CH264849A - Heating element and method for its manufacture. - Google Patents

Heating element and method for its manufacture.

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CH264849A
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Inc Tuttle Kift
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Tuttle & Kift Inc
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/76Plates with spirally-wound heating tubes

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Description

  

      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.

 

Claims (1)

REVENDICATION<B>1:</B> Elément de chauffage électrique, caracté risé par un tube métallique<B>à</B> l'intérieur du quel 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 matière isolante étant comprimée dans ledit tube pour séparer et isoler lesdits con ducteurs les uns des autres et du tube. SOUS-REVENDICATIONS: <B>1.</B> Elément selon la revendication, caracté risé par des bornes reliées électriquement dans le tube auxdits conducteurs et sortant<B>de</B> l'extrémité du tube. CLAIM <B> 1: </B> Electric heating element, 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 extending side <B> to </B> side over 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. SUB-CLAIMS: <B> 1. </B> Element according to claim, characterized by terminals electrically connected in the tube to said conductors and coming out <B> from </B> the end of the tube. 2. Elément selon la revendication et la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce qu'il présente une forme curviligne. <B>3.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1</B> et 2, caractérisé en ce qu'il présente la forme d'une spirale. 2. Element according to claim and sub-claim <B> 1, </B> characterized in that it has a curvilinear shape. <B> 3. </B> Element according to claim and sub-claims <B> 1 </B> and 2, characterized in that it has the shape of a spiral. 4. Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1 à 3,</B> caractérisé par a-Li moins une résistance hélicoïdale et par un conducteur de retour reliés<B>à</B> des bornes dis- -posées <B>à</B> une seule des extrémités du tube, le conducteur étant relié<B>à</B> la résistance<B>à</B> l'autre extrémité. 4. Element according to claim and sub-claims <B> 1 to 3, </B> characterized by a-Li minus a helical resistor and by a return conductor connected <B> to </B> terminals dis- -posed <B> to </B> only one end of the tube, the conductor being connected <B> to </B> the resistance <B> to </B> the other end. <B>5.</B> Elément selon la revendi'cation et la sous-revendicafion <B>1,</B> caractérisé par deux résistances hélicoïdales reliées chacune<B>à</B> une borne séparée<B>à</B> une des extrémités du tube et <B>à</B> une borne commune<B>à</B> son autre extrémité. <B> 5. </B> Element according to claim and sub-claim <B> 1, </B> characterized by two helical resistors each connected <B> to </B> a separate terminal <B> at </B> one end of the tube and <B> at </B> a common terminal <B> at </B> its other end. <B>6.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1</B> et 4, caractérisé par deux résistances hélicoïdales.<B>-</B> <B>7.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1,</B> 4 et<B>6,</B> caractérisé par un tube fermé<B>à</B> l'i-me de ses extrémités, les dites bornes étant disposées<B>à</B> son autre extré mité ouverte. <B> 6. </B> Element according to claim and sub-claims <B> 1 </B> and 4, characterized by two helical resistors. <B> - </B> <B> 7. </ B> Element according to claim and sub-claims <B> 1, </B> 4 and <B> 6, </B> characterized by a closed tube <B> at </B> the i-me of its ends, said terminals being disposed <B> to </B> its other open end. <B>8.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1,</B> 4 et<B>6,</B> caractérisé en ce que l'une desdites résistances hélicoïdales pré sente une résistance électrique nettement plus faible que l'a-Litre. <B>9.</B> Elément selon la revendication, carac térisé par un bouchon isolant disposé dans l'une des extrémités dudit tube et présentant des ouvertures<B>à</B> travers lesquelles passent lesdits conducteurs qui sont reliés entre eux au-delà de ce bouchon. <B> 8. </B> Element according to claim and sub-claims <B> 1, </B> 4 and <B> 6, </B> characterized in that one of said helical resistors has an electrical resistance significantly lower than the a-Liter. <B> 9. </B> Element according to claim, characterized by an insulating plug disposed in one of the ends of said tube and having openings <B> through </B> through which pass said conductors which are connected between them beyond this cap. <B>10.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1,</B> 4,<B>6</B> et<B>9.</B> <B>11.