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"Elément de résistance électrique"
La présente invention a trait à des résistances électriques, à des éléments de chauffage à résistance, et au très du même genre, et plus particulièrement, mais de façon non limitative, à des résistances électriques destinées à être utilisées dans des disposisitfs de résistance comme ceux qui sont généralement appliqués à la commande et au réglage des moteurs électriques, ainsi qu'à des dispositifs de commande et de réglage électriques analogues.
L'un des buts principaux de la présente invention consiste à réaliser un élément ou dispositif de résistance
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électrique très peu coûteux et de fabrication simple, mécanique- ment très résistant et qui ne risque pas d'être détérioré par les vibrations et autres causes analogues, ce dispositif de résis- tance présentant en outre un faible poids pour un wattage donné, et pouvant fonctionner au besoin à des températures élevées avec un minimum de supports pour les éléments chauffés et sans diffi- cultés provenant de la distorsion due à la dilatation des éléments chauffés.
Un élément de résistance électrique conforme à l'inven- tion est constitué par un grillage ou toute autre pièce en métal ajouré, de préférence en métal déployé, bien qu'on puisse utiliser aussi du métal perforé, en forme de tube fendu, c'est- à-dire en somme en forme de support tubulaire, le tube n'étant pas complètement fermé, de façon que sa section soit analogue 'à celle d'un tube comportant une fente. Le mot "tube" tel qu'il est utilisé ici n'est pas limité à des éléments ayant une sec- tion circulaire, car la section peut être, et sera, de préférence dans certains cas, rectangulaire ou triangulaire.
Les connexions avec les éléments de résistance conformes à l'invention peuvent être réalisées au moyen de pièces d'extrémité qui peuvent être d'une seule pièce avec la pièce ajourée ou la partie en treillis.
Le grillage où autre pièce ajourée ou en treillis est de préférence en métal déployé et dans ce cas les pièces d'extré.. mité qui assurent les connexions avec cette partie peuvent être
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constituées avantageusement par des bords non déploayés de cette partie.
Dans un mode de réalisation de l'objet de l'inven- tion, la résistance électrique est fabriquée de la façon sui- vante.
On déploie une feuille de métal (par tout procédé connu de. fabrication de métal déployé), de façon à obtenir une feuille déployée comportant sur ses bords opposés des parties non déployées faisant corps avec la partie déployée. Les coins des parties de bords non déployées sont coupés en diagonale de façon que l'ensemble de la feuille se trouve constitué par une feuille de métal déployé comportant, à chacune de ses extrémités, des parties de bords non déployées ayant chacune la forme d'un triangle dont le sommet est enlevé. On plie ensuite la feuille de métal avec ses bords non déployés de manière à lui donner la forme d'une pièce tubulaire rectangulaire fendue (l'axe du tube fendu faisant un angle droit avec les bords non déployés), de façon que les bords ne comportant pas le métal non déployé ne se touchent pas.
En d'autres termes on plie la feuille de façon à lui donner une section de forme rectangulaire
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le métal dépkoyé formant trois côtés d'un rectangle et les deux bords ne comportant pas le métal non déployé se trouvant l'un en face de l'autre sur le quatrième côté du rectangle. On perce des trous dans les parties non déployées de manière à permettre d'établir des connexions avec l'élément de résistance et à faci- liter le montage de l'élément de résistance sur un support appro- prié en même temps que d'autres éléments de résistance de forme analogue.
Lorsqu'on a besoin de plusieurs éléments de résistance tels que ceux décrits ci-dessus, on peut déployer une seule feuille de métal en laissant des bords non déployés sur cette feuille, puis couper et enlever les portions non nécessaires des bords non déployés. La feuille peut ensuite être découpée en parties élémentaires et chaque partie élémentaire peut être repliée en forme d'élément tubulaire, de la façon indiquée ci-dessus.
On peut également, dans le cas où l'on a besoin de plusieurs éléments montés en paaallèle, se dispenser de découper la feuille de métal en parties élémentaires mécaniquement dis- tinctes, de telle sorte que l'on obtient alors plusieurs éléments réunis mécaniquement, en parallèle, En outre, lorsqu'on désire avoir une ou plusieurs séries d'éléments montées en parallèle, on peut obtenir ce résultat en fendant la feuille de métal au moyen de fentes ne s'étendant pas sur toute la longueur de la feuille;
par exemple, dans une disposition dans laquelle les fentes voisines
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partent d'extrémités opposées de la feuille, mais ne s'étendent pas sur toute la longueur de celle-ci, chaque élément ou chaque groupe parallèle d'élément d'un côté d'une fente et entre des fentes voisines peut être disposé en série avec chaque élément ou groupe d'éléments de l'autre côté de cette fente.
