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Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE INDUSTRIAL THERMAL TREATMENT OF ELONGATED MECHANICAL PARTS IN A BARREL FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/129173
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method and device for the industrial thermal treatment of elongated mechanical parts, such as springs, comprising a furnace (20) provided with a cylindrical barrel (21) arranged in a heated enclosure (22), said ring (C1, C2, C3) having at least one storage pipe (25) parallel to said axis of symmetry (AX1). The device comprises at least one conveyor pipe (11) for said mechanical parts in order to direct them into a storage pipe (25), capable of containing a plurality of mechanical parts, through an inlet (E1, E2, E3) and at least one ejection pipe (18) for said mechanical parts so as to guide the mechanical parts when they exit the storage pipe (25) of the barrel (21) through said outlet (S1, S2, S3) after a predetermined rotation of the barrel (21). The inlets (E1, E2, E3) and outlets (S1, S2, S3) are arranged on an upstream side (F1) of the enclosure (22). The parts can be conveyed with the injection of air. The device can include a reject hole for releasing defective parts.

Inventors:
VAUDREMONT, Sébastien (Rue de la Forge, Ribiers, F-05300, FR)
Application Number:
FR2008/000340
Publication Date:
October 30, 2008
Filing Date:
March 13, 2008
Export Citation:
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Assignee:
ELABOTECH (La Tour, Rue du Barri, Ribiers, F-05300, FR)
VAUDREMONT, Sébastien (Rue de la Forge, Ribiers, F-05300, FR)
International Classes:
C21D9/02; F27B9/16
Foreign References:
GB1151134A1969-05-07
DE1258439B1968-01-11
US6174390B12001-01-16
DE3731950A11989-04-13
Attorney, Agent or Firm:
KEMPF, Dominique (GPI & Associés, 1330 rue Guillibert de la Lauzière,EuroParc de Pichaur, Bât D1 Aix en Provence Cedex 3, F-13856, FR)
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Claims:

REVENDICATIONS

1 . Dispositif de traitement thermique de pièces mécaniques allongées pourvu d'un four (20) muni d'un barillet (21 ) cylindrique agencé dans une enceinte (22) chauffée, ledit barillet (21 ) comportant au moins une couronne (C1 , C2, C3) animée en rotation autour d'un axe de symétrie (AX1 ) axiale dudit barillet (21 ) par un moyen d'entraînement (23), ladite couronne (C 1 , C2, C3) possédant au moins un tube de stockage (25) parallèle au dit axe de symétrie (AX1 ) , ladite enceinte (22) ayant un orifice d'entrée (E1 , E2 , E3) et un orifice de sortie (S1 , S2, S3) situés à équidistance dudit axe de symétrie (AX1 ) pour chaque couronne (C1 , C2, C3) dudit barillet (21 ),

caractérisé en ce qu'il comporte au moins un tube d'acheminement (1 1 ) longiligne creux desdites pièces mécaniques pour les guider vers un tube de stockage (25) pouvant contenir une pluralité de pièces mécaniques via ledit orifice d'entrée (E1 , E2, E3) selon un axe de remplissage parallèle au dit axe de symétrie et en ce qu'il comporte au moins un tube d'éjection (18) longiligne creux desdites pièces mécaniques pour les guider lorsque ces pièces mécaniques sortent du tube de stockage (25) dudit barillet (21 ) par ledit orifice de sortie (S 1 , S2, S3) après une rotation prédéterminée de ce barillet (21 ), lesdits orifices d'entrée (E1 , E2, E3) et de sortie (S 1 , S2, S3) étant agencés sur une face amont (F1 ) de l'enceinte (22) chauffée perpendiculaire à l'axe de symétrie du barillet.

2. Dispositif selon la revend ication 1 ,

caractérisé en ce que ledit four (20) comportant une pluralité de couronnes (C1 , C2, C3) coaxiales, ladite enceinte (22) est munie d'un orifice de sortie (S1 , S2, S3), d'un orifice d'entrée (E1 , E2, E3), d'un tube d'acheminement (1 1 ) et d'un tube d'éjection (18) par couronne (C1 , C2, C3) agencés sur ladite face amont (F1 ).

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'il comporte un premier moyen d'injection d'air pour que ledit air pousse lesdites pièces mécaniques d'une ligne d'acheminement vers ledit tube de stockage (25).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième moyen d'injection d'air (44, 45, 45) pour que ledit air pousse lesdites pièces mécaniques desdits tubes de stockage (25) vers le tube d'éjection (18) de la couronne (C1 , C2, C3) correspondante, ledit deuxième moyen d'injection d'air (44, 45, 46) étant agencé sur une face aval (F2) de l'enceinte (22), opposée à ladite face amont (F1 ).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'il est muni d'un moyen d'égrenage (10) pour remplir séquentiellement ledit au moins un tube de stockage (25) d'une couronne (C1 , C2, C3).

6. Dispositif selon la revendication 5,

caractérisé en ce que ledit moyen d'égrenage (10) comporte deux électroaimants (14, 15), agencés sur un tube d'acheminement (1 1 ), qui fonctionnent alternativement.

