Elément de chauffage et procédé pour sa fabrication. La présente invention comprend un<B>élé-</B> ment de chauffage électrique du type<B>à</B> ré sistance gainée, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication.
De tels éléments sont utilisés depuis de nombreuses années et comprennent ordinaire ment un seul fil résistant hélicoïdal disposé au centre d'un tube métallique qui constitue une gaine, la résistance étant isolée de cette gaine par une masse de matière diélectrique étroitement pressée autour de la résistance hélicoïdale et<B>à</B> l'intérieur de la gaine. Celle-ci est ordinairement constituée par un tube sans soudure ou par un tube similaire, tel qu'un tube soudé par rapprochement, préalablement courbé de façon<B>à</B> lui donner une forme dési rée et la résistance et l'isolant doivent être introduits dans ce tube par une de ses extré mités.
De telles résistances gainées sont fréquem ment courbées ou pliées selon des formes va riées appropriées aux nécessités de différentes applications particulières telles que le chauf fage d'une voiture, le chauffage d'un réser voir d'eau, l'emploi dans le domaine culi naire, etc.
La présente invention se rapporte<B>à</B> de tels éléments de chauffage électriques. Elle présente un intérêt particulier dans le do maine culinaire, bien qu'il soit évident que ses avantages s'étendent<B>à</B> d'autres domaines dans lesquels de tels éléments<B>à</B> résistances gainées peuvent être employés. Pour en sim- plifier l'exposé, l'invention est décrite en référence<B>à</B> son application au domaine culi naire domestique.
La plaque chauffante ou élément de chauf fage d'une cuisinière électrique ordinaire comprend un ou plusieurs corps de chauffe <B>à</B> résistance gainée, courbés ou enroulés dans un plan, plus ou moins en forme de serpen tin. Quand on désire disposer de plusieurs intensités de chauffage, comme cela est pres que toujours le cas, au moins deux corps de chauffe<B>à</B> résistance gainée sont ordinairement employés et leurs extrémités sont connectées <B>à</B> des lignes d'alimentation au moyen d'un commutateur qui permet la connexion sélec tive clés résistances d'un certain. nombre de manières différentes, pour assurer différentes intensités de chauffage.
De tels commutateurs permettent ordinairement la connexion des résistances en série ou en parallèle,<B>à</B> choix, ou de relier une ou plusieurs résistances<B>à</B> la source d'alimentation. Si une ligne d'alimen tation<B>à</B> trois fils présentant entre eux des différences de tension inégales est utilisée, l'une ou l'autre de ces différences de tension peut être appliquée<B>à</B> choix<B>à</B> des résis tances disposées en série ou en parallèle ou <B>à</B> une seule résistance pour assurer des inten sités de chauffage différentes.
L'élément de chauffage électrique objet de l'invention est caractérisé par un tube mé tallique<B>à</B> l'intérieur duquel sont disposés au moins deux conducteurs dont au moins un est une résistance électrique hélicoïdale, ces conducteurs s'étendant, côte<B>à</B> côte sur toute la longueur du tube, une masse d'une ma tière isolante étant comprimée dans ledit tube pour séparer et isoler lesdits conducteurs les uns des autres et du tube.
Selon le procédé de fabrication de cet<B>élé-</B> ment que comprend également l'invention, on insère côte<B>à</B> côte au moins deux conduc teurs, dont au moins une résistance hélicoi- dale, dans un tube métallique de longueur déterminée, on introduit graduellement une, matière isolante pulvérulente par l'une des extrémités du tube, on comprime simultané ment et progressivement ladite matière au tour de tous les conducteurs,<B>à</B> l'intérieur de la résistance hélicoïdale et dans les inter valles entre les spires de celle-ci afin de maintenir ces conducteurs dans des positions déterminées, les -Lins par rapport aux autres et par rapport ait tube.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemples, cinq formes d'exécution de<B>l'élé-</B> ment de chauffage objet de l'invention et illustre le procédé de fabrication de cet<B>élé-</B> ment que comprend également l'invention.
La fig. <B>1</B> est -une vue en plan d'un<B>élé-</B> ment de chauffage électrique d'une cuisinière, constituant une première forme d'exécution.
La fig. 2 en est une coupe transversale selon la ligne 2-2 de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est une vue en plan dune deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 en est une coupe transversale selon la ligne 4-4 de la fig. <B>3.</B>
La fig. <B>5</B> est une vite en plan d'une troi sième forme d'exécution.
La fig. <B>6</B> est une élévation de l'élément représenté<B>à</B> la fig. <B>5.</B>
La fig. <B>7</B> en est une coupe selon la ligne <B>7-7</B> de la fig. <B>6.</B>
La fig. <B>8</B> est une coupe longitudinale com posée<B>à</B> plus grande échelle, illustrant l'ap plication du procédé en vue d'obtenir un<B>élé-</B> ment analogue<B>à</B> ceux représentés aux fig. <B>3</B> <B>à 7.</B>
La fig. <B>9</B> est une coupe transversale selon la ligne<B>9-9</B> de la fig. <B>S.</B> La fig. <B>10</B> est une -vue en plan d'une qua trième forme d'exécution comprenant trois résistances hélicoïdales dans une seule gaine, et la fig. <B>11</B> est une vue en plan d'une cin quième forme d'exécution comprenant trois résistances hélicoïdales et un fil de retour de faible résistance enfermés dans -une seule gaine.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. <B>1</B> et 2, -une gaine métallique tubulaire unique<B>10</B> est enroulée en forme de serpentin et comprend deux extrémités ouvertes<B>11</B> et 12. Cet élément est prévu pour être utilisé dans une ouvert-Lire de chauffe dune cuisi nière électrique. Selon la pratique courante, il est aplati<B>à</B> sa surface supérieure comme indiqué en<B>13 à</B> la fig. 2.
Deux fils résistants hélicoïdaux 14 et<B>15</B> sont disposés dans la gaine<B>10,</B> ces fils pré sentant une résistance électrique relativement élevée et sont faits d'un métal approprié, tel que du nichrome. Les résistances 1.4 et<B>15</B> s'étendent pratiquement parallèlement tout le long de la gaine<B>10</B> et sont complètement noyées dans 'une masse<B>16</B> d'une matière iso lante, communément employée, telle que de l'oxyde de magnésium ou du périclase. L'iso lant<B>16</B> est ordinairement introduit dans la, gaine<B>10</B> après la mise en place des résis tances 14 et<B>15,</B> sous forme d'une poudre ou d'un agrégat finement divisé et remplit com plètement tous les espaces libres entre les résistances,
entre les spires de chacune de celles-ci et entre les résistances et la gaine métallique<B>10.</B> Selon un procédé approprié, le diélectrique est progressivement pressé en une masse dense et dure, et maintient une isolation satisfaisante entre les différentes résistances, entre les spires de chacune de celles-ci et entre chacune des résistances et la gaine. Cette compression en -une masse dense et dure peut être effectuée alors que la gaine est rectiligne, après quoi cette der nière est pliée pour obtenir la forme dési rée, mais il est préférable, avant ce pliage, de ne comprimer l'isolant qu'autant que cela est nécessaire pour maintenir les résistances en place au cours du pliage. On comprime alors complètement l'isolant après le pliage en aplatissant l'élément.
