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Inducteur pour chauffer les parois internes d'alésages, cylin- -dres ou pièces analogies 'D'après une proposition qui n'a pas été publiée anté,rieu- rement, on peut utiliser avecavantage pour chaufferas parois internes d'alésages, cylindres ou pièces analogies des induc- teurs composés d'une ou plusieurs boucles formées par des con- ducteurs chauffants s'étendant dans la direction axiale de l'alésage et sensiblement adaptés en conformation à la paroi interne du cylindre. Ces inducteurs permettent de chauffer 'de façon notablement plus économique les surfaces internes des alésages que cela ne serait possible avec un inducteur enforme de bobine qui serait engagé co-axialement dans l'alésage. Ceci est vrai en particulier quand l'inducteur composé de boucles formées de conducteurs chauffants assemblées est encore pourvu d'un noyau en fer.
Suivant la proposition susrappelée, ce noyau en fer affecte.la forme d'une tôle enroulée pour former une spirale, l'axe autour duquel cette spirale est enroulée correspondant à l'axe central de l'alésage à traiter.
Or on a constaté avec surprise qu''on peut obtenir un effet de chauffage notablement meilleur si, au lieu d'un noyau formé d'une tôle enroulée sur elle-même en spirale, on utilise un noyau en fer composé par des disques de tôle distincts alternés avec des couches intercalaires isolantes et empilés ou enliassés dans le sens de l'axe de la pièce à traiter de manière à former un cylindre. Une pareille disposition du noyau en fer contredit en principe par sa construction les vues des techniciens qui ont prévalu jusqu'ici en ce qui concerne la formation du champ dans l'espace interne d'un alésage placé sous l'influence d'un champ magnétique.
On ne pouvait donc s'attendre à ce qu'un inducteur du genre décrit pourvu d'un noyau formé de disques de tôle empilés dans le sens axial permettrait un notable accroissement de l'effet calorifique.
L'effet électrique et thermique du dispositif que prévoit l'invention est favorable en ce sens que même des pièces ayant des alésages de calibre interne relativement plus'petit peuvent être traitées avec succès. On obtient de cette manière la possibilité de chauffer efficacement même des tubes de canons de petit calibre, voire même les tubes d'armes à feu à main on vue de leur trempe superficielle. Mais l'inducteur conforme à l'invention peut aussi, bien entendu, trouver son application pour le chauffaép d'alésages de pièces de machines, ou pièces du même genre.
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Le noyau de fer formé de disques en tôle distincts empilés pour former un organe cylindrique peut être muni sur son pourtour de rainures longitudinales dans lesquelles on introduit les branches aes boucles formées par les conducteurs chauffants Dans nombre de cas, il peut être avantageux de placer les branches des conducteurs chauffants non pas parallèlement à l'axe de la pièce à traiter mais selon une déviation par rapport à cette direction, en biais ou sous la forme d'un enroulement hélicoïdal à grand pas. Au cas où les branches des conducteurs chauffants sont introduites dans les rainures du noyau, ces rainures aoivent être pratiquées de façon correspondante.
Pour éviter des pertes par courants de Fouoault et par là même un échauffement du noyau, il semble rationnel-de prévoir dans les diverses tôles aes fentes radiales s'opposant à. ce que les courants ne s'écoulent perpendiculairement à la direction axiale. Suivant les circonstances qui se présentent, chaque tôle individuelle peut être subdivisée par une fente radiale unique ou par plusieurs semblables fentes. Celles-ci peuvent aussi être aménagées de façon a ne s'étendre que sur une portion de la largeur de la tôle, par exemple alternativement en partant du centre et au bord externe. Pour prévenir mieux encore l'échauffement du noyau, celui-ci peut etre pourvu d'un alésage longitudinal parcouru par un fluide réfrigérant.
L'invention sera décrite avec plus de détails dans la suite de cette description à l'aide de quelques exemples de réalisation. Les figures 1 à 3 du dessin annexé sont des vues en coupe verticale pratiquées à travers un inducteur c' est à dire qua les conducteurs chauffants s'étendent dans . une direction perpendiculaire au plan d-u dessin et que l'ensemble de l'inducteur est introduit en vue de chauffer un alésage perpendiculairement au plan du dessin dans la pièce à traiter. La fig. 4 est une vue en coupe longitudinale d'un inducteur établi d'après la f ig. 3.
Lesbranches l' etl" desconducteurs chauffants qui appartiennent à une première boucle chauffante sont de meme que les branches 2' et 2" qui appartiennent à une deuxième boucle chauffante.logées, (comme le montre la fig. 1) dans les rainures 6 du noyau cylindrique 3; ces rainures sont revêtues d'une coucne isolante 6'. Comme représenté par les points et les petites croix, les conducteurs chauffants successifs sont parcourus en sens inverse par le courant; chaque boucle formée de conducteurs chauffants est, en effet, branchée dans le circuit de manière que les branches voisines des conducteurs qui appartiennent à diverses boucles soient parcourues par le courant en sens opposé.
