Cartouches chauffantes

Cartridge Heaters

Les cartouches chauffantes sont des unités chauffantes haute densité dont les éléments chauffants internes en nichrome sont positionnés le plus près possible de l’enveloppe externe. Le milieu isolant électrique en MgO spécialement formulé pour utilisation à l’intérieur de la cartouche est soumis à une opération de formage à froid qui le transforme en un matériau extrêmement dur et hautement efficace pour le transfert de chaleur.
Les cartouches chauffantes peuvent résister aux usages industriels rigides ; elles peuvent transmettre jusqu’à 200 watts/po² de puissance surfacique et sont capables d’atteindre des températures de gaine allant jusqu’à 1500 °F. Pour faciliter leur installation et la transmission de chaleur, les dimensions des cartouches sont inférieures de 0,004 pouces aux dimensions nominales du trou de montage, avec une tolérance de +/- 0,002 po. Les cartouches chauffantesBucansont livrées avec des fils de connexion électriques raccordés à l’intérieur d’une section froide de 3/8 po. Pour les applications de chaleur extrême, la longueur de la section froide peut être augmentée.
Les cartouches chauffantes peuvent être double-voltage, triphasées et/ou livrées avec une borne de mise à la terre. Disponibles avec dix différents types de terminaisons, livrées avec leurs accessoires de fixation, et offrant diverses caractéristiques optionnelles, l’utilisation des cartouches chauffantes haute densité de Bucanest largement répandue dans de nombreuse applications industrielles haute température. En voici quelques exemples :

APPLICATIONS INDUSTRIELLES

  • MOULURES EN PLASTIQUE

  • ÉQUIPEMENT D’EMBALLAGE

  • RÉSERVOIRS DE CHAUFFAGE

  • EXTRUDEUSES DE MATIÈRES PLASTIQUES

  • ÉTIQUETEUSES

  • CHAUFFAGE D’AIR ET DE LIQUIDES

SPÉCIFICATIONS POUR CARTOUCHES CHAUFFANTES :

DIAMÈTRE (NOMINAL) 1/4" 5/16" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 1"
DIAMÈTRE (RÉEL) 0,246 0,310 0,371 0,496 0,621 0,746 0,996
LONGUEUR MAXIMALE 36" 36" 72" 96" 96" 96" 96"
TENSION MAXIMALE CSA 240V 240V 480V 480V 480V 480V 480V
TENSION MAXIMALE 250V 250V 600V 600V 600V 600V 600V
PUISSANCE MAXIMALE À 240V 1200W 1300W 2000W 3000W 5300W 5300W 5300W
PUISSANCE – TOLÉRANCE +5% -10%
DIAMÈTRE - TOLÉRANCE +/- 0,002"
LONGUEUR - TOLÉRANCE +/-2% DE LA LONGUEUR
COURBURE -TOLÉRANCE 0,010" AU PIED JUSQU’À 12"
  0,018" AU PIED AU-DESSUS DE 12"

 

Thermocouples intégrés

Les cartouches chauffantes peuvent incorporer des thermocouples intégrés de types "J" ou "K" qui peuvent être mis à la terre ou non. Ces thermocouples peuvent être installés à l’extrémité fermée ou au milieu de la cartouche chauffante.

Enduit de graphite

Les cartouches chauffantes sont plus faciles à insérer et à retirer de leur trou de montage lorsqu’elles sont enduites d’un lubrifiant solide de type graphite. Ce matériau n’augmente pas le diamètre extérieur de la cartouche chauffante, et convient pour des températures allant jusqu’à 750° F.

Résistance à l’humidité et à la contamination

Les cartouches chauffantes peuvent être protégées contre l’humidité et la contamination par l’utilisation de fils de connexion isolés de Téflon et l’ajout d’un scellant en époxy, en silicone RTV ou en Téflon à l’extrémité de la cartouche. La température maximale est de 480° F.

Puissance distribuée

Pour les cartouches chauffantes utilisées comme barres de scellement ou dans les moules en caoutchouc : la cartouche est habituellement plus froide aux extrémités qu’à son milieu. Pour pallier cette diversité et obtenir une distribution de chaleur uniforme, les cartouches chauffantes peuvent être fabriquées de sorte que la puissance soit supérieure aux extrémités. 35/30/35 est une distribution de puissance commune.