<B>A</B> une des extrémités 12 de l'élément de chauffage, chacune des résistances 14 et<B>15</B> est connectée, dans la masse de l'isolant<B>16,</B> <B>à</B> un fil bon conducteur de forte section cons tituant une borne. Ces deux fils sont respec tivement désignés par<B>17</B> et<B>18,</B> et se prolon gent au-delà de l'extrémité du tube.<B>A</B> l'autre extrémité<B>11</B> de l'élément de chauffage, les extrémités des résistances 14 et<B>15</B> sont con nectées entre elles d'une manière appropriée, au moyen d'une bride ou d'un fil de faible résistance<B>19,</B> auquel est connectée électrique ment une borne 20 qui se prolonge au-delà de l'extrémité du tube.
Toutes les connexions et les bornes<B>17, 18</B> et 20 de l'élément suscep.- tibles d'être mises sous tension sont, de même que les résistances 14 et<B>15,</B> complètement noyées dans la matière isolante<B>16.</B>
Les trois bornes<B>17, 18</B> et 20 sont prévues pour être connectées aux bornes d'un eommu- tateur ou d'un dispositif de commande<B>à</B> trois bornes. Des connexions sont indiquées sché matiquement par les signes de référence 21, 22 et<B>23.</B> L'élément de la fig. <B>1</B> peut ainsi être relié<B>à</B> un commutateur<B>à</B> trois bornes et être utilisé de la même manière qu'un<B>élé-</B> ment de chauffaue de cuisinière ordinaire comprenant deux corps de chauffe<B>à</B> résis tance gainée séparés. Dans cette utilisation, l'élément décrit peut assurer toutes les fonc tions et possède tous les avantages des<B>élé-</B> ments connus et il est plus compact et dune fabrication plus économique.
Une deuxième forme d'exécution de<B>l'élé-</B> ment est représentée aux fig. <B>3</B> et 4. Ces figures montrent une gaine métallique simple <B>e 25</B> enroulée en forme de serpentin et présen tant une extrémité ouverte<B>26</B> et une extré mité fermée<B>27,</B> cette dernière se trouvant de préférence près du centre de l'enroulement. Pour être plus efficace, cet élément est aussi <I>s</I> aplati sur toute sa surface supérieure, comme indiqué en<B>28. Il</B> comprend également deux résistances hélicoïdales<B>29</B> et<B>30</B> s'étendant parallèlement sur tout sa longueur, noyées dans une matière isolante<B>31.
A</B> l'extrémité ouverte<B>26</B> de l'élément, les résistances sont rattachées de la manière ordinaire<B>à</B> des bornes<B>32</B> et<B>33.</B> L'extrémité intérieure de la gaine<B>25</B> est complètement fermée et scellée par un capuchon métallique<B>27.</B> Près de cette extrémité fermée et dans l'élément, les extré mités des résistances<B>29</B> et<B>30</B> sont reliées électriquement entre elles par une bride ou par un autre conducteur approprié 34, relié lui-même<B>à</B> un fil de retour de faible résis tance<B>35</B> qui s'étend sur toute la longueur de l'élément. Ce fil<B>35</B> est complètement isolé des résistances<B>29</B> et<B>30</B> et du tube<B>25</B> par la matière isolante<B>31</B> et,<B>à</B> l'extrémité ouverte <B>26</B> de l'élément, il est connecté<B>à</B> une troi sième borne<B>36.
Il</B> est de préférence tordu en hélice de façon<B>à</B> présenter des spires large ment espacées, comme représenté sur la fig. <B>8.</B>
Les connexions et le fonctionnement de cet élément de chauffage sont, identiques<B>à</B> ceux de l'élément représenté aux fig. <B>1</B> et 2.
Les fig. <B>5, 6</B> et<B>7</B> représentant une troi sième forme d'exécution de l'élément de chauffage particulièrement appropriée pour des usages domestiques, par exemple pour une cafetière électrique de type connu. Dans une telle cafetière, il est préférable de pré voir une forte intensité de chauffage pour faire bouillir l'eau et une plus faible inten sité de chauffage pour la maintenir en ébulli tion.<B>A</B> cause de la faible surface de chauf fage et des limitations imposées par les né cessités pratiques du pliage de la résistance gainée, il est impossible d'employer deux ré sistances gainées séparées polir assurer les deux intensités de chauffage désirées. La plu part des éléments de chauffage destinés<B>à</B> de tels usages ne comprennent donc qu'un corps de chauffe de forte puissance.
L'élément de chauffage unique représenté aux fig. <B>5 à 7</B> permet les deux modes de chauffage, fort et faible, désirables pour une cafetière électrique ou pour une autre appli cation semblable, et il est prévu pour être connecté<B>à</B> un réseau de distribution mono phasé dont on dispose ordinairement. Cette forme d'exécution comprend une seule gaine tubulaire métallique 40 enroulée selon un cercle et présentant une extrémité ouverte repliée vers le bas, comme indiqué en 41. Deux résistances hélicoïdales 42 et 43 s'éten dent sur toute la longueur de l'élément et sont noyées dans une matière isolante 44.
L'extrémité opposée de l'élément est dispo sée dans le plan du cercle, et elle est fermée et scellée en 45, de préférence par un capu chon métallique soudé.<B>A</B> leurs extrémités adjacentes<B>à</B> l'extrémité fermée 45 de Fêlé- ment, les résistances 42 et 43 sont reliées entre elles par -une connexion électrique 46 qui,<B>à</B> son tour, est reliée<B>à</B> l'extrémité inté rieure d'un fil de retour 47 de faible résis tance. Ce fil est de préférence tordu en hé lice comme représenté<B>à</B> la fig. <B>8,</B> et il s'étend sur toute la longueur de l'élément,<B>à</B> l'extré mité ouverte 41 duquel il est relié<B>à</B> une borne 48.
Des bornes 49 et<B>50,</B> reliées respec tivement aux résistances 42 et 43, sortent également de l'extrémité 41 de l'élément. Cet élément de chauffage présente une structure mécanique pratiquement identique<B>à</B> celle de l'élément représenté<B>à</B> la fig. <B>3.</B> Cependant, pour l'adapter aux desiderata d'une cafe tière électrique, les résistances électriques des résistances 42 et 43 sont choisies<B>de</B> valeurs très différentes. Pour cette application parti culière, on a en effet déterminé qu'une puis sance d'environ<B>660 à 700</B> watts est néces saire pour amener rapidement l'eau<B>à</B> l'ébul lition, tandis qu'ime puissance de<B>70</B> watts environ est suffisante pour maintenir la tem pérature désirée.
Les résistances 42 et 43 sont choisies en conséquence.
La résistance intérieure 43 est choisie de valeur telle que, lorsqu'elle est seule con nectée au réseau de distribution, elle absorbe -une puissance de<B>660 à 700</B> watts environ. La résistance 42<B>*</B> est de valeur pl-Lis élevée et elle est prévue pour absorber une puissance d'environ<B>70</B> watts quand elle est seule con nectée<B>à</B> la source de courant, Ainsi, une simple commutation suffit pour passer d'un chauffage de forte intensité assuré par la résistance 43<B>à</B> un chauffage de faible inten sité<B>à</B> l'aide de la résistance 42.
