EP0995805A1 - Heat treatment installation for a batch of metallic workpieces - Google Patents

Abstract

Installation for thermal treatment of metallic parts comprises: a first assembly with at least one furnace, and a second assembly with at least one jig; one of the two assemblies is attached to a fixed structure (12) and the other assembly is connected to a moving structure (13) relatively to the fixed structure; couplings (16,17,18) are arranged between the two assemblies for placing one jig (6,7) facing one furnace while avoiding oxidation of the metallic part surface.

Description

Translated fromFrench

La présente invention se réfère à une installation pour letraitement thermique d'une charge de pièces métalliques,cette installation comprenant au moins un four sous gaz deprotection ou sous vide et au moins un bac de trempe.The present invention refers to an installation for theheat treatment of a load of metal parts,this installation comprising at least one gas oven ofprotection or vacuum and at least one quench tank.

Les installations connues proposées sur le marché ontl'inconvénient, pour les traitements sous vide d'une chargede pièces métalliques, de devoir charger l'installation àfour froid puis d'effectuer le vide pour évacuer l'oxygènede la chambre de chauffe du four. Après le traitement on estobligé de refroidir le tout dans le four y compris lacharge. Sans sas ou bac de chargement il est alorsimpossible de travailler avec le four chaud, car touteprésence d'oxygène détériorerait les éléments chauffants.The known installations offered on the market havethe disadvantage, for vacuum treatments of a loadmetal parts, having to load the installation atcold oven then vacuum to evacuate oxygenfrom the oven heating chamber. After the treatment we areforced to cool everything in the oven including thecharge. Without airlock or loading bin it is thenimpossible to work with the hot oven, because anypresence of oxygen would damage the heating elements.

A partir de cet état de la technique connue, un but de laprésente invention est de réaliser une installation detraitement thermique ne nécessitant pas de refroidir lefour, et permettant de traiter les pièces sans oxydation desurface et sans pollution des gaz de traitement du four ousans pollution du vide du four.From this known state of the art, a goal of thepresent invention is to provide an installation ofheat treatment that does not require cooling theoven, and allowing parts to be treated without oxidation ofsurface and without pollution of the furnace treatment gases orwithout pollution of the oven vacuum.

En outre sont connus des fours à passage ou des fourspoussant à charge longue dont l'installation nécessite unetrès grande surface et surtout une grande longueur et dontle cycle de travail pour la charge et la décharge du fouret, de plus, long.In addition, passage ovens or ovens are known.pushing with long load whose installation requires avery large area and especially a great length and of whichthe working cycle for charging and discharging the ovenand, moreover, long.

Partant de cet état de la technique connue, un autre but dela présente invention est de réduire sensiblement aussi bien la longueur d'une telle installation que le temps detraitement.Starting from this known state of the art, another aim ofthe present invention is to significantly reduce as wellthe length of such an installation that the time oftreatment.

Ces buts sont atteints grâce aux moyens définis dans larevendication indépendante 1.These goals are achieved through the means defined in theindependent claim 1.

L'invention sera expliquée en détail, en se référant auxdessins ci-annexés qu'en présentent, à titre d'exemples, desformes d'exécution.

La figure 1

est une vue en élévation schématiqued'une forme d'exécution del'installation selon l'invention,

la figure 2

est une vue en plan de dessusschématique de l'installation de lafigure 1,

les figures 3A à 3L

sont un descriptif d'un cycle detravail de l'installation selon lafigure 1,

la figure 4

est une vue en élévation schématiqued'une deuxième forme d'exécutionselon l'invention,

la figure 5

est une vue en plan de dessusschématique de l'installation de lafigure 4,

les figures 6A - 6K

sont un descriptif schématique d'uncycle de travail de l'installationselon les figures 4 et 5,

la figure 7

est une vue en élévation schématiqued'une troisième forme d'exécution del'installation selon l'invention,

les figures 8A - 8L

sont un descriptif schématique d'uncycle de travail de l'installationselon la figure 7,

la figure 9

est une vue en élévation schématiqued'une autre installation selonl'invention,

les figures 10A - 10L

sont un descriptif schématique d'uncycle de travail de l'installationselon la figure 10,

la figure 11

est une vue en élévation schématiqued'une autre installation selonl'invention,

les figures 12A - 12P

sont un descriptif schématique d'uncycle de travail de l'installationselon la figure 11,

la figure 13

est une vue en élévation schématiqued'une installation avec un four etquatre bac,

la figure 14

est une vue en plan de dessusschématique de l'installation selonla figure 13,

la figure 15

est une vue en élévation transversaled'une installation en ligne selonl'invention,

la figure 16

est une vue en élévationlongitudinale schématique del'installation selon la figure 15,

la figure 17

est une vue en plan de dessusschématique de l'installation selonla figure 15,

la figure 18

est une vue en élévationlongitudinale schématique d'uneinstallation avec four poussant àcharge longue,

la figure 19

est une vue de front schématique d'unfour de l'installation selon lafigure 18,

la figure 20

est une vue de front d'un bac del'installation selon la figure 18, et

la figure 21

est une vue en plan de dessusschématique de l'installation de lafigure 18.

The invention will be explained in detail, with reference to the accompanying drawings, which show, by way of examples, embodiments.

Figure 1

is a schematic elevational view of an embodiment of the installation according to the invention,

figure 2

is a schematic top plan view of the installation of FIG. 1,

Figures 3A to 3L

are a description of a work cycle of the installation according to FIG. 1,

figure 4

is a schematic elevation view of a second embodiment according to the invention,

figure 5

is a schematic top plan view of the installation of FIG. 4,

Figures 6A - 6K

are a schematic description of a work cycle of the installation according to FIGS. 4 and 5,

figure 7

is a schematic elevational view of a third embodiment of the installation according to the invention,

Figures 8A - 8L

are a schematic description of a work cycle of the installation according to FIG. 7,

figure 9

is a schematic elevational view of another installation according to the invention,

Figures 10A - 10L

are a schematic description of a work cycle of the installation according to FIG. 10,

figure 11

is a schematic elevational view of another installation according to the invention,

Figures 12A - 12P

are a schematic description of a work cycle of the installation according to FIG. 11,

figure 13

is a schematic elevation view of an installation with an oven and four tanks,

figure 14

is a schematic top plan view of the installation according to FIG. 13,

figure 15

is a cross-sectional view of an on-line installation according to the invention,

figure 16

is a schematic longitudinal elevation view of the installation according to FIG. 15,

figure 17

is a schematic top plan view of the installation according to FIG. 15,

figure 18

is a schematic longitudinal elevation view of an installation with a long-load pushing oven,

figure 19

is a schematic front view of an oven of the installation according to FIG. 18,

figure 20

is a front view of a tank of the installation according to FIG. 18, and

figure 21

is a schematic top plan view of the installation of FIG. 18.

