CH187761A - Procédé pour le traitement thermique de matières, notamment de caoutchouc, et dispositif pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Procédé pour le traitement thermique de matières, notamment de caoutchouc, et dispositif pour sa mise en oeuvre.

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CH187761A
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Dufour Rene
Auguste Leduc Henri
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Dufour Rene
Auguste Leduc Henri
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Description


  Procédé pour le traitement thermique de matières, notamment de caoutchouc,  et dispositif pour sa mise en     aeuvre.       La présente invention comprend un procédé  pour le traitement thermique de matières, no  tamment de caoutchouc, ainsi qu'un     dispositif     pour la mise en     oeuvre    de ce procédé.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemples, quelques dispositifs pour la mise  en     oeuvre    du procédé que comprend l'inven  tion.  



  Les     fig.    1 et 2 illustrent, schématique  ment, deux formes d'exécution du     procédé    que  comprend l'invention;  Les     fig.    3 et 4 montrent, respectivement  en coupe longitudinale et en coupe     transver-          sale    schématique selon     IV-IV    de     fig.    3,     une     forme d'exécution du     dispositif    que comprend  l'invention :

    Les     fig.    5 et 6 montrent, en coupe trans  versale schématique, respectivement deux au  tres formes d'exécution du dispositif que       comprend        l'invention;       La     fig.    7 montre, en coupe     schématique,     un autre dispositif pour la mise en     oeuvre    du  procédé que comprend     l'invention;     Les     fig.    8, 9 et 10 montrent, schématique  ment, trois autres dispositifs pour la mise en       ceuvre    du procédé que comprend l'invention;

    Les     fig.    11 et 12 montrent schématique  ment     (parties    en     coupe)    deux autres     disposi-          tifs    pour la mise en     oeuvre    du procédé que  comprend l'invention.  



  Lorsqu'on veut traiter     thermiquement    des  matières, par exemple du caoutchouc     naturel     ou artificiel, pour le vulcaniser, on peut s'y  prendre, par exemple, comme suit:  Gomme matières     initiales,    on peut     prendre     du latex, des gommes, des crêpes de caout  chouc, des feuilles fumées, des régénérés, des       synthétiques,    etc., et on y incorpore les ingré  dients     habituels    nécessaires à la vulcanisation  tels que le soufre, des     plastifiants,    des accélé  rateurs ou autres.

   On     pourrait    tout aussi bien      traiter des matières telles que du plâtre, du  ciment, des     produits    céramiques, des matières  synthétiques, de la caséine durcie, de la por  celaine, de la houille à distiller, des mélanges  de substances solides et liquides, par exemple  du charbon et des hydrocarbures, etc. Dans ce  qui suit, on supposera qu'il s'agit de la vulca  nisation ou du     traitement    thermique de caout  chouc, étant entendu que les procédés et dis  positifs     décrits    peuvent être appliqués avec  les mêmes avantages au traitement thermique  d'autres matières, notamment celles dont ques  tion ci-dessus.  



  Le procédé que comprend l'invention est  caractérisé en ce qu'on soumet les     matières    à  chauffer à l'influence d'un champ d'induction  électrique. Suivant une forme d'exécution  particulière de ce procédé, on incorpore, en  outre, dans lesdites matières, des substances  propres à être chauffées par induction (par  courants de Foucault et     hystérésis)    quand  elles sont placées dans     lui    champ électroma  gnétique alternatif, de préférence à fréquence  élevée.  



  Parmi ces substances on peut citer, à titre  d'exemple:  des particules ou poudres de métaux tels  que     l'aluminium,    des matériaux ferromagné  tiques, de l'antimoine, du zinc;  des sels métalliques pulvérisés tels que  des carbures, par exemple des carbures de fer,  du     carborundum,        ete.,    des sulfures de plomb  ou de zinc et     autres;     des métalloïdes tels que du     carbone    (noir  de fumée ou     carbon-black),    du graphite;  des électrolytes tels que des dissolutions  salines, du carbonate d'ammonium ou de so  dium par exemple.  



  Ces substances, en étant chauffées par ef  fet d'induction,     conservent    leur forme primi  tive,     telles    que les poudres     d'aluminium    ou de  fer, ou     subissent,    par chauffage, une     trans-          formation        favorable    au produit à obtenir.

    C'est ainsi, par exemple, que le zinc ou l'an  timoine, en présence d'une quantité de soufre  supérieure à celle nécessaire à la     vulcanisation     désirée,     forme,    en     étant        phauffé,    un     sulfure       de zinc ou d'antimoine dont la présence dans  le caoutchouc peut être voulue ou recherchée.  



  D'autre part, en     incorporant    dans la  masse, à la fois une poudre métallique telle  que le zinc et un oxydant énergique tel que  l'eau oxygénée ou des     persels        (perborates,     perchlorates), on obtient, par le chauffage, de  l'oxyde de zinc qui constitue une des charges  couramment utilisées. En incorporant dans la  masse de l'eau et de la poudre d'aluminium  impure (amalgame), il se     forme    de l'alumine  et de l'hydrogène qui, en se dégageant, rend  la masse traitée spongieuse ou poreuse.  



