Brevet FR2573945A1 — publié le 19860530

L'invention concerne une cartouche de chauffage électrique comportant une enveloppe métallique dans laquelle sont disposés un filament électrique et un thermocouple électrique qui sont noyés à distance l'un de l'autre et à distance de l'enveloppe métallique, dans une masse isolante notamment une masse isolante densifiée, les conduits électriques du filament et du thermocouple sortant par une première extrémité de la cartouche de chauffage, le filament comportant en outre un tronçon débutant à la première extrémité de la cartouche de chauffage et s'étendant jusqu'à l'autre ou deuxième extrémité de la cartouche de chauffage ainsi qu'un deuxième tronçon mis à la suite du précédent et ramené jusqu'à la première extrémité de la cartouche dechauffage, le thermocouple étant orienté essentiellement parallèlement au filament, connu par le document DE-GM 79 32 598 (modèle d'utilité). Dans le cas de la cartouche de chauffage connue par le document DE-GM 79 32 598, le point de liaison (point de mesure) des brances du thermocouple, qui sont agencées entre elles selon un angle aigu, est raccorde au fond métallique de l'enveloppe de ia cartouche de chauffage électrique, qui est obturée à une face frontale par celui-ci, et le filament électrique se termine à grande distance dudit fond. Il en résulte néanmoins une zone relativement importante de la cartouche de chauffage, qui n'est pas chauffée directement. De plus, le point de mesure du thermocouple est agencé à grande distance du filament électrique de telle sorte que le degré de chauffage correspondant de la cartouche par le filament n'est enregistré qu'avec un décalage dans le temps par le thermocouple. De ce fait, la cartouche de chauffage peut déjà avoir dépassé la température maximum choisie, dans la zone du filament, avant que le thermocouple et le dispositif de commande qui en dépend ne réagissent. Le but de l'invention vise à améliorer une cartouche de chauffage électrique du type décrit dans le préambule de la manière telle qu'on puisse obtenir, d'une part, un chauffage plus uniforme sur toute la longueur de la cartouche de chauffage, qui permet aussi un réglage plus rapide de la cartouche de chauffage que précédemment. Le but de l'invention est atteint par le fait, que le filament est agencé, dans le sens orienté, vers la deuxième extrémité de la cartouche & de chauffage, jusqu'au-delà du thermocouple et s'étend jusqu'à proximité de la deuxième extrémité de la cartouche de chauffage. Le filament électrique peut ainsi être agencé à distance égale de l'enveloppe métallique ainsi que de la deuxième extrémité de celle-ci qui est opposée à l'entrée des conduits; et il en résulte un chauffage plus uniforme de la cartouche de chauffage, comme recherché. Par ailleurs, le point de liaison (point de mesure) du thermocoupl.e est à présent disposé dans la zone-de la car- touche de chauffage qui est directement chauffée par le fi- lament, grâce à quoi on assure un réglage thermique sans aucun décalage. Pour ce faire, il est avantageux que le thermocouple soit logé entre les tronçons du filament et dans le même plan que ceux-ci. Dans le cas dé cartouches à profil oval plat, les tronçons du filament et le thermocouple doivent au moins être disposés approximativement dans le plan de l'enveloppe métallique, qui s'étend selon la direction du grand diamètre de l'enveloppe. L'avantage de ceci réside dans le fait que, même dans l.e cas de cartouches de chauffage à profil. oval plat - dans les- quelles, à l'opposé des cartouches de chauffage à profil cir- culaire qui sont introduites de manière amovible dans un al.