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Machine pour le chauffage par résistance de pièces telles que des barres.
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La présente invention concerne des dispositifs de chauf- fage à résistances pour chauffer des pièces telles que des barres, des tiges ou autres avant le forgeage ou autre travail à chaude et plus particulièrement un mécanisme d'avance pour des dispo- sitifs automatiques de chauffage par résistanoe et un perfeo- tionnement aux dispositifs de montage des électrodes pour éviter la déformation des pièces pendant le chauffage.
Les dispositifs de chauffage par résistances ainsi que de nombreux circuits de commande des différents dispositifs de montage des électrodes et des dispositifs d'avance sont bien oonnus, D'une façon générale, les dispositifs oonnus de ohauf- fage par résistance comprennent des jeux d'électrodes placés au contact de parties espacées de la pièce à chauffer. Le courant de chauffage est fourni et réglé par un dispositif à réactance à noyau saturable, et un transformateur dont le secondaire pro- duit un oourant basse tension d'intensité élevée, de façon que le oourant traverse la pièce ou les pièces tenues entre les électrodes.
La température de chauffage des pièces peut être réglée de différentes façons, par exemple au moyen d'un ther- mostat ; d'un circuit à cellules photo-électriques ou autres servant à régler le oourant fourni par le transformateur.
Pendant le chauffage d'une pièce, celle-ci subit habituellement une dilatation thermique, et pour éviter sa déformation, des dispositions doivent être prises pour compenser cette dilatation, habituellement par pincement, en la soumet- tant à une traction et en la serrant contre les électrodes lui envoyant le courant de chauffage.
Conformément à la présente invention, un système as- sure l'avance de la pièce de manière qu'elle soit supportée en contact avec des électrodes, afin que des pièces soient chauffées successivement à des temps réglés et qu'elles soient envoyées ensuite successivement, sans avoir été déformées à un équipement de forgeage ou autre,
Plus particulièrement, un appareil selon l'invention oomporte une paire d'électrodes espacées normalement fixes oontre lesquelles sont appliquées les extrémités des pièces successives et une paire d'électrodes mobiles déplacées vers la pièce pour la pincer fermement et permettre le passage d'un oourant d'une intensité importante pour le chauffage à la tem- pérature voulue.
L'appareil chauffant comporte ' un dispositif d'alimentation faisant avancer successivement les pièces pour les placer en contact avec les électrodes fixes afin qu'elles
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soient maintenues en position voulue entre les électrodes fixes et mobiles avant et pendant le chauffage.
Dans cet appareil, au nolns l'une des paires d'électrodes dont l'une est fixe et .'autre mobile, est montée de manière à pouvoir être déplacée n opposition à l'aotion d'un ressort pour permettre la dila- ,ation de la pièce pendant le chauffage afin d'éviter le flam- )age ou autre déformatjon de la pièce,
Le fonctionnement du dispositif d'alimentation et les ouvements des électrodes sont commandés d'une façon rythmée our permettre automatiquement l'avance, le chauffage et l'éjec- ion de la pièce sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un dis- ositif sensible à la température pour régler la température à aquelle la pièce est chauffée.
L'appareil d'alimentation peut tre réglé pour des pièces de différentes dimensions et pour ermettre le couplage d'une série d'appareils de chauffage afin le les dispositifs d'alimentation de tous les appareils puis- ant être réglés simultanément pour le travail sur des pièces rant différentes longueurs.
Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus rticulièrement de la description suivante, donnée à titre exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur squels : - la figure 1 est une vue en élévation latérale et rtiellement en coupe d'une machine pour le chauffage par ré- stance suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation d'une extrémité la machine de la figure 1, - la figure 3 est une vue en plan et partiellement en @pe, illustrant le fonctionnement du mécanisme d'alimentation d'avance des pièces de la figure 1, - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3, itrant le mécanisme dans une autre position,
- la figure 5 est une vue en élévation latérale et tiellement en coupe du dispositif de montage d'une électrode @ile et du vérin d'avance et de recul de l'électrode, - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de figure 5, - la figure 7 est une vue en élévation latérale d'un positif de montage pour une électrode fixe, - la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de figure 7, - la figure 9 est une vue en élévation latérale et tiellement en coupe du dispositif d'avance de la pièce d'une
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machine à souder selon la présente invention, et - la figure 10 est le schéma du circuit électrique d'une machine à souder selon l'invention.
