FR2558941A1 - Dispositif de chauffage de produits plats au defile par induction electromagnetique - Google Patents

Abstract

COMME CONNU ON FAIT DEFILER LONGITUDINALEMENT LE PRODUIT A CHAUFFER 7 DANS LE FLUX D'UN INDUCTEUR IC PRESENTANT UNE DOUBLE PERIODICITE SELON UN PAS LONGITUDINAL ET SELON UN PAS TRANSVERSAL. SELON L'INVENTION ON FAIT DEFILER CE PRODUIT DANS LE FLUX DE DEUX INDUCTEURS SUCCESSIFS PRESENTANT UN PAS TRANSVERSAL PT COMMUN QUI EST REGLABLE 31A SENSIBLEMENT ENTRE LES DEUX PAS LONGITUDINAUX DE CES DEUX INDUCTEURS, ON REGLE CE PAS TRANSVERSAL POUR FAIRE COINCIDER LA LARGEUR DE CE PRODUIT AVEC UN NOMBRE ENTIER DE PAS TRANSVERSAUX ET OBTENIR AINSI LE MEME CHAUFFAGE SUR LES DEUX ZONES DE BORDS 7A, 7B DE CE PRODUIT QUE SUR LES ZONES INTERMEDIAIRES, ET ON REGLE D'UNE PART LE RAPPORT DES INTENSITES ALIMENTANT CES DEUX INDUCTEURS POUR HOMOGENEISER LE CHAUFFAGE DANS CHAQUE PAS TRANSVERSAL, ET D'AUTRE PART LA PUISSANCE TOTALE POUR ATTEINDRE LA TEMPERATURE DESIREE. L'INVENTION S'APPLIQUE EN METALLURGIE.

Description

Dispositif de chauffage de produits plats au défilé par induction élec-

tromagnétique L'invention concerne le chauffage de produits plats électriquement

conducteurs, ce chauffage étant effectué au défilé par induction élec-

tromagnétique. Les dispositifs connus utilisés pour cela comportent les éléments essentiels suivants: - Un système de transfert pour maintenir le produit plat à chauffer dans

un plan de chauffage et le faire défiler selon une direction longitu-

dinale de transfert dans ce plan. La largeur du produit est disposée selon une direction transversale également dans ce plan et son épaisseur

selon une direction de flux, chacune de ces trois directions étant per-

pendiculaire aux deux autres. La position transversale du produit à

chauffer est réglable.

- Des enroulements d'excitation d'inducteur.

- Des moyens d'alimentation électrique pour fournir à ces enroulements une intensité électrique périodiquement variable selon le temps et commandable en amplitude, et pour leur faire ainsi produire un flux magnétique variant comme cette intensité, - et des circuits magnétiques d'inducteur -pour canaliser ce flux et

former un flux de chauffage traversant le produit à chauffer sensible-

ment selon ladite direction de flux, L'invention s'applique au cas fréquent o le chauffage doit être

homogène sur toute la surface du produit.

Parmi les dispositifs connus pour obtenir un tel chauffage, la plupart utilisent un champ magnétique dont le profil est uniforme sur la plus grande partie de la largeur du produit. Ce profil est corrigé sur les bords de façon à obtenir un chauffage homogène sur toute la largeur

par aménagement de la répartition des courants de fermeture. L'homogé-

néité selon la longueur résulte du défilement longitudinal du produit.

Il en est notamment ainsi selon le brevet britanniq-

ue n 1.546.367. Les corrections de bords sont obtenues par des dispo-

sitifs divers (bobines ou ponts magnétiques additionnels, modifications d'entrefer,...) qui compliquent la réalisation et doivent être adaptés à

la réaction d'induit du produit, cette réaction dépendant des caracté-

ristiques de ee dernier: épaisseur, résistivité.