  L'incorporation des substances indiquées  plus haut a lieu de la manière couramment  appliquée pour l'introduction des charges et à  l'aide des mêmes appareils, la répartition     des-          dites    substances dans la     masse    de     latex,    de  crêpe,     ete.,    étant aussi     uniforme    que possible.  



  Le     traitement    de la masse peut avoir lieu,  si l'on veut, dans une ambiance de fluide  comprimé (air, vapeur ou autre) ou au con  traire raréfié.  



  Une dépression peut, par exemple, favo  riser la     formation    par foisonnement de ma  tières spongieuses ou poreuses, ou l'évacua  tion de matières volatiles dégagées pendant  l'échauffement. Une surpression peut, entre  autres avantages, empêcher un gonflement  nuisible de la matière.  



  Les quantités de     substances    à     introduire     dans la masse dépendent, entre autres, de leur  nature, de leur grosseur, des caractéristiques  du champ     électromagnétique    utilisé pour leur  chauffage et des particularités du produit  qu'on désire obtenir.

   A titre d'exemple, on  peut citer que, dans le cas de la poudre d'alu  minium, on peut     incorporer    de 5 à<B>30%</B> et,  par exemple, environ<B>10%</B> en volume de la  masse traitée.     Egalement    à     titre    d'exemple on  peut     donner    la composition suivante:

      feuilles fumées    de gomme . . . 100 parties en poids  oxyde de zinc . . . 5 "  soufre . . . . . . 3  poudre d'aluminium . 30 "  accélérateur , . , . 1 "      La     masse    étant ainsi préparée, on l'intro  duit dans un champ électromagnétique alter  natif produit par un four à induction, de ma  nière que les particules ou les substances  puissent s'échauffer dans la masse traitée  par les courants induits et effectuer l'échauf  fement au sein même de cette masse.

   Les fré  quences à utiliser dans ces fours peuvent être       celles    des réseaux ordinaires (50 périodes ou  davantage), des moyennes fréquences et, pour       beaucoup    d'applications, des hautes fré  quences suivant les conditions de travail, la  nature et les dimensions des masses traitées  et des substances incorporées et des qualités  exigées du produit final.

   C'est ainsi que pour  des matériaux ferromagnétiques et avec un  dispositif à induction à noyau fermé, des fré  quences de 50 périodes peuvent être     suffisân-          tes,    que pour des particules     d'aluminium    et  avec un dispositif à circuit ferromagnétique  ouvert, des fréquences plus élevées de l'ordre  de 20.000 à 100.000 peuvent convenir et  qu'avec du     "carbon    black" des fréquences de  l'ordre de 200.000 à.. 300.000 ou beaucoup  plus élevées peuvent être nécessaires.  



  En ce qui concerne le mode de constitution  du dispositif à induction, celui-ci est agencé  de toute manière appropriée quelconque et  peut comporter, par exemple, un circuit os  cillant avec self et capacité (cas de fréquences       moz        ennes    et hautes).  



  Pour la mise en     oeuvre    du procédé que  comprend l'invention, on peut distinguer les       cas    suivants:  10 Traitement de pains libres d'une masse,  obtenue comme     indiqué,    sans intervention  d'aucun moule, ce qui convient, par     exemple,    à.

    l'obtention de blocs spongieux;  2c Traitement d'une masse, obtenue  comme indiqué, dans des formes ou des moules  indifférents aux courants induits (pièces     ban-          delées,    cuisson en moule de grès, etc.);  <B>30</B> Traitement d'une masse, obtenue       comme    indiqué, dans des formes ou moules  chauffant également par induction à un degré  approprié et, par exemple, métalliques, de ma  nière que ceux-ci puissent contribuer au  chauffage du produit depuis l'extérieur.

      Pour une poudre suffisamment fine et       uniformément    répartie, on peut dire que la  chaleur naîtra en chacun des points de la  masse suivant une intensité qui dépend, prin  cipalement, de l'intensité du champ inducteur,  de la grosseur des particules, de la     nature    de  celles-ci et de la     quantité        introduite.    On peut  obtenir ainsi, en un temps extrêmement court,  de l'ordre de quelques minutes (5 à 10 mi  nutes, par exemple), les températures à envi  sager pour le traitement du caoutchouc,     c'est-          à-dire    en partant de la température ordinaire,  une température de<B>170'</B> C environ et, plus  spécialement entre 100 et 140   C,

   quelles que  soient les dimensions et la forme des     pièces     traitées.  



  Dans le cas où on désire que la masse soit  plus fortement     vulcanisée    à la partie     centrale     qu'aux parties extérieures, il suffit d'accroî  tre la grosseur des particules ou leur pourcen  tage dans la     région    qu'on désire chauffer da  vantage ou d'introduire dans cette région une  substance     susceptible    de développer un  échauffement plus rapide.  



