(57)【要約】  本発明は、工業的に、特に大量生産により物体を生産するため材料（３１４）を加熱するのに使用され、さまざまな変態方法を許容する方法およびデバイス（３５０）に関する。
2007535786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を工業的に、特に大量生産により生産するため前記材料（３１４）を加熱し、さまざまな変態方法を許容する方法であって、
適当な強度および適当な周波数の電流が流れる前記インダクタ（２０２、４０２）を使って電磁場を発生する工程と、
前記電磁場を、前記インダクタと加熱される前記材料との間に配置された、内面（２０６、３０６）および外面（２０４、３０４）を備える、少なくとも１つの前記中間要素の少なくとも一部に印加する工程とを含み、
前記インダクタ（２０２、４０２）および前記中間要素（２００、３００、３５０）は、前記電磁場により前記中間要素（２００、３００、３５０）内に誘起される前記電流が前記外面（２０４、３０４）および内面（２０６、３０６）の少なくとも１つのいわゆる加熱帯の前記表面（３０５）上で循環するように形成され、前記加熱帯は加熱される前記材料との界面に配置されることを意図され、
それぞれの前記中間要素（２００、３００、３５０）の前記部分（３１１）の１つは前記中間要素（２００、３００、３５０）の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料でできている前記加熱帯を含む方法。
【請求項２】
前記方法は、さらに、前記電磁場により前記中間要素（２００、３００）内に誘起される前記電流が前記外面（２０４、３０４）および内面（２０６、３０６）の前記表面上で循環するように、前記中間要素（２００、３００）内で絶縁電気遮断（２０７、３０７）を行う工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記遮断（３０７）により前記中間要素（３５０）を２つの前記部分要素（３００’）にセグメント分割することができ、前記部分要素（３００’）のうちの少なくとも１つは、比透磁率および／または比電気抵抗を持つ前記中間要素（３５０）の前記部分（３１１）により形成される加熱帯（３０５）を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記中間要素（３５０）は、互いに関して可動性を有する２つの前記部分要素（３００または３００’）を含む請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、前記電磁場により前記中間要素（３００、３５０）内に誘起される電流が前記外面（３０４）および内面（３０６）の少なくとも１つのいわゆる加熱帯の前記表面上で循環するように前記インダクタ（３０２）および前記中間要素（３００、３５０）が形成され、前記加熱帯は加熱される前記材料との界面に配置されることを意図されている第１のフェーズと、それに続く、２つの前記可動部分要素が空間を密閉するように接触させられた後、また前記空間内に加熱される前記材料が射出された後、前記電磁場により前記中間要素（３００、３５０）内に誘起される前記電流が前記外面の表面上で循環し、伝導により前記加熱帯を熱し続けるように前記インダクタ（３０２）および前記中間要素（３００、３５０）が形成される第２のフェーズに分けられる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記インダクタ（２０２、４０２）は、前記中間要素を囲むプラグイン部品からなる請求項３から５の一項に記載の方法。
【請求項７】
前記中間要素（３００、３５０）の前記残り部分（３１２）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つそれぞれの前記中間要素（３００、３５０）の前記部分（３１１）は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物（３０８）を含む上記請求項の一項に記載の方法。
【請求項８】
前記中間要素（２００、３００、３５０）は、フーコー電流の効果の下で温度上昇をほとんど示さない材料を含む上記請求項の一項に記載の方法。
【請求項９】
前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、接触により形成される上記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記加熱帯は、絶縁材料からなる層によりコーティングされる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記加熱帯は輻射帯であり、前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、加熱される前記材料を接近させることにより形成される請求項１から８の一項に記載の方法。
【請求項１２】
物体を工業的に、特に大量生産により生産するため前記材料を加熱し、さまざまな変態方法を許容する前記デバイス（２００、３００、３５０、４００）であって、
前記インダクタ（２０２、４０２）を備え、電磁場を発生する、適当な強度および適当な周波数の電流の発電機と、
前記電磁場を、前記インダクタ（２０２、４０２）と加熱される前記材料（３１４）との間に配置された、内面（２０４、３０４）および外面（２０６、３０６）を備える、少なくとも１つの前記中間要素（２００、３００、３５０）の少なくとも前記部分（３０８）に印加する手段とを備え、
