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Procède pour la production de vibrations mécaniques oscillantes dans des substances conductrices de l'électricité.
L'idée d'exercer une influence sur des substances de tous genres, en particulier des liquides, par des vibrations mécaniques, en particulier des ondes sonores ou ultra-sonores, a trouvé différentes applications dans la technique dans ces derniers temps. On a par exemple éliminé les gaz de liquides et de bains fondus au moyen d'ondes sonores et ultra-sonores. On a influencé, la ., cristallisation de bains fondus par l'action de sons. On a employé pour le mélange et d'autre part pour la répartition, des vibrations mécaniques'et on a obtenu de bons résultats dans l'étude de la texture de substances à l'aidede semblables vi-
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brations-
La difficulté se trouvant jusqu'à, présent à l'avant plan du travail technique résidait, dans ce procédé connu, dans la complication de la transmission des vibrations à l'objet à traiter.
On était toujours obligé de produire les vibrations directement dans l'objet par le fait qu'on employait par exemple des générateurs de sons ou des haut-parleurs agissant magnétostrictivement, électrostrictivement, électromagnétique.-tient ou électrodynamiquement, dont on mettait les surfaces vibrai tes en contact avec l'objet à traiter par les sons, de préféterce par l'intermédiaire d'un organe de transmission. Dans ce transmetteur de sons on ne pouvait éviter des pertes par absorption et en outre intervenaient avant tout fortement les pertes par réflexion impossibles à éviter.
Cespertes résultent du faitque seulement dans les cas les plus rares, la dureté de son de la surface génératrice de son et celle de l'objet traité sont égales, La transmission d'ondes sonores et ultrasorores à des bains fondus métalliques (par exemple dans le but de l'élimination des gaz) offre tout particulièrement de grandes difficultés à cause de la température élevée des bains fondus. Il est dans certaines circonstances impossible de trouver des corps élastiques tels que comme transmetteurs des vibrations produites extérieurement vers le bain, ils conservent encore à ces températures les propriétés dé-sirées.
Toutes ces difficultés disparaissent lorsque, suivant la présente invention, on produit dans le bain lui-même les vibrations de la f réquence nécessaire pur des forces lectrody- na;niques. Suivant la présente invention, les forces sont produites par une disposition appropriée de circuits en dehors, (dans certaines circonstances également à l'intérieur) des bains dans lesquels un courant alternatif de la fréquence désirée, ou également des courants alternatif:, de différentes fréquences ou des courants alternatifs et du courant continu circulent.
Dans le cas de fours à induction (pour basse ou
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haute fréquence) il est possible dans certaines circonstances d'employer en partie à cet effet des bobines de chauffage existantes; en général il sera toutefois nécessaire de disposer, dans ces cas également des circuits supplémentaires particuliers. Les courants produisant les vibrations peuvent agir suivant l'effet désiré avec une intensité constante, par chocs ou dansun certain rythme.
Une série d'exemples de réàlisation expliquera plus complè- ternent les idées générales qui sont à la base de la présente invention. un peut par exemple employer une partie du bain liquide supposé électriquement conducteur (par exemple d'un bain fondu métallique) comme armature oscillante d'un système électrodynainique. Au système électrodynamique connu en lui-même appartiennent d'une part le champ magnétique du stator et d'autre part le courant d'armature. Tous deux peuvent d'une manière connue également échanger leurs places. Dans le cas des courants utilisés pour l'excitation du champ ainsi que du courant d'armature, il s'agit de la manière usuelle de courants alternatifs qui suivant une autre forme de réalisation de la présente invention peuvent présenter une fréquence différente.
En outre, la f ré- quence d'une composante, c'est à dire du courantexcitant le champ magnétique du stator ou du courant d'armature peut descendre jusqu' à zéro de sorte qu'il se produit un courant continu
Les fige 1 à 8 montrent comment on peut réaliser cet exemple de réalisation.
A la fig. 1 on a disposé deux bobines croisées 1 et 2, c'est à dire des bobines sans couplage électromagnétique réciproque (facteur de couplage égal à zéro) autour de l'objet 3 à traiter par les sons. Le fonctionnement représenté d'une manière simple à la fige 1 repose sur l'entraînement, de force, du déplacement des différentes parties de l'objet à traiter par les sons, avec le décalage du courant. La force agissant est une fonction aes courants tourbillonnants, et les courants tourbil-
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lonrarts de leur côté sort des fonctions de la f' réquence, de la conductibilité et de la perméabilité.