  On peut également procéder à la cuisson  de gommes     ordinaires    auxquelles on ajoute les  ingrédients et charges habituelles, dans un  moule métallique, en     soumettant    celui-ci à  l'action d'un champ inducteur de manière que  la chaleur, qui se développe uniquement dans  le moule, chauffe la masse par apport exté  rieur comme pour la cuisson par la méthode  habituelle.  



  Une variante de     cette    dernière forme  d'exécution du procédé consiste à enrober la  masse, avant de la soumettre à la vulcanisa  tion ou au traitement     envisagé;    d'une poudre       conductrice    ou d'un mélange conducteur de ma  tières     pulvérulentes,    par exemple une poudre  d'aluminium mélangée à du talc, l'ensemble  étant ensuite chauffé par     induction.     



  On peut également     mettre    au contact de  la masse à traiter des pièces     conductrices     telles que des tôles d'aluminium ou de fer,  des grillages métalliques, etc., qu'on     incorpore     définitivement     dans    la masse de manière que  ces pièces forment des armatures, à elles seu-      les ou en     combinaison    avec les entoilages     or-          dinaires.     



  On     procède,        dans        ce        cas,    au chauffage de  ces     pièces    conductrices par un effet d'induc  tion comme expliqué plus haut.  



  Cette forme d'exécution du procédé con  vient     particulièrement    au     cas    où il s'agit de  la     vulcanisation    de pièces de grande éten  due et de faible épaisseur, telles que des ta  pis,     bandes    ou courroies à     base    de     caoutchouc     ou analogue, qu'on     vulcanise,    par exemple, en  les enroulant sur     un    tambour qu'on     introdui-          sait.    jusqu'ici, dans un autoclave ou analogue.  



  On peut appliquer, sur une des faces de  la     pièce,    une tôle ou un grillage     métallique     de dimensions     sensiblement    égales à celles de  la pièce et enrouler l'ensemble sur un     tambour     de manière que     deux    spires     voisines    soient sé  parées par l'élément     conducteur.    On soumet  alors l'ensemble à un champ     électromagnéti-          que    en     l'introduisant    dans un four à induc  tion approprié.  



  On peut également incorporer l'élément  conducteur, comme     armature,    dans la masse à       vulcaniser    et     procéder    ensuite     comme    il vient       d'être    dit.  



  Une telle forme     d'exécution    du     procédé     peut, bien entendu,     être    appliquée avec les  mêmes avantages, à des masses, des     articles     ou objets de dimensions     moindres.     



  Conformément à. une deuxième forme       d'exécution    du procédé que comprend     l'in-          vention,    on procède comme suit, en se réfé  rant aux     fi_    g. 1 à 10 du     dessin        ci-annexé.     



  Après avoir     donné    à la masse à traiter  1 toute forme voulue, on l'introduit entre  deux pièces métalliques 21 et 22 propres à  former les électrodes ou systèmes d'électrodes  d'un condensateur     électrique,    ces électrodes  étant simples ou     multiples    et étant fixes ou  animées d'un mouvement     relatif.    On relie les  dites électrodes par des     fils    3' et 32 respecti  vement aux bornes d'une source de courant     al-          ternatif    4, à     fréquence        relativement    élevée et,  par exemple, de l'ordre de 1 à 10 millions  par seconde ou davantage.  



  L'ensemble formé par les éléments 1, 2'  et 22     constitue        -u        véritable    condensateur    dans lequel l'échauffement de la     masse    a  lieu probablement par un effet de viscosité  ou     hystérésis    diélectrique quand     une    ten  sion alternative convenable est appliquée  aux     bornes    du     condensateur.     



  Dans les condensateurs ordinaires, on  s'évertue à réduire autant que possible l'im  portance des effets calorifiques pour amélio  rer le rendement du     condensateur.    Ici, au       contraire,    on     agence    le condensateur et on  choisit ses     caractéristiques    de     manière    telle  que lesdits effets soient tels qu'on     obtienne     un échauffement convenable de la masse 1  sans     tenir    compte du rendement     capacitif    du       condensateur     Au besoin, on peut     influencer    le degré  d'échauffement,

   de     manière    à augmenter ou  à diminuer l'effet     calorifique    dans les     pro-          portions    voulues, en     incorporant    dans la.  masse, par combinaison ou mélange et uni  formément ou non, des     substances    telles que  la silice, le noir de fumée, des oxydes ou sul  fures,     certaines    résines, des matières pro  téiques (caséine), etc., parmi lesquelles la si  lice a la propriété de     diminuer    le dégage  ment de chaleur et le soufre     celle    d'augmen  ter     ce    dégagement.  



