Brevet FR2463564A1 — publié le 19810220

i La présente invention concerne les éléments de chauffage pour fours électriques fonctionnant à tem- pérature élevée et plus précisément un élément de chauffage par effet Joule ayant un enroulement hé- licoldal. Les éléments de chauffage par effet Joule formés d'un fil de résistance enroulé en hélice sont très utilisés dans les fours à température élevée. Ces éléments de chauffage sont habituellement supportés par des noyaux céramiquespar exemple des cylindres ou des plaques munies de gorges dans lesquels l'élé- ment de chauffage est supporté et est maintenu sur toute sa longueur par la structure céramique. Le no- yau céramique a habituellement plusieurs gorges lon- gitudinales entourant l'enroulement sur une partie importante de sa périphérie. La gorge peut être remplie d'une matière réfractaire d'étanchéité afin que l'élé- ment de chauffage soit totalement enrobé dans un noyau céramique, ou une poudre céramique tassée peut entourer le serpentin de chauffage et peut être gainée par un tu- be métallique. Le poids de la structure céramique de support constitue un pourcentage important du poids total d'un ensemble comprenant un élément de chauffage, étant donné la céramique nécessaire au support de l'enroulement de chauffage et la masse volumique élevée de la céramique. De telles structures céramiques de support ont des propriétés d'isolation thermique non négligeables et, étant donné la quantité relativement importante de ma- tière céramique présente, un élément de chauffage de construction classique a une inertie thermique élevée qui limite la rapidité des opérations de changement de température. La sensibilité de ces éléments clas- siques de chauffage aux réglages de température est donc limitée par la réponse relativement lente de la structure de l'élément de chauffage. L'inertie thermi- que élevée a aussi un effet sur le rendement global d'un élément classique de chauffage puisque la chaleur doit saturer la matière céramique d'enrobage avant que les radiations directes de l'élément de chauffage vers le produit puissent être importantes.Le noyau céramique, même dans les éléments connus de chauffage ayant une gorge ouverte, empêche en fait l'émission de la to- talité ou de la plus grande partie du rayonnement di- rect de l'enroulement de chauffage et donne un faible pouvoir émissif qui favorise à son tour l'existence d'une différence importante de températures entre le produit et l'enroulement de chauffage si bien que celui-ci a une courte durée et un mauvais rendement. Dans les éléments de chauffage de construc- tion classique qui sont portés par une structure céra- nique, la longueur, le poids et le mode de montage de l'élément de chauffage sont imposés dans une grande me- sure par la résistance mécanique du support céramique. On connaît des éléments de chauffage qui sont cohérents et dans lesquels il n'y pas de structure céramique de support, mais ces éléments cohérents classiques de chauffage présentent d'autres inconvénients. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 3 859 501 décrit un élé- ment de chauffage de type hélicoïdal, formé de carbure de silicium, dans lequel l'élément chauffant est sous forme d'un élément hélicoidal de carbure de silicium, avec un petit espace séparant les spires de l'hélice. Il existe une différence de tensions entre les deux côtés de cet espace et cette différence peut être suffisamment importante pour qu'elle provoque un cla- quage, surtout en présence d'impuretés qui se conden- sent ou qui peuvent se loger dans cet espace. En outre, cet élément hélicoïdal de chauffage a une résistance mécanique faible. Un autre élément réfractaire connu de chauf- fage, du type "Norton" SU comporte deux tiges parallèles de carbure de silicium ayant chacune une partie de ré- sistance élevée et une partie de faible résistance. Les parties de résistance élevée des tiges, lors du fonc- tionnement, sont placées dans une chambre d'un four et sont reliées, à leurs extrémités, par un bloc de car- bure de silicium formant connecteur. Ce bloc de conne- xion a une dimension et une configuration telles qu'il faut une ouverture relativement grande dans le toit ou la paroi du four pour l'introduction de l'élément de chauffage dans la chambre. En outre, un bouchon isolant à deux trous doit être préparé avec précision en fonction du dispositif de chauffage afin que les tiges restent parallèles dans l'ouverture de montage formée dans le four. La construction à tiges parallèles présente aussi des effets nuisibles dues à des contrain- tes inégales de flexion subies pendant le fonctionnement du four. En outre, le bloc de connexion a une masse importante si bien que, lorsque l'élément de chauffage est suspendu au toit de la chambre d'un four, il peut présenter un mouvement pendulaire qui fait apparaître des contraintes de flexion et provoque la rupture des tiges. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 764 718 décrit un élément de chauffage de type coaxial, prévu spécifiquement pour un emploi dans un four sous vide. Cet élément de chauffage a un élément résistif tubulaire et un élément résistif interne co- axial, reliés à une première extrémité à l'élément tu- bulaire placé autour. Les éléments interne et externe, dans un mode de réalisation fondamental, sont formés de la même matière résistive qui est indiquée comme étant du carbone, du carbure de silicium, un métal ou un alliage métallique, et les deux éléments interne et externe jouent le rôle d'éléments de chauffage, l'élément interne rayonnant la chaleur à travers l'élément externe qui irradie aussi de la chaleur par sa surface. Dans un autre mode de réalisation d'un tel élément de chauffage, l'élément externe joue essen- tiellement le rôle d'un conducteur et d'un élément 24635 64 rayonnant de la chaleur dégagée par un ou plusieurs éléments résistifs internes. L'élément de chauffage est monté de façon amovible au-dessus d'une chambre sous vide, et l'élément externe est destiné à être placé dans la chambre afin qu'il rayonne par toute sa surface. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 080 150 décrit un élément de chauffage de car- bure de silicium qui comporte un élément tubulaire allongé résistant à température élevée, ayant un pre- mier et un second tronçon tubulaire contigus l'un à l'autre, le premier tronçon étant formé de carbure de silicium de résistivité élevée et étant destiné à être placé dans la chambre d'un four, le second tronçon étant formé de carbure de silicium de faible résis- tivité et étant destiné à être placé à l'extérieur de la chambre du four. Une tige allongée de carbure de silicium de faible résistivité est disposée coaxiale- ment dans l'élément tubulaire et est connecté électri- quement à une extrémité du premier tronçon tubulaire. Les extrémités coaxiales du second tronçon tubulaire et de la tige comportent des zones de contact permet- tant la connexion électrique à une alimentation ex- terne. Le tronçon tubulaire de résistivité élevée as- sure un chauffage efficace, alors que le tronçon tu- bulaire de faible résistivité et la tige coaxiale forment un trajet conducteur de l'électricité, relié au tronçon de chauffage et réduisant au minimum. les pertes par chauffage en dehors du tronçon de chauf- fage propremeht dit. L'élément de chauffage selon l'invention comporte un élément tubulaire allongé comprenant un premier tronçon hèlicoldal axial ayant une résistance élevée et destiné à être placé dans une chambre d'un four, et un second tronçon tubulaire axial contigu au tronçon hélicoidal, relié électriquement et thermique- ment à ce tronçon hélicoldal, ayant une faible resis- tance et destiné à être placé à l'extérieur de la chambre du four. Une tige allongée de faible résis- tance est placée coaxialement dans l'élément tubulaire et est reliée électriquement et mécaniquement, à une première ectrémité, à l'extrémité en regard du tronçon hélicoïdal. Un dispositif assure le maintien de la tige en position coaxiale dans l'élément tubulaire et le maintien du tronçon hélicoïdal en compression. Des bornes électriques sont formées à l'extrémité du tronçon tubulaire et en face de l'extrémité de la tige afin qu'elles soient reliées à une alimentation externe. L'élément de chauffage peut être formé de ma- tière métallique ou non, ayant les propriétés résisti- ves relatives nécessaires. Le tronçon hélicoïdal de résistance élevée travaille à une température nettement supérieure à cel- le du tronçon de faible résistance et de la tige inter- ne. En conséquence, le