- 2 - Un autre dispositif connu dit "à maillage earré" permet de s'affranchir des difficultés précédentes. Il est décrit par la présente demanderesse dans sa demande de brevet français n EN 82 21906 du

28 Décembre 1982. L'inducteur constitué par les enroulements et les cir-

cuits magnétiques réalise un maillage carré du flux de chauffage avec une distribution sinusoidale du champ magnétique suivant les deux directions parallèles aux côtés des carrés. Si le produit a une largeur contenant un nombre entier de fois le pas du maillage, le chauffage est alors homogène sans aucune correction de bords. Mais, si la largeur du produit ne

contient pas un nombre entier de fois le pas du maillage, une hétérogé-

néité de température apparalt sur les deux bords. Pour diminuer cette hétérogénéité on peut d'une part modifier l'intensité d'excitation des éléments du maillage en regard de ces bords, d'autre part prévoir un pas du maillage relativement petit pour que la diffusion de chaleur par conduction apporte une homogénéisation acceptable dans cette zone. Mais le petit pas du maillage peut être un handicap puisque la puissance surfacique inductible varie comme la quatrième puissance de ce pas, sans pour autant assurer une homogénéisation suffisante par conduction dans le produit si la vitesse de défilement est relativement grande (temps de transfert bref). On peut aussi ajouter des inducteurs complémentaires en regard de ces bords, mais ceci introduit la complexité de réalisation

signalée plus haut.

Le dispositif selon l'invention comporte les éléments essentiels

précédemment mentionnés. Son inducteur présente une constitution pério-

dique à la fois selon la direction longitudinale avec un pas longitu-

dinal, et selon la direction transversale avec un pas transversal, de manière que les variations de l'amplitude du flux de chauffage dans le plan de chauffage dessinent un maillage rectangle constitué par une juxtaposition de carreaux rectangulaires de longueurs égales à ce pas longitudinal et de largeurs égales à ce pas transversal. Le circuit magnétique comporte dans chacun de ces carreaux au moins une pièce polaire centrale telle que l'amplitude du flux de chauffage s'annule sur les c8tés du carreau de manière que l'échauffement moyen obtenu après défilement du produit à chauffer soit le même dans toutes les largeurs de carreau comprises entièrement dans la largeur de ce produit. La forme de - 3cette pièce est choisie de plus pour que cette amplitude soit maximale au centre du carreau avec une répartiion sensiblement en forme d'arche de sinusoïde aussi bien selon les sections longitudinales que selon les

sections transversales. Le rapport du pas transversal au pas longitu-

dinal est choisi pour annuler l'hétérogénéité locale de chauffe dans chacun des carreaux qui sont entièrement contenus dans la largeur du produit à chauffer. Cette hétérogénéité locale est l'écart dans un sens ou dans l'autre de la température du milieu de la largeur du carreau par

rapport à celle des bords du carreau après le défilement de ce produit.

Les présents inventeurs ont constatés qu'une telle hétérogénéité

locale apparaissait à la sortie d'un inducteur lorsque son pas trans-

versal réel s'écarte d'une valeur d'équilibre voisine du pas longitu-

dinal de cet inducteur, cette hétérogénéité croissant alors d'une part avec l'écart à partir de cette valeur d'équilibre et d'autre part avec

l'intensité alimentant cet inducteur.

Un maillage rectangle est décrit dans la demande de brevet fran-

çais précédemment mentionnée qui envisage cependant seulement que le rapport du pas transversal au pas longitudinal soit égal à un, puisque le

maillage proposé est carré comme précédemment indiqué.

On pourrait imaginer de réaliser, au prix d'une très grande complexité et d'un coût rédhibitoire, un réglage du pas d'un maillage carré, dans les deux directions pour s'adapter exactement à toutes les

largeurs d'une famille de produits à chauffer.

Un but de l'invention est de permettre le chauffage homogène d'un produit de largeur quelconque sans correction spéciale de bord et à

l'aide d'un dispositif de co t de fabrication acceptable.

Le dispositif selon la présente invention est caractérisé par le

fait qu'il comporte un premier et un deuxième dits inducteurs se succé-

dant longitudinalement, et présentant respectivement une première et une deuxième valeurs différentes du pas longitudinal, et par conséquent une

première et une deuxième valeurs d'équilibre du pas transversal.

Chacun de ces inducteurs est constitué par la juxtaposition de plusieurs tranches d'inducteur se succédant transversalement de manière

régulière selon ledit pas transversal, chacune de ces tranches s'éten-

dant longitudinalement en comportant son propre enroulement inducteur et 4- son propre circuit magnétique et en présentant ladite périodicité selon

ledit pas longitudinal.

