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Inducteur pour la trempe électro-inductive en continu.
Pour effectuer le chauffage de sections étroitement déli- mitées de pièces à travailler, comme cela est nécessaire par exemple pour la trempe superficielle d'évidements en forme de rainures, on se sert rationnellement de ce qu'on appelle des boucles conductrices chauffantes qui se ferment par-dessus la surface de la pièce, Ces boucles conductrices chauffantes sont employées aussi par exemple pour le traitement des pistes de roulement des billes des bagues des paliers à billes. Le chauffage et le saisissement qui y fait suite en vue d'assurer la trompa' sont opérés par un prooessus à déplacement c'est à dire grace à un mouvement relatif entre la pièce-et le dispo- sitif de chauffage et de trempe, le liquide de saisissement s'écoulant hors de la section conductrice chauffante même sur la surface de la pièce.
Pour concentrer le champ magnétique et par là même l'effet thermique, on a déjà proposé. aussi de munir les boucles conductrices chauffantes de ce genre de ou- lasses magnétiques formées de préférence de tôles ou liasses de tôles placées les unes à côté des autres et isolées les unes des autres.
En vue de la trempe superficielle des pistes de roulement des billes des bagues de paliers à billes de diamètr.e relative- ment grand, une pareille boucle conductrice chauffante a appro= ximativement la forme que montre la fig. 1. La pièce l'repré- 'sente un tronçon de bague de palier à billes de grand diamètre dont la piste.de roulement J3 des billes doit être trempée sur sa surface. Il est prévu ici à cet effet une boucle conductri- ce chauffante 3 (figurée schématiquement en traits interrompus) dont la forme est adaptée à la courbure de la piste de roule- ment des billes etqui est munie d'une culasse magnétique 4 dont les tôles sont placées perpendiculairement à la surface de la pièce et dans la direction du mouvement d'avance.
On réalise avec une pareille boucle conductrice chauffante un profil de chauffage etpar là même un profil de trempe 5 dont la forme est indésirable. Ceci doit être évidemment attribué au fait que les parties latérales de l'évidement 2 en forme de rainure sont soumises pendant un temps relativement long à l'action des parties 3' de la boucle conductrice chauf- fante, tandis que dans la partie médiane de l'évidement, au cours de l'avance, seules les sections 3" agissent chaque fois l'une après l'autre deux fois sur le même endroit.
Un autre phénomène indésirable c'est qua les sections 3' de la boucle conductrice chauffante échauffent relativement fort dans leur
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voisinage les tôles de culasse qui s'étendent dans la même direction si l'on ne prend pas soin de ménager en cet endroit un entrefer relativement grand entre les branches du conducteur chauffant et les tôles. Mais cet entrefer provoque cette répercussion fâcheuse de diminuer fortement le rendement électrique.
La seule possibilité qu'on ait d'obvier à ces phénomènes indésirables paraissait consister jusqu'ici à ne faire travailler qu'une seule section 3" d'un conducteur conforme à la fig. 1. Mais ceci équivalait pratiquement somme toute à faire fonctionner l'appareil à l'aide d'un conducteur linéaire.
Or les conducteurs linéaires ont, comme on le sait, un rendement électrique extraordinairement mauvais.
Par opposition à ce qui vient d'être dit, l'invention permet, d'une part, de donner une forme satisfaisante à la couche de métal trempée et, d'autre part, d'assurer au fonctionnement un rendement électrique extraordinairement bon, à condition que l'inducteur affectant la forme d'une boucle conductrice chauffante possède une section perpendiculaire ou presque perpendiculaire à la surface à tremper et adaptée à la forme de cette surface, la culasse magnétique de cette section étant composée de tôles perpendiculaires à la surface de la pièce et placées dans la direction de l'avance et qu'en outre oet inducteur comporte une partie arrière en V pratiquement parallèle ou faiblement inclinée par rapport à la surface de la pièce,
la culasse magnétique de cette partie arrière étant composée de tôlesperpendiculairesà la surface de la pièce et transversales à la direction de l'avance. La partie avant sert à proprement parler de conducteur chauffant et est munie en même temps d'orifices de sortie du fluide de saisissement, tandis que la partie arrière répond dans des circonstances particulièrement favorables à la condition préalable posée par le retour des courants induits.
Dans la fig. 2 est représentée schématiquement une pareille boucle conductrice chauffante conjuguée à une pièce 1 qui (de façon correspondant à la fig. 1) représente une section partielle d'une bague de palier à billes aont la piste 2. de roulement des billes doit être trempée. La section 12 de cette boucle conductrice chauffante à laquelle sont impartis à proprement parler le chauffage et le saisissement s'étend sur la largeur de la surface de la pièce à traiter et est pratiquement perpendiculaire à elle. Elle est munie de tôles de culasse 14 faisant un angle droit avec la surface de la pièce.
