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PERFECTIONNEMENTS AUX ELEMENTS DE CHAUFFAGE ELECTRIQUES.
La présente addition vise des perfectionnements aux éléments et aux appareils électriques de chauffage et à leurs procédés de fabrication, notam- ment à ceux qui ont été décrits dans le brevet principal et dans les précédentes additions. Elle concerne particulièrement les éléments et les appareils électri- ques de chauffage qui sont agencés pour 'être étanches aux liquides et résistants à l'humidité.
L'application de la présente addition est spécialement avantageu- se dans le cas des appareils électriques à immersi. on qui comprennent un élément de chauffage logé dans une gaîne, c'est-à-dire que le conducteur de résistance isolé est logé dans un coffret métallique extérieur de protection. n
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La Pièce de support métallique pour l'élément de chauffage à gaine comporte une chânbre qui, dans l'appareil assemblé, sert à recevoir le bout terminal du coffret de gaine et la borne électrique qui fait saillie par rapport à cet organe.
Pour'fixer l'élément à gaine sur son support, de façon à réali- ser un montage résistant au point de vue mécanique et présentant une bonne étan- ohéité, on enfonce à force une pièce en coin qui est de préférence établie en matière métallique relativement tendre, par exemple du cuivre, entre le bout terminal ou extrême de la gaîne et la paroi voisine enveloppante de la chambre.
En outre, on remplit la chambre avec une matière isolante au point de vue électrique, et on recouvre cette chambre par un couvercle massif isolant dans lequel est ménagée une ouverture pour le passage de la borne élec- trique.
De préférence, la matière isolante est introduite dans la cham- bre sous forme solide et ensuite elle est amenée par chauffage à l'état plasti- que, de sorte que, lorsque le couvercle est mis et forcé en place, la matière isolante remplit complètement la chambre et est refoulée dans l'ouverture ména- gée dans le couvercle, de façon à isoletr la borne.
Après que le couvercle a été fixé sur l'embouchure de la cham- bre, on chauffe davantage la matière isolante et il en résulte qu'elle tend à se dilater, de façon à remplir, de manière complète et dense, la chambre et l'ou- verture ménagée dans le couvercle.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplementà titre d'exemple, ..et dans lesquels :
La Fig.1 représente en élévation, avec partie en coupe, un ap- pareil électrique de chauffage conforme à la présente addition.
La Fig.2 est une coupe prise suivant la ligne 2-2 de la Fig.l
La Fig.3 est une élévation, avec partie en coupe, d'une variante de réalisation.
La Fig. 4 enfin est une coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3.
:
Sur le dessin, l'invention est représentée dans son application à un. appareil électrique de chauffage du type à immersion. Cet appareils est
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muni d'un élément de chauffage 10 pourvu d'une gaine et d'une pièce de support métallique 11 pour l'élément de chauffage
De préférence, l'élément de chauffage 10 comprend une gaine mé- tàllique extérieure 12 dans laquelle est noyé un conducteur 13 formé par une résistance électrique Enroulée en hélice et noyée dans une masse compacte de matière pulvérulente 14 possédant des propriétés réfractaires et isolantes au point de vue électrique.
La matière isolante 14 peut être comprimée et rendue compacte, de façon à former une masse dure et dense possédant une bonne conductibilité thermique; cette compression peut être réalisée par exemple en réduisant le dia- mètre de la gaine, après l'assemblage du dispositif de chauffage.
Des dispositifs de chauffage de ce genre peuvent être facile- ment cintrés, de manière à épouser une forme désirée quelconque. Dans l'appa- reil représenté, le dispositif de chauffage 10 est cintré de faon à prendre la forme d'une épingle à cheveux, mais cette disposition particulière n'a évi- damnant aucun caractère limitatif-
Le conducteur à résistance 13 est fixé, par ses extrémités, sur les bornes électriques 15 et 15a qui faeat saillie aux extrémités de la gaine et qui sont isolées électriquement de celle-ci.
Les extrémités de l'élément ou'dispositif de chauffage 10 en épingle à cheveux, sont fixées sur la pièce de support 11 qui est constituée par un bouchon ou tampon en forme de vis métallique. Ce bouchon est vissé avec serrage et étanchéité dans un trou taraudé prévu à cet effet dans le récipient ou réceptacle de chauffage, de manière à supporter l'élément de chauffage en position convenable à l'intérieur du réceptacle. Le dispositif de chauffage 10 est ainsi prolongé à l'intérieur du réceptacle en position pour être immergé dans le liquide à chauffer. En outre, la pièce de support sert à former un joint protégeant les bornes contre l'humidité.