Des moyens de réglage mécaniques commandent l'écartement entre lesdites tranches d'inducteur et par conséquent ledit pas transversal à une même valeur dans ces deux inducteurs. Ceci permet d'adapter le dispo- sitif à des variations limitées de la largeur du produit à chauffer grâce à une variation de cet écartement rendant cette largeur égale à un nombre entier de pas transversaux. On peut alors faire coincider les bords de ce produit avec les bords de deux dits carreaux dans chaque inducteur, de

manière à échauffer les zones de bords de ce produit à la même tempéra-

ture que ses zones intermédiaires. Le pas transversal commun est comman-

dable entre lesdites première et deuxième valeurs d'équilibre du pas transversal.

Des moyens électriques de réglage commandent le rapport des inten-

sités électriques alimentant les deux inducteurs. Lorsqu'une différence

entre le pas transversal réel et sa valeur d'équilibre dans chaque induc-

teur tend à provoquer une dite hétérogénéité locale de chauffe qui est

propre à cet inducteur, ces moyens de réglage fournissent aux deux induc-

teurs des intensités électriques propres à annuler l'hétérogénéité

locale de chauffe globale du dispositif par compensation des deux hété-

rogénéités propres aux deux inducteurs.

Plus brièvement, il apparaît que, pour rester dans des coûts

acceptables, on adopte selon l'invention une configuration variant uni-

quement en largeur, de façon à toujours avoir un nombre entier de pas transversaux dans cette largeur, le dispositif comportant alors deux inducteurs dont les deux pas longitudinaux définissent, avec le pas transversal commun précédent, deux maillages rectangles. Le grand côté du rectangle est dans la direction du transfert pour l'un des inducteurs

et dans la direction perpendiculaire au transfert pour l'autre induc-

teur. On peut alors, par réglage du rapport des intensités d'excitation

dans les deux inducteurs, obtenir une compensation exacte des hétérogé-

néités créés par un inducteur par des hétérogénéités égales en grandeur

et opposées en signe et créés par l'autre inducteur.

De préférence le circuit magnétique de chacune desdites tranches comporte au moins un barreau longitudinal portant lesdites pièces

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-5- polaires se succédant longitudinalement en saillie vers le produit à chauffer. Un enroulement propre à ce barreau suit un trajet ondulé en passant longitudinalement à droite d'une première pièce polaire, puis

transversalement entre cette pièce et une seconde, puis longitudina-

lement à gauche de cette seconde, puis transversalement entre cette seconde et une troisième, et ainsi de suite. Ceci permet une réalisation

facile de la tranche d'inducteur..

Par ailleurs, il est avantageux que le dispositif comporte en outre des interrupteurs électriques pour permettre de connecter ou de déconnecter les enroulements d'excitation des tranches latérales des deux inducteurs et de faire ainsi varier le nombre de pas trasversaux pour adapter la largeur du flux de chauffage à des variations de la

largeur du produit à chauffer plus grandes que lesdites variations limi-

tées. De préférence encore chaque tranche comporte deux dits barreaux

disposés de part et d'autre du produit à chauffer.

La présente invention a également pour objet un procédé de chauf-

fage de produits plats par induction électromagnétique au défilé, selon lequel on fait défiler longitudinalement le produit à chauffer dans le

flux d'un inducteur présentant une double périodicité selon un pas lon-

gitudinal et selon un pas transversal, caractérisé par le fait queon fait défiler ce produit dans le flux de deux inducteurs successifs présentant un pas transversal commun qui est réglable sensiblement entre les deux pas longitudinaux de ces deux inducteurs, on règle ce pas transversal pour faire coincider la largeur de ce produit avec un nombre entier de pas transversaux et obtenir ainsi le même chauffage sur les deux zones de bords de ce produit que sur les zones intermédiaires, et on règle d'une

part le rapport des intensités alimentant ces deux inducteurs pour homo-

généiser le chauffage dans chaque pas transversal, et d'autre part la

puissance totale pour atteindre la température désirée.

Les avantages et particularités de l'invention seront mieux

compris à la lecture de ce qui suit, illustré par les figures annexées.

La figure I représente un carreau de maillage rectangle de flux

magnétique avec son grand côté dans la direction DX du transfert.

La figure 2 représente l'hétérogénéité de chauffage 2 DT obtenue -6 - dans la largeur du produit défilant dans le carreau de la figure 1, la température atteinte par les divers points de cette largeur étant portée

en ordonnées.

