Brevet FR2000509A1 — publié le 19690912

La présente invention concerne un dispositif de compression pour compression automatique d'une bobine dans un four-creuset à induction. Dans un four-creuset à induction, le creuset en céra-5 mique se dilate lorsqu'il est chauffé aussi bien dans le sens axial que dans le sens radial, les forces radiales suffisant alors pour transmettre à la bobine attenante les forces du creuset s1exerçant vers le haut, c'est-à-dire que le creuset s1allongeant vers le haut, entraine la bobine inductrice. S'il existe alors une butée appropriée 10 comme par exemple un. anneau de béton, des épaulements amovibles, etc... les interstices entre les spires de la bobine se réduisent simplement, et il apparaît au-dessous de la dernière spire un intervalle. Cet intervalle peut aussi bien se produire entre la dernière spire et la spire voisine, de sorte qu'une ou plusieurs spires 15 "vibrent" . Pour agir à 1'encontre de cette tendance, on monte des dispositifs dits de compression des bobines. On connait différentes formes de réalisation de tels dispositifs de compression. Un dispositif de compression de bobine connu est, 20 selon le cas, monté entre deux culasses en fer et relié à celles-ci tout en étant amovible. la pression vers le haut est exercée par des tiges filetées et-emmagasinée dans des ressorts hélicoïdaux de pression. Un patin applique la bobine vers le haut contre un bossage de la culasse faisant saillie vers l'intérieur, les culasses 25 doivent donc être, au moins dans le haut, pourvues de tels épaulements. En raison de la liaison démontable avec les culasses voisines, il faut lors d'un réglage de la position de la culasse (ce qui est nécessaire avec ee montage) régler simultanément dans ce cas tous les dispositifs de compression de bobine, la force verticale 30 agissant vers le haut doit être- alors supportée par les culasses en fer. Il convient d'assurer lés culasses en fer contre tout déplacement vers le haut. D'autre part, entre deux culasses, se trouvent les raccordements de bobines," c'est-à-dire les câbles d'amenée de courant aux spires inférieure et supérieure. Précisément la spire 35 terminale inférieure tend à vibrer axialement et radialement. Mais , dans la zone de raccordement, ce dispositif de compression ne peut être convenablement monté. On connait ensuite des dispositifs de compression avec leviers coudés, qui sont articulés à la partie supérieure de 69 00871 2- 2000509 la culasse en fer et compriment la bobine vers le bas, En outre, on connait des exécutions avec, disposés au-des.sus de la bobine de four, des leviers à bras doubles avec ressorts et vis de tension montées sur le bâti du four et exerçant leur action vers le bas. 5 I-Iais il est inopportun de comprimer les bobines à contre sens de leur déplacement. la formation mentionnée ci-dessus d'un intervalle a lieu dans ce cas au-dessus de la bobine. Cette source de dérangement ne peut être éliminée. De même le dispositif avec les leviers coudés articulés sur la culasse en fer ne peut être monté 10 dans la zone de raccordement qui est la plus exposée. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif pour fours-creusets à induction sans cuve de refroidissement et sans enroulement refroidi, pouvant être précontraint à la main ou par un moyen connu, qui de plus ne possède aucun 15 tirant et peut être monté en tout endroit approprié, c'est-à-dire également à l'extrémité inférieure de la bobine; il ne doit pas demander d'entretien, être malgré tout d'une fabrication bon marché et convenir pour le rude travail de fonderie. La solution de ce problème consiste, suivant l'in-20 vention, en ce que le dispositif est indépendant des culasses, et peut être monté à l'extrémité inférieure de la bobine, pour exercer une action vers le haut sur cette dernière. L'invention sera à. titre d'exemple décrite ci-dessous au. moyen de figures. On voit : 25 Figure 1 , en coupe longitudinale, un dispositif de compression de bobine, dans lequel11'effort de compression est créé par un ressort pré-contraint. Figure 2, également en coupe longitudinale, un dispositif de compression analogue à celui de la figure 1 avec toute-. 