Brevet FR2587794A1 — publié le 19870327

FOUR A INDUCTION A BASSE OU MOYENNE FREQUENCE La présente invention concerne un four à induction à basse ou moyenne fréquence, comportant au moins un inducteur en forme de bobine, disposé horizontalement autour d'un passage pour les pièces à traiter, et un bati de support sensiblement parallélépipédique entourant cet inducteur. Les inducteurs des fours à induction à basse ou moyenne fréquence sont généralement des bobines cylindriques ou carrées, formées par des spires d'un conducteur de forte section, par exemple un tube de cuivre isolé dans lequel circule un fluide de refroidissement, ces spires entourant un élément réfractaire à l'intérieur duquel sont introduites des pièces métalliques devant entre chauffées par induction. Selon une disposition connue, ces bobines sont maintenues en position dans le four par appui de quatre longerons fixés au bàti du four et appliquées contre le dessus, le dessous et les deux côtés de la bobine. Or, comme ces bobines sont essentiellement fabriquées de façon artisanale, leur surface périphérique est touJours quelque peu irrégulière et certaines spires sont donc mal appuyées par les longerons.Il en résulte des vibrations de la bobine, qui produisent des chocs répétés et qui aboutissent, en combinaison avec les très forts gradients thermiques inhérents à ce genre d'appareil, à une détérioration de l'inducteur et une réduction de sa durée de service. D'autre part, la fixation de chacun des quatre longerons sur le b ti doit comporter des vis de réglage permettant de positionner correctement l'inducteur et d'exercer un effort de serrage. Ces dispositifs sont relativement compliqués et ne permettent pas un réglage facile. Par consequent, la présente invention a pour but de fournir un four à induction du type indiqué en préambule, agencé de manière à remédier aux inconvenients susmentionnés. Ce but est atteint par le four à induction selon la présente invention, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une bande de calage supérieure et au moins un bande de calage inférieure, ces bandes de calage étant parallèles à l'inducteur et étant respectivement solidaires d'un élément supérieur et d'un élément inférieur du bdti, en ce que lesdites bandes de calage sont en feutre, et en ce que le four comporte des moyens de serrage agencés pour faire varier l'écartement entre ledit élément supérieur et ledit élément inférieur du bdti, de manière à fixer l'inducteur par serrage entre les deux bandes de calage. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, ledit élement inférieur du b ti est un longeron rigide qui s'étend sur au moins une partie de la longueur de l'inducteur. Ce longeron repose sur de3 traver3es qui---sont-réglables en hauteur par rapport au reste du b ti. Les moyens de serrage peuvent comporter des vis connectées aux extrémités desdites traverses. De préférence, l'une des bandes de calage est fixée contre une plaque de fermeture constituant la face supérieure du b ti. Selon une forme de réalisation~ particulière, lesdits moyens de serrage peuvent comporter des moyens pour régler l'écartement entre ladite plaque de fermeture et le reste du b ti. De préférence, le b ti comporte des parois latérales qui sont fixées auxdits éléments inférieurs et supérieurs du bdti, et des cales latérales sont disposées entre l'inducteur et ces parois latérales, de part et d'autre de l'inducteur, de maniere à le maintenir latéralement par rapport au b ti. Ces cales latérales peuvent comporter des vis de réglage permettant d'ajuster la longueur de chaque cale. Le feutre constituant les bandes de calage peut avantageusement être réalisé en une matière électriquement isolante, notamment en fibres de matière synthétique themodurcissable. La presente invention et ses avantages seront mieux compris à l'aide de la description d'un exemple de réalisation préférée, donné cidessous en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un four à induction selon la présente invention, La figure 2 represente la structure inférieure du bati du four de la fig. 1, vu par dessous, La figure 3 est une vue schématique en perspective d'un élément latéral du bati du four, et La figure 4 est une vue schématique en coupe transversale d'une variante d'un four selon l'invention. En référence aux figures, le four représenté comporte un inducteur 1 qui est disposé longitudinalement à l'intérieur d'un bati de support 2. L'inducteur 1 est constitué de manière connue, par des enroulements d'un tube rectangulaire en cuivre 3 a l'intérieur duquel circule de l'eau de refroidissement. Ces enroulements sont revêtus d'un isolant et forment une bobine qui est pourvue d'un revêtement interieur re- fractaire 4 entourant un passage 5 dans lequel on introduit les pièces que l'on veut chauffer au moyen du four à induction. Les sections respectives de ce passage et de la bobine sont assorties aux dimensions desdites pieces. Les autres détails constructifs de