La machine 4 souder par résistance représentée à titre d'exemple sur la figure 1, comprend un bâti 10 comportant une table supérieure 11 arrivant près du milieu du bâti, et une seconde table 12 à l'extrémité de gauche du bâti suivant la figure 1. Deux éléments ou plaques latérales 13 et 14 dépassent au-dessus de la table 11 et supportent deux arbres filetés 15 et
16 qui traversent des manchons 17 et 18 fixés sur des supports en équerre 19, pour permettre le réglage le long des arbres, Des paires d'écrous 20 et 21, 22 et 23 sont vissées sur les arbres pour serrer les manchons 17 et 18 pour permettre de régler la position du support en équerre 19 par rapport aux plaques laté- rales 13 et 14. Un dispositif de guidage 24 est fixé au support en équerre 19.
La partie supérieure du guide 24 est inclinée de la façon représenté sur la figure 1, et ce dispositif comporte un rebord 26 pour guider une extrémité de chacune des pièces S à travailler.
Un second élément de guidage 27 est supporté par les arbres 15 et 16 et il est d'une construction similaire pour maintenir les autres extrémités des pièces. Les supports en équerre 19 associés aux deux guides 24 et 27 ferment les fonds de ces guides pour permettre la chute par gravité des pièces, dans une direction générale verticale vers la table 11.
Une plaque d'éjection 28 représentée aussi sur les figures 3 et 4 est montée pour coulisser sur la table 11 et comporte deux bras 29 et 30 dépassant vers l'avant avec aux extrémités des becs 31 et 32 formant deux encoches 33 et 34 pour recevoir les extrémités de la pièce S se trouvant à l'extrémité inférieure des guides 24 et 27.
En utilisant les écrous de réglage 20 à 23 des arbres
15 et 16, il est ainsi possible de régler l'écartement des guides 24 et 27 en fonction de la longueur des pièces à chauffer. Plu- sieurs ensembles semblables peuvent être montés c8te à. côte pour recevoir des pièces de différentes longueurs, les parties avant de la plaque d'éjection'28 pouvant être remplacées ou réglables en largeur. La plaque d'éjection 28 est déplacée alternativement sur la table 11 par un vérin pneumatique ou autre moteur pneu- matique 35 fixé par exemple, sur un support 36 qui peut faire partie de la table 11 ou être fixé à celle-ci. La tige 37 du vérin est articuléd par une chape 38 à une patte 39 de la. plaque
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t'éjection 28, de façon à déplacer cette plaque dans un sens ou ans l'autre.
Les encoches 33 et 34 sont alignées avec l'extrémité nférieure des guides 24 et 27 pour les positions représentées ur les figures 1, 3 et 4 afin que la pièce S intérieure tombe ans les encoches 33 et 34. Quand la plaque 28 est déplacée ers la gauche de la figure 1 par le vérin 35, la pièce est en- stînée par les encoches jusqu'à ce qu'elle tombe autour du bord e gauche de la table 11.
Pendant ce temps, la pièce suivante ombe sur la surface supérieure de la plaque 28 et par suite Ile ne peut pas gêner les mouvements de la plaque d'éjection. land la pièce entraînée dépasse le bord de la table 11, elle @mbe sur un guide (figures 1, 2 et 9) qui comprend deux leviers e guidage 40 et 41, dont l'un est représenté sur la figure 9. e levier de guidage 41 est articulé dans une chape 42 fixée à 'extrémité d'une tige 43 qui à son tour est fixée à la plaque 'éjection 28 par des écrous 44 et 45.
La tige 43 et l'écrou 44 uvent coulisser dans une fente 46 de la table 11 afin que le evier 41 soit déplacé en même temps que la plaque 28 entre la )sition représentée en traits pleins et la position représentée @ tirets sur la figure 9. L'extrémité opposée du levier 4l est mie d'un contrepoids 47 qui maintient normalement le levier rizontal.