é- sage de l'objet à chauffer dont le diamètre leur est adapté et qui ne touchent la paroi de l'alésage quasi que selon une ligne, on peut atteindre un contact sur une grande surface des faces planes de l'enveloppe entre la cartouche et l'objet à chauffer de telle sorte qu'on obtienne une conduction ther- mique notablement plus élevée de la cartouche de chauffage vers l'objet chauffé - on peut dimensionner le filament rela- tivement grand, malgré l'encombrement relativement élevéS; sans exclure l'introduction d'un thermocouple. Une forme d'exécution avantageuse de l'objet susmentionné selon l'invention, à laquelle revient cependant aussi une activité inventive propre, consiste en ce que les branches d'un thermocouple sont reliées entre elles en étant orientées de manière coaxiale et sont agencées, au moins dans la zone du point de liaison (point de mesure) parallèlement à la di- rection longitudinale de la cartouche de chauffage. Grâce à cela, il est à présent possible d'agencer le point de mesure du thermocouple introduit, dans la zone de la car- touche de chauffage et donc de l'objet à chauffer, zone qui réagit le plus sensiblement à un surchauffage. Une forme d'exécution avantageuse qui favorise entre autres la fabrication de la cartouche de chauffage est encore 4Q Z 2573945 caractérisée en ce que l'une des branches du thermocouple ou le conduit équipotentiel raccordé à celle-ci est déviée de 180 autour d'un isolateur sol]de, à l'intérieur de la cartouche de chauffage, à proximité de l'extrémité opposée à l'entrée des conduits électriques, et en ce-qu 'elle (il) est agencé(e)!mlanière d-plaçable selon la direction longitu- dinale de la cartouche de chauffage. Les avantages de cet agencement résident dans l.e fait, que la position du point de mesure à l'intérieur de la car- touche de chauffage peut être choisie ou éventuellement aussi corrigée de manière correspondante, en fonction des exigeances, même après l'introduction du thermostat dans la cartouche de chauffage. Dans le cas de cartouches de chauffage comportant une masse isolante densifiée il est néanmoins nécessaire, pour ce faire, d'effectuer le positionnement correspondant du point de mesure vu la correction de celui-ci avant la den- sification de la masse isolante. Des exemples d'exécution selon l'invention sont repré- sentés dans les dessins et sont décrits plus en détails ci- apres. Dans les figures: - la figure i représente une cartouche de chauffage suivant une coupe longitudinale; - la figure 2 représente celleci vue en coupe selon la ligne II-II; - la figure 3 représente une autre forme d'exécution ou coupe transversale. - Les cartouches de chauffage représentées comportent essen- tiellement une enveloppe métallique 1 qui est obturée, à une extrémité, par un fond 2, également en métal, notamment de l'acier inoxydable, un filament 3, un thermocouple 4 et une masse isolante densifiée 5. Les conduits électriques 6 et 7 du filament 3 et du ther- mocouple 4 sortent à l'extrémité 8 de la cartouche de chauf- fage, qui est opposée au fond 2. Le filament 3 présente un premier tronçon allant de l'ex- trémité 8 vers l'autre extrémité 9 et un deuxième tronçon qui s'y raccorde et qui est ramené de l'extrémité 9 vers l'extrémité 8. En outre, le filament 3 s'étend jusqu'à proximité du fond 2. La distance entre le filament 3 et le fond 2 correspond environ àla distance entre le filament 3 et l'enveloppe 1 et doit exclure une liaison électrique entre le filament 3 et l'enveloppe ou le fond 2 de celle-ci. Selon les figures 1 et 2, l'enveloppe 1 est de profil oval plat et le thermocouple 4 est disposé entre les deux tron- çons du filament 3 et dans le même plan que ceux-ci, ce plan s'étendant selon la même direction que celle du grand dia- mètre de l'enveloppe 1. Les tranches 10 et 11 du thermocouple sont agencées de ma- nière coaxiale l'une par rapport à l'autre et sont reliées l'une à l'autre de manière à former une masse et de plus orientées de manière parallèle aux tronçons du filament 3. Le point de liaison (point de mesure) 12 du thermocouple 4 est disposé dans la zone des tronçons linéaires du fila- ment 3 et plus, comme de manière connue, dans la zone de renvoi du filament. Les conducteurs, à l'état de conduit équipotentiel, sont connectés aux branches 10 et 11, de manière à assurer la conduction électrique. Le filament 3 et le thermocouple 4 sont maintenus en posi- tion entre eux et par rapport à l'enveloppe 1, dans des iso- lateurs 13 et 14 de forme stable à l'origine; pour