Appareil servant à chauffer le contenu d'un récipient. L'invention a pour objet un appareil ser vant à chauffer le contenu d'un récipient.
Cet appareil est. caractérisé par un tube dans lequel est placée, d'une façon amovible, une cartouche de chauffage comprenant une charge de chauffage surmontée d'une charge d'amorçage et d'un dispositif d'allumage, le tube étant fermé à son extrémité supérieure par un bouchon amovible vissé sur le tube, ce bouchon comportant une chambre d'expansion pour les gaz et un bourrage filtrant, l'appareil étant agencé de façon que les résidus de la combustion en soient facilement enlevables après son utilisation, de sorte qu'il puisse être réutilisé pour d'autres opérations ultérieures en introduisant une nouvelle cartouche dans son tube.
lie dessin annelé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention et plusieurs va riantes.
Les fig. 1 et 2 représentent, en coupe axiale, deux variantes d'une cartouche de chauffage.
La fi-. 3 représente le tube que comprend ladite forme d'exécution. tube recevant. la car touche, qu'elle soit du type représenté à la fig. 1 ou du type représenté à la fig. ?.
La fig. 4 représente le bouchon que com prend ladite forme d'exécution, bouchon se vissant. sur le tube de la fi-.<B>3.</B> La. fi,,. 5 est, à plus grande échelle, une vue en plan partielle par-dessous dudit bou- ehon.
La fig. 6 en est, à. la même échelle, -une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en coupe de ladite forme d'exécution, la cartouche représentée à. la fig. 1 étant placée dans le tube, et le bou- ehon étant vissé sur le tube.
La fig. 8 est une vue en coupe de ladite forme d'exécution, dans le tube de laquelle est placée la. cartouche représentée à la fig. 2.
Les fig. 9, 10, 12 et 13 représentent des variantes du dispositif d'allumage et de mise en feu que comprend ladite forme d'exécution.
La fig. 11 est une coupe suivant la ligne 11.-11 de fig. 10.
L'appareil représenté comprend une car touche de chauffage constituée par un mé lange connu 1 de matières brûlant sans dégage ment important de gaz, niais en dégageant une chaleur intense, ce mélange 1 étant sur monté d'un autre mélange \' formant charge d'amorçage et constitué, de préférence, de sili- ciur e de calcium et de chromate de strontium avec, éventuellement, adjonction d'une charge inerte, telle que du taxe, ou kaolin, pour en ralentir la vitesse de combustion.
Les deux mélanges précités 1 et 2 peuvent soit, être préalablement comprimés dans des moules et se présenter (fig. 1) sous forme d'un aggloméré cylindrique, quitte à compor- ter une mince enveloppe lui constituant arma ture de renfort pendant les transports et mani pulations, soit être placés, comprimés ou non, dans un tube métallique 3 (fie. 2) muni d'un fond 4 et dont la nature et l'épaisseur sont aptes à lui permettre de résister, sans défor mation et sans altération, à la température élevée à laquelle il est appelé à être soumis, et ceci dans le but d'en permettre le réemploi.
La cartouche ainsi constituée, qu'il s'agisse du type représenté à la fie. 1 ou du type représenté à la fie. 2, est surmontée d'un dis positif d'allumage constitué par une mèche 5 dont l'extrémité inférieure a été, avant d'être incluse au sein -de la charge d'amorçage, trem pée dans un mélange d'amorëage pour lui constituer une tête 6.
L'appareil représenté est constitué par un tube épais A fermé à sa base par un fond 8 et fileté en 9 à sa partie supérieure pour rece voir un bouchon taraudé B comprenant un corps central 10 formant cheminée 22, un chapeau 11 vissé en 12 sur ledit corps et une partie .ogivale extérieure 13 formant entre toise. Le corps 10 possède un joint 14, de même que, dans sa cloison 15, des orifices 16 et, dans sa partie périphérique supérieure, d'autres orifices 17. Des évents 18 sont égale ment prévus sur l'embase 19 du corps 10. Dans la partie annulaire est placé un bour rage 20 en une matière filtrante quelconque (amiante, fibre de verre, etc.) non obliga toirement incombustible, surmonté d'im autre filtre 21 en charbon de bois, activé ou non.
Pour charger l'appareil, il suffit de glis ser à l'intérieur de son tube A -une car touche du type représenté à la fie. 1 (cas de la fie. 7) ou du type représenté à la tig. 2 cas de la fie. 8) et de visser à fond le bou chon B sur ledit tube pour en assurer la fer meture.
