Brevet FR2137811A1 — publié le 19721229

i 2137811 La présente invention concerne une bobine de chauffage par induction perfectionnée construite de manière à réduire au minimum les vibrations et le bruit. Quoique l'invention ne soit pas ainsi limitée, la bobine 5 est particulièrement utile pour réchauffer des produits métalliques coulés en continu en prévision d'un laminage "en série"de ces pro-duits.La technique classique dans la coulée continue consiste à faire passer on produit partiellement solidifié de longueur indéfinie à travers une série de jets d'eau pulvérisés tandis que 10 ce produit descend immédiatement après avoir quitté la lingotiè-re. Le produit traversé" ensuite une colonne de rouleaux qui modifie la direction de son déplacement en le faisant passer de la verticale à une direction inclinée par rapport à l'horizontale» Les Jets pulvérisés refroidissent la surface du produit de ma-1? nière très sensible, de sorte que le produit se solidifie finalement dans toute sa masse. Cela étant, les régions superficielles de refroidissement en dessous de la température de laminage à chaud du produit. Si un laminage "en série" est mis en oeuvre, il est nécessaire de réchauffer le produit pour ramener sa tempéra-20 ture superficielle à environ 1093°G ou plus, avant qu'il pénètre dans une cage de laminage. Cette opération de réchauffage s'effectue en faisant passer le produit de manière continue à travers un dispositif de réchauffage approprié disposé entre la colonne de rouleaux de guidage finale et les cylindres de laminage en 25 " série"? En pratique, des fours chauffés au gaz ou une série de bobines d'induction ont été utilisés comme dispositif réchauffeur'. Si le produit est de section relativement grande, par ' o p exemple une biellette de !+8,1+ cm"- ou un bloom de 77 >*+ cm , les 30 bobines d'induction utilisées pour le réchauffer à sa température de laminage à chaud doivent supporter de fortes charges à une tension élevée. Une bobine d'induction classique comprend un certain nombre de spires de tube de cuivre isolé et refroidi à l'eau qui délimitent un "tunnel" dans lequel le produit se dé-35 place. A la charge requise, les inversions continues du courant tendent à produire des vibrations excessives dans les spires de la bobine. Le bruit qui en résulte peut dépasser la limite tolé-rable pour les ouvriers qui travaillent à proximité. L'invention a pour but de procurer une bobine d'induction bO perfectionnée du type précité qui puisse supporter de fortes 72 16993 s 2137811 charges sans vibrations ou bruits excessifs. L'invention a également pour but de procurer une bobine de type précité dans laquelle les spires soient empêchées de vibrer par un montage nouveau de- plaques d'extrémité divisées et 5 de boulons-tirants et dans laquelle les plaques d'extrémité soieaifc protégées contre toute surchauffe. L'invention a également pour but de procurer une bobine du type précité qui puisse être facilement installée dans une installation continue avec un minimum de manipulations. 10 Cela étant, l'invention procure une bobine de chauffage à induction comprenant un bâti, vin tube électroconducteur isolé monté dans le bâti et enroulé en une série de spires délimitant un tunnel qu'un produit peut traverser de manière continue dans le sens de sa longueur, des moyens d'admission et d'évacuation 15 pour l'eau de refroidissement raccordés au tube, et des blocs isolants couvrant les extrémités opposées du tunnel, caractérisée en ce que des moyens perfectionnés sont prévus pour réduire au minimum les vibrations et le bruit lorsque la bobine supporte de fortes charges à line tensioja élevée, ces moyens perfectionnés coiapre-20 nant des plaques d'extrémité métalliques divisées qui couvrent les blocs, plusieurs boulons-tirants qui s'étendent entre les plaques d'extrémité aux bouts de la bobine, des écrous et des ressorts sur les boulons-tirants propres à être serrés pour empêcher pratiquement les vibrations et un dispositif pour refroidir les 25 plaques d'extrémité à l'eau. L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels ï la Fig. 1 est une vue en élévation de côté, en partie arrachée, de la bobine perfectionnée, et 30 la Fig. 2 est une vue en élévation d'extrémité de cette bobine. La bobine comprend un grand nombre de spires 10 (51* dans un exemple) de .tube de, cuivre ou analogue conformées de manière à délimiter un tunnel qu'un produit W peut traverser de manière con-35 tinue dans le sens de sa longueur. Le produit représenté est une biellette de section carrée et les spires sont carrées avec des arêtes légèrement arrondies, mais le calibre, la forme et le nombre de spires varient avec la section, la composition et la température du produit avec lequel la bobine est utilisée. Le ^0 tube est continu d'une extrémité à l'autre de la bobine et les 72; 1^9.93 3 2137811 spires sont fortement isolées les unes des autres. L'alésage c'u tube est divisé en des sections de quelques spires chacune,à des . fins de refroidissement. Le tube est monté dans un bâti 12. Des collecteurs d'admission et drévacuation d'eau 13 et 1*+ sont mon-5 tés dans la partie inférieure du bâti et s'étendent parallèlement à l'axe du tunnel, de part et d'autre de celui-ci. Le collecteur d'admission 13 comporte une série de sorties 15 qui sont raccordées à des sectlffis de refroidissement différantes du tube par-des tuyaux flexibles correspondants 16. De même, les sections de 10 refroidissement sont raccordées au collecteur d'évacuation 1^ par des tuyaux flexibles 17 et des entrées 18. La face supérieure de la bobine porte un support 19 que les tuyaux flexibles 17 traversent. Les collecteurs portent des raccords à débranchement rapide 20 suspendus en dessous du bâti 12 et par lesquels l'eau de re-15 froidissement pénètre dans la bobine et sort de celle-ci. Le bâti 12 est monté de façon amovible sur une structure de support qui comprend un socle 22. Le dessous du bâti présente deux profilés en U tournés vers l'intérieur 23. Des barres longitudinales 2b sont fixées aux ailes inférieures des profilés 23 20 et sont boulonnées de manière amovible au socle 22. La base porte des tenons coniques dirigés vers le haut 25 engagés dans des mortaises correspondantes prévues dans les barres 2*4-, de telle façon que l'on puisse facilement positionner le bâti sur le socle au moment où l'on installe la bobine. 