Le bouchon ou tampon 11 est muni (voir Fig.1) de deux oham- bres 17 et 17a dans lesquelles font saillie respectivement les extrémités des branches 18a et 10b du dispositif de chauffage 10' Des canaux appropriée 18 et 18a sont prévus dans le fond du bouchon pour recevoir les extrémités res- pectives des branches 10 et 10b.
De préférence,, deux éléments de chauffage 10 sont montés sur
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le bouchon de support 11. Dans le cas où deux dispositifs de ce genre sont ainsi prévus, le bouchon est muni d'une autre paire de chambres 17 et 17a pour rece- voir les extrémités respectives du second dispositif de chauffage.
En outre, dans le cas où l'appareil comprend deux'éléments, cha- que élément est pourvu de bornes et de connexions séparées, grâce auxquelles les éléments peuvent être montés, soit en série, soit en parallèle, de manière à ré- gler la quantité de chaleur produite et développée.
Les parties extrêmes de l'élément de chauffage 10 (voir Fig.l) sont insérées dans les canaux 18 et 18a de façon à faire un peu saillie au-delà des embouchures des chambres* De préférence, la partie inférieure ou fond de chaque chambre 17 reçoit une* tonne tronconiquei l'extrémité évasée de cette par- tie tronconique venant se fondre avec une partie cylindrique et rectiligne for- mant l'embouchure de la chambre.
Pour fixer l'élément de chauffage sur le bouchon, de manière à former une liaison étanche, on a prévu un coussinet 20 (ou virole) pour chaque chambre et ce coussinet, qui est de préférence établi en une matière métallique appropriée,, telle que le cuivre doux, est refoulé à force dans l'espace compris entre l'extrémité de la gaine métallique et la paroi tronconique voisine de la chambre*
Le coussinet de cuivre peut être appliqué sur la gaine et le bouchon de manière quelconque: par exemple il peut être enfoncé à coups de mar- teau.
De préférence, l'embouphure cylindrique et rectiligne de chaque chambre possède une longueur à peu près égale à calla du coussinet, et en outre, elle possède un diamètre dont les proportions sont telles qu'un espace annulaire est famé autour de la gaine saillante, avec des dimensions qui sont juste suffisan- tes pour recevoir le coussinet de cuivre.
En conséquence, l'extrémité du coussinet ne peut pas bouger quand le coussinet est forcé ou chassé dans la partie tronconique, ce qui assure un joint très étanche. Comme autre disposition prise contre les fuites, on fixe aussi l'élément de chauffage sur le bouchon par des joints brasés ou soudés 21 et 21a,
Si la gaine est brasée sur le bouchon, il est désirable que les canaux 18 et 18a soient légèrement plus larges à leurs extrémités extérieures, que les parties de gaines respectives qui les traversent. La matière de brasage peut ainsi* '
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pénétrer dans les parties élargies des canaux de façon à former une liaison brasée plus parfaite.
Après que l'élément de chauffage a été ainsi fixé sur le bouchon, on remplit les chambres 17 et 17a d'une matière de scellement 22, isolante au point de vue électrique, qui est introduite dans ces chambres après avoir été portée par chauffage à un état à moitié plastique. En outre, la matière iso- lante est placée au-dessus et autour des extrémités saillantes de la gaine mé- tallique, de manière à enrober les extrémités extérieures de l'élément de chau. fage et ses bornes, et à fournir un scellement parfait pour les extrémités de l'élément de chauffage. Comme matière de scellement,, on peut faire appel avan- tageusement à un produit de condensation phénolique.
Après que les chambres 17 et 17a ont été ainsi remplies de la matière de scellement qui enrobe les extrémités saillantes de la gaine, les chambres sont formées avec un couvercle massif 23 construit en une matière iso- lante au point de vue électrique, par exemple de la porcelaine*
Comme représenté, ce couvercle est suffisamment grand pour recou- vrir les embouchures des deux chambres, et il repose sur la face de base du bouchon 11, autour des chambres 17 et 17a.