La figure 3 représente un carreau de maillage rectangle avec son grand côté dans une direction transversale DY perpendiculaire à la

direction du transfert.

La figure 4 représente l'hétérogénéité du chauffage obtenue dans

la largeur du produit défilant face au carreau de la figure 3.

La figure 5 représente les maillages des flux de chauffe créés par les inducteurs IL et IC de deux fours qui se suivent dans la direction du transfert, lorsque ces maillages sont tels que les deux fours doivent être utilisés à la même puissance, ce qui implique que les rectangles de maillage dans les deux fours présentent sensiblement le même rapport de

longueur à largeur.

La figure 6 et la figure 7 représentent les maillages des deux mêmes fours après diminution et augmentation du pas transversal de façon à aboutir à un maillage carré dans le premier et le deuxième fours, respectivement, un trait renforcé indiquant le four qui est seul

alimenté électriquement et qui présente le maillage carré.

La figure 8 représente une vue de face de l'inducteur d'un de ces

fours, pour montrer le principe de bobinage des enroulements d'induc-

teur, les pôles magnétiques nord et sud étant désignés par les lettres N

et S respectivement.

Les figures 9 et 10 représentent, en vue de cSté, les circuits magnétiques de pas longitudinaux fixes différents du deuxième et du

premier indicteurs respectivement.

La figure 11 représente une vue en perspective d'une portion

extrême d'un barreau.

La figure 12 représente un détail à échelle agrandie de la figure 8

pour montrer la disposition relative des pièces polaires et des enrou-

lements. La figure 13 montre une vue en coupe transversale d'une tranche d'inducteur au niveau d'une pièce polaire selon un plan XII de la

figure 12.

La figure 14 représente un schéma de connexion des enroulements -7-

excitateurs d'un inducteur, pour montrer que les enroulements de plu-

sieurs tranches latérales peuvent être déconnectés pour s'adapter à la

largeur du produit à chauffer.

La figure 15 représente une vue de c8té du dispositif pour montrer le système de transfert du produit à chauffer défilant horizontalement.

La figure 16 représente une vue en coupe transversale de l'induc-

teur court du dispositif pour montrer le mécanisme de réglage du pas transversal. Les inventeurs ont établi que si le maillage est rectangulaire au

lieu d'être carré, l'hétérogénéité d'échauffement dans un pas transver-

sal a une distribution sinusoidale dont l'amplitude DT est donnée sensi-

blement par l'expression: DT = T. (1 - a2/b2)/(1 + a2/b) si T désigne la température moyenne obtenue, a le petit c8té et b le

grand c8té du rectangle.

Si conformément à la figure 1, le cSté a est disposé selon la largeur du produit (direction transversale DY) et le cSté b dans la direction du transfert DX, les maxima de la sinusoide ou surchauffes sont sur les bords des rectangles et le minima ou sous-chauffes dans l'axe

desdits rectangles, comme sur la figure 2.

Si conformément à la figure 3, a est disposé dans la direction du transfert DX et b selon la largeur du produit, les maxima de la sinusoïde ou surchauffes sont dans l'axe des rectangles et les minima ou souschauffes sur les bords des rectangles comme représenté sur la

figure 4.

Dans le dispositif suivant l'invention, la configuration de base comporte deux fours avec respectivement deux inducteurs IL et IC dont l'un forme un maillage de pas longitudinal PL et l'autre un maillage de

pas longitudinal PC. Ces deux pas sont fixes par construction.

Dans la direction transversale DY, c'est-à-dire dans la largeur du produit, le maillage a un pas PT variable. Ce pas transversal PT est compris entre les pas longitudinaux PL et PC et il doit être contenu un nombre entier n de fois dans la largeur LA du produit LA = n PT - 8 -

Soit le cas particulier pour lequel PL/PT = PT/PC.

Les hétérogénéités de chauffe sont dans ce cas de même amplitude dans les deux fours si ceux-ci sont excités également, de façon à induire chacun la moitié de la puissance totale de chauffage, mais ont la configuration de la figure 2 dans le four de pas PL, et la configuration de la figure 4

dans le four de pas PC, de sorte qu'elles se compensent exactement.

Ce maillage est représenté figure 5.

