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" Appareil destiné au durcissement autogène de surfaces et comportant une commande auto- matique du chalumeau ".
On a déjà effectué le durcissement de la surface de pièces au moyen d'un chalumeau en faisant usage d'appareils dans lesquels le chalumeau est déplacé impérativement d'une manière convenable au-dessus de la pièce à traiter. On a
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aussi exécuté ce mode de durcissement-, avec des appareils qui, automatiquement,amènent le chalumeau à agir sur la pièce au commencement de son mouvement et l'éloignent quand ce mouve- ment est terminé.
Il est nécessaire cependant, pour le durcissement de nombreuses pièces, de déplacer le brûleur au-dessus de la piè- ce de vitesses variables et, dans chaque cas, la vitesse est déterminée conformément au degré de dureté désiré. On opère spécialement ainsi pour le durcissement de roues dentées.
Dans cette application, le chalumeau, quand il est placé au- dessus de la dent à durcir, doit rester dans cette position jusqu'à ce que la dent, relativement froide, soit portée à une température suffisante. Quand ce chauffage est terminé, on peut mouvoir le chalumeau au-dessus du flanc de la dent, mais on doit accélérer la vitesse quand il s'approche à l'ex- trémité de la dent pour éviter un chauffage excessif de cette partie.
Quand il s'agit du durcissement de roues coniques par exemple, dans lesquelles l'épaisseur de la dent n'est pas con- stante sur toute sa largeur, les exigences relatives à la vi- tesse du chalumeau sont plus difficiles à satisfaire.
La présente invention a pour objet un appareil qui per- met un réglage de la vitesse du chalumeau en accord avec une pièce particulière traitée.
L'appareil,objet de l'invention comporte essentiellement un dispositif de commande automatique du déplacement du cha- lumeau en regard de la pièce à durcir, dispositif qui est ac- tionné par un organe tournant à vitesse constante.
On obtient la variation nécessaire de vitesse du chalu- meau en modifiant la direction dans laquelle se meut l'organe en question, ce qui se traduit par le changement de vitesse désiré : par exemple, on utilise un gabarit ou patron fixe et
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un bras unissant l'organe de commande, ''une roue ou un galet par exemple, à un chariot sur lequel le chalumeau est monté, le galet étant astreint à suivre le contour du gabarit.
La description qui va suivre, en regard des dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple, fera bien com- prendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue en élévation de l'appareil sous une de ses formes de réalisation.
La figure 2 est une vue en plan.
La figure 3 est une vue en plan partielle.
Les figures 4 et 5 illustrent des détails du mécanisme de commande de l'appareil représenté dans les figures 1 à 3.
Les figures du dessin ont été schématisées et simpli- fiées, notamment par la suppression ou la modification d'or- ganes de détail qui pourraient gêner une bonne représentation des organes essentiels. C'est ainsi que l'on s'est contenté d'indiquer par un petit cercle, sur la figure 2, le volant de réglage visible en haut de la figure 1, que le chalumeau agissant sur la roue à traiter doit être considéré comme oc- cupant une position inclinée par rapport à la verticale et que, sur la figure 2, on n'a pas montré le bain de liquide indiqué sur la figure 1, la roue à traiter ayant en outre été représentée en partie seulement sur la figure 2.
Un bâti 1 porte un pont-roulant 2 que l'on peut régler dans la position désirée sur le bâti et qui soutient un cha- riot porte-chalumeau 3 susceptible de se mouvoir sur lui. Le chariot 3 est pourvu d'un bras 4 pouvant coulisser sur lui et qui est commandé par une roue ou galet 5 astreint à suivre un patron ou gabarit 6 dont la forme est déterminée selon les exigences particulières imposées par la pièce à durcir. La périphérie du galet 5 peut être moletée ou striée pour avoir une meilleure prise sur le pourtour du gabarit. Quand on doit
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durcir, par exemple, une roue dentée droite comme en repré- sentent les figures 1 et 2, le chalumeau est, au début de 1' opération de durcissement, placé près de l'arête extérieure de gauche d'une dent de la roue. Le galet 5 est, à ce moment, dans le coin arrière de gauche du gabarit 6.
Le galet 5 se meut alors vers l'avant, c'est-à-dire vers la roue dentée sur le gabarit 6 comme il est indiqué par une flèche dans la fi- gure 2. Comme le bras 4,qui porte le galet 5,peut coulisser sur le chariot 3, le chalumeau fixé à ce chariot reste immo- bile pendant qu'avance le galet. Aussitôt que le galet 5 ar- rive au coin avant de gauche du gabarit 6, il se meut vers la droite comme il est indiqué par une flèche dans la figure 2 et cela à une vitesse constante. De ce fait, il déplaoe le chalumeau de gauche à droite au-dessus de la dent de la roue jusqu'à ce que l'arête soit atteinte. A la fin de ce mouvement, le galet 5 franchit le coin avant de droite du gabarit 6 et revient rapidement à sa position initiale, le long de l'hypo- ténuse du gabarit triangulaire 6 dans la direction indiquée par la flèche inclinée de la figure 2.
Quand on doit durcir non plus une roue dentée normale, mais une roue conique telle que celle de la figure 3, on uti- lise un gabarit ayant la forme indiquée en ai dans la figure 2. Dans ce cas, la vitesse du chalumeau penaant son déplace- ment le long d'une dent n'est pas constante, mais varie selon la nature de la roue dentée ainsi qu'il ressort de la confi- guration du gabarit a1. Pour le reste, les autres parties de l'appareil sont les mêmes.
