Plaque chauffante pour cuisinière et autres appareils de chauffage électrique, et procédé pour sa _fabrication. La présente invention comprend une pla que chauffante pour cuisinière et autres appareils de chauffage électrique.
Ces plaques, lorsqu'elles sont destinées particulièrement aux cuisinières électriques, sont de forme circulaire et, dans la suite, pour faciliter l'exposé, on se référera unique ment à cette application, mais il est cepen dant bien entendu que l'on pourra prévoir des formes d'exécution de la plaque selon l'invention pouvant s'appliquer à tous dispo sitifs de chauffage électrique par surface. Certaines formes d'exécution pourront cons tituer une résistance plate pour bouilloire ou chaudron cuiseur à chauffage par le fond, une résistance de fer électrique, etc.; dans ce dernier cas, la plaque est alors conformée de façon correspondante et peut être quadran gulaire par exemple.
Dans les plaques chauffantes électriques usuelles, le corps est en fonte; il est par suite épais, lourd, de mise en température lente et d'inertie calorifique élevée. Cette inertie calorifique est encore augmentée par l'épais seur relativement grande de ciment isolant interposé entre la surface interne du corps toujours granuleux et les résistances chauf fantes.
En vue de tenter de remédier à cet incon vénient, on a proposé de réaliser en tôle la surface d'échange avec la casserole, mais les systèmes qui ont été imaginés sont com- plexes et présentent tous, entre autres dé fauts, celui de diminuer la longueur du cir cuit électrique pour une surface d'échange invariable, ce qui oblige d'avoir recours à des conducteurs poussés et par suite de durée ré duite, et celui d'être en général discontinu, ce qui diminue leur surface de contact avec la casserole et rend le nettoyage difficile.
La plaque que comprend l'invention est une plaque légère, en tôle, de préférence inoxydable ou rendue inoxydable, d'inertie calorifique peu importante, à fil chauffant de longueur normale et à surface de contact sensiblement plane et continue facilitant les échanges thermiques, le nettoyage et l'en tretien.
Cette plaque est caractérisée par un corps présentant des canaux fermés sur eux-mêmes, dans lesquels sont logées les résistances chauffantes, la surface de contact de ce corps étant formée par les fonds planés d'un cer tain nombre d'éléments métalliques fermés sur eux-mêmes, juxtaposés et jointifs, de sec tion en forme d'U et dont les branches sont assemblées par soudure. Dans une forme d'exécution constituée par une plaque circu laire, lesdits éléments ont la forme d'an neaux.
Dans une autre forme d'exécution, constituée par une plaque de forme quadran gulaire par exemple, les anneaux sont rem placés par des cadres de section en forme d'U. La surface interne de la plaque présente ainsi des nervures formées par une double épaisseur de métal donnant de la rigidité à l'ensemble et assurant un bon transport de chaleur par conduction vers la surface d'échange.
Dans une plaque ainsi constituée, les ré- sistances électriques chauffantes peuvent être agencées de façon très simple, comme dans les plaques en fonte, ù l'intérieur des canaux présentés par la surface interne, c'est- à-dire en particulier que ces résistances peu vent s'étendre de façon continue sur plusieurs spires voisines, à travers des échancrures ou analogues qui peuvent être ménagées dans les nervures.
Les résistances sont en général noyées dans un ciment isolant dont l'épais seur peut être plus faible que dans les pla ques de fonte, du fait de la régularité de la surface de la tôle.
Dans une forme d'exécution préférée, l'ouverture interne de l'anneau de plus faible diamètre est obturée par une calotte non chauffée, dont la surface se trouve un peu en retrait sur la surface plane d'échange calorifique.
La constitution de la plaque en anneaux juxtaposés permet de faire varier son diamè tre aisément par adjonction ou suppression d'anneaux.
Les anneaux métalliques sont obtenus de préférence par emboutissage de tôle et pré sentent de ce fait des arrondis absorbant les dilatations qui se produisent au chauffage et évitant les déformations.
Dans certains cas, il peut être avantageux d'augmenter la résistance de la plaque aux déformations par l'adjonction, entre les anneaux adjacents, d'un. joint plat déforma blé résistant à la chaleur, par exemple en amiante ou métalloplastique, ce joint présen tant des interruptions aux points de soudure.
La présente invention comprend égale ment un procédé de fabrication-de la plaque. Ce procédé est caractérisé en ce que le planage des fonds des éléments métalliques, fabriqués au préalable par emboutissage et assemblés par soudure, est obtenu au cours de l'opération de compression, à l'intérieur des canaux, du ciment isolant enrobant les résistances électriques, la plaque étant dis posée à cet effet sur une surface plane en regard d'un bloc de compression.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la pla que que comprend l'invention, constituée par une plaque circulaire.
La fig. 1 en est une vue en plan.
