<B>Boîte à</B> lingot L'invention a pour objet une boîte à lingot pour une presse à extruder du métal. Les boîtes à lingots de telles presses sont généralement équipées de moyens de chauffage destinés à maintenir les lingots extrudés à partir de ces boîtes aux températures désirées. Ces lingots sont préalablement chauffés par d'autres moyens, avant d'être disposés dans la boîte.
Pour certains métaux, parmi lesquels on compte les métaux légers et leurs alliages, le domaine des températures les plus adéquates pour l'extrusion est relativement étroit et i1 est, par conséquent, nécessaire de commander les moyens de chauffage des boîtes de façon pré cise. Cette exigence est satisfaite de la façon la plus favorable par l'utilisation de moyens de chauffage électrique. Jusqu'ici, ces moyens étaient le plus généralement du type à résis tance.
Cependant, on a également proposé d'équiper les boîtes à lingot de presses à extru der du métal de moyens de chauffage électri que du type à induction. Cependant, aucune des constructions proposées jusqu'ici n'est sa tisfaisante.
Pour des raisons d'économie et de rende ment, il est désirable de produire la chaleur aussi près que possible de la chambre à lingot de la boîte à lingot. L'invention a pour objet une boîte à lingot munie de moyens de chauffage électrique per fectionnés du type à induction. Les boîtes à lingot des presses à extruder du métal sont généralement constituées par plusieurs pièces ayant chacune la forme générale d'une enve loppe cylindrique et qui sont disposées les unes à l'intérieur des autres, leurs axes co'incidant l'un avec l'autre et avec celui de la boite.
Ces pièces sont fermement fixées l'une à l'autre par sertissage à chaud ou de toute autre façon, afin de pouvoir résister aux pressions mécani ques considérables auxquelles elles sont sou mises pendant l'extrusion des lingots.
Dans cer tains cas, une boîte à lingot ne comprend que deux de ces pièces, soit un manteau ou boîtier et une garniture dont la face intérieure limite la chambre à lingot. Comme la garniture est exposée à une usure permanente et qu'elle doit, par conséquent, être remplacée de temps en temps, on la fait généralement d'une épaisseur aussi faible que cela est possible et compatible avec les exigences de rigidité mécanique et cette épaisseur est donc faible par rapport à celle du manteau ou boîtier.
Dans certains cas, la boîte comprend trois pièces, un support de garniture étant intercalé entre le manteau ou boîtier et la garniture, l'épaisseur de ce support de gar- niture étant sensiblement la même que celle de la garniture.
L'invention est particulièrement applicable à une boîte à lingot ne comportant qu'un man teau ou boîtier et une garniture. Elle n'est ce- pendant pas limitée à cette forme d'exécution.
La boîte à lingot faisant l'objet de l'inven tion, comprenant une chambre à lingot et cons tituée par plusieurs pièces ayant chacune la forme générale d'une enveloppe cylindrique et qui sont disposées les unes à l'intérieur des au tres, leurs axes coïncidant l'un avec l'autre et avec celui de .la boîte, est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de chauffage comprenant au moins un enroulement d'induc tion disposé dans au moins un logement mé nagé dans une des faces de la paroi d'une des- dites pièces de la boîte, cette face étant coaxiale à la chambre à lingot de la boîte.
Cette disposition a pour effet de concentrer le flux magnétique à l'intérieur de 1a garniture ou pièce intérieure de la boite, et également partiellement à l'intérieur de la chambre à lin got, et de réduire d'une manière appréciable le flux magnétique circulant à travers les pièces extérieures de la boîte, en particulier à travers son manteau ou boîtier, de sorte que le rende ment des moyens de chauffage est considéra blement accru, ce quia pour conséquence une réduction correspondante de l'énergie électri que nécessaire.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de la boîte à lingot faisant l'objet de la présente in vention.
La fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue partielle, en coupe selon<I>11-11</I> de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe transversale d'un conducteur électrique isolé d'un enroule ment que comprennent les moyens de chauf fage.
La fig. 4 est un schéma électrique de ladite forme d'exécution. La fig. 5 est une vue en coupe axiale par tielle, à plus grande échelle, d'une partie d'une pièce formant manteau et montre dies loge- ments formés dans cette pièce.
La fig. 6 est une vue en coupe axiale d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 7 est une vue en coupe axiale d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 8 est une vue en coupe axiale d'une quatrième forme d'exécution.
La fig. 9 est une vue en coupe axiale d'une cinquième forme d'exécution ; et la fig. 10 est une vue en coupe axiale d'une sixième forme d'exécution.