rayonnement de la chaleur est assuré essentiellement par le tronçon hélicoïdal à température élevée, disposé dans la chambre du four afin qu'il assure un chauffage efficace. Le tronçon tubulaire de faible résistance, placé à l'extérieur de la chambre du four et en partie dans la paroi ou dans le toit du four, reste à une température plus basse si bien que les pertes de chaleur sont réduites au minimum. La tige interne est aussi formée d'une ma- tière de faible résistance et travaille à une tempéra- ture relativement basse afin que le dégagement de cha- leur à l'intérieur de la structure coaxiale soit mini- mal. Dans une variante, un second élément tubu- laire allongé est placé coaxialement au premier élé- ment tubulaire allongé et comporte aussi un tronçon hélicoïdal de résistance élevée et un tronçon tubulaire de faible résistance. Dans ce mode de réalisation, la tige Allongée disposée coaxialement dans les éléments tubulaires est raccordée mécaniquement aux extrémités en regard des tronçons hélicoïdaux coaxiaux, mais est isolée électriquement de ceuxci. Un dispositif assure le maintien en position coaxiale des éléments tubulai- res et de la tige et le maintien des tronçons hélicol- daux en compression.Des bornes électriques sont formées aux extrémités des tronçons tubulaires et sont desti- nées à être reliées à une alimentation. Dans un autre mode de réalisation, le tronçon ou les tronçons héli- coidaux peuvent présenter un espacement variable entre spires tel que,lorsque l'élément de chauffa- ge est à sa température de fonctionnement, l'hélice tend à prendre.une position dans laquelle le pas est sensiblement uniforme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une perspective avec des parties arrachées d'un four, représentant un élément de chauffage construit selon l'invention; - la figure 2 est une élévation en coupe partielle d'un premier mode de réalisation d'élément de chauffage selon l'invention; - - la figure 3 est une vue en plan de 1'16- ment de chauffage de la figure 2; - la figure 4 est une élévation en coupe partielle d'un autre mode de réalisation d'élément de chauffage selon l'invention; - la figure 5 est une vue en plan de l'élé- ment de la figure4; 4 - la figure 6 est une perspective avec des parties arrachées des parties voisines de l'extrémité interne de l'élément de chauffage de la figure 4; - la figure 7 est une élévation avec des parties arrachées d'un autre mode de réalisation d'élément de chauffage ayant un pas hélicoïdal varia- ble; et - la figure 8 est une élévation de l'iélément de chauffage de la figure 7, représentant la configura- tion hélicoïdale de lÈlément lorsqu'il est à sa tempé- rature de travail. La figure 1 représente un four 10 ayant un élément 12 de chauffage par effet Joule selon l'in- vention. Le four est formé par exemple de briques ré- fractaires convenables 14 qui entourent une chambre 16 de chauffage dans laquelle est placé un produit à traiter. Un ou plusieurs éléments 12 de chauffage par effet Joule pénètrent dans la chambre 16 du four par des canaux 18 de montage ouverts dans la structure du four. Dans le mode de réalisation représenté, plusieurs éléments 12 de chauffage sont placés à distance le long du four, chacun étant disposé verticalement dans un canal correspondant 18 formé dans le toit du four. Chaque élément de chauffage est placé pratiquement sur toute la hauteur de la chambre, à proximité d'une pa- roi latérale de celle-ci. L'élément de chauffage peut aussi être installé avec d'autres positions, par exem- ple horizontalement, par passage à travers la paroi latérale du four, et le montage représenté n'est donné qu'à titre illustratif. L'élément 12 de chauffage est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3 et il comporte un tronçon tubulaire axial 20 de résistance relativement faible, raccordé à un tronçon hélicoïdal 22 de ré- sistance relativement élevée. Un tube allongé 24 de faible résistance est disposé coaxialement dans les tronçons 20 et 22, une première extrémité du tube 24 dépassant du tronçon 20. L'autre extrémité du tube 24 est reliée électriquement et mécaniquement à l'extrémité en regard du tronçon hélicoïdal 22 par un élément ayant une faible résistance, par exemple une rondelle 26. Le tronçon hélicoïdal 22 