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Four à induction.
La présente invention concerne des dispositifs pour chauffer un métal électromagnétiquement sans l'application d'une source extérieure de courant à haute fréquence. L'in- vention concerne plus particulièrement un dispositif pour chauffer une bobine de métal en bande et est particulièrement adaptée à cette application, bien qu'il doive être entendu que d'autres matières ou corps, particulièrement ceux de con- figuration annulaire, peuvent être chauffés de cette manière.
Les fours à induction usuels exigent une source exté- rieure de courant à haute fréquence. On emploie généralement une fréquence de 1000 cycles ou plus, bien que des fréquences
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de moins de 100 cycles par seconde soient pratiques . Dans tous les cas toutefois, une source extérieure de courant à haute fréquence a été nécessaire.
Suivant la présente invention aucune source extérieure de courant à haute fréquence n'est requise et on a ainsi la possibilité d'éliminer tout l'équipement générateur de haute fréquence ainsi que les cdnducteurs à haute fréquence encombrants vers le four. un des buts de la présente invention est de fournir un dispositif pour chauffer électromagnétiquement une bobine de matière conductrice à un degré uniforme et réglable. un autre but de l'invention est de chauffer électromagnetiquement une bobine de matière conductrice avec une dépense minima d'éner- gie électrique. D'autres buts de l'invention comportent la création de dispositifs qui soient relativement peu coûteux à fabriquer et simples et peu coûteux de fonctionnement.
Ces buts et d'autres encore de l'invention qui seront exposés ci-après ou apparàitront pour les personnes du métier lors de la lecture de la description, sont obtenus par cer- taine construction et certaine disposition des pièces dont on a représenté des formes de réalisation à titre d'exemple.
Un se reportera aux dessins annexés à la description, dans lesquels:
La fig. 1 est une coupe transversale d'un four à induc- tion suivant la présente invention.
La fig. 2 est une vue en perspective de la disposition des conducteurs électriques placés extérieurement et inté- rieurement par rapport à une bobine de métal en bande.
,La fig. 3 est une vue en plan de la fig. 2.
Les fig. 4 et 5 sont des vues en plan partielles montrant les orientations des flux magnétiques dans la bobine.
Dans la mise en pratique de la présente invention, on emploie une enveloppe de n'importe quelle forme désirée, telle que celle désignée en lu d'une manière générale à la fig. 1
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Ce four a une base ou une sole 11 et peut être pourvu d'un dispositif d'étanchéité de n'importe quel type habituel, comme on l'a indiqué d'une manière générale en 12. Sur la base 11 on dispose une organe d'espacement 13 de forme annulaire, sur le- quel une bobine 14 peut reposer. Au centre de la base 11 on a placé une crapaudine 15 pour l'arbre 16 du moteur, arbrui est accouplé directement au moteur 17 et possède également en 18 un palier du type vertical à butée.
Sur l'arbre 16 on monte de préférence deux éléments conducteurs désignés par 19 et 20. Les configurations de ces éléments se voient le mieux à la fig. 2. Chacun d'eux a une for- me annulaire comprenant un conducteur qui s'étend de façon conti- nue en une série de boucles à coudes en retour disposés en alter- nance. On a indiqué en 21 et 22 des bagues collectrices de courant pour les organes 19 et 20 respectivement. Ces bagues collectrices prennent de l'énergie aux lignes 23.
Il est préférable que le moteur 17 soit d'un type ayant une caractéristique de vitesse réglable en vue de fournir un réglage précis de la chaleur. Pour le fo nctionnement du dispositif, un objet à chauffer, par exemple la bobine 14, est placé dans le four sur l'organe d'espacement 13 et le recouvrement 10 est alors mis en place de telle sorte que les conducteurs 19 et 20 sont ame- nés en position à l'intérieur età l'extérieur de la bdbine. Le moteur 17 est alors mis en marche et du courant est fourni aux conducteurs 19 et 20 en venant des lignes 23. Le courant fourni peut être alternatif ou continu. La rotation des conducteurs par rapport à la bobine produit un champ magnétique alternant rapide- ment et la bobine est chauffée par le courants dr tourbillonants ains produits.