ce faire, les isolateurs 3 et 4 qui sont ultérieurement brisés et densi- fiés comportent quatre canaux axialement parallèles à travers lesquels ont été menés le filament 3 et le thermocouple 4, comme on peut le voir à la figure 1. Dans ce cas, le conducteur flexible 7 est renvoyé de 180 autour de l'extrémité de l'iso- lateur 13 opposée à l'extrémité 9 de telle sorte qu'on puisse faire varier la position du point de liaison (point de mesure) 12 par rapport à la cartouche de chauffage, de manière conti- nue, en tirant sur l'un ou l'autre conduit 7. A proximité du fond 2,une masse isolante granulaire est prévue et est également densifiée lors de la réduction de section de la cartouche de chauffage. L'extrémité de l'enveloppe 1 qui est ouverte à l'origine est obturée de manière connue en soi par un bouchon 16. Selon la figure 3, la cartouche de chauffage est de profil circulaire et deux filaments 3 et 3' sont introduits dans celle-ci, les tronçons desdits filaments étant chaque fois agencés de manière décaleé de 900 l'un par rapport à l'autre dans le sens de la circonférence. Le thermocouple 4 est dans le plan de l'un des filaments 3'. Dans la mesure o la masse isolante ne doit pas encore être densifiée ultérieurement, c'est-à-dire lorsque la forme de départ des isolateurs 13 et 14 est maintenue, on peut modifier la position du point de mesure 12 à tout moment. Toutes les caractéristiques prises individuellement ou en combinaison l'une avec l'autre qui sont décrites dans le mé- moire descriptif ou montrées dans les figures, tout en étant nouvelles, sont considérées essentielles dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Cartouche de chauffage électrique comportant une enve- loppe métalliquedans laquelle sont disposés un filament électrique et un thermocouple électrique qui sont noyés à distance l'un de l'autre et à distance de l'enveloppe mé- tallique, dans une masse isolante notamment une masse iso- lante densifiée, les conduits électriques du filament et du thermocouple sortant par une première extrémité de la cartouche de chauffage, le filament comportant en outre un tronçon débutant à la première extrémité de la cartouche de chauffage et s'étendant jusqu'à l'autre ou deuxième extrémité de la cartouche de chauffage ainsi qu'un deu- xième tronçon mis à la suite du précédent et ramené jus- qu'à la première extrémité de la cartouche de chauffage, le thermocouple étant orienté essentiellement parallèle- ment au filament, caractérisé en ce que le filament (3, 3') est agencé, dans le sens orienté vers la deuxième extrémité (9) de la cartouche de chauffage, jusqu'au-delà du thermocouple (4) et s'étend jusqu'à proximité de la deuxième extrémité (9) de la cartouche de chauffage. 2. Cartouche de chauffage électrique selon la revendication 1 caractérisée en ce que le thermocouple (4) est disposé entre les tronçons (3, 3') du filament et dans le même plan que ceux-ci. 3. Cartouche de chauffage électrique selon la revendication 2, de profil oval plat, caractérisée en ce que les tronçons du filament (3) et le thermocouple (4) sont disposés au moins approximativement dans le plan de l'enveloppe mé- tallique (1), qui s'étend suivant la direction du grand diamètre de l'enveloppe. 4. Cartouche de chauffage comportant un thermostat électrique, caractérisée en ce que l-es branches (10, 11) d'un thermo- couple (4) sont reliées l'une à l'autre en étant dispo- sées coaxialement l'une par rapport à l'autre et sont agencées parallèlement à la direction longitudinale de la cartouche de chauffage, au moins dans la zone du point de liaison (point de mesure) (12). 5. Cartouche de chauffage selon la revendication 4 caracte- risée en ce que l'une des branches (10, 11) du -thermo- couple ou le conduit équipotentiel (7) raccordé à celle- ci est dévié(e) de 1800 autour d'un isolateur solide (13), à proximité de l'extrémité (9) de la cartouche de chauffa- ge, qui est opposée à l'entrée des conduits électriques et en ce qu'il (elle) est agencé(e) de manière déplaça- ble dans la direction longitudinale de la cartouche de chauffage.