Les leviers 40 et 41 supportent une plaque de guidage qui est fixée aux extrémités de gauche selon la figure 9 des ux leviers de façon à couvrir l'intervalle entre ceux-ci pour pporter une pièce. Le poids de la pièce fait basculer l'en- mble des leviers vers le bas afin que la pièce vienne en con- et avec les électrodes fixes 50 et 51 (figures 4 et 9).
Deux autres électrodes 52 et 53 sont montées pour re- voir des mouvements alternatifs par rapport aux électrodes et 51 afin de serrer les extrémités de la pièce et pour la pporter pendant le passage du courant de chauffage. Chacune s électrodes 52 et 53 est déplacée par rapport aux électrodes et 51 par un vérin ou un moteur pneumatique 54. Comme il est pliqué ci-après l'une des paires d'électrodes 50,52 ou 51, ou les deux paires sont montées pour permettre un déplacement éral axial de la pièce du fait d'une dilatation longitudinale idant le chauffage. Les deux électrodes 50 et 51 (figures 7
8) sont montées sur des blocs de montage 55, chaque bloc nportant un rebord inférieur 56 (figure 1) et une bride de )cage 57 fixée par un goujon 11 pour tenir l'électrode.
Le
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bloc de montage 55 est monté sur une équerre 59 à laquelle il est fixé par des vis ou des écrous 60. L'équerre 59 comporte une branche ' horizontale 61 sur laquelle sont fixés des man- chons 62 et 63, par exemple soudés. Des coussinets en tétra- fluoréthylène ou en une autre matière antifriction 64 sont placés dans les manchons 63 et 62 pour faciliter le glissement sur des- tiges de vidage 65 et 66 supportées par un profilé en gouttière 67 fixé sous la table 12.
Les manchons 62 et 63 ont une longueur inférieure à la distance entre les ailes 68 et 69 du support 67 pour permettre un mouvement limité des manchons et par suite de l'électrode 50 (figure 8).
Un ressort hélicoïdal 70 est placé entre chaque manchon et l'une des ailes du support 67 autour de chaque tige de guidage 65, 66 pour repousser les manchons et par suite l'électrode 50 tout en permettant un déplacement, lorsque la pièce chauffée subit une diletation. Comme il a été indiqué ci-dessus, l'une ou l'autre ou les deux électrodes 51 peuvent être montées de façon mobile pour permettre la dilatation.
Les électrodes 52 et 53 sont monté* d'une façon ana- logue, l'une ou l'autre ou les deux pouvant être mobiles laté- ralement. Un vérin ou un moteur pneumatique 54 est monté sur une plaque 72 à laquelle est soudé un manchon 73 dont l'axe est trans- versal par rapport à un manchon de guidage 74 auquel est soudé un manchon 75 parallèle au manchon 73. Les manchons 73 et 75 sont munis de coussinets antifriction 76 en tétrafluoréthylène ou autre matière pour coulisser le long des tiges de guidage 77 et 78 fixées à un profilé en gouttière 79 qui à son tour est fixé sous une plaque 80 montée sur le bâti 10.
Des ressorts 81 sont placés entre une extrémité de chaque manchon 73, 75 et l'aile 82 du support 79 pour repousser les manchons de la façon repré- sentée sur la figure 6 tout en permettant des déplacements limités du fait de la dilatation de la pièce chauffée. Le manchon de guidage 74 est traversé par la tige 83 du vérin prolongé par une tige 84 à l'extrémité de laquelle est fixée l'électrode 52.
L'autre électrode 53 est montée d'une façon analogue. Si néces- saire, un support isolant 85 peut supporter. et guider les élec- trodes mobiles 52 et 53. Il résulte de ce qui précède que les électrodes 52 et 53 peuvent être poussées vers les électrodes fixes 50 et 51 pour serrer les extrémités d'une pièce, et en- suite être éloignées pour libérer la pièce et pour recevoir la pièce suivante.
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Les mouvements des différents organes décrits ci-dessus ont lieu séquentiellement d'une façon rythmée. Quand les élec- t'odes 52 et 53 et la plaque d'éjection 38 sont en position ar- rière, les encoches 33 et 34 sont alignées en dessous des guides distributeurs 24 et 27 pour recevoir une pièce S.
