Brevet FR2149308A1 — publié le 19730330

La présente invention concerne les appareils pour façonnage magnéto-impulsionnel, et notamment les inducteurs multispires pour le soudage et le formage magnéto-impulsionnel de pièces tubulaires. On connaît bien un inducteur multispires pour le soudage et le formage magnéto-impulsionnel de pièces tubulaires. Dans les spires de l'inducteur est ménagé un canal dont la section comprend une portion relativement étroite pour la circulation d'un fluide de refroidissement et une portion relativement large dans laquelle est logé un ruban métallique prévenant l'échappement du fluide de refroidissement vers l'extérieur. Dans les inducteurs connus, la bande logée dans le canal est soudée au parois de la rainure. Au cours du soudage et du formage magnéno-impulsionnel, l'inducteur est sollicité par de fortes charges dynamiques, qui résultent de l'action d'une force axiale et d'une force radiale. La force axiale tend à rapprocher les spires les unes des autres, tandis que la force radiale tend à augmenter le diamètre des spires de l'inducteur. C'est pourquoi, le système de refroidissement de l'inducteur doit satisfaire aux conditions suivantes évacuation rapide et effective de la chaleur pendant le soudage résistance mécanique et flexibilité de la bande métallique dans la zone de son assemblage aux parois du canal longévité et fiabilité de l'assemblage de la bande aux parois du canal. Au cours de l'utilisation, la bande s'écarte desdites parois et laisse s'échapper le fluide de refroidissement ; il en résulte que l'inducteur ne peut fonctionner normalement et n'est pas fiable. lie but de la présente invention est de supprimer cet inconvénient. Il s'agissait donc de créer un inducteur multispires dans lequel sersientassuréesl'évacuation rapide et effective de la chaleur pendant le fonctionnement, ainsi qu'une résistance mécanique élevée et une bonne longévité de l'assemblage de la bande métallique aux parois du canal. Ce problème est résolu du fait que dans un inducteur multispires pour le façonnage magnéto-impulsionnel de pièces tubulaires, dans les spires duquel est aménagé un canal dont la section comprend une portion relativement étroite pour la circulation d'un fluide de refroidissement, et une portion relativement large dans laquelle est logée une bande métallique prévenant l'échappement du fluide de refroidissement vers l'extérieur, selon l'invention la bande métallique est recouverte d'une couche de matière d'étanchéité élastique douée d'adhésivité.^ Avantageusement, la portion relativement large de la section du canal est réalisée en forme de queue d'aronde, afin de prévenir la sortie de la matière d'étanchéité hors du canal. lies spires de l'inducteur peuvent être pourvues d'ailettes entre lesquelles on peut placer sur la bande la matière élastique d'étanchéité, en rabattant ensuite les bords des ailettes pour serrer la matière d'étanchéité. En outre, les bords des ailettes de l'inducteur peuvent être assemblés de manière à former entre les ailettes un espace libre pour la circulation du fluide de refroidissement. Dan ce qui suit, l'invention est expliquée par un exemple de réalisation concret mais non limitatif et par le dessin annexé qui représente : - la figure 1, une vue d'ensemble d'un inducteur multispires avec arrachement montrant en coupe une spire comportant un canal pour le fluide de refroidissement - la figure 2, une variante de réalisation du canal - la figure 3, une autre variante de réalisation du canal. lies spires 1 (figure 1) de l'inducteur multispires sont disposées en hélice. Dans le corps 2 de l'inducteur, est réalisé également en hélice, un canal 3 de refroidissement des spires de l'inducteur pendant son fonctionnement. lie canal 3 a une section comprenant une portion 4 relativement étroite pour la circulation du fluide de refroidissement et une portion 5 relativement large, destinée à recevoir une -bande métallique 6 prévenant l'échappement du fluide de refroidissement vers l'extérieur. Pour assurer l'étanchéité, on applique étroitement sur la bande 6 une couche de matière d'étanchéité 7 douée d'élasticité et d'adhésivité. Pour prévenir la sortie de la matière d'étanchéité 7 hors du canal 3 et assurer le serrage de cette matière, la portion large 5 de la section du canal 3 est réalisée en queue d'aronde. Une telle forme permet d'emprisonner de façon fiable le fluide de refroidissement dans la rainure 3. Une variante de la forme du canal, assurant l'emprisonnement du fluide de refroidissement dans le canal, est représentée sur la figure 2. Dans cette variante, les spires 8 de l'inducteur comportent des ailettes 9 extérieures dont les bords sont assemblés par soudage ou brasage de manière à former entre les ailettes un espace 10 constituant un canal pour le fluide de refroidissement. Toutefois, le soudage (ou brasage) des bords des ailettes 9 des spires 8 ne peut pas toujours être utilisé pour les inducteurs travaillant sous de fortes contraintes, par suite de l'altération des propriétés physico-mécaniques