Dans le couvercle 23 est ménagée une cavité ou chambre 23a qui, avec les chambras 17 et 17a, dans la borne assem- blée, sert à constituer une grande chambre 24 dans laquelle font saillie les extrémités de tous les éléments de chauffage
Le couvercle est muni de plusieurs ouvertures 25 pour recevoir les bornes saillantes 15-15a des éléments de chauffages Par exemple, si on uti- lise deux éléments de chauffage 10, le couvercle est mimi de quatre ouvertures, à savoir deux pour chaque élément de chauffage.
De préférence, ces ouvertures reçoivent une forme tronconique, commereprésenté), avec leurs extrémités éva- sées dirigées vers l'intérieur de la chambrée
La matière isolante 22 est introduite en quantité suffisante pour que, lorsque le couvercle est assemblé avec l'élément de chauffage, la chambre soit entièrement remplie de matière isolante. Les ouvertures tronconi- ques 25 sont un peu plus largos, même à leurs petites extrémités,que les bornes qu'elles servent à recevoir- Grâce à cette disposition, la matière isolante plastique est refoulée vers le haut, à travers ces ouvertures et autour des bornes, lorsque le couvercle est mis en place pour fermer les chambres.
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Après que le couvercle isolant 23 a été assemblé, des connecteurs appropriés de bornes 26 sont fixés sur les bornes 15-15a qui, bien entendu, font saillie par rapport au couvercle, de façon à pouvoir être reçues et logées De préférence, les connecteurs sont du type tubulaire et ils sont comprimé? sur les bornes de manière appropriée quelconque, par exemple par serrage à chaud.
Vers l'extrémité du coté couvercle, chaque connecteur est muni ' d'un bord formant couteau, désigné par 26a, agencé de sorte que, dans l'élément assemblé, ces bornes servent non seulement comme connecteurs de fil, mais ser- vent aussi à fermer avec étanchéité les ouvertures ménagées dans le couvercle 23. Grâce à cette disposition, l'isolant (par exemple un produit de condensa- tion phénolique) ne peut pas s'échapper à travers ces ouvertures.
D'autre part, les bords ou arêtes 26a jouent un autre rôle très important dans l'opération d'assemblage du connecteur. En effet, lorsque le connecteur est serré à chaud sur sa borne, il a tendance à s'allonger dans la matrice, et ainsi au cours de l'opération de compression, une pression élevée est susceptible de se développer entre le connecteur et le couvercle de porce- laine: les bords 26a en forme de couteau servent à absorber les chocs qui pour- -raient sinon être transmis à la porcelaine-
Après que le couvercle et les connecteurs ont été assemblés, la matière isolante 22 est traitée par cuisson à une température appropriée, qui est par exemple d'environ 15Q C.
Ce traitement thermique tend à dilater ou gonfler la matière isolante*
En conséquence, on observe que, comme résultat de ce traitement thermique, la grande chambre 24 et les ouvertures évasées 25 ménagées dans le couvercle sont rempliés de manière complète et dense par la matière isolante, et la deusité du remplissage est telle que l'eau ou l'humidité ne peuvent pas venir en contact avec les bornes ou les extrémités de l'élément de chauffage.
On donne évidemnent au couvercle de porcelaine 23 une résistance mécanique ' suffisante pour lui permettre de résister à la pression de la matière isolante.
Chaque connecteur 26 est muni d'une pièce de serrage appropriée' 27 (lui est fixée sur le connecteur au moyen d'une vis 28. De préférence, une rondelle de verrouillage 29 est interposée antre la pièce de serrage 27 et la tête de la vis.
Un chapeau ou couvercle 30, fixé sur le bouchon au moyen de vis
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31 et 32, contient les connecteurs et les pièces de serrage. Dans le chapeau ou couvercle 30 est placé un manchon ou coussinet isolant 33 formant Isolateur d'entrée qui est traversé par les conducteurs reliés aux connecteurs, en vue de relier l'appareil de chauffage à une source de courant électrique.
Dans l'autre réalisation de l'invention, qui est représentée
Figures 3 et 4, l'élément de chauffage 40 est muni d'une pièce de support 41 représentée sous forme d'un bouchon ou tampon métallique fileté. Le bouchon de support 41 est muni de plusieurs chambres 42 qui sont prévues au nombre de deux pour chaque élément de chauffage 40. Par exemple, si l'appareil de chauffage électrique est muni de deux éléments de chauffage 40, le bouchon métallique 41 . comporte quatre chambres, à savoir deux pour chaque élément de chauffage.
