MONOBLOC ARRANGEMENT WITH TIERED PLATFORM FOR HEATING TREATMENT OF SHAFTS AND AXLES

MONTAGE MONOBLOC A PLATEAUX ETAGES POUR TRAITEMENT THERMIQUE D'ARBRES OU D'AXES

Abrégé français

ABREGE DESCRIPTIF
L'invention concerne un montage pour traitement
thermique de pièces mécaniques telles que arbres ou axes,
en position verticale, comportant un ensemble monobloc en
forme de plateau qui réunit à la fois un étage supérieur
formé d'orifices de support pour le support et le centrage
direct de l'extrémité inférieure des pièces, ces orifices
étant réunis par des nervures horizontales, un étage
inférieur formé également d'orifices et de nervures, et
des piliers verticaux réunissant ces nervures de l'un et
l'autre étage tout en laissant subsister de larges
ouvertures pour la circulation de fluides. Le montage
selon l'invention assure le positionnement vertical des
pièces pour éviter les déformations en cours de traite-
ment, tout en étant à la fois léger et groupant le maximum
de nombre de pièces afin de maximiser la charge utile
ainsi que le nombre de pièces à traiter par charge. Un
tel montage favorise également les conditions de
refroidissement lors de la trempe par un bon passage des
fluides, et est hautement résistant aux chocs thermiques
et aux efforts de poussée d'un four puissant.

Revendications

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un
droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué
sont définies comme il suit:
1. Montage pour traitement thermique de pièces en
position verticale, caractérisé par le fait qu'il comporte
un ensemble monobloc en forme de plateau qui réunit à la
fois un étage supérieur formé d'orifices de support pour
le support et le centrage direct de l'extrémité inférieure
desdites pièces, lesdits orifices étant réunis par des
nervures horizontales, un étage inférieur formé également
d'orifices et de nervures, et des piliers verticaux
réunissant les nervures de l'un et l'autre étage tout en
laissant subsister de larges ouvertures pour la circula-
tion de fluides.
2. Montage selon la revendication 1, caractérisé par
le fait que les orifices du plateau supérieur sont
disposés sur plusieurs niveaux alternés.
3. Montage selon la revendication 1, caractérisé par
le fait qu'il est réalisé sous la forme d'une pièce unique
de fonderie.
4. Montage selon les revendications 1, 2 ou 3,
caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des
orifices pour le montage de colonnes étagées permettant la
superposition de plusieurs plateau munis chacun de son
chargement de pièces.
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Description

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L'invention concerne les montages de support et de
manutention pour le traitement thermique en groupes de
pièces mécaniques telles que des arbres ou des axes.
Les montages de trai-t.ements thermiques les plus
couramment utilisés sont de deux types: un premier type oil
les pièces sont posées et guidées, et un deuxième type où
les pièces sont suspendues.
Les montages du premier type sont constitues par
un plateau de base pour la manutention cornportant des
colonnes sur lesquelles se montent une grille inferieure
et une grille superieure separées par des entretoises
tubulaires entourant les colonnes, chaque piece étant
support.ée par un intercalaire de support se montant dans
un des logements de la grille inerieure, et guidee a sa
partie superieure par un intercalaire de guidage se
montant dans un orifice similaire de la grille supérieure.
Les montages du deuxieme type comportent les mêmes
élements que ceux du premier type, excepte la grille
inferieure et les intercalaires de guidage, les interca-
laires de support etant d'un type spécial et montes dansla grille superieure.
Les inconvenients majeurs de ces montages de l'un
et l'autre type sont la multiplicite des composants, le
poids eleve du montage rapporté au poids des pieces
traitees, et correlativement la grande inertie thermique,
Ia complexit.e des manipulations de mise en place des
pièces conduisant à l'impossibilite pratique de chargement
et de dechargement automat,ques, et enFin le mairltier
imparfait des pièces conduisant a des chocs entre pieces
prejudiciables à la qualite.
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3 ~ 7 ~
Le but de l'invention est d'eliminer les
inconvenients precedents,. c'est-à-dire de realiser un
montage qui, comme les precedents, assure le positionnement
vertical des pièces pour eviter les deformations en cours
de traitement, mais qui soit tout à la fois le plus léger
possible tout en groupant le maximum de nombre de pièces
afin de maximiser la charge utile ainsi que le nombre de
pièces à traiter par charge, qui favorise les conditions
de refroidissement lors de la trempe par un bon passage
des fluides, qui soit hautement résistant aux chocs
thermiques et aux efforts de poussée d'un four poussant
horizontal, et qui enfin, permette la mise en place des
pièces d'une manière simple aisément automatisable.
Pour cela, l'invention consiste à realiser un
montage pour le traitement -thermique de pièces en position
verticale, comportant un ensemble monobloc en forme de
plateau qui reunit à la fois un etage superieur forme
d'orifices de support, eventuellement sur plusieurs
niveaux alternes, pour le support et le centrage direct de
l'extrémite inferieure des pièces, ces orifices etant
reunis par des nervures horizontales, un etage inferieur
forme egalement d'orifices et de nervures, et des piliers
verticaux reunissant ces nervures de l'un et l'autre
étage, tout en laissant subsister de larges ouvertures
pour la circulation de fluides.
Eventuellement, plusieurs de ces plateaux garnis
de pièces peuvent être superposes au moyen de colonnes
etagees.
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~$ '