qui cons- titue le tronçon à température élevée de l'élément de chauffage, est relié électriquement à une alimen- tation par le tronçon 20 à faible température et par le tube interne 24. Un collier 28 d'un isolant élec- trique, de préférence d'alumine ou d'une autre cérami- que convenable, est disposé autour de l'extrémité ex- terne du tube 24 et est ajusté à l'extrémité du tron- çon 20 afin que le tube 24 reste en position coaxiale dans les tronçons 20 et 22. Une rondelle 30 avantageu- sement formée d'un métal, est placée autour du tube 24 et est disposée contre la surface externe du collier 28, et un ou plusieurs écrous 32 sont vissés à l'ex- trémité externe filetée 34 du tube 24 et sont serrés- afin qu'une force prédéterminée de compression soit appliquée à la structure de l'élément de chauffage. Le tube 24 présente un avantage très important en ce que la contrainte se répartit entre le tube 24 et le tronçon hélicoidal 22 qui l'entoure. La contrainte qui est effectivement transmise au tube 24 est déter- minée par la force de compression obtenue par serrage des écrous 32 sur l'extrémité filetée du tube central 24. Une bande 36 formant une borne électrique est fixée à l'extrémité externe du tube 24, en con- tact électrique, par exemple par un écrou 38,-alors qu'une seconde bande 40 formant borne électrique est soudée ou fixée d'une autre manière à l'extrémité externe du tronçon tubulaire 20 afin qu'elle conduise le courant. Des bandes 42 dépassant vers l'extérieur sont soudées ou fixées d'une autre manière au tronçon , dans une position dans laquelle elles supportent l'élément de chauffage dans le toit du four et li- mitent la longueur de l'élément-de chauffage qui pé- nêtre dans la chambre du four. Un manchon 44 isolant de l'électricité'est placé autour du tube 24 prati- quement sur toute la longueur des tronçons 20 et 22 et son rôle est d'éliminer toute possibilité de court- circuit entre le tube 24 et l'hélice placée autour, par exemple par des impuretés pouvant pénétrer dans le tronçon hélicoidal 22. Un remplissage réfractaire isolant 46 est placé entre le tronçon tubulaire 20 et le manchon 44. Ce remplissage peut être formé de fibres céramiques. L'élément de chauffage est monté dans un four comme représenté sur la figure 1, le tronçon 20 étant placé dans le toit du four, le tronçon hélicoîdal 22 étant placé dans la chambre. Le tronçon 20 a une ré- sistance relativement faible afin qu'il forme un tra- jet conducteur de l'électricité, rejoignant le tronçon 22 de chauffage tout en réduisant le dégagement de chaleur dans ce tronçon 20 qui, lors du fonctionne- ment, se trouve à l'extérieur de la chambre du four et en partie dans un mur ou'le toit du four. Les bandes 36 et 40 formant les bornes sont reliées, par exemple par des tresses 48, à une alimentation, de manière bien connue. Le rayonnement est essentiellement assuré par le tronçon 22 de résistance élevée afin que le chauf- fage de la chambre du four soit efficace. Le tube central 24 a pour rôle de supporter le tronçon hélicoïdal 22 mais il peut aussi permettre l'introduction d'un gaz dans la chambre du four, à par- tir d'une réserve extérieure. Un raccord 50 de circu- lation de gaz est fixé à l'extrémité filetée externe du tube 24 et est relié à une réserve destinée à transmettre un gaz à l'intérieur du four, par l'inter- médiaire du tube 24. Dans une variante, une tige cen- trale de section pleine peut être utilisée, afin qu'elle assure un support plus robuste mais sans in- troduction de gaz. Les figures 4 à 6 représentent une variante dans laquelle l'élément de chauffage comporte un tron- çon hélicoldal interne et un tronçon hélicoïdal ex- terne. Un tronçon hélicoïdal externe 60 ayant une ré- sistance relativement élevée est relié électriquement et mécaniquement à un tronçon tubulaire 62 de résis- tance relativement faible, comme dans le mode de ré- alisation déjà décrit. Un tronçon hélicoïdal interne 64 a une résistance relativement élevée, ce tronçon étant relié électriquement et mécaniquement à un tronçon tu- bulaire 66 de faible résistance dont la longueur est telle qu'il dépasse au-delà des extrémités du tronçon tubulaire 62. Les extrémités en regard des tronçons hélicoïdaux 60 et 64 sont reliées électriquement et mé- caniquement par une