Les figures 1 et 2 montrent schématiquement une premièreforme exécution d'une installation selon l'invention avec unfour de traitement pour une température maxima de 1100°C etdeux bacs montés sur une table rotative. Cette installationpermet par exemple des traitement d'austénitisation, derecuit, de revenu, de frittage ou de brasage. Le four 1 comprend une chambre de chauffage 2 avec une turbine decirculation des atmosphères 3, un bouchon 4 comme support dela charge à traiter 5 et deux bacs, c'est-à-dire. deuxchambres de chargement ou refroidissement 6 et 7. Le bouchonsupport de charge est déplacé verticalement par les deuxpistons élévateurs 8 et 9, comme c'est indiqué par les deuxflèches doubles. Ces pistons élévateurs sont prévus pour lechargement ou déchargement des charges dans le four ou dansles bacs, comme cela ressortira du descriptif d'un cycle detravail avec cette installation. Le four comprend en outreun corps de chauffe 10 et une double chemise isolée 11 selonl'art de la technique connue.Figures 1 and 2 schematically show a firstembodiment of an installation according to the invention with atreatment oven for a maximum temperature of 1100 ° C andtwo tanks mounted on a rotary table. This installationallows for example austenitization treatment,annealing, tempering, sintering or soldering. Theoven 1includes aheating chamber 2 with a turbinecirculation ofatmospheres 3, aplug 4 as support forthe load to be treated 5 and two tanks, that is to say. of themloading orcooling chambers 6 and 7. The plugload carrier is moved vertically by bothliftingpistons 8 and 9, as indicated by the twodouble arrows. These lifting pistons are designed forloading or unloading of loads in the oven or inthe bins, as will emerge from the description of a cycle ofwork with this facility. The oven further includesaheating body 10 and a doubleinsulated jacket 11 according tothe art of known technique.

Le four 1 est fixé sur une table supérieure 12 tandis queles bacs, c'est-à-dire les chambres de chargement ourefroidissement 6 et 7 avec les pistons élévateurs 8 et 9sont fixés à une table rotative 13. La table fixe 12 estmontée sur un support 14. La table rotative 13 est entraínéeen rotation par un moteur 15. Entre la table fixe et latable rotative se trouvent deux jeux de joints, un jointextérieur 16 pour établir l'étanchéité au gaz et au vide etdeux joints intérieurs 17 et 18, qui forment une premièrebarrière d'étanchéité entre les bacs et la table fixesupérieure. Tous les joints sont des joints gonflables,connus en soi dans l'art antérieur, et sont partiellementdégonflés dans le cas où la table rotative est mise enrotation, et ensuite gonflés pour assurer l'étanchéité.Theoven 1 is fixed on an upper table 12 whilethe tanks, i.e. the loading chambers orcooling 6 and 7 with the liftingpistons 8 and 9are fixed to a rotary table 13. The fixed table 12 ismounted on asupport 14. The rotary table 13 is drivenin rotation by amotor 15. Between the fixed table and therotary table there are two sets of seals, onesealexterior 16 to establish gas and vacuum tightness andtwointerior seals 17 and 18, which form a firstsealing barrier between the tanks and the fixed tablesuperior. All seals are inflatable seals,known per se in the prior art, and are partiallydeflated in case the rotary table is put inrotation, and then inflated to seal.

Chaque chambre de chargement ou de refroidissement 6 et 7comprend une turbine de circulation des atmosphères 19 et20, une pompe à vide 21 commune qui est reliée par desvannes 22 et 23 auxdites chambres de chargement ou refroidissement. Chaque bac 6 et 7 comprend une amenée 24 et25 d'azote et le four comprend une amenée de gaz 26.Each loading orcooling chamber 6 and 7includes anatmospheric circulation turbine 19 and20, acommon vacuum pump 21 which is connected byvalves 22 and 23 to said loading chambers orcooling. Eachtank 6 and 7 includes asupply 24 and25 with nitrogen and the furnace includes agas supply 26.

La table supérieure comprend une porte 27 qui possède unjoint 28 et qui permet l'introduction de la charge dans undes bacs. Un remplissage à l'azote par exemple ou un autregaz permet de transférer la charge à traiter dans le foursous gaz de protection ou sous vide. Le four restanttoujours à température permet d'effectuer un des traitementsprécités. A la fin du cycle de chauffe, la charge est évacuédans une des deux chambres pour refroidissement. Avant larotation pour le transfert et le refroidissement, on aurapréparé une nouvelle charge à traiter dans le bac libre detoute charge. Il est ainsi possible de traiter, paralternance, des pièces sans oxydation de surface et sansrefroidissement du four ainsi que sans pollution de gaz detraitement ou du vide du four.The upper table includes adoor 27 which has ajoint 28 and which allows the introduction of the load into abins. Nitrogen filling for example or anothergas allows the charge to be treated to be transferred to the ovenunder protective gas or under vacuum. The remaining ovenalways at temperature allows one of the treatments to be carried outcited above. At the end of the heating cycle, the charge is dischargedin one of the two chambers for cooling. Before therotation for transfer and cooling, we will haveprepared a new load to be treated in the free bin ofany charge. It is thus possible to treat, byalternation, parts without surface oxidation and withoutfurnace cooling as well as without gas pollution fromtreatment or vacuum from the oven.

Il est évident que l'on peut réaliser une installation avecdes bacs, c'est-à-dire. des chambres dechargement/déchargement ou refroidissement à gaz ou àl'huile fixées au support et à la table supérieure etprévoir un ou plusieurs four(s) rotatif(s).It is obvious that an installation can be carried out withbins, that is to say. rooms ofgas / gas loading / unloading or coolingthe oil fixed to the support and to the upper table andprovide one or more rotary oven (s).