Si on le désire, la section peut être telle que le métal déployé de chaque élément n'embrasse que trois côtés d'un rectangle. Bien que cette construction ne soit peut-être pas aussi nette ni aussi robuste que celle dans laquelle le métal déployé embrasse environ trois côtés et demi, elle pré- le sente l'avantage que l'extension ou déploiement du métal, le découpage et l'enlèvement des parties voulues des bords non déployés, et le repli du métal déployé de manière à former plu- sieurs éléments de résistance peuvent être effectués avant que la feuille ne soit découpée en éléments de résistance séparés, c'est-4-dire avaht que la feuille de métal déployé avec ses bords non déployés nesdont repliés en zig-zag dans les deux sens, puis découpés én éléments distincts ayant chacun une section en U.
De même, dans le cas où l'on adopte une section transversale semi- circulaire, au lieu dune section transversal rectangulaire ou carrée, on peut utiliser également un procédé analogue consistant à réunir plusieurs éléments dans une seule feuille, puis à découper en éléments distincts la feuille repliée en métal déployé,
Les éléments en forme de tubes incomplets peuvent avoir différentes sections variées, par exemple (ainsi que dit ci-dessus)
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une section carrée ou rectangulaire, ou semi-circulaire ou presque complètement circulaire.
Dans la plupart des cas, il est préfé- rable de disposer le métal déployé de façon que la dimension la plus longue du réseau en losange soit à angle droit par rapport à la longueur de l'élément,
Bien que, dans les formes de réalisation particulières qui viennent d'être décrites, les "fentes" des structures tubulaires soient parallèles à l'axe de ces éléments tubulaires, il n'est pas indispensable qu'il en soit ainsi et les dites fentes peuvent aussi pour ainsi dire contourner la section d'une extrémité à l'autre à la manière d'une hélice.
En outre, il n'est pas nécessaire que la section d'un élément de résistance tubulaire conforme à l'inventilon soit lamême en tous les points de sa longueur, et dans certains cas il sera avantageux de faire l'élément tubulaire conique d'une extrémité à l'autre; l'avantage qui en résulte se mani- feste particulièrement lorsque les éléments sont disposés verticale - ment, car pour un courant d'air vertical passant à travers l'élé- ment, chaque section transversale différente ne se trouvera pas masquée par une section transversale située au-dessus ou au-dessous, Lorsqu'on utilise plusieurs éléments coniques, il est préférable, pour des raisons d'économie de place, de monter les éléments voisins en opposition de telle sorte que, l'un des éléments étant conique vers le haut,
les deux éléments qui se trouvent de chaque côté du dit élément soient coniques vers le bas, les interval- les entre les éléments voisins étant ainsi parallèles.
Aux dessins ci-joints, on a représenté, à titre d'exemples
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non limitatifs, diverses formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans ces dessins : fig, 1 est une vue en élévation d'une forme de réali- sation préférée d'un élément de résistance conforme à l'invention; fig. 2 en est une vue en plan; fig. 3 en est une vue en bout; fig, 4 est une vue en élévation de profil d'une variante ; fig, 5 en est une vue en bout; fig, 6 en est une vue en plan; fig. 7 est une vue en élévation d'une autre variante; fig. 8 en est une vue en plan; fig. 9, 10 et 11 montrent, respectivement en élévation, en plan et en bout, avec coupe partielle, un ensemble de trois éléments analogues à ceux des fig. 4 à 6 et reliés entre eux de façon à se trouver montés électriquement en série, les parties comprises entre les lignes XX, YY à la fig, 11, étant représentées en vue en coupe par le centre du boulon de serrage inférieur;
fig, 12 et 13 montrent une forme de réalisation pré- férée comportant l'utilisation de plusieurs éléments faisant corps entre eux; fig, 14 montre une phase d'un procédé de fabrication des éléments représentés aux fig, 12 et 13.
Tous les éléments représentés aux dessins sont en métal déployé, mais pour des raisons de clarté le treillis ou
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grillage en métal déployé a été représenté d'une manière schématique.
L'élément représenté aux fig. 1 à 3 est constitué par une pièce tubulaire droite fendue ayant une section sen- siblement carrée, en métal déployé 1 comportant des extrémités bon déployées 2,3 faisant corps avec la partie déployée. Les extrémités non déployées sont percées de trous 4, 5 pour le passage de boulons de montage ou de connexion. L'élément est fait sous forme de feuille plane en métal déployé entre des bords non déployés, les bords non déployés étant ajustés à la for- me voulue et la feuille ensuite simplement repliée suivant la forme indiquée, en laissant la fente 6.
L'élément représenté aux fig. 4 à 6 ne diffère de celui décria ci-dessus qu'en ce que la section est différente, le tube présentant une forme beaucoup plus aplatie.