Le premier mouvement sert à faire avancer la plaque 28, sous l'action du vérin 35, en entraînant la plaque de guidage 47 des leviers 40 et 41 jusqu'à la position supérieure représentée en tirets sur la figure 9. et jusqu'à la position indiquée sur la figure 4, jusqu'à ce que la pièce dépasse le bord de la table 11 pour tomber sur la plaque 47, le poids de la pièce faisant basculer Les leviers 40 et 41 de la façon représentée sur les figures 1 et 9. la pièce roulant ou glissant jusqu'à venir en contact avec .es électrodes 50 et 51. Les électrodes 52 et 53 sont ensuite .vancées par les vérins 54 pour serrer la pièce contre les élec- rodes 50 et 51.
Dès que la pièce est tenue par les électrodes, a plaque 47 portée par les leviers 40 et 41 et la plaque 28 est eculée par le vérin 35, après quoile courant est envoyé par les xtrémités opposées de la pièce pour être chauffé du fait de sa ésistance électrique. Après un temps convenable de chauffage, es électrodes 52 et 53 sont ramenées en arrière par leurs vérins t la pièce chauffée tombe dans un guide 86 ou sur un transporteur on représenté, pour être envoyée: à une presse de forgeage ou ne autre machine. Les opérations décrites ci-dessus sont répé- ses pour les pièces successives. Les opérations décrites ci- essus peuvent être commandées par le circuit décrit sur la gure 9.
Le circuit de la figure 10 comporte un dispositif de aotance à noyau saturable 90 connecté au primaire 81 d'un 'ansformateur dont le secondaire est constitué par les élec- oden50, 52 et 51, 53. Un enroulement de commande 92 du dis- sitif à réactance est connecté à un redresseur 93 dont une rne est connectée par un conducteur 94 à une borne 95 d'une urce d'alimentation, par exemple en courant alternatif 110 V
Hz.
La féconde borne d'entrée 96 du redresseur 93 est con- @tée à une bobine réglable 97 dont une extrémité est connectée r le conducteur 188 à la borne 95 et dont l'autre extrémité @ connectée à l'autre borne d'alimentation 104 par un circuit rit ci-après.
Une source d'alimentation en courant de puissance, par ample de 140 @ 50 Hz, est connectée à deux bornes 98 et 99 et â bohine de réactance 90. La borne 98 est connectée à l'un @ enroulements de la bobine 90 par plusieurs contacts 100
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commandés par. une bobine de relais 101.
Le circuit de commande comporte un commutateur sélec- teur 102 permettant le fonctionnement manuel ou automatique. Le contact mobile du sélecteur 102 est connecté par un conducteur 103 à la borne d'alimentation 104. Ce contact mobile peut être placé sur un plot de coupure 106 sur un contact de fonctionne- ment manuel 107 ou sur un contact de fonctionnement automatique 108.
Une minuterie de programme 109 est connectée par un conducteur 110 au contact 108 et il comporte un contact 111 qui est ouvert et fermé par la minuterie pour faire démarrer une série de cycles de l'appareil de chauffage. La minuterie 109 peut être réglée pour provoquer un cycle complet d'alimentation et de chauffage, et après une durée, par exemple d'une demi- minute, pour démarrer un nouveau cycle, et pour répéter ces opérations pendant le temps désiré.
Le contact mobile 112 de la minuterie est connecté au conducteur 110 et le contact fixe est connecté par un conducteur 113 et le contact mobile 114 d'un relais 115 comportant une bobine 120, Le contact fixe 116 associé au contact 114 est connecté par un conducteur 117 au conducteur 110 pour constituer un circuit de maintien en par&l- lêle avec l'interrupteur 111 de la. minuterie. Le conducteur 113 est aussi connecté par un conducteur 118 et un conducteur 119 à la bobine 120 du niais 115 dont l'autre sortie est connectée par un conducteur 121 à un Interrupteur d'arrêt 122 connecté aussi par un conducteur 123 et un contact de repos 124 d'une minuterie 125 et le conducteur 126 à la borne 95.
