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PERFECTIONNEMENTS 'AUX: ELECTRO-AIMANTS..
La présente invention a- pour objet des perfectionnements appor- tés aux électro-aimants, et plus particulièrement aux électro-aimants de levage et de manutention.
On sait que la puissance de levage des électro-aimants du gen- re visé est fonction du nombre d'ampères-tours de leur bobinage. Or, le nom- bre d'ampères-tours que peut recevoir un 'électro-aimant d'un modèle déter- miné est limité par l'échauffement du bobinage. En outre, cet échauffement, qui ne s'établit que progressivement, fait varier la'résistance du bobinage et aussi le courant absorbé de sorte que les ampères=tours de l'électro-ai- mant chaud'sont inférieurs à- ceux de l'électro-aimant froid.
Etant donné que les électro-aimants sont toujours cuirassés et presque toujours remplis de compound isolante il s'ensuit que l'éyacua- tion de la chaleur dégagée dans le bobinage s'effectue dans d'assez mauvai- ses conditions. Ceci a en outre pour résultat que la température à l'inté- rieur du bobinage est sensiblement plus 'élevée .qu'alla .surface de celui-ci ce qui limite encore la puissance maximum de -l'électro-aimant, étant donné qu'une température limite déterminée se-peut-être''dépassée'en aucun-endroit du bobinage -sans risquer d'entraîner' la destruction de- celui-ci.
Pour remédier à cet inconvénient, l'invention a pour but d'amé- liorer les conditions de refroidissement-'des électro-aimant du genre visé.
Ces perfectionnements; -sont essentiellement .caractérisés par les pointe suivants pris separément ou en combinaison : a) Le bobinage de l'électro-aimant' est subdivisé en des bobi- nes élémentaires séparées par' des éléments' intermédiaires bons conducteurs de chaleur.
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b) Les éléments intermédiaires bons conducteurs-de chaleur sont en métal et présentent des surfaces de rayonnement'libre situées en dehors de leurs surfaces en regard des bobines élémentaires. c) Les éléments intermédiaires sont rendus solidaires de la culasse de l'électro-aimant. d) Les éléments intermédiaires sont creux et parcourus par un fluide de refroidissement. e) Les éléments intermédiaires creux'sont formés par. les spi- res d'un tube métallique parcouru par un fluide de refroidissement.
f) Le groupe moteur provoquant la circulation forcée d'un fluide de refroidissement dans les éléments intermédiaires creux est monté directement sur l'électro-aimant.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre,'en référence aux dessins annexés dans les- quels : - la Fig. 1 est une coupe verticale diamétrale d'un électro-ai- mant perfectionné suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue similaire d'un électro-aimant compbrtant trois bobines élémentaires, la Fig. 3 est une vue similaire d'un électro-aimant suivant l'invention dans lequel l'élément intermédiaire de refroidissement est ren- du solidaire de la culasse de l'électro-aimant, les Fig. 4 et 5 montrent, en plan, deux variantes des éléments intermédiaires, la fig. 4 représentant un élément intermédiaire creux com- portant un cloisonnement, tandis que la fig. 5 montre un élément intermé- diaire constitué par les spires adjacentes d'un tube métallique enroulé en spirale, la Fig.
6 montre un électro-aimant équipé d'éléments intermé- diaires du genre représenté à la fig. 5, la fig. 7 montre le montage d'un groupe moteur destiné à pro- duire la circulation du fluide de refroidissement dans des éléments inter- médiaires du genre représenté à la fig. 5, et la fig. 8 montre une variante d'un électro-aimant équipé d'élé- ments intermédiaires craux à circulation forcée.
Dans le mode de réalisation de la fig. 1, le bobinage de l'élec- tro-aimant est subdivisé en deux bobines élémentaires la et 1b disposées de la fagon habituelle à l'intérieur de la culasse 2 de l'électro-aimant qui comporte les oeillets habituels 3 en vue de sa suspension à un crochet ou autre. Les bobines la et lb sont maintenues en place par une cale 4 et des pièces intermédiaires inférieures et supérieures 5a et 5b respectivement.
Suivant l'invention, un disque annulaire métallique 7 est dis- posé entre les bobines élémentaires la et 1b de façon à contribuer à l'éva- cuation de la chaleur de l'intérieur du bobinage. Le disque métallique 7 est isolé électriquement des bobines la et 16 par des' cales 6 qui doivent être agencées de façon à gêner le moins possible la transmission de chaleur entre ces bobines et le disque tout en assurant l'isolement nécessaire.
Suivant une caractéristique de l'invention, les diamètres inté- rieur et extérieur du disque annulaire 7 sont supérieurs à ceux des bobines la. et lb de sorte que le disque présente des surfaces de rayonnement libre 7' et 7" situés en dehors des surfaces en regard des bobines la et lb. Grâce à cette disposition, l'évacuation de. la chaleur de l'intérieur du bobinage se trouve améliorée ce qui augment±- -la puissance susceptible d'être-dissipée dans l'électro-aimant.
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Dans le mode de réalisation de''la fig. 2, le bobinage est sub- divisé en trois. bobines élémentaires .la, 1b, le- qui sont séparées entre el- les par des disques annulaires métalliques 7a et 7b respectivement ce qui améliore encore les conditions de refroidissement grâce à la subdivision plus poussée de l'enroulement et à l'augmentation des surfaces de rayonnement libre.