  On peut également     interposer    entre les  électrodes et la masse à traiter 1 un ou plu  sieurs diélectriques de     nature        différente    de  celle du     caoutchouc    et qui, par effet diélec  trique, s'échauffent plus ou     moins    que le       caoutchouc    pour     obtenir    finalement un ef  fet thermique convenable     pour        l'ensemble.          Dans    le même ordre d'idées,

   on peut adopter  pour les électrodes un métal plus ou     moins     conducteur de la chaleur ou calorifuger  d'une manière     convenable    les faces     internes     et/ou externes de ces     électrodes    pour favori  ser ou empêcher les pertes de chaleur vers  l'extérieur,  On peut aussi, dans     certains    cas, donner  aux électrodes une     configuration    telle que  le champ ou     induction    électrique, au cours  de l'échauffement, présente des concentra  tions, ou au     contraire    des affaiblissements,  dans telle région où l'on veut augmenter ou  diminuer l'effet     thermique,    Par exemple,

   en      utilisant des électrodes non parallèles entre  elles ou encore des électrodes coniques don  nant lieu à un "effet de pointe".  



  L'ensemble     constitué    par les électrodes  et la matière à traiter, ou tout au moins une  partie de cet ensemble (électrodes ou matière  à traiter) peut parfois être avantageusement  établi dans une enceinte dans laquelle on fait  régner une surpression ou     une    dépression  d'air, de vapeur, ou de tout autre fluide     ap-          propriè.     



  Une dépression peut par exemple, dans  le cas d'une distillation, favoriser le départ  et la récupération des produits volatils, et  dans le cas d'une     fabrication    de matière  spongieuse ou poreuse, favoriser le foisonne  ment de la masse.  



  Une surpression peut, au contraire,     em-          pècher    ce foisonnement si ce dernier est re  connu nuisible. Elle peut avoir encore d'au  tres avantages tels que     celui    de     favoriser    cer  taines réactions chimiques se faisant avec di  minution de volume ou celui de permettre  l'augmentation du champ électrique actif,  sans effet disruptif nuisible.  



  Le     cas    échéant, on peut combiner l'é  chauffement obtenu par effet diélectrique à  l'aide d'un condensateur avec celui provoqué  par des     courants    de Foucault, en procédant  simultanément, comme indiqué plus haut, à  la mise au contact de la masse de caoutchouc  1 de     particules    ou pièces métalliques ou au  tres, susceptibles de s'échauffer dans un  champ magnétique alternatif produit de pré  férence par un enroulement inducteur dis  posé convenablement par rapport à la masse  à traiter.  



  Par     cette    combinaison ou     superposition     des deux effets     susindiqués,    on peut amélio  rer ou faciliter l'échauffement de la masse  à traiter et simplifier les     conditions    électri  ques à remplir, pour obtenir finalement un  échauffement de la masse en vue de la sou  mettre à- un traitement     thermique,    tel que la       vulcanisation,    pour laquelle les températures  à envisager sont de l'ordre d'environ 100 à  170<B>0</B> C.

           Ën    procédant suivant la     deusi.ème    forme  d'exécution indiquée, on obtient, dans un  temps très réduit si on le désire et d'une ma  nière simple et efficace, l'échauffement "à       caeur"    de toute la masse à traiter sans que  les qualités ou les propriétés du caoutchouc  soient altérées ou     influencées.     



  C'est ainsi, par exemple, qu'avec une  composition de:  100 parties en poids de feuilles fumées,  10     d'oxyde    de     zinc,     3 de soufre,  1 d'un accélérateur  et à volonté des matières     colorantes,     on peut     obtenir,    avec une source     alternative     de 300 watts et d'une fréquence     d'environ     10 millions par seconde, alimentant     un    con  densateur dont les électrodes sont     écartées    de  3 à 10 cm environ, un échauffement de 10 à  15   C par minute d'une masse de caoutchouc  de l'ordre de 1 dm' établie entre ces électro  des.

   Il est à noter que le mode de fonctionne  ment du condensateur implique un chauffage  u     iforme    de toute la masse et     qu'il    suffit  d'interrompre le fonctionnement du conden  sateur pour arrêter le chauffage aussitôt que       celui-ci    est devenu suffisant.  



  Les     fig.    1 à 6 illustrent quelques formes  d'exécution du procédé que comprend l'in  vention.  



  La     fig.    1 représente     une    forme d'exécu  tion du dispositif que comprend     l'invention.     Ce     dispositif    est formé par un condensateur  constitué par deux électrodes planes 21 et 22,  ce qui convient, par exemple, au traitement  de toutes feuilles, plaques et tapis en caout  chouc, à celui du caoutchouc spongieux, à  celui des tissus gommés et, d'une manière gé  nérale, au traitement du caoutchouc dont les  faces latérales, d'étendue finie ou indétermi  née, sont sensiblement parallèles entre elles.  



  La     fig.    2 illustre une forme d'exécution du  procédé que comprend l'invention, consistant à  vulcaniser l'enrobage en     caoutchouc    1 d'un fil  ou câble métallique. On     constitue    l'électrode  21 par le fil à enrober et l'électrode 22 par un  manchon     cylindrique    dont l'axe est     confondu     avec celui du fil 21.

   L'ensemble     constitué    par           1e        fil        2Ï    et sa     gaine    non vulcanisée 1 peut  avancer d'une     manière        continue    et à la vi  tesse voulue     suivant    l'axe du manchon     2z,    en  étant plus ou     moins    écarté de la face     interne     de     ce    dernier.