30 fois interposition d'un levier à bras double. Figure 3, un dispositif de compression suivant figure 2, en vue par dessus. Sur la figure 1, est fixée à la spire inférieure 1 d'une bobine de four, une pièce 2 de pression, portant à sa partie 35 inférieure un isolateur 3- L'autre extrémité de ce dernier se loge dans une pièce de^ guidage 4 qui reçoit, de l'autre côté, le doigt . sphérique d'une douille filetée 5*. Un piston 6 est prévu fileté à ses deux extrémités. Un bâti 7, pourvu d'une butée 8, reçoit un jeu de ressorts 9. L'extrémité inférieure du piston 6 prolongé vers 69 00871 3> 2000509 le bas se présente sous la forme d'un embout carré 10. Sur la partie filetée se trouvant au-dessus est monté un écrou 11. Le dispositif de compression est monté, partiellement noyé dans la sole 12 du four. 5 Pour arriver au but recherché, le jeu de ressorts 9 est tout d'abord pré-contraint au moyen de 1' écrou fileté 11 jusqu'à ce que le piston 6 porte sur la butée 8, puis la bobine de four est mise en place, la position convenable en hauteur réglée au moyen de la douille filetée 5 et, après misé en place 10 de l'épaulement supérieur (non représenté) , une pré-contrainte est créée. L'écartement supplémentaire au moyen de la douille filetée 5 est absolument nécessaire pour compenser les différences de hauteur. L'écrou 11 est alors dévissé vers le bas, pour laisser l'effort du jeu de ressorts 9 s'exercer vers le haut . 15 l'allongement du jeu de ressorts 9 sera opportunément choisi plus grand que le raccourcissement à attendre de la bobine. De cette façon la bobine est maintenue sous pression et l'entretien en service est réduit à des vérifications oecasionnelles. G-râce à une isolation appropriée 35 de la traversée de la sole du four et 20 à la possibilité d'établir une circulation d'air entre le boitier de pression et le fond, on évite un trop grand échauffement du dispositif de compression. Au moment du montage de la bobine de four, le jeu de ressorts 9 ejrt tout d'abord comprimé au moyen de l'écrou 11 25 jusqu'à la butée 8. Dans le dispositif de compression représenté sur les figures 2 et 3, la pièce de pression 42 est, comme sur la figure 1, fixée à la spire inférieure 41 de la bobine. L'isolateur 43 est tenu par son extrémité inférieure dans une pièce de 30 guidage 44- Un boulon 16 à tête aemi-sphérique 17 s'adapte dans une cavité correspondante 18 de la partie inférieure de la pièce de guidage 44. A l'extrémité inférieure du boulon 16 se trouve un filetage avec écrou 19 et une rondelle 20. Un levier à bras double 21 est pourvu, à une - extrémité, d'un trou oblong 15- Il 35 peut être réalisé avec un certain rapport de multiplication. Le levier 21 peut osciller autour d'un axe de rotation 22, et est articulé sur une broche 23. Une vis 24, portant la broche 23,est vissée dans une douille filetée 25. Cette vis 24 sert au réglage en hauteur de l'articulation de levier. 69 00871 * 2000509 La douille filetée 25 est soudée sur une plaquette 26. On utilise comme réservoir d'énergie un jeu de ressorts 27 avec une vis de tension 28 prise dans un bloc palier 29 muni d'un tourillon 30. Pour bander le ressort 27 on utilise un écrou 31 qui porte sur la cuvet-5 te inférieure de ressort 32. Des nervures latérales 33 rendent la construction plus rigide. Lors de la mise en place de la bobine de four, le jeu de ressorts 27 est détendu, et l'extrémité du levier n'exerce aucun effort^ sous la bobine de four. Le réglage en hauteur de l'ensemble 10 des dispositifs de compression est réalisé au moyen de la vis 24. Le trou oblong 15 est prévu pour une retouche du réglage du dispositif dans le sens radial. Après le montage (non représenté) de l'épaulement supérieur, le jeu de ressorts 27 est bandé, 1'écrou 31 étant vissé jusqu'à ce que la cuvette de ressort 32 vienne en 15 contact avec les nervures 33. Une douille 34 sert à la protection du filetage. Entre la pièce de pression 42 et l'isolateur 43, ainsi qu'entre l'isolateur 43 et la pièce de guidage 44, sont disposés des intercalaires 36 et 37. Sur la bobine de four s'exerce un effort de compres-20 sion prédéterminé correspondant à la