La fig. 2 en est une vue en coupe axiale. La plaque circulaire représentée est des tinée à une cuisinière électrique.
La surface supérieure de cette plaque est plane et constituée par les fonds planés d'un certain nombre d'anneaux coaxiaux juxta posés, en tôle emboutie, au nombre de sept, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, mais dont il peut y avoir un plus ou moins grand nombre selon l'éten due de la surface d'échange désirée. Comme le montre la fig. 2, ces anneaux ont en coupe la forme d'un U, et leurs branches sont assem blées par soudure, par exemple par soudure électrique par points.
La surface limitée par l'anneau 1 de plus faible diamètre est occupée par une calotte 9 en tôle emboutie dont le rebord est également soudé par points à la branche interne de cet anneau 1. Cette calotte 9 présente une sur face plane en forme de disque un peu en re trait sur la surface plane commune des fonds des anneaux, de façon à ne pas se trouver en contact avec le fond dressé de la casserole reposant sur la plaque. La surface inférieure de la plaque est ainsi formée par un certain nombre de canaux concentriques limités par des nervures 10, dont chacune est formée par une double épaisseur- de tôle, sauf la nervure 11 limitant la plaque extérieurement.
Les nervures 10 présentent des échancru res 12, 13, 14, 15, 16 (fig. 1). Les circuits sont constitués à l'aide de boudins résistants 19 représentés en traits mixtes à la fig. 1, formant des spires disposées dans les canaux intérieurs des anneaux et dont certaines sont reliées entre elles à travers lesdites échan crures, comme il-est usuel pour les plaques en fonte. La connexion entre deux spires pourrait également être obtenue en chevau chant la nervure 10 en cause par le fil résis tant passant sur une pièce en porcelaine spéciale.
Le diamètre des fils constituant les bou dins résistants, ainsi que les sorties, peuvent être les mêmes que pour des plaques en fonte connues.
Les boudins résistants sont isolés dans un ciment d'enrobage tel que de la magnésie. Après assemblage par soudure, par exem ple par soudure électrique par points, des anneaux obtenus par emboutissage et mise en place des résistances dans le ciment d'enro bage, ce ciment est soumis à une forte pres sion à l'aide d'lln outil appliquant la plaque sur un bloc plan, de sorte que l'on obtient en même temps le raccordement pratique des fonds des anneaux entre eux et le planage de ces fonds.
Il est clair que les, anneaux en<B>U</B> 1 à 7 n'acquièrent pas ainsi des arêtes vives, mais conservent les arrondis subsistant de l'em boutissage et qui ont l'avantage d'absorber les dilatations lors du chauffage et d'éviter les déformations.
En outre, un joint plat déformable résis tant à la chaleur, en amiante ou métallo plastique, peut être interposé entre les bran ches assemblées des anneaux, de façon à amé liorer encore la résistance de l'ensemble aux déformations. Ce joint présente des inter ruptions aux points de soudure.
Il peut être avantageux, dans certains cas, de placer contre la branche externe de l'an neau 7 de plus grand diamètre et @à l'inté rieur de cet anneau, une couronne d'amiante ou autre formant isolant thermique, cet anneau étant alors en général plus large que les autres. On diminue ainsi le passage de la chaleur vers l'extérieur.
La plaque est complétée par un capot 25 en tôle mince maintenu par une entretoise filetée 26 montée sur une vis 27 fixée à la calotte 9.
Dans une forme d'exécution constituée par une plaque chauffante de forme quadran- gulaire, les anneaux constitutifs de la plaque sont remplacés par des cadres quadrangu laires de section en<B>U</B> obtenus par embou- tissaze.
Hotplate for cookers and other electric heaters, and method of manufacturing it. The present invention comprises a hotplate for a stove and other electric heating devices.
These plates, when they are intended particularly for electric cookers, are circular in shape and, in the following, to facilitate the description, reference will only be made to this application, but it is however of course understood that one can provide embodiments of the plate according to the invention which can be applied to all electrical surface heating devices. Certain embodiments may constitute a flat resistance for a bottom-heated kettle or cooking pot, an electric iron resistance, etc .; in the latter case, the plate is then shaped correspondingly and can be quadran gular for example.
In conventional electric hotplates, the body is made of cast iron; it is consequently thick, heavy, of slow heating and high calorific inertia. This calorific inertia is further increased by the relatively large thickness of insulating cement interposed between the internal surface of the still granular body and the heating resistances.
In order to attempt to remedy this drawback, it has been proposed to make the exchange surface with the pan out of sheet metal, but the systems which have been devised are complex and all have, among other faults, that of reducing the length of the electrical circuit for an invariable exchange surface, which makes it necessary to have recourse to pushed conductors and consequently of reduced duration, and that of being in general discontinuous, which reduces their surface of contact with the pan and makes cleaning difficult.