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1,</B> 4,<B>6, 7</B> et<B>9,</B> caractérisé en ce que lesdits conducteurs sont reliés entre eux entre ledit bouchon et l'extrémité fermée dudit tube. <B> 10. </B> Element according to claim and sub-claims <B> 1, </B> 4, <B> 6 </B> and <B> 9. </B> <B> 11. </B> Element according to claim and sub-claims <B> 1, </B> 4, <B> 6, 7 </B> and <B> 9, </B> characterized in that said conductors are interconnected between said plug and the closed end of said tube. 12. EMment selon la revendication et la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé par au moins trois résistances hélicoïdales reliées chacune<B>à</B> une borne séparée<B>à</B> -une des extrémités dadit tube et<B>à</B> une borne commune<B>à</B> son a-Litre extrémité. <B>13.</B> Elément selon la revendication et les sous-revendications <B>1</B> et 4, caractérisé par au moins trois résistances hélicoïdales. 12. EMment according to claim and sub-claim <B> 1, </B> characterized by at least three helical resistors each connected <B> to </B> a separate terminal <B> to </B> -a from the ends of said tube and <B> to </B> a common terminal <B> to </B> its a-Liter end. <B> 13. </B> Element according to claim and sub-claims <B> 1 </B> and 4, characterized by at least three helical resistors. <B>REVENDICATION</B> Il: Procédé pour la fabrication d'un élément de chauffage électrique selon la revendica tion<B>1,</B> caractérisé en ce qu#on insère côte<B>à</B> côte au moins deux conducteurs, dont au moins une résistance hélicoïdale, dans un tube métallique de longueur déterminée, en ce qu'on introduit graduellement une matière isolante pulvérulente par l'une des extrémités du tube, et en ce qu'on comprime simultané ment et progressivement ladite matière autour de tous les conducteurs,<B>à</B> l'intérieur de la résistance hélicoïdale et dans les intervalles entre les spires de celle-ci afin clé maintenir ces conducteurs dans des positions détermi nées, les uns par rapport aux autres et par rapport au tube. SOUS-REVENDICATIONS: 14. <B> CLAIM </B> II: Process for the manufacture of an electric heating element according to claim <B> 1, </B> characterized in that it is inserted side <B> to </B> side at least two conductors, including at least one helical resistor, in a metal tube of determined length, by gradually introducing a pulverulent insulating material through one of the ends of the tube, and by simultaneously compressing and gradually said material around all the conductors, <B> within </B> the inside of the helical resistor and in the intervals between the turns thereof in order to keep these conductors in determined positions, one by one. in relation to others and in relation to the tube. SUBCLAIMS: 14. Procédé selon la revendication II, ca ractérisé en ce qu'on relie électriquement les- dits conducteurs entre eux<B>à</B> l'une des extré mités du tube, en ce qu'on obture de façon permanente ledit tube<B>à</B> cette extrémité et en ce qu'on relie chacun de ces mêmes conduc teurs<B>à</B> une borne<B>à</B> son autre extrémité, avant d'introduire ladite matière isolante et de la comprimer dans le tube, lesdites bornes fai sant saillie hors de l'extrémité ouverte du tube. Process according to Claim II, characterized in that said conductors are electrically connected to one another <B> at </B> one of the ends of the tube, in that said tube is permanently sealed < B> at </B> this end and in that each of these same conductors is connected <B> to </B> a terminal <B> to </B> its other end, before introducing said material insulation and compress it in the tube, said terminals protruding out of the open end of the tube. <B>15.</B> Procédé selon la revendication II, ca ractérisé en ce qu'après avoir introduit ladite matière isolante dans le tube et<B>l'y</B> avoir com primée, on comprime ledit tube ainsi rempli<B>*</B> de façon<B>à</B> obtenir un tube de section réduite et<B>à</B> effectuer une nouvelle compression de la matière isolante qu'il contient et en ce qu'on enroule ledit tube et son contenu en forme de spirale. <B> 15. </B> Method according to claim II, characterized in that after having introduced said insulating material into the tube and <B> it </B> having compressed it, said tube is compressed as well. filled <B> * </B> so as <B> to </B> obtain a tube of reduced section and <B> to </B> perform a new compression of the insulating material that it contains and in that 'said tube and its contents are wound in a spiral shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE970829C (en) * 1951-06-03 1958-10-30 Karl Fischer Radiant hotplate for an electric stove
DE1293354B (en) * 1961-07-14 1969-04-24 Nat Acme Co Electric heating plate

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