Brevet FR2640844A1 — publié le 19900622

L'invention concerne des dispositifs chauffés par induction, en particulier pour extrudeuses de ma- tière plastique, par lesquels sont transportées et chauf- fées des particules de matière plastique, par exemple afin de les préparer de différentes manières en nouveaux mélanges. Plus spécialement, l'invention concerne un dispositif chauffé par induction en particulier pour extrudeuse de matière plastique, comprenant un carter ou un élément semblable, présentant une ouverture de pas- sage pour la matière à chauffer, au moins un noyau ma- gnétique feuilleté, portant un enroulement inducteur pour générer un champ magnétique, ainsi qu'un refroidissement par liquide. De tels dispositifs, pouvant être chauffés par induction, sont connus. Ils possèdent un carter ou corps en acier pour que le champ magnétique puisse en- gendrer des courants de Foucault dans ce carter, courants qui chauffent celui-ci. Le champ magnétique est produit par un ou plusieurs noyaux de fer feuilletés, qui portent un enroulement inducteur. Les branches des noyaux de fer sont couplées magnétiquement au carter à chauffer, c'est- à-dire qu'elles sont appliquées contre le carter. Celui- ci forme le circuit de retour magnétique. Les noyaux ma- gnétiques sont des noyaux en U ou des noyaux en E. Afin de protéger les bobines inductrices contre une chaleur excessive, elles sont formées par enroulement d'un conducteur électrique creux à travers duquel on fait circuler un fluide de refroidissement. Tous ces dispositifs connus ont l'inconvénient, soit qu'ils conviennent seulement pour des températures relativement basses du carter, environ 200 C, soit qu'il faut les utiliser en tant qu'enroulement basse tension avec un transformateur supplémentaire. Or, des matières plastiques modernes deman- dent, pour la mise en forme ou le mélange, des tempéra- tures plus élevées, jusqu'à 500 C et d:vantage. Les enroulements inducteurs connus, dans la mesure o ils sont en cuivre - constituant un conducteur idéal -, sont alors exposés à des risques parce que la chaleur refluant depuis le carter à travers le noyau magnétique détruit de tels enroulements. La présente invention avait pour but de créer un dispositif, du type mentionné au début, avec lequel on puisse obtenir les températures élevées désirées dans le carter massif. En particulier, le dispositif selon l'invention doit comporter une isolation thermique ou un refroidissement de la bobine inductrice créant le champ magnétique. De plus, le dispositif selon l'inven- tion doit pouvoir être réalisé de façon particulièrement simple et économique et il doit présenter en plus un rendement amélioré. Conformément à l'invention, on résout ce problème, dans le cas d'un dispositif du type mentionné du début, par l'agencement, entre l'enroulement induc- teur et le noyau magnétique, d'un dispositif ou d'un corps, portant l'enroulement, parcouru de fluide de re- froidissement, notamment sous la forme d'un liquide, et fait de matériau bon conducteur thermique, qui sert de barrière thermique. De cette manière, la chaleur, refluant depuis le carter à chauffer, est dissipée par le fluide de re- froidissement avant qu'elle n'atteigne l'enroulement inducteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre de deux modes de réalisation non li- mitatifs, représentés sur les figures 1 et 2 des dessins annexés. Le dispositif représenté sur la figure 1 possède un corps d'extrudeuse 1 avec des ouvertures de passage la pour les vis de l'extrudeuse. Le corps 1 porte un noyau de fer ou noyau magnétique feuilleté 2, réalisé sos la forme d'un noyau enU, avec disposition d'une couche intermédiaire 4 résistante à la chaleur, mauvaise conductrice thermique et formant un intervalle - entre les branches 3 du noyau magnétique 2 et le corps d'extrudeuse 1 à chauffer. Un revêtement 5, résistant également à la chaleur, est disposé sur la traverse re- liant les deux branches 3 du noyau magnétique 2. Autour du revêtement 5 est enroulée une couche d'un tube 6 de section droite rectangulaire, qui peut être parcouru d'un fluide de refroidissement. Autour de la couche in- termédiaire formée par les