L'élément représenté aux fig, 7 et 8 ne àiffère de celui qui est représenté aux fige -1 à 3 qu'en ce que le tube est en forme d'arc au lieu d'être droit. Cette forme est évi- demment avantageuse dans le cas de longs éléments.
Les fig. 9,10 et 11 représentent trois éléments montés en série entre eux ; trajet du courant est indiqué par des flèches (fig. 10) Ainsi qu'on peut le voir, les élé- ments sont fixés et serrés les uns sur les autres au moyen de boulons 7 logés chacun dans un tube isolé 8. Les éléments sont espacés entre eux par des tubes d'écartement 9 en métal.
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Des tubes semblables 10 empêchent les éléments de s'aplatir lorsqu'on serre les écrous 11. Si on le désire, des ressorts peuvent être placés sous les écrous et/ou entre les éléments et les pièces d'écartement pour compenser les différences susceptibles de se produire entre la dilatation des boulons de serrage et la dotation des éléments eux-mêmes (dans le sens de la longueur des boulons) Toutefois, les ressorts tendant aussi à amortir les efforts dûs à la vibration de l'ensemble ne sont ordinairement pas nécessaires. Lorsque les éléments voisins doivent être montés en série, on laisse les tubes 10 s'appuyer directement sur ces éléments de façon à les relier en série; lorsqu'un isolant est nécessaire, on utilise des rondelles isolantes 12, comme indiqué. 13 sont des bandes de connexion extérieures.
Le mode d'assemblage, de liaison et d'isolement utilisé pour l'ensemble des éléments des fige 9 à 11 est très simple, mais on peut évidemment avoir recours également à d'autres moyens, Par exemple, au lieu d'u- tiliser des tubes d'écartement 10 pour réaliser la disposition en série, des éléments conducteurs de courant, on peut laisser sur les éléments des extrémités saillantes non déployées ou bien l'on peut découper des pattes ou ferrets dans les bords non déployés des éléments et replier les uns sur les autres les ferrets ou extrémités saillantes des éléments voisins et les fixer au moyen de chevilles ou de pinces, ou, si on le désire, les assembler entre eux par brasure ou soudure lorsqu'il @ est nécessaire d'établir une connexion.
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Dans l'ensemble des éléments représentés aux fige 12 et 13 les quatre éléments sont constitués chacun par une pièce tubulaire droite fendue de section rectangulaire constituée par des parties 1 en métal déployé ayant des extrémités non déployée. 2, 3 faisant corps avec les parties déployées et servant aussi à relier les éléments entre eux ; fait l'ensemble constitué par les quatre éléments en question est entièrement sans joint et il est fait à partir dtune feuille de métal de la façon suivante : On déploie d'abord une feuille de métal de manière à obtenir une feuille comportant des bords non déployés, comme le montre la fig,, 14.
On découpe ensuite cette feuille transversalement le long des lignes X (fig, 14) - lignes qui, ainsi qu'on peut le voir, ne s'éten- dent pas sur toute la largeur de lafuille - puis l'on découpe de petites pièces en TP et en TP'. Cela fait, on replie en forme d'éléments ou pièces tubulaires fendues les bandes de matière qui se trouvent de chaque côté de ces entailles transversales, une pièce tubulaire sur deux étant obtenue par pliage vers le haut par rapport au plan général primitif de la feuille et les autres pièces alternativement étant obtenues par pliage vers le bas par rapport à ce plan,
On replie ensuite la feuille autour des lignes Y de façon que les pièces tubulairesà fente - dont les faces fendues se trouvent alternativement au- dessus et au-dessous du plan général primitif de la feuille et sont parallèles à ce plan - ont alors toutes leurs faces
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fendues dirigées dans le même sens et parallèles entre elles, et à angle droit par rapport au plan général primitif de la feuille. Quant aux parties non déployées qui se trouvent alors entre les éléments, on les replie autour des lignes @ de façon à amener les éléments plus près les uns des autres et à for- mer des prolongements verticaux, comme représenté aux fig.
12 et 13. Cas prolongements ou pattes peuvent être percés pour le passage de connexions extérieures et ils constituent un moyen facile pour faire des "prises" sur l'ensemble de la résistance, en des points intermédiaires. L'ensemble des quatre éléments est supporté par des boulons isolés et passant à travers des pièces d'écartement de manière analogue à celle indiquée à propos des fig. 9 à 11. Les trous de passage des boulons peuvent être ménagés dans les bords non déployés au cours de toute phase appropriée du procédé de fabrication, c'est-à-dire qu'ils peuvent être pratiqués dans la feuille re plate représentée à la fig, 14, de même que tous les trous qui pourraient être nécessaires dans les prolongements verticaux des fig, 12 et 13.
