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Publication number: BE418958A
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Description


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    @ "PERFECTIONNEMENTS AU TRAITEMENT THERMIQUE DE PIECES".   



   La présente invention est relative au traitement thermi- que inductif des surfaces intérieures de pièces creuses, ou en forme de bague ou d'anneau, par exemple pour obtenir sur ces pièces une surface trempée, en utilisant un inducteur qui est placé à l'intérieur de la pièce de façon que des courante de chauffage soient induits dans la surface intérieure de la dite pièce. 



   Dans le chauffage des surfaces intérieures de pièces cylindriques, coniques, en forme de bague ou d'anneau, ou de piè- ces creuses, par exemple   à   l'aide d'un inducteur circulaire ali-      

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 menté en courant de haute fréquence et disposé à l'intérieur de la pièce à traiter, la totalité du flux magnétique engendré pas- sera par l'ouverture centrale de l'inducteur,mais son chemin de retour ,qui passe par l'espace entourant l'inducteur, est d'une étendue infinie, et bien que ce flux ait tendance à suivre le chemin de retour le plus court, une grande quantité du dit flux est diffusée dans l'espace à une distance très éloignée de la paroi intérieure de la pièce à chauffer, et, par conséquent,ne produit pas le chauffage désiré dans cette paroi intérieure. 



     L'invention   a principalement pour objet un procédé et des moyens pour concentrer ou diriger à travers la pièce à chauffer, une quantité plus ou moins grande du flux qui autrement n'agirait pas pour chauffer la pièce, assurant ainsi un chauffage plus ra- pide et plus économique de la surface intérieure de la pièce; il est entendu que le chauffage rapide de cette surface est nécessai- re pour obtenir une surface trempée,car cette surface ou zone doit être rapidement   chauffée b   la température de trempe et être immédiatement refroidie avant qu'une   quantité appréciable   de cha- leur ait eu le temps de pénétrer dans le corps de la pièce. 



   Suivant l'invention, un procédé dechauffage inductif de la surface intérieure d'une pièce à l'aide d'un inducteur intérieur est caractérisé par le fait que le flux magnétique engendré par l'inducteur est concentré ou dirigé dans la pièce extérieure par l'intermédiaire d'une matière magnétique interposée dans le chemin suivi par le flux. Le flux peut être dirigé dans la piè- ce à traiter en disposant à l'intérieur de l'alésage ou ou- verture centrale de l'inducteur, un noyau intérieur de matière magnétique portant une ou des parties d'extrémité ou assoeié à cette partie ou à ces parties, placées à proximité de la piè- ce pour assurer un chemin magnétique de l'intérieur de l'induc- teur à la   pièce   traiter.

   En outre, suivant l'invention,un moyen pour chauffer inductivement la surface intérieure d'une pièce comprend un inducteur destiné   à   être   placé à   l'inté- rieur de cette pièce tout en étant espacé de celle-ci, le dit   /   

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 inducteur comportant un noyau en matière magnétique ou étant associé avec un noyau de ce genre. 



   L'invention consiste également en un moyen pour chauffer inductivement la, surface intérieure d'une pièce à traiter, com- prenant un inducteur destiné à être placé à l'intérieur de la dite pièce tout en étant espacé de celle-ci, et un noyau en ma- tière magnétique s'étendant à travers une partie centrale ou axiale de l'inducteur, le dit noyau comportant une ou des parties d'extrémité en matière magnétique ou étant associé avec cette partie ou ces parties d'extrémité qui s'étendent au-dessus de l'extrémité ou des extrémités de l'inducteur et sont destinées à être placées à proximité de la pièce à traiter. 



   L'inducteur peut être espacé du noyau, et ce noyau, ainsi que la ou les parties d'extrémité associées avec celui-ci, peu- vent être d'une construction feuilletée ou lamellée.' La. ou les dites parties d'extrémité peuvent être placées en contact avec une extrémité ou avec les extrémités de la pièce à traiter, ou être disposées à proximité de la dite extrémité ou extrémités de la pièce, et une des dites parties d'extrémité peut être so- lidaire du noyau. 



   L'inducteur peut comporter des moyens ou être associé avec des moyens à l'aide desquels la surface intérieure chauffée de la pièce peut être refroidie à. l'achèvement de la période de chauffage,afin de produire une surface trempée sur l'intérieur de la dite pièce. Le noyau peut être creux ou tubulaire et peut porter dels plaques d'extrémité en matière magnétique, ou être associé avec ces plaques d'extrémité qui sont destinées à en- tourer la pièce à traiter et forment une chambre entourant l'in- ducteur,le dit inducteur étant pourvu de moyens de refroidisse- ment, et des passages étant prévus entre les dites chambres et l'intérieur du noyau, pour permettre que le fluide de refroidisse- ment passe dans l'intérieur de ce dernier. 