Pour tous les cas o la largeur du produit est comprise entre n.PL et n. PC, on peut également obtenir un chauffage homogène. Ayant disposé comme précédemment, un nombre entier n de pas PT dans la largeur du produit, on excite différemment les deux fours de façon à demander plus de puissance à celui qui conduit à la moindre hétérogénéité pour une intensité donnée, et vice-versa. Les deux cas limites sont représentés

par les figures 6 et 7.

Sur la figure 6, la largeur du produit est n.PC. L'un des fours a

alors un maillage carré, conduisant à une chauffe exempte d'hétérogé-

néité. Il lui est donc demandé la pleine puissance tandis que le second

four n'est pas utilisé.

Sur la figure 7, la largeur de produit est n.PL. Le four non

utilisé dans le cas précédent devient à maillage carré et c'est mainte-

nant à lui qu'est demandée la pleine puissance, exempte d'hétérogénéité,

alors que l'autre four n'est pas utilisé.

Dans la pratique, afin de limiter la sous utilisation dans ces deux

cas extrêmes, donc avoir un dimensionnement plus favorable économique-

ment, il n'y a pas de four inutilisé, mais une sous charge de celui à maillage rectangle de façon à ce que l'hétérogénéité de chauffe reste

compatible avec la tolérance admise.

Si la largeur du produit est inférieure à n.PC, on déconnecte k

tranches longitudinales du maillage précédent dans la largeur du pro-

duit, k étant déterminé par la plus faible largeur prévisible de produits à chauffer, ceci en ouvrant des interrupteurs tels que I1, I2 (voir

figure 14).

Il est clair que, puisque seul le pas transversal est variable, on peut rendre toutes les mailles d'une même tranche indissociables les

unes des autres. Les enroulements Ei, Ei+l représentés figure 8 appar-

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-9- tiennent à deux tranches successives de rang i et i+1. Leur forme est liée à cette indissociabilité. Le condueteur électrique affecte la forme d'une ondulation autour des pôles alternés N et S d'une même rangée

déterminant trois des quatre côtés CA, CB et CC d'une spire rectangu-

laire. Cette même figure montre que le quatrième coté CE, de la spire est constitué par un conducteur de la tranche voisine, en raison des sens de courants indiqués, sans empêcher le déplacement relatif de la première

tranche par rapport à la seconde pour faire varier le pas transversal.

On peut cependant remarquer que, lorsque le pas transversal s'écarte de sa valeur minimale, on n'obtient pas exactement une spire de

courant rectangulaire parfaitement fermée car deux intervalles sans cou-

rant subsistent sur les deux côtés transversaux du rectangle. En parti-

culier, lorsque le pas transversal est égal au pas longitudinal on n'obtient pas exactement la spire de courant carrée qui permettrait d'obtenir un chauffage parfaitement homogène. C'est l'une des raisons pour lesquelles ladite valeur d'équilibre du pas transversal n'est pas exactement égale au pas longitudinal, cette valeur d'équilibre étant celle qui permet en pratique de s'approcher au plus près d'un chauffage

homogène et étant déterminée expérimentalement.

A titre d'exemple de réalisation, il s'agit de chauffer jusqu'à 4180 C des bandes d'aluminium de 1 mm d'épaisseur défilant à une vitesse de 0,33 m/s et dont la largeur est comprise entre 0,85 et 1,85 m. Il faut

induire 800 kW pour la largeur maximale.

Les deux fours sont réalisés l'un avec un pas longitudinal de 170 mm suivant la figure 9, l'autre avec un pas longitudinal de 240 mm

suivant la figure 10. Chaque rangée longitudinale du maillage est maté-

rialisée par une tranche d'inducteur avec un circuit magnétique en forme de barreau. Les pièces polaires sont représentées en P. Les pièces

polaires longitudinalement extrêmes PE présentent une longueur moitié.

Dans les deux cas, chaque barreau est constitué d'un lit de tôles magnétiques 1, serré entre des joues 2 et entretoisé par des pièces 3 et 4, comme représenté figure 11. L'enroulement associé à un barreau est représenté figure 12. Le conducteur est constitué par deux tubes en cuivre 5, de diamètre extérieur 25 mm, et de diamètre intérieur 19 mm

connectés en parallèle et décrivant autour des pales l'ondulation précé-

demment expliquée.

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La figure 13 est une coupe transversale d'un barreau et montre en

plus des calages isolants tant électriques 6a que thermiques 6b.