Les figures 3A - 3L) montrent schématiquement un cycle detravail. La figure 3A montre la préparation de la charge 5et on voit que la porte 27 est ouverte. La figure B montrele conditionnement de la charge par le vide et la figure Cla descente du bouchon gauche 4 pour l'ouverture du four. Lafigure D montre la rotation des bacs pour mettre la charge 5sous le four, avant son introduction dans celui-ci (figureE), pour entamer le cycle de traitement. La figure F montrela préparation d'une deuxième charge 5A pendant le cycle de traitement de la première, et la figure G le conditionnementde cette charge 5A par le vide. La figure H montrel'ouverture du four et la descente de la charge 5, et lafigure I la rotation des bacs avec refroidissement immédiatde la charge 5. La figure K montre l'introduction de lacharge 5A dans le four pour effectuer le cycle de traitementpendant le refroidissement de la charge 5. Enfin, la figureL montre la charge 5A en cours de cycle de traitement encours et l'évacuation de la charge 5, ainsi que la mise enplace d'une nouvelle charge 5B.Figures 3A - 3L) schematically show a cycle ofjob. Figure 3A shows the preparation ofcharge 5and we see thatdoor 27 is open. Figure B showsthe conditioning of the load by vacuum and figure Clowering theleft plug 4 to open the oven. Thefigure D shows the rotation of the tanks to load 5under the oven, before its introduction into it (figureE), to start the treatment cycle. Figure F showsthe preparation of a second 5A charge during the cycle oftreatment of the first, and Figure G the conditioningof thischarge 5A by vacuum. Figure H showsopening the oven and lowering theload 5, andfigure I the rotation of the tanks with immediate coolingof theload 5. Figure K shows the introduction of theload 5A in the oven to complete the treatment cyclewhile the load is cooling 5. Finally, the figureL shows theload 5A during the treatment cycle incourse and evacuation ofcharge 5, as well as settingplace of anew charge 5B.

Ce cycle des opérations montre le grand avantage de cetteinstallation selon l'invention permettant d'une part depréparer une charge tandis que l'autre est dans le four et,surtout, d'amener et d'évacuer la charge du four sanspollution du vide ou du gaz dans le four et sans oxydationdes charges. Toutes les opérations décrites s'effectuentd'une manière étanche envers l'extérieur par le jointextérieur 16 est les joints intérieurs 17 et 18.This cycle of operations shows the great advantage of thisinstallation according to the invention allowing on the one handprepare one load while the other is in the oven and,above all, to bring and evacuate the load from the oven withoutvacuum or gas pollution in the oven and without oxidationcharges. All the operations described are carried outtightly to the outside by the sealouter 16 is theinner seals 17 and 18.

Les figures 4 et 5 montrent une deuxième forme d'exécutionde l'installation selon l'invention avec un four et troisbacs. Le four 29 est similaire au four 1 de l'exempleprécédent avec les mêmes éléments tels que chambre dechauffe, turbine, bouchon 4 qui supporte la charge 5. Lesystème de la table supérieure fixe 12 et son support 14sont également les mêmes que dans l'exemple précédent,tandis que la table rotative 30 est agencée pour portertrois bacs et comprend trois garnitures de joints intérieurs31, 32 et 33. Le joint extérieur 16 est similaire à celui del'exécution décrite plus haut ainsi que la porte 27 avec sonjoint 28.Figures 4 and 5 show a second embodimentof the installation according to the invention with an oven and threebins.Oven 29 is similar tooven 1 in the exampleprevious with the same elements such as bedroomheater, turbine, plug 4 which supports theload 5. Thefixedupper table system 12 and itssupport 14are also the same as in the previous example,while the rotary table 30 is arranged to carrythree tubs and includes three interior gasket packings31, 32 and 33. Theouter seal 16 is similar to that ofthe execution described above as well asdoor 27 with itsattached 28.

Le premier bac est une chambre de chargement 34, similaire àla chambre 6, le deuxième bac est une chambre derefroidissement sous gaz 35 et le troisième bac est unechambre de refroidissement avec un liquide 36, par exemplede l'huile 37. La chambre de chargement et la chambre derefroidissement sous gaz comprennent des turbines 38 et 39tandis que la chambre à refroidissement à l'huile comprendune pompe à huile 40 pour la circulation de l'huile. Cetteinstallation comprend aussi une pompe à vide avec des vannespour pouvoir évacuer les chambres de chargement et derefroidissement sous gaz, ainsi que des amenées de gaz pourles chambres et pour le four. Chaque chambre comprend enoutre un piston élévateur 41, resp. 42, resp. 43.The first tank is aloading chamber 34, similar toroom 6, the second tank is agas cooling 35 and the third tank is acooling chamber withliquid 36, forexampleoil 37. The loading chamber and thegas cooling includeturbines 38 and 39while the oil-cooled chamber includesanoil pump 40 for the circulation of the oil. Thisinstallation also includes a vacuum pump with valvesto be able to evacuate the loading andgas cooling, as well as gas supplies forthe rooms and for the oven. Each room includesin addition to alifting piston 41, resp. 42, resp. 43.

Un exemple de cycle de travail avec cette installation estdécrit à l'aide des figures 6A à 6K. La figure 6A montre lapréparation de la charge 5 en-dessus de la chambre dechargement 34 avec la porte 27 ouverte. La figure 6B montrele conditionnement de la charge, éventuellement par le vide,avec la porte 27 fermée et la figure C montre la situationaprès la rotation des chambres avec une course de 120 ° pouramener la charge 5 sous le four. Selon la figure D, lacharge est introduite dans le four et le cycle de traitementdans le four commence. Selon la figure E, les bouchons sontmis à niveau avec la table rotative après le traitementthermique pour effectuer une rotation montrée à la figure F.Pendant cette rotation, la charge glisse sur la table etaprès, la chambre à huile se trouve sous la charge, c'est-à-diresous le four. La figure G montre la descente de lacharge et le refroidissement immédiat de celle-ci dansl'huile. Dans la figure H on voit la préparation de ladeuxième charge 5A, celle-ci étant éventuellementconditionnée par le vide, ainsi que le refroidissement de la première charge 5 dans l'huile. La figure I montre unenouvelle rotation des chambres pour amener la deuxièmecharge 5A sous le four avant de l'y introduire. La figure 6Kenfin montre la situation où le cycle de traitement esteffectué pour la deuxième charge 5A tandis que la premièrecharge 5 est évacuée, pour revenir à la situation de lafigure 6E.An example of a work cycle with this installation isdescribed using FIGS. 6A to 6K. Figure 6A shows thepreparation ofcharge 5 above theload 34 withdoor 27 open. Figure 6B showsconditioning of the charge, possibly by vacuum,withdoor 27 closed and figure C shows the situationafter the rotation of the chambers with a 120 ° stroke forbring theload 5 under the oven. According to Figure D, thecharge is introduced into the furnace and the treatment cyclein the oven begins. According to Figure E, the plugs areupgraded with rotary table after treatmentthermal to perform a rotation shown in Figure F.During this rotation, the load slides on the table andafterwards, the oil chamber is under the load, i.e.under the oven. Figure G shows the descent of thecharging and immediate cooling thereof inoil. In figure H we see the preparation of thesecond load 5A, this possibly beingconditioned by the vacuum, as well as the cooling of thefirst charge 5 in oil. Figure I shows anew rotation of the chambers to bring thesecondload 5A under the oven before introducing it. Figure 6Kfinally shows the situation where the processing cycle isperformed for thesecond charge 5A while thefirstcharge 5 is discharged, to return to the situation of theFigure 6E.