   Dans le dessin annexé: 
La   fig.I   est une coupe longitudinale de moyens pour trem- 

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 per la surface intérieure d'une pièce, suivant la présente inven- tion, la dite pièce étant également représentée en coupe. 



   La   fig.2   est une coupe transversale faite suivant la ligne 2-2 de la fig.I. 



   La fig.3 est une vue en bout. la fig.4 est une coupe faite suivant la ligne 4-4 de la fig.I, et montre également un schéma des circuits. 



   Le dessin représente des moyens pour chauffer et tremper la surface intérieure 176 d'une bague ou tube cylindrique   175,   à l'aide d'un inducteur circulaire intérieur 177, qui est placé l'intérieur de la dite bague 175 de manière à être situé près de cette bague etêtre uniformément espacé de cette dernière. 



   Le dit inducteur a pour effet d'induire un courant de haute fréquence dans la bague 175, le courant étant amené à l'induc- teur, à ses bornes, par des conducteurs 178 et 179, qui sont généralement disposés parallèlement l'un à l'autre età proxi- mité l'un de l'autre. Le courant parcourant les conducteurs 178, 179 est fourni par le secondaire 180 d'un transformateur, le primaire de ce transformateur étant connecté à des conducteurs venant d'une génératrice 181, et un condensateur !82 sert de moyen pour accorder le circuit afin de réaliser les meilleures con- ditions de chauffage. L'énergie envoyée   dans   les conducteurs ve- nant de la génératrice est contrôlée par un rhéostat 183 interca- lé dans le circuit d'un enroulement inducteur 184 de cette géné- ratrice de courant de haute fréquenoe.

   L'inducteur 177 présente un espace annulaire creux 185 dans lequel un fluide de refroidis- sement est distribué, par un tuyau 186, à des pressions appro- priées et aux moments voulus. Ce fluide de refroidissement est dis- tribué sur la surface 176 par de nombreux orifices ménagés dans la paroi extérieure 187 de cet inducteur. Lorsque la surface 176 a été rapidement portée   à   la température de trempe et avant qu'aucune quantité appréciable de chaleur ait pénétré   à l'inté-   rieur de la bague 175,le gourant est coupé et le fluide de refroi- dissement est immédiatement   appliqué   afin de produire une surface trempée. 

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   Dans le but de diriger dans la pièce à chauffer le flux magnétique   engendré*par   l'inducteur, un noyau 188, en matière   magnétiqu   ,est placé à l'intérieur de l'alésage ou ouverture   de l'inducteur,   tout en étant espacé de la paroi inférieure de cet inducteur,comme représenté,   Etant   donné   qu'en   principe la totalité du flux engendré par l'inducteur passe à travers l'in- térieur du dit inducteur, le noyau   188   deviendra le chemin par lequel passe ce flux, ce noyau ayant une réluctance bien moindre que toutes autres substances à l'intérieur de l'inducteur.

   Ayant ainsi concentré le flux dans ce noyau, il peut être facilement dirigé dans la paroi de la bague 175 en prévoyant des plaques ou disques magnétiques de retenue 189 et   190   pour fermer le cir- cuit magnétique entre la dite bague et le noyau. Ces disques peu- vent être des éléments séparés fixés au noyau ou maintenus contre celui-ci, ou l'un d'eux, tel que le disque 190,-peut être solidai- re du noyau, comme représenté. Les disques présentent des bords repliés vers l'intérieur et placés en contact avec les extrémités de la pièce à traiter ou adjacents à ces extrémités, et ils for- ment une chambre qui renferme l'inducteur. 



   Du fait que le noyau et les disques de retenue auront ten- dance à devenir très chauds par suite des couranta de Foucault qui y sont engendrés et par suite de l'effet d'hystérésis, des mesures sont prises pour empêcher une augmentation excessive de température dans ces éléments. A cet effet, le noyau 188 et les disques   I89,90   sont formés de minces feuilles ou plaquez de matière magnétique ayant des surfaces isolées, tandis que le noyau 188 est   crei,x   ou tubulaire et présente des tubulures en 191 et 192 pour la circulation d'air ou autre fluide à travers le dit noyau pendant la période de chauffage. 



   Toutefois, le refroidissement principal est assuré par le fluide de refroidissement qui, à la fin de la période de chauf- fage est projeté, à travers les orifices ménagés dans la paroi 187,sur la surface chauffée de la bague   175,s'écoule   ensuite axia- 

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 lement la long de cette surface et passe, par des orifices 193 et 194, dans l'intérieur 195 du noyau, d'où il s'échappe facile- ment. Les orifices 193,194 sont obtenus en supprimant des par- ties de certaines des minces feuilles ou plaques disposées ra- diatement. 



   Ces minces feuilles ou plaques radiales peuventêtre formées de nombreuses matières mais, de préférence, elles sont obtenues en découpant des longueurs de feuillard qui a été laminé de façon qu'un côté soit suffisamment plus épais que l'autre pour que la bande puisse être assemblée sous des formes circulaires, comme représenté. 



