Brevet FR2521797A1 — publié le 19830819

La présente invention se rapporte à un procédé et à des dispositifs de mise en oeuvre de ce procédé permet- tant de réduire, à son minimum, la puissance induite dans un produit plat conducteur à l'arrêt ou en défilement, puis- sance liée à la création de forces électromagnétiques aux fins d'un maintien en position sans contact, notamment par guidage ou lévitation. Cette invention s'applique notamment à des opéra- tions de parachèvement telles que des traitements thermiques et, en général, dès qu'il est nécessaire de déplacer ou de maintenir des produits sans contact et sans échauffement. Les procédés et les dispositifs connus de dépla- cement ou de maintien sans contact de produits plats con- ducteurs au moyen de forces électromagnétiques présentent l'inconvénient d'entraîner un échauffement non négligeable. Ils comprennent généralement un seul inducteur disposé sous le produit à déplacer ou à maintenir sans contact (voir la figure 1 des dessins annexés) l'intensité et la fréquence du champ magnétique étant adaptées aux caractéristiques physiques et aux dimensions du produit. Le procédé, objet de la présente invention, permet de réduire considérablement l'échauffement induit dans un produit plat conducteur à l'arrêt ou en défilement, échauf- fement dé à la création de forces électromagnétiques aux fins d'un maintien en position sans contact, notamment par guidage ou lévitation. Ce procédé consiste à opposer dans certaines zones du produit plat et perpendiculairement à la surface corres- pondante de celles-ci, deux flux magnétiques alternatifs sensiblement équivalents de sorte que dans chacune de ces zones, le produit étant en position d'équilibre, la compo- sante du champ résultant perpendiculaire à chaque zone soit minimale et que les composantes parallèles à chaque zone soient maximales, grâce à une déviation des deux flux. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé com- porte essentiellement pour chaque zone dans laquelle on in- duit les forces électromagnétiques au moins une paire d'in- ducteurs, à plusieurs pôles, dont les surfaces polaires sont sensiblement parallèles au produit, les deux inducteurs de la paire étant disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à la surface de la zone correspondant à la posi- tion d'équilibre recherchée, les pôles se faisant face deux à deux de part et d'autre du produit sont maintenus à tout instant de même polarité, les flux les traversant étant sensiblement de même grandeur. Dans une forme de réalisation particulièrement bien adaptée mais non exclusivement à un traitement de bande, chacun des inducteurs est constitué par des pôles succes- sifs de forme allongée qui sont alternativement Nord et Sud à un instant donné. Dans une autre forme de réalisation particulière- ment bien adaptée mais non exclusivement à un traitement de tôle ou de plaque, chacun des inducteurs est constitué de pôles identiques disposés régulièrement suivant un même pas polaire dans deux directions orthogonales Dans chacune de ces directions, à chaque instant, les pôles successifs sont alternativement Nord et Sud. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un dis- positif connu de lévitation électromagnétique de produits plats conducteurs comprenant un seul inducteur disposé sous le produit à léviter; la figure 2 est une vue en élévation d'un dispo- sitif, selon l'invention, de lévitation électromagnétique de produits plats conducteurs; la figure 3 est une vue en plan d'une forme de réalisation de l'un des deux inducteurs d'un dispositif selon l'invention, adapté à un traitement de bandes; et la figure 4 est une vue en plan d'une forme de réalisation de l'un des deux inducteurs d'un dispositif selon l'invention, adapté à un traitement de tôles ou de plaques. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2 un dispositif de lévitation électromagnétique de produits plats conducteurs est constitué par une paire d'in- ducteurs horizontaux sensiblement identiques (A) et (B) se faisant face, disposés de part et d'autre du produit (P) et comportant plusieurs pôles, successivement Nord et Sud à un instant donné Les pôles deux à deux identiques se faisant face sont à tout instant de même polarité. Les deux flux magnétiques alternatifs sensible- ment équivalents qui sont obtenus dans la zone de lévita- tion du produit sont opposés et donc se dévient mutuellement, la composante du champ résultant qui est perpendiculaire au produit est minimale alors que les composantes parallèles au produit sont maximales. Dans la forme de réalisation de l'invention repré- sentée à la