前記インダクタ（２０２、４０２）および前記中間要素（２００、３００、３５０）は、前記電磁場により前記中間要素（２００、３００、３５０）内に誘起される前記電流が前記外面（２０４、３０４）および内面（２０６、３０６）の少なくとも１つのいわゆる加熱帯の前記表面（３０５）上で循環するように形成され、前記加熱帯は加熱される前記材料との界面に配置されることを意図され、
それぞれの前記中間要素（２００、３００、３５０）の前記部分（３１１）の１つは前記中間要素（２００、３００、３５０）の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料でできている前記加熱帯を含む前記デバイス。
【請求項１３】
前記デバイスは、さらに、前記電磁場により前記中間要素（２００、３００）内に誘起される前記電流が前記外面（２０４、３０４）および内面（２０６、３０６）の前記表面上で循環するように、前記中間要素（２００、３００）内の絶縁電気遮断（２０７、３０７）を含む請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記遮断により前記中間要素（３５０）を２つの前記部分要素（３００’）にセグメント分割することができ、前記部分要素（３００’）のうちの少なくとも１つは、比透磁率および／または比電気抵抗を持つ前記中間要素（３５０）の前記部分（３０８）により形成される加熱帯（３０５）を含む請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記中間要素（３５０）は、互いに関して可動性を有する２つの前記部分要素（３００’）を含む請求項１３または１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記インダクタ（２０２、４０２）は、前記中間要素を囲む前記プラグイン部品からなる請求項１３から１５の一項に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記中間要素の前記残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つそれぞれの前記中間要素の前記部分（３１１）は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物（３０８）を含む請求項１２から１６の一項に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記中間要素は、フーコー電流の効果の下で温度上昇をほとんど示さない請求項１２から１７の一項に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、接触により形成される請求項１２から１８の一項に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記加熱帯は、絶縁材料からなる層によりコーティングされる請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記加熱帯は輻射帯であり、前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、加熱される前記材料を接近させることにより形成される請求項１２から１８の一項に記載のデバイス。
【請求項２２】
物体を工業的に、特に大量生産により生産するため前記材料を加熱し、さまざまな変態方法を許容する前記鋳型（４００）であって、
前記インダクタ（４０２）を備え、電磁場を発生する、適当な強度および適当な周波数の電流の前記発電機と、
前記電磁場を、前記インダクタと加熱される前記材料との間に配置された、内面および外面を備える、少なくとも１つの前記中間要素の少なくとも１つの前記部分（４０６）に印加する前記手段とを備え、
前記インダクタおよび前記中間要素は、前記電磁場により前記中間要素内に誘起される前記電流が前記外面および内面の一方の少なくとも１つの前記いわゆる加熱帯の前記表面（３０５）上で循環するようなものであり、前記加熱帯は加熱される前記材料との界面に配置されることを意図され、
それぞれの前記中間要素の前記部分（３０８、３１１）の１つは前記中間要素の前記残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料でできている前記加熱帯を備える前記鋳型。
【請求項２３】
前記鋳型は、さらに、前記電磁場により前記中間要素内に誘起される前記電流が前記外面（２０４、３０４）および内面（２０６、３０６）の前記表面上で循環するように、前記中間要素内に絶縁電気遮断機能を備える請求項２２に記載の鋳型。
【請求項２４】
前記鋳型では前記中間要素（３５０）を２つの前記部分要素（３００’）にセグメント分割することができ、前記部分要素（３００’）のうちの少なくとも１つは、比透磁率および比電気抵抗を持つ前記中間要素（３０８、３１１）の前記部分により形成される加熱帯（３０５）を含む請求項２３に記載の鋳型。
【請求項２５】
前記中間要素は、互いに関して可動性を有する２つの前記部分要素を含む請求項２３または２４に記載の鋳型。
【請求項２６】
前記インダクタは、前記中間要素を囲むプラグイン部品からなる請求項２３から２５の一項に記載の鋳型。
【請求項２７】
前記中間要素の前記残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つそれぞれの前記中間要素の前記部分（３１１）は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物（３０８）を含む請求項２２から２６の一項に記載の鋳型。
【請求項２８】