Dans certains cas, il peut être préférable pour le chauffage de forte intensité d'utiliser les deux résistances en parallèle: on obtient ainsi un chauffage légèrement plus fort que celui fourni par' la seule résistance 43 et les deux résistances peuvent être branchées en série pour obtenir un chauffage légèrement plus faible que celui obtenu<B>à</B> l'aide de la seule résistance 42. Ces possibilités de chauf fage peuvent être obtenues avec les trois bornes que comprend l'élément représenté aux fig. <B>5</B> et<B>6.</B>
Chacun des éléments de chauffage décrit est compact, efficace et susceptible d'être uti lisé avec une simple source de tension<B>à</B> deux fils pour fournir au moins deux puissances de chauffage différentes.
Pour la fabrication des éléments décrits, l'isolant, les résistances et le fil de retour sont disposés dans la gaine tubulaire avant que l'ensemble ne soit enroulé en forme<B>de</B> serpentin, de cercle ou selon une autre forme, et l'élément n'est aplati, si on le désire, qu'après cette opération d'enroulement. Selon ce procédé, les résistances et le fil de retour sont soutenus<B>à</B> leurs extrémités opposées pour les maintenir pratiquement dans la po sition qu'ils doivent occuper et l'isolant est graduellement introduit par l'extrémité<B>supé-</B> rieure du tube.
Un tampon présentant des ouvertures prévues pour recevoir les résis tances et le fil de retour et pour leur donner une position précise dans le tube est soumis <B>à</B> un mouvement de va-et-vient et graduelle ment élevé pour comprimer l'isolant<B>à</B> l'inté rieur et autour des résistances et du fil de retour.
Dans le càs de l'élément représenté<B>à</B> la fig. <B>1,</B> supposons que la gaine<B>10</B> soit recti ligne. Le tube constituant cette gaine est placé dans une machine<B>à</B> charger et les deux résistances 14 et<B>15,</B> reliées l'une<B>à</B> l'autre par une bride<B>19 à</B> une de leurs extrémités, sont placées dans la gaine et fixées dans un dis positif de fixation de la machine<B>à</B> charger au moyen de la borne 20.
On emploie alors deux tubes de centrage, de préférence réunis longitudinalement entre eux comme le canon double d'un fusil de chasse, chacun de ces tubes entourant une des résistances hélicoï dales 14 et<B>15,</B> et l'élément est chargé avec de la matière isolante, les deux tubes de cen trage étant progressivement retirés<B>à</B> mes-Lire que l'élément se remplit.
Après la charge, la gaine peut être temporairement scellée ou bouchée<B>à</B> ses deux extrémités, de la manière habituelle, et être ensuite pressée pour com primer plus fortement la matière isolante, après quoi on peut donner<B>à</B> l'élément la forme et la disposition représentées<B>à</B> la fig. <B>1.</B> Enfin, selon une pratique usuelle, l'élément enroulé peut être frappé<B>à</B> sa par tie supérieure<B>à</B> l'aide d'une presse pour être aplati et les éléments<B>de</B> fermeture sont alors retirés de la manière habituelle.
Lors de l'aplatissement, les résistances qui étaient<B>à</B> l'origine enroulées en spirales cylindriques, sont quelque peu déformées transversalement, comme représenté aux fig. 2 et 4, conformé ment<B>à</B> la déformation transversale de la gaine.
Différents problèmes se posent cependant pour la fabrication d'éléments selon les fig. <B>3</B> et<B>5,</B> dont une des extrémités est scellée <B>à</B> demeure, toutes les bornes sortant<B>à</B> l'autre extrémité. Les fig. <B>8</B> et<B>9</B> illustreni un pro <B>cédé</B> simple et rapide pour remplir et char ger des éléments présentant une extrémité scellée et montrent une forme d'exécution préférée d'un élément<B>à</B> extrémité scellée ainsi obtenu.
La fig. <B>8</B> représente,<B>à</B> plus grande échelle, un élément de chauffage qui peut finalement recevoir l'une ou l'autre des formes repré sentées aux fig. <B>3</B> et 5, ou toute autre forme désirée. La partie supérieure de la fig. <B>8</B> re présente cet élément en coupe, après qu'il ait été chargé et bouché, prêt pour l'opération usuelle de compression destinée<B>à</B> comprimer l'isolant. La moitié inférieure de cette même figure montre les tubes de centrage et le tampon en position pendant le remplissage.
La gaine rectiligne<B>51</B> est<B>à</B> l'origine un tube ouvert aux deux extrémités. Au début de la fabrication de cet élément, le tube<B>51</B> est alésé<B>à</B> une extrémité, comme représenté en<B>52,</B> pour recevoir un bouchon<B>53</B> en ma tière céramique ou en une autre substance isolante appropriée. Ce bouchon<B>53</B> s'appuie contre l'épaulement 54 obtenu par Falésage.
Les deux résistances hélicoïdales<B>55</B> et<B>56</B> comportent chacune un fil de retour 55a, et 56a respectivement, qui peut être simplement une partie non enroulée du fil de cette résis tance.
De préférence, cependant, chaque résis tance hélicoïdale est légèrement plus longue qu'il. n'est nécessaire, de facon que les spires supplémentaires puissent être étirées<B>à</B> l'exté rieur pour former une partie presque recti ligne et servir de conducteur de retour, une légère torsion ou spiralisation du conducteur de retour étant conservée pour absorber toute traction qui peut se produire au cours de la fabrication de l'élément de chaufface ou lors Zn (le son emploi.
Le disque de eéramique <B>53</B> présente des ouvertures<B>57</B> et<B>58</B> alignées avec les résis tances<B>55</B> et<B>56</B> respectivement et prévues pour recevoir les fils de retour 55a et 56a. <B>Il</B> comprend en outre, une ouverture<B>59,</B> con venablement espacée des ouvertures<B>57</B> et<B>58,</B> et<B>à</B> travers laquelle les deux fils de retour 55a et 56a sont repliés pour être ramenés ensemble<B>à</B> l'a-Litre extrémité de la gaine<B>51.</B> où ils sont tous deux reliés<B>à</B> la borne<B>66.</B>
Les extrémités opposées des résistances<B>55</B> et<B>56</B> sont reliées électriquement<B>à</B> des bornes 64 et<B>65</B> se prolongeant au-delà de l'extré mité de la gaine<B>51,</B> de même que la borne<B>66.</B>
L'ensemble des résistances, des fils de re tour, du disque de céramique et des bornes est inséré dans la gaine<B>51,</B> le disque<B>53</B> s'ap puyant contre l'épaulement 54 de l'alésage <B>52,</B> et les bornes 64,<B>65</B> et<B>66</B> se prolongeant hors de l'extrémité opposée de la gaine, après quoi l'ouverture alésée au-delà du disque de céramique<B>53</B> est remplie avec de l'isolant<B>70</B> et est fermée par un disque métallique<B>71</B> sur lequel les bords de la gaine sont sertis en<B>73</B> pour maintenir ce disque en place.