l'inducteur 1, notamment ses rac cornements pour l'alimentation en électricité et en eau, sont de type classique et sont dont pas besoin d'être decrits-ici. Il en va de meme pour les organes assurant la circulation et le maintien des pièces à l'intérieur du passage 5. Le bâti 2 qui entoure et supporte l'inducteur a la forme d'un caisson parallélépipédique. Dans l'exemple représenté, il est fermé sur les deux côtés et sur le dessus, mais ouvert vers le bas. Cependant, il est évident que ce bati pourrait aussi etre pourvu d'une fermeture à sa face inférieure, avec les ouvertures nécessaires pour les raccordements. Ces raccordements pourraient aussi cotre disposés latéralement. Le bdti illustré par les fig. 1 à 3 comporte deux parois latérales rigides 10 qui supportent une plaque de fermeture supérieure 11 et deux flasques d'extrémité (non représentés). Les parois latérales 10, reposent directement ou par un châssis intermédiaire permettant un réglage de la position du four, sur un banc qui supporte le poids du four et qui renferme notamment les organes de commande. Dans 1 'exemple décrit ici, les parois 10 sont réalisées en aluminium, mais elles peuvent également être faites en un autre matériau amagnétique. La fig. 3 représente de manière plus détaillée l'une des parois latérales 10, qui comporte le long de ses bords des joues perpendiculaires 12 à 15 pourvues de trous oblongs 16 qui permettent de fixer la paroi 10 dans une position réglable latéralement par rapport au reste du bati. La paroi 10 peut évidemment comporter aussi des raidisseurs verticaux, afin d'être plus rigide. La plaque supérieure de fermeture 11 (fig. 1), constituée par exemple par une plaque isolante en amiante-ciment, est boulonnée sur les joues supérieures 13 des parois latérales 10. De même, les deux flasques d'extrémité sont boulonnés sur les joues respectives 14 et 15 des parois latérales. Les éléments inférieurs du bâti 2 sont visibles sur les figures 1 et 2. Une serine de traverses 20 est fixée aux Joues inférieures 12 des parois latérales 10, au moyen de vis de réglage 21 qui s'appuient sur les joues 12 et qui sont engagées dans des éléments filetés solidaires respectivement des extrémités des traverses 20, pour permettre le positionnement en hauteur de ces traverses par rapport au reste du bati, de manière à regler l'écartement entre les traverses 20 et la plaque supérieure 11. Les traverses 20 peuvent être des profilés métalliques ou isolants, pleins ou creux. Un longeron rigide 22, disposé parallèlement a l'inducteur 1, repose librement sur les traverses 20. Dans le cas présent, ce longeron est un profilé métallique rectangulaire creux qui est revête d'une couche isolante et qui de préférence est positionné par rapport aux traverses au moyen de taquets 23 solidaires des traverses. En fait, dans l'exemple décrit ici, le four comporte deux longerons successifs 22 et 24 (fig. 2) qui sont disposés respectivement dans les intervalles séparant trois points de raccordement d'eau 25 de l'inducteur 1. On notera que les longerons 22 et 24 peuvent être pleins ou creux, et d'autre part isolants ou non. Ils pourraient aussi être solidaires des traverses. Comme on le voit sur la fig. 1, l'inducteur 1 est posltionné à l'inte- rieur du bâti 2 entre une bande de calage superieure 26, fixée contre la face inféric-'e de la plaque de fermeture 11, et une bande de calage inférieure 27 qui est fixée sur le longeron 22. Bien entendu, une bande identique est prévue sur le longeron 24. Ces bandes de calage sont faites d'un feutre qui est réalise de préférence, mais pas nécessairement, avec des fibres d'une matière synthétique thermodurcissable et isolante. Toutefois, on peut aussi utiliser d'autres fibres, animales, minérales ou organiques, dans la mesure ou elles supportent les t;calpératures de fonctionnement du conducteur 3.Les bandes de calage en feutre 26, 27 ont une épaisseur initiale de l'ordre de plusieurs millimGtres, ce qui leur permet de s'adapter gracie a leur compressibilité aux irrégularités de la surface extérieure de la bobine 1, résultant notamment de petits défauts d'alignement des spires, ainsi que de la concavite apparaissant sur la surface exte- rieure des tribcs rfictangulaires en cuivre lorsqu'on les enroule. L'inducteur 1 ect positionné, puis fixé å l'intérieur du bâti 2 par serrage entre les bandes de calage en feutre 26 et 27. Pour ce faire, on rapproche les traverses 20 de la plaque supérieure li en agissant sur les vis de serrage 21, ce qui comprime les bandes de calage 26 et 27 et assure ainsi un positionnement de chaque spire sur toute la longeur de l'inducteur 1. De cette manière, on prévient l'apparition de vibrations locales pouvant provoquer des chocs et des détériorations. On remarquera que l'effort de serrage introduit par les vis 21 est transmis à la plaque supérieure 11 directement par les parois latérales 10, ce qui tend a raidir ces parois. Il est évident que la plaque de fermeture supérieure 11 pourrait aussi être fixée aux parois latérales 10 par des moyens de serrage analogues aux vis 21, en remplacement ou en complément de ces vis de serrage, ou bien être remplacée par un système de traverses et longerons semblables aux éléments inférieurs décrits plus haut. La fig. 1 montre également des moyens de calage latéral de l'inducteur 1, qui ne sont pas obligatoires mais qui permettent de positionner l'inducteur d'une façon plus store. De manière connue, l'inducteur 1 comporte latéralement des plots 30 qui sont soudés sur le conducteur pour permettre de le saisir, en cours de fabrication, lorsqu'il doit être plongé dans un bain pour former son revetement isolant. Le four selon l'invention peut avantageusement être équipé de cales latérales isolantes, par exemple des cales à vis 31, qui prennent appui contre les plots 30 et contre les parois latérales 10 par l'intermédiaire de patins 32 en matière isolante. Ce dispositif très simple permet de régler la position laterale de l'inducteur 1 et de le maintenir ensuite de manière sûre dans cette position. La fig. 4 représente une variante de réalisation du four décrit cidessus, comportant des parois latérales 10a qui ont sensiblement la meme forme que les parois latérales 10, mais sont placées dans une position inverse, leur concavité étant tournée vers l'extérieur. Cette disposition permet une réduction du volume intérieur du caisson et une réduction de la longueur des cales latérales, ainsi qu'un accès plus facile aux moyens de fixation et de serrage du bâti. Dans cette variante, les cales latérales peuvent avantageusement etre aussi con situées par des bandes de calage 33 en feutre. La description qui précède montre qu'un four selon l'invention est réalisable avec un bâti particulièrement simple, permettant une fabrication peu coûteuse, ainsi que de grandes facilites de montage et de démontage. Grâce au serrage de l'inducteur 1 entre les bandes de calage en feutre 26 et 27, on évite essentiellement les inconvénients inhérents à l'art antérieur. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus a titre d'exemples, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. En particulier, le longeron inferieur 22, 24 pourrait être remplacé par une paire de longerons parallèles cales sur les traverses 20 de maniere à maintenir l'inducteur tant latéralement que verticalement, ce qui rend superflues les cales latérales 31 ou 33 ou permet une adaptation facile a une bobine carrée ou rectangulaire. Revendications 1. Four à induction à basse ou moyenne fréquence, comportant au moins un inducteur en forme de bobine, disposé horizontalement autour d'un passage pour les pièces à traiter, et un bâti de support sensiblement parallélépipédique entourant cet inducteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une bande de calage supérieure (26) et au moins une bande de calage inférieure (27), ces bandes de calage étant parallèles à l'inducteur (1) et étant respectivement solidaires d'un élément supérieur (11) et d'un élément inférieur (22, 24) du bâti (2), en ce que lesdites bandes de calage (26, 27) sont en feutre, et en ce que le four comporte des moyens de serrage (21) agencés pour faire varier l'écartement entre ledit élément supérieur et ledit élément inférieur du bâti, de manière à fixer l'inducteur par serrage entre les deux bandes de calage. 2. Four à induction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément inférieur du bâti est un longeron rigide (22, 24) qui s'étend sur au moins une partie de la longueur de l'inducteur (1). 3. Four à induction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit longeron (22, 24) repose sur des traverses (20) qui sont réglables en hauteur par rapport au reste du bâti. 4. Four à induction selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage comportent des vis (21) connectées aux extrémités desdites traverses (20). 5. Four à induction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une (26) desdites bandes de calage est fixée contre une plaque de fermeture (11) constituant une face du bâti. 6. Four à induction selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage comportent des moyens pour régler l'écarte- ment entre ladite plaque de fermeture (11) et le reste du bâti. 7. Four à induction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti comporte des parois latérales (10, 10a) qui sont connectées auxdits éléments inferieur et supérieur du bâti, et en ce que des cales laterales (31, 33) sont disposees entre l'inducteur et ces parois latérales, de part et d'autre de l'inducteur, de maniere à le maintenir lateralement par rapport au bâti. 8. Four a induction selon la revendication 7, caractérisé en ce que les cales latérales (31) comportent des vis de reglage permettant d'ajuster la longueur de chaque cale. 9. Four a induction selon l'une quelconque des revendications précédentes1 caracterise en ce que ledit feutre est realise en une matière électriquement isolante.