7. Dispositif l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'il est muni d'un moyen de tri pour ne pas traiter thermiquement des pièces mécaniques défectueuses.

8. Dispositif selon la revendication 7,

caractérisé en ce que, ledit moyen de tri étant agencé en amont dudit tube d'acheminement (1 1 ), ledit moyen de tri ayant un tuyau souple (52) coaxial à une ligne d'acheminement (51 ) des pièces mécaniques, le moyen de tri est pourvu d'un moyen d'attraction (53) qui attire ledit tuyau souple (52) pour le désaxer de ladite ligne d'acheminement (51 ).

9. Dispositif la revendication 7,

caractérisé en ce que ledit moyen de tri comporte un orifice de rebut (R1 , R2, R3) par couronne (C 1 , C2, C3) agencé sur ladite face amont (F1 ) entre les orifices d'entrée (E1 , E2, E3) et de sortie (S1 , S2, S3) de ladite couronne, lesdits orifices de rebut (R1 , R2, R3), d'entrée (E1 , E2, E3) et de sortie (S1 , S2, S3) étant situés à équidistance de l'axe de symétrie (AX1 ).

10. Dispositif selon la revendication 9,

caractérisé en ce qu'il est muni d'un moyen d'injection complémentaire d'air (41 , 42, 43) pour expulser une pièce mécanique défectueuse par ledit orifice de rebut (R1 , R2, R3), ledit moyen d'injection complémentaire d'air (41 , 42, 43) 2, opposée à ladite face amont (F1 ).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 1 1 ,

caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de commande pour gérer et commander le dispositif de traitement thermique.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à

1 1 ,

caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détection visuel des défauts d'une pièce mécanique en amont dudit tube d'acheminement (1 1 ).

13. Procédé de traitement thermique de pièces mécaniques allongées pouvant être mis en œuvre par un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 muni d'un four (20) comportant un barillet (21 ) agencé dans une enceinte (22) chauffée,

caractérisé en ce que l'on procède successivement aux étapes suivantes :

a) on inspecte lesdites pièces mécaniques visuellement afin de détecter les pièces mécaniques défectueuses,

b) on fait pénétrer une pluralité de pièces mécaniques ne présentant pas de défaut dans un tube de stockage (25) d'un barillet (21 ) via un orifice d'entrée (E1 , E2, E3) agencé sur une face amont (F1 ) de ladite enceinte (22), ledit tube de stockage (25) étant parallèle à un axe de symétrie (AX1 ) axiale dudit barillet (21 ),

c) on fait tourner ledit barillet (21 ) dans un premier sens autour de son axe de symétrie axiale (AX1 ) afin que ladite au moins une pièce mécanique disposée dans ledit tube de stockage (25) soit chauffée, et

d) ledit four (20) étant pourvu d'un orifice de sortie (S1 ,

S2, S3) sur ladite face amont (F1 ), lesdites pièces mécaniques contenues par ledit tube de stockage (25) sont éjectées dudit four (20) lorsque ledit tube de stockage (25) atteint ledit orifice de sortie (S1 , S2, S3).

14. Procédé de traitement thermique de pièces mécaniques selon la revendication 13,

caractérisé en ce que, préalablement à l'étape b), on égrène lesdites pièces mécaniques afin de les faire entrer dans ledit au moins un tube de stockage (25) selon une séquence prédéterminée.

15. Procédé de traitement thermique de pièces mécaniques selon la revendication 14,

caractérisé en ce que, ladite séquence prédéterminée consiste à stocker une pluralité de pièces mécaniques les unes après les autres dans un tube d'acheminement (1 1 ) devant ledit orifice

d'entrée (E1 , E2, E3), puis à remplir en une unique manœuvre le tube de stockage (25) en envoyant d'un coup l'ensemble desdites pièces mécaniques stockées.

16. Procédé de traitement thermique de pièces mécaniques selon l'une quelconque des revendications 13 à 15,

caractérisé en ce que, ledit four (20) étant pourvu d'un orifice de rebut (R1 , R2, R3) agencé sur ladite face aval (F 1 ) entre les orifices d'entrée (E 1 , E2 , E3) et de sortie (S1 , S2, S3) de ladite couronne (C1 , C2, C3), lesdits orifices de rebut (R1 , R2, R3), d'entrée (E1 , E2, E3) et de sortie (S 1 , S2, S3) étant situés à équidistance de l'axe de symétrie (AX1 ), si durant l'étape a) on détecte la présence d'une pièce mécanique défectueuse, lorsque cette pièce défectueuse se trouve devant ledit orifice d'entrée (E 1 , E2, E3), ledit barillet comportant une pluralité de tubes de stockage (25), on :

- fait tourner ledit barillet (21 ) dans ledit premier sens afin d'injecter ladite pièce défectueuse dans le premier tube de stockage qui se présente devant ledit orifice d'entrée (E 1 , E2, E3), puis,

- on injecte ladite pièce défectueuse dans ledit premier tube de stockage qui se présente devant ledit orifice d'entrée (E1 , E2 , E3), et

- on fait tourner le barillet (21 ) dans un deuxième sens, contraire au d it premier sens, jusqu'à ce que le premier tube de stockage contenant la pièce défectueuse atteigne ledit orifice de

rébus (R1, R2, R3) afin d'évacuer cette pièce défectueuse par cet orifice de rébus (R1, R2, R3).