Chacune des formes d'exécution .respecti- vement représentées aux fig. 1, 6 et 7 comprend une pièce extérieure en forme de manteau ou de boîtier 10 et une pièce intérieure 11, cons tituant une garniture. La garniture 11" présente un alésage de diamètre uniforme formant une chambre à 'lingot 12.
A ses deux extrémités, cette chambre est légèrement évase die façon à former un siège pour une matrice d'extrusion de type usuel, non représentée.
Dans ces trois formes d'exécution, 1a garniture 11 est ajustée dans le boîtier 10 selon une surface conique ; cependant, cette caractéristique n'est pas essen- tielle et la boîte à lingot décrite pourrait aussi présenter une garniture ajustée dans,<B>le,</B> boîtier selon une surface cylindrique.
La garniture 11 est faite d'un acier allié de haute qualité présentant une très grande résis tance à la traction, même lorsqu'il est chauffé jusqu'à des températures élevées, tandis que les exigences imposées au manteau ou boîtier 10 sont un peu moins sévères.
Pour cette rai son, et aussi parce que la garniture 11 doit être remplacée de temps en temps, son épais seur de paroi est faible par rapport à celle du manteau ou boîtier 10.
Des logements sont ménagés dans, la face intérieure de la paroi du manteau ou boîtier. Ces logements ont la forme d'une rainure héli coïdale 13 qui est agencée de façon à pouvoir recevoir les spires de plusieurs enroulements d'un inducteur électrique. La fig. 3 représente en détail un
conduc- teur 14 destiné à former un tel enroulement. Ce conducteur comprend une partie de base 15 constituée par une barre de cuivre. Une par tie tubulaire 16 formant un conduit 17 pour un fluide de refroidissement est soudée à 1a partie de base 15. Le conducteur est entouré exté rieurement d'une enveloppe isolante 18.
La profondeur et la section transversale de la rainure hélicoïdale 13 sont telles que le con ducteur 14 puisse être forcé dans cette rai nure dans laquelle il est étroitement ajusté et collé au moyen d'une matière résistant à la chaleur, ou fixé de toute autre façon.
De façon générale, le ou les enroulements sont, de préférence, noyés dans les logements de l'une des pièces de la boite de manière qu'ils ne fassent pas saillie radialement au-delà de la surface de cette pièce,
afin qu'on puisse dépla cer celle-ci axialement par rapport à la pièce adjacente die la boite sans être gêné en cela par les enroulements.
L'inducteur pourrait comprendre un enrou lement unique destiné à être excité à partir d'une des phases d'une source d'énergie électri que triphasée.
De préférence, et comme repré senté aux fig. 1 et 4, l'inducteur comprend trois enroulements séparés 21, 22 et 23 qui sont alimentés par l'intermédiaire de transforma teurs 24, 25 et 26,à partir d'une source d'éner gie électrique triphasée représentée par des, ligne 27, 28 et 29.
Sur le côté primaire de chacun des transformateurs sont disposés des commutateurs de réglage 30, 31 et 32 qui per mettent de régler séparément la tension fournie par chacun de ces transformateurs.
Les enroulements 21, 22 et 23 sont reliés à leurs transformateurs respectifs 24, 25 et 26 par des. conducteurs 34, 35 et 36 respective ment fixés aux extrémités des enroulements et logés dans des passages 37 du manteau 10 de la boite, lesdits passages étant placés axiale- ment à distance les uns des autres.
Ainsi qu'on peut le voir à 1a fig. 2, les pas sages 37 intermédiaires contiennent chacun une paire de conducteurs, soit un conducteur pour chacun des enroulements d'une paire d'enrou lements adjacents. Les conducteurs sont recou- verts de matière isolante qui peut être du même genre que l'enveloppe 18.
Chacun des enroulements 21, 22 et 23 est alimenté par l'une des phases de la source tri phasée indiquée par les lignes 27, 28 -et 29. Comme représenté à 1a fig. 4, les conducteurs 35 de l'enroulement médian 22 sont croisés, de sorte que @ le décalage de phase entre les champs magnétiques de deux enroulements ad jacents n'est que de 600 au lieu de 120(l,
ce qui a pour résultat de diminuer la dispersion des lignes de farce magnétiques, qui se produit dans, les régions où deux enroulements adjacents, sont en regard l'un de l'autre.