Au moment de l'utilisation, il suffit, après avoir plongé ledit tube dans le récipient con tenant le liquide ou autre corps à chauffer, d'assurer, comme il sera indiqué ci-après, la mise en feu de la mèche 5 du dispositif d'allumage. Celui-ci transmet alors, par sa tête 6, le feu à la charge d'amorcage 2 qui, en brûlant, dégage une- chaleur suffisante pour amorcer la combustion de la charge chauffante 1 qui se consume en dégageant une chaleur intense. Cette chaleur se transmet au tube A et, par lui, au liquide au sein duquel il est plongé.
Pendant cette combustion, la petite quan tité de gaz qui se dégage de la cartouche passe par les orifices 16 et se détend dans la che minée 22. De là, ces gaz passent par les ori fices 17 et sont absorbés en totalité ou presque par la couche de charbon 21. L'excès de gaz qui aurait pu ne pas être absorbé est freiné et filtré par le bourrage 20 et s'évacue à. l'atmosphère par les évents 18 en étant dirigé vers le bas, donc sans risque de projection dangereuse vers le haut si, à la suite d'une composition défectueuse de la cartouche, ces gaz résiduaires étaient sous pression.
Une fois que la combustion est achevée et que le tube A s'est suffisamment refroidi, l'on dévisse le bouchon B qui n'a subi aucune détérioration, l'on vide le tube A des résidus de la combustion (cas de la cartouche de fie. 1) ou l'on en retire le tube 3 (cas de la cartouche de fig. 2) et l'appareil se trouve prêt à resservir par introduction dans son tube A d'une nouvelle cartouche neuve. A no ter d'ailleurs que le tube 3 de la fie. 2 peut. lui-même resservir un très grand nombre de fois.
Pour faciliter le vidage des résidus de combustion contenus dans le tube A, l'on peut agencer son fond 8 de façon qu'il soit amovible en le constituant par exemple par iui bouchon à. vis, ce qui rend ledit tube ouvert à ses deux extrémités et permet ainsi d'y passer éventuellement une tringle pour chasser les résidus qui pourraient adhérer à son intérieur.
La même disposition peut. évidemment être adoptée pour le fond 4 du tube 3 dans le cas de la cartouche réalisée suivant fie. 2.
Il est. à noter que le tube A peut être com plètement indépendant du récipient .dont le contenu est à chauffer et s'introduire dans ledit récipient par son orifice normal, ce qui permet de chauffer le liquide de tout pot, casserole, marmite et, d'une façon générale, de tout récipient non spécialement aménagé à cet effet, voire même de l'eau d'une cuvette de toilette ou d'une baignoire.
Le tube de cet appareil peut cependant. aussi être fixé au travers d'un orifice prévu sur le couvercle ou sur l'une des parois dudit récipient. et en former partie intégrante, comme dans le cas par exemple des fig. 7, 9 et 12, où l'une des parois du récipient est figurée en 23 avec montage sur elle du tube =1 par soudure ou par serrage entre une collerette 24 avec joint. 25 et un écrou 26.
Ce montage est plus spé- cia-lement prévu par exemple pour l'équipe ment des appareils pour la préparation du café, du type percolateur ou autres, pour les bouilloires ou pour des appareils de cuisine ou de toilette permettant la production ins tantanée d'eau chaude. Le tube de d'appareil peut aussi être entouré d'une matière réfrac taire absorbant la chaleur et ne la restituant. que très lentement, tel que, par exemple, pour la constitution de chaufferettes.
Le moyen de mise en feu du dispositif d'allumage peut être réalisé de façons très di verses et il en est donné ci-dessous quelques exemples d'exécution.
Un dispositif électrique de mise en feu est représenté aux fig. 4 à 8. La cloison 15 du bouchon B sert, en son centre, de support à une tige 30 supportant une pièce 31 er. forme de dé et en matière isolante à l'électricité, pièce qui peut tourner autour de son axe et sur la périphérie de laquelle sont situés, en étoile, des fils de résistance 32 fixés sur elle par de petits rivets 33 et tous reliés entre eux, au centre, par serrage sous une petite vis 34 les maintenant en contact électrique perma nent avec la tige 30, donc avec le bouchon lui-même B qui forme masse.
Sur la cloison 15 est également montée, isolée par rapport à elle, une lamelle dc contact 35 à laquelle est connecté un fil conducteur isolé 36 relié, à son autre extrémité, à une borne 37 également iso lée par rapport au bouchon. Une autre borne 38 lui fait vis-à-vis, mais se trouve à la masse.
Le dispositif d'allumage convenant pour ce dispositif électrique de mise en feu est celui représenté aux fig. 1, 2, 7, 8 et 9; sa mèche 5 est placée dans un tube porte-mèche 39 en forme de coupelle.