Description:

Dispositif et procédé pour réaliser un traitement thermique industriel de pièces mécaniques allongées

La présente invention concerne un dispositif et un procédé pour réaliser un traitement thermique industriel de pièces mécaniques allongées, et plus particulièrement pour des ressorts.

En général, les ressorts sont produits à partir d'une unité de fabrication sous la forme d'une bande linéaire, puis sont découpés à partir de cette bande linéaire à la longueur voulue.

Ils doivent ensuite subir une étape de traitement thermique en étant chauffés à une température déterminée pendant une durée déterminée avant d'être conditionnés dans des bacs de transport.

On connaît, par le document FR1598224, un premier dispositif muni notamment d'une enceinte chauffante. Cette dernière comporte un barillet cylindrique transporteur à compartiments radiaux équidistants, c'est-à-dire des compartiments dirigés selon le rayon du barillet, et débouchant à la périphérie de ce barillet.

En outre, le barillet est animé d'un mouvement de rotation saccadé. Il reçoit alors du côté amont de l'enceinte une pièce mécanique froide dans un compartiment vide puis le barillet se met à tourner afin que cette pièce froide soit chauffée durant sa rotation. Enfin, du côté aval de l'enceinte, le barillet expulse la pièce mécanique chauffée après une rotation d'environ un demi- tour de ce barillet.

Ce premier dispositif répond donc aux besoins en autorisant le chauffage d'une pièce mécanique. Toutefois, il présente l'inconvénient de ne pouvoir chauffer les pièces mécaniques que sur un demi-tour ce qui n'optimise pas la cadence de production . Or, cet aspect est primordial dans la mesure où ces cadences de production sont très importantes en étant comprises entre 20000 et 40000 ressorts par heure par exemple.

De plus, on constate que l'ensemble des pièces mécaniques sera traité thermiquement, même si certaines pièces mécaniques sont défectueuses.

On connaît par le document GB 1 151 134 un deuxième dispositif muni d'une enceinte chauffante dans laquelle est disposé un barillet cylindrique à compartiments axiaux équidistants et traversants. Chaque compartiment débouche donc sur les bases amont et aval du barillet cylindrique.

De plus, l'enceinte chauffante comporte un orifice d'entrée sur sa face aval et un orifice de sortie sur sa face amont, des pièces métalliques entrant dans l'enceinte par un côté et sortant de cette enceinte par le côté opposé.

Plus précisément, une première pièce métallique tombe d'un entonnoir dans un égreneur rotatif qui tourne alors d'un quart de tour. L'égreneur laisse ensuite tomber lad ite première pièce métallique dans un réceptacle unitaire et reçoit une deuxième pièce métallique dans une autre de ses cavités.

La première pièce métallique est alors poussée par un vérin afin d'entrer dans un compartiment vide du barillet via l'orifice d'entrée de l'enceinte.

On constate dès à présent que chaque compartiment ne peut contenir qu'une pièce métallique à la fois, l'ensemble du dispositif étant exclusivement prévu à cet effet.

Le barillet est ensuite entraîné en rotation dans un unique sens par un moteur. Lorsque le compartiment contenant ladite première pièce métallique est en vis-à-vis de l'orifice de sortie, un deuxième vérin pousse cette première pièce pour la faire sortir de l'enceinte, cette dernière tombant dans un réceptacle une fois l'orifice de sortie traversé.

Ce deuxième dispositif est manifestement efficace. Toutefois, les cadences de production sont limitées dans la mesure où l'on ne peut insérer qu'une pièce métallique dans un compartiment axial sans possibilité de faire autrement.

De plus, le compartiment du barillet en vis-à-vis de l'orifice de sortie est séparé du compartiment en vis-à-vis de l'orifice d'entrée par un tiers des compartiments. Une fois vide, un compartiment ne sera donc pas immédiatement rempli ce qui limite d'autant la cadence de production.

Enfin, à leur sortie de l'enceinte, les pièces métalliques tombent dans un réceptacle, ce qui ne facilite pas leur conditionnement futur.

La présente invention a pour objet de proposer un dispositif et un procédé de traitement thermique de pièces mécaniques telles que des ressorts, permettant de s'affranchir des limitations mentionnées ci-dessus, en autorisant notamment des cadences de fabrication industrielle élevées et en facilitant le conditionnement futur des pièces mécaniques.

Selon l'invention, un dispositif de traitement thermique de pièces mécaniques allongées telles que des ressorts est pourvu d'un four muni d'un barillet cylindrique agencé dans une enceinte chauffée, ce barillet comportant au moins une couronne animée en rotation autour d'un axe de symétrie axiale du barillet cylindrique par un moyen d'entraînement. De plus, la couronne possède au moins un tube de stockage parallèle à l'axe de symétrie apte à recevoir au moins une pièce mécanique à chauffer, ladite enceinte ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie des pièces mécaniques situés à équidistance de l'axe de symétrie pour chaque couronne du barillet. De façon avantageuse, la première couronne comporte une pluralité de tubes de stockage agencés sur sa périphérie à équidistance les uns des autres.