L'élément est alors placé dans une ma chine<B>à</B> charger appropriée, l'extrémité supé- rieure de la gaine étant dégagée, comme on le verra plus loin. Dans la machine<B>à</B> charger, des dispositifs appropriés,<B>à</B> contre poids ou<B>à</B> ressort, sont reliés<B>à</B> travers des tubes de centrage respectifs aux bornes 64,<B>65</B> et<B>66</B> et maintiennent les résistances<B>55</B> et<B>56</B> et les fils clé retour 55a et 56a sous une tension telle qu'ils s'étendent parallèlement<B>à</B> travers la gaine.
Des tubes de centrage ou des tampons appropriés, tels qLL'ils sont ordinaire ment employés pour la charge d'un élément<B>à</B> résistance unique, entourent chacune des ré sistances hélicoïdales, et un tube de centrage similaire entoure les deux fils de retour. Dans la machine<B>à</B> charger, de l'oxyde de magné sium. en poudre s'écoule dans la gaine<B>à</B> son sommet et tombe a-Li fond dit tube autour et <B>à</B> l'extérieur des tubes de centrage. Ceux-ci sont progressivement retirés<B>à</B> mesure que la gaine se remplit de poudre isolante, de sorte qu'à la fin de l'opération, elle est remplie d'oxyde de magnésium en poudre, approxi mativement jusqu'à son extrémité supérieure, les tubes de centrage ayant été complètement retirés.
Grâce<B>à</B> des vibrations ou<B>à</B> une agita tion produite par la machine,<B>à</B> charger et<B>à</B> un effet de tamponnement obtenu<B>à</B> l'aide des tubes de centrage, l'isolant pulvérisé rem plit complètement la gaine, l'intérieur des résistances hélicoïdales et les espaces compris entre les spires de celles-ci.
Une disposition préférée des tubes de cen trage est représentée aux fig. <B>8</B> et<B>9.</B> L'en semble de centrage représenté comprend trois tubes<B>75, 76</B> et<B>77</B> disposés parallèlement les 'Lins aux a-Litres, et une tête<B>78</B> formant tam pon et présentant des ouvertures dans les quelles les extrémités inférieures des tubes<B>75,</B> <B>76</B> et<B>77</B> sont fixées. Ces tubes entourent res pectivement les hélices<B>55</B> et<B>56</B> et les fils de retour 55a et 56a. Le tampon<B>78</B> présente des a îlettes <B>79</B> qui servent au centrage de l'en semble dans la gaine<B>51</B> et qui, par un mouve ment de va-et-vient, compriment la poudre isolante au-dessous d'elles.
Les espaces ména gés entre les ailettes<B>79</B> permettent<B>à</B> la poudre de passer au-dessous du tampon qui s'élève prooressivement <B>à</B> mesure que la pou- C dre s'accumule et qu'elle est comprimée au- dessous de lui. La poudre est ainsi amenée et comprimée entre les spires des résistances, autour de celles-ci et autour des fils de re tour. Elle remplit complètement l'espace dans la gaine et maintient les résistances espacées les unes des autres et des fils de retour et les fils de retour et les résistances espacés de la gaine, dans une position déterminée.
Pendant le fonctionnement<B>de</B> la machine<B>à</B> charger, la gaine<B>51</B> est soumise<B>à</B> des vibra tions et les tubes de centrage<B>75, 76</B> et<B>77</B> sont alternativement levés et abaissés tout en étant graduellement retirés hors de la gaine <B>à</B> mesure que celle-ci se remplit. La poudre isolante est ainsi<B>à</B> la fois secouée et pressée pour constituer une masser aussi dense que possible.
<B>A</B> la fin de l'opération effectuée par la machine<B>à</B> charger, un disque métallique<B>67,</B> présentant des ouvertures appropriées pour recevoir des bornes 64,<B>65</B> et<B>66,</B> est inséré<B>à</B> l'extrémité supérieure de la gaine, contre la surface supérieure de l'isolant comprimé, et les parois de la gaine sont serties de chaque côté du disque<B>67,</B> comme indiqué en<B>68</B> et<B>69,</B> pour maintenir le disque solidement en place pendant l'opération subséquente de compres sion.
L'élément rectiligne chargé est ensuite soun-às <B>à</B> une opération de compression qui diminue son diamètre et entrailne ainsi, un certain allongement de la gaine. Cette opéra tion est usuelle et sert<B>à</B> comprimer la ma tière isolante pour former une masse dense et dure.
Elle est ordinairement effectuée<B>à</B> l'aide d'une machine<B>à</B> comprimer ou par pas sage<B>à</B> travers ime matrice appropriée.<B>A</B> la fin de l'opération de compression, l'extrémité supérieure de la gaine est coupée<B>à</B> la hau teur de la surface sertie<B>69</B> et cette partie, avec le disque métallique<B>67,</B> est séparée de l'élément, laissant l'extrémité supérieure de celui-ci oiiverte, mais remplie pratiquement jusqu'au bout de la matière isolante qui est devenue une masse solide assez dure polir qu'aucun organe de retenue ne soit plus né- fflsaire. Les bornes 64,<B>65</B> et<B>66</B> sortent de cette extrémité.
L'élément rectiligne peut alors être plié pour obtenir la forme désirée, telle qu'une de celles représentées aux fig. <B>3</B> et<B>5,</B> et peut être aplati<B>à</B> sa partie supé rieure, si on le désire. On obtient ainsi un élément de chauffage simple et compact con tenant plusieurs résistances et susceptible de fournir plusieurs puissances<B>de</B> chauffage différentes. Grâce<B>à</B> la dureté et<B>à</B> la densité de l'isolant comprimé et en dépit du pliage de l'élément selon des formes variées, les ré sistances et les fils de retour conservent leurs espacements relatifs et leur parallélisme, n'en trent pas en contact et ne se raccourcissent en aucune manière.
Les fig. <B>10</B> et<B>11</B> représentent des<B>élé-</B> ments de chauffage pour cuisinière électrique construits selon les mêmes principes et com prenant chacun trois résistances. L'élément représenté<B>à</B> la fig. <B>10</B> comprend -une gaine métallique<B>80</B> présentant deu-e extrémités ou vertes<B>81</B> et<B>82.</B> Trois résistances hélie6idales <B>83,</B> 84 et<B>85</B> s'étendent<B>à</B> travers la gaine., celle-ci étant remplie d'un isolant comprimé comme décrit précédemment.<B>A</B> l'intérieur d'une extrémité<B>81</B> de l'élément, les trois résis tances sont reliées électriquement entre elles par une pièce de connexion<B>86,
</B> qui est<B>à</B> son tour reliée<B>à</B> un fil<B>87</B> de forte section et de faible résistance constituant l'une des bornes de l'élément.<B>A</B> l'autre extrémité 82, les trois résistances sont respectivement raccordées<B>à</B> des bornes séparées<B>88, 89</B> et<B>90</B> qui se pro longent au-delà de cette extrémité de<B>l'élé-</B> ment. Ainsi, cet élément présente quatre bornes séparées prévues pour être connectées <B>à</B> un dispositif de commande d'un type connu, destiné<B>à</B> mettre sous tension les résistances <B>83,</B> 84 et<B>85</B> de différentes manières, par exemple<B>à</B> partir d'une source d'alimentation triphasée.