rondelle 68 ou un autre organe convenable qui est soudé ou fixé d'une autre manière aux extrémités en regard de la structure hélicoïdale coaxiale. Un tube 70 est placé coaxialement dans les tronçons 64 et, 66, avec une longueur telle qu'il dé- passe à l'extérieur du tronçon tubulaire 66 et aboutit à.une extrémité filetée 72. L'extrémité opposée du tube 70 est fixée à une rondelle 74 ou un autre or- gane convenable de retenue. Un manchon 76 isolant de l'électricité est placé autour du tube 70 pratiquement sur toute la longueur de celui-ci. Une entretoise 78 isolante de l'électricité passe dans un orifice de la rondelle 68 et est placée entre les surfaces en regard des rondelles 68 et 74. Le tube 70 est ainsi isolé électriquement des tronçons hélicoïdaux 60 et 64 par l'entretoise isolante 78. Un autre dispositif peut assurer l'isolement des tronçons hélicoïdaux par rapport au tube 70. Un collier isolant de l'électri- cité 80 formé d'une céramique ou d'une autre matière, est placé à l'extrémité externe de l'élément de chauf- fage afin que le tronçon 66 conserve sa position co- axiale dans le tronçon 62. Un collier isolant 82 est aussi placé sur le collier 80 afin qu'il assure le maintien de la position coaxiale du tube 70 dans le tronçon 66. L'ensemble de chauffage est fixé par une rondelle 84 et un ou plusieurs écrous 86 vissés sur l'extrémité 72 du tube. Une borne électrique 68 est soudée ou fixée autrement au tronçon 62, en contact électrique, alors qu'une seconde borne électrique 90 il est fixée de manière analogue au tronçon 66. Un remplis- sage 92 d'isolation thermique peut être formé entre l'espace annulaire des tronçons 62 et 66 et entre le tronçon 66 et le manchon 76. Des pattes 94 de retenue dépassent à l'extérieur du tronçon 62 et permettent le montage de l'élément de chauffage dans l'ouverture du four et la détermination de la longueur de pénétra- tion de l'élément de chauffage à l'intérieur du four, comme dans le mode de réalisation déjà décrit. Les tronçons hélicoïdaux 60 et 64 sont com- primés, de la manière voulue, par serrage des écrous 66. Des entretoises céramiques 96 sont placées entre les spires du tronçon hélicoïdal interne 64, à inter- valles déterminés afin que l'hélice interne ne soit pas en court-circuit avec l'hélice externe en cas de dé- placement des hélices concentriques par excentration, possible lors du fonctionnement à température élevée. Le tronçon hélicoïdal interne 64 augmente les surfaces rayonnantes totales de l'élément de chauffage et ainsi la densité d'énergie de celui-ci. La présence d'une hélice interne augmente aussi la résistance totale de l'élément de chauffage de la quantité qui correspond à l'hélice interne. En consé- quence, un groupe relativement petit d'élémentsde chauffage peut être relié en série directement au réseau d'alimentation électrique, sans utilisation de transformateur. Dans les deux modes de réalisation décrits précédemment, les écrous sont serrés sur l'extrémité filetée de la tige centrale afin que l'allongement vers le bas des tronçons hélicoïdaux soit réglé lorsque l'élément de chauffage est à sa température élevée de fonctionnement.L'importance de l'allongement peut être calculée à l'avance, ou un réglage conve- nable peut être effectué lorsque l'élément de chauf- fage fonctionne afin que l'importancevoulue de l'al- longement à chaud soit déterminée. Les tronçons héli- coldaux ne peuvent pas s'allonger au-delà de la longueur prédéterminée par la longueur de la tige centrale, déterminée par le serrage des écrous. Il est évident qu'aucun élément céramique de la structure de l'élé- ment de chauffage ne subit des forces de traction. L'élément de chauffage a une structure cohé- rente, et contient une quantité minimale de matière céramique. Les éléments de chauffage selon l'invention ont moins de 5 % en poids d'isolateur céramique, et forment des surfaces hélicoïdales qui émettent un ra- yonnement plus libre et plus utile que celui des élé- ments hélicoldaux de chauffage de configuration clas- sique, enroulés sur un noyau céramique. Une hélice suspendue librement en position verticale présente normalement un plus grande allon- gement au niveau des spires supérieures étant donné le poids plus important que les spires supérieures ont à supporter. Le