前記中間要素は、フーコー電流の効果の下で温度上昇をほとんど示さない材料を含む請求項２２から２７の一項に記載の鋳型。
【請求項２９】
前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、接触により形成される請求項２２から２８の一項に記載の鋳型。
【請求項３０】
前記加熱帯は、絶縁材料からなる層によりコーティングされる請求項２９に記載の鋳型。
【請求項３１】
前記加熱帯は輻射帯であり、前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、加熱される前記材料を接近させることにより形成される請求項２２から２８の一項に記載の鋳型。
【請求項３２】
請求項１から１１の一項に記載の方法、請求項１２から２１の一項に記載のデバイス、または請求項２２から３１の一項に記載の鋳型で使用される中間要素の部分であって、前記中間要素の前記残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料からなる部分。
【請求項３３】
工業的に、特に大量生産により、材料を加熱し、投資および操業コストを制限し、さまざまな変態方法を許容することにより生産される物体であって、請求項１から１１の一項に記載の方法により、請求項１２から２１の一項に記載のデバイスにより、および／または請求項２２から３１の一項に記載の鋳型により得られる物体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を生産するために材料を加熱する方法、およびそのような方法を使用するデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業による、特に大量生産による、物体の生産は、経済活動のあらゆる分野、例えば、自動車産業、航空宇宙産業、航空機産業、音響、家具調度品および配管、建設および公共事業、保健医療の分野に関係する、また旅行鞄やおもちゃなどの大量消費財の分野における、大きな重要性を持つ作業である。
【０００３】
一般に、外見上どのような工業活動または用役も、特定の活動に特有であるが、大量に、好ましくは限られたコストで生産されなければならない物体の使用を必要とする。
【０００４】
このような物体の生産は、さらに、性質上多様で変化に富む作業、例えば、整形、成形、鋳造からの成形、局所的圧密、挿入、組み立て、溶接、切断、保護または被覆（「コーティング」）、または装飾作業を伴うこともある。
【０００５】
最後に、このような生産では、例えば、（グラス、カーボン、天然などの）ファイバで補強された、ならびに／あるいはサンドイッチ構造および／またはハニカム構造を持つ、熱可塑性組成物、熱硬化性組成物、細胞構成、エラストマーおよび／または硫化可能組成物、ガラスまたは軽合金のようなさまざまな材料を考慮することができなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多数の物体の生産の投資および運転コストを制限するために、成形するにせよしないにせよ電磁誘導現象を利用して材料を加熱する生産方法を使用すると都合がよい。
【０００７】
このような方法により、成形デバイス１００（図１）は、フーコー電流がインダクタ１０２の付近に配置された金属などの伝導体要素１０４内を伝搬するように磁場（図に示されていない）を発生する電流を送るインダクタ１０２を備える。
【０００８】
これらのフーコー電流は、導体要素１０４の温度上昇を引き起こし、熱は、導体要素の表面１０５上に配置されている、成形される材料１０６に伝導により伝達される。
【０００９】
そこで、図１の矢印１０３により表されている、この伝導、つまり熱伝達により、材料１０６を所望の温度にし、成形を行わせることが可能である。
【００１０】
本発明は、図１を使って説明されているような、従来技術による方法には、多数の欠点があるという観察結果から得られた。
【００１１】
実際、このような方法は、成形される材料１０６と接触している表面１０５の温度だけを高くすればよい場合であっても、導体要素１０４全体を加熱する必要がある。
【００１２】
つまり、材料１０６の温度を上げるために供給しなければならないエネルギーの量は、生産される物体のオスおよび／またはメス形に対応する。
【００１３】
これらの欠点のうちの少なくとも１つを解消するために、本発明は、特に大量生産により、物体を工業生産するために材料を加熱し、投資および操業コストを制限し、さまざまな変態方法を可能にする方法に関係し、前記方法は、
適当な強度および周波数の電流が流れるインダクタを使って電磁場を発生する工程と、
電磁場を、前記インダクタと加熱される前記材料との間に配置された、内面および外面を備える、少なくとも１つの中間要素の少なくとも一部に印加する工程とを含み、
前記インダクタおよび前記中間要素は、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の少なくとも１つのいわゆる加熱帯の表面上で循環するように形成され、前記加熱帯は加熱される材料との界面にあることを意図され、
それぞれの中間要素の複数の部分の１つは中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料でできている前記加熱帯を含む。
【００１４】
本発明による方法のため、物体の生産に必要な温度の上昇は、加熱される材料の支持材として働く中間要素の表面にのみに制限され、また、この加熱方法では最新技術による方法と比較して低いエネルギー消費で済むように、この材料に制限されうる。また、単一材料により形成される中間要素の使用を考慮することも可能であることに留意されたい。
【００１５】