Ce dispositif de traitement thermique est remarquable en ce qu'il est muni d'au moins un tube d'acheminement longiligne et creux des pièces mécaniques pour guider ces pièces mécaniques vers un tube de stockage à remplir via l'orifice d'entrée de l'enceinte selon un axe de remplissage parallèle à l'axe de symétrie du barillet et donc de la couronne. La pièce mécanique est donc acheminée axialement vers un compartiment axial d'une couronne, en l'occurrence un tube de stockage axial et traversant, le tube de stockage pouvant contenir au moins une pièce mécanique. En outre, le d ispositif comporte au moins un tube d'éjection longiligne et creux des pièces mécaniques pour guider

ces pièces mécaniques lorsqu'elles sortent du tube de stockage dudit barillet par l'orifice de sortie après une rotation prédéterminée de ce barillet, lesdits orifices d'entrée et de sortie étant agencés sur une même face amont de l'enceinte chauffée perpendiculaire à l'axe de symétrie du barillet.

Les pièces mécaniques entrent donc dans un tube de stockage selon un axe de remplissage parallèle à l'axe de symétrie du barillet et au dit tube de stockage, via un orifice d'entrée. De même, elles en sortent selon un axe d'éjection parallèle aux axes de remplissage.

Au lieu de tomber dans un réceptacle où elles pourraient s'emmêler, les pièces mécaniques sont alors acheminées vers une conditionneuse qui permettra de les disposer avec précaution dans des bacs de rangement prévus à cet effet. Toutefois, il est concevable de laisser tomber les pièces mécaniques dans un réceptacle, si elles ne requièrent pas un conditionnement strict, au lieu de les acheminer vers une conditionneuse.

Par ailleurs, les orifices d'entrée et de sortie sont disposés à équidistance de l'axe de symétrie sur une même face amont de l'enceinte. Cet agencement très particulier permet de limiter l'encombrement de la chaîne de production en renvoyant les pièces mécaniques dans une direction opposée à leur direction d'arrivée et non l'inverse.

Selon les besoins, le four comporte une pluralité de couronnes coaxiales, ledit four étant ainsi muni d'un orifice de sortie, d'un orifice d'entrée, d'un tube d'acheminement et d'un tube d'éjection par couronne agencés sur la même face amont de l'enceinte.

Dans le but de limiter les coûts d'installation du dispositif, un même four a donc plusieurs couronnes, trois par exemple, chaque couronne étant destinée à un type de pièces mécaniques particulier. Dans le cadre des ressorts, nous pouvons avoir des couronnes différentes en fonction des diamètres des ressorts, en prévoyant une première couronne pour des ressorts d'un diamètre de cinq millimètres et une deuxième couronne pour des ressorts d'un diamètre de quatorze millimètres par exemple. On comprend que la première couronne aura des tubes de stockage d'un diamètre inférieur à ceux de la deuxième couronne.

En fonction de la nature des pièces métalliques destinées à être chauffées dans les diverses couronnes, les couronnes dépendent les unes des autres. Elles sont alors mises en mouvement par un unique moyen d'entraînement, la rotation d'une couronne entraînant la rotation d'une autre couronne.

Par contre, dans le cas contraire, les couronnes seront indépendantes et mises en mouvement par leur propre moyen d'entraînement. Cette variante est particulièrement utile si les temps de chauffe des pièces mécaniques d'une couronne diffèrent des temps de chauffe des pièces mécaniques d'une autre couronne.

En outre, le dispositif comporte avantageusement un premier moyen d'injection d'air pour que cet air pousse les pièces mécaniques d'une ligne d'acheminement vers le tube de stockage via un tube d'acheminement. Ce premier moyen d'injection d'air peut être celui permettant de déplacer les pièces mécaniques de leur unité de fabrication au tube d'acheminement.

De même, le dispositif comporte un deuxième moyen d'injection d'air pour que de l'air pousse les pièces mécanique des tubes de stockage vers le tube d'éjection de la couronne correspondante, le deuxième moyen d'injection d'air étant agencé sur une face aval de l'enceinte, opposée à sa face amont. Le deuxième moyen d'injection permet aussi de propulser les pièces mécaniques chauffées du tube d'éjection vers une éventuelle conditionneuse en passant au travers d'une ligne d'éjection.

Avantageusement, le dispositif est muni d'un moyen d'égrenage pour remplir séquentiellement ledit au moins un tube de stockage d'une couronne.

Selon une première variante, le remplissage est effectué unitairement. Le moyen d'égrenage remplit un tube de stockage d'une couronne en lui envoyant les pièces mécaniques les unes après les autres, jusqu'à ce que le tube de stockage soit plein . Ensuite, le barillet tourne jusqu'à ce qu'il présente un tube de stockage vide devant l'orifice d'entrée pour un nouveau remplissage.