Chaque chambre 42 est munie d'un canal 42 a pour recevoir la partie extrême de la gaine* Ces chambres 42 sont plus profondes que les cham- bres correspondantes ménagées dans le bouchon 11 de la Figure 1.
En se reportant à la Figure 3, on observe ainsi que, dans l'ap- pareil de chauffage assemblé, les parties extrêmes de l'élément de chauffage à gaine 40 font saillie dans ces chambres, mais ne s'étendent pas complètement à travers les chambres de façon à faire saillie au-delà de leu@sembouchures, ainsi que c'est le cas pour l'appareil représenté sur la Figure 1. Mais les bornes électriques 43, qui font saillie par rapport aux extrémités de la gaine, possèdent une longueur telle qu'elles font saillie sur une distance notable au-delè des embouchures des chambres 42.
En conséquence, dans la réalisation de la Figure 3, chaque extré- mité de chaque élément de chauffage est munie d'une chambre individuelle. De préférence, comme représenté.la partie inférieure formant fond de chaque cham- bre 42 présente une forme tronconique dont l'extrémité large ou évasée vient se tondre avec une partie cylindrique rectiligne formant l'embouchure de la cham- bre.
' L'élément de chauffage 40 est fixé sur le bouchon 41 d'une ma- nière analogue à ce qui a été décrit en regard de la figure 1; mais en ce cas, deux coussinets ou viroles 44 et 45 sont prévus pour chaque chambre 42. Ainsi dans chaque chambre, un coussinet métallique 44 est chassé autour de l'extré- mité saillante de l'élément de chauffage, entre la paroi extérieure de cet élé- ment et celle de la chambre enveloppante, de manière à former un joint résis-
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tant au point de vue mécanique, et donnant une bonne étanchétté.
Ainsi que c'est le cas pour les chambres 17 et 17a de la Fig.l, la partie cylindrique et rectiligne formant embouchure de chaque chambre 4 pos- sède une longueur qui est approximativement égale à celle du coussinet, en ou- tre, elle reçoit un diamètre dont la grandeur est telle que l'espace annulaire ménagé autour de la gaine possède des dimensions juste suffisantes pour recevoir le coussiner de cuivre*
Ainsi qui il a été expliqué, cette construction assure un doint très étanche entre l'élément de chauffage et son support. Après que le coussinet
44 a été refoulé en placer le second coussinet 45 est forcé sur le premier cous- sinet entre la partie extérieure extrême de la gaine et les parois enveloppant de la chambre à parois tronconiques.
L'élément de chauffage 40 est aussi fixé sur le bouchon 41 au moyen de joints brasés ou soudés 46 et 46a.
Chaque chambre 42 est alors remplie d'une matière'isolante 47, par exemple un produit de condensation phénolique; mais au lieu de remplir la chambre avec cette matière isolante pendant qu'elle est amenée par chauffage à un état plastique, ainsi que c'était le cas avec le procédé qui a été décrit -pour l'assemblage de l'appareil représenté Figure 1, dans le cas présent, la matière isolante est placée dans la chambre pendant qu'elle est à l'état solide A cet effet, cette matière reçoit une conformation préalable qui est un peu a- nalogue à une rondelle, de manière que, lorsqu'elle est introduite dans la cham bre, elle embrasse la borne 43 faisant saillie par rapport à l'élément de chauf fage.
Après que la matière isolante a été placée à l'intérieur des cham- bres, l'élément est légèrement chauffé, de façon à amener par ce chauffage la matière isolante à l'état plastique. Chaque chambre est ensuite fermée au moyen d'un couvercle constitué par un bloc 48 de forme massive et isolant au point de vue électrique, et qui est établi en'uns matière'isolante appropriée, par exem- ple de la porcelaine*
Chaque' couvercle isolant 48 est muni d'une ouverture 49 pour la borne 43, en outre ce couvercle 48 est un peu plus large que 1'embouchure de la chambre qu'il sert à fermer, et il repose sur le bord circulaire qui entoure l'embouchure de la chambre, de façon à fermer complèrement celle-ci.
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De préférence,, un logement 50 en forme de gorne circulaire est ménagé dans le bouchon autour de l'embouchure de chaque chambre, de manière à recevoir la partie correspondante du couvercle 48 prévu pour la chambre. Le co- vercle massif est muni, sur sa face intérieure, d'un prolongement 48a qui fait saillie vers le bas dans la matière de scellement 42.