force des ressorts 27 et au rapport de bras du levier. Le jeu de ressorts utilisé comme réservoir d'énergie dans les formes de réalisation peut être remplacé par un boitier de pression actionné pneumatiquement, hydrauliquement ou de toute 25 autre manière. La grandeur du four est seule décisive pour le choix du dispositif de compression suivant la figure 1 ou suivant les figures 2 et 3» Dans le cas d'un grand four, il y a sous celui-ci suffisamment d'espace libre disponible pour utiliser le dispositif 30 de compression suivant figure 1, alors que, pour un petit four, le jeu de ressorts sera, en raison du manque de place, bandé sur un levier suivant figures 2 et 3 faisant saillie vers l'extérieur. Le nouveau dispositif de compression agit tout d'abord sur l'extrémité inférieure de la bobine. Mais lorsque 35 l'effort est suffisamment grand, c'est toute la bobine qui est comprimée, et l'extrémité supérieure de la bobine est appuyée sur sa butée fixe, par exemple sur un anneau de béton. Ainsi la formation d'un intervalle dans la bobine de four ainsi qu'une vibration de spires séparées sont empêchées® 69 00871 5 2000509 Le nouveau dispositif de compression est, comparé aux réalisations connues, indépendant des culasses; par suite, de coûteux épaulement de culasses ne sont pas nécessaires. Le dispositif de compression suivant figure 1 peut être 5 monté en n'importe quel endroit, celui suivant figures 2 et 3 en un point quelconque entre les colonnes. De la sorte, Tin dispositif de compression au moins peut être monté au début de la spire inférieure de bobine, 1 ou 41, qui est, comme on le sait, la plus exposée. D'autres dispositifs de compression peuvent être, 10 suivant les besoins, répartis sur le pourtour» Lorsque les culasses sont resserrées,cela n'a pas d'influence sur le nouveau dispositif de compression. Oeci signifie une simplification dans l'exploitation des fours. Avec les formes de réalisation suivant figures 1-3 , aucun réglage de la compression n'est nécessaire , 15 et par suite aucune surveillance des ressorts réglés pendant l'opération de fusion. Les réalisations décrites sont d'un montage simple et d'une fabrication bon marché. Biles s'accordent avec le rude travail de fonderie, et sont très accessibles pour le montage et la 20 vérification . Leurs parties métalliques ne s'approchent pas dangereusement de la bobine d'induction et des câbles d'alimentation sous tension. Oes réalisations de dispositifs de compression suivant figure 1 ou figure 2 et 3 peuvent être montés individuellement ou combinés sur des fours-creusets à induction neufs devant 25 être installés, ou sur des fours déjà en service. Le dispositif de compression décrit ci-dessus est notablement moins sujet à dérangement que les réalisations connues jusqu'à présent. Il contribue ainsi à l'accroissement de la sécurité d'exploitation d'un four-creuset à induction et à la réduc-30 tion du danger d'accident. 69 00871 & 2000509 EE7MDI0ATI0NS 1Dispositif pour compression automatique de la bobine de four d'un four-creuset à induction avec culasses extérieures, caractérisé par des moyens de pression (9,27) qui sont montés hors de la partie active du four et sont, indépendamment 5 des culasses, en liaison active avec la spire inférieure (1,41) de la bobine de sorte que la bobine de four est pressée vers le haut. 2.- Dispositif d'après paragraphe 1 caractérisé en ce qu'un piston coulissant (6) est monté dans un boitier (7) 10 recevant les moyens de pression (9) , ce boitier pouvant être encastré dans la sole (12) du four creuset, et le piston étant en liaison active, par une pièce intermédiaire (5) réglable en longueur, et paf un isolateur (3) , avec la spire inférieure (1) de la bobine de four. 15 3.- Dispositif d'après paragraphe 1, caractérisé en ce que les moyens de pression (27) sont en liaison active avec la spire inférieure (41) de la bobine de four par l'intermédiaire d'un levier à deux bras (21) , monté extérieurement au four sur la sole de four, et d'un isolateur (43) • 20 4.-» Dispositif suivant paragraphe 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation du levier est réglable dans le sens vertical.