Selon une deuxième variante, le remplissage est effectué par paquet. Le moyen d'égrenage bloque les pièces mécaniques dans le tube d'acheminement jusqu'à ce que ce dernier contienne toutes les pièces mécaniques devant pénétrer dans le tube de stockage vide. Alors, il libère l'ensemble de pièces mécaniques ainsi constitué et remplit en une fois le tube de stockage.

De préférence, le moyen d'égrenage comporte deux électroaimants, agencés sur le tube d'acheminement, qui fonctionnent alternativement, l'électroaimant aval étant en position

de blocage lorsque l'électroaimant amont est en position ouverte, et inversement.

Selon un premier et un deuxième modes de réalisation, pour ne pas perdre de temps, il est profitable que le dispositif soit muni d'un moyen de tri afin ne pas traiter thermiquement des pièces mécaniques défectueuses. Ces pièces mécaniques défectueuses sont alors détectées à l'aide d'un moyen de détection visuel, une caméra par exemple, des défauts d'une pièce mécanique en amont du tube d'acheminement.

Selon le premier mode de réalisation préféré, le moyen de tri comporte un orifice de rebut par couronne agencé sur la face amont entre les orifices d'entrée et de sortie de ladite couronne, lesdits orifices de rebut, d'entrée et de sortie étant situés à équidistance de l'axe de symétrie.

Un moyen d'injection complémentaire d'air est par exemple utilisé pour expulser une pièce mécanique défectueuse par l'orifice de rebut, le moyen d'injection complémentaire d'air soufflant l'air au travers de la face aval de l'enceinte, opposée à ladite face amont.

Concrètement, selon ce premier mode de réalisation, un tube de stockage situé en face de l'orifice de rebut est disposé entre un tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice d'entrée et un tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice de sortie. La cuisson des pièces mécaniques s'effectue donc dans l'intervalle de temps permettant à la couronne de faire une rotation de 360 degrés moins deux pas à l'aide d'un moteur pas à pas par exemple, les orifices d'entrée et de sortie étant séparées par deux pas, un premier pas séparant l'orifice d'entrée et l'orifice de rebut alors qu'un autre pas sépare

l'orifice de rebut et l'orifice de sortie. Une telle disposition permet de maximiser ce temps de chauffe.

Le procédé de tri selon ce premier mode de réalisation sera explicité par la suite.

On note que suivant le besoin, on peut avoir un nombre de pas différent entre les divers orifices, soit deux pas entre l'orifice d'entrée et l'orifice de rebut et deux autres pas entre l'orifice de rebut et l'orifice de sortie. En effet, pour pouvoir agencer un nombre important de tubes de stockage sur une couronne dans un espace restreint, il peut être nécessaire de séparer les divers orifices de deux pas au lieu d'un.

Selon un deuxième mode de réalisation, le moyen de tri est déporté en étant agencé en amont du tube d'acheminement soit entre ce tube d'acheminement et l'unité de fabrication des ressorts. Le moyen de tri déporté comportant alors un tuyau souple coaxial à une ligne d'acheminement des pièces mécaniques, ce moyen de tri est pourvu d'un moyen d'attraction qui attire le tuyau souple pour le désaxer de la ligne d'acheminement.

Par conséquent, la pièce défectueuse tombera dans un réceptacle prévu à cet effet puisqu'elle ne pourra pas pénétrer dans le tuyau souple, ce dernier ayant été désaxé.

Contrairement au premier mode de réalisation, il n'y a pas d'orifice de rebut sur la face amont de l'enceinte chauffée. Le tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice d'entrée est donc aussi adjacent au tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice de sortie.

Par ailleurs, selon un troisième mode de réalisation, le dispositif ne comporte pas de moyen de tri.

Dans ce cas de figure, si une couronne comporte une pluralité de tubes de stockage, le tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice d'entrée est avantageusement adjacent au tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice de sortie. Par suite, une fois vidé, un tube de stockage sera tout de suite rempli ce qui optimise les cadences de production .

Enfin, le dispositif comporte un moyen de commande pour gérer et commander le dispositif de traitement thermique. Ce moyen de commande gère notamment la vitesse de rotation du ou des couronnes, ainsi que la température de l'enceinte. De plus, si un moyen de tri est agencé sur le dispositif et qu'une pièce défectueuse est détectée, le moyen de commande ordonnera à un moyen de tri de se mettre en action le moment voulu pour expulser ladite pièce défectueuse.

Par ailleurs, la présente invention concerne aussi un procédé de traitement thermique de pièces mécaniques allongées pouvant être mis en œuvre par un dispositif selon l'invention tel que décrit précédemment muni d'un four comportant un barillet agencé dans une enceinte chauffée. Le procédé est remarquable en ce que l'on procède successivement aux étapes suivantes :

a) on inspecte les pièces mécaniques visuellement afin de détecter les pièces mécaniques défectueuses,

b) on fait pénétrer au moins une pièce mécanique ne présentant pas de défaut dans un tube de stockage d'un barillet via

un orifice d'entrée agencé sur une face amont de l'enceinte, le tube de stockage étant parallèle à un axe de symétrie axiale du barillet,

c) on fait tourner le barillet dans un premier sens autour de son axe de symétrie axial afin que ladite au moins une pièce mécanique disposée dans le tube de stockage soit chauffée, et

d) ledit four étant pourvu d'un orifice de sortie sur ladite face amont, ladite au moins une pièce mécanique contenue par ledit tube de stockage est éjectée dudit four lorsque ledit tube de stockage atteint ledit orifice de sortie.