La figure 14 montre le principe de connexion électrique de l'un des inducteurs. La largeur minimale de 850 mm est couverte par cinq pas transversaux de 170 mm. Pour imposer une valeur nulle au champ magnétique sur les deux bords du produit, deux tranches supplémentaires sont excitées en dehors du produit, une sur chaque bord. Ces sept tranches

formant chacune une rangée de p8les, sont alimentées à travers un inter-

rupteur Io qui n'est ouvert que lorsque l'inducteur n'est pas en

service.

En faisant varier les sept pas ainsi définis de 170 à 204 mm, les cinq pas actifs permettent de chauffer toutes les largeurs entre 850 et

1020 mm.

En ajoutant une huitième rangée, par fermeture de l'interrup-

teur I3 on peut utiliser six pas actifs permettant de chauffer toutes les largeurs entre 1020 et 1190 mm lorsque ces pas varient de 170 à

198,33 mm.

L'adjonction d'une neuvième rangée (interrupteur I4 fermé), permet, avec sept pas actifs de chauffer toutes les largeurs entre 1190

et 1360 lorsque ces pas varient de 170 à 194,28 mm.

Et ainsi-de suite Jusqu'à chauffer des largeurs pouvant aller de 1700 à 1870 mm par évolution de 12 pas transversaux, dont 10 actifs de

à 187 mm.

On pourrait également, suivant le même principe, réaliser ce qui suit: 7 pas transversaux variant de 170-à 204 dont 5 actifs, largeurs chauffées 850 à 1040 mm 8 pas transversaux variant de 170 à 204 dont 6 actifs, largeurs chauffées 1040 à 1224 mm 9 pas transversaux variant de 170 à 204 dont 7 actifs, largeurs chauffées 1224 à 1428 Mm pas transversaux variant de 170 à 204 dont 8 actifs, largeurs chauffées 1428 à 1632 11 pas transversaux variant de 170 à 204 dont 9 actifs, largeurs chauffées 1632 à 1836 mm

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12 pas transversaux variant de 170 à 204 dont 10 actifs, largeurs chauffées 1836 à 2040 mm Ce second dispositif a l'avantage de permettre de chauffer des

largeurs plus grandes que le premier. Toutefois, pour la largeur maxi-

male de 1850 mm considérée, le premier dispositif, n'utilisant pas pour des grandes largeurs la pleine variation du pas transversal, conduit pour ces grandes largeurs à mieux répartir la puissance totale entre les deux fours et à minimiser l'installation d'alimentation, sans pour

autant utiliser une rangée supplémentaire.

Le présent exemple n'est pas limitatif du mode de raccordement électrique. Il est essentiellement illustratif. Dans la pratique il y a intérêt à faire appel dans certains cas à des mises en parallèle. Les tensions d'alimentations sont choisies pour obtenir une même intensité dans tous les enroulements d'un même inducteur. Lesdits moyens de

réglage d'intensité RE sont incorporés dans la source SE.

Selon la figure 15 le système de transfert du produit à chauffer 7 comporte des rouleaux R1, R2, R3, assurant un défilement horizontal, le support du produit à l'intérieur des fours étant assuré soit par la tension mécanique appliquée entre l'entrée et la sortie, soit, si le

produit n'est pas ferromagnétique par la lévitation magnétique indisso-

ciable du procédé (voir par exemple le brevet français n 2509 562, demandé le 10 juillet 1981 par la présente demanderesse). Dans ce dernier

cas, les rouleaux R1, R2 et R3 peuvent être supprimés, ce qui est inté-

ressant si le produit ne doit pas subir de contact pendant son traitemen-

t. Chaque four comporte deux inducteurs symétriques par rapport au plan du produit à chauffer. Les inducteurs à pas long sont représentés en IL et I'L, ceux à pas court en IC et I'C. Des guides latéraux réglables GI,

G2 assurent le positionnement transversal du produit.

La figure 16, représente la solution adoptée dans l'exemple de réalisation pour obtenir la variation du pas transversal. Elle est la coupe en travers de l'un des deux fours et n'en représente qu'une demi largeur l'autre étant pratiquement symétrique. Le four est représenté

dans la configuration correpondant à la valeur minimale du pas trans-

versal. Les barreaux inducteurs BC1 à BC13 et B'C1 à B'C13, conçus comme

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décrits précédemment et objet des figures 9 à 13, sont portés par des supports mobiles 21a à 27a, 21b à 27b, sauf que les barreaux 10a et lo0b

identiques aux autres sont portés par des supports 20a et 20b fixes.