La figure 7 montre un troisième exemple d'exécution d'uneinstallation selon l'invention avec un four à vide 44 àparoi chaude avec un chauffage graphite 45, une isolation46, une turbine de circulation 3 pour les bassestempératures de traitement et les bouchons 49, 49Asupportant la charge 5. Le système de table fixe supérieure12 avec sa porte 27 et joint 28, la table rotative 13entraínée par le moteur 15 et les deux systèmes de jointsavec joint extérieur 16 et joints intérieurs 17 et 18, estle même qu'auparavant. Les bacs suspendus à la tablerotative sont deux chambres de chargement et déchargement 47et 48 avec refroidisseur incorporé, comprenant les deuxturbines 19 et 20 selon la première forme d'exécution.Figure 7 shows a third example of execution of ainstallation according to the invention with avacuum oven 44 tohot wall withgraphite 45 heating,insulation46, acirculation turbine 3 for the bassprocessing temperatures and plugs 49, 49Asupporting theload 5. The upper fixedtable system12 with itsdoor 27 andseal 28, the rotary table 13driven by themotor 15 and the two seal systemswithouter seal 16 andinner seals 17 and 18, eastthe same as before. Bins hanging from the tablerotary are two loading and unloadingchambers 47and 48 with incorporated cooler, comprising bothturbines 19 and 20 according to the first embodiment.

Les figures 8A à 8L illustrant un exemple de cycle detravail effectué par l'installation de la figure 7. Lafigure 8A montre la préparation de la charge 5 avec la porteouverte et la figure 8B montre le conditionnement de lacharge par le vide. La figure C montre la descente dubouchon 49 et l'ouverture du four suivie de la rotation deschambres selon la figure D en vue d'amener la charge 5 sousle four. La figure E montre l'introduction de la charge dansle four initiant le cycle de traitement. Pendant ce temps,selon la figure F, la deuxième charge 5A est préparée etconditionnée par le vide selon la figure G. La figure H montre l'ouverture du four et la descente de la premièrecharge suivie d'une rotation des chambres avecrefroidissement immédiat de la première charge dans lachambre de refroidissement 47 (figure I) et ensuite, à lafigure K, l'introduction de la deuxième charge 5A dans lefour pour le cycle de traitement, tandis que la premièrecharge est toujours encore refroidie. La figure 8L montreque, tandis que la deuxième charge est en cours detraitement, la première charge est évacuée et la troisièmecharge 5B est amendée sur le bouchon, pour être ensuiteconditionnée et traitée.FIGS. 8A to 8L illustrating an example of a cycle ofwork done by the installation of figure 7. Thefigure 8A shows the preparation ofload 5 with the dooropen and Figure 8B shows the packaging of thecharge by vacuum. Figure C shows the descent of theplug 49 and the opening of the oven followed by the rotation ofchambers according to figure D in order to bring theload 5 underthe oven. Figure E shows the introduction of the charge intothe oven initiating the treatment cycle. Meanwhile,according to FIG. F, thesecond charge 5A is prepared andconditioned by vacuum according to figure G. Figure Hshows the opening of the oven and the descent of the firstload followed by a rotation of the chambers withimmediate cooling of the first charge in thecooling chamber 47 (FIG. I) and then, at theFigure K, the introduction of thesecond load 5A in theoven for the treatment cycle, while the firstcharge is still still cooled. Figure 8L showsthat while the second charge is beingtreatment, the first charge is discharged and thethirdcharge 5B is amended on the cap, to be thenconditioned and treated.

Le même cycle de traitement peut s'appliquer à uneinstallation où, comme variante d'exécution, le four à videpossède une paroi froide et une isolation en graphite.The same treatment cycle can apply to ainstallation where, as a variant, the vacuum ovenhas a cold wall and graphite insulation.

La figure 9 montre une variante de l'installation selon lafigure 7 avec un four 50 similaire au four précédent maispossédant en outre quatre arrêts mécaniques 51 avec leurcommandes 52 pour retenir ou libérer la charge 5A, commecela ressortira du descriptif selon les figures 10A à 10L.La table fixe supérieure 12 est similaire au cas précédentavec la porte 27 et ses joints 28 ainsi que le support de latable 14. Entre la table fixe 12 et la table rotative 13 setrouve le même système de joints que décrits auparavant etla table rotative est entraínée par le moteur 15. A la tablerotative sont suspendue au moins une chambre à huile 53 avecson système de pompe 40 et au moins un bac derefroidissement à gaz 54 avec la turbine 20.Figure 9 shows a variant of the installation according to theFigure 7 with anoven 50 similar to the previous oven butadditionally having fourmechanical stops 51 with theircommands 52 to hold or release theload 5A, such asthis will emerge from the description according to FIGS. 10A to 10L.The upper fixed table 12 is similar to the previous casewith thedoor 27 and itsseals 28 as well as the support of thetable 14. Between the fixed table 12 and the rotary table 13 isfinds the same joint system as described above andthe rotary table is driven by themotor 15. At the tableare suspended at least oneoil chamber 53 withitspump system 40 and at least one tank ofgas cooling 54 with theturbine 20.