Dans le mode de réalisation de 1a fig. 3 comportant également un bobinage subdivisé. en deux bobines -élémentaires la; et 16 le disque inter- médiaire métallique 7 séparant les bobines..élémentaires est rendu solidaire de la culasse 2 par son application, par des moyens appropriés quelconques (non représentés) contre des rebords 8a et 8b de la culasse-;2. De cette fa- çon, la chaleur évacuée de l'intérieur du bobinage par l'élément intermé- diaire 7 est en partie transmise, par conduction, à la. culasse 2 par laquel- le elle est alors évacuée définitivement.
Les modes de réalisation représentés aux'fig. 1 à 3 comportent des éléments intermédiaires pleins mais il est aussi possible de rendre ceux-ci creux et d'établir à leur intérieur une circulation naturelle ou forcée d'un fluide de refroidissement.
Ainsi, la fig. 4 montre une enveloppe annulaire creuse 9 com- portant des tubulures d'entrée et de sortie 10 et 11 respectivement, et munis, à l'intérieur, de cloisons 12 fixées alternativement sur la paroi ex- térieure et intérieure de façon à provoquer un mouvement-en- zig-zag du flui- de de refroidissement pénétrant dans l'enveloppe 9 par exemple-par la tubu- lure 10 pour la quitter par-la tubulure 11.
... ¯ Dans le mode de réalisation de lafige 5, l'élément intermé- diaire annulaire est formé par les spires jointives 13-d'un tube métalli- que enroulé en spirale, le fluide de refroidissement étant admis par exem- ple par la tubulure 10 et évacué par la tubulure 11.
La fig. 6 montre un électro-aimant comportant encore un bobi- nage subdivisé en deux bobines élémentaires la et 1b logées dans la culasse 2. Ces bobines sont séparées entre elles par un élément intermédiaire 7 du genre représenté à la fig. 5, et en outre de la culasse 2 et de la cale 4 respectivement par d'autres éléments similaires 7c et 7d respectivement. Les tubulures d'entrée et'de sortie de ces éléments intermédiaires 7, 7c et 7d sont reliées entre elles, d'une façon convenable,-par des tuyaux de raccor- dement 16, les tubulures d'entrée et de sortie libres de l'ensemble étant reliées à des conduits 14 et 15 respectivement conduisant à une installation (non représentée) produisant une circulation forcée d'un fluide de refroi- dissement dans'lesdits éléments intermédiaires.
Dans .le mode de réalisation.de la fige 7 comportant encore un bobinage subdivisé en deux bobines élémentaires-la et 1b séparées entre el- les par un élément intermédiaire 7 du genre.représenté à la fig. 5 et consti- tué. par les spires adjacentes 13 d'un tube métallique, le fluide de refroi- dissement est constitué par de l'air. Cet air est aspiré par un ventilateur 18 entraîné.par un moteur électrique 17 monté directement sur l'électro-ai- mant. L'air est refoulé par un ventilateur 18 dans la tubulure d'entrée 19 de l'élément intermédiaire 7, et ressort librement par le conduit de sortie 20.
Dans le mode de réalisation de la fig. 8, -l'élément intermédiai- re creux 7 disposé entre les bobines élémentaires la et 1b est parcouru par un fluide de refroidissement circulant en circuit fermé. Ce dernier comprend une pompe 19 actionnée par un moteur électrique 17 monté directement sur l'électro-aimant, ladite pompe aspirant le fluide de refroidissement chaud de l'élément 7 à travers le conduit 20 pour le refouler dans un échangeur de température 21 où il est refroidi pour être réintroduit dans l'élément intermédiaire 7 à travers le conduit 22.
Il ressort de ce qui précède que la disposition d'éléments in- termédiaires bons conducteurs de chaleur pleins ou à circulation naturelle ou forcée d'un fluide de refroidissement entre les bobines élémentaires du
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bobinage améliore grandement l'évacuation de la chaleur de l'intérieur du bobinage de l'électro-aimant de façon à augmenter sensiblement la puissan- ce susceptible d'être dissipée dans un électro-aimant de dimensions données.
Bien entendu, les modes de réalisation décrits ci-dessus et représentés sur les dessins ne sont donnés qu'à titre de simples exemples non limitatifs, et on peut modifier de toute façon convenable la nature, la forme, la disposition et le montage de leurs éléments, sans pour cela, sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le tube constituant un élément in- termédiaire creux peut être disposé autrement qu'en spirale, par exemple en zig-zag. D'autre part, la subdivision du bobinage de l'électro-aimant pour- rait être effectuée dans le sens radial, les bobines élémentaires étant a- lors des bobines cylindriques, les éléments intermédiaires ayant également une forme cylindrique, au lieu de l'être dans le sens de la hauteur:
REVENDICATIONS.
1 - Electro-aimants et plus particulièrement électro-aimants de levage et de manutention caractérisés en ce que le bobinage de l'élec- tro-aimant est subdivisé en des bobines élémentaires séparées entre elles par des éléments intermédiaires bons conducteurs de chaleur.