Brevet FR2648785A1 — publié le 19901228

La présente invention concerne les dispositifs de chargement et de déchargement de récipients stationnaires et installés sur des moyens de transport, et plus particulièrement, les dispositifs pour l'élimination de la matière adhérant à la paroi d'un récipient. L'invention peut être appliquée avec succès pour détacher les charges en vrac adhérant aux parois de récipients stationnaires et installés sur des moyens de transport, ainsi que pour l'emboutissage de tôles par champ magnétique impulsionnel, agissant à travers un milieu intermédiaire. Le dispositif proposé peut être utilisé très avantageusement pour détacher, des parois, les produits transportés en vrac et ayant adhéré par adhésion ou par congélation aux parois des récipients où ils étaient stockés ou transportés, ainsi que pour la lutte contre le givrage des navires. Il existe des dispositifs pour éliminer la glace de la surface d'un revêtement (SU, A, 213590, 368052), qui comporte une bobine électromagnétique ayant la forme d'une spirale d'Archimède et branchée sur une source de courant impulsionnel. Les dispositifs connus ne peuvent être exploités pendant une longue durée sans avoir à remplacer les spirales conductrices de courant, ce qui réduit sensiblement leur fiabilité. Lorsqu'on fait circuler une impulsion de courant par la spirale électroconductrice du dispositif, les spires tendent à changer de position et, dans la bobine électromagnétique apparaissent des contraintes impulsionnelles qui font tourner sa spire centrale et détruisent l'isolement par suite d'un déplacement réciproque des spires sur des surfaces contigües. I1 existe un dispositif pour l'élimination d'une matière ayant adhéré à la paroi d'un récipient (SU, A, 918220), qui comporte une bobine électromagnétique branchée sur une source de courant impulsionnel, une plaque en un matériau paramagnétique à haute conductibilité électrique, disposée entre la bobine électromagnétique et la surface du récipient à traiter, et la bobine électromagnétique a la forme d'une spirale d'Archimède enrobée de matières polymérisables. La sortie de la source de courant impulsionnel fournit une impulsion de courant appliquée à la spirale constituant la bobine électromagnétique. Autour des spires de la spirale conductrice de courant apparaît un champ électromagnétique qui induit, dans la plaque paramagéntique, des courants de Foucault dont les champs magnétiques entrent en interaction avec le champ magnétique de la spirale conductrice de courant. Par conséquent, une impulsion de forces se forme, qui agit sur la plaque paramagnétique, portant un coup sur la surface à traiter du recipient en coupant les forces qui retiennent la matière adhérant aux parois du récipient. Lors du passage du courant par la spirale, les spires s'attirent entre elles. La force résultante est dirigée dans le sens des spires extérieures. La spirale tend à se redresser avec chaque impulsion de courant, et par suite de la rotation des spires, la spire centrale se détache en général et l'isolement des spires extrêmes subit de fortes contraintes impulsionnelles qui provoquent sa destruction et le claquage de l'isolement. Lors du travail, la spirale de la bobine électromagnétique se serre contre le corps en suivant le diamètre extérieur. Ce contact mécanique de l'isolement de la spirale avec le corps crée un état de contrainte dans l'isolement des spires, état qui, pendant l'exploitation du dispositif, sous l'action périodique de charges impulsionnelles dans l'isolement précontraint, mène au dépassement de la limite de résistance de l'isolement et donc à sa destruction mécanique, ce qui provoque le claquage électrique et la mise du dispositif hors service. Les constructions connues tombent souvent en panne à cause de la rotation de la spire centrale due au déplacement des spires vers les spires extérieures, cette rotation se terminant par la rup ture de la spire centrale ou par la destruction de l'isolement. L'invention vise à créer un dispositif pour lléli- mination de la matière ayant adhéré à la paroi d'un récipient, dont l'exécution constructive de la bobine électromagnétique, grâce à la suppression du contact mécanique de ses spires avec sa carcasse et à la prévention du redressement de la spirale, permettrait d'exclure les contraintes impulsionnelles agissant sur l'isolement et la spirale de la bobine électromagnétique. Le problème est résolu du fait que, dans un dispositif pour l'élimination de la matière adhérant à la paroi d'un récipient qui comporte une bobine électromagnétique branchée sur une source de courant impulsionnel, et une plaque en un matériau paramagnétique de haute conductivité, reliée à la carcasse de la bobine électromagnétique et installée de façon à effectuer des déplacements relatifs entre la bobine électromagnétique et la paroi à traiter du récipient,conformément à l'invention, la bobine électromagnétique est munie de deux spires court-circuitées dont une encercle sa spire extérieure, alors que l'autre spire court-circuitée est placée à l'intérieur de la spire centrale de la bobine, les spires court-circuitées étant faites en un matériau non ferromangétique de haute conductivité. Lors de l'utilisation d'un dispositif travaillant avec une source de courant impulsionnel de faible puissance, il est utile de réaliser les spires court-circuitées en un matériau paramagnétique. Lors de l'utilisation d'impulsions de courant puissantes, il est nécessaire de réaliser les spires courtcircuitées en un