さらに、中間要素の表面の温度上昇は、中間要素の熱拡散率と排他的に連関するわけではなく、これはこの方法の再現性および信頼性を高める。
【００１６】
このような方法は、さらに、電流の循環を許容するという利点を有し、中間要素の表面全体に対する加熱の均質性を向上し、これにより、この中間要素と接触している材料の加熱は、同じ程度に均質的に生じ、この材料における内部応力の存在を制限することができる。
【００１７】
本発明の他の利点は、異なる性質（電気抵抗、透磁率に関する、また低レベルの熱拡散率の）のサブパートを組合せ、それらのサブパートのそれぞれの温度は均質である、中間要素の表面上で異なる温度を達成することを可能にするという事実である。
【００１８】
本発明は、さらに、加熱される質量が厚さの面で制限されるため、熱（加熱／冷却）サイクルの持続時間を大幅に短縮するという利点も有し、これにより、与えられた時刻に多数の材料を加熱することが可能になる。
【００１９】
本発明の他の利点によれば、インダクタの同じ構造が、加熱される材料の形状と独立に使用されうるということは明らかである。つまり、同じデバイスを、材料の異なる形状を加熱するのに使用することができ、これにより、使用法が簡単になるのと同時に、インダクタの最適な構造を決定することを目指す予備テストが必要ではないため、それぞれの加熱作業のコストが低減される。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
一実施形態では、前記方法は、さらに、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の表面上で循環するように、前記中間要素内で絶縁電気遮断を行う工程を含む。
【００２１】
一実施形態によれば、前記遮断により中間要素を２つの部分要素にセグメント分割することができ、それらの部分要素のうちの少なくとも一方は、透磁率および／または比電気抵抗を持つ中間要素の複数の部分により形成される加熱帯を含む。
【００２２】
一実施形態では、中間要素は、互いに関して可動性のある２つの部分要素を含む。
【００２３】
一変更形態によれば、この方法は、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の少なくとも１つのいわゆる加熱帯の表面上で循環するようにインダクタおよび前記中間要素が形成され、前記加熱帯は加熱される材料との界面となることを意図されている第１のフェーズと、それに続く、２つの可動部分要素が空間を密閉するように互いに接触させられた後、また前記空間内に加熱される材料が射出された後、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面の表面上で循環し、伝導により加熱帯を熱し続けるように前記インダクタおよび前記中間要素が形成される第２のフェーズに分けられる。
【００２４】
一実施形態によれば、前記インダクタは、前記中間要素を囲むプラグイン部品からなる。
【００２５】
一実施形態では、中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つそれぞれの中間要素の前記部分は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、加熱される材料の温度に近いキュリー温度を持つ磁性化合物を含む。
【００２６】
一実施形態によれば、中間要素は、フーコー電流の効果の下で温度上昇が低い材料を含む。
【００２７】
一実施形態では、加熱帯と加熱される材料との界面は、接触により形成される。加熱帯は、絶縁材の層でコーティングすることができる。
【００２８】
一変更形態では、加熱帯は輻射帯であり、加熱帯と加熱される材料との界面は、加熱される材料を接近させることにより実現される。
【００２９】
本発明は、さらに、特に大量生産により、物体を工業生産するために材料を加熱し、投資および操業コストを制限し、さまざまな変態方法を可能にするデバイスに関係し、前記デバイスは、
インダクタを備え、電磁場を発生する、適当な強度および適当な周波数の電流の発電機と、
電磁場を、前記インダクタと加熱される前記材料との間に配置された、内面および外面を備える、少なくとも１つの中間要素の少なくとも一部に印加する手段とを備え、
前記インダクタおよび前記中間要素は、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の一方の少なくとも１つの加熱帯の表面上で循環するように形成され、前記加熱帯は加熱される材料との界面に配置されることを意図され、
それぞれの中間要素の複数の部分の１つは中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料でできている前記加熱帯を含む。
【００３０】
一実施形態では、前記デバイスは、さらに、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の少なくとも１つの表面上で循環するように、前記中間要素内に絶縁電気遮断機能を備える。
【００３１】
一実施形態によれば、前記遮断により中間要素を２つの部分要素にセグメント分割することができ、前記部分要素のうちの少なくとも１つは、比透磁率および／または比電気抵抗を持つ中間要素の複数の部分により形成される加熱帯を含む。
【００３２】
一実施形態では、中間要素は、互いに関して可動性のある２つの部分要素を含む。
【００３３】
一実施形態によれば、前記インダクタは、前記中間要素を囲むプラグイン部品からなる。
【００３４】