   Si on le désire, de petits entrefers peuvent être prévus dans une partie quelconque du circuit magnétique par exemple entre les disques   189,190   et la pièce à traiter, ou entre ces disques et le noyau.    



  REVENDICATIONS   
I) Procédé pour chauffer inductivement la surface intérieu- re d'une pièce à l'aide d'un inducteur intérieur, caractérisé par le fait que le flux magnétique engendré par l'inducteur est concentré ou dirigé dais la pièce extérieure à traiter par l'in- termédiaire d'une matière magnétique interposée dans le chemin suivi par le flux.

Claims

2) Procédé pour chauffer inductivement la surface intérieu- re d'une pièce suivant la revendication I,- caractérisé par le fait que le flux magnétique engendré par l'inducteur est diri- gé dans la pièce à traiter en disposant dans l'alésage ou ou- verture centrale de l'inducteur un noyau intérieur en matière magnétique portant ou associé avec une ou des parties d'extré- mité placées à proximité de la pièce pour constituer un chemin magnétique de l'intérieur de l'inducteur à cette pièce. <Desc/Clms Page number 7>

3) Moyen pour chauffer inductivement la surface intérieu- re d'une pièce, comprenant un induoteur destiné à être placé à l'intérieur de cette pièce tout en étant espacé de celle-ci, le dit inducteur comportant un noyau en matière magnétique, ou étant associé avec un noyau de ce genre.

4) Moyen pour chauffer inductivement la surface intérieure d'une pièce, comprenant un inducteur destiné à être placé à l'in- térieur de la pièce à traiter tout en étant espacé de celle-ci, et un noyau en matière magnétique s'étend à travers une partie centrale ou axiale de l'inducteur, ce noyau portant une ou des parties d'extrémité en matière magnétique ou étant associé avec une ou des parties d'extrémité en matière magnétique s'étendant au-dessus d'une extrémitéou des extrémités de l'inducteur et destinées à être placées à proximité de la pièce à traiter.

5) Procédé ou moyen pour chauffer inductivement la sur- face intérieure d'une pièce, suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes,- caractérisé en ce que l'inducteur est espacé du noyau en matière magnétique.

6) Prooédé ou moyen pour ohauffer induotivement la surface intérieure d'une pièce, suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes,dans lequel le noyau est d'une construction feuilletée ou lamellée.

7) Procédé ou moyen pour chauffer inductivement la surface intérieure d'une pièce, suivant la revendication 2 ou 4,- dans lequel la ou les parties d'extrémité associées avec le noyau sont d'une construction feuilletée ou lamellée.

8) Prooédé ou moyen pour chauffer induotivement la surface intérieure d'une pièce, suivant la revendication 2, 4 ou 7, dans lequel la ou les parties d'extrémité associées avec le noyau sont disposées pour être placées en contact avec une extrémité ou les extrémités de la pièce a traiter, ou à être ad- jacentes à cette extrémité ou à ces extrémités. <Desc/Clms Page number 8>

9) Procédé ou moyen pour chauffer induotivement la surfa- ce intérieure d'une pièce, suivant la revendication 2,4,7 ou 8,- dans lequel une partie d'extrémité, destinée à être placée à proximité de la -nièce à traiter, est solidaire du noyau magné- tique.

10) Procédé ou moyen pour chauffer inductivement la surface intérieure d'une pièce, suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel l'inducteur comporte des moyens, ou est associé avec des moyens l'aide desquels la surface in- térieure chauffée de la pièce peut être refroidie à l'achève- ment de la période de chauffage, afin de produire une surface trempée sur l'intérieur de la nièce.

Il) Moyen pour chauffer inductivement la surface intérieu- re d'une nièce, suivant l'une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel le noyau est creux ou tubulaire et porte ou est associé avec des plaques d'extrémité en matière magnétique des- tinées à entourer la pièce à traiter et à former une chambre renfermant l'inducteur, lé dit inducteur comportant des moyens de refroidissement, et des passages étant prévus entre la dite chambre et l'intérieur du noyau pour permettre au fluide de refroidissement de passer dans l'intérieur du noyau.

12) Moyen pour chauffer inductivement la surface intérieu- re d'une pièce, suivant l'une quelqonque des revendications 4 à II, comportant des mesur. our refroidir l'article par un fluide pendant une période de chauffage et indépendamment des moyens de refroidissement proprement dits.

13) Une pièce.ayant une surface intérieure présentant une zone trempée par le procédé ou les moyens spécifiés dans n'importe laquelle des revendications précédent es.

14) Procédé de trempe d'une zone de surface intérieure d'une pièce, en principe comme décrit dans la présente spécifi- cation avec référence aux dessins annexés.

15) Moyens ou dispositifs pour tremper une zone de surface / <Desc/Clms Page number 9> intérieure d'une pièce, en principe comme décrit dans la pré- sente spécification avec référence aux dessins annexés.