Les supports 21a à 27b d'autre part, sont mobiles et entratnés par rotation de deux vis 31a et 31b, guidées radialement par des guides 20a et 20b, les pas des filetages étant 2 mm pour les supports 22a et 22b, ainsi que 21a et 21b, 4 mm pour les supports 23a et 23b, 6 mm pour les supports 24a et 24b, 8 mm pour les supports 25a et 25b, 10 mm pour les supports 26a et 26b et 12 mm pour les supports 27a et 27b. Des guides non

représentés assurent le maintien du parallélisme des supports.

La configuration est pratiquement symétrique par rapport aux sup-

ports fixes 20a et 20b, sauf que la partie non représentée comporte 5

paires de barreaux mobiles (dont 21a et 21b) au lieu de 6.

Les deux vis 31a et 31b sont commandées par un même organe compor-

tant, sur le même arbre 41, deux renvois d'angle 51a et 51b et un volant

de manoeuvre 61.

Le produit à chauffer 7 circule entre les barreaux 11a à 17a et 11b

à 17b perpendiculairement au plan de la figure.

En trait mixte est représentée la position extrême BC1E du barreau BC1 après rotation des vis 31a et 31b pour obtenir la valeur maximale du

pas transversal.

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Claims (4)

REVENDICATIONS

1/ Dispositif de chauffage de produits plats au défilé par induction électromagnétique, ce dispositif comportant - un système de transfert (R1, R2, R3, G1, G2) pour maintenir le produit plat à chauffer (7) dans un plan de chauffage et le faire défiler selon une direction longitudinale de transfert (DX) dans ce plan, et largeur

de ce produit étant disposée selon une direction transversale (DY) éga-

lement dans ce plan et son épaisseur selon une direction de flux (DZ), chacune de ces trois directions étant perpendiculaire aux deux autres, la position transversale du produit à chauffer étant réglable, - des enroulements d'excitation d'inducteur (El, E2, Ei, Ei + 1) - des moyens d'alimentation électrique (SE, Io, I1, I2, I3, I4, I5) pour fournir à ces enroulements une intensité électrique périodiquement variable selon le temps et commandable en amplitude, et pour leur faire ainsi produire un flux magnétique variant comme cette intensité, - et des circuits magnétiques (BCi) d'inducteur pour canaliser ce flux et

former un flux de chauffage traversant le produit à chauffer sensible-

ment selon ladite direction de flux, - ces enroulements et ces circuits magnétiques formant un inducteur (IC) présentant une constitution périodique à la fois selon la direction

longitudinale avec un pas longitudinal (PC) et selon la direction trans-

versale avec un pas transversal (PT), de manière que les variations de l'amplitude du flux de chauffage dans le plan de chauffage dessinent un

maillage rectangle constitué par une juxtaposition de carreaux rectangu-

laires de longueurs égales à ce pas longitudinal et de largeurs égales à ce pas transversal, et le circuit magnétique comportant dans chacun de

ces carreaux au moins une pièce polaire centrale (P) telle que l'ampli-

tude du flux de chauffage s'annule sur les estés du carreau de manière que l'échauffement moyen obtenu après défilement du produit à chauffer soit le même dans toutes les largeurs de carreau comprises entièrement dans la largeur de ce produit, la forme de cette pièce étant choisie de plus pour que cette amplitude soit maximale au centre du carreau avec une répartiion sensiblement en forme d'arche de sinusoïde aussi bien selon les sections longitudinales que selon les sections transversales, et le rapport du pas transversal au pas longitudinal étant choisi pour annuler

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l'hétérogénéité locale de chauffe dans chacun des carreaux qui sont entièrement contenus dans la largeur (LA) du produit à chauffer, cette hétérogénéité locale (DT) étant l'écart dans un sens ou dans l'autre de la température du milieu de la largeur du carreau par rapport à celle des bords du carreau après le défilement de ce produit,une telle hétérogénéité locale apparaissant à la sortie d'un inducteur lorsque son pas

transversal réel s'écarte d'une valeur d'équilibre voisine du pas longi-

tudinal de cet inducteur, cette hétérogénéité croissant alors d'une part avec l'écart à partir de cette valeur d'équilibre et d'autre part avec l'intensité alimentant cet inducteur,