Le couvercle 48 est mis en place pendant que la matière de scel- lement se trouve à l'état semi-plastique, de faqon que cette matière peut li- brement s'écouler autour du prolongement 48a et fixer le couvercle après durci& sement.
L'ouverture 49 reçoit de préférence une forme tr conique, avec son extrémité large ou évasées'ouvrant dansla cham bre, et elle estplus large même à sa petite extrémité, que la borne qu'elle sert à recevoir. Par conséquent lorsque le couvercle est refoulé dans la matière isolante molle,' cette matière s'écoule vers le haut, à travers couverture tronconique, autour de la borne.
Un connecteur 51 est alors fixé sur l'extrémité de chaque borné.
Ces connecteurs sont de préférence du type tubulaire et sont comprimés autour' des extrémités saillantes des bornes, de manière appropriée, par exemple par serrage à chaud.
Ii convient d'observer que chaque connecteur est muni d'une arê- te 51a formant couteau, à son extrémité du coté couvercle, de façon à fermer effectivement l'extrémité ouverte de l'ouverture ménagée dans le couvercle et à empêcher que le couvercle ne soit abîmé au cours de l'assemblage du connec- teur. Chaque connecteur est muni d'une pièce de serrage 52 qui est fixée sur lui àu moyen d'une vis 53.
Commeprécédemment, l'appareil de chauffage est alors chauffé à une température appropriée;, par exemple 150 C. en vue de "traiter" le composé isolant. Cette opération a pour effet de dilater le composé isolant, de façon qu'il vient remplir complètement et de maniera dense les chambres 42 et les ouvertures tronconiques ménagées dans les couvercles 48.
En vue d'éviter toute fuite de matière isolante au cours du chauffage et de la cuisson, on dispose une rondelle 54 pour chaque couvercle 48, qui est de préférence une rondelle de cuivre à forme non plate.
Pour l'assemblage de l'appareil de chauffage, la rondelle 54 est inséréee sous la tête du couvercle isolant de procelaine, avec son petit diamè- t re..
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tre contra la tête du couvercle. De ceci, il résulte que, lorsque le couvercle est refoulé en place au-dessus de la chambre, la rondelle est aplatie de sorte que son bord extérieur, à grand diamètre, est refoulé contre les parois du lo- gement 50, tandis que son bord de petit diamètre est refoulé contre la surface relativement irrégulière du couvercle de porcelaine. Cette construction permet d'obtenir un joint très étanche.
Un chapeau 'ou couvercle 55,jfixé sur le bouchon 41 au moyen de vis 56 et 57, sontient les connecteurs et les pièces de serrage, Ce couvercle est muni d'un manchon ou coussinet isolant 58 formant isolateur d'entrée qui est traversé par les conducteurs se dirigeant vers les connecteurs, en vue de relier l'appareil de chauffage à unesource appropriée de courant électrique'
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-desses à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut's'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRICAL HEATING ELEMENTS.
The present addition is aimed at improvements to electric heating elements and apparatus and to their manufacturing processes, in particular to those which have been described in the main patent and in the preceding additions. It is particularly concerned with electric heating elements and apparatus which are designed to be liquid tight and moisture resistant.
The application of the present addition is especially advantageous in the case of electric immersion apparatus. on which include a heating element housed in a sheath, that is to say that the insulated resistance conductor is housed in an external protective metal box. not
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The metal support piece for the duct heater element has a channel which, in the assembled apparatus, serves to receive the terminal end of the duct box and the electrical terminal which protrudes from this member.
In order to fix the sheath element on its support, so as to achieve a mechanically resistant mounting and having good sealing, a wedge piece which is preferably made of metallic material is forcibly inserted. relatively soft, for example copper, between the terminal or end end of the sheath and the surrounding wall enveloping the chamber.
In addition, the chamber is filled with an electrically insulating material, and this chamber is covered by a solid insulating cover in which an opening is made for the passage of the electric terminal.
Preferably, the insulating material is introduced into the chamber in solid form and then it is brought by heating into the plastic state, so that when the cover is put on and forced into place, the insulating material completely fills. chamber and is forced into the opening in the cover, so as to isolate the terminal.