   De préférence; on     effectue    la  vulcanisation aussitôt qu'a lieu l'enrobage  avec de la     gomme    ou du latex et après avoir,  le     cas    échéant, procédé à l'entoilage dudit       ensemble.     



  Les     fig.    3 et 4 se rapportent à une autre  forme     d'exécution    du dispositif que com  prend     l'invention,    ce dispositif étant consti  tué par un condensateur     cylindrique        permet-          tant    d'obtenir une     pièce    en caoutchouc 1 de  forme tubulaire. Dans ce cas, on constitue  l'électrode 2' par un noyau métallique et l'é  lectrode 22 par un moule     coaxial    en plusieurs       pièces    et dont la face     interne    est à un écar  tement sensiblement constant de la face ex  terne du noyau 21.

   L'intervalle ainsi obtenu  est fermé latéralement par des flasques iso  lants 5 et 6 fixés d'une manière appropriée  sur le noyau 2' de manière à éviter la poro  sité du caoutchouc.  



  Sur la     fig.    5, on a montré une forme  d'exécution du dispositif selon l'invention,  permettant l'obtention d'une     pièce    1 de     forme          annulaire,    telle qu'un bandage pour roue.  Dans ce cas, on établit la masse à vulcaniser  entre deux électrodes métalliques annulaires  2' et 22 d'un     condensateur    alimenté     comme          expliqué    plus haut. Dans ce cas particulier,  la frette, qui généralement     sert    de     support    à       la,    gomme, est utilisée     comme        électrode    22.

    Au     cas    où la pièce de caoutchouc 1 doit     com-          porter    des saillies ou des creux à sa face     ex-          terne,    on peut obtenir ces parties façonnées  en appliquant sur la face     interne    de l'élec  trode 21 une ou plusieurs pièces telles que 7  en     une    matière diélectrique, telle qu'un pro  duit. à base de     résine        synthétique    par exem  ple.

       On        conserve,    de     cette        manière,    un     écarte-          ment    pratiquement     constant    entre les électro  des 2' et 22,     avantageux    au chauffage uni  forme de la     masse    1,  La     fig,    6 illustre     une        forme    d'exécution  du     procédé;

          permettant    le     traitement    d'une  enveloppe de pneumatique     1.,        dont    la forme    extérieure irrégulière     nécessite        l'interposition     de pièces de remplissage 8 en     une    matière  isolante diélectrique, entre le noyau     intérieur     21 tel que     "water-bag"    et le moule extérieur  22, afin que     l'écartement    entre les faces en  regard des     électrodes    reste suffisamment  constant.  



       Dans    les formes d'exécution précédentes  du     procédé,    on a admis que les électrodes 21  et 22 sont fixes. On peut toutefois, et comme  montré sur les     fig.    7 à 10, prévoir un mouve  ment relatif entre ces électrodes, par exemple  une rotation, une translation ou un mouve  ment plus complexe, la masse à traiter parti  cipant ou     non    à ce mouvement.  



  Dans les formes d'exécution du procédé  illustrées aux     fig.    7 à 10, on a supposé qu'il  s'agit de la vulcanisation d'une masse 1 en  caoutchouc engagée, d'une manière perma  nente ou temporaire, sur un noyau métalli  que cylindrique, ladite masse 1 pouvant être  enrobée, comme à     l'ordinaire,    de bande  lettes 12.  



  Dans la forme d'exécution illustrée en       fig.    7, on utilise le noyau     métallique    comme  une des électrodes 21 d'un condensateur, l'au  tre électrode     2=    étant     constituée    par une  pièce métallique     qu'on    monte sur un support       fixe    21 à une distance plus ou moins grande  de la face externe de la masse 1 et à laquelle  on donne une forme telle qu'elle se trouve  à un     écartement    pratiquement constant de  la face externe du noyau et qu'elle s'étende  tout au moins sur toute la longueur de la  masse 1.

   Sur la     fig.    7, on a     constitué    l'élec  trode     2'    par une     pièce    cylindrique dont l'axe  est parallèle à. celui de     l'électrode        2'-,    étant  entendu que toute autre forme, par exemple  celle     d'une    portion de cylindre, pourrait con  venir. .  



  Comme pour les exemples     précédents,    on  relie les électrodes 2' et 22 respectivement  par des fils 3' et     32à    une source de courant  alternatif 4, de fréquence     convenable.     



  On entraîne l'électrode 2' suivant un  mouvement de rotation     continu    autour de son  axe par une transmission à courroies 22 ac  tionnée par un moteur électrique 23.      Par une telle disposition, on obtient que,  par suite de la rotation du noyau, les parties  de la masse en caoutchouc 1,     qui    passent en  tre les électrodes, sont chauffées uniformé  ment sur toute l'épaisseur de la masse et  sont soustraites ensuite à l'action du conden  sateur jusqu'à     ce    qu'elles se présentent à nou  veau dans l'intervalle séparant les électrodes.  Il est à noter que les pertes de chaleur, à la       surface    de la masse, sont négligeables sur  tout que l'enrobage par les bandelettes cons  titue un bon calorifique.