de l'inducteur lors du soudage (ou brasage) résultant du chauffage considérable. C'est pourquoi pour de tels inducteurs il est souvent nécessaire de rendre le canal étanche sans chauffer les spires. A cet effet les spires 11 (figure 3) de l'inducteur, qui sont elles aussi réalisées avec des ailettes 12 entre lesquelles est placée une bande métallique 13 portant une matière d'étanchéité 14 constituée par exemple de caoutchouc. Les ailettes 12 sont rabattues pour assurer la fermeture étanche du canal. Le rabattement des ailettes 12 permet d'obtenir une section en queue d'aronde dans laquelle l'élément d'étanchéité 14 obture d'autant mieux le canal que la pression du fluide y circulant est élevée. Pour diminuer les fuites de courant et empêcher le claquage électrique à travers le fluide de refroidissement, il est souhaitable que ce fluide soit amené par un tuyau flexible à vide, de petit diamètre (4 à 6 mm), enroulé en hélice et dont une extrémité est connectée à la borne positive de l'inducteur tandis que son autre extrémité est réunie à la borne négative de celui-ci, c'est-à-dire à la terre. La sortie du fluide de refroidissement s'effectue à travers un tuyau flexible ordinaire. L'emploi d'un tel refroidissement permet d'augmenter notablement l'inductance du circuit de refroidissement et de supprimer ainsi les pertes de courant à la terre à travers l'eau. La faible section intérieure du tuyau flexible crée une résistance ohmique importante au courant de fuite. Outre les prescriptions de résistance mécanique, on exige des inducteurs que l'isolation entre les spires soit stable. L'énergie W de l'installation magiéto-impulsionnelle est déterminée par la formule W = CV 2 Cette formule fait 2 apparaître que l'énergie peut etre réglée en variant deux paramètres : la capacité C et la tension V. lie réglage le plus efficace de l'énergie est obtenu par variation de la tension. C'est pourquoi les tensions appliquées à l'inducteur sont élevées, atteignant des milliers et dizaines de milliers de volts. L'isolement des spires de l'inducteur au moyen de films de polyéthylène, de polystyrène ousutres, ainsi que l'enrobage des inducteurs avec des résines synthétiques (époxydes) contenant ou non des charges, n'assurent pas une stabilité fiable vis-àvis de charges dynamiques prolongées. Quand l'inducteur est sollicité par des charges dynamiques, il subit l'action de deux forces : une force normale tendant à augmenter le diamètre des spires de l'inducteur, et une force tangentielle tendant à diminuer la longueur de l'inducteur. L'isolation entre lesspires de l'inducteur est soumise à l'isolation de ces forces. C'est pourquoi l'isolation doit avoir une résistance mécanique suffisante, ainsi qu'une résistance à l'abrasion et une rigidité diélectrique élevées. Compte tenu de ce qui vient d'être dit, il est avantageux de réaliser l'isolation entre les spires sous forme d'une vis d'Arcnimède 15 (figure 1) comportant des nervures 16 s'engageant dans l'inducteur. Les nervures 16 font saillie au-dessus des spires 1 de l'inducteur. Une telle isolation permet de conserver de façon store l'aptitude de l'inducteur à fonctionner pendant des périodes de temps prolongées lia matière employée pour confectionner la vis d'Archimède peut être, par exemple, le tétrafluoréthylène, le polyéthylène, ou la caprone. L'invention proposée permet de réaliser un inducteur multispires assurant l'évacuation rapide et efficace de la chaleur pendant son fonctionnement, tout en étant doué d'une résistance mécanique élevée et d'une borne longévité. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. R B V B N D I a A ? I O N S REVENDICATION s 1. Un inducteur multispires pour le façonnage ou formage magnéto-impulsionnel de pièces tubulaires, du type comportant des spires dans lesquelles est ménagé un canal dont la section comprend une portion relativement étroite pour la circulation d'un fluide de refroidissement, et une portion relativement large dans laquelle est logée une bande métallique prévenant l'échappement du fluide de refroidissement vers l'extérieur, caractérisé en ce que sur la bande métallique est étroitement appliquée une couche de matière d'étanchéité élastique ou flexible douée d'adhésivité vis-à-vis des parois du canal. 2. Un inducteur multispires suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la portion relativement large de la section du canal est réalisée en forme de queue d'aronde afin de prévenir la sortie de la matière d'étanchéité hors du canal. 3. Un inducteur multispires suivant l'une des revendications 10 et 20, caractérisé en ce que les spires de l'inducteur comportent des ailettes entre lesquelles est placée sur h #bande métallique la matière élastique d'étanchéité, les bords des ailettes étant rabattues de manière à enserrer la matière d'étanchéité. 4. Un inducteur multispires suivant la revendication 30, caractérisé en ce que les bords#des#ailettes-#e l'inducteur sont assemblés de façon à former entre eux un espace libre pour la circulation du fluide de refroidissement.