lL3278~ ~
D'autres particularités de l'invention appara;-
tront à la lecture de la description ci-après de deux
modes de realisation pris comme exemple et representes sur
les dessins ci-joints, dans lesquels:
la Eigure 1 est une vue en perspective avec
arrache partiel d'un premier mode de realisation prefere
de l'invention, avec une seule des pièces à traiter en
place;
la figure 2 represente en elevation et en coupe
partielle d'un deuxième mode de realisation prefere de
l'invention;
la figure 3 represente en coupe et à plus grande
echelle un fragment de ce deuxième mode de realisation; et
la figure 4 est une vue de dessus de la figure 3. ~
Dans les exemples choisis, les pièces 1 à traiter ~ ;
sont supposees etre des arbres 2 de boite de vitesse
comportant plusieurs pignons 3 constitues en une seule
pièce avec l'arbre 2, ce type de pièce etant particulière-
ment difficile à traiter. Bien entendu, l'invention
s'appliquerait à fortiori à des pièces longilignes de
forme plus simple et moins encombrante.
On voit, sur la figure 1, l'ensemble unique 4 en
forme de plateau à deux etages 5 et 6. L'etage superieur
5 comprend un certain nombre d'orifices 7 entoures chacun
par un manchon tubulaire 8, ces divers manchons 8 et
orifices 7 etant disposes en reseau bidimentionnel et
reunis entre eux par des nervures 9 dans au moins deux
directions. Chaque orifice 7 est destine à recevoir unc
partie inferieure cylindrique 10 d'une des pièces 1 qui
s'appuie par une partie conique ou plane sur le bord
superieur du manchon 8 correspondant.
- 3 - ;

1 3 2 7 ~ ~ 5
L'étage inférieur 6 est constitué également
d'orifices 11 entourés par des manchons cylindriques 12
eux-mêmes réunis par des nervures 13, de pré:Eérence
également dans les deux directions. Des nervures
particulières d'encadrement 9a ceinturen-t tout l'ensemble
de l'étage supérieur 5, et de la même manière des nervures
particulières 13a ceinturent l'ensemble de l'étage
inférieur 6.
De plus, une série de piliers verticaux 14
réunissent deux à deux des nervures telles que 9 ou 9a de
l'étage supérieur et des nervures telles que 13 ou 13a de
l'étage inférieur. Enfin, comme il apparaît clairement
sur la figure 1, toutes ces nervures et ces piliers
laissent subsister entre eux de larges ouvertures 15
servant tout à la fois à assurer la libre circulation du
fluide de chauffage, puis de refroidissement, et en même
temps à alléger la pièce tout en lui conservant une haute
résistance.
Conformément à l'invention, tout l'ensemble du
plateau 4 est réalisé en une seule pièce, ce qui peut être
obtenu aisément par exemple en fonderie à l'aide d'un
alliage à haute résistance aux chocs thermiques.
Dans le deuxième mode de réalisation des flgures 2
à 4, les orifices 7 et les manchons 8 du plateau supérleur
sont disposés sur deux niveaux alternés, tels que 8a et
8b, afin d'éviter, comme on le voit sur les figures 2 et
3, l'interférence entre les engrenages 3 de plus grand
diamètre afin de rédu.i.re l'ent.raxe des ori.fices 7 et par
suite, augmenter la charge par plateau.

~3~7`~,
Dans les deux cas, on a donc un plateau à deux
étages sous la forme monobloc, donc très rigide et se
déformant de manière uniforme pendant le traitement
thermique. En outre, l'ensemble est relativement simple
et léger, surtout, eu égard au poids de pièces supportées,
tout en améliorant la qualité des pièces par une
excellente tenue qui empêche les chocs des pièces entre
elles pendant le traitement et au cours du chargement.
Par ailleurs, le chargement des pièces se fait
d'une manière extrêmement simple, puisqu'il suffit
d'amener chaque pièce en face de l'orifice 7 correspondant
et de l'y introduire par simple translation axiale
verticale, ce qui est aisement realisable par un bras
manipulateur. Enfin, en plus du faible cout, de la haute
resistance, et du faible poids du plateau selon l'inven~
tion, le poids de pièces supportées peut etre relativement
eleve, surtout avec le deuxième mode de réalisation.
Par ailleurs, l'invention permet, si on le désire,
de superposer deux ou plusieurs plateaux semblables pour
un trai-tement thermique simultané, en empilant ces
plateaux, une fois chargés de leurs pièces, les uns sur
les autres au moyen de colonnes etagees telles que
représentees en 16 sur la figure 2, chacune de ces
colonnes ayant par exemple une section en X avec un embout
inferieur 17 cylindrique à embase 18 et un embout
superieur 19 qui peut etre ëgalement à section en X et
comporter une embase de butée 20. Les embouts 17 et 19
peuvent se monter dans des trous supplementaires prévus à
cet effet, par exemple dans les angles de chaque plateau
.i . .
4 Cette dernière disposition améliore encore la densité ;
du chargement, donc la produc-tivité du traitement.
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Dessin représentatif