Le contact de fonctionnement manuel 107 du commutateur sélecteur 102 est connecté par un conducteur 127 à un interrup- teur normalement ouvert 128 de d4marrage manuel dont l'autre côté est connecté au conducteur 119. Quand l'interrupteur 128
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est fermé r."!J.nl1f:11<'T.<:n+;J un <;ircuit, de maintien peut être fermé en parallèle avec 1 ;;:rietejar 7,2% travers le conducteur 12f, les contacte 1±1. '.'(.'i.rl.'i.^-. 115 et les conducteurs 132 et 119.
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L'excitation de la bobine 120 du relais entraîne la fermeture de tous les contacts de celui-ci. La bobine 120 du relais reste ainsi excitée à travers les contacts 130 et 131, même après l'ouverture de l'interrupteur 128.
La bobine 120 du relais 115 peut aussi être excitée quand le contact 105 est placé sur le contact de fonctionnement automatique 108. Le contact 111 de la minuterie de programme 109 est fermé momentanément pour établir un circuit de la borne 104 à travers le conducteur 103, les contacts 105 et 108, le conducteur 110, le contact 111 de la minuterie, les conducteurs 113, 118 et 119, la bobine 120 du relais, l'interrupteur 122, le conducteur 123, le contact 124 et le conducteur 126, à la borne 95. L'excitation du relais 115 et par suite la fermeture de tous ses contacts établit un circuit de maintien pour le relais par les contacts 114 et 116 en parallèle avec le contact 111 de la minuterie et les conducteurs 113 et 117.
La fermeture des contacts du relais 115 établit aussi les circuits suivants. Le contact mobile 134 d'un commutateur de fin de course 133 est connecté par le conducteur 103 à la borne 104. Quand le contact 134 est sur le contact 135 du com- mutateur de fin de course, le circuit est établi de la borne 104 à travers les conducteurs 103 et 137, les contacts 134 et 135 et l'électro-aimant 138 d'une électrovanne 139 qui com- nande l'alimentation et l'échappement de l'air pour le vérin 35 qui fait avancer la plaque d'éjection 28 pour placer une ièce entre les électrodes. Quand la plaque 28 a avancé suf- @isamment pour faire tomber la pièce contre les électrodes 50 t 51, elle pousse le contact 134 sur le contact 136.
L'élec- ; ro-aimant 138 est ainsi coupé par l'ouverture du contact 135, )our faire échapper l'air du vérin ou l'envoyer sur le c8té >pposé du piston pour le retour en arrière de la plaque 28. En même temps, un circuit est établi de la borne 104 à travers le @onducteur 103, le conducteur 137, les contacts 134 et 136, le conducteur 140, les contacts fermés 141 et 142 du relais 115, a bobine 1411 d'un relais comportant des contacts ouverts au 'epos 146 et 147, le conducteur 145 à la borne 195. Quand la obine 144 est excitée, les contacts 146 et 147 sont fermés our exciter la bobine 148 d'un relais 149 de la borne 104 à ravers les conducteurs 103 et 150, les contacts 146 et 147, e conducteur 151, la bobine 148 et le conducteur 152 à la orne 95.
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L'excitation du relais 115 provoque aussi le fonction- nement des vérins 54 pour l'avance des électrodes 52 et 53 en établissant un circuit de la borne 104 à travers les conducteurs 103 et 154, les contacts 155 et 156, le conducteur 157, la bobine 158 d'un relais comportant des contacts 160 et 161, le conducteur 157 et le conducteur 94, à la borne 95. La fermeture des contacts 160 et 161 à l'excitation du relais excite l'électro-aimant de l'électrovanne 162 pour l'envoi d'air aux vérins 64, par un cir- cuit établi de la borne 104travers les contacts 160 et 161 et l'électro-aimant de l'électrovanne à la borne 84. Ce circuit est fermé avant que la plaque 28 actionne le commutateur de fin de course 133.
Pour exciter la bobine de réactance 90, l'enroulement 91 du transformateur et les électrodes 52 et 53, le commutateur 100 doit être fermé par sa bobine de relais 101. Ce fonctionne- ment est assuré à l'excitation de la bobine de relais 148 par le circuit allant de la borne 104 à travers le conducteur 103, le conducteur 165, les contacts fermés 166, 167, la bobine de relais 101 et les conducteurs 168,169 et 170, à la borne 95.