Ce procédé permet donc d'optimiser le traitement thermique en ne traitant thermiquement que les pièces mécaniques valables ce qui occasionne un gain de temps non négligeable.

En outre, de part l'agencement de ses orifices d'entrée et de sortie, il est aisé de disposer le dispositif sur une chaîne de fabrication existante. De plus, ce procédé optimise les cadences de production en minimisant la durée pendant laquelle un tube de stockage est vide.

Avantageusement; préalablement à l'étape b), on égrène les pièces mécaniques afin de les faire entrer dans ledit au moins un tube de stockage selon une séquence prédéterminée.

Selon la première variante du dispositif explicité précédemment, la séquence consiste à faire pénétrer les pièces mécaniques une par une dans un tube de stockage puis de passer au tube suivant une fois le tube de stockage rempli.

Selon la deuxième variante du dispositif explicité précédemment, la séquence prédéterminée consiste à stocker une pluralité de pièces mécaniques les unes après les autres dans un tube d'acheminement devant l'orifice d'entrée, puis à remplir en une unique manœuvre le tube de stockage en envoyant d'un coup l'ensemble des pièces mécaniques stockées. Une fois le tube de stockage remplit, on passe au suivant.

Selon un premier mode de réalisation , on réalise un tri au niveau du four. Ce four étant pourvu d'un orifice de rebut agencé sur sa face aval entre les orifices d'entrée et de sortie de la couronne concernée, les orifices de rebut, d'entrée et de sortie étant situés à équidistance de l'axe de symétrie, si durant l'étape a) on détecte la présence d'une pièce mécanique défectueuse, lorsque cette pièce défectueuse se trouve devant l'orifice d'entrée et le barillet comportant une pluralité de tubes de stockage, on exécute les opérations suivantes :

- on fait tourner le barillet dans le premier sens afin d'injecter ladite pièce défectueuse dans le premier tube de stockage vide qui se présente devant l'orifice d'entrée, puis,

- on injecte la pièce défectueuse dans le premier tube de stockage qui se présente devant l'orifice d'entrée, et

- on fait tourner le barillet dans un deuxième sens, contraire au premier sens, jusqu'à ce que le premier tube de stockage contenant la pièce défectueuse atteigne l'orifice de rébus afin d'évacuer cette pièce défectueuse par cet orifice de rébus.

On note que le remplissage d'un tube de stockage, réalisé au cours de l'étape a), reprend simultanément à la phase d'éjection consistant à évacuer la pièce défectueuse par l'orifice de rébus, ce qui optimise la cadence de production . L'éjection se fait ainsi en temps masqué.

Selon un deuxième mode de réalisation, on réalise un tri en amont du tube d'acheminement. Si un moyen de détection remarque la présence d'une pièce mécanique défectueuse, on ordonne au moyen de tri de désaxer un tuyau souple de la ligne d'acheminement afin que la pièce défectueuse tombe dans un réceptacle et n'atteigne pas le tube d'acheminement.

Selon un troisième mode de réalisation de l'invention , on ne réalisera aucun tri des pièces mécaniques.

L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description suivante, qui illustre des exemples de réalisation préférés, donnés sans aucun caractère limitatif, en référence aux figures annexées qui représentent :

- la figure 1 , une coupe longitudinale du dispositif de traitement selon le deuxième mode de réalisation,

- la figure 2, une coupe radiale du dispositif de traitement selon le premier mode de réalisation au niveau des orifices d'entrée et de sortie,

- la figure 3, une coupe radiale du dispositif de traitement selon le deuxième mode de réalisation au niveau du barillet,

- la figure 4, une coupe radiale du dispositif de traitement selon le deuxième mode de réalisation au niveau du deuxième moyen d'injection d'air,

- la figure 5, une vue schématique d'un moyen de tri selon le deuxième mode de réalisation, et

- la figure 6, une vue schématique d'un moyen d'égrenage selon l'invention.

Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence.

La figure 1 présente une coupe longitudinale du dispositif de traitement thermique selon le deuxième mode de réalisation.

Ce dispositif est muni d'un four 20 contenant une enceinte chauffée 22 à l'intérieur de laquelle est agencé un barillet cylindrique 21 apte à recevoir des pièces mécaniques allongées à chauffer, des ressorts par exemple.

En référence à la figure 3, le barillet cylindrique 21 est pourvu d'une première, d'une deuxième et d'une troisième couronnes C1 , C2, C3 coaxiales.

Ces première, deuxième et troisième couronnes sont solidaires les unes des autres et sont mises en rotation autour de l'axe de symétrie axial AX1 du barillet en étant reliées à un moyen d'entraînement 23, un moteur pas à pas par exemple, via une courroie 24.

