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" Procédé d'enrobage des éléments chauffants ".
Parmi les nombreux moyens possibles de montage des élé- ments de chauffage dans les réchauds et bouilloires, dans les bouilloires à immersion, les fers à repasser, les appareils in- dustriels, etc..., ceux qui sont les plus avantageux sont ceux dans lesquels le fil ou ruban chauffant est complètement entouré, sans vide, par une masse céramique qui, de son côté, est en con- tact parfaitement intime avec le corps métallique qui transmet alors la chaleur aux objets à chauffer.
Si on dispose d'une
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masse céramique appropriée qui, tout en possédant une excellen- te conductibilité calorifique, assure un Isolement électrique suffisant aux températures d'utilisation, on peut réaliser un appareil de puissance maximum, de longue durée utile et d'en- combrement minimum, étant donné qu'à l'encontre des autres so- lutions possibles, la transmission de la chaleur de l'élément chauffant au corps métallique s'effectue par conductibilité et non pas par rayonnement.
Mais l'enrobage des éléments chauffants dans une masse céramique isolante donne lieu à des difficultés de fabrication considérables, par exemple il est nécessaire que la distance entre les éléments chauffants et les parois du corps chauffant soit aussi faible que possible. Dans les cas courants de la pratique, cette distance est par exemple de l'ordre de 1 mm.
Lorsque l'épaisseur de la couche intermédiaire formée par la masse isolante est aussi faible, la résistance d'isolement par rapport à la paroi du corps chauffant risque d'être trop faible, et dans certains cas, de donner lieu à un court-circuit. Par contre, si cette distance est trop grande, l'accumulation de la chaleur donne lieu à une surchauffe de la masse d'enrobage et des éléments de chauffage qui abrège la durée utile de l'ap- pareil de chauffage ou peut avoir pour conséquence de faire brûler l'élément de chauffage.
Les procédés actuellement connus d'enrobage des éléments de chauffage ne permettent de remplir qu'en partie les conditions précitées, mais sont compliqués à appliquer et par suite, le temps nécessaire à l'exécution de l'enrobage est très long.
Par exemple, les opérations suivantes sont nécessaires à la fa- brication des plaques de réchauds : garnissage à la presse avec la masse des rainures du corps en fonte, durcissement de la mas- se, pose de l'élément de chauffage qui doit être attaché en plu- sieurs points, remplissage avec la masse, passage à la presse, durcissement.
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L'invention concerne un procédé d'enrobage des éléments de chauffage dans la masse Isolante des réchauds et bouilloires, qui permet d'obtenir une distance précise et uniforme entre les éléments de chauffage et l'enveloppe du corps de chauffage et, en même temps, d'exécuter le travail de fabrication en très peu de temps.
Le procédé consiste à envelopper par un procédé connu les éléments de chauffage avec la masse isolante avant de les enro- ber dans le corps chauffant et, suivant l'invention, à les poser ainsi enveloppés dans le corps chauffant. En enveloppant les éléments de chauffage avec la masse isolante, on peut déterminer avec précision la distance qui les sépare de l'enveloppe du corps chauffant. Etant donné qu'il est possible de poser les éléments de chauffage enveloppés par une masse isolante plas- tique dans l'enveloppe du corps chauffant, de la même manière qu'on pose un câble souple, le temps nécessaire à la fabrication d'un corps chauffant est extrêmement court par rapport à celui de tous les procédés antérieurement connus.
Le procédé suivant l'invention est facile à comprendre d'après la description qui en est donnée ci-après avec le des- sin ci-joint à l'appui, sur lequel : les figures 1 à 3 représentent, à titre d'exemple, la fa- brication d'une plaque chauffante électrique dont l'enveloppe des éléments de chauffage a une section circulaire*, la figure 4 représente l'enveloppe d'un élément de chauf- fage de section carrée;
Les figures 5 à 7 représentent la fabrication d'une barre chauffante par le procédé suivant l'invention.
Sur les figures 1 et 2, la spirale de chauffage 1 est com- plètement entourée par un procédé connu d'une masse isolante plastique 2. Etant donné que la masse isolante est plastique lorsqu'elle n'est pas sèche, on peut poser suivant ltinvention la spirale de chauffage enveloppée de cette masse, de la même
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manière qu'un câble souple dans les rainures de la plaque chauf- fante, comme l'indique la figure 3. sur cette figure, la spirale de chauffage qui est enveloppée par la masse isolante 2 est dé- signée, comme précédemment, par 1. Elle est posée en forme de spirale dans les rainures de la plaque en fonte 4 entre les ner- vures 3. La surface 5 constitue la surface de chauffage. De pré- férence, le rayon de l'enveloppe cylindrique des spirales est égal à celui des rainures.