After the cover has been attached to the mouth of the chamber, the insulating material is further heated and as a result it tends to expand, so as to fill completely and densely the chamber and the chamber. 'opening in the cover.
The novel features and the advantages of the invention will be better understood by reference to the following description and to the accompanying drawings, given merely by way of example, ... and in which:
Fig. 1 shows in elevation, with part in section, an electric heating device according to the present addition.
Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of Fig. 1
Fig.3 is an elevation, with part in section, of an alternative embodiment.
Fig. 4 finally is a section taken along line 4-4 of FIG. 3.
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In the drawing, the invention is shown in its application to a. immersion type electric heater. This device is
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provided with a heating element 10 provided with a sheath and a metal support part 11 for the heating element
Preferably, the heating element 10 comprises an outer metallic sheath 12 in which is embedded a conductor 13 formed by an electrical resistance wound in a helix and embedded in a compact mass of powdery material 14 having refractory and insulating properties to the point. electric sight.
The insulating material 14 can be compressed and made compact, so as to form a hard and dense mass having good thermal conductivity; this compression can be achieved for example by reducing the diameter of the sheath, after assembly of the heating device.
Such heaters can easily be bent to any desired shape. In the apparatus shown, the heating device 10 is bent so as to take the shape of a hairpin, but this particular arrangement is obviously in no way limiting.
The resistance conductor 13 is fixed, by its ends, on the electrical terminals 15 and 15a which protrude from the ends of the sheath and which are electrically insulated from the latter.
The ends of the hairpin heating element or device 10 are fixed to the support piece 11 which is constituted by a plug or plug in the form of a metal screw. This cap is screwed with tightening and sealing in a threaded hole provided for this purpose in the heating receptacle or receptacle, so as to support the heating element in a suitable position inside the receptacle. The heating device 10 is thus extended inside the receptacle in position to be immersed in the liquid to be heated. In addition, the support piece serves to form a seal protecting the terminals against moisture.
The plug or plug 11 is provided (see Fig. 1) with two chambers 17 and 17a in which the ends of the branches 18a and 10b of the heating device 10 'respectively project. Appropriate channels 18 and 18a are provided in the bottom of the stopper to receive the respective ends of the branches 10 and 10b.
Preferably, two heating elements 10 are mounted on
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the support plug 11. In the case where two such devices are thus provided, the plug is provided with another pair of chambers 17 and 17a to receive the respective ends of the second heater.
Furthermore, in the case where the apparatus comprises two elements, each element is provided with terminals and separate connections, by means of which the elements can be connected, either in series or in parallel, so as to adjust. the amount of heat produced and developed.
The end parts of the heating element 10 (see Fig.l) are inserted into the channels 18 and 18a so as to protrude a little beyond the mouths of the chambers * Preferably, the lower part or bottom of each chamber 17 receives a * tonne frustoconicali the flared end of this frustoconical part coming to merge with a cylindrical and rectilinear part forming the mouth of the chamber.
In order to fix the heating element on the plug, so as to form a tight connection, there is provided a pad 20 (or ferrule) for each chamber and this pad, which is preferably made of a suitable metallic material, such as the soft copper is forced into the space between the end of the metal sheath and the frustoconical wall adjacent to the chamber *
The copper pad can be applied to the sheath and the plug in any way: for example, it can be driven in with a hammer.
Preferably, the cylindrical and rectilinear mouth of each chamber has a length approximately equal to the calla of the pad, and in addition, it has a diameter whose proportions are such that an annular space is known around the protruding sheath, with dimensions which are just sufficient to accommodate the copper bush.
As a result, the end of the pad cannot move when the pad is forced or forced into the frustoconical part, which ensures a very tight seal. As another measure taken against leaks, the heating element is also fixed on the plug by brazed or welded joints 21 and 21a,
If the sheath is soldered to the plug, it is desirable that the channels 18 and 18a be slightly wider at their outer ends than the respective sheath portions passing through them. The brazing material can thus * '
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penetrate into the widened parts of the channels so as to form a more perfect brazed connection.
After the heating element has been thus fixed on the plug, the chambers 17 and 17a are filled with an electrically insulating sealing material 22 which is introduced into these chambers after having been heated to a half-plastic state. Further, the insulating material is placed above and around the protruding ends of the metal sheath, so as to coat the outer ends of the heating element. fage and its terminals, and to provide a perfect seal for the ends of the heating element. As the sealing material, a phenolic condensation product can be advantageously used.
