Brevet FR2311473A1 — publié le 19761210

la présente invention concerne un conducteur chauffant à gaine, à isolant minéral, avec zones froides, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication. Pour le chauffage d'ustensiles, ainsi que pour des cas d'utilisation les plus divers, les conducteurs chauffants à gaine à extrémités de liaison froides se sont montrés particulièrement favorables. Il s'agit ici d'éléments de chauffage électrique par résistance, dont les Jonctions restent froides, grté à l'utilisation d'un matériau à conductibilité électrique plus élevée que celle des tronçons chauffants proprement dits ;; il devient alors possible de poser des éléments chauffants dans un très petit espace. Hn outre, grtce aux grandes différences de température entre les tronçons chauffants et les zones froides de jonction, on évite l'aménagement particulier du refroidissement des Jonctions, quand an raccorde le conducteur chauffant à gaine à l'alimentation en courant électrique. On connaît essentiellement deux possibilités de fabrication de conducteurs chauffante à gaine à extrémités de Jonction froides donc possédant des zones où la conductibilité électrique est plus élevée. Ou bien, on réalise les extrémités froides de Jonction en donnent au conducteur chauffant une section plus grande en amincissant le tronçon chauffant par un procédé mécanique, ou bien on utilise aux extrémités de liaison un matériau à conductibilité plus élevée, par exemple le cuivre. Bn donnant à ce matériau une dimension appropriée, on peut obtenir des réductions de puissance dans un large domaine et ainsi des différences de température entre lee tronçons chauffants et les extrémités de Jonction froides. C'est ainsi que, par exemple, il ressort du document "Mantel-Heizleiter", édition 1974, de la Perme PHILIPS, qu'il est connu de fabriquer des conducteurs chauffants à gaine à extrémités froides par combinaison d'un tronçon chauffant avec un ou deux tronçons d'alimentation, le tronçon chauffant étant constitué d'un fil central conducteur chauffant, et le tronçon d'alimentation d'un noyau central en alliage de cuivre. Oes deux parties sont isolées dans une gaine métallique. Malheureusement, on ne peut cependant exécuter ces deux procédés de fabrication qu'en procédant dans une large mesure à la fabrication des pièces conductrices chauffantes une par une, ce qui nécessite des stades de travail relativement onéreux. Une difficulté s'ajoute pour l'adaptation des pièces préfabriquées suivant ce dernier procédé du fait de la sévérité des exigences en ce qui concerne les tolérances sur le diamètre extérieur à la transition entre la partie chauffante et la partie d'alimen tation pour garantir une liaison régulière. En outre, on ne peut exclure complètement le risque de rupture de cette liai son par une transformation en cristaux grossiers de l'alliage conducteur de chaleur, qui peut intervenir, par exemple, si l'on soude ensemble les deux partis en cause. L'objet de la présente in vention est, en évitant les inconvénients cités plus haut des solutions utilisées jusqu'ici, de fournir un conducteur de chaleur à gaine à isolant minéral du genre mentionné au début, qui puisse titre préparé en une seule opération, d'une manière économique, ensemble avec les zones froides. A cet effet, la présente in vention propose entourer le matériau conducteur de chaleur, au moins dans la zone de ses extrémités de jonction, avec un matériau de conductibilité électrique plus élevée. Il est apparu comme particu lièrement avantageux d'utiliver, comme matériau de conductibi lité électrique élevée, le cuivre, le nickel, le fer ou leurs alliages. On aura avantage b fabriquer ce conducteur chauffant à gaine à isolant minéral en entourant un fil ou une bande conductrice de chauffage en laissant libree des espaces déterminés avec un matériau à conductibilité électrique élevée et en 1' introduisant dans une gaine tubulaire en l'isolant.0n réduit ensuite l'objet ainsi obtenu à la section voulue et on le fractionne, en coupant dans les zones où la conductibilité électrique est plus élevée, en pièces de con ducteur chauffant à gaine à