Quand on procède au durcissement, on bloque sur le bâti 1 le pont-roulant 2 qui porte le chariot du chalumeau 3 par n' importe quel moyen connu.
Des détails du mécanisme de commande apparaissent dans les figures 4 et 5 ; galet 5 est entraîné à vitesse constan-
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te par un moteur porié par le bras 4; le mouvement est trans- mis du moteur au galet 5 par exemple par l'intermédiaire de pignons d'angle. Le contact du galet 5 avec la surface du ga- barit fixe, pendant qu'il se meut autour de lui, peut être assuré ou mécaniquement ou par un dispositif magnétique.
On peut obtenir un retour rapide du chalumeau en donnant au gabarit 6 une forme convenable ou en montant un second ga- barit 8 disposé de façon à coopérer avec une roue folle 7 qui est tirée par un poids non représenté, mais agissant en per- manence sur le chariot 3. Cette roue 7 est lisse à sa péri- phérie et est montée sur le même axe que le galet 5.
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"Apparatus intended for the autogenous hardening of surfaces and comprising an automatic torch control".
The surface of the workpieces has already been hardened by means of a torch, making use of devices in which the torch is imperatively moved in a suitable manner above the workpiece. We have
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also performed this hardening mode, with devices which automatically bring the torch to act on the piece at the beginning of its movement and move it away when this movement is finished.
It is necessary, however, for the hardening of many parts to move the burner over the part at varying speeds and in each case the speed is determined in accordance with the desired degree of hardness. This is especially done for the hardening of toothed wheels.
In this application, the torch, when placed over the tooth to be hardened, must remain in this position until the relatively cool tooth is brought to a sufficient temperature. When this heating is complete, the torch can be moved over the side of the tooth, but the speed must be increased as it approaches the tip of the tooth to avoid overheating of this part.
When it comes to hardening bevel gears, for example, where the thickness of the tooth is not constant across its width, the torch speed requirements are more difficult to meet.
The present invention relates to an apparatus which allows the speed of the torch to be adjusted in accordance with a particular workpiece.
The apparatus, object of the invention essentially comprises a device for automatic control of the displacement of the torch facing the part to be hardened, a device which is actuated by a member rotating at constant speed.
The necessary variation in the speed of the boiler is obtained by modifying the direction in which the organ in question moves, which results in the desired change of speed: for example, a fixed template or boss is used and
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an arm uniting the control member, "a wheel or a roller for example, to a carriage on which the torch is mounted, the roller being required to follow the outline of the template.
The description which follows, with reference to the appended schematic drawings, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Figure 1 is an elevational view of the apparatus in one embodiment.
Figure 2 is a plan view.
Figure 3 is a partial plan view.
Figures 4 and 5 illustrate details of the operating mechanism of the apparatus shown in Figures 1 to 3.
The figures of the drawing have been shown schematically and simplified, in particular by the deletion or modification of parts of detail which could interfere with a good representation of the essential organs. Thus we were content to indicate by a small circle, in Figure 2, the adjustment wheel visible at the top of Figure 1, that the torch acting on the wheel to be treated must be considered as occupying an inclined position with respect to the vertical and that, in figure 2, the liquid bath indicated in figure 1 has not been shown, the wheel to be treated having moreover been shown only partially in figure 2.
A frame 1 carries an overhead crane 2 which can be adjusted to the desired position on the frame and which supports a torch-holder trolley 3 capable of moving on it. The carriage 3 is provided with an arm 4 which can slide on it and which is controlled by a wheel or roller 5 forced to follow a pattern or jig 6 whose shape is determined according to the particular requirements imposed by the part to be hardened. The periphery of the roller 5 can be knurled or ridged in order to have a better grip on the periphery of the jig. When we have to
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For example, hardening a right toothed wheel as shown in Figures 1 and 2, the torch is, at the start of the hardening operation, placed near the left outer edge of a tooth of the wheel. Roller 5 is, at this time, in the rear left corner of jig 6.
The roller 5 then moves forward, that is to say towards the toothed wheel on the template 6 as indicated by an arrow in figure 2. Like the arm 4, which carries the roller 5 , can slide on the carriage 3, the torch fixed to this carriage remains immobile while the roller advances. As soon as the roller 5 arrives at the left front corner of the jig 6, it moves to the right as indicated by an arrow in figure 2 and this at a constant speed. Therefore, he moves the torch from left to right over the tooth of the wheel until the ridge is reached. At the end of this movement, the roller 5 passes the front right corner of the jig 6 and quickly returns to its initial position, along the hypotenuse of the triangular jig 6 in the direction indicated by the inclined arrow in the figure. 2.
When you need to harden no longer a normal toothed wheel, but a bevel wheel such as that in figure 3, a jig having the shape indicated in ai in figure 2 is used. In this case, the speed of the torch turning its displacement along a tooth is not constant, but varies according to the nature of the toothed wheel as can be seen from the configuration of the template a1. For the rest, the other parts of the device are the same.
When the hardening is carried out, the overhead crane 2 which carries the torch carriage 3 is blocked on the frame 1 by any known means.
Details of the operating mechanism appear in Figures 4 and 5; roller 5 is driven at constant speed
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you by a motor porié by the arm 4; the movement is transmitted from the motor to the roller 5, for example by means of angle gears. The contact of the roller 5 with the surface of the stationary template, while it is moving around it, can be provided either mechanically or by a magnetic device.
A rapid return of the torch can be obtained by giving the jig 6 a suitable shape or by mounting a second gauge 8 arranged so as to cooperate with an idler wheel 7 which is pulled by a weight not shown, but acting permanently. on the carriage 3. This wheel 7 is smooth at its periphery and is mounted on the same axis as the roller 5.