Pour améliorer la transmission de la chaleur à la plaque en fonte 4, on recouvre de préférence la spirale enveloppée et posée avec une masse isolante 6, puis on exerce une pression sur elle en réalisant ainsi un contact in- time de transmission de la chaleur entre le corps en fonte 4 et la spirale. La masse isolante, une fois sèche, devient complète- ment dure et, par suite, les éléments de chauffage restent dans leur position, sans changement.
La section circulaire de l'enveloppe peut être souvent remplacée avantageusement par des sections d'une autre forme, par exemple carrée, telles que par exemple celle de la forme de réalisation de la figure 4. En posant les fils chauffants enve- loppés l'un à côté de l'autre en forme de spirale, on obtient un corps chauffant limité par des surfaces planes et les dis- tances entre les éléments de chauffage deviennent complètement égales entre elles.
Le procédé suivant l'invention peut évidemment être appli- qué à un corps chauffant de toute autre forme choisie à volonté et comportant un enroulement enrobé. Par exemple, les figures 5 à 7 indiquent de quelle manière le procédé suivant l'inven- tion peut être appliqué à la fabrication des barres chauffantes.
La figure 5 représente la première opération, qui consiste à introduire la spirale enveloppée 1 dans un tube 7. Puis on ferme complètement le tube, par exemple en le soudant, comme l'indique la figure 6. Mais étant donné qu'il n'existe pas encore un bon contact de transmission de la chaleur entre la spirale enveloppée
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et le tube, on étire le tube à un diamètre plus petit, de sorte que, suivant la figure 7, la spirale enveloppée 1 s'applique sous pression contre le tube! et ne peut pas s'y déplacer.
La barre chauffante, dans cet état, peut être cintrée, en lui faisant prendre n'importe quelle forme à volonté, sans que la position de la spirale puisse varier en aucune manière par rap- port au tube.
Pour enrober une spirale dans un tube, on peut aussi opé- rer en faisant passer en une ou plusieurs fois le tube 7, figu- re 5, contenant la spirale enveloppée 1, entre des cylindres profilés, en faisant diminuer après chaque passe la section du tube et, par suite, augmenter la densité de la masse isolante.
On obtient ainsi une transmission de chaleur entre la spirale de chauffage et le tube, aussi parfaite qu'en étirant le tube, et une position invariable de la spirale. Alors que les tubes de section circulaire sont plus faciles à fabriquer par étirage, le laminage convient mieux à la fabrication de tubes d'autres sections, par exemple rectangulaires ou carrées, en donnant évidemment aux cylindres des profils correspondant à la section qu'on désire. On a constaté que, même en cas de très fortes variations de sections, par exemple en passant d'une section circulaire à une section carrée, et en cas de très fortes dimi- nutions de sections, par exemple dans le rapport de 2 : 1, la spirale reste centrée avec précision sur l'axe du tube, de sorte que les corps chauffants tubulaires finis satisfont aux essais d'isolement réglementaires à la haute tension.
En faisant passer à la presse le tube contenant la spirale enveloppée, on obtient également une transmission de chaleur satisfaisante au tube métallique extérieure.
Lorsqu'on emploie des tubes soudés, on peut poser la spi- rale enveloppée dans la machine à souder le tube déjà arrondi, mais non encore soudé. On soude ensuite le tube contenant le conducteur chauffant.
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Le conducteur chauffant des figures 1 à 5 a la forme d' une spirale. L'invention n'est évidemment pas limitée aux con- ducteurs chauffants de cette forme. Dans certains cas, le con- ducteur chauffant a la forme d'un fil reotiligne, posé suivant l'axe de l'enveloppe isolante cylindrique. De même, il est pos- sible, sans difficulté, d'envelopper de cette manière deux ou plusieurs fils, de les poser dans un tube et d'étirer, compri- mer ou laminer ce tube à un diamètre plus petit, pour obtenir par exemple des barres chauffantes contenant un conducteur d' aller et un conducteur de retour dans la même barre, ou des barres chauffantes comportant plusieurs circuits de chauffage, permettant de régler la puissance.
De plus, au lieu d'un fil de forte résistance spécifique, on peut enrober un fil de forte conductibilité lorsqu'on désire par exemple fabriquer des conducteurs isolés, qui doivent être utilisés à des températures élevées.