Le bac 54 est une chambre à pression et c'est pourquoi quele piston ascenseur prévu pour les autres bacs est iciremplacé par un ascenseur 55 comprenant un support de charge 56, lié à une colonne portante 57 avec une vis 58 qui estmise en rotation par un moteur 59 avec transmission parchaíne, pour faire monter ou descendre l'ascenseur. Tout ledispositif de l'ascenseur se trouve dans l'enceinte de lachambre à pression. Vers le haut, la chambre sous pressionest fermée par une porte inférieure 60, des joints 61assurant l'étanchéité. Le chargement et déchargement despièces peut se faire par cette chambre à pression, ou alorsl'installation comprend, en plus de cette chambre à pressionet de la chambre à huile, une chambre de chargement décritedans les exemples précédents.Thetank 54 is a pressure chamber and that is whythe lift piston provided for the other tanks is herereplaced by alift 55 including aload support56, linked to a supportingcolumn 57 with ascrew 58 which isrotated by amotor 59 with transmission bychain, to raise or lower the elevator. All theelevator device is located within the compound of thepressure chamber. Upward, the pressure chamberis closed by alower door 60, seals 61sealing. The loading and unloading ofparts can be done by this pressure chamber, or elsethe installation includes, in addition to this pressure chamberand from the oil chamber, a loading chamber describedin the previous examples.

Les figures 10A à 10L montrent schématiquement un cycle detraitement possible avec l'installation de la figure 9. Lafigure 10A montre la préparation de la charge 5, toujoursavec la porte ouverte, et la figure 10B le conditionnementde la charge par le vide, avec la porte 27 fermée, suivi dela rotation des chambres pour mettre la charge sous le four(figure 10C). Ensuite, selon la figure D, la charge estintroduite dans le four pour entamer le cycle de traitementet, en fin de cycle à la figure E, la charge est descendueet les crochets 51 sont fermés pour la retenir pendant ladescente du bouchon par l'ascenseur 55. Ensuite, selon F,les chambres sont mises en rotation pour amener la chambre àhuile sous le four et, selon G, le support de charge estmonté et les crochets sont ouverts. La charge sur le supportde charge est descendue pour être immergée dans l'huile(figure H) pour un refroidissement immédiat, intensifié parun canal de flux forcé dans la chambre à huile. Selon lafigure I, la deuxième charge 5A est préparée et conditionnéepar le vide, puis mise en rotation selon la figure K pourl'amener sous le four pour un cycle de traitement selon lafigure L, tandis que la première charge est évacuée après égouttage pour enchaíner un nouveau cycle à partir de lasituation représentée à la figure D.FIGS. 10A to 10L schematically show a cycle ofpossible treatment with the installation of figure 9. TheFigure 10A shows the preparation ofcharge 5, alwayswith the door open, and Figure 10B the packagingload by vacuum, withdoor 27 closed, followed bythe rotation of the chambers to put the load under the oven(Figure 10C). Then, according to figure D, the charge isintroduced into the oven to start the treatment cycleand, at the end of the cycle in FIG. E, the load is loweredand thehooks 51 are closed to retain it during thelowering of the stopper by theelevator 55. Then, according to F,the chambers are rotated to bring the chamber tooil under the oven and, according to G, the load carrier ismounted and the hooks are open. The load on the supportload is lowered to be immersed in oil(figure H) for immediate cooling, intensified bya forced flow channel in the oil chamber. According tofigure I, thesecond load 5A is prepared and conditionedby vacuum, then rotated according to Figure K tobring it under the oven for a treatment cycle according to thefigure L, while the first load is discharged afterdraining to chain a new cycle fromsituation shown in figure D.

La figure 11 montre une autre forme d'exécution d'unel'installation selon l'invention avec un four 62 similaireau four 29 de la figure 4, mais comportant en plus deuxdemi-tiroirs 63 et 63A, formant le bouchon, qui sontcommandés par des éléments mécaniques 64. Le tout est fixésur la table fixe supérieure 12 qui est similaire à celledes exécutions précédentes et attachés aux supports 14. Sousla table fixe se trouve une table rotative similaire à celledes exécutions précédentes, avec les deux systèmes de jointsextérieurs et intérieurs. Les bacs, c'est-à-dire la chambreà huile et la ou les chambre(s) de refroidissement, sont lesmêmes que dans l'exécution selon la figure 4.Figure 11 shows another embodiment of athe installation according to the invention with asimilar oven 62inoven 29 of FIG. 4, but additionally comprising twohalf-drawers 63 and 63A, forming the cap, which arecontrolled bymechanical elements 64. Everything is fixedon the upper fixed table 12 which is similar to thatfrom previous executions and attached to thesupports 14. Underthe fixed table is a rotary table similar to thatfrom previous versions, with the two joint systemsexterior and interior. The bins, i.e. the roomoil and the cooling chamber (s) aresame as in the execution according to figure 4.