En d'autres ter mes, la relation de phase entre les trois enrou- lements 21, 22 et 23, les conducteurs 35 de l'enroulement médian étant intervertis, est sem blable à celle qui existe entre trois phases suc cessives d'une source de courant hexaphasée.
Bien qu'à 1a fig. 4 on ait représenté trois enroulements axialement alignés, on compren dra que l'inducteur pourrait comprendre un nombre d'enroulements désiré quelconque et que ces enroulements pourraient être alimentés de façon différente que celle représentée à la fig. 4.
Il est fréquemment désirable de concentrer l'effet de chauffage sur l'une ou les, deux extré mités de la chambre à lingot 12, une plus grande quantité de chaleur étant perdue aux extrémités de la boite et de la chambre à lin got qu'au centre de celle-ci, pour des raisons évidentes.
Une façon d'obtenir ce résultat con- siste à fournir davantage de courant aux enrou lements extrêmes qu'à l'enroulement médian, ce qui peut être obtenu par un réglage adéquat des transformateurs 24, 25 et 26 au moyen dies commutateurs de réglage 30, 31 et 32.
On peut obtenir un résultat analogue en donnant aux enroulements extrêmes un plus petit nombre de spires qu'à l'enroulement médian, ou en plaçant les spires des enroulements extrêmes plus près les unes des autres que celles de l'en roulement médian, comme représenté à la fig. 6 dans laquelle les enroulements extrêmes sont respectivement désignés par les chiffres 121 et 123 tandis que l'enroulement médian est dési gné par le chiffre 122.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 7, 1a partie médiane de la boîte est laissée sans enroulements de chauffage et lés moyens de chauffage ne comprennent que deux enrou lements extrêmes 221, respectivement 223.
Cette disposition est suffisante dans tous les cas où les moyens de chauffage ont pour seul but de compenser les pertes de chaleur qui se produisent aux extrémités de la chambre à lin got ou près de ces extrémités.
Les fig. 8, 9 et 10 représentent trois formes d'exécution dans chacune desquelles la boîte comprend trois pièces, un support de garniture 41 étant intercalé entre le manteau 10 et la garniture 11.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 8, une rainure hélicoïdale est ménagée dans la face intérieure du support de garniture 41. Cette rainure contient trois enroulements 21, 22 et 23. L'inducteur électrique est donc disposé entre la garniture 11 et le support de garniture 41.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 9, la rainure hélicoïdale dans laquelle sont logés les enroulements 21, 22 et 23 est ména gée dans la face extérieure du support de gar niture 41 et l'inducteur électrique est par con- séquent disposé entre le support de garniture 41 et le manteau ou boîtier 10.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 10, la rainure hélicoïdale pour les enroule ments 21, 22 et 23 est ménagée dans la face intérieure du manteau 10, comme dans la pre mière forme d'exécution représentée à la fig. 1.
Des dispositions d'enroulements correspon- dant à celle des fig. 6 ou 7 peuvent être substi tuées à celles représentées dans chacune des trois dernières fig. 8, 9 et 10.
Les moyens ser vant à exciter les enroulements et à les relier à leur source d'alimentation peuvent être ana logues à ceux représentés aux fig. 2 et 4, étant bien entendu que des passages appropriés doi vent être prévus dans le support de garniture 41 pour les conducteurs 34, 35 et 36, dans le cas de la disposition représentée à la fig. 8.
Les logements en forme de rainure pour les enroulements que présentent les formes d'exécution représentées sont avantageux, car ils peuvent facilement être usinés. Dans le cas d'une boîte comportant deux pièces, ces rainu res pour les enroulements sont, de préférence, ménagées dans la pièce constituant le manteau ou boîtier de la boîte et, lorsque celle-ci com porte trois pièces,
elles sont de préférence ménagées dans la pièce intermédiaire ou sup port de garniture.
La concentration de l'effet de chauffage sur les pièces intérieures des boîtes, les pièces exté rieures restant pratiquement froides, provoque une dilatation thermique des pièces intérieures uniquement, lorsque les enroulements de chauf fage sont excités. De la sorte, en fonctionne- ment normal des moyens de chauffage,
il se produit un sertissage des pièces intérieures dans les pièces extérieures, au même degré que le sertissage effectué lors de l'assemblage de la boîte. Cela permet de supprimer dans une large mesure, sinon entièrement, l'opération spéciale de sertissage à chaud à laquelle les pièces de la boîte étaient soumises jusqu'ici lors de leur assemblage. Cette caractéristique constitue un avantage supplémentaire impor tant de la boîte à lingot décrite.