Lorsque le bouchon B est, après introduc tion de la cartouche dans le tube A, vissé sur ledit tube, le dé de support des résistances 32 vient en contact intime avec la. mèche 5, comme le représentent les fig. 7 et 8. En fermant sur les bornes 37 et 38 par simple .contact, même de très courte durée, le circuit d'une pile sèche ou d'une petite magnéto, l'on pro voque le rougissement du fil de résistance relié au rivet 33 contre lequel appuie la la melle 35, ce qui provoque l'allumage de la mèche qui communique le feu à. sa tête 6 et, par là, à la charge d'amorçage 2, d'où à la charge combustible 1.
L'on a prévu dans ce dispositif de mise à. feu une pluralité de fils de résistance 32, de façon que, si celui qui est en service vient. à. la longue à casser, il suffise, le bouchon étant dévissé, de faire tourner le dé 31 d'une frac tion de tour pour amener sous la lamelle 35 le rivet 33 d'un autre fil 32.
La fig. 9 représente une variante de ce dis positif de mise en feu, agencé quelque peu différemment, cet agencement étant possible chaque fois que le tube A du réchaud est. monté à demeure sur le récipient 23. Suivant cette variante, le fil conducteur 36 traverse les parois 15 et 19 du bouchon au travers d'une douille en matière isolante 43 et aboutit à une borne 40, également isolée, fixée à de meure dans le fond 19 dudit bouchon.
Sur la paroi 23 du récipient est fixée une autre borne isolée 41 connectée par un conduc teur 42 à un pôle d'une source de courant électrique portée de préférence par le réci pient lui-même (petite pile sèche ou magnéto à commande à main).
La position de cette borne 41 est telle qu'elle rentre automatiquement en contact avec celle 40 du bouchon B lorsque celui-ci est vissé à fond sur le tube A.
La mise en feu de la mèche est ainsi auto matique et l'on est assuré qu'elle ne peut être effectuée qu'après mise en place et vissage du bouchon, donc sans aucun risque d'allumage intempestif ou prématuré, ce qui évite par cela même tout risque d'accident en cours du transport ou du stockage en magasin.
A noter enfin à l'avantage des dispositifs de mise en feu représentés aux fig. 1 à 9 que le tube porte-mèehe 39 protège le dispositif de mise en feu en l'entourant complètement..
Les fig. 10 et 11 représentent une va riante d'exécution du dispositif d'allumage de la cartouche, associé à un dispositif correspon dant de mise en feu porté par le bouchon.
Suivant cette variante, la tête de mèche 6 noyée au sein de la charge d'amorçage 2 est en contact avec une résistance électrique 45 noyée également dans ladite charge et connec tée à une borne annulaire 46 formant collec teur circulaire. Au centre se trouve une autre borne 47 connectée elle-même à la résis tance 45.
Quant à la partie du dispositif de mise en feu, portée par le bouchon 13, elle comprend une borne centrale 48 montée sur la cloison 15 et se trouvant ainsi à la masse et une autre borne 49, isolée par rapport audit bouchon et à laquelle aboutit un conducteur 50 tenant lieu de celui 36 de la variante des fig. 1 à 9, c'est-à-dire connecté à une borne isolée.
En- vissant à fond le bouchon B sur le tube A, la borne 49 vient au contact de la borne annulaire 46 et les deux bornes cen trales 48 et 47 viennent aussi en contact.
L'on conçoit donc qu'en fermant un cir cuit sur la résistance 45 par l'intermédiaire des organes 50, 49, 46, 45, 47, 48 et la masse, l'on provoque le rougissement de ladite résis tance et ainsi l'allumage de la tête de mèche 6. Le même processus qu'exposé en se référant aux fig. 1 à 9 se produit alors.
Le dispositif d'allumage précité a été re présenté aux fig. 10 et 11, comme appliqué à une cartouche semblable à celle du type repré senté à la fig. 2, mais il reste bien entendu qu'il peut tout. aussi bien s'appliquer à une cartouche semblable à la cartouche représen tée à la fig. 1.
Le tube A peut être indépendant. ou soli daire du récipient dont il y a lieu d'assurer le chauffage du contenu et le fil conducteur isolé 50 peut aboutir soit à. une borne disposée comme dans les fig. 7 et 8, soit à une borne disposée comme indiqué à la fi-. 9.
La fig. 12 représente une autre variante du dispositif d'allumage et du dispositif de mise en feu, réservé toutefois au type de car touche représenté à la fig. \_'.