II est à noter que le nombre de couronnes peut varier en fonction du besoin en étant réduit à sa portion congrue, à savoir une unique couronne. Toutefois, l'emploi d'une pluralité de couronnes permet d'utiliser un unique four pour une pluralité de chaînes de fabrication ce qui présente un avantage certain.

De même, il est envisageable de désolidariser les couronnes en fonction du besoin et notamment des temps de chauffe des pièces mécaniques.

Chaque couronne possède au moins un tube de stockage 25 traversant qui débouche sur la face aval F1 et la face amont F2 du barillet 21 . Les tubes de stockage 25 sont agencés sur la périphérie des couronnes en étant parallèle à l'axe de symétrie

AX1 du barillet.

Par ailleurs, le dispositif comporte un tube longiligne creux d'acheminement 1 1 visible sur la figure 6 et masqué par les tubes d'éjection 18 sur la figure 1 , par couronne C 1 , C2, C3. Les pièces mécaniques provenant de leur unité de fabrication sont alors guidées par ces tubes d'acheminement 1 1 vers un orifice d'entrée E1 , E2, E3 situé sur la face amont F 1 de l'enceinte tel que le montre la figure 2. Une fois l'orifice d'entrée franchi , les pièces mécaniques pénètrent directement dans le tube de stockage du barillet en vis-à-vis de cet orifice d'entrée. L'acheminement des pièces mécanique est alors réalisé selon un axe de remplissage parallèle à l'axe de symétrie AX1 .

Avantageusement, en référence à la figure 3, chaque couronne possède une pluralité de tube stockage 25, chaque tube de stockage 25 pouvant contenir une pluralité de pièces

mécaniques. Par suite, le dispositif est à même d'assurer des cadences de production industrielle importante.

Pour chaque couronne C1 , C2, C3, on a donc un orifice d'entrée E1 , E2, E3 et tube d'acheminement 1 1 longiligne creux.

De plus, le dispositif comporte un tube d'éjection 18 longiligne et creux par couronne en vis-à-vis d'un orifice de sortie S1 , S2, S3 situé sur la face amont F1 de l'enceinte en référence à la figure 2. On note que les orifices d'entrée et de sortie d'une même couronne sont disposés à équidistance de l'axe de symétrie AX1 du fait de la forme cylindrique du barillet et donc des couronnes.

A l'issue de leur période de chauffe, les pièces mécaniques sortent du tube de stockage du barillet par l'orifice de sortie correspondant à leur couronne et sont évacuées du dispositif par un tube d'éjection 18 parallèle à l'axe de symétrie AX1 du barillet.

Ce dispositif peut être mis en oeuvre par le procédé selon l'invention.

Au cours d'une étape a), les pièces mécaniques sont inspectées visuellement à leur sortie d'une unité de fabrication. Cette inspection peut être réalisée par un moyen d'inspection des défauts qui est donc situé en amont du tube d'acheminement concerné du dispositif. La ligne d'acheminement séparant l'unité de fabrication du tube d'acheminement comporte alors une portion constituée d'un tuyau transparent, non représenté sur les figures, à travers lequel le moyen de détection visuel, une caméra par

exemple, inspecte les pièces mécaniques en cours d'acheminement.

Durant une étape b) qui succède à l'étape a), un moyen de commande du dispositif fait pénétrer une ou plusieurs pièces mécaniques sans défaut dans un premier tube de stockage 25 via un orifice d'entrée E1 , E2, E3.

Il est à noter qu'un premier moyen d'injection d'air insuffle de l'air dans la ligne d'acheminement pour pousser les pièces mécaniques dans le tube de stockage.

Une fois le premier tube de stockage 25 rempli, durant une étape c), le moyen de commande fait tourner la couronne du barillet dans un premier sens autour de l'axe de symétrie AX1 .

Un deuxième tube de stockage vide étant alors en vis-à-vis de l'orifice d'entrée, le moyen de commande répète l'étape précédente pour le remplir. Pendant ce temps, les pièces mécaniques contenues dans le premier tube de stockage sont chauffées.

Lorsque le premier tube de stockage atteint l'orifice de sortie, après avoir effectué une rotation de 300° si l'on se réfère à la version schématisée sur les figures, les pièces mécaniques sont éjectées du premier tube de stockage. Par suite, en référence à la figure 4, le dispositif comporte un deuxième moyen d'injection 44, 45, 46 d'air qui insuffle de l'air dans le tube de stockage, via la face aval F2 de l'enceinte chauffante opposée à la face amont F1 , pour propulser les pièces mécaniques au travers de l'orifice de

sortie et du tube d'éjection afin de les diriger vers une unité de conditionnement par exemple.

Par ailleurs, afin de parfaitement contrôler l'acheminement des pièces mécaniques vers l'orifice d'entrée, durant une étape intermédiaire préalable à l'étape b), les pièces mécaniques sont égrenées pour pénétrer dans les tubes de stockage 25 selon une séquence prédéterminée à l'aide d'un moyen d'égrenage 10.