   On peut d'ailleurs,       comme    montré sur la     fig.    8,     subdiviser    l'é  lectrode fixe 2' en plusieurs éléments 2a, ré  gulièrement répartis autour de l'électrode       centrale    21, ces différents     éléments    2a étant  branchés sur le même fil     3'    aboutissant à une  borne de la     source    4.  



  Au lieu que l'électrode     centrale    2' soit ro  tative et que la ou les électrodes extérieures  soient fixes, on pourrait faire     tourner    ces der  nières autour de la masse 1 et du noyau 21  qui la supporte. .  



  Dans la     forme    d'exécution représentée en       fig.    9, le noyau métallique rotatif 24, portant  la masse 1, n'est pas relié à une des bornes  de la source 4 et ne joue donc pas le rôle d'une  électrode du condensateur. Les électrodes 2'  et 2' sont constituées toutes deux comme  celle montrée sur la     fig.    7 et elles sont éta  blies à poste fixe dans un même plan diamé  tral du noyau 24.

   De cette manière, le flux  est transmis, par effet d'induction électri  que, d'une des électrodes au noyau 24 et de  celui-ci à l'autre électrode en traversant la  masse de caoutchouc en deux endroits diamé  tralement opposés.     Egalement    dans ce cas,       on    peut prévoir deux groupes d'électrodes  multiples analogues aux électrodes 2a mon  trées sur la     fig.    8.  



  Dans la forme d'exécution du procédé re  présentée en     fig.    10, on     constitue    une élec  trode 2' par le noyau     central    et l'autre par  une pièce annulaire 2', coaxiale avec l'élec  trode 21 et écartée plus ou moins de la face  extérieure de la masse 1.

   L'électrode centrale       2=    peut ère fixe ou rotative et l'électrode 22  est déplacée     axialement    et suivant un mou-         vement        alternatif    par rapport à la masse 1,  en     montant    ladite électrode sur un écrou 25  susceptible de     coulisser    le long d'une tige fi  letée 26,     entraînée    en     rotation    par     une    trans  mission 22. Un     inverseur    de rotation (non  montré)     intervient    automatiquement pour  faire tourner la tige 26 en sens inverse quand  l'électrode 22 est arrivée au bout de sa  course.  



  Quelle que soit la forme d'exécution  adoptée, on constate que le     condensateur    réa  lisé possède une surface et, par suite, une ca  pacité relativement faibles, ce qui permet  d'adopter une source de courant alternatif  de fréquence suffisamment élevée sans être  limité par les dimensions des électrodes.  



  Dans le cas particulier où il s'agit de  pièces métalliques et plus particulièrement  des cylindres métalliques massifs, portant     un     enrobage en caoutchouc, on peut procéder  comme suit et comme indiqué sur les     fig.    11  et 12.  



  Généralement, on procédait jusqu'ici à la  vulcanisation de     l'enrobage    de caoutchouc en  introduisant la pièce métallique, portant     une     couche de gomme et entourée de bandelettes,  dans un autoclave à vapeur d'eau. La gomme,  mauvaise conductrice de la chaleur, empêche  le métal de s'échauffer par la vapeur, de  sorte que les couches de caoutchouc sont  d'autant moins     cuites    qu'elles sont plus rap  prochées de l'âme métallique.     II    s'ensuit     une     mauvaises adhérence au métal et une cuis  son irrégulière et insuffisante à proximité de  la pièce métallique.  



  Suivant une forme     d'exécution    du pro  cédé selon l'invention, on remédie à ces in  convénients en réchauffant le métal     avant    ou  pendant la cuisson en soumettant l'ensemble  à l'action d'un champ     magnétique    alternatif  à haute, moyenne ou basse fréquence.  



  . Si on procède à un tel chauffage de l'âme  métallique pendant     la    cuisson à l'autoclave,  on obtient à la fois un chauffage de la  gomme depuis l'intérieur (par l'âme métal  lique) et depuis l'extérieur (par le fluide  chaud de l'autoclave), ce qui permet d'obte  nir une cuisson     plus        régulière    et plus rapide.           Comme        on        procède,    dans ce cas, au trai  tement dans une enceinte fermée, on peut,  si on le désire, faire intervenir un effet de  pression ou de dépression avec les avantages  indiqués plus haut.  



  Sur la fia,. 11, on a illustré, à titre  d'exemple, une forme d'exécution du procédé  suivant laquelle un     cylindre    d'acier 10, par  exemple de 2 mètres de long et de 80 cm  de diamètre, est préparé et recouvert d'un en  robage 11 en caoutchouc (souple, demi-dur  ou dur).