Représentées d'une manière simple, les forces induites agissent de la manière suivante : la bobine 1 produit un champ qui est représenté par la flèche avec empennage 4. La bobine 2 induit, dans l'objet conducteur à traiter, des courants qui sont per- pendiculaires au plan du déclin, Suivant la loi de BiotSavart il se proauit, par la coopération de ces forces, des commandes dans le sers des lèches 5 sans empennage. L'action de la production de vibrations oscillantes mècaniques dans l'objet à traiter est améliorée lorsqu'on envoie dans la bobine I un courant de fréquence plus minime, éventuellement un courant continu,
Il en est de pour l'apport inverse de fréquence, les courants dans les lignes d'amenée 6 présentant donc une fréquence plus minime que les courants dans les li- Eres d'amenée 7. une autre forme de réalisation est représentée à la fige 2. Elle diffère de la forme d.e réalisation de la fig.1 essentiellement par le fait que la bobine 1 est subdivisée en deux bobines l' et l". Dans ce cas, il est possible d'exciter directement des harmoniques de vibrations. Les bobines Il et 1" peuvent être montées dans le même sens ou en opposition. Les vibrations produites de cette manière sont évidemment plus compliquées mais peuvent pour des applications spéciales devenir précisément mieux utilisables de ce fait.
La fige 3 représente une vue en plan de la forme de réalisation de la fig. 2, dans laquelle les lignes de force 8 prenant naissance sontindiquées. une autre forme de réalisation est représentée 8, la fig.4.
Cette figure montre une disposition en perspective de deux é- lectrod.es 9,10 qui se font vis à vis dans un liquide c onducteur non représente. Dans le flux de courant entre ces électrodes 9 et 10 on a placé l'un en face de l'autre deux électro-aimants II et 12; tandis que le courant amené au liquide
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par les électrodes 9 et 10 présente la fréquence 13, les électro-aimants Il,12 sont excités par la fréquence 14. Les pôles situés en face l'un de l'autre des électro-aimants ont, dans chaque différentielle de temps, des polarités opposées.
La fige o montre une coupe par le plan des aimants de la forme de réalisation suivant la fig. 4. La coopération des différentes forces produit à un moment une déviation du liquide dans le sens de la flèche Ib, ui se renverse à l'instant suivant. une autre forme de réalisation est représentée à la fig.6.
Dans une rigole 16 se trouve un bain métallique auquel un courant de la fréquence 21 est amené par les électrodes 17,18 et les arcs 19,20. Au milieu du bain fondu sont disposés, avec les pôles opposés en face l'un de l'autre, deux électro-aimants 22,23 qui sont chargés au moyen de la fréquence 24. Le fonctionnement est analogue à celui représenté à la fi.g. 5.
La fig. 7 montre une autre forme de réalisation de l'invention. Sur cette figure on a désigné par 25 et 26 l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire d'un four à induction à basse fréquence, enroulements qui sont couples inductivement ensemble par la culasse de fer 27. Le secondaire 26 du four à induction est en forme de rigole et contient un bain fondu conducteur. près de cette rigole on a disposé, au-dessus et endessous du bain fondu, des électro-aimants 28 et 29 avec les pales se faisant vis à vis en sens inverse. Ils sont excités par la fréquence 30 tandis que le primaire 25 est parcouru par la fréquence 31.
La t'orme de réalisation suivant la fig. 7 possède un avantage particulier en ce sens qu'avec celle-ci il est possible de transformer une fréquence 31 dans le bain fondu et de faire agir seulement sur ces vibrations électriques de basse fréquence dans le chenal 26 la vibration électromagnétique par les aimants 28,29. Le-fonctionnement résulte de la fig. 8. Les sens des flèches sont les sens de la dommande magnétique dans la position représentée. La fréquence de traitement par les
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sons, produite danstous les exemples est toujours égale à la plus haute fréquence employée, dans les cas où l'on emploie dif. férentes fréquences.
Les fig. 9 et 10 montrent des dispositifs dans lesquels l'idée fondamentale de l'invention est rcalitée d'une autre manière.
Suivant la fig. 9 on a dispose autour du chenal 30 d'un four à, induction à. basse fréquence 31, un enroulement 32 dans lequel s'écoule du courant alternatif de la fréquence désirée.
La longueur du chenal ou la fréquence du courant sont choisis avantageusement de telle manière que cette longueur forme un multiple entier de la demi-longueur d'onde des ondes mécaniques produites dans le filet métallique du chenal. Dans ce casl'intensité des vibrations a une forme très souple par résonance.
A la fig. 10 on a représenté une bobine protégée 33 re- froid.ie par de l'eau, comme véhicule du champ de courant alternatif plongeant dans le bain métallique 34. Cette forme de réalisation convient très bien également pour des fours chauffés non électriquement.
L'intensité des vibrations est particulièrement grande lorsque les dimensions du bain sont choisies dans le sens de la résonance avec la fréquence désirée. 'Dans le cas de dimensionnement correct suivant le principe formule ci-dessuE, on peut produire également d'une manière surprenante, dans des fours normaux à. haute fréquence, déjà des effets notables d'élimination des gaz.
Revendications.
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