chauffage de l'hélice accentue cette différence d'espacements lorsqu'une déformation est imposée à l'hélice. Les spires des tronçons hélicoi- daux de l'élément de chauffage selon l'invention peu- ventêtre formées de manière que l'élément présente ini- tialement un espacement différentiel qui varie en sens inverse de la variation provoquée par les forces * de pesanteur et par le chauffage. Ainsi, les espace- ments des spires hélicoldales supérieures sont tels que, lorsque l'hélice est allongée du fait du chauf- fage et des forces de pesanteur, elle tend à prendre un espacement pratiquement uniforme et se rapproche d'une condition à pas uniforme. Ainsi, le tronçon hélicoïdal est enroulé avec un pas différentiel dont la variation correspond à l'inverse de la variation de l'allongement différentiel normal provoqué par les forces de pesanteur. En conséquence, le tronçon héli- coldal est moins déformé lorsqu'il est chauffé. La figure 7 représente un tronçon hélicoïdal d'un élément de chauffage selon l'invention lorsqu'iln'est pas chauffé. Les spires supérieures 100 sont séparées par de plus petits espaces 104 que les spires inférieures 102 séparées par les espaces 106. Après chauffage comme indiqué sur la figure 8, l'allongement variable des spires a tendance à provoquerla formation d'un espace- ment pratiquement uniforme 108. L'allongement global du tronçon hélicoïdal est limité par l'allongement permis par la tige ou le tube central qui maintient l'ensemble de la structure de l'élément de chauffage. L'élément de chauffage selon l'invention peut être formé de diverses matières,métalliques ou non, ayant les propriétés mécaniques et de résistance électrique convenables. Des alliages résistifs con- viennent, par exemple le "Nicrome", "l'Inconel", l'"Iincoloy" ou le "Kanthal", et il peut aussi s'agir de métaux tels que le platine, le molybdène ou le tungstène. Des matières non métalliques qui convien- nent sont le carbure de silicium, le carbone ou le gra- phite. Comme le tronçon hélicoïdal de l'élément de chauffage est maintenu sous compression et comme la contrainte appliquée est répartie entre le tube central et le tronçon hélicoïdal coaxial, selon l'invention, le tronçon hélicoïdal se déforme moins que les structures des éléments classiques de chauf- fage, et les matériaux des tronçons hélicoïdaux peuvent être utilisés essentiellement en fonction de leurs propriétés à température élevée, même lorsque leurs propriétés mécaniques sont relativement mauvaises. Par exemple, des matières ayant une mauvaise résistance au fluage ou un mauvais rapport des contraintes à la résistance à la rupture peuvent être utilisées pour la formation du tronçon hélicoïdal de l'élément de chauf- fage, le tube central et le tronçon tubulaire placé autour étant formés d'une matière ayant les propriétés mécaniques nécessaires pour que le tronçon hélicoïdal relativement fragile ne subisse pas de déformations excessives. Les propriétés de résistivité relativement élevée et relativement faible du tronçon hélicoïdal, du tronçon tubulaire et du tube interne peuvent être obtenues en fonction des propriétés des matières elles- mêmes et des dimensions des éléments utilisés. Par exemple, une matière de résistivité élevée peut être utilisée pour la formation du tronçon hélicoldal et une autre matière de faible résistivité pour la for.- mation du tronçon tubulaire et du tube interne. Dans une variante, une seule matière peut être utilisée pour tous les organes de l'élément de chauffage, mais avec des sections et des longueurs différentes, don- nant les résistances élevée et faible voulues. Un exemple d'élément métallique de chauffage peut être formé d'alliage "Kanthal", dans les tronçons hélicol- daux et les tubes de faible résistance, et d'alliage "Inconel" dans le tube central. Un exemple d'élément non métallique de chauffage peut être formé entière- ment de graphite, mis à part les parties d'isolement électrique. Lorsque l'élément de chauffage est formé d'une matière non métallique oulorsque les parties de l'élément de chauffage auxquelles les connexions des bornes électriques doivent être effectuées ne sont pas métalliques, des zones métallisées peuvent être formées afin qu'elles constituent des régions de con- tact assurant la connexion