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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517164A1
Family ID 29183003
Probable Assignee Alsthom
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET DISPOSITIF POUR OBTENIR UNE HOMOGENEITE
TRANSVERSALE DE CHAUFFAGE PAR INDUCTION ELECTROMAGNETIQUE DE PRODUITS
LONGS ET MINCES EN DEFILEMENT CONTINU
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION SE RAPPORTE A UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF DE MISE EN
OEUVRE DE CE PROCEDE PERMETTANT D'OBTENIR UNE HOMOGENEITE TRANSVERSALE
DE CHAUFFAGE POUR DES PRODUITS LONGS ET MINCES, EN DEFILEMENT CONTINU,
DANS DES ENSEMBLES DE CHAUFFAGE PAR INDUCTION ELECTROMAGNETIQUE.
L'INVENTION CONSISTE A CREER UN PROFIL TRANSVERSAL DU CHAMP MAGNETIQUE
RESULTANT GLISSANT LONGITUDINAL QUI SOIT UNIFORME DANS LA ZONE
CENTRALE DU PRODUIT, PUIS CROISSANT ET DECROISSANT DANS SES ZONES
LATERALES.
L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A UN ENSEMBLE DANS LEQUEL LE
CHAUFFAGE EST INDUIT PAR UN CHAMP MAGNETIQUE GLISSANT, CREE PAR LA
ROTATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE INVARIABLE, LE PRODUIT SE DEPLACANT SUR
UN TAMBOUR AYANT LE MEME AXE DE ROTATION.
Description
_________________________________________________________________
251716 Z
L'invention se rapporte a un procede et un dispositif de mise en
oeuvre de ce procede permettant d'obtenir une homogeneite transversale
de chauffage pour des produits conduc- teurs longs et minces, en
defilement continu, dans des enseibles-de chauffage par induction
electromagnetique. L'invention s'applique notamment a un ensemble dans
lequel le chauffage est induit par un champ magnetique glissant, cree
par la rotation d'un champ magnetique invariable, le produit se
deplacant sur un tambour ayant le meme axe de rotation.
On connait un ensemble de ce genre dans lequel un support tournant
creux en matiere refractaire loge un rotor entraine par un moteur et
comportant plusieurs pales alimentes en courant continu, de polarites
alternees, engendrant le champ magnetique glissant, une culasse
assurant le retour du flux autour de la boucle formee par le produit
en defilement sur le support tournant, un galet d'entree et un galet
de sortie etant prevus pour le produit Le support tournant et le
produit se trouvent donc dans l'entrefer existant entre le rotor
inducteur et la culasse de retour de flux.
Il doit etre remarque qu'un semblable ensemble permet d'obtenir un
tres bon rendement et d'eviter les ins- tallations de compensation de
reactif dues au mauvais facteur de puissance des dispositifs alimentes
en courant alternatif.
Toutefois, lorsqu'un profil transversal de champ magnetique est
uniforme sur toute la largeur d'un produit a chauffer, la puissance
surfacique induite n'est constante, sur la largeur, que pour un
produit de largeur infinie Dans le cas d'un produit de largeur finie,
la fermeture des courants_ induits engendre une variation de la
puissance surfacique induite qui est fonction de la longueur d'onde du
champ glis- sant (voir les diagrammes de la Figure i des dessins
annexes d'induction magnetique B et de puissance induite P) et des
dimen- sions du produit.
La presente invention vise un procede permettant d'obvier a
l'inconvenient de la variation de puissance surfa- cique induite due
aux fermetures de courant au niveau des bords du produit en defilement
et permettant ainsi d'assurer une homogeneite transversale de
chauffage;, lequl procede consiste a creer un profil transversal and u
champ magne- tic resultant glissant longitudinal qui soit uniforme
dans la zone centrale du produit puis c-oissant et de- croissant dans
ses zones laterales. En particulier, dans un mode prefere du procede,
ce profil du champ magnetique resultant dans le sens trans- versal
peut etre constitue d'une zone centrale de valeur uniforme et de deux
zones laterales de forme approchant une demi-arche d'une sinusoide
ayant une longueur d'onde egale a la longueur d'onde longitudinale
dudit champ et une ampli- tude double de celle de la zone centrale, la
valeur du champ ainsi defini s'annulant a chaque bord du produit.
