Brevet FR2693073A1 — publié le 19931231

La présente invention concerne un dispositif de protection et de refroidissement des pôles d'un inducteur électromagnétique. On sait que pour assurer le traitement thermique de produits métallurgiques, on utilise fréquemment des fours à induction comportant généralement un inducteur plan qui est pourvu d'un système de protection thermique comportant notamment une circulation interne d'un fluide de refroidissement Dans les fours de ce type actuellement réalisés, ce système de protection thermique est constitué généralement sous la forme d'un écran thermique réalisé par l'assemblage de tubes métalliques placés côte à côte et alimentés en fluide de refroidissement et raccordés à des canalisations d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement. La difficulté de réalisation d'un tel écran thermique est due au fait qu'il ne doit pas constituer un écran magnétique c'est-à-dire qu'il doit être le plus transparent possible au champ magnétique Or, sur ce plan particulier, les solutions actuelles ne donnent pas toute satisfaction et, pour cette raison, la présente invention s'est fixé pour objectif d'apporter un nouveau dispositif du type écran thermique perfectionné par rapport aux réalisations actuelles. L'invention concerne donc un dispositif de protection thermique et de refroidissement des pôles d'un inducteur électromagnétique, notamment pour four à induction, du type constitué par une pluralité de tubes placés côté à côte et, sensiblement coplanaires dans lesquels circule un fluide de refroidissement caractérisé en ce que le raccordement desdits tubes sur les canalisations d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement est réalisé par un moyen conçu de façon à assurer à la fois une discontinuité électrique et l'étanchéité entre chaque tube et lesdites canalisations. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif 2 - objet de l'invention, le moyen assurant le raccordement des tubes sur les canalisations d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement consistent en une douille, soudée ou brasée sur ladite canalisation et dans laquelle est engagée l'extrémité du tube débouchant dans ladite canalisation, des joints d'étanchéité et d'isolation électrique étant interposés entre ladite douille et ledit tube. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les tubes peuvent être réalisés en un métal magnétique ou amagnétique, de préférence en acier inoxydable amagnétique, ou en matériau électriquement isolant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé qui en illustre un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif Sur le dessin: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un écran de protection thermique réalisé selon la présente invention et, la figure 2 est une vue en détail à échelle agrandie représentant le moyen mis en oeuvre par l'invention pour assurer la liaison entre les tubes de l'écran thermique et les canalisations d'arrivée et de départ du fluide de refroidissement, cette vue étant une coupe par un plan perpendiculaire à l'axe d'une canalisation et passant par l'axe du tube concerné. Pour simplifier le dessin, on n'a pas représenté la structure de l'inducteur auquel s'applique le dispositif objet de l'invention Il s'agit là d'un élément bien connu de l'homme de l'art, qui ne fait pas partie de l'invention mais qu'il ne semble pas nécessaire de décrire. En se référant au dessin et plus particulièrement à la figure 1, on voit que le dispositif de protection des pôles de l'inducteur se présente sous la forme d'un écran thermique, désigné dans son ensemble par la référence 10 et qui est constitué par une pluralité de tubes tels que 16 3 disposés les uns à côté des autres selon une configuration sensiblement coplanaire Ces tubes peuvent être réalisés en un matériau magnétique ou amagnétique ou bien en matériaux isolants. Selon l'invention les tubes 16 sont raccordés par leurs extrémités respectivement à une canalisation 12 d'arrivée d'un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau et à une canalisation 14 au travers de laquelle s'effectue l'évacuation du fluide de refroidissement après circulation au travers du faisceau de tubes 16. Il est nécessaire que l'écran thermique 10 ainsi réalisé soit transparent au champ magnétique développé par l'inducteur Dans ce but, l'invention réalise la liaison ou le raccordement entre les extrémités des tubes 16 et les canalisations 12 et 14 de manière à assurer à la fois l'étanchéité au fluide de refroidissement et l'isolation électrique entre ces extrémités et lesdites canalisations. Sur la figure 1 le moyen de raccordement ainsi mis en oeuvre a été désigné dans son ensemble par la référence 18 et la figure 2 le représente de façon détaillée Ainsi qu'on le voit sur cette figure, dans cet exemple de réalisation non limitatif, ce moyen de raccordement consiste en une douille 20, ouverte à ses deux extrémités et engagées à l'intérieur de l'une des canalisations telles que 14 ou 12, cette douille étant soudée ou brasée sur ladite canalisation Chaque douille est réalisée de façon à recevoir l'extrémité d'un tube 16 débouchant dans la canalisation 14 ou 12 Pour assurer à la fois l'étanchéité et l'isolation électrique entre le tube 16 considéré et la canalisation telle que 14 à laquelle il est ainsi raccordé, on prévoit des joints tels que 22 par exemple, des joints toriques en matériau isolant. Grâce à cette disposition, le champ magnétique n'est pas interrompu par l'écran de protection thermique selon l'invention qui est totalement transparent au flux magnétique On remarquera que la solution apportée par -4- l'invention est de réalisation particulièrement simple et peu coûteuse, qu'elle est facile à mettre en oeuvre et qu'en outre, elle permet d'assurer un remplacement rapide et peu compliqué d'un ou de plusieurs des tubes 16 de l'écran 10 ce qui facilité considérablement les opérations de maintenance des inducteurs ainsi équipés. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Dispositif de protection thermique et de refroidissement des pôles d'un inducteur électromagnétique, notamment pour four à induction, du type constitué par une pluralité de tubes, disposés côte à côte et sensiblement coplanaires dans lesquels circule un fluide de refroidissement caractérisé en ce que le raccordement desdits tubes ( 16) sur les canalisations ( 12, 14) d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement est réalisé par un moyen ( 18) conçu de façon à assurer à la fois une discontinuité électrique et l'étanchéité entre chaque tube et lesdites canalisations. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen ( 18) assurant le raccordement des tubes ( 16) sur les canalisations ( 12, 14) d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement consistent en une douille ( 20), soudée ou brasée sur ladite canalisation et dans laquelle est engagée l'extrémité du tube débouchant dans ladite canalisation, des joints d'étanchéité et d'isolation électrique ( 22) étant interposés entre ladite douille et ledit tube. 3 Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les tubes ( 16) sont réalisés en un métal magnétique. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les tubes ( 16) sont réalisés en un métal amagnétique, de préférence en acier inoxydable amagnétique. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les tubes ( 16) sont réalisés en un matériau électriquement isolant.