La fig. <B>11</B> montre une forme d'exécution similaire<B>à</B> celle représentée<B>à</B> la fig. <B>10,</B> mais dans laquelle un fil de retour et trois résis tances s'étendent<B>à</B> travers l'élément, les quatre bornes sortant<B>à</B> l'une des extrémités de la gaine. La gaine<B>91</B> de l'élément représenté<B>à</B> la fig. <B>11</B> présente une extrémité ouverte<B>92</B> et elle est fermée ou scellée<B>à</B> son autre extré mité, comme indiqué en<B>93.</B> Trois résistances hélicoïdales 94,<B>95</B> et<B>96</B> s'étendent<B>à</B> travers la gaine et sont reliées,<B>à</B> l'extrémité ouverte <B>92</B> de l'élément,<B>à</B> des bornes séparées<B>97, 98</B> et<B>99</B> qui sortent de cette extrémité.
Dans l'extrémité fermée<B>93</B> de l'élément, les trois résistances sont reliées électriquement entre elles par une pièce de connexion<B>1.00,</B> et<B>à</B> un fil de retour<B>101</B> de faible résistance. Ce dernier s'étend tout le long de l'intérieur de la gaine et sort<B>à</B> l'extrémité ouverte de<B>l'élé-</B> ment où il constitue une quatrième borne 102. Les quatre bornes<B>97, 98, 99</B> et 102 sont pré vues pour être connectées<B>à</B> un dispositif de commande, de la même façon que les bornes de l'élément représenté<B>à</B> la fig. <B>1.0.</B>
En employant trois ou plus de trois résis tances, comme dans les formes représentées aux fig. <B>10</B> et<B>11.,</B> il peut être avantageux qu'au moins une des résistances présente une résistance électrique nettement différente de celle des autres. On peut ainsi obtenir un plus grand nombre de puissances de chauffage différentes<B>à</B> l'aide de connexions différentes <B>à</B> la source de courant.
Un élément de chauffage du type décrit ci-dessus peut aussi comprendre une seule résistance et un fil de retour<B>à</B> faible résis tance, reliés entre eux<B>à</B> une extrémité fer- inée de la gaine, et deux bornes disposées<B>à</B> son autre extrémité ouverte.
Des éléments de chauffage tels que ceux décrits ci-dessus sont avantageux non seule ment<B>à</B> cause de l'économie réalisée par l'em ploi d'un seul tube au lieu de plusieurs tubes utilisés jusqu'ici pour le gainage individuel de chaque résistance, et par la fabrication d#un élément multiple unique au lieu de plu sieurs éléments séparés, mais aussi au point de vue du rendement. Les éléments décrits présentent peu de parties s'étendant beaucoup <B>à</B> partir de la zone de chauffage jusqu'à l'en droit de la connexion électrique avec les bornes des résistances, d'où il résulte une éco nomie dans la longueur des tubes et des résis- tances ainsi que dans la quantité d'isolant né cessaire.
Plusieurs résistances étant contenues dans un tube unique, lefficacité du chauf fage est augmentée<B>à</B> cause de la moindre sur face refroidie par l'air environnant.
Les formes d'exécution représentées aux fig. <B>3, 5</B> et<B>11,</B> dans lesquelles la gaine tubu laire porte toutes les bornes<B>à</B> une de ses extrémités et est fermée<B>à</B> l'autre, assurent une économie supplémentaire sur la longueur du tube et des résistances et sur la quantité d'isolant qui serait autrement nécessaire pour amener cette autre extrémité<B>à</B> un emplace ment approprié pour relier électriquement les bornes que porterait cette extrémité. Cette disposition permet aussi d'obtenir des formes d'éléments plus favorables.
Un tel élément peut être adapté<B>à</B> un montage<B>à</B> pivot sim ple et satisfaisant qui permet de le soulever, <B>à</B> partir de sa position normale de fonctionne ment, dans -une position assurant l'accès de sa face inférieure pour la nettoyer, ce qui est nécessaire avec les éléments des cuisinières électriques.
Heating element and method for its manufacture. The present invention comprises an electric heating element of the type <B> with </B> sheathed resistance, as well as a process for its manufacture.
Such elements have been in use for many years and usually comprise a single helical resistive wire disposed in the center of a metal tube which constitutes a sheath, the resistor being isolated from this sheath by a mass of dielectric material tightly pressed around the resistor. helical and <B> inside </B> the inside of the sheath. This is usually a seamless tube or similar tube, such as a welded tube, previously bent so <B> to </B> to give it a desired shape and strength and strength. insulation must be introduced into this tube through one of its ends.
Such sheathed resistors are frequently bent or folded into various shapes appropriate to the needs of various particular applications such as the heating of a car, the heating of a water tank, employment in the culinary field. naire, etc.
The present invention relates <B> to </B> such electric heating elements. It is of particular interest in the culinary field, although it is obvious that its advantages extend <B> to </B> other fields in which such elements <B> to </B> sheathed resistances can be used. To simplify the description, the invention is described with reference <B> to </B> its application to the domestic culinary field.
The heating plate or heating element of an ordinary electric cooker comprises one or more heating elements <B> with </B> sheathed resistance, curved or wound in a plane, more or less in the shape of a serpen tin. When it is desired to have several intensities of heating, as is almost always the case, at least two heaters <B> with </B> sheathed resistance are usually used and their ends are connected <B> to </ B > supply lines by means of a switch which allows the selective connection of key resistances of a certain number. number of different ways, to ensure different heating intensities.
Such switches ordinarily allow the connection of resistors in series or in parallel, <B> at </B> choice, or to connect one or more resistors <B> to </B> the power source. If a three-wire <B> </B> power supply line with unequal voltage differences between them is used, either of these voltage differences can be applied <B> to </ B > choice <B> à </B> of resistances arranged in series or in parallel or <B> à </B> a single resistance to ensure different heating intensities.
The electric heating element object of the invention is characterized by a metal tube <B> inside </B> which are arranged at least two conductors, at least one of which is a helical electrical resistance, these conductors s' extending side <B> to </B> side the entire length of the tube, a mass of an insulating material being compressed in said tube to separate and insulate said conductors from each other and from the tube.
According to the method of manufacturing this <B> element </B> that also comprises the invention, inserting side <B> to </B> side at least two conductors, including at least one helical resistor. , in a metal tube of determined length, a powdery insulating material is gradually introduced through one of the ends of the tube, said material is simultaneously and progressively compressed around all the conductors, <B> to </B> l 'Inside the helical resistor and in the intervals between the turns thereof in order to maintain these conductors in determined positions, the -Lins with respect to the others and with respect to the tube.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of examples, five embodiments of the <B> heating element </B> which is the subject of the invention and illustrates the method of manufacturing this <B> element </B> that also comprises the invention.
Fig. <B> 1 </B> is a plan view of an <B> element- </B> electric heating of a stove, constituting a first embodiment.
Fig. 2 is a cross section along the line 2-2 of FIG. <B> 1. </B>
Fig. <B> 3 </B> is a plan view of a second embodiment.
Fig. 4 is a cross section taken along the line 4-4 of FIG. <B> 3. </B>
Fig. <B> 5 </B> is a quick plan of a third embodiment.