Les figures 12A à 12P montrent un cycle de travail avecl'installation selon la figure 11 et feront mieux comprendrele rôle des deux demi-tiroirs 63, 63A. La figure 12 A montrela préparation de la charge 5, la figure B sonconditionnement par le vide, et la figure C la rotation deschambres pour placer ladite charge sous le four. Ensuite,selon D, les demi-tiroirs sont déplacés pour ouvrir le four,avant que la charge est introduite dans ce dernier et queles demi-tiroirs sont légèrement refermés, comme celaressort de la figure E. A la figure F le support de charge56 est descendu pour déposer la charge sur le bouchon 63,63A. Selon G, le four est fermé et le cycle de traitementcommence. Fendant ce temps, les chambres sont mises enrotation et le bac d'huile est amené sous le four etsimultanément selon I la deuxième charge 5A est préparée etconditionnée par le vide. Dans la figure K une préouverturedu bouchon, c'est-à-dire des demi-tiroirs est effectuée, et le support de charge est déplacé vers le haut. Selon lafigure L le four est complètement ouvert et à la figure M,la charge est immergée et refroidie immédiatement dans lachambre à huile avec canal de flux forcé. Ensuite, selon lafigure N, les chambres sont de nouveau mises en rotation, etla deuxième charge 5A se trouve sous le four. Dans la figureO, on introduit la charge 5A dans le four selon les figuresC à G, le cycle de traitement dans le four commence, tandisqu'après égouttage, la première charge 5 est évacuée. Enfin,selon la figure P, les chambres sont mises en rotation pouremmener le bac à huile sous le four tandis qu'une nouvellecharge 5B est préparée pour subir le cycle selon les figures12A et suivantes.Figures 12A to 12P show a work cycle withinstallation according to figure 11 and will make better understandthe role of the two half-drawers 63, 63A. Figure 12 A showsthe preparation ofload 5, Figure B itsvacuum conditioning, and figure C the rotation ofchambers for placing said charge under the oven. Then,according to D, the half-drawers are moved to open the oven,before the charge is introduced into it and thatthe half drawers are slightly closed, like thisspring of figure E. In figure F theload support56 is lowered to deposit the load on theplug 63,63A. According to G, the oven is closed and the treatment cyclestart. During this time, the rooms are put inrotation and the oil pan is brought under the oven andsimultaneously according to I thesecond charge 5A is prepared andconditioned by vacuum. In figure K a pre-openingof the stopper, i.e. half-drawers, andthe load carrier is moved up. According tofigure L the oven is completely open and in figure M,the load is immediately immersed and cooled in theoil chamber with forced flow channel. Then according to theFigure N, the chambers are again rotated, andthesecond load 5A is located under the oven. In the figureO,load 5A is introduced into the furnace according to the figuresC to G, the treatment cycle in the oven begins, whilethat after draining, thefirst charge 5 is discharged. Finally,according to Figure P, the chambers are rotated totake the oil pan under the oven while a new oneload 5B is prepared to undergo the cycle according to the figures12A and following.

Dans cette forme d'exécution, on observe que le bouchon quiprésente la forme de deux demi-tiroirs 63 et 63A n'est pasdéplacé verticalement, comme dans les premières exécutions,mais est tiré ou poussé horizontalement.In this embodiment, it is observed that the plug whichhas the form of two half-drawers 63 and 63A is notmoved vertically, as in the first executions,but is pulled or pushed horizontally.

Les figures 13 et 14 montrent schématiquement une varianted'exécution avec, par exemple un four et quatre bacssuspendus à la table rotative. Le four peut être du genre del'un des fours décrits auparavant, tandis que deux bacs sontprévus pour le chargement/déchargement et deux bacs pour lerefroidissement, soit par gaz, soit par liquide, par exemplel'huile. Toutes combinaisons sont possibles, c'est-à-direque le nombre et le genre de fours, ni le nombre et le genrede bacs est en principe limité dans une installation selonl'invention.Figures 13 and 14 schematically show a variantof execution with, for example an oven and four binshanging on the rotary table. The oven can be the kind ofone of the ovens described above, while two bins areprovided for loading / unloading and two bins forcooling, either by gas or by liquid, for exampleoil. All combinations are possible, i.e.that the number and kind of ovens nor the number and kindof containers is in principle limited in an installation according tothe invention.

Les exécutions divulguées dans les figures 1 à 14 sont desinstallations avec une table fixe et une table rotativecomprenant des joints. Préférentiellement, le ou les fours sont solidaires de la table fixe et les bacs suspendusreliés à la table rotative. Mais un montage inverse, c'est-à-direselon lequel le ou les fours sont solidaires de latable rotative et où les bacs sont suspendus à une tablefixe, est également envisageable. Dans toutes ces solutionsou arrangements, l'étanchéité entre la table fixe et latable rotative est assurée par un joint extérieur gonflableet des joints, selon le nombre de bacs, intérieursgonflables, le tout assurant une étanchéité parfaite desorte à permettre un traitement de pièces, d'une part, sansoxydation de surface et sans pollution des gaz de traitementdu four ou sans pollution du vide du four et, d'autre part,sans refroidissement du four pendant les opérations.The executions disclosed in Figures 1 to 14 areinstallations with a fixed table and a rotary tableincluding seals. Preferably, the oven (s)are attached to the fixed table and the hanging traysconnected to the rotary table. But a reverse assembly, that is to sayaccording to which the oven (s) are integral with therotary table and where the bins are suspended from a tablefixed, is also possible. In all these solutionsor arrangements, the tightness between the fixed table and therotary table is ensured by an inflatable external sealand seals, depending on the number of trays, interiorinflatable, all ensuring perfect sealing ofso as to allow processing of parts, on the one hand, withoutsurface oxidation and pollution-free treatment gasesof the oven or without pollution of the oven vacuum and, on the other hand,without cooling the oven during operations.

Cette conception de déplacement relatif entre four(s) etbac(s), le tout sous une étanchéité parfaite. n'est pasnécessairement giratoire et limitée à une table rotative,mais peut être appliquée à un système de déplacementlinéaire. Les figures 15 à 21 montrent deux exemplesd'exécution de fours et bacs à déplacement relatif linéaire.This concept of relative displacement between oven (s) andtray (s), all under perfect sealing. is notnecessarily gyratory and limited to a rotary table,but can be applied to a displacement systemlinear. Figures 15 to 21 show two examplesexecution of ovens and trays with linear relative displacement.

Les figures 15 à 17 montrent une première forme d'exécutiond'une telle installation à déplacement linéaire avec un fouret deux bacs. Le four correspond au four 1 de l'exécutionselon la figure 1, avec les mêmes éléments, tels que chambrede chauffe, turbine et bouchon, ce four étant fixé sur unetable supérieure 65 supportée par un support 66. Analogue àl'exécution rotative une table de translation 67 se trouveen dessous de la table supérieure, la table de translationportant deux bacs 68 et 69 agencés en chambres de chargementet de refroidissement et pourvu, chacun, d'un pistonélévateur 8 et 9 et d'amenée de gaz et reliés à une pompe àvide pour évacuer les chambres. Pour assurer l'étanchéité, un joint extérieur 70 et deux joints intérieurs 71 et 72sont prévus, ces joints étant gonflables comme les autresjoints évoqués précédemment.Figures 15 to 17 show a first embodimentof such a linear displacement installation with an ovenand two bins. The oven corresponds tooven 1 of the executionaccording to Figure 1, with the same elements, such as roomheater, turbine and plug, this oven being fixed on aupper table 65 supported by asupport 66. Similar torotary execution a translation table 67 is locatedbelow the upper table, the translation tablecarrying twotanks 68 and 69 arranged in loading chambersand cooling and each provided with apistonelevator 8 and 9 and gas supply and connected to a pumpvacuum to evacuate the rooms. To ensure watertightness,anouter seal 70 and twoinner seals 71 and 72are provided, these seals being inflatable like the othersjoints mentioned above.