After the chambers 17 and 17a have thus been filled with the sealing material which coats the protruding ends of the sheath, the chambers are formed with a solid cover 23 constructed of an electrically insulating material, for example. porcelain*
As shown, this cover is large enough to cover the mouths of the two chambers, and it rests on the base face of the plug 11, around the chambers 17 and 17a.
In the cover 23 is formed a cavity or chamber 23a which, together with the chambers 17 and 17a, in the assembled terminal, serves to constitute a large chamber 24 in which protrude the ends of all the heating elements.
The cover is provided with several openings 25 to receive the protruding terminals 15-15a of the heating elements For example, if two heating elements 10 are used, the cover has four openings, namely two for each heating element. .
Preferably, these openings receive a frustoconical shape, as shown), with their flared ends directed towards the interior of the chamber.
Insulating material 22 is introduced in sufficient quantity so that, when the cover is assembled with the heating element, the chamber is completely filled with insulating material. The frustoconical openings 25 are a little wider, even at their small ends, than the terminals which they serve to receive. Thanks to this arrangement, the plastic insulating material is forced upwards, through these openings and around the ends. terminals, when the cover is in place to close the chambers.
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After the insulating cover 23 has been assembled, suitable terminal connectors 26 are attached to the terminals 15-15a which, of course, protrude from the cover, so that they can be received and housed. Preferably, the connectors are of the tubular type and they are compressed? on the terminals in any suitable manner, for example by hot clamping.
Towards the end of the cover side, each connector is provided with a knife edge, denoted by 26a, arranged so that in the assembled member these terminals not only serve as wire connectors, but also serve. in sealing the openings in the cover 23. Thanks to this arrangement, the insulation (for example a phenolic condensate) cannot escape through these openings.
On the other hand, the edges or ridges 26a play another very important role in the assembly operation of the connector. Indeed, when the connector is hot tight on its terminal, it tends to elongate in the die, and thus during the compression operation, a high pressure is likely to develop between the connector and the cover. porcelain: the edges 26a in the shape of a knife serve to absorb the shocks which could - otherwise be transmitted to the porcelain -
After the cover and connectors have been assembled, the insulating material 22 is baked at a suitable temperature, which is for example about 15 ° C.
This heat treatment tends to expand or swell the insulating material *
Accordingly, it is observed that, as a result of this heat treatment, the large chamber 24 and the flared openings 25 provided in the cover are completely and densely filled with the insulating material, and the deusity of the filling is such that water. or moisture cannot come in contact with the terminals or ends of the heating element.
The porcelain cover 23 is obviously given sufficient strength to enable it to withstand the pressure of the insulating material.
Each connector 26 is provided with a suitable clamping piece 27 (it is fixed to the connector by means of a screw 28. Preferably, a locking washer 29 is interposed between the clamping piece 27 and the head of the connector. screw.
A cap or cover 30, fixed on the cap by means of screws
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31 and 32, contains connectors and clamping parts. In the cap or cover 30 is placed an insulating sleeve or pad 33 forming an input insulator which is crossed by the conductors connected to the connectors, with a view to connecting the heater to a source of electric current.
In the other embodiment of the invention, which is shown
Figures 3 and 4, the heating element 40 is provided with a support part 41 shown in the form of a threaded metal plug or plug. The support cap 41 is provided with several chambers 42 which are provided two in number for each heating element 40. For example, if the electric heating apparatus is provided with two heating elements 40, the metal cap 41. has four chambers, two for each heating element.
Each chamber 42 is provided with a channel 42 a to receive the end part of the sheath * These chambers 42 are deeper than the corresponding chambers formed in the plug 11 of FIG. 1.
Referring to Figure 3, it is thus seen that in the assembled heater apparatus the end portions of the sheath heater element 40 protrude into these chambers, but do not extend fully through. the chambers so as to protrude beyond their mouths, as is the case for the apparatus shown in Figure 1. But the electrical terminals 43, which protrude from the ends of the sheath, have a length such that they protrude a substantial distance beyond the mouths of the chambers 42.
Accordingly, in the embodiment of Figure 3, each end of each heating element is provided with an individual chamber. Preferably, as shown, the lower part forming the bottom of each chamber 42 has a frustoconical shape, the wide or flared end of which merges with a rectilinear cylindrical part forming the mouth of the chamber.