isolant minéral séparées. Les avantages que l'on peut obtenir avec la présente invention résident en particulier en la simplification du travail, qui permet de fabriquer dee conducteurs chauffants à gaine à isolant minéral avec des extrémités de jonction froides, en continu, en une seule opération. I1 est en outre possible, sui vant l'invention, de fixer à la demande 1' l'emplacement et la longueur des zones froides et des tronçons chauffants dans le conducteur à isolant minéral. I1 faut noter aussi que les zones froides ont le mOme diamètre extérieur que les tronçons chauffants, ce qui est particulièrement avantageux dans certains cas d'utilisation, par exemple pour l'enroulement sur des objets à chauffer. Comme, de plus, le conducteur chauffant n'est pas interrompue dans les zones froides, mais qu'il est encore renforcé par ltenveloppement, les zones froides possèdent au moins la même résistance mécanique que les tronçons chauffants. Un exemple d'exécution de l'objet de l'invention va maintenant être représenté schématiquement en coupe longitudinale dans le dessin annexé èt décrit avec plue de précision. La figure représente un conducteur chauffant à gaine à isolant minéral avec zones froides, fabriqué suivant la présente invention. la référence I ddsi- gnant les petits tubes de cuivre glissés sur le fil conducteur chauffant 2, 3, la gaine tubulaire et 4, le matériau électriquement isolant. Pour fabriquer ce conducteur chauffant à gaine, on glisse d'abord et fixe, sur un fil de conducteur chauffant en Ni-Or 80/20, d'un diamètre de 4 mm, à des distances de 500 mm, des petits tubes 1 en cuivre de 100 mm de long, Imm d'épaisseur de parois, et 6,1 mm de diamètre extérieur. induite, on introduit le conducteur chauffant dans la gaine tubulaire 3 résistant à la rouille et à la corrosion , d'environ 20 e. de diamètre extérieur et on l'isole de la gaine tubulaire 3, avec de l'oxyde de magnésium 4, en poudre, résistant aux températures élevées. la réduction de section de cet ensemble au diambtre extérieur voulu de 3 mm, a été effectuée, de façon connue, par lainage et étirage avec recuits intermédiaires appropriés. Pour marquer les zones froides, on a soumis le conducteur chauffant à gaine à isolant minéral à un courant d'environ 12 ampères, qui à provoqué une inan- descence visible des tronçons chauffants. la suite continue des tronçons chauffants et dee zones froides a été divisée en pièces conductrices chauffantes à gaine, à isolant minéral, possédant des extrémités de liaison froides. Quand on a déterminé les propriétés électriques, on a constaté, dans les tronçons chauffants, une résistance de 3,3 Ohm/m et, dans les extrémités de jonction froides, une résistance de 0,05 ohm/m seulement. La température des zones froides atteignait au maximum 400C, celle des tronçons chauffants environ 800 C. Le conducteur chauffant à gaine à isolant minéral à zones froides n'est pas nécessairement limité à l'exemple d'exécution susmentionné. Pour des utilisations spéciales, on peut employer d'autres formes d'exécution, par exemple des sections ovales. 3ien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICITIOIS 1 ) Conducteur chauffant à gaine, à isolant minéral, avec zones froides, caractérisé en ce que le matériau du conducteur chauffant est enveloppé, dans la région de ses extrémités de liaison, d'un matériau à conductivité électrique plus élevée. 20) Conducteur chauffant à gaine, à isolant minéral, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, comme matériau à conductibilité électrique plus élevée, du cuivre, du nickel, du fer ou leurs alliages. 30) Procédé de fabrication d'un conducteur chauffant à gaine, à isolant minéral, suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on enveloppe un fil ou une bande d'un conducteur chauffant, à des distances appropriées, d'un matériau à conductibilité électrique plus élevée, on l'introduit en 1' isolant dans une gaine tubulaire, on réduit cet ensemble à la section voulue, et on fractionne en coupant dans les zones où la conductibilité électrique est plus élevée, en éléments conducteurs chauffants à gaine, à isolant minéral, séparés.