les opérations de déplacement des chariots ou des bacs, ainsi que leur ouverture et leur fermeture, l'enclenchement et le déclenchement des ventilations, du chauffage, des circulations de fluide, peuvent être commandées à partir d'un poste central. Ainsi les charges de pièces peuvent passer d'un élément à un autre en étant parfaitement protégées de l'oxydation. Une installation de ce genre permet dans certains cas de produire des pièces dans un état interne et externe impossible à atteindre jusqu'à maintenant. Les commandes d'organes mobiles peuvent s'effectuer par vérin. Il est possible ainsi d'établir une commande par programme, contrôlée et vérifiée, de façon à se dérouler automatiquement, en assurant toutes les conditions de sécurité requises.All the operations of moving the carts or bins, as well as their opening and closing, switching on and off ventilation, heating, circulation fluid, can be ordered from from a central station. So the loads of parts can move from one item to another by being perfectly protected from oxidation. An installation this kind allows in some cases to produce parts in internal and external condition impossible to reach until now. The mobile organ controls can be carried out by cylinder. It is thus possible to establish an order by program, controlled and verified, from so that it takes place automatically, ensuring all required security conditions.
Claims (11)
- Device for carrying out heat treatments on charges of metal parts, comprising a first set of components (1, 2, 3, 4) of which at least one is a furnace (1, 2, 3), a second set of components (6, 7, 8, 9) of which at least one is a hardening vat (9) and at least one other a car (6) and stationary guide means (5), device in which the components of the first set are disposed in an upper position and are open toward the bottom and the components of the second set are movable on the said guide means (5) and are disposed in a lower position, characterised in that the said guide means occupy the lowest portion of the device and consist of a horizontal track (5) permitting, for any number of the components of the two sets, to bring each component of the second set to a position facing any selected furnace of the first set, and in that all the components of the second set are provided with autonomous lifts (28, 42, 57, 63), each of these being supported by the component to which it is associated and comprising a platform (25) capable of vertically displacing a charge (18) in order to engage it in a component of the first set situated above or for disengaging it therefrom.
- Device according to claim 1, characterized in that it further comprises at the level of the said upper position a transfer machine (11) capable of receiving a charge from the lift (28, 29, 30) of an component of the second set.
- Device according to claim 2, characterized by an upper conveyor track (10) on which the transfer machine (11) is movable.
- Device according to claim 3, characterized in that it further comprises, at the level of the said lower position, a third set of component composed of at least one additional treatment station arranged so as to cooperate with the transfer machine.
- Device according to claim 4, characterized in that it further comprises at the level of the upper line <sic. track> one or more supplementary stations, aligned with the component or components of the first set and capable of carrying out treatments of long duration.
- Device according to claim 1, characterized in that the furnace or furnaces of the said first set are bell furnaces and are provided with support means permitting the transfer of a charge from a lift to the furnace and vice versa.
- Device according to claim 2, characterized in that several movable treatment stations are placed in series on the conveyor track between the materials handling car and the transfer machine.
- Device according to claim 3, characterized in that the transfer machine comprises a lift mounted on a car and capable of seizing a charge on the lift of a car or on that of a treatment station, said lifts of the transfer machine and of the car or of the treatment station being complementary.
- Device according to claim 1, characterized in that characterized in that the entry station comprises a turntable arranged for receiving and presenting charges from and into one or more directions and transferring them to or from the car at one end of the conveyor track.
- Device according to claim 1, characterized in that the lifts of the components of the second set comprise a fixed guide column, a bracket guided by the guide column, and a vertical hydraulic jack comprising a piston integral with the bracket and a fixed cylinder.
- Installation according to claim 1, characterized in that the first set of components comprises a plurality of furnaces placed side by side along a straight line, closed at their base by a cover which pivots about an axis parallel to the said straight line and situated on one side of the furnace, and in that at least some of the components of the second set comprise lifts actuated by vertical jacks, the cylinders of which extend facing one side of the furnaces, opposite to that of the said pivoting axis.
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