一実施形態では、中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つそれぞれの中間要素の前記部分は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物を含む。
【００３５】
一実施形態によれば、中間要素は、フーコー電流の効果の下で温度上昇がほとんどない材料を含む。
【００３６】
一実施形態では、加熱帯と加熱される材料との界面は、接触により形成される。加熱帯は、絶縁材の層によりコーティングすることができる。
【００３７】
一変更形態では、加熱帯は輻射面であり、加熱帯と加熱される材料との界面は、加熱される材料を接近させることにより作られる。
【００３８】
本発明は、さらに、特に大量生産により、物体を工業生産するために材料を加熱し、投資および操業コストを制限し、さまざまな変態方法を可能にする鋳型にも関係し、前記鋳型は、
インダクタを備え、電磁場を発生する、適当な強度および適当な周波数の電流の発電機と、
電磁場を、前記インダクタと加熱される前記材料との間に配置された、内面および外面を備える、少なくとも１つの中間要素の少なくとも一部に印加する手段とを備え、
前記インダクタおよび前記中間要素は、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の１つの表面上で循環するようなものであり、
それぞれの中間要素の複数の部分の１つは中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料でできている。
【００３９】
一実施形態では、前記鋳型は、さらに、電磁場により前記中間要素内に誘起される電流が前記外面および内面の表面上で循環するように、前記中間要素内に絶縁電気遮断機能を備える。
【００４０】
一実施形態によれば、前記遮断により中間要素を２つの部分要素にセグメント分割することができ、前記部分要素のうちの少なくとも１つは、比透磁率および／または比電気抵抗を持つ中間要素の複数の部分により形成される加熱帯を含む。
【００４１】
一実施形態では、中間要素は、互いに関して可動性のある２つの部分要素を含む。
【００４２】
一実施形態によれば、前記インダクタは、前記中間要素を囲むプラグイン部品からなる。
【００４３】
一実施形態によれば、それぞれの中間要素の前記部分は、中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持ち、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物を含む。
【００４４】
一実施形態によれば、中間要素は、フーコー電流の効果の下で温度上昇がほとんどない材料を含む。
【００４５】
一実施形態では、加熱帯と加熱される材料との界面は、接触により形成される。加熱帯は、絶縁材の層でコーティングすることができる。
【００４６】
一変更形態では、加熱帯は輻射し、加熱帯と加熱される材料との界面は、加熱される材料を接近させることにより作られる。
【００４７】
本発明は、さらに、上記実施形態の１つによるデバイスまたは上記実施形態の１つによる鋳型において上記実施形態の１つによる方法で使用される中間要素の一部にも関係し、前記部分は中間要素の残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料からなる。
【００４８】
最後に、本発明は、さらに、工業的に、特に大量生産により、材料を加熱し、投資および操業コストを制限し、さまざまな変態方法を許容することにより生産される物体にも関係し、前記物体は、上記実施形態の１つによる方法、上記実施形態の１つによるデバイスを使って、および／または上記実施形態の１つによる鋳型を使って得られる。
【００４９】
本発明の他の特徴および利点は、本発明のいくつかの実施形態の説明から明らかであり、この説明は、付属の図面を参照しつつ、例示的な、非制限的説明として以下で与えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図２ａは、中間要素２００内にフーコー電流２０３を発生させることができる、電流ｉｇが流れるインダクタ２０２により囲まれた、金属などの導電体で作られた中間要素２００を示している。
【００５１】
フーコー電流２０３は、中間要素２００の外面２０４または内面２０６上を、中間要素に関するインダクタの植え込みに応じて伝搬する。
【００５２】
したがって、インダクタが中間要素の内側、および外側に配置された場合、フーコー電流は、中間要素のそれぞれ内面および外面上を循環する。
【００５３】
この実施例では、示されている電流２０３は、中間要素２００の外面２０４上を伝搬する。
【００５４】
本発明に固有の観察結果により、この材料を、フーコー電流２０３が流れる中間要素２００の表面上に配列することにより材料の表面を直接加熱することが可能なように見え、この材料は中間要素の一部と接触し、温度上昇は主に抵抗現象によるものである。
【００５５】
このような加熱方法は、適合された特性および特に適合された周波数を持つインダクタにより生成される磁場を使ってフーコー電流２０３の必要な特性（電圧、強度）を決定することにより制御することができ、電流が中間要素の表面上を循環するその厚さを決定することが可能である。
【００５６】
本発明に固有の他の観察結果により、間隙２０７（図２ｂ）が中間要素２００内に配置されている場合、フーコー電流２０３は、閉回路を形成するような形でこの中間要素の内面および外面に沿って伝搬する。
【００５７】
この間隙２０７が存在することにより、上述のように、中間要素の表面のそれぞれにおいて材料を加熱することができる。
【００５８】