Dans ce cas, le tube 3 de la cartouche est fermé par une rondelle 5? en carton ou simi laire, retenue par un jonc élastique 53 engagé dans une gorge 54 pratiquée sur la paroi in terne dudit tube 3. Cette rondelle comporte en son centre un ceillet ou rivet métallique 55 sous lequel est emprisonné un fil de résistance 56 dont l'extrémité est pincée entre le tube 3 et le jonc 53, donc se trouve reliée à la masse. Cette rondelle repose sur un bourrage 57 peu épais en matière incombustible, destiné à. la protéger de la vive chaleur de la combustion et à permettre ainsi son réemploi avec sa résistance 56 lors des recharges ultérieures de la cartouche. Ce bourrage est. traversé par la mèche 5 qui est au contact, de la résistance 56 et qui est terminée par une tête 6 noyée dans la charge d'amorçage 2.
Quant à la. partie du dispositif de mise en feu, portée par le bouchon B, elle comprend une borne 58 portée par sa cloison 15 et isolée électriquement. par rapport à. elle au moyen d'un isolant 59. Cette borne est reliée, par un conducteur 60 tenant lieu de celui 36 des fig. 7 à 9, à un dispositif analogue à. celui de la fig. 9, c'est-à-dire comportant deux bornes isolées 40-41 et un conducteur 42, également isolé.
L'on conçoit que, lorsque le bouchon L est, vissé à fond sur le tube 4 et que le conduc teur 42 est relié à, un pôle d'une source de courant, le courant se referme sur la masse par les organes 41, 40, 60, 58, 55 et 56, de sorte que ladite résistance 56 rougit et pro voque l'allumage de la mèche 5.
Le conducteur 60 pourrait. aussi aboutir à une borne isolée fixée sur le bouchon (voir fig. 8).
Une autre variante du dispositif d'allu mage et du dispositif de mise en feu est repré sentée à la fig. 13 et peut convenir aussi bien au type de cartouche représenté à la fig. 1 qu'à celui représenté à la fi,. 2, que le tube A soit. indépendant ou monté sur le récipient dont le contenu est à chauffer.
Dans ce cas, la mèche 5 comportant, comme dans les cas précédents, une tête 6 noyée dans la eliarge d'amorçage 2, est terminée par une partie 62 dont la composition, analogue à celle des allumettes, est susceptible de s'enflammer par une action de frottement. mécanique. A noter que cette tête 62 n'est pas située dans l'axe de la cartouche.
Quant à la partie du dispositif de mise en feu, portée par le bouchon B, elle comprend un disque ou plateau 63 fixé sur la cloison 15, de façon à ne pas pouvoir tourner par rapport à elle et dont la surface inférieure 64 est. rugueuse.
L'on conçoit ainsi que dès que le bouchon arrive au voisinage de son serrage maximum sur le tube < 1, la serface 64 dudit plateau 63 vient frotter, en tournant, sur la tête d'allu mette 62 qui s'enflamme et provoque l'allti- mage de la mèche 5.
La charge chauffante peut être constituée par des mélanges chimiques divers, tels que d'aluminothermie, ou de produits dits brû lant sans gaz et constitués par un mélange d'agents oxydants et réducteurs inorganiques qui, en réagissant, dégagent. une très grande quantité de chaleur, et cela en dégageant une quantité infinie de produits gazeux. Parmi les produits dits brûlant sans gaz ,
l'on peut avantageusement utiliser un siliciure de cal- cium à haut. titre contenant. 60 à 65% de Si, 33 à 36% de C'a et. 1 % de Ca Si03,
associé à. un oxyde de fer en proportion variable sui vant l'intensité de la chaleur à développer.
D'autre part, pour diminuer les risques de raté et assurer une combustion complète du mélange, l'on peut adjoindre à cette charge chauffante du chromate de strontium seul ou associé à du minium, par exemple suivant 1e formule:
Siliciure à haut titre 350/0 Oxyde de fer 551/o Chromate de strontium 5% Minium de plomb 5% Quant à la. charge d'amorçage, également à base de chromate de strontium, sa composition peut avantageusement être la suivante:
Siliciure de calcium à haut titre de la composition précitée 40% Chromate de strontium 50% Talc ou kaolin 5'lio Comme dans la formule précédente de la charge chauffante, la proportion de chromate de strontium peut être légèrement réduite et remplacée par du minium, par exemple: chro- mate de strontium 45 %, minium 5 0/0.
La mèche peut être constituée par une mèche quelconque, à poudre ou autre, ou, de préférence, par une mèche de coton imbibée de elilorate de soude ou de potasse, puis trem pée dans un bain de nitrocellulose dans lequel est. en suspension la composition d'amorçage décrite ci-dessus, la partie de cette mèche qui est incluse dans la charge d'amorçage, ou qui repose sur elle, ayânt un apport de ce même mélange pour former une tête dont, la vive combustion facilite l'allumage de la masse d'amorcage mettant elle-même le feu à la charge chauffante.