Fig. <B> 6 </B> is an elevation of the element shown <B> in </B> in fig. <B> 5. </B>
Fig. <B> 7 </B> is a section along the line <B> 7-7 </B> of fig. <B> 6. </B>
Fig. <B> 8 </B> is a longitudinal section composed <B> to </B> on a larger scale, illustrating the application of the process with a view to obtaining a <B> element </B> similar <B> to </B> those shown in fig. <B> 3 </B> <B> to 7. </B>
Fig. <B> 9 </B> is a cross section taken along the line <B> 9-9 </B> of fig. <B> S. </B> Fig. <B> 10 </B> is a plan view of a fourth embodiment comprising three helical resistors in a single sheath, and FIG. <B> 11 </B> is a plan view of a fifth embodiment comprising three helical resistors and a low resistance return wire enclosed in a single sheath.
In the embodiment shown in FIGS. <B> 1 </B> and 2, - a single tubular metal sheath <B> 10 </B> is coiled in a serpentine shape and has two open ends <B> 11 </B> and 12. This element is intended for use in an open-read heater of an electric range. According to current practice, it is flattened <B> at </B> its upper surface as indicated at <B> 13 to </B> in fig. 2.
Two helical resistant wires 14 and <B> 15 </B> are disposed in the sheath <B> 10, </B> these wires having a relatively high electrical resistance and are made of a suitable metal, such as nichrome. . The resistors 1.4 and <B> 15 </B> extend practically parallel all along the sheath <B> 10 </B> and are completely embedded in a mass <B> 16 </B> of a commonly used insulating material, such as magnesium oxide or periclase. The insulation <B> 16 </B> is usually introduced into the sheath <B> 10 </B> after the installation of the resistors 14 and <B> 15, </B> in the form of a powder or finely divided aggregate and completely fills all the free spaces between the resistors,
between the turns of each of these and between the resistors and the metal sheath <B> 10. </B> According to a suitable process, the dielectric is progressively pressed into a dense and hard mass, and maintains satisfactory insulation between the different resistances, between the turns of each of these and between each of the resistors and the sheath. This compression into a dense and hard mass can be carried out while the sheath is rectilinear, after which the latter is folded to obtain the desired shape, but it is preferable, before this folding, to compress the insulation only. as much as is necessary to hold the resistors in place during bending. The insulation is then completely compressed after folding by flattening the element.
<B> A </B> one of the ends 12 of the heating element, each of the resistors 14 and <B> 15 </B> is connected, in the mass of the insulator <B> 16, </ B > <B> to </B> a good conductor wire with a large section constituting a terminal. These two threads are respectively designated by <B> 17 </B> and <B> 18, </B> and extend beyond the end of the tube. <B> A </B> the other end <B> 11 </B> of the heating element, the ends of resistors 14 and <B> 15 </B> are connected together in a suitable manner, by means of a flange or 'a low resistance wire <B> 19, </B> to which is electrically connected a terminal 20 which extends beyond the end of the tube.
All connections and terminals <B> 17, 18 </B> and 20 of the element liable to be energized are, as are resistors 14 and <B> 15, </B> completely embedded in the insulating material <B> 16. </B>
The three terminals <B> 17, 18 </B> and 20 are intended to be connected to the terminals of a switch or a control device <B> </B> with three terminals. Connections are indicated matically by reference signs 21, 22 and <B> 23. </B> The element of fig. <B> 1 </B> can thus be connected <B> to </B> a switch <B> to </B> three terminals and be used in the same way as a <B> element - </ B > Ordinary cooker heating element comprising two separate ducted <B> resistance </B> heating bodies. In this use, the element described can perform all the functions and has all the advantages of the known <B> elements </B> and it is more compact and more economical to manufacture.
A second embodiment of the <B> element </B> is shown in FIGS. <B> 3 </B> and 4. These figures show a single metal sheath <B> e 25 </B> coiled in the shape of a coil and having an open end <B> 26 </B> and an end closed <B> 27, </B> the latter preferably being near the center of the winding. To be more efficient, this element is also <I> s </I> flattened over its entire top surface, as shown in <B> 28. It </B> also includes two helical resistors <B> 29 </B> and <B> 30 </B> extending parallel over its entire length, embedded in an insulating material <B> 31.
At </B> the open end <B> 26 </B> of the element, the resistors are attached in the ordinary way <B> to </B> terminals <B> 32 </B> and < B> 33. </B> The inner end of the sheath <B> 25 </B> is completely closed and sealed with a metal cap <B> 27. </B> Near this closed end and in the element, the ends of resistors <B> 29 </B> and <B> 30 </B> are electrically connected to each other by a flange or by another suitable conductor 34, itself connected <B> to </ B> a low resistance <B> 35 </B> return wire that runs the entire length of the element. This <B> 35 </B> wire is completely isolated from resistors <B> 29 </B> and <B> 30 </B> and from tube <B> 25 </B> by the insulating material <B> 31 </B> and, <B> at </B> the open end <B> 26 </B> of the element, it is connected <B> to </B> a third terminal <B> 36.
It </B> is preferably twisted in a helix so as to have widely spaced turns, as shown in FIG. <B> 8. </B>
The connections and operation of this heating element are identical <B> to </B> those of the element shown in fig. <B> 1 </B> and 2.
Figs. <B> 5, 6 </B> and <B> 7 </B> representing a third embodiment of the heating element particularly suitable for domestic uses, for example for an electric coffee maker of known type. In such a coffee maker, it is preferable to provide a strong heating intensity to boil the water and a lower heating intensity to keep it boiling. <B> A </B> because of the small surface area heating resistance and the limitations imposed by the practical necessities of folding the sheathed resistor, it is impossible to employ two separate sheathed polish resistors to provide the two desired heating intensities. Most of the heating elements intended <B> for </B> such uses therefore only include a high-power heating body.
The single heating element shown in Figs. <B> 5 to 7 </B> allows the two heating modes, high and low, desirable for an electric coffee maker or other similar application, and it is intended to be connected <B> to </B> a one-phase distribution network that is usually available. This embodiment comprises a single metal tubular sheath 40 wound in a circle and having an open end folded down, as indicated at 41. Two helical resistors 42 and 43 extend over the entire length of the element and are embedded in an insulating material 44.
The opposite end of the element is arranged in the plane of the circle, and it is closed and sealed at 45, preferably by a welded metal cap. <B> A </B> their adjacent ends <B> to </B> the closed end 45 of the element, the resistors 42 and 43 are connected to each other by an electrical connection 46 which, <B> to </B> in turn, is connected <B> to </ B> the inner end of a low resistance return wire 47. This thread is preferably twisted helically as shown <B> to </B> in FIG. <B> 8, </B> and it spans the entire length of the element, <B> at </B> the open end 41 of which it is connected <B> to </B> a terminal 48.
Terminals 49 and <B> 50, </B> respectively connected to resistors 42 and 43, also exit from end 41 of the element. This heating element has a mechanical structure which is practically identical <B> to </B> that of the element shown <B> to </B> in fig. <B> 3. </B> However, to adapt it to the needs of an electric coffee maker, the electric resistances of resistors 42 and 43 are chosen <B> </B> of very different values. For this particular application, it has in fact been determined that a power of about <B> 660 to 700 </B> watts is necessary to rapidly bring the water <B> to </B> the boil. lition, while an output of about <B> 70 </B> watts is sufficient to maintain the desired temperature.
The resistors 42 and 43 are chosen accordingly.