本発明の一実施形態では（図３ａ）、鋳型３１０は、加熱される材料が考察対象の中間要素３００の外面３０４、３０５上に配置されるように設計されている。
【００５９】
インダクタ３０２は、矢印により示されているフーコー電流を誘起する磁場を発生する。例えば、図に示されているように、これらのインダクタは、中間要素の内部に入っている。この変更形態は、加熱される材料を表面３０４、３０５上に素早く位置決めすることができるという利点を有する。
【００６０】
また、明確にするため、中間要素３００に固有のこれらのインダクタは、図３ｃおよび３ｄには示されておらず、これについては後で詳細に説明する。
【００６１】
間隙３０７は、間隙３０７で発生しうる放電を防止することを可能にする、例えば、セラミック、熱可塑性、または熱硬化性化合物などの電気絶縁体により、本実施形態内に形成される。
【００６２】
加熱される材料３１４と接触することを意図されている、加熱部３１１の表面３０５は、この部分３０８が加熱される材料に応じて選択されたキュリー温度により制限されるような「キュリー温度」の磁石部３０８を備える。キュリー温度の磁石部は、全体として、または中間要素については部分的に置換できる。
【００６３】
つまり、キュリー温度を持つそのような材料を使用した結果、部分３０８の表面の温度は、表面３０５の残り部分とは異なる、所定の温度に維持することができ、これにより、自動的に供給される電力を安定化することが可能である。
【００６４】
さらに、加熱される材料３１４と接触することを意図されていない鋳型の部分３１２は、フーコー電流が存在するにもかかわらず温度上昇を示さない、したがって部分要素３１２の温度上昇を大きく制限することを可能にする、磁性合金、例えば、アルミニウムまたはステンレスグレード３０４、３０４Ｌ、３１６からなる。
【００６５】
本発明の利点の中で上で述べられているように、本発明によるデバイスまたはシステムでは、従来技術による方法でかかる時間よりもかなり短い時間内に材料と接触している表面を加熱することが可能である。
【００６６】
具体的な一実施例によれば、２５０℃の温度には数秒以内に到達できるが、エネルギーは鋳型／材料界面には決して射出されないため、対応する時間は、従来技術による方法の場合にかなり長くなる。
【００６７】
図３ｂに基づいて説明されている、本発明の第２の好ましい実施形態によれば、加熱面は、中間要素３５０の内側に配置されている表面３０６に対応し、これにより、例えば、加熱されている材料３１４に強い機械的圧力を加えることが可能になる。インダクタ３０２は、中間要素内にフーコー電流を発生させることを可能にする。
【００６８】
この実施形態では、それぞれの中間部分要素３００’の内面３０６だけでなく加熱される材料３１４をも示している、図３ｂの詳細である、図３ｃに示されているように、加熱材料を使用してその中間部分要素のそれぞれのところに間隙を定めることを可能にするという利点を有する、互いに向かい合う形で配列された、２つの中間部分要素３００’を使用する。
【００６９】
この場合、加熱される材料の厚さは、間隙の厚さを定めるが、図３ｄに示されている変更形態では、間隙の厚さは、磁場に対し透過的なストッパー３１６により決定され、これにより、所定の厚さの物体を生産することが可能になることは明らかである。
【００７０】
成形される材料はその面のそれぞれの上で成形または加熱帯と呼ばれるツールの表面と接触するので、電流の循環が２つの成形面上に発生する。導電性複合材料（例えば、カーボンファイバに基づく）の変態の場合、材料は、２つの電流循環の間に短絡回路を形成し、それにより、材料の劣化を局所的に発生させる可能性がある。
【００７１】
この現象が現れることを避けるために、２つの成形帯のうちの少なくとも一方に電気的絶縁層を用意することが提案される。この層の組成は、テフロン、ＰＥＥＫ［ポリアリールエーテルエーテルケトン］、無定形炭素、グラスファイバなどの種類の材料を使用し、異なる場合がある。この層の主な特性は、以下のとおりである。
【００７２】
温度抵抗は成形される材料の変態温度に少なくとも等しいこと、
機械的強度は成形される材料の変態圧力に少なくとも等しいこと、
電気絶縁、
細密層（数μｍ）、
成形帯を形成する合金と親和性のある工業的堆積法。
【００７３】
図４ａは、図３ｂに基づいて説明される第２の実施形態による鋳型の斜視図であるが、図４ｂは、この鋳型４００の分解斜視図である。
【００７４】
したがって、図４ａは、加熱される材料（図に示されていない）と接触する鋳型の部分４０６が中に配置される標準設計のフレーム４０４を囲むインダクタ４０２を示している。
【００７５】
図４ｂの鋳型４００の分解図では、インダクタを保持しながら加熱される材料を高圧に曝すことを可能にする、インダクタ４０２および加圧部材４０８の取り外し可能構造を示すことが可能である。
【００７６】
インダクタ４０２を妨げないように、加圧部材４０８は電磁場に透過的な化合物でできていることに留意されたい。
【００７７】
本発明は、さまざまな応用例に拡大適用することができ、またそのうちの２つが以下に示されている。
【００７８】
本発明による電磁気の原理を使用して、輻射により変態される材料を加熱することができる。電磁気の原理は、同一であるが、フーコー電流の循環は、黒鉛要素の温度を上げるという目的を有する。高温（最大約１０００℃）に曝された、それらの黒鉛要素は、接触することなく輻射により、黒鉛要素間の間隙内に配置された複合材料を加熱する
【００７９】
この方法は、例えば、回転コイル上のワイヤラッピングによる管およびタンク製造法において、または凸状鋳型上の重力によるウィンドシールドの製造において、さらには変態前に材料を予熱するために、古典的な赤外線加熱法を置き換えることも可能であろう。
【００８０】
本発明による原理は、さらに、大量のツールを加熱する場合にも使用できる。しかし、（熱可塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチックの）射出の場合、圧力は、ツールを閉じなければならないような圧力である。そこで、２つのフェーズに分けて加熱を行うことが提案される。
【００８１】
図５ａに例示されている第１のフェーズでは、ツールの表面加熱は、本特許で説明されている方法により実行され、電磁場に透過的な１つまたは複数のくさび５１８を使って実現可能な間隙５１７の存在により発生する。このフェーズでは、生じる間隙は、ツールの２つの部分のそれぞれの成形表面５０５、５０６上に電流を循環させることを可能にする機能を有する。表面加熱効果を倍加するために、高周波電流が使用される。加熱は、数秒のオーダーの非常に短い時間内に真空の下で実行される。成形帯５１１は、磁性体で作られているが、中間要素の残り部分は、電気絶縁体内に都合よく埋設されたインダクタ５０２を超えて配置されている、外部部品のような非磁性体からなり、前記外部部品は高い射出圧力に対し機械的補強を行う役割を果たす。
【００８２】
図５ｂに例示されている第２のフェーズでは、ツールの体積加熱またはバルク加熱が実行され、上記の間隙を遮る。次に、ツールは、材料５１４の射出時に閉じられる。電流は、ツールの周囲５０４のみを循環できる。第１のフェーズで始まった加熱効果を維持するために、この場合、低周波（ＬＦ）電流循環が加えられ、スキン厚さ効果を倍加し、それにより、ツールの芯の加熱を行う。
【００８３】
この原理は、例えば、ＨＦ電流またはＬＦ電流を流す、同じ発電機により供給される、互いに入れ子にされた２つのインダクタにより実現される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】既に説明されている、従来技術により材料を加熱する方法を示す図である。
【図２ａ】本発明の概略図である。
【図２ｂ】本発明の概略図である。
【図３ａ】本発明の第１の実施形態および第２の実施形態によるデバイスを示す図である。
【図３ｂ】本発明の第１の実施形態および第２の実施形態によるデバイスを示す図である。
【図３ｃ】第２の実施形態を示す詳細な図である。
【図３ｄ】第２の実施形態を示す詳細な図である。
【図４ａ】本発明による鋳型を示す斜視図および分解図である。
【図４ｂ】本発明による鋳型を示す斜視図および分解図である。
【図５ａ】本発明の具体的応用例の２つのフェーズを示す図である。
【図５ｂ】本発明の具体的応用例の２つのフェーズを示す図である。
【図１】
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【図２ａ】
2007535786.tif 000004
【図２ｂ】
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【図３ａ】
2007535786.tif 000006
【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年5月10日(2006.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を工業的に、特に大量生産により、生産するため材料（３１４）を加熱し、さまざまな変態方法を許容する方法であって、
適当な強度および適当な周波数の電流が流れるインダクタ（３０２、４０２）を使って電磁場を発生する工程と、
前記電磁場を、互いに向かい合う形で配置された両方とも導電体でできている２つの要素（３００’）に印加する工程であって、前記要素（３００’）の少なくとも一方は加熱帯を形成する面（３０６）を備え、前記インダクタ手段（３０２、４０２）は前記２つの要素（３００’）を囲む、工程とを含み、
絶縁電気遮断（３０７）または間隙は、前記電磁場により誘起される電流がそれぞれの前記要素（３００’）内の閉回路内で、特に前記加熱帯の表面（３０５）上で循環するように前記要素（３００’）の間に配列されることを含む方法。
【請求項２】
前記加熱帯（３０５）は、前記要素（３００’）の前記残り部分（３１２）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ対応する要素（３００’）の部分（３１１）を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記２つの要素（３００’）は、互いに関して可動性を有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、前記電磁場により前記要素（３００’）内に誘起される前記電流が前記加熱帯の前記表面（３０５）上で循環するように前記インダクタ（３０２）および前記要素（３００’）が形成され、前記加熱帯は加熱される前記材料との界面に配置されることを意図されている第１のフェーズと、それに続く、２つの前記可動要素が空間を密閉するために接触させられた後、また前記空間内に加熱される前記材料が射出された後、前記２つの要素の間の前記電気遮断（３０７）はもはや具現化されない、第２のフェーズに分けられる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記インダクタ（３０２、４０２）は、前記２つの要素（３００’）を囲むため前記取り外し可能およびプラグイン部品を含む請求項１から４の一項に記載の方法。
【請求項６】
前記対応する要素（３００’）の前記残り部分（３１２）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ少なくとも１つの前記要素（３００’）の部分（３１１）が備えられ、前記部分（３１１）は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物でできている要素（３０８）を含む上記請求項の一項に記載の方法。
【請求項７】
前記加熱帯を形成する前記要素（３００’）のうちの少なくとも１つの部分（３１１）が備えられ、前記部分（３１１）は、前記対応する要素（３００’）の前記残り部分（３１２）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持ち、前記材料は、フーコー電流の効果の下で温度上昇をほとんど示さない材料を含む前記対応する要素（３００’）の前記残り部分（３１２）を形成する上記請求項の一項に記載の方法。
【請求項８】
前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、成形を実施するような方法で接触により形成される上記請求項の一項に記載の方法。
【請求項９】
前記加熱帯は、電気絶縁材料からなる層によりコーティングされる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記加熱帯は輻射帯であり、前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、加熱される前記材料を接近させることにより形成される請求項１から７の一項に記載の方法。
【請求項１１】
物体を工業的に、特に大量生産により、生産するため材料を加熱し、さまざまな変態方法を許容するデバイスであって、
インダクタ（３０２、４０２）を備え、電磁場を発生する、適当な強度および適当な周波数の電流の発電機と、
前記電磁場を、互いに向かい合う形で配置された両方とも導電体でできている２つの要素（３００’）のうちの少なくとも一方の少なくとも一部に印加する手段であって、少なくとも１つの要素は加熱帯を形成する面（３０６）を備え、前記インダクタ手段（３０２、４０２）は前記２つの要素（３００’）を囲む、手段とを備え、
前記電磁場により誘起される電流がそれぞれの前記要素（３００’）内の閉回路内で、特に前記加熱帯の表面（３０５）上で循環するように前記要素（３００’）の間に配列される絶縁電気遮断（３０７）または間隙を備えるデバイス。
【請求項１２】
前記加熱帯は、前記対応する要素（３００’）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ前記対応する要素（３００’）の部分（３１１）を含む請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記２つの要素（３００’）は、互いに関して可動性を有する請求項１１または１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記インダクタ（２０２、４０２）は、前記２つの要素（３００’）を囲むため取り外し可能およびプラグイン部品を含む請求項１１から１３の一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記要素（３００’）は、前記対応する要素の前記残り部分（３１２）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ部分（３１１）を含み、前記部分（３１１）は、例えば、ニッケル、クロム、および／またはチタンを含む、キュリー温度を持つ磁性化合物でできている要素（３０８）を含む請求項１１から１４の一項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記要素（３００’）のうちの少なくとも１つは、前記加熱帯を形成する部分（３１１）を含み、前記部分（３１１）は、フーコー電流の効果の下で温度上昇をほとんど示さない材料を含む前記要素（３００’）の前記残り部分（３１２）とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ請求項１１から１５の一項に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、成形を実施するような方法で接触により形成される請求項１１から１６の一項に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記加熱帯は、電気絶縁材料からなる層によりコーティングされる請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記加熱帯は輻射帯であり、前記加熱帯と加熱される前記材料との前記界面は、加熱される前記材料を接近させることにより形成される請求項１１から１６の一項に記載のデバイス。
【請求項２０】
請求項１から１０の一項に記載の方法、請求項１１から１９の一項に記載のデバイスで使用される要素（３００’）の部分であって、前記要素（３００’）の前記残り部分とは異なる透磁率および／または電気抵抗を持つ材料からなる部分。
【請求項２１】
工業的に、特に大量生産により、材料を加熱し、投資および操業コストを制限し、さまざまな変態方法を許容することにより生産される物体であって、請求項１から１０の一項に記載の方法により、請求項１１から１９の一項に記載のデバイスにより得られる物体。
【国際調査報告】
2007535786.tif 000014
2007535786.tif 000015
2007535786.tif 000016
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