Le procede, objet de la presente invention, consiste plus
particulierement a creer, pour obtenir le profil trans- versal desire
de champ magnetique resultant, une variation d'entrefer, entre
l'inducteur et la culasse de retour du flux magnetique, adaptable a
differentes largeurs jde produits.
L'invention vise egalement un dispositif permettant de mettre en
oeuvre le procede ci-dessus et d'obtenir, de facon simple,
l'homogeneite transversale de chauffage recher- chee et ceci pour des
produits de largeurs et d'epaisseurs variant dans une gamme de
production.
Le dispositif se caracterise en ce qu'il comprend au moins un element
de culasse de retour de flux (par bord de produit considere) rendu
mobile par rapport a un element fixe de cette culasse, lequel element
fixe cree le profil transversal uniforme de champ magnetique, d'o
l'obtention de la variation d'entrefer entre l'inducteur et la
culasse.
Suivant une forme preferee de realisation le dispo- sitif selon
l'invention comprend une culasse de retour de flux composee de trois
elements l'element fixe creant la zone centrale uniforme du profil
transversal du champ magnetique; et deux elements mobiles de forme
particuliere pour creer les zones laterales dudit champ; ces elements
mobiles coulissant a l'interieur de l'element fixe par l'intermediaire
de glissieres, des verins de preference electriques permettant leur
positionnement par rapport aux bords du produit a chauffer.
Selon une autre forme de realisation le dispo- sitif selon l'invention
comprend une culasse de retour de flux magnetique divisee en sections
mobiles en translation et dont le positionnement est obtenu par des
verins pour d'adapter a des largeurs de produit diffe- rentes.
Selon encore une autre variante de realisation, les sections sont
mobiles autour d'un axe de rotation.
D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention
ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des
dessins annexes sur lesquels la figure 1 represente deux diagrammes
explicatifs consideres ensenble pour la comprehension; la figure 2
represente un diagramme se rap- portant specifiquement a l'invention;
la figure 3 est une vue en elevation, schema- tic, d'une forme de
realisation d'un dispositif de chauffage selon l'invention; la figure
4 est une vue en coupe partielle de ce dispositif; la figure 5 est une
vue en elevation, schema- tic, d'une autre forme de realisation d'un
dispositif de chauffage selon l'invention; la figure 6 est une vue par
le dessus de cette forme de realisation; la figure 7 est une vue en
elevation, schema- tic, d'une autre variante de dispositif de
chauffage conforme a l'invention; la figure 8 est une vue par le
dessus de cette variante. Le procede selon l'invention permet
d'obtenir une homogeneite transversale de chauffage par induction
electromagnetique de produits longs et minces en defilement continu.
Il s'applique a un chauffage induit par un champ magnetique glissant
cree par un champ magnetique invariable, le produit P se deplacant sur
un support tournant ayant le meme axe de rotation, une culasse 2
assurant le retour de flux autour d'une boucle formee par le produit
en defilement sur le support tournant 3.
Il consiste a creer un profil transversal du champ magnetique
resultant glissant longitudinal qui soit uniforme dans la zone
centrale du produit, puis croissant et decrois- sant dans ses zones
laterales, de maniere a obtenir un pro- fil transversal resultant tel
que represente a la figure 2.
Sur cette figure, le profil du champ magnetique resultant dans le sens
transversal est constitue d'une zone centrale de valeur uniforme et de
deux zones laterales de forme approchant une demi-arche d'une
sinusoide ayant une longueur d'onde egale a la-longueur d'onde
longitudinale du- dit champ et une amplitude double de celle de la
zone cen- trale.