Le fonctionnement de cette installation est analogue aufonctionnement des installations de type rotatif et lesmêmes cycles de travail peuvent être appliqués pour lefonctionnement d'une installation de type linéaire que pourune installation de type rotatif, et il suffit de remplacerle terme "rotation" par "déplacement linéaire". Il est aussientendu qu'au lieu de l'installation montrée aux figures 15à 17, les installations décrites dans les exemplesprécédents sont applicables analogiquement.The operation of this installation is analogous tooperation of rotary type installations andsame work cycles can be applied for theoperation of a linear type installation only fora rotary type installation, and just replacethe term "rotation" by "linear displacement". It is alsounderstood that instead of the installation shown in Figures 15to 17, the installations described in the examplesabove are applicable analogically.

La solution linéaire exige, comme montré à la figure 16,deux portes étanches de chargement 73 et 74.The linear solution requires, as shown in Figure 16,twowatertight loading doors 73 and 74.

Les figures 18 à 21 montrent une installation à fourpoussant à charge longue. La charge peut être par exempleune charge composée de tubes de 6 m de long, à recuire sousvide ou sous atmosphère, et il est évident que la réductionimportante de la longueur totale d'une telle installation oùle four doit avoir la même longueur, présente un avantageconsidérable.Figures 18 to 21 show an oven installationgrowing at long load. The load can be for examplea load composed of 6 m long tubes, to be annealed undervacuum or under atmosphere, and it is obvious that the reductionsignificant of the total length of such an installation wherethe oven must have the same length, has an advantageconsiderable.

Le four 75 du type poussant à charge longue est connu en soiet comprend un canal ou une carcasse étanche 76 et unechambre chauffante 77 ainsi qu'une turbine de circulationdes atmosphère 78 et une amenée de gaz 79, le tout étantagencé dans une enceinte 80. Chacune des deux chambres dechargement/déchargement 81, 82 est munie d'un refroidisseur83 et d'une turbine 84 de circulation des gaz.L'installation comprend en outre une platine fixe 85 solidaire du four et équipée de deux portes 86 de chargementou déchargement de paniers ou autres objets, tels que tubes.Ces portes sont munies de joints d'étanchéité. Les chambresde chargement ou déchargement sont solidaires d'une platinemobile 87 montée sur glissière. L'étanchéité est assurée parun joint 88 autour de chaque chambre de chargement, cesjoints étant gonflables comme les joints précédents. Chaquechambre de chargement ou déchargement comprend un systèmed'entraínement 89 permettant l'introduction et l'extractionde la charge 90 dans le canal de refroidissement et dans lefour. En outre, une pompe à vide permet d'extraire de lachambre en position de chargement ou déchargement les gaz oul'oxygène. De cette façon, aucune trace d'oxydation ou depollution de l'atmosphère est possible.Theoven 75 of the push type with a long charge is known per seand includes a sealed channel orcarcass 76 and aheating chamber 77 and acirculation turbineatmospheres 78 and agas supply 79, the whole beingarranged in anenclosure 80. Each of the two bedroomsloading / unloading 81, 82 is provided with a cooler83 and agas circulation turbine 84.The installation also includes a fixedplate 85integral with the oven and equipped with twoloading doors 86or unloading baskets or other objects, such as tubes.These doors are fitted with gaskets. The roomsloading or unloading are integral with a platemobile 87 mounted on slide. Sealing is ensured byaseal 88 around each loading chamber, theseseals being inflatable like the previous seals. Eachloading or unloading chamber includes asystem89 for introduction and extractionof load 90 in the cooling channel and in theoven. In addition, a vacuum pump allows extraction ofchamber in gas loading or unloading position oroxygen. In this way, no trace of oxidation orair pollution is possible.

La disposition des éléments de l'installation permet deréduire d'une ou de deux longueurs de charge l'encombrementde l'installation et surtout, de ne pas immobiliser lachambre de chargement durant le refroidissement de lacharge. Ceci ressort clairement si l'on compare cetteinstallation selon l'invention avec les installationsconnues jusqu'a présent et vendues par différentes maisons.The arrangement of the elements of the installation allowsreduce the overall dimensions by one or two load lengthsof the installation and above all, not to immobilize theloading chamber during cooling of thecharge. This is clear if we compare thisinstallation according to the invention with the installationsknown until now and sold by different houses.

Claims (15)