The heating element 40 is fixed on the plug 41 in a manner analogous to what has been described with reference to FIG. 1; but in this case, two pads or ferrules 44 and 45 are provided for each chamber 42. Thus in each chamber, a metal pad 44 is driven around the protruding end of the heating element, between the outer wall of the heater. this element and that of the enveloping chamber, so as to form a strong seal.
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both from a mechanical point of view, and giving a good seal.
As is the case for the chambers 17 and 17a of FIG. 1, the cylindrical and rectilinear part forming the mouth of each chamber 4 has a length which is approximately equal to that of the pad, in addition, it receives a diameter the size of which is such that the annular space formed around the sheath has dimensions just sufficient to receive the copper pad *
As has been explained, this construction ensures a very tight seal between the heating element and its support. After the pad
44 has been pushed back by placing the second pad 45 is forced onto the first pad between the extreme outer part of the sheath and the surrounding walls of the frustoconical chamber.
The heating element 40 is also fixed to the plug 41 by means of brazed or welded joints 46 and 46a.
Each chamber 42 is then filled with an insulating material 47, for example a phenolic condensation product; but instead of filling the chamber with this insulating material while it is brought by heating to a plastic state, as was the case with the method which has been described - for the assembly of the apparatus shown in Figure 1 , in the present case, the insulating material is placed in the chamber while it is in the solid state.To this end, this material receives a prior conformation which is somewhat analogous to a washer, so that when 'it is introduced into the chamber, it embraces the terminal 43 protruding from the heating element.
After the insulating material has been placed inside the chambers, the element is slightly heated so as to bring by this heating the insulating material to the plastic state. Each chamber is then closed by means of a cover consisting of a block 48 of massive shape and electrically insulating, and which is made of a suitable insulating material, for example porcelain *
Each insulating cover 48 is provided with an opening 49 for the terminal 43, further this cover 48 is a little wider than the mouth of the chamber which it serves to close, and it rests on the circular edge which surrounds it. the mouth of the chamber, so as to completely close it.
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Preferably, a housing 50 in the form of a circular gorne is provided in the stopper around the mouth of each chamber, so as to receive the corresponding part of the cover 48 provided for the chamber. The solid shell is provided on its inner face with an extension 48a which projects downward into the sealing material 42.
Cover 48 is in place while the sealant is in a semi-plastic state, so that this material can freely flow around extension 48a and secure the cover after curing.
The opening 49 is preferably of a conical shape, with its wide or flared end opening into the chamber, and it is wider even at its small end than the terminal it serves to receive. Therefore, when the cover is forced into the soft insulating material, this material flows upward, through a frustoconical cover, around the terminal.
A connector 51 is then fixed on the end of each terminal.
These connectors are preferably of the tubular type and are compressed around the protruding ends of the terminals, suitably, for example by heat clamping.
It should be observed that each connector is provided with an edge 51a forming a knife, at its end on the cover side, so as to effectively close the open end of the opening made in the cover and to prevent the cover is damaged during the assembly of the connector. Each connector is provided with a clamping piece 52 which is fixed to it by means of a screw 53.
As before, the heater is then heated to a suitable temperature, eg 150 ° C. in order to "treat" the insulating compound. This operation has the effect of expanding the insulating compound, so that it completely fills and densely handle the chambers 42 and the tapered openings made in the lids 48.
In order to avoid any leakage of insulating material during heating and cooking, there is a washer 54 for each cover 48, which is preferably a copper washer with a non-flat shape.
For the assembly of the heater, the washer 54 is inserted under the head of the insulating cover of procelaine, with its small diameter.
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be against the head of the cover. From this it follows that, when the cover is forced back into place above the chamber, the washer is flattened so that its outer edge, of large diameter, is forced against the walls of the housing 50, while its small diameter edge is forced against the relatively irregular surface of the porcelain cover. This construction makes it possible to obtain a very tight seal.
A cap 'or cover 55, jfixed on the plug 41 by means of screws 56 and 57, are the connectors and the clamping pieces. This cover is provided with an insulating sleeve or pad 58 forming an inlet insulator which is crossed by the conductors going to the connectors, in order to connect the heater to an appropriate source of electric current '
It is understood that the arrangements and the applications which have been indicated above by way of example are in no way limiting, and that one can depart from them without departing from the scope of the invention.