matériau diamagnétique. I1 est préférable que les spires court-circuitées aient une épaisseur dépassant, aux fréquences prédéterminées, la profondeur de pénétration du champ magnétique impulsionnel dans le matériau dont elles sont faites. L'invention proposée permet de prolonger notablement le délai de service du dispositif pour l'élimination de la matière adhérant à la paroi d'un récipient. L'invention ressortira de la description qui suit: d'un exemple concret de sa réalisation schématisé sur le dessin annexé qui représente la structure d'un dispositif pour l'élimination de la matière adhérant à la paroi d'un récipient, conformément à l'invention. Le dispositif pour l'élimination de la matière ayant adhéré à la paroi d'un récipient comporte une bobine électromagnétique 1 branchée sur une source de courant impulsionnel 2. Une spirale conductrice de courant 3 de la bobine 1 est enrobée d'un isolement 4. La spire extérieure de la spirale conductrice 3 est encerclée par une spire court-circuitée 5, et à l'intérieur de la spire centrale de la bobine se trouve une spire court-circuitée 6. La spirale conductrice de courant 3 est placée dans une carcasse 7 en un matériau isolant. Une plaque 8 en un matériau paramagnétique de haute conductivité est reliée à la carcasse 7 et est montée entre celle-ci et une surface à traiter 9 avec possibilité de déplacement relatif entre ces dernières. Les spires court-circuitées 5 et 6 sont en un matériau dia- ou paramagnétique de haute conductivité et leur épaisseur dépasse la profondeur de pénétration du champ magnétique impulsionnel dans le matériau dont elles sont fabriquées, aux fréquences prédéterminées. Le dispositif pour l'élimination de la matière adhérant à la paroi d'un récipient fonctionne de la façon suivante. Depuis la source 2, on envoie une impulsion de courant à la spirale électroconductrice 3. Le courant circulant dans la spirale 3 produit, autour de ses spires, un champ électromagnétique qui induit, dans la plaque 8 et dans les spires court-circuitées 5 et 6, des courants de Foucault. La plaque 8, sous l'action des forces d'interaction des champs électromagnétiques des courants de Foucault et du courant circulant dans la spirale 3, acquiert une accélération et agit sur la surface à traiter 9. Les courants induits dans les spires court-circuitées 5 et 6 créent, autour d'elles, des champs magnétiques grâce auxquels les spires court-circuitées 5 et 6 se repoussent des spires de la spirale 3. Ceci permet d'exclure un contact mécanique entre les spires de la spirale 3 et les spires court-circuitées 5 et 6, donc, lors du fonctionnement du dispositif, la spirale se trouve en étant déchargé parce que les forces agissant sur les spires de la spirale 3 et sur les spires court-circuitées 5 et 6 se compensent et les spires de la spirale 3 ne sont pas soumises à des charges mécaniques impulsionnelles. Cela permet d'éviter un contact mécanique de la spirale 3 avec la carcasse 7 et, par conséquent, la destruction de l'isolement 4 ainsi que la rotation de la spire centrale de la spirale 3 et, donc, sa rupture. Si l'on applique, à la bobine électromagnétique 1, des impulsions de courant puissantes, il est désirable de fabriquer les spires court-circuitées 5 et 6 en matériaux diamagnétiques mécaniquement résistants. Si la bobine électromagnétique 1 est alimentée par des impulsions de faible puissance, il est rationnel d'avoir des spires courtcircuitées faites en matériaux paramagnétiques de haute conductivité. L'épaisseur des spires court-circuitées 5 et 6 doit dépasser la profondeur de pénétration, dans leur matériau, du champ magnétique impulsionnel,parce que l'utilisation de spires 5 et 6 de moindre épaisseur provoque 1 'affai- blissement du champ électromagnétique maintenant la spirale 3 en étant d'équilibre. La présente invention permet d'augmenter de 5 à 10 fois, au moins ,l'endurance de la bobine électromagnétique 1. Outre cela, l'utilisation du dispositif de la structure proposée permet d'augmenter sensiblement la puissance des impulsions de courant et ceci élargit le domaine d'uti lisation des dispositifs, c'est-à-dire permet de traiter des surfaces plus dures de parois de récipient. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'élimination de la matière ayant adhéré à la paroi d'un récipient, qui comporte une bobine électromagnétique branchée sur une source de courant impulsionnel, et, réalisée en un matériau paramagnétique de haute conductivité, une plaque reliée à la carcasse de la bobine électromagnétique et installée avec possibilité de déplacement relatif entre la bobine électromagnétique et une surface à traiter de la paroi du récipient, caractérisé en ce que la bobine électromagnétique (1) est munie de deux spires court-circuitées (5, 6) dont l'une (5) encercle la spire extérieure de ladite bobine (1) et l'autre (6) est placée à l'intérieur de la spire centrale de la bobine, les spires court-circuitées (5, 6) étant en un matériau non ferromagnétique de haute conductivité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les spires court-circuitées (5, 6) sont fabriquées en un matériau paramagnétique. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les spires court-circuitées (5, 6) sont fabriquées en un matériau diamagnétique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les spires court-cricuitées (5, 6) ont une épaisseur dépassant, aux fréquences prédéterminées, la profondeur de pénétration du champ magnétique impulsionnel dans le matériau dont elles sont fabriquées.