- ee dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte un pre-

mier (IL) et un deuxième (IC) dits inducteurs se succédant longitudina-

lement, et présentant respectivement une première (PL) et une deuxième (PC) valeurs différentes du pas longitudinal, et par conséquent une première et une deuxième valeurs d'équilibre du pas transversal, - chacun de ces inducteurs étant constitués par la juxtaposition de plusieurs tranches d'inducteur (BCi, Ei, BCi+1, Ei+1) se succédant transversalement de manière régulière selon ledit pas transversal, chacune de ces tranches s'étendant longitudinalement en comportant son propre enroulement inducteur (Ei) et son propre circuit magnétique (BCi) et en présentant ladite périodicité selon ledit pas longitudinal (PC), - des moyens mécaniques de réglage(61, 51a, 31a) commandant l'écartement entre lesdites tranches d'inducteur (BC1, El) et par conséquent ledit pas transversal (PT) à une même valeur dans ces deux inducteurs (IL, IC) pour permettre d'adapter le dispositif à des variations limitées de la largeur du produit à chauffer grâce à une variation de cet écartement rendant cette largeur (LA) égale à un nombre entier de pas transversaux et de faire alors coincider les bords de ce produit avec les bords de deux dits carreaux dans chaque inducteur de manière à échauffer les zones

de bords de ce produit à la même température que ses zones intermé-

diaires, ce pas transversal commun étant commandable entre lesdites pre-

mière et deuxième valeurs d'équilibre du pas transversal, - et des moyens électriques de réglage (RE) commandant le rapport des intensités électriques alimentant les deux inducteurs pour permettre,

lorsque une différence entre le pas transversal réel et sa valeur d'équi-

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libre dans chaque inducteur tend à provoquer une dite hétérogénéité locale de chauffe qui est propre à cet inducteur, de fournir aux deux

inducteurs (IL, IC) des intensités électriques propres à annuler l'hété-

rogénéité locale de chauffe globale du dispositif par compensation des deux hétérogénéités propres aux deux inducteurs.

2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit magnétique de chacune desdites tranches (BCi, Ei) comporte au moins un barreau longitudinal (BCi) portant lesdites pièces polaires (P) se succédant longitudinalement en saillie vers le produit à chauffer (7), un enroulement (Ei) propre à ce barreau suivant un trajet ondulé en passant longitudinalement à droite d'une première pièce polaire, puis transversalement entre cette pièce et une seconde, puis longitudinalement à gauche de cette seconde, puis transversalement entre cette seconde et une troisième, et ainsi de suite, de manière à permettre

une réalisation facile.

3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des interrupteurs électriques (I1, I2, I3, I4, I5)

pour permettre de connecter ou de déconnecter les enroulements d'excita-

tion (El, E2, E3, E4, E5) des tranches latérales des deux inducteurs et de faire ainsi varier le nombre de pas trasversaux pour adapter la largeur du flux de chauffage à des variations de la largeur du produit à

chauffer (7) plus grandes que lesdites variations limitées.

4/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque tranche comporte deux dits barreaux (B1, B'l) disposés de part et

d'autre du produit à chauffer (7).

/ Procédé de chauffage de produits plats par induction électromagné-

tique au défilé, selon lequel on fait défiler longitudinalement le pro-

duit à chauffer (7) dans le flux d'un inducteur (IC) présentant une

double périodicité selon un pas longitudinal et selon un pas transver-

sal, caractérisé par le fait qu'on fait défiler ce produit dans le flux de deux inducteurs successifs (IC, IL) présentant un pas transversal

(PT) commun qui est réglagle (31a) sensiblement entre les deux pas lon-

gitudinaux (PC, PL) de ces deux inducteurs, on règle ce pas transversal pour faire coïncider la largeur de ce produit avec un nombre entier de pas transversaux et obtenir ainsi le même chauffage sur les deux zones de

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bords de ce produit que sur les zones intermédiaires, et on règle d'une

part le rapport des intensités alimentant ces deux inducteurs pour homo-

généiser le -chauffage dans chaque pas transversal, et d'autre part la

puissance totale pour atteindre la température désirée.