Il y a lieu de remarquer toutefois que les pièces d'écartement de l'ensemble représenté aux fig, 12 et 13 n'a pas à transporter le courant de série d'un élément à l'autre, puisque lesdits éléments sont d'une pièce entre eux.
L'ensemble des éléments représentés aux fig. 12 et 13 est grès compact et efficace et est entièrement sans joint.
En outre, les déchets de métal au cours de la fabrication sont @
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tellement faibles qu'ils sont négligeables et qu'ils sont limités en pratique à la matière perdue lorsqu'on fait les différents trous (pour les boulons et dans les prolongements saillants) et à la matière perdue par le découpage des peti- tes portions TP et TP', car, ainsi qu'on le peut voir la somme des largeurs développées des éléments est sensiblement égale à la largeur totale W de la feuille représentée à la fige 14.
La forme de construction dé'crite à propos des fig, 12 à 14 n'est bien entendu pas limitée au nombre particulier (quatre) d'éléments représentés.
On conçoit que l'invention, considérée sous son as- pect le plus général, permet d'obtenir un élément de résistan- ce qui doit à sa forme une grande partie de sa résistance mécanique et de sa rigidité, et les résistances formées, conformément à l'invention, constituent effectivement des supports tubulaires. C'est de là que résulte l'un des prin- cipaux avantages de l'invention, notamment la grande légèreté la jointe à la résistance mécanique.
L'avantage de légèreté est obtenu non seulement dans les éléments eux-mêmes, mais aussi pour les carters et pièces de montage nécessaires pour ces éléments, car ordinairement les éléments ne nécessiteront pas d'autres supports que les supports d'extrémité, c'est-à- dire que l'on n'aura pas, besoin en général, d'utiliser des sup- ports intermédiaires, Ceci a encore pour effet de simplifier le carter, de le rendre moins coûteux et plus léger, ainsi que de simplifier l'isolement et le montage, et il en résulte un meilleur refroidissement, car la résistance opposée à l'é- coulement de l'air à l'intérieur et autour des éléments sera
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faible.
En outre, grâce à la constitution des éléments de résistance conformes à l'invention, qui sont légers, élas- tiques et souples, tout en étant robustes, et grâce au fait que ces éléments sont à l'abri de toute distorsion, ou dété- rioration, même lorsqu'ils sont portés à des températures bien supérieures aux températures normales de fonctionnement, les barres de support ou organes analogues portant les éléments peuvent être faits très légers, car ils n'on# à résister à aucun effort notable dû à des déformations.
Les formes de réalisation préférées de résistances conformes à l'invention, c'est-à-dire les types tubulaires à fente en métal déployé, tels que ceux représentés aux dessins sont peu coûteux et faciles à fabriquer, de dimensions rela- tivement petites, 'très robustes et remarquablement exempts de tout risque de distorsion sensible ou détérioration due à une élévation de la température ; principal effet de la température est d'ouvrir ou de fermer légèrement les "fentes" ou vides entre les sections.
En outre, les éléments de résis- tance eux-mêmes (c'est-à-dire les parties déployées) font corps avec les parties servant pour les connexions (c'est à dire les parties non déployées) qui, étant elles-mêmes recour- bées en forme de pièces partiellement tubulaires augmentent notablement la résistance et la durée de l'ensemble des élé- ments. De plus, grâce au très grand rapport entre la surface et le poids de métal, ces résistances tubulaires en métal déployé
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se refroidis'sent très rapidement et peuvent par conséquent être très "poussées" pour des marches intermittentes.
Les matériaux que l'on utilise pour constituer les éléments conformes à l'invention dépendent du fonctionnement et de la résistance exigés, et sont par exemple de l'acier inoxydable du fer dit "stalloy", du fer ordinaire ou une matière à haute résistance.
RESUME
Elément de résistance électrique du type à grillage ou treillis en métal, de préférence en métal déployé, comportant essentiellement un support tubulaire fendu pouvant avoir une section quelconque, mais de préférence rectangulaire, la section n'étant pas fermée ; support pouvant être arqué ou conique et étant constitué de préférence par une feuille de métal déployé comportant des bords non déployés et repliée en rond en forme de tube fendu de section quelconque, les bords non déployés servant de connexions d'extrémité pour la partie déployée.
Ensemble d'éléments de résistance comportant plu- sieurs éléments de ce genre, faits d'une seule pièce à partir d'une seulefeuille de métal déployé comportant des bords non dé- ployés, des éléments voisins pouvant être reliés en série au moyen de portions.des bords non déployés faisant corps avec la matière des éléments et pouvant comporter des prolonge- ments verticaux pour les connexions extérieures,