25 14 bobine est alimentée par deux bornes 26 et 27 mon tées sur le dessous du bâti 12, près d'une extrémité de celui-ci. Des conducteurs 28 et 29 partent des bornes correspondantes et vont vers des endroits situés en dessous des extrémités du tube. Des connecteurs flexibles 30 et 31 connectent les conducteurs eor-30 respondants 28 et 29 à la bobine pour éviter toute rupture de la connexion électrique si des vibrations se produisent. % Le bâti 12 porte des blocs isolants 3*+ en "Transite" ou en matière équivalente, ces blocs couvrant les extrémités opposées du tunnel. On ne décrira pas l'autre isolation prévue au-35 tour des spires du tube car cette isolation peut être classique. En fait, dans la construction que l'on vient de décrire, seuls les raccords à débranchement rapide 20, les tenons de positionnement 25 et les connecteurs flexibles 30 et 31 s'écartent d'une construction classique. 1*0 ' ' Suivant l'invention, des plaques métalliques, de préférence 72 16993 if 2137811 en acier inoxydable, sont placées sur les blocs 3-4* Chaque plaque est faite d'une section inférieure 35 de contour en forme de U et une section supérieure 36 de contour en forme de U inverse. Plusieurs boulons-tirants 37 traversent les deux sections inférieures 5 35 à l'extérieur des spires 10, aux bouts de la bobine et parallèlement à l'axe du tunnel. De même, plusieurs boulons-tirants 38 traversent les deux sections supérieures 36. Chaque boulon-tirant porte des écrous 39 et plusieurs rondelles "Belleville" ou ressorts 30. On serre les écrous 39 dans une mesure telle que 10 les rondelles Belleville soient en substance aplaties» Avec cette construction, on peut comprimer les spires 10 suffisamment pour que les vibrations soient très faibles. Les plaques d'extrémité ont fortement tendance à être chauffées par la bobine d'induction. Pour cette raison, les pla-15 ques sont divisées, à chaque extrémité de la bobine, en des sections supérieure et inférieure 35 et 36, comme décrit plus haut. Néanmoins, il est possible de les diviser d'une autre manière, par exemple, droite et gauche. Les plaques divisées tendent à être surchauffées et, pour y parer, un tube correspondant 20 41 est monté sur la face externe de chaque section. On raccorde les tubes ^1 aux collecteurs d'admission et d'évacuation 13 et l^f et on fait circuler de l'eau de refroidissement sur les faces des plaques. On empêche ainsi efficacement toute surchauffe des plaques. 25 II ressort de la description qui précède que l'invention procure une bobine de chauffage par induction pouvant supporter de fortes charges tout en restant exempte de vibrations et de bruits excessifs. Quoique la bobine soit particulièrement utile pour réchauffer des produits coulés en continu, il est bien enten-30 du qu'elle peut également être utilisée dans des applications dans lesquelles des problèmes analogues se présentent. BAD 72 16993 2137811 REVENDICATIONS 1.- Bobine de chauffage par induction comprenant un bâti, tin tube électroconducteur isolé monté dans le bâti et conformé en une série de spires délimitant un tunnel dans lequel un produit 5 peut se déplacer de manière continue dans le sens de sa longueur, des moyens d'admission et d'évacuation d'eau de refroidissement raccordés au tube, et des blocs isolants couvrant les extrémités opposées du tunnel, caractérisée en ce que des moyens perfectionnés sont prévus pour réduire au minimum les vibrations 10 et les bruits lorsque la bobine supporte de fortes charges sous taxe tension élevée, les moyens perfectionnés comprenant des plaques d'extrémité métalliques divisées qui couvrent les blocs, plu-Sieurs boulons-tirants qui traversent les plaques d'extrémité aux . bouts de la bobine, des écrous et des ressorts sur les boulons-15 tirants propres à être serrés pour empêcher pratiquement les vibrations, et des moyens pour refroidir les plaques d'extrémité à l'eau. 2.- Bobine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque plaque est divisée en une section inférieure de 20 contour en forme de U et en une section supérieure de contour en forme de IJ inversé. 3-Bobine suivant l'une quelconque des revendications 1 et 9g&o en ce que les ressorts ont la forme de rondelles Belleville ou de ressorts proprement dits et les écrous sont suffisamment ser- 25 ïés pour aplatir les rondelles ou ressorts. î+.- Bobine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3s caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des connecteurs flejcibles attachés aux extrémités du tube par lesquels la bobine ©St alimentée électriquement. 30 5.- Bobine suivant l'une quelconque des revendications 1 à ifr, caractérisée en ce que les moyens d'admission et d'évacuation âfeau comprennent des collecteurs montés dans le bâti et des raccords à débranchement rapide reliés aux collecteurs et suspendus à cetcx-ci. 35 6.- Bobine suivant l'une quelconque des revendications 1 à $ et ensemble de support pour cette bobine, caractérisé ©n ce que l'ensemble comprend un socle auquel le bâti est boulonné, le socle comportant un tenon de positionnement conique vertical et le bâti comportant une mortaise qui reçoit le tenon.