The internal resistance 43 is chosen such that, when it is the only one connected to the distribution network, it absorbs a power of approximately <B> 660 to 700 </B> watts. The resistor 42 <B> * </B> is of high pl-Lis value and it is designed to absorb a power of approximately <B> 70 </B> watts when it is alone connected <B> to </ B> the current source, Thus, a simple switching is enough to go from a high intensity heating provided by resistor 43 <B> to </B> low intensity heating <B> to </B> l aid from the resistance 42.
In some cases, it may be preferable for high intensity heating to use the two resistors in parallel: this gives a slightly stronger heating than that provided by 'the resistor 43 alone and the two resistors can be connected in series to obtain a slightly weaker heating than that obtained <B> with </B> using only resistor 42. These heating possibilities can be obtained with the three terminals included in the element shown in fig. <B> 5 </B> and <B> 6. </B>
Each of the described heating elements is compact, efficient and capable of being used with a simple two-wire <B> </B> voltage source to provide at least two different heating powers.
For the manufacture of the elements described, the insulation, the resistors and the return wire are arranged in the tubular sheath before the assembly is wound in the shape of a <B> </B> serpentine, circle or another. shape, and the element is flattened, if desired, only after this winding operation. According to this process, the resistors and the return wire are supported <B> at </B> their opposite ends to maintain them practically in the position which they are to occupy and the insulation is gradually introduced through the end <B > upper </B> of the tube.
A plug having openings intended to receive the resistors and the return wire and to give them a precise position in the tube is subjected to <B> </B> a back and forth movement and gradually raised to compress the insulation <B> inside </B> and around the resistors and the return wire.
In the case of the element represented <B> to </B> in fig. <B> 1, </B> suppose that the sleeve <B> 10 </B> is straight line. The tube constituting this sheath is placed in a <B> to </B> charging machine and the two resistors 14 and <B> 15, </B> connected one <B> to </B> the other by a flange <B> 19 at </B> one of their ends, are placed in the sheath and fixed in a device for fixing the machine <B> to </B> to load by means of terminal 20.
Two centering tubes are then used, preferably joined together longitudinally like the double barrel of a hunting rifle, each of these tubes surrounding one of the helical resistors 14 and <B> 15, </B> and the element is loaded with insulating material, the two centering tubes being gradually withdrawn <B> at </B> mes-Read as the element fills.
After charging, the sheath can be temporarily sealed or plugged <B> at </B> both ends, in the usual way, and then be squeezed to compress the insulating material more strongly, after which it can be given <B> to </B> the element the shape and arrangement shown <B> to </B> in fig. <B> 1. </B> Finally, according to usual practice, the coiled element can be struck <B> at </B> its upper part <B> at </B> using a press to be flattened and the closing <B> </B> elements are then removed in the usual way.
During the flattening, the resistors which were <B> at </B> originally wound in cylindrical spirals, are somewhat deformed transversely, as shown in fig. 2 and 4, conforming <B> to </B> the transverse deformation of the sheath.
Different problems arise, however, for the manufacture of elements according to FIGS. <B> 3 </B> and <B> 5, </B> one end of which is sealed <B> to </B> remains, all terminals coming out <B> at </B> the other end . Figs. <B> 8 </B> and <B> 9 </B> illustrate a quick and easy <B> given </B> method for filling and loading elements having a sealed end and showing a preferred embodiment of a sealed end <B> to </B> element thus obtained.
Fig. <B> 8 </B> represents, <B> on </B> on a larger scale, a heating element which can finally receive one or the other of the shapes shown in figs. <B> 3 </B> and 5, or any other desired shape. The upper part of fig. <B> 8 </B> re presents this element in section, after it has been loaded and plugged, ready for the usual compression operation intended to <B> </B> compress the insulation. The lower half of this same figure shows the centering tubes and the pad in position during filling.
The straight duct <B> 51 </B> is <B> at </B> the origin a tube open at both ends. At the start of the manufacture of this element, the tube <B> 51 </B> is reamed <B> at </B> one end, as shown at <B> 52, </B> to receive a plug <B > 53 </B> ceramic material or other suitable insulating substance. This <B> 53 </B> stopper rests against the shoulder 54 obtained by Falésage.
The two helical resistors <B> 55 </B> and <B> 56 </B> each have a return wire 55a, and 56a respectively, which may simply be an uncoiled part of the wire of this resistor.
Preferably, however, each helical resistor is slightly longer than it. is required, so that the additional turns can be stretched <B> out </B> to the outside to form a nearly straight portion and serve as a return conductor, with slight twisting or spiraling of the return conductor being retained to absorb any traction that may occur during manufacture of the heating element or during Zn (its use.
The ceramic disc <B> 53 </B> has openings <B> 57 </B> and <B> 58 </B> aligned with the resistors <B> 55 </B> and <B> 56 </B> respectively and intended to receive the return son 55a and 56a. <B> It </B> further comprises an opening <B> 59, </B> suitably spaced from the openings <B> 57 </B> and <B> 58, </B> and <B> through which the two return wires 55a and 56a are folded back together <B> at </B> the a-Liter end of the sheath <B> 51. </B> where they are both connected <B> to </B> terminal <B> 66. </B>
The opposite ends of resistors <B> 55 </B> and <B> 56 </B> are electrically connected <B> to </B> terminals 64 and <B> 65 </B> extending beyond of the end of the sheath <B> 51, </B> as well as the terminal <B> 66. </B>
All the resistors, return wires, ceramic disc and terminals are inserted into the sheath <B> 51, </B> the disc <B> 53 </B> resting against the shoulder 54 of bore <B> 52, </B> and terminals 64, <B> 65 </B> and <B> 66 </B> extending out of the opposite end of the sheath, after whereby the reamed opening beyond the ceramic disc <B> 53 </B> is filled with insulation <B> 70 </B> and is closed by a metal disc <B> 71 </B> on which the edges of the sheath are crimped at <B> 73 </B> to hold this disc in place.
The element is then placed in an appropriate <B> à </B> loader, with the upper end of the sheath released, as will be seen later. In the <B> </B> loading machine, suitable devices, <B> with </B> counterweight or <B> with </B> spring, are connected <B> to </B> through respective centering tubes at terminals 64, <B> 65 </B> and <B> 66 </B> and hold resistors <B> 55 </B> and <B> 56 </B> and key wires return 55a and 56a under tension such that they extend parallel <B> to </B> through the sheath.
Appropriate centering tubes or buffers, such as are commonly employed for loading a single <B> </B> element, surround each of the helical resistors, and a similar centering tube surrounds them. two son back. In the <B> loading </B> machine, magnesium oxide. powder flows into the sheath <B> at </B> its top and falls a-Li bottom said tube around and <B> to </B> the outside of the centering tubes. These are gradually removed <B> to </B> as the sheath fills with insulating powder, so that at the end of the operation it is filled with powdered magnesium oxide, approximately to 'at its upper end, the centering tubes having been completely removed.
Thanks to <B> </B> vibrations or <B> </B> agitation produced by the machine, <B> to </B> loading and <B> to </B> a buffering effect obtained <B> with </B> the aid of the centering tubes, the sprayed insulation completely fills the sheath, the interior of the helical resistors and the spaces between the turns of these.