Translated fromFrench

Installation pour le traitement thermique d'une chargede pièces métalliques, comprenant un premier ensemble avecau moins un four et un deuxième ensemble avec au moins unbac, caractérisée en ce que l'un des deux ensembles est fixéa une structure stationnaire (12; 65, 85) et que l'autreensemble est relié à une structure déplaçable (13, 30; 67,87) par rapport à la structure stationnaire et en ce que desjoints (16, 17, 18; 31, 32, 33; 70, 71, 72; 88) sontarrangés entre les deux ensembles, pour mettre, au choix, undes bacs (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48; 68, 69; 81, 82) enregard de l'un des fours 17, 18; 31, 32, 33; 70, 71, 72; 88)tout en évitant l'oxydation de la surface des pièces de lacharge (5, 5A, 5B), la pollution et le refroidissement dufour pendant le cycle de travail.Installation for the heat treatment of a loadof metal parts, comprising a first set withat least one oven and a second set with at least onetray, characterized in that one of the two sets is fixedhas a stationary structure (12; 65, 85) and that the otherassembly is connected to a movable structure (13, 30; 67,87) with respect to the stationary structure and in thatseals (16, 17, 18; 31, 32, 33; 70, 71, 72; 88) arearranged between the two sets, to put, as desired, atrays (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48; 68, 69; 81, 82) inlook of one of the ovens 17, 18; 31, 32, 33; 70, 71, 72; 88)while avoiding the oxidation of the surface of the parts of thecharge (5, 5A, 5B), pollution and cooling of theoven during the work cycle.Installation selon la revendication 1, caractérisée ence que la structure comprenant au moins un bac (6, 7; 34,35, 36; 47, 48; 68, 69; 81, 82) est pourvue, à l'endroit dechaque bac, d'un joint intérieur (17, 18; 31, 32, 33; 71,72; 88) gonflable autour du bac.Installation according to claim 1, characterized inthat the structure comprising at least one tank (6, 7; 34,35, 36; 47, 48; 68, 69; 81, 82) is provided at the place ofeach tank, with an interior seal (17, 18; 31, 32, 33; 71,72; 88) inflatable around the tank.Installation selon la revendication 1 ou 2,caractérisée en ce que un des joints est un joint extérieur(16, 70) gonflable disposé dans une zone proche du pourtourdes structures.Installation according to claim 1 or 2,characterized in that one of the seals is an outer seal(16, 70) inflatable arranged in an area close to the peripherystructures.Installation selon l'une des revendications 1 à 3,caractérisée en ce que le(s) four(s) (17, 18; 31, 32, 33;70, 71, 72; 88) est (sont) fixé(s) à la structurestationnaire et que les bacs (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48; 68,69; 81, 82) sont fixés à la structure déplaçable.Installation according to one of claims 1 to 3,characterized in that the oven (s) (17, 18; 31, 32, 33;70, 71, 72; 88) is (are) fixed to the structurestationary and that the tanks (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48; 68,69; 81, 82) are fixed to the movable structure.Installation selon la revendication 4, caractérisée ence que la structure stationnaire est une table (12) portantle(s) four(s) (1, 29, 44, 50) et fixée à un support (14) etque la structure déplaçable est une table rotative (13)portant les bacs (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48).Installation according to claim 4, characterized inwhat the stationary structure is a table (12) carryingthe oven (s) (1, 29, 44, 50) and fixed to a support (14) andthat the movable structure is a rotary table (13)carrying the trays (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48).Installation selon la revendication 4, caractérisée ence que la structure stationnaire est une table fixe (65)portant le(s) four(s) (17, 18; 31, 32, 33; 70, 71, 72; 88)et que la structure déplaçable est une table de translationlinéaire (67) portant les bacs (68, 69).Installation according to claim 4, characterized inwhat the stationary structure is a fixed table (65)bearing the oven (s) (17, 18; 31, 32, 33; 70, 71, 72; 88)and that the movable structure is a translation tablelinear (67) carrying the tanks (68, 69).Installation selon la revendication 5, caractérisée ence que la table fixe (12) comprend une porte (27) avec unjoint (28) permettant la charge/décharge de la charge (5,5A, 5B).Installation according to claim 5, characterized inthat the fixed table (12) comprises a door (27) with ajoint (28) allowing the charge / discharge of the charge (5,5A, 5B).Installation selon la revendication 5 ou 7,caractérisée en ce que les bacs (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48)sont suspendus à la table rotative (13) et que chaque baccomprend un piston élévateur (8, 9; 41, 42, 43) pour mouvoirla charge (5, 5A, 5B), le bouchon (4, 4A) du four formantsupport de charge.Installation according to claim 5 or 7,characterized in that the containers (6, 7; 34, 35, 36; 47, 48)are suspended from the rotary table (13) and that each binincludes a lifting piston (8, 9; 41, 42, 43) for movementthe charge (5, 5A, 5B), the plug (4, 4A) of the furnace formingload support.Installation selon l'une des revendications 1 à 5 ou7, caractérisée en ce que au moins un des bacs est un bacavec un liquide refroidisseur (53) et qu'un autre bac est unbac à pression (54) comprenant un ascenseur (55) avecsupport de charge (56) et une porte inférieure (64) étanche.Installation according to one of claims 1 to 5 or7, characterized in that at least one of the tanks is a tankwith a coolant (53) and that another tank is apressure tank (54) comprising an elevator (55) withload support (56) and a sealed bottom door (64).Installation selon la revendication 9, caractérisée ence que le tour (50) est pourvue d'arrêts mécaniques (51) pour retenir la charge (5) pendant la rotation de la tablerotative (13).Installation according to claim 9, characterized inthat the lathe (50) is provided with mechanical stops (51)to retain the load (5) during the rotation of the tablerotary (13).Installation selon l'une des revendications 1 à 5, 7ou 8, caractérisée en ce que le four (1, 29, 44) est pourvued'un bouchon qui est constitué de deux demi-tiroirs (63,63A) effectuant un mouvement horizontal.Installation according to one of claims 1 to 5, 7or 8, characterized in that the oven (1, 29, 44) is provideda stopper which consists of two half-drawers (63,63A) performing a horizontal movement.Installation selon l'une des revendications 1 à 5, 7 à11, caractérisée en ce que le deuxième ensemble comprend aumoins un bac de chargement/déchargement (6; 34; 47, 48), unbac a refroidissement à gaz (35, 54) et un bac àrefroidissement par un liquide (36, 53).Installation according to one of claims 1 to 5, 7 to11, characterized in that the second set comprises atless a loading / unloading tank (6; 34; 47, 48), agas cooling tank (35, 54) and aliquid cooling (36, 53).Installation selon la revendication 6, caractérisée ence que le(s) four(s) (64) est (sont) fixé(s) sur une tablesupérieure (65) et que les bacs (68, 69) sont suspendus àune table de translation (67), la table supérieurecomprenant une porte (73, 74) des deux côtés du four.Installation according to claim 6, characterized inwhat (s) oven (s) (64) is (are) fixed (s) on a tableupper (65) and that the tanks (68, 69) are suspended froma translation table (67), the upper tablecomprising a door (73, 74) on both sides of the oven.Installation selon la revendication 6, caractérisée ence que le four est un four (75) du type poussant à chargelongue comprenant une platine (85) équipée de deux portes(86) de chargement/déchargement et en ce que deux chambresde chargement/déchargement (81, 82) sont attachées à uneplatine mobile (87) montée sur glissière, chaque chambrecomprenant un joint d'étanchéité (88).Installation according to claim 6, characterized inwhat the oven is an oven (75) of the push-to-load typelong comprising a plate (85) fitted with two doors(86) loading / unloading and in that two chambersloading / unloading (81, 82) are attached to amovable plate (87) mounted on slide, each chambercomprising a seal (88).Installation selon la revendication 14, caractériséeen ce que chaque chambre (81, 82) comprend un systèmed'entraínement (89) de la charge (90).Installation according to claim 14, characterizedin that each chamber (81, 82) includes a systemdrive (89) of the load (90).

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