The plate that the invention comprises is a light plate, made of sheet metal, preferably stainless steel or made stainless, of low calorific inertia, with a heating wire of normal length and with a substantially flat and continuous contact surface facilitating heat exchange, the cleaning and maintenance.
This plate is characterized by a body having channels closed on themselves, in which the heating resistors are housed, the contact surface of this body being formed by the flat bottoms of a certain number of metal elements closed on them. -same, juxtaposed and contiguous, of U-shaped section and whose branches are assembled by welding. In one embodiment constituted by a circular plate, said elements have the shape of rings.
In another embodiment, constituted by a plate of quadran gular shape for example, the rings are replaced by frames of U-shaped section. The internal surface of the plate thus has ribs formed by a double thickness of metal giving rigidity to the assembly and ensuring good heat transport by conduction to the exchange surface.
In a plate thus formed, the electric heating resistances can be arranged in a very simple manner, as in the cast iron plates, inside the channels presented by the internal surface, that is to say in particular that these Wind resistors extend continuously over several neighboring turns, through notches or the like which may be formed in the ribs.
The resistances are generally embedded in an insulating cement, the thickness of which may be less than in the cast iron plates, due to the regularity of the surface of the sheet.
In a preferred embodiment, the internal opening of the ring of smaller diameter is closed by an unheated cap, the surface of which is set back a little on the flat heat exchange surface.
The constitution of the plate in juxtaposed rings makes it possible to vary its diameter easily by adding or removing rings.
The metal rings are preferably obtained by stamping sheet metal and therefore have rounded shapes absorbing the expansions which occur on heating and preventing deformation.
In some cases, it may be advantageous to increase the resistance of the plate to deformation by adding, between the adjacent rings, a. flat gasket deformed heat resistant wheat, for example asbestos or metalloplastic, this gasket presents interruptions at the welding points.
The present invention also includes a method of manufacturing the plate. This process is characterized in that the leveling of the bottoms of the metal elements, manufactured beforehand by stamping and assembled by welding, is obtained during the compression operation, inside the channels, of the insulating cement coating the electrical resistances. , the plate being placed for this purpose on a flat surface facing a compression block.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the plate that the invention comprises, consisting of a circular plate.
Fig. 1 is a plan view.
Fig. 2 is an axial sectional view thereof. The circular plate shown is attached to an electric stove.
The upper surface of this plate is flat and consists of the planed bottoms of a number of juxta coaxial rings placed, in pressed sheet metal, seven in number, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, but of which there may be a greater or lesser number depending on the extent of the desired exchange surface. As shown in fig. 2, these rings have the shape of a U in section, and their branches are assembled by welding, for example by electrical spot welding.
The surface bounded by the ring 1 of smaller diameter is occupied by a cap 9 of stamped sheet metal, the rim of which is also spot welded to the internal branch of this ring 1. This cap 9 has a flat surface in the form of a disc. a little in line on the common flat surface of the bottoms of the rings, so as not to come into contact with the upright bottom of the pan resting on the plate. The lower surface of the plate is thus formed by a number of concentric channels limited by ribs 10, each of which is formed by a double thickness of sheet, except the rib 11 limiting the plate on the outside.
The ribs 10 have notches 12, 13, 14, 15, 16 (Fig. 1). The circuits are formed with the aid of resistant tubes 19 shown in phantom in FIG. 1, forming turns arranged in the internal channels of the rings and some of which are interconnected through said notches, as is customary for cast iron plates. The connection between two turns could also be obtained by overlapping the rib 10 in question by the resis thread passing over a special porcelain part.
The diameter of the wires constituting the resistant loops, as well as the outlets, may be the same as for known cast iron plates.
The strong strands are insulated in a coating cement such as magnesia. After assembly by welding, for example by electric spot welding, of the rings obtained by stamping and the installation of resistances in the coating cement, this cement is subjected to a high pressure using a tool. applying the plate to a flat block, so that at the same time the practical connection of the funds of the rings between them and the leveling of these funds is obtained.
It is clear that the <B> U </B> rings 1 to 7 do not thus acquire sharp edges, but retain the roundings remaining from the stamping and which have the advantage of absorbing the expansions during heating and avoid deformation.
In addition, a deformable flat gasket resistant to both heat, made of asbestos or metalloplastic, may be interposed between the assembled branches of the rings, so as to further improve the resistance of the assembly to deformation. This joint has interruptions at the weld points.
It may be advantageous, in certain cases, to place against the outer branch of the ring 7 of larger diameter and @ inside this ring, an asbestos ring or other forming thermal insulator, this ring being then generally wider than the others. This reduces the passage of heat to the outside.
The plate is completed by a cover 25 made of thin sheet metal held by a threaded spacer 26 mounted on a screw 27 fixed to the cap 9.
In one embodiment constituted by a heating plate of quadrangular shape, the constituent rings of the plate are replaced by quadrangular frames of <B> U </B> section obtained by stamping.