Pour chaque tube d'acheminement 1 1 , le moyen d'égrenage comporte un électroaimant aval 14 et un électroaimant amont 15. L'électroaimant amont 15 est fixe alors que l'électroaimant aval 14 est mobile selon un axe parallèle à l'axe de symétrie AX1 de façon à autoriser un réglage local en fonction de la longueur des pièces mécaniques.

De plus, chaque électroaimant active un moyen de blocage qui traverse le tube d'acheminement pour bloquer ou laisser circuler les pièces mécaniques, une aiguille ou une lame rétractable apte à traverser un ressort pour le bloquer par exemple.

Les deux électroaimants, d'un tube fonctionnent de façon alternative, un électroaimant étant en position de blocage lorsque l'autre électroaimant est en position ouverte et laisse passer les pièces mécaniques.

Selon une première variante, le remplissage est unitaire. Pour commencer, l'électroaimant aval 14 est en position de blocage alors que l'électroaimant amont 15 est ouvert et laisse passer une pièce mécanique.

Ensuite, l'électroaimant amont 15 passe en position de blocage et empêche les autres pièces mécaniques de circuler dans le tube d'acheminement. A contrario, l'électroaimant aval 14 est mis en position ouverte ce qui permet à la pièce mécanique de pénétrer dans le tube de stockage.

Cette opération se répète jusqu'à ce que le tube de stockage soit plein. A ce stade, le moyen de commande fait tourner la ou les couronne(s) du barillet, à l'aide du moyen d'entraînement, pour présenter un nouveau tube de stockage 25 devant l'orifice de remplissage de manière à poursuivre la séquence de remplissage.

Selon une deuxième variante, le moyen de commande effectue un remplissage groupé par « paquet ». Pour cette variante, l'espace séparant l'électroaimant amont de l'électroaimant aval correspond à la longueur des tubes de remplissage.

Pour commencer, l'électroaimant aval 14 est en position de blocage alors que l'électroaimant amont 15 est ouvert et laisse passer toutes les pièces mécaniques devant pénétrer dans le tube de remplissage.

Ensuite, l'électroaimant amont 15 passe en position de blocage et empêche les autres pièces mécaniques de circuler dans le tube d'acheminement. A contrario, l'électroaimant aval 14 est mis en position ouverte ce qu i permet de remplir le tube de stockage en une seule manœuvre en laissant passer d'un coup toutes les pièces mécaniques dans ce tube de stockage.

Alors, le moyen de commande fait tourner le barillet, à l'aide du moyen d'entraînement, pour présenter un nouveau tube de stockage 25 devant l'orifice de remplissage de manière à poursuivre la séquence de remplissage.

Par ailleurs, selon un premier et un deuxième modes de réalisation, le dispositif comporte un moyen de tri empêchant le traitement thermique des pièces défectueuses détectées lors de l'étape a).

Selon un premier mode de réalisation, le moyen de tri comporte un orifice de rebut R1 , R2, R3 par couronne, représenté sur la figure 2, agencé sur la face amont F1 de l'enceinte chauffée

22 entre les orifices d'entrée E 1 , E2, E3 et de sortie S1 , S2, S3, les orifices d'entrée E 1 , E2, E3, de sortie S 1 , S2, S3 et de rebut

R1 , R2, R3 d'une couronne étant situés à équidistance de l'axe de symétrie AX1 .

De plus, en référence à la figure 4, le dispositif comporte un moyen d'injection complémentaire 41 , 42, 43 par couronne, sur la face aval F2 de l'enceinte pour expulser une pièce défectueuse d'un tube de stockage par l'orifice de rebut.

Ce premier mode de réalisation est avantageusement couplé avec la première variante d'égrenage décrite précédemment.

Lorsque le moyen de commande détecte une pièce mécanique défectueuse, il la bloque juste avant l'orifice d'entrée de l'enceinte et ne la fait pas pénétrer dans un premier tube de stockage en cours de remplissage.

II fait ensuite tourner la couronne du barillet dans un premier sens pour présenter un deuxième tube de stockage vide, et injecte la pièce défectueuse dans ce tube.

Par suite, le moyen de commande fait tourner le barillet dans un deuxième sens, contraire au premier sens, pour mettre le deuxième tube de stockage en vis-à-vis de l'orifice de rebut et remettre le premier tube de stockage en cours de remplissage en vis-à-vis de l'orifice de remplissage.

Le remplissage du premier tube peut alors reprendre. En parallèle, le moyen de commande active le moyen complémentaire d'éjection pour faire sortir la pièce défectueuse via l'orifice de rebut.

La figure 5 présente un deuxième mode de réalisation. L'unité de fabrication 50 envoie les pièces mécaniques vers l'enceinte chauffée 22 du dispositif de traitement.

Le moyen de tri est alors déporté et comporte un tuyau souple 52 agencé sur la ligne d'acheminement. Si une pièce mécanique est défectueuse, le moyen de commande active un moyen d'attraction, un électroaimant 53 par exemple, afin de désaxer le tuyau souple 52 de la ligne d'acheminement. La pièce mécanique défectueuse ne peut alors pas traverser le tuyau souple et tombe suivant la flèche F dans un réceptacle 54 prévu à cet effet.

Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisations aient été décrits, on comprend

bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.