Le noyau 3 se compose de tôles distinctes, par exemple de tôles à dynamo contenant du silicium, empilées avec intercalation de couches isolantes de façon à constituer par leur ensemble un cylindre. L'épaisseur à donner à ces tôles sera déterminée dans chaque cas particulier en tenant compte de la fréquence de courant utilisée.
Pour chauffer une pièce, on procède rationnellement de la manière suivante : Après avoir introduit axialement l'inducteur, on imprime à la pièce une rotation axiale-de manière à assurer une répartition uniforme de la chaleur. Il y a avantage ici à prévoir,' grâce à des étrésillons (non représentés au dessin) le maintien de l'espace choisi entre la paroi interne de la pièce et la surface externe de l'induc-
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teur pour qu'il demeure partout constant. Si le chauffage dpit servir à la trempe de la pièce, on fait arriver le flui- de refroidisseur, après que la température de trempe a été atteinte, au moyen de dispositifs de saisissement de type con- nu qui ne sont pas représentés au dessin.
S'il s'agit de piè- ces étirées en longueur, on peut aussi exécuter un chauffage et un refroidissement brusque en continu en imprimant à la pièce, outre son mouvement de rotation axial, une translation axiale, un dispositif de saisissement conjugué à l'inducteur amenant le fluide refroidisseur à 1! instant convenable sur la surface chauffée. ' , 'Suivant la'fig. 2, l'inducteur secompose d'un plus grand nombre de boucles formées de conducteurs chauffants.montées soit en série, soit en parallèle. Le montage électrique est choisi de telle sorte que deux branches voisines appartenant à des boucles conductrices différentes, ,par exemple les boucles 1" et 2' soient parcourues en sens opposé par le courant.
Dans cette disposition, on peut aussi procéder en faisant pas- ser le courant dans le même sens dans deux branches conductri- ces voisines appartenant à des boucles chauffantes différen- tes, ainsi que cela est mis par exemple en évidence en 7 par les points et les petites croix.
Pour prévenir la formation de courants de Fouoault, il , est prévu d'après cette réalisation des fentes radiales 5 dans-les diverses tôles. Au lieu que chaque tôle présente une fente à. un seul endroit, elle peut d'ailleurs en compor- ter plusieurs. Ces fentes peuvent s'étendre alternativement une fois à partir du bord externe et une fois à partir du cen- tre, comme figuré en 5'. Le nombre des fentes sera déterminé selon les'pertes auxquelles on s'attend dans chaque cas parti- culier.
En vue de favoriser le maintien du noyau à l'état frais, il y est prévu (d'après la fig. 2) un alésage longitudinal 4 à travers lequel on fait circuler un fluide refroidisseur.
Celui-ci peut être de l'air comprimé, de l'huile ou de l'eau.
Le mode. de fonctionnement avecun inducteur conforme à la fig. 2 correspond à celui qui a .été décrit en regard de la fig. 1.
'S'il s'agit par exemple de Chauffer, puis de tremper intérieurement un oeilleton d'une pièce de machine, on peut utiliser pour cela l'inducteur que représente la fig. 3 et qui se compose.des deux boucles 9' - 9" et 10' - 10" formées de conducteurs chauffants Intérieurement auxquelles est engagé un noyau'en fer feuilleté. 12. L'isolement 11 entre les branches
9'et 9" ou 10'et 10" du conducteur chauffant etle noyau de fer 12 empêche tout passage de courant entre ces parties.
.La fig. 4 est une vue en coupe longitudinale du'même inducteur. Aussi les mêmes chiffres de référence qu'en fig. 3 y sont-ils, employés. -Pour l'arrivée de 1.'énergie à haute fré- quence et du fluide réfrigérant pour les conducteurs chauf- fants, il est prévu des tubes 13, 14 à profils semi-cylindri- ques juxtaposés le long de leurs faces longitudinales droites et avec interposition d'un isolement pour former un cylindre complet.,Au lieu de ces tubes semi-cylindriques on peut d' ailleurs utiliser également des conduits adducteurs placés concentriquement. Les boucles 9' et 10' des conducteurs chauffants s'étendent dans le sons longitudinal de .l'alésage 8 à traiter et entourent le noyau en fer feuilleté 12.
Si
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l'on doit à l'aide d'un pareil inducteur conforme à l'invention traiter un alésage de grande longueur, on ménage entre l'appareil et l'inducteur un mouvement relatif, un dispositif pulvérisateur étant placé sur un des côtés frontaux de cet inducteur, par exemple à l'endroit désigné par 16. On peut utiliser au surplus un aspergeur à air pour empêcher le retour de l'eau de pulvérisation.