   L'enrobage est, comme d'usage, for  tement entouré de bandelettes 12 et l'ensemble  est soumis, avant cuisson, à un chauffage  préalable,  ou bien en     introduisant    ledit ensemble à  l'intérieur d'un bobinage parcouru par un  courant     alternatif    de manière à former ainsi  une self dont le cylindre     constituerait    l'âme,  ou bien,     comme    montré sur la fi,-.<B>11,</B> en  établissant dans un bobinage 13 une âme mé  tallique feuilletée 14 en     forme    de<B>U</B> entre les  branches de laquelle on interpose le cylindre  métallique 10 avec son enrobage 11.

   On règle  l'intensité du courant de manière que la  masse métallique atteigne, par exemple,<B>160'</B>  en 10     minutes.     



  L'ensemble ainsi préchauffé est introduit  ensuite dans un autoclave où il est traité       comme    à l'ordinaire. La durée de la cuisson  est toutefois très notablement réduite par  rapport à la     cuisson    du même cylindre non  soumis à un chauffage préalable comme in  diqué     plus    haut et, en outre, la     vulcanisation     et l'adhérence du caoutchouc sont bien plus       régulières    et     uniformes.     



  On peut également procéder comme indi  qué sur la     fig.    12, en établissant le bobinage  13 de la self, convenablement isolé, à l'inté  rieur d'un autoclave 16. Dans ce bobinage, on  introduit le cylindre 10 avec son enrobage 11  à     vulcaniser    et on fait reposer     l'ensemble    sur  des supports 15 de manière qu'il soit centré  par rapport à la bobine 13. On fait ensuite  passer le     courant    alternatif dans la bobine,  ce qui chauffe l'âme métallique par effet d'in  duction et on introduit     simultanément    la va  peur     dans    l'autoclave, de manière que l'en-    robage 11 soit chauffé à la fois     depuis    l'inté  rieur et depuis l'extérieur.

    



  Bien entendu,     on,    pourrait également in  corporer, dans ce cas, dans l'enrobage 11, des       particules    susceptibles d'être chauffées en  étant     introduites    dans un champ électroma  gnétique et     soumettre    L'âme métallique, préa  lablement ou simultanément, à un échauffe  ment par self comme expliqué.  



  D'autre part, on pourrait adjoindre à la  self un dispositif de condensateur annulaire  dont une des électrodes serait constituée par  l'âme métallique et l'autre par une enveloppe  métallique     auxiliaire    et obtenir ainsi un  échauffement du caoutchouc par self et par       hystérésis    diélectrique.  



       Dans    l'un ou l'autre cas, on peut, évidem  ment, faire succéder à cette opération un  traitement à l'autoclave.  



  Ensuite de quoi, on réalise un traitement       thermique    qui permet d'obtenir, d'une ma  nière très simple, l'échauffement homogène  de. matières les plus diverses et surtout des  articles épais, sans que la durée du chauffage  dépende des dimensions de la masse traitée.  