Ces complements approximativement sinusoidaux peu- vent
avantageusement etre obtenus par une variation d'entre- iron entre
l'inducteur et la culasse de retour du flux, adap- table a differentes
largeurs de produits.
Dans la forme de realisation representee aux figu- res 3 et 4 un
dispositif de chauffage par induction electro- magnetique selon
l'invention comprend un rotor inducteur mul- tipolaire l et un element
de culasse fixe 2 separes par un entrefer E et, dans un entrefer, un
support tournant 3 et deux elements mobiles de culasse 4-4 A.
Les elements mobiles de culasse 4-4 A offrent la par- etre par exemple
chacun d'une section sensible- ment triangulaire, d'une dimension
radiale egale approximative- ment a la moitie de l'entrefer E et de
base egale au quart de la longueur d'onde du champ glissant au niveau
du produit a chauffer P lequel circule autour du support tournant en
formant une boucle depuis un galet d'entree 5 jusqu'a un galet de
sortie 6.
Les elements mobiles 4-4 A coulissent parallelement a l'axe general de
rotation A a l'interieur de l'element fixe 2 par l'intermediaire de
glissieres 7 et de verins electriques 8 pour leur positionnement par
rapport aux bords du produit a chauffer.
En d'autres termes les elements mobiles 4-4 A sont en forme d'anneaux
de section triangulaire disposes en vis-a- vis, ces anneaux etant
pourvus de curseurs 9 susceptibles de coulisser dans les rainures des
glissieres 7 Les anneaux constituant les elements mobiles sont, par
ailleurs, inter- rompus sur une partie de leur circonference de
maniere a menager un espace pour l'emplacement des galets 5 et 6 Il en
est de meme pour l'element de culasse 2 qui montre une breche
longitudinale pour l'emplacement des galets.
Dans la forme de realisation representee aux figures et 6 on retrouve
un rotor inducteur multipolaire 1, un support tournant 3, un galet
d'entree 5 et un galet de sortie 6 Dans cette forme de realisation la
culasse de retour de flux magnetique comprend des sections 2 A-2 B
mobiles en trans- lation perpendiculaire a l'axe general de rotation A
et dont le positionnement est obtenu par des verins electriques 10
(representes partiellement pour la clarte du dessin) pour s'adapter a
des largeurs de produit differentes.
Il existe, en fait, deux groupes en vis-a-vis de sections mobiles; un
groupe de sections 2 A et un groupe de sections 2 B Chaque section a
sensiblement la forme d'un "C" ouvert sur l'ensemble: rotor inducteur
1 support tournant 3 produit P et chaque section peut etre guidee par
un jeu de deux glissieres; une glissiere inferieure il et une
glissiere superieure 12.
Dans la forme de realisation representee aux figures 7 et 8 on
retrouve un rotor inducteur multipolaire 1, un support tournant 3, un
galet d'entree 5 et un galet de sortie 6 Dans cette forme de
realisation la culasse de retour de flux magnetique comprend des
sections 2 C-2 D mobiles angulai- rement autour d'un axe de rotation
commun 13 parallele a l'axe general de rotation A et dont le
positionnement est obtenu par des verins electriques 14 Il existe, en
vis-a-vis, le groupe des sections OC et le groupe des sections 2 D et
chaque section a snsb 1 enento la forme dun "" o-Tert sur l'ensem-
ble: rotor inducteur i support tournant, produit P. L'axe 13 suffit au
maintien de toutes les sections en mele temps qu'il permet leur
rotatioin.
Il est bien entendu, enfin, que la presente invention n'a ete decrite
et representee qu'a titre d'exemple prefe- rentiel et qu'on pourra
apporter des equivalences dans ses elements constitutifs sans, pour
autant, sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede pour obtenir une homogeneite transver- sale de chauffage par
induction electromagnetique de produits conducteurs longs et minces en
defilement continu, le chauf- fage etant induit par un champ
magnetique glissant cree par la rotation d'un champ magnetique
invariable, le produit se deplacant sur un support tournant ayant le
meme axe de rota- tion, une culasse assurant le retour de flux autour
de la bou- cle formee par le produit en defilement sur le support
tournant, lequel procede se caracterise en ce qu'il consiste a creer
un profil transversal du champ magnetique resultant glissant lon-
gitudinal qui soit uniforme dans la zone centrale du produit, puis
croissant et decroissant dans ses zones laterales.