L'excitation du relais 101 ferme tous les contacts du commuta- teur 100 et par suite démarre le chauffage.
Vers la fin du chauffage, il peut être désirable de réduire l'intensité du courant à travers la pièce chauffée pour éviter son surchauffage, et dans ce but un circuit introduit une résistance supplémentaire à l'entrée du redresseur 93.
Une minuterie 171 est connectée pour court-circuiter un rhéostat 172 connecté en série avec la bobine 97. Un circuit est alors fermé de la borne 104, à travers le conducteur 173, les contacts fermés 174, 175, le conducteur 176 et la bobine 178 de la minuterie à la borne 95. Cette minuterie détermine le délai d'ouverture des contacts 179, 180 de la minuterie. Cette minuterie est démarrée par la minuterie de programme et elle peut faire partie de celle-ci, si désiré.
La fermeture des contacts 182 et 183 du relais 149 alimente en courant le redresseur 93 et l'enroulement de com- mande 92 par le circuit suivant : de la borne 104, à travers le conducteur 103, le conducteur 184, les contacts 182 et 183 fermés, le conducteur 185, les contacts 179 et 180, les conduc- teurs 186 et 187, une extrémité de la bobine 97 et les conduc- teurs 188 et 94 à la borne 95. Le rhéostat 172 est connecté par le conducteur 189 au conducteur 185 et son curseur 190 est connecté au conducteur 187, de sorte que le rhéostat est
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court-circuité quand les contacts 179 et 180 sont fermés.
Après un délai prédéterminé, la minuterie ouvre ses contacts 179 et 180, et par suite le circuit ci-dessus passe par le rhéostat 172 pour augmenter la résistance du circuit et par suite réduire Le courant produit par le redresseur afin de réduire la puissance le chauffage.
Le minutage du cycle complet de chauffage est déter- @iné par la minuterie 125 sous le contrôle des contacts 193 et .94 du relais 149. La minuterie de chauffage 125 comporte un :ontact fermé au repos 124 qui est ouvert par la minuterie pour lettre fin à un cycle de chauffage. Quand la bobine 148 du relais 49 est excitée, le circuit de la bobine de la minuterie est tabli de la borne 104 à travers les conducteurs 103 et 196, es contacts 193 et 194, l'interrupteur 195 fermé, la bobine 97 de la minuterie 125 et les conducteurs 198 et 94, à la rne 95. L'excitation de la bobine 199 met fin au cycle par inerture du contact 124.
L'ouverture du contact 124 provoque @ retombée du relais 115 par coupure de sa bobine 120 et par iite tous les contacts de ce relais sont ouverts. De ce fait, @ bobine 148 du relais 149 est coupée et la retombée de ce 'lais provoque la retombée du relais 101. La retombée du ,lais 115 coupe aussi la bobine de relais 158 et la bobine de lais 144, de sorte que le circuit revient à l'état initial, ec ouverture des contacts 100 qui coupe l'alimentation de issance des électrodes.
Pendant le fonctionnement automatique, la minuterie programme referme à nouveau son contact 111 et le cycle est pété pour placer une nouvelle pièce entre les électrodes par ance de la plaque d'éjection 28 et des électrodes 52 et 53, ensuite par le retrait de la plaque 28 du fait du fonction- nent du commutateur de fin de course 133. Les électrodes sont nouveau alimentées, avec une résistance faible dans le redres- @r, cette résistance étant augmentée à la fin par la mise en 'cuit du rhéostat 172, la fin du cycle étant déterminée par fonctionnement de la minuterie de chauffage 125,tous les ments revenant alors à nouveau en position initiale.
Le rait de la plaque 28 ramène le commutateur de fin de course à la position pour laquelle le contact mobile 134 est placé le contact 135 dans l'attente d'un autre cycle de fonction- ent.
L'appareil et le circuit décrits. ci-dessus ne demandent an dispositif sensible à la température pour le réglage de
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la température de la pièce chauffée. Cependant, des dispositifs thermostatiques, pyrométriques, photo-électriques ou autres, répondant à une caractéristique de la température, peuvent être incorporés pour régler le chauffage de la pièce.
Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre.