Brevet FR2595166A1 — publié le 19870904

i 2595166 L'invention concerne un système guide d'ondes refroidi, se composant d'éléments guides d'ondes auxquels sont joints, d'un seul tenant, des conduits de refroidissement parallèles à l'axe longitudinal du guide d'ondes. Dans les systemes guides d'ondes connus, les conduits de refroidissement sont constitues par des tubes qui sont joints d'un seul tenant a l'éleément guide d'onde correspondant par brasage sur les parois laterales de celui-ci. Comme d'habitude, les eléments guides d'onde sont assembles par vissage au moyen de brides d'extrémité normalisées. Pour relier les tubes de refroidissement d'élements guides d'ondes contigus, on utilise de courts tubes ou tuyaux flexibles courbes de raccord entre les extremites des tubes de refroidissement, extrémités qui sont recourbées en formant un angle avec l'élément guide. d'ondes respectif. De tels systemes guides d'ondes refroidis sont utilisés pour le transport de puissances HF se situent largement dans la gamme des megawatts. La fabrication des eléments guides d'ondes, comme leur montage pour former le système guide d'ondes prennent du temps et sont cou-eux. D'autres problèmes sont lies aux dilatations thermiques différentes des materiaux utilisés, au risque de fuites qui croit avec le nombre des points d'assemblage des tubes de refroidissement, mais surtout au refroidissement ineégal, en particulier dans la région des assemblages par brides, ce qui fait que des limites sont imposees a la puissance HF à transporter. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un systeme guide d'ondes du genre defini en preambule qui soit réalisé de maniere plus simple en ce qui concerne la technique de 2 2 2595166 tabrication et de montage, ait une olus grande fiabilite ooerationnelle et, surtout, rende possible un refroidissement meilleur et plus uniforme. Ce but est atteint d'apres l'invention ?ar le fait que chaque element guide d'ondes a un profil extérieur correspondant aux dimensions exterieures de la bride d'assemblage et par le fait que les conduits de refroidissement sont realises sous forme de canaux de refroidissement qui s'etendent longitudinalement dans les parois, mais n'intersectent pas les forures necessaires pour l'assemblage a brides. Il est certes connu, d'apres la demande DE-OS 35 01 971 de la même Demanderesse qui comporte dejà des creux integres dans la paroi, mais ceux- ci servent principalement pour eviter les déformations indésirables lorsque la pression interne de l'element de guide d'ondes s'écarte de la pression atmospherique extérieure. Cet element de guide d'ondes ne convient pas pour la construction d'un système guide d'ondes refroidi. En revanche, la présente proposition rend possible la construction d'untel système guide d'ondes à partir d'éléments guides d'ondes qui peuvent être fabriques par extrusion avec des canaux de refroidissement intégrés, et cela avec un profil extérieur qui permet, par un usinage ultérieur relativement simple, la réalisation de brides de raccordement au moyen desquelles les différents éléments guides d'ondes peuvent être assembles les uns aux autres par simple vissage, comme dans le cas des guides d'ondes normalises non refroidis, un assemblage etanche entre les differents canaux de refroidissement pouvant toutefois être obtenu simultanement. Différentes possibilités pour la realisation etanche de tels joints & brides sont indiquées plus loin dans la description. Un système guide d'ondes selon l'invention est illustré sur les dessins annexés au moyen de formes de réalisation choisies à titre d'exemples ou de leurs détails. 3 2595166 La f. i est une vue frontale d'un elément guide d'ondes fabrique par extrusion, mais n'ayant pas encore subi un usinage uiterieur. La fig. 2 est une vue frontale d'une bride qui a subi dans une large mesure un usinage de finition. La fiz. 3 est une vue en coupe longitudinale de deux elements guides d'ondes a assembler 1'un a l'autre, faite à peu pres suivant la ligne 111i-III de la fig. 2. La fig. 4 est une vue partielle en coupe longitudinale de deux eléments guides d'ondes assemblés entre eux, faite à peu prés suivant la ligne IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une vue en coupe longitudinale d'un élément guide d'ondes modifié dans la région du joint à brides. D'après la fig. 1, l'élement guide d'ondes extrudé, mais L5 non encore usine presente un profil extérieur qui correspond aux dimensions extérieures de la bride d'assemblage qu'il reste a former et il contient, dans ses parois nettement plus epaisses en comparaison des guides d'ondes normalises connus, des canaux de refroidissement 2a et 2b de section choisie de façon adaptée, symétriques par raport à la cavité intérieure 1. La fiig 2 represente la face frontale de la bride d'assemblage, ayant subi dans une large mesure un usinage de finition. Les canaux de refroidissement 2a et 2b sont dimensionnés de telle maniere qu'ils n'intersectent pas les forures 3 de joint à brides qui restent à former. Ces forures 3 - de joint a brides s'ouvrent dans des poches fraisées 4 (voir fig. 4) dont on n'a indique que le contour en traits discontinus sur la fig. 2. En dedans du réseau formé par les forures 3 de joint a brides, la surface frontale de la bride d'assemblage presente une gorge 5 destinée à recevoir une garniture d'étanchéité, car de tels systèmes guides d'ondes sont ordinairement utilises avec une surpression interne. Dans le cas le plus simple, la garniture d'etanchéité peut être constituée par un anneau d'étanchéitée. La fig. 3 représente une solution plus avantageuse. L'anneau d'étanchéite qui doit être inséré dans les gorges des eléments guides d'ondes A et B à assembler l'un à l'autre fait partie d'une garniture d'étanchéité préformée 6 qui comprend en 4 2595166 outre des elements d'etancheite 3a en forme de manchon ou de douille par leauei les canaux de refroidissement 2b des elements guides d'ondes sont relies de façon etanche l'un à l'autre apres l'assemblage visse de ces elements. A la place de cette garniture d'etancheite, les canaux de refroidissement Deuvent être egalement rendus etanches, au niveau de leurs lignes de joint, par des manchons d'etancheite sépares ou même au moyen d'anneaux d'etancheite, insères dans des gorges qui doivent être encore prévues a cet effet. Sur la fig. 4, on peut voir les poches 4 qui sont fraisées dans les deux élements guides d'ondes A et B assembles l'un a l'autre, à distance des surfaces frontales respectives de ces éléments, et par lesquelles les vis 7 de joint a brides sont insérees dans les forures 3 de Joint à brides, après quoi les écrous 8 sont serres. Pour la fabrication d'un raccord d'arrivee ou de départ du liquide de refroidissement, des cavitées peuvent être formées en plus ou à la place des poches fraisées. La fig. 5 illustre cette dernière possibilité, à savoir une cavite circonférentiele 9. La cavité 9 est fraisée dans la paroi de l'élément guide d'ondes, a une distance suffisante de la surface frontale de celui-ci pour qu'il en resulte en même temps une bride circonférentielle complète 10. La surface limite de la cavité 9, à distance de la surface frontale, est opportunément réalisee sous forme de surface conique, ce qui simplifie le montage de raccords 11 avec une garniture d'étanchéité correspondante 12, aux points ou les canaux de refroidissement 2b sont ouverts. En principe, au lieu de servir à l'aiimentat-ion en eau de refroidissement ou a l'evacuation de l'eau de refroidissement, les raccords 11 peuvent ètre aussi utilisés pour relier le canal de refroidissement en question à celui de i' éement guide d'ondes immédiatement suivant, en contournant le joint a brides. 2595166 REVENDICATIONS 1i Système guide d'ondes refroidi, se composant d'éléments guides d'ondes auxquels sont joints, d'un seul tenant, des conduits de refroidissement parallèles à l'axe longitudinal du guide d'ondes, caractérisé en que chaque élément guide d'ondes a un profil extérieur correspondant aux dimensions extérieures de la bride d'assemblage et en ce que les conduits de refroidissement sont réalisés sous forme de canaux de refroidissement (2a, 2b) qui s'étendent longitudinalement dans les parois, mais n'intersectent pas les forures (3) du joint à brides. a, Système guide d'ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que des éléments guide d'ondes contigus intérieures (1) de guide d'ondes. L_ Système guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge (5) destinee à recevoir la garniture d'étanchéité pour les cavités intérieures (1) de guide d'ondes se trouve en dedans du reseau des forures (3) de joint à brides. t. Système guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en ce que les canaux de refroidissement (2a, 2b) d'éléments guides d'ondes contigus (A, B) sont rendus étanches par des manchons d'étanchéité élastiques, s'engageant dans les ouvertures des canaux. , Système guide d'ondes selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il est disposé, entre lies surfaces frontales 6 2595166 d'elements guides d'ondes contigus A. B) une garniture d'etancheite sous forme d'une ziece prefcrmee et profilee x6) aui rend etanches, d'une part les joints des cavites interieures de guide d'ondes %1) et, d'autre part les joints des canaux de refroidissement respectifs (2a, 2b). 5. Système guide d'ondes selon la revendication 5, caracterise en ce qu'au moins une partie du profil de la pièce preformee d'etancheite est reçue dans une gorge (5) dans l'une au moins des surfaces frontales des éléments guides d'ondes contigus (A, B). 7. Système guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications i a 6, caracterisé en ce que les éléments guides d'ondes comportent, pour l'insertion de vis (7) et d'écrous canaux de refroidissement (2a, 2b). 8, Système guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérise en ce que les éléments guides d'ondes (A, B) comportent, à distance de leurs surfaces frontales, des cavités l'insertion de vis ou d'écrous de joint à brides.