A preferred arrangement of the centering tubes is shown in FIGS. <B> 8 </B> and <B> 9. </B> The centering assembly shown comprises three tubes <B> 75, 76 </B> and <B> 77 </B> arranged parallel to the 'Lins to a-Liters, and a head <B> 78 </B> forming tam pon and having openings in which the lower ends of the tubes <B> 75, </B> <B> 76 </B> and <B> 77 </B> are fixed. These tubes surround the propellers <B> 55 </B> and <B> 56 </B> and the return wires 55a and 56a respectively. The pad <B> 78 </B> has fins <B> 79 </B> which serve to center the assembly in the sheath <B> 51 </B> and which, by a movement of back and forth, compress the insulating powder below them.
The spaces between the <B> 79 </B> fins allow <B> </B> the powder to pass below the pad which rises prooressively <B> to </B> as the louse - C dre accumulates and is compressed below it. The powder is thus brought and compressed between the turns of the resistors, around the latter and around the return wires. It completely fills the space in the sheath and keeps the resistors spaced apart from each other and the return wires and the return wires and resistors spaced from the sheath, in a determined position.
While the <B> </B> machine <B> to </B> is operating, the <B> 51 </B> sheath is subjected <B> to </B> vibrations and the centering <B> 75, 76 </B> and <B> 77 </B> are alternately raised and lowered while being gradually withdrawn from the sheath <B> as </B> as the sheath fills. The insulating powder is thus <B> to </B> both shaken and pressed to form a massage as dense as possible.
<B> A </B> the end of the operation carried out by the machine <B> to </B> load, a metal disc <B> 67, </B> having suitable openings to receive terminals 64, <B> 65 </B> and <B> 66, </B> is inserted <B> at </B> the upper end of the jacket, against the upper surface of the compressed insulation, and the walls of the sheath are crimped on each side of the disc <B> 67, </B> as shown in <B> 68 </B> and <B> 69, </B> to keep the disc securely in place during operation subsequent compression.
The loaded rectilinear element is then subjected to a compression operation which decreases its diameter and thus causes a certain lengthening of the sheath. This operation is usual and serves <B> to </B> compress the insulating material to form a dense and hard mass.
It is usually performed <B> at </B> using a <B> </B> compressing machine or stepwise <B> at </B> through an appropriate die. <B> A < / B> at the end of the compression operation, the upper end of the sheath is cut <B> at </B> the height of the crimped surface <B> 69 </B> and this part, with the metal disc <B> 67, </B> is separated from the element, leaving the upper end of it inactive, but filled almost to the end with the insulating material which has become a solid mass hard enough to polish which 'no retaining device is needed any longer. Terminals 64, <B> 65 </B> and <B> 66 </B> exit from this end.
The rectilinear element can then be bent to obtain the desired shape, such as one of those shown in FIGS. <B> 3 </B> and <B> 5, </B> and can be flattened <B> to </B> its top, if desired. A simple and compact heating element is thus obtained containing several resistors and capable of supplying several different heating powers. Thanks to the <B> </B> hardness and <B> </B> density of the compressed insulation and despite the element being bent into various shapes, the resistances and return wires retain their relative spacings and their parallelism do not come into contact with them and are not shortened in any way.
Figs. <B> 10 </B> and <B> 11 </B> represent <B> electric cooker heating elements </B> built according to the same principles and each comprising three resistors. The element shown <B> to </B> in fig. <B> 10 </B> includes -a metal sheath <B> 80 </B> with two ends or green <B> 81 </B> and <B> 82. </B> Three helical resistors < B> 83, </B> 84 and <B> 85 </B> extend <B> to </B> through the sheath., The latter being filled with an insulation compressed as previously described. <B > A </B> inside one end <B> 81 </B> of the element, the three resistors are electrically connected to each other by a connection piece <B> 86,
</B> which is <B> to </B> in turn connected <B> to </B> a wire <B> 87 </B> of high section and low resistance constituting one of the terminals of the 'element. <B> A </B> the other end 82, the three resistors are respectively connected <B> to </B> separate terminals <B> 88, 89 </B> and <B> 90 < / B> that extend beyond this end of the <B> element </B>. Thus, this element has four separate terminals designed to be connected <B> to </B> a control device of a known type, intended <B> </B> to energize the resistors <B> 83, < / B> 84 and <B> 85 </B> in different ways, for example <B> to </B> from a three-phase power source.
Fig. <B> 11 </B> shows an embodiment similar <B> to </B> that shown <B> to </B> in fig. <B> 10, </B> but in which a return wire and three resistors extend <B> to </B> through the element, the four terminals coming out <B> to </B> the one end of the sheath. The sheath <B> 91 </B> of the element shown <B> in </B> in fig. <B> 11 </B> has an open end <B> 92 </B> and is closed or sealed <B> at </B> its other end, as indicated in <B> 93. </ B > Three helical resistors 94, <B> 95 </B> and <B> 96 </B> extend <B> to </B> through the sheath and are connected, <B> to </B> l 'open end <B> 92 </B> of the element, <B> at </B> separate terminals <B> 97, 98 </B> and <B> 99 </B> which come out of this end.
In the closed end <B> 93 </B> of the element, the three resistors are electrically connected to each other by a connection piece <B> 1.00, </B> and <B> to </B> a Low resistance <B> 101 </B> return wire. The latter extends all along the inside of the sheath and exits <B> at </B> the open end of <B> element </B> where it constitutes a fourth terminal 102. The four terminals <B> 97, 98, 99 </B> and 102 are designed to be connected <B> to </B> a control device, in the same way as the terminals of the element shown <B > to </B> fig. <B> 1.0. </B>
By employing three or more resistors, as in the shapes shown in FIGS. <B> 10 </B> and <B> 11., </B> it may be advantageous that at least one of the resistors has an electrical resistance markedly different from that of the others. It is thus possible to obtain a greater number of different heating powers <B> to </B> using different connections <B> to </B> the current source.
A heating element of the type described above may also include a single resistor and a low resistance <B> </B> return wire, connected together <B> at </B> a closed end of the sheath, and two terminals disposed <B> at </B> its other open end.
Heating elements such as those described above are advantageous not only <B> to </B> because of the economy achieved by the use of a single tube instead of several tubes hitherto used for the individual sheathing of each resistance, and by the manufacture of a single multiple element instead of several separate elements, but also from the point of view of efficiency. The elements described have few parts extending much <B> to </B> from the heating zone to the right of the electrical connection with the terminals of the resistors, resulting in savings. in the length of the tubes and resistors as well as in the amount of insulation required.
Since several resistors are contained in a single tube, the efficiency of the heating is increased <B> to </B> because of the lesser surface cooled by the surrounding air.
The embodiments shown in FIGS. <B> 3, 5 </B> and <B> 11, </B> in which the tubular sheath carries all the terminals <B> at </B> one of its ends and is closed <B> at < / B> the other, provide additional savings on the length of tube and resistors and on the amount of insulation that would otherwise be required to bring that other end <B> to </B> a suitable location for electrically connecting the terminals that this end would carry. This arrangement also makes it possible to obtain more favorable element shapes.
Such an element can be adapted <B> to </B> a simple and satisfactory <B> to </B> pivot assembly which allows it to be lifted, <B> from </B> from its normal operating position. ment, in -a position ensuring access to its underside for cleaning, which is necessary with the elements of electric cookers.