Comme la chaleur produite varie avec la vitesse des alternances des flux magnétiques, un réglage très précis de :la chaleur peut être réalisé par le réglage de la vitesse du moteur 17.
D'une manière générale, les bobines de métal en bande telles qu'elles sont produites actuellement dans les installations de @
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laminoir ont un diamètre intérieur d'environ 3 pieds et un diamètre extérieur d'environ 5 pieds. Si les conducteurs 19 et 20 sont espacés approximativement de deux pouces et si le moteur 17 fait tourner ces conducteurs à une vitesse d'envi- ron 600 tours par minute, on peut produire un flux alter- nant d'environ 900 cycles par seconde lorsqu'une source de courant à une seule direction est appliquée aux lignes 23.
Par suite de la limitation d'espace, le nombre de conducteurs dans l'organe intérieur 20 peut valoir approximativement 1a moitié de celui existant dans l'organe extérieur 19, ce qui fournit un flux alternatif d'environ 450 cycles par seconde. Ce sera tàutefois une question d'habileté pour 1'in- génieur électricien que de fournir un nombre égal de con- ducteurs à l'intérieur et à l'extérieur. Si les conducteurs électriques sont alimentés au moyen d'une source de courant alternatif, comme par exemple un courant usuel à 60 cycles, le taux de chauffage sera un peu plus élevé par suite de l'effet de chauffage du courant de base à 60 cycles.
Il doit être bien entendu qu'une capacité variable peut être placée en travers des conducteurs en vue de cor- riger le facteur de puissance et que la valeur de cette capacité dépendra, entre autres facteurs, de la vitesse de rotation des conducteurs 19 et 20 et également des caracté- ristiques du circuit magnétique.
Sur les fig. 4 et 5, la flèche 24 indique le sens de rotation des conducteurs 19 et 20 respectivement et les flèches 25 indiquent le sens du champ magnétique autour des différents conducteurs.
Il doit être bien entendu que bien qu'on ait mentionné dans la spécification le chauffage de bobines de métal en bande, le dispositif convient tout aussi bien pour le chauffage d'autres objets, particulièrement de ceux de forme annulaire permettant l'emploi de conducteurs rotatifs intérieurs et @
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extérieurs. Il va de soi également que bien qu'on ait repré- senté la bobine comme étant fixe et les conducteurs comme étant mis en rotation, le même résultat serait obtenu si les conducteurs étaient fixes et la bobine mise en rotation.
Il doit par conséquent être bien entendu que différentes mo- difications peuvent étale apportées sans que l'on s'écarte de l'essence de l'invention et que celle-ci n'est limitée que de la manière indiquée aux revendications qui suivent.
Revendications.
1. Un fgur à induction pour chauffer des éléments de métal annulaires, comprenant une enveloppe, une paire de systèmes de forme annulaire comprenant des conducteurs s'é- tendant de façon continue, respectivement, en une série de boucles à coudes en retour disposés avec alternance, un des systèmes étant disposé de façon à entourer l'élément de mé- tal à chauffer, et l'autre étant disposé à l'intérieur de cet élément, des lignes d'amenée d'énergie pour ces conduc- teurs et un moyen de faire tourner les systèmes.
2.- Un procédé pour le chauffage d'organes en métal annulaires qui comprend les opérations consistant à produire un certain nombre de champs électromagnétiques cylindriques sensiblement parallèles, traversant un organe à chauffer en venant de l'extérieur, à créer un certain nombre de champs électromagnétiques sensiblement cylindriques traversant cet organe en venant de l'intérieur, les sens des flux magnétiques à proximité de ces champs, aussi bien dans l'anneau intérieur que dans l'anneau extérieur étant opposés, et à provoquer un mouvement relatif entre $'organe métallique et les champs, autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de ces champs.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.