figure 3, plus particulièrement mais non exclu- sivement adaptée au traitement de bandes, chacun des induc- teurs est constitué par des pôles successifs ( 1) de forme allongée qui sont successivement Nord et Sud à un instant donné. Dans la forme de réalisation, dont la figure 4 est un cas particulier, adaptée plus particulièrement mais non exclusivement à un traitement de tôles ou de plaques, chacun des inducteurs est constitué de plusieurs pôles ( 2 > identiques dont les dimensions principales de la section sont du même ordre de grandeur, disposés régulièrement dans deux directions différentes Dans chacune de ces directions, les pôles consécutifs sont successivement Nord et Sud, à un instant donné. Bien entendu l'invention s'applique dans le cas o l'on veut créer des forces d'intensités différentes selon les zones du produit, par des réglages indépendants de la grandeur des flux dans chacune de ces zones, par exemple pour maintenir en position des produits soumis à des jets divers de fluides ou à la gravité. A partir des formes de réalisation décrites pré- cédemment, on déduit aisément des configurations de dispo- sitifs dont la géométrie des surfaces polaires sont adaptées à des produits dont la surface n'est pas nécessairement plane, par exemple courbe, cylindrique ou ondulée. Par ailleurs les zones d'action peuvent concerner tout ou partie du produit. Les précédents dispositifs ont été décrits avec une utilisation de courant monophasé, mais des dispositifs utilisant des courants polyphasés entrent également dans le cadre de l'invention. Il est bien entendu enfin que la présente inven- tion n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé pour minimiser la puissance induite dans un produit plat conducteur à l'arrêt ou en défilement, puissance liée à la création de forces électromagnétiques aux fins d'un maintien en position sans contact, caractérisé en ce que l'on oppose dans certaines zones du produit et perpendiculairement à la surface correspondante de celles- ci, deux flux magnétiques alternatifs sensiblement équiva- lents de sorte que, dans chacune de ces zones, le produit étant en position d'équilibre, la composante du champ résul- tant perpendiculaire à chaque zone soit minimale et que les composantes parallèles à chaque zone soient maximales grâce à une déviation des deux flux. 2 Dispositif pour minimiser la puissance induite dans un produit plat conducteur, suivant le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque zone dans laquelle on induit les forces électromagnétiques au moins une paire d'inducteurs, à plusieurs pâles, dont les surfaces polaires sont sensiblement parallèles au produit, les deux inducteurs de la paire étant disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à la surface de la zone. correspondant à la position d'équilibre recherchée, les pôles se faisant face deux à deux de part et d'autre du produit étant maintenusà tout instant de même polarité, les flux les traversant étant sensiblement de même grandeur. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que les grandeurs des flux de chaque paire d'inducteurs agissant sur les différentes zones sont réglables indépendamment pour obtenir des forces d'intensité différentes dans chacune des zones correspondantes du pro- duit. 4 Dispositif pour minimiser la puissance induite dans un produit plat conducteur en lévitation électromagné- tique, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins une paire d'inducteurs horizontaux sensiblement identiques (A) et (B), disposés de part et d'autre du produit (P), les pôles successifs étant alterna- tivement Nord et Sud à un instant donné. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 4, caractérisé en ce que chacun des inducteurs est constitué par des pôles ( 1) de forme allongée, le dis- positif étant alors plus particulièrement mais non exclusi- vement adapté au traitement de produits en bande. 6 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 4, caractérisé en ce que chacun des inducteurs est constitué par des pôles ( 2) dont les dimensions princi- pales de la section sont du même ordre de grandeur, disposés régulièrement dans deux directions différentes, le dispositif étant alors plus particulièrement mais non exclusivement adapté au traitement de produits en plaque. 7 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que la géométrie des surfaces polaires des paires d'inducteurs est adaptée à des produits de surface courbe. 8 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que les zones dans lesquelles on induit les forces électromagnétiques constituent l'ensemble du pro- duit.