Comme, dans l'exemple choisi, celle-ci est constituée par un segment de cylindre creux et que les tôles doivent se trouver dans la direction de l'avance, elles sont disposées radialement à la surface de la pièce sur le conducteur chauffant.
La disposition des tôlessera évidemment modifiée si l'évidement en forme de rainure de la pièce a d'autres tonnes ou encore s'il s'agit de ne chauffer qu'une bande ou zône d'une surface parfaitement plane. La partie arrière 11 de la boucle conductrice chauffante est agencée en forme de V c'est à dire que ses deux branches convergent vers l'endroit où se trouvent les raccordements 16. Cette section 11 en forme de V peut s'étendre parallèlement à la surface de la pièce. Mais il est également rationnel dans certaines circonstances de l'incliner légèrement vers la surface de la pièce, de façon que la pointe du V soit un peu plus rapprochée de cette pièce.
Cette section 11 en forme de V est elle-même pourvue d'une culasse magnétique dont les tôles 13 sont placées perpendiculairement à la surface de la pièce et transversalement à la direction de l'avance.
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Un pareil dispositif permet d'obtenir sans peine une couche de métal trempé 15 répondant à tous égards aux désidérata imposés aux couches trempées de ce genre quant à leur emplaoement et profil. En outre, réchauffement indésirable des tôles de la culasse magnétique est pratiquement évité. A noter qu'on obtient, au surplus, une amélioration imprévue du rendement électrique. Pour chauffer à la température de trempe une piste de roulement de billes mesurant 25 mm. de diamètre pour une avance représentant 220 mm. à la minute, il faut avec le dispositif que montre la fig. 1 une puissance de 40 KW, alors qu'avec le dispositif que prévoit l'invention il suffit d'une puissance de 15 KW.
L'inducteur conforme à l'invention et dont la fig. 2 est une simple représentation schématique peut être évidemment équipé des dispositifs supplémentaires qu'on adapte couramment pour ces applications comme des aspergeurs à air, de manière à empêcher un reflux du fluide de saisissement dans la zône de chauffage, etc. 'A titre de variante, le dispositif de saisissement ou refroidissement brusque qui est adjoint au dispositif de chauffage peut être étudié aussi comme prévu dans la technique du chauffage et de la trempe par électroinduction.
Les fig. 3 et 4 montrent vu de face et vu du dessus un mode de réalisation' pratique de l'invention. 20 désigne ici la pièce à traiter qui, dans le cas représenté, est une section de bague de' palier à billes dont la piste de roulement doit être munie d'une zône trempée 21. Suivant l'invention, l'inducteur se compose de la partie 23 dont les dimensions sont adaptées à la forïne de la section de la pièce à traiter.
La section 23 du conducteur chauffant est équipée d'une culasse magnétique 24 dont les tôles forment un feuilletis perpendiculaire à la surface de la pièce. Passant à travers des trous 25 de cette section 23 du conducteur chauffant, le fluide de saisissement arrive sur la surface échauffée de la pièce. Ainsi donc, le saisissement est assuré par le fluide même qui refroidit la boucle conductrice chauffante. Ce fluide refroidisseur pénètre dans la direction indiquée par les flèches 26 dans les deux moitiés 27' et 27" de la bride de raccordement qui sont séparées l'une de l'autre par une couche de matière isolante 28.
De là, le fluide refroidisseur pénètre dans les sections arrière 29' et 29" en forme de V du conducteur chauffant et s'écoule, après avoir parcouru ces sections, dans la section 23 de ce conducteur, puis à travers les trous 25 assurant soninjection sur la surface chauffée de la'pièce.
Pour permettre le réglage de la quantité de fluide injecté qui sort ainsi, il est prévu deux tubulures d'écoulement 30' et 30". Il suffit de manoeuvrer un obturateur pour régler à vo- lontê la quantité de liquide qui sort dans la direction indiquée par les flèche31' et 31'. On réalise ainsi en même temps un réglage de la quantité de liquide nécessaire au saisissement de la pièce. Cette disposition donne la certitude que, dans chaque cas, une quantité suffisante d'eau de refroidissement est disponible pour la partie en forme de V de l'inducteur, de sorte que même pour de fortes intensités de courant toute avarie des conducteurs chauffants par échauffement exagéré est évitée.
La section 29 en forme de V du conducteur chauffant est pourvue d'une culasse magnétique 32 dont les tôles sont placées perpendiculairement à la surface de la pièce et transversalement à la direction de l'avance.
33' et 33" désignent les boulons assurant le raccordement entreles brides 27' et 27" et les bornes d'arrivée du courant.
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Des dispositifs conformes à l'invention sont appropriés non seulement au traitement des bagues de paliers à billes mais à celui d'évidements en forme de rainures ayant d'autres profils ainsi qu'au traitement de surfaces, banaes, etc.. étroitement délimitées.