différentes spires du tube 6, est agencé l'enroulement inducteur 7 créant le champ magnétique nécessaire pour chauffer le corps 1. Autour de l'enroulement inducteur 7 est enroulée une couche sup- plémentaire d'un tube rectangulaire 8 qui peut également être parcouru d'un fluide de refroidissement. Les deux couches formées par les tubes 6 et 8 ont avantageusement le même nombre de spires et sont bobinées en sens con- traire afin d'éviter la création par transformation d'une tension due à l'enroulement inducteur 7. Afin d'assurer la cohésion convenable du dispositif constitué du noyau magnétique 2, de l'enrou- lement inducteur 7 et des enroulements formés par les tubes 6, 8, ce dispositif peut être entouré d'un boîtier dont les espaces vides restants sont remplis par coulée d'une masse qui résiste à la chaleur et est de préférence isolante, de manière que seules les portions terminales des branches 3 dépassent du boîtier. La figure 2 montre un autre mode de réali- sation du dispositif selon l'invention. Un corps d'extrudeuse 10, de forme circu- laire, porte un noyau feuilleté 12 qui est réalisé dans ce cas comme unnoyau enE. Lesupport 13 en forme de pot de la bobine inductrice 19 est fait de matériau bon con- ducteur thermique et possède une ouverture 14 traversée par la branche centrale 15 du noyau. Le support 13 en forme pot de la bobine inductrice 19 est pourvu à un endroit d'une fente traversante 16 afin que ce support ne forme pas une spire en court-circuit. Le support 13 est pourvu, en plus d'une fente d'interruption 16, en outre de fentes et de perçages 17 pour éviter d'importants courants de Foucault engendrés par des champs de dispersion. Le tube 18 de section quadrangulaire pour le refroidissement à eau, est relié au support d'enroulement par une liaison conduisant bien la chaleur. L'enroulement inducteur 19 est noyé dans une masse coulée isolante à l'intérieur de ce support en forme de pot. Le noyau feuilleté 12 est maintenu à distance du corps d'extrudeuse 10 par des couches intercalaires 20 qui résistent à la chaleur. La figure 2 montre une partie seulement du noyau dont la branche centrale remplit en fait l'ouverture 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif chauffé par induction, en parti- culier pour extrudeuse de matière plastique, comprenant un carter ou un élément semblable, présentant une ouver- ture de passage pour la matière à chauffer, au moins un noyau magnétique feuilleté, portant un enroulement in- ducteur pour créer un champ magnétique, ainsi qu'un re- froidissement par liquide, caractérisé en ce qu'un corps (6) refroidi par liquide, portant la bobine inductrice (7) et fait de matériau bon conducteur thermique, est disposé entre le noyau magnétique (2) et l'enroulement inducteur (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le corps (6) portant la bobine (7) est réalisé sous la forme d'un enroulement traversé par le liquide de refroidissement, constitué de préférence d'un tube de section rectangulaire. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enroulement inducteur (7) est disposé entre deux enroulements de tubes (6, 8) parcourus de liquide de refroidissement. 4. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le corps portant l'enroulement inducteur (19) est réalisé sous la forme d'un pot (13) qui est relié à un tube (18) parcouru par le liquide de refroi- dissement. 5. Dispositif selon la revendication 4,-carac- térisé en ce que le pot (13), recevant l'enroulement inducteur (19), est pourvu de fentes et/ou d'interrup- tions (16, 17) pour éviter des courants de Foucault. 6. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que le noyau magné- tique (2), l'enroulement inducteur (7) et le dispositif de refroidissement (6, 8) sont entourés d'une masse cou- lée isolante, de manière que seules les extrémités des branches (3) du noyau magnétique (2) dépassent à l'extérieur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce qu'une couche intermé- diaire (4, 20) mauvaise conductrice de la chaleur, est disposée entre un corps d'extrudeuse (1, 10) et le noyau magnétique (2, 12), de manière à créer un intervalle entre ce corps et ce noyau.