  Par     contre,    pour les traitements thermi  ques utilisés jusqu'à ce jour, on chauffe l'ex  térieur de la masse et il en résulte qu'il est  pratiquement impossible d'obtenir     un    échauf  fement uniforme de la masse, la surface pré  sentant toujours un excès de chauffage par  rapport à la     partie    centrale ou, pour une  surface normalement chauffée, le     coeur    de la       pièce    n'est pas     suffisamment    cuit.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS I Procédé pour le traitement thermique de matières, notamment de caoutchouc, ca ractérisé en ce qu'on soumet les matières à chauffer à l'influence d'un champ d'in duction électrique. II Dispositif pour la mise en aeuvre du pro cédé suivant la revendication I, caracté risé en ce qu'il comporte des électrodes re liées respectivement aux bornes d'une source de courant alternatif et laissant entre elles un intervalle destiné à recevoir les matières à chauffer.
    SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le champ d'induction est formé à l'aide d'un courant à haute fré quence. 2 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on incorpore, dans les ma tières à chauffer, des particules suscep tibles de s'échauffer dans un champ élec tromagnétique alternatif quand on sou met lesdites matières à l'influence d'un tel champ.
    3 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on met au contact des ma tières à chauffer des substances conduc trices qui restent solidaires desdites ma tières après le traitement thermique et qui sont chauffées par induction dans un champ électromagnétique alternatif. quand on soumet lesdites matières à l'in fluence d'un tel champ. 4 Procédé suivant la revendication I, des tiné en particulier au traitement thermi que de matières en forme de bandes, ca ractérisé en ce que les bandes sont mises en contact, suivant une face, avec une plaque métallique, et qu'on enroule l'en semble jusqu'à former une pièce cylin drique qu'on soumet à l'influence d'un champ électromagnétique alternatif.
    5 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'on incorpore dans les matières à chauffer des particules métalliques. 6 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'on incorpore dans les matières à chauffer des sels métalliques pulvérisés. 7 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'on incorpore dans les matières à chauf fer des métalloïdes.
    8 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'on incorpore dans les matières à chauf fer des électrolytes. 9 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les particules, incorporées dans les ma tières à chauffer, sont susceptibles de dé gager des gaz, par échauffement, pour rendre ces matières poreuses.
    10 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'on enrobe les matières à chauffer d'une enveloppe en une poudre conduc trice adhérant auxdites matières 11 Procédé suivant la revendication I, carac- térisè en ce que le chauffage des matières par un effet d'induction a lieu dans une enceinte contenant un fluide dont la pres sion est différente de la pression atmo sphérique. 12 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on établit les matières à traiter dans l'intervalle séparant les élec trodes d'un condensateur électrique.
    13 Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on échauffe les matières à traiter par effet diélectrique en les éta blissant dans un champ électrique formé entre les électrodes d'un condensateur électrique et simultanément par effet de Foucault en mettant au contact de ces matières des substances qui s'échauffent dans un champ électromagnétique produit par un circuit inducteur auxiliaire et agissant sur les matières pendant qu'elles sont soumises à l'action du condensateur électrique. 14 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 12, caractérisé en ce qu'on incorpore, dans les matières à chauf fer,
    des substances auxiliaires qui modi fient les caractéristiques diélectriques du condensateur. 15 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 12, caractérisé en ce qu'on interpose entre les électrodes du condensateur et les matières à chauffer qui sont établies entre ces électrodes. au moins un diélectrique, dont la nature est différente de celle de ces matières et qui, par effet diélectrique, s'échauffent dans des conditions différentes de celles exis tant pour lesdites matières, 16 Procédé suivant la revendication I,
    carac térisé en ce qu'on rend les matières à chauffer solidaires d'une des électrodes d'un condensateur et qu'on anime cet en semble d'un mouvement relatif par rapport à l'autre électrode.
    17 Procédé suivant la revendication I, des- tiné en particulier à la vulcanisation d'une masse de caoutchouc appliquée sur une pièce métallique, caractérisé en ce que la pièce métallique, portant la masse non vulcanisée, est soumise à l'action d'un champ électromagnétique, formé à l'inté rieur d'un bobinage parcouru par un cou rant alternatif et dans lequel ladite pièce métallique s'échauffe par induction.
    18 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 17, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué dans un autoclave. 19 Procédé suivant la revendication I et les sous-revendications 17 et 18, caractérisé en ce que dans l'autoclave se trouve un fluide dont la pression est différente de celle de la pression atmosphérique. 20 Dispositif suivant la revendication II, caractérisé en ce que les électrodes sont sensiblement parallèles aux faces ex ternes voisines de la masse constituée par les matières à chauffer.
    21 Dispositif suivant la revendication II, destiné en particulier au traitement ther mique de pièces tubulaires, caractérisé en ce que la pièce tubulaire à chauffer est engagée- sur un noyau métallique cons tituant une des électrodes, l'autre élec trode étant constituée par un moule mé tallique entourant l'ensemble. 22 Dispositif suivant la revendication II., destiné en particulier au traitement ther mique de pièces annulaires creuses en une matière plastique, caractérisé en ce qu'une des électrodes est constituée par un moule métallique extérieur et l'autre électrode par un noyau extensible et conducteur de l'électricité.
    23 Dispositif suivant la revendication II, destiné en particulier au traitement ther mique de pièces ayant des faces exté rieures non-parallèles, caractérisé en ce qu'il présente, intercalées entre les élec trodes et les faces voisines de la masse à traiter, des pièces de remplissage en une matière isolante de manière que l'écarte ment entre les électrodes puisse rester sensiblement constant.
    24 Dispositif suivant la revendication II, caractérisé en ce que les électrodes ont une configuration telle que le champ d'in duction électrique présente, au cours de l'échauffement des matières à traiter, des concentrations locales dans les régions où l'on veut obtenir un échauffement plus intense. 25 Dispositif suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que les électrodes, entre lesquelles se trouvent les matières à chauffer, sont logées dans une enceinte dans laquelle se trouve un fluide à une pression différente de la pression atmo sphérique. 26 Dispositif suivant la revendication II, caractérisé en ce que les électrodes sont animées d'un mouvement relatif.
    27 Dispositif suivant la. revendication II, destiné en particulier au traitement ther mique de pièces tubulaires, caractérisé par un noyau métallique sur lequel peut être engagée la pièce tubulaire, cet en semble étant logé dans l'intervalle sépa rant les électrodes qui se trouvent dans un même plan diamétral dudit noyau.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2525356A (en) * 1943-02-27 1950-10-10 Rca Corp Apparatus for bonding material electrically
DE970555C (de) * 1939-03-30 1958-10-02 Siemens Ag Anordnung zum Verleimen oder Verkleben mehrerer Schichten aus Holz oder anderen Stoffen unter Hitzeanwendung durch elektrische Hochfrequenzenergie
DE1054229B (de) * 1955-02-25 1959-04-02 Rhee Elastic Thread Corp Verfahren zum Vulkanisieren von Bahnen aus Kautschuk
DE1073733B (de) * 1960-01-21 Rhee Elastic Thread Corporation, Warren, R. I. (V. St. A.) Anlage zum Vulkanisieren von Kautschuk

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