2 Procede selon la revendication l caracterise en ce que le profil du
champ magnetique resultant dans le sens transversal est constitue
d'une zone centrale de valeur uni- forme et de deux zones laterales de
forme approchant une demi- arche d'une sinusoide ayant une longueur
d'onde egale a la longueur d'onde longitudinale dudit champ et une
amplitude double de celle de la zone centrale.
3 Procede selon l'une quelconque des revendications l et 2,
caracterise en ce qu'il consiste a creer une variation d'entrefer
entre l'inducteur et la culasse de retour de flux magnetique pour
obtenir le profil transversal de champ magne- tic resultant, ladite
variation d'entrefer etant adaptable a differentes largeurs de
produits.
4 Dispositif pour la mise en oeuvre du procede se- lon l'une
quelconque des revendications l a 3, caracterise en ce qu'il comprend
au moins un element de culasse de retour de flux (par bord de produit
considere) rendu mobile par rapport a un element fixe de cette
culasse, (lequel cree le profil transversal uniforme de champ
magnetique), d'o l'obtention de la variation d'entrefer entre
l'inducteur et la culasse.
5 Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que les
elements mobiles de culasse de retour de flux se deplacent
parallelement-a l'axe general de rotation A du dispositif.
6 Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que les
elements mobiles se deplacent perpendiculaire- ment a l'axe general de
rotation A du dispositif.
7 Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que les
elements mobiles 4-4 A coulissent parallelement a l'axe general de
rotation a l'interieur de l'element fixe, de culasse 2 par
l'intermediaire de glissieres 7 et de verins 8 pour leur
positionnement par rapport aux bords du produit a chauffer.
8 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4, 5 et 7,
caracterise en ce que les elements mobiles 4-4 A sont en forme
d'anneaux de section sensiblement trianaulaire disoose 4 S en
vis-a-vis, de dimension radiale egale approxi- mativement a la moitie
de l'entrefer E et de base egaleau quart de la longueur d'onde du
champ magnetique au niveau du produit.
9 Dispositif selon la revendication 8, caracterise ence que les
elements mobiles en forme d'anneaux 4-4 A de sec- tion triangulaire
disposes en vis-a-vis sont pourvus de cur- seurs 9 susceptibles de
coulisser dans les glissieres 7. Dispositif selon l'une quelconque des
revendi- cations 4 et 6, caracterise en ce que les elements mobiles en
translation perpendiculaire a l'axe general de rotation du dispositif
sont constitues par des sections mobiles disposees en deux groupes en
vis-a-vis 2 A-2 B, chaque section ayant sensiblement la forme d'un "C"
ouvert sur l'ensemble: rotor inducteur 1 support tournant 3 produit B,
le position- nement des sections mobiles etant obtenu par des verins
10 pour s'adapter a des largeurs de produit differentes.
11 Dispositif selon la revendication 10, caracte- rise en ce que
chaque section peut etre guidee par un jeu de glissieres 11-12.
12 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 4 et 5,
caracterise en ce que les elements mobiles en translation
perpendiculaire a l'axe general de rotation sont constitues par des
sections 2 C-2 D Mobiles angulairement autour d'un axe de rotation
commun 13 parallele a l'axe general de rotation A du dispositif.
13 Dispositif selon la revendication 12, caracte- rise en ce qu'il
existe, en vis-a-vis, un groupe de section 2 C et un groupe de section
2 D, chaque section ayant sensiblement la forme d'un "C" ouvert sur
l'ensemble: rotor inducteur 1 - support tournant 3 produit B, des
verins 14 permettant le positionnement des sections.
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