électrique avec une ali- mentation externe. Par exemple une bande métallisée peut être appliquée à 1' etrémité externe du tronçon tubulaire 20 alors qu'une bande métallisée analogue peut être formée autour de l'extrémité externe du tube 24. Une pince conductrice -peut être fixée à chaque ré- gion de contact, les pinces étant reliées,par exemple par des tresses métalliques, à une alimentation. Le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n0 4 080 510 décrit une telle connexion des bornes électriques. Bien entendu, diverses modifications peu- vent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Elément de chauffage par effet Joule pour four à température élevée, caractérisé en ce qu'il comprend un élément tubulaire allongé qui comporte un premier tronçon hélicoidal axial (22) de résistance élevée et destiné à être placé à l'intérieur d'une chambred'un four, et un second tronçon tubulaire axial (20) contigu au premier tronçon, relié électriquement et thermiquement à ce premier tronçon, ayant une faible résistance et destiné à être placé à l'extérieur de la chambre du four, une tige allongée (24) ayant une faible ré- sistance, placée coaxialement dans l'élément tubulaire pratiquement sur toute la longueur de celui-ci, un organe (26) de faible résistance, reliant électriquement et mécaniquement l'extrémité du premier tronçon (22) à l'extrémité en regard de la tige (24), un dispositif (28) destiné à maintenir la tige en position coaxiale par rapport à l'élément tu- bulaire, un dispositif (32) destiné à maintenir le tronçon hélicoidal (22) en compression, et un dispositif (36, 40) destiné à relier élec- triquement une extrémité du second tronçon (20) et l'ex- trémité en regard de la tige (24) à une alimentation. 2. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend un manchon (44) isolant de l'électricité, placé autour de la tige (24) et disposé pratiquement sur toute la longueur de l'élément tubulai- re. 3. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la tige (24) a une forme tubulaire et com- porte un trou la traversant complètement sur sa lon- gueur, et l'élément comporte un dispositif (50) monté à l'extrémité de la tige (24) et destiné à être relié à une réserve de gaz afin qu'un gaz puisse pénétrer dans une chambre de four par l'intermédiaire de la tige tubulaire. 4. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la tige (24) a une section pleine. 5. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le dispositif (36, 40) de connexion élec- trique comprend une première bande (40) formant une borne électrique, fixée en contact électrique avec une extrémité du second tronçon (20), et une seconde bande (36) formant borne électrique, fixée en contact électrique avec l'extrémité en regard de la tige (24). 6. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'organe (26) de faible résistance est une rondelle reliant électriquement et mécaniquement les extrémités en regard du premier tronçon (22) et de la tige (24). 7. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le premier et le second tronçon (22, 20), la tige (24) et ledit organe (26) sont formés de métal. 8. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le premier et le second tronçon (22, 20), la tige (24) et ledit organe (26) sont formés de ma- tières non métalliques. 9. Elément selon la revendication 8, caractéri- sé en ce que les matières non métalliques sont le car- bure de silicium. 10. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comporte un ou plusieurs organes (42) dépassant vers l'extérieur, fixés 'au second tronçon (20) dans une position telle qu'ils peuvent supporter l'élément de chauffage dans un toit de four en limi- tant la longueur de pénétration de l'élément de chauf- fage dans la chambre du four. 11. Elèment selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le dispositif de maintien en position co- axiale comprend un collier (28) isolant de l'électri- cité placé autour de la tige (24) et fixé à une extré- mité en regard du second tronçon (20), et la tige (24) a une extrémité filetée en face du collier (28), un organe de fixation (32) au moins étant vissé sur l'ex- trémité filetée et étant serré contre le collier (28) d'une quantité qui assure l'application d'une force prédéterminée de compression au premier tronçon (22). 12. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le tronçon hélicoïdal (22) a, à l'état non chauffé, un espacement entre spires (104, 106) qui varie en sens inverse de la variation provoquée par l'allongement par les forces de pesanteur et par le chauffage si bien que, aprèschauffage à une tempéra- ture de fonctionnement, le tronçon hélicoïdal (22) a à peu près un pas uniforme. 13. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comporte un remplissage réfractaire iso- lant (46) placé entre le tronçon tubulaire (20) et la tige (24). 14. Elément selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le tronçon hélicoldal (22) a une longueur telle qu'il est placé pratiquement sur toute la longueur de la chambre du four mesurée dans la direction longitu- dinale de l'élément de chauffage, le tronçon tubulaire (20) a une dimension telle qu'il est disposé sur toute la longueur du passage formé dans la structure isolante du four et dépasse de celui-ci, et la tige allongée (24) a une longueur telle qu'elle dépasse de l'extrémité du tronçon tubulaire (20) à l'extérieur de la chambre du four. 15. El&ment de chauffage par effet Joule destiné à un four à température élevée, ledit élément étant ca- ractérisé en ce qu'il comprend un premier élément tubulaire allongé qui comporte un premier tronçon hélicoïdal axial (60) de résistance élevée et destiné à être placé dans une chambre de four, et un second tronçon tubulaire axial (62) contigu au premier tronçon (60), relié électriquement et thermiquement à ce premier tronçon, ayant une faible résistance et destiné à être placé à l'extérieur de la chambre du four, un second élément tubulaire allongé qui com- porte un troisième tronçon hélicoïdal axial (64) de résistance élevée, disposé coaxialement au premier tronçon (60), à l'intérieur de celui-ci et pratiquement sur toute sa longueur, et un quatrième tronçon tubulaire axial (66) contigu au troisième tronçon (64), relié élec- triquement et thermiquement à ce troisième tronçon, ayant une faible résistance et placé coaxialement à l'intérieur du second tronçon (62) pratiquement sur toute la longueur de celui-ci, un dispositif (68) de connexion électrique des extrémités en regard du premier et du troisième tronçon (60, 64), une tige allongée (70) placée coaxialement dans les éléments tubulaires et pratiquement sur toute leur longueur, un dispositif (78) destiné à isoler électri- quement l'extrémité de la tige (70) des extrémités en regard du premier et du troisième tronçon (60, 64) et à relier mécaniquement l'extrémité de la tige aux ex- trémités en regard du premier et du troisième tronçon (60, 64), un dispositif (80, 82) destiné à maintenir les éléments tubulaires et la tige en position coaxiale, un dispositif (86) de fixation destiné à maintenir en compression le premier et le troisième tronçon (60, 64), et un dispositif (88, 90) de connexion élec- trique du second tronçon (62) et de l'extrémité en regard du quatrième tronçon (66) à une alimentation. 16. Elément selon la revendication 15, caracté- risé en ce qu'il comporte un manchon (76) isolant de l'électricité, placé autour de la tige (70) pratique- ment sur toute la longueur des éléments tubulaires. 17. Elément selon la revendication 16, caracté- risé en ce qu'il comporte plusieurs entretoises iso- lantes de l'électricité (96) placées entre les spires du troisième tronçon hélicoïdal (64) à distance les unes des autres. 18. Elément selon la revendication 17, caracté- risé en ce que le dispositif (78) destiné à isoler élecriquement l'extrémité de la tige (70)-comprend une rondelle isolante de l'électricité, destinée à isoler l'extrémité de la tige (70) des extrémités en regard du premier et du troisième tronçon (60, 64) tout en reliant mécaniquement l'extrémité de la tige aux extrémités en regard du premier et du troisième tronçon. 19. Elément selon la revendication 15, caracté- risé en ce que les tronçons hélicoldaux (60, 64) ont, à l'état non chauffé, un espacement (104, 106) entre spires qui varie en sens inverse de la variation pro- voquée par les forces de pesanteur et par le chauffage, si bien que, lorsqu'ils sont à leur température de fonctionnement, les tronçons hélicoïdaux ont sensi- blement un pas uniforme.