Rectification cylindrique

Pour les cartouches chauffantes destinées à desapplications exigeant un transfert de chaleur supérieur, la tolérance au niveau du diamètre extérieur peut être améliorée à  +/-0,001" par rectification.

Zones et sections froides

Les cartouches chauffantes peuvent aussi incorporer des sections froides et des zones distinctes qui peuvent être contrôlées séparément.

Conseils pour la sélection et l’installation

  • Les cartouches chauffantes doivent être bien ajustées et serrées dans leur trou de montage. Agrandir le trou de montage par reperçage réglera le problème en cas de jeu excessif de la cartouche dans son réceptacle.
  • Les fils de connexion doivent être préservés contre l’abrasion et ne pas être exposées à des températures supérieures à 840 °F.
  • Les cartouches chauffantes stockées qui auraient été exposées à l’air et à l’humidité pendant un certain temps doivent être mises sous faible tension avant leur utilisation afin d’éliminer toute humidité. Il est toujours préférable de stocker les cartouches dans des sacs hermétiques.
  • Les cartouches chauffantes doivent êtrecomplètement insérées à l’intérieur de leur trou de montage. L’utilisation d’accessoires de fixation appropriés empêchera les vibrations de les déloger. Dans le cas où une portion de la cartouche doit rester exposée, cette portion ne doit pas être chauffée.
  • L’intérieur du trou de montage doit être soigneusement nettoyé avant d’y installer une cartouche chauffante.
  • Lors de la conception des moules, il est recommandé de prévoir des trous de montage capables de loger complètement la  cartouche chauffante complètement. Ceci facilitera le retrait des cartouches au moment voulu.
  • Les densités surfaciques doivent être maintenues à l’intérieur des paramètres sécuritaires. Ceci peut être assuré par l’utilisation de plus grosses ou d’un plus grand nombre de  cartouches chauffantes, à l’intérieur de limites raisonnables.
  • Pour prévenir un court circuit opérationnel, la puissance d’une cartouche chauffante doit être le plus près possible de la puissance requise pour cette application.

 

http://www.bucan.com/bucan/images/cartridge_heater/FL-Style.jpg
http://www.bucan.com/bucan/images/cartridge_heater/FI-STYLE-Chart-illus.jpg

Style FL : des brides de montage maintiennent la cartouche fermement en place dans les applications où les vibrations sont excessives. Le diamètre standard de la bride est de 1 ½”. Les brides ayant un plus petit diamètre sont habituellement utilisées comme anneaux d’arrêt.

http://www.bucan.com/bucan/images/cartridge_heater/IM-Style.jpg
Diamètre de la cartouche Dimensions
1/4" 1/8" - 27
3/8" 1/4" - 18
1/2" 3/8" - 18
5/8" 1/2" - 14
3/4" 3/4" - 14

Style IM : Les raccords fileté NPT (simples ou doubles) permet de visser et de sceller simultanément. Les raccords en laiton ou en acier inoxydable peuvent être fixés par brasage à l’extrémité du branchement de la cartouche chauffante.

 

Fils de connexion haute température connectés à l’extérieur
Style A1

High temperature lead wires externally connected to cartridge heater

Les fils de connexion haute température (840 °F) à isolation en  fibre de verre sont connectés extérieurement à deux solides broches qui émergent de la cartouche. Une gaine en fibre de verre imprégnée de silicone assure l’isolation.

Fils de connexion haute température connectés à l’intérieur
Style A2


High temperature lead wires internally connected to cartridge heater

Pour assurer la flexibilité des fils de connexion haute température    (840 °F), les fils sont connectés à de solides broches situées à l’intérieur de la cartouche.

Fils de connexion haute température connectés à un angle de 90 degrés
Style A3


High temperature leads connected at 90 degrees

Un support de même diamètre que la cartouche maintient les fils de connexion haute température à un angle de 90 degrés. Le support est fixé à l’aide d’un ciment haute température (480 °F).

Gaine tressée en acier inoxydable connectés en ligne droite
Style K1


Stainless steel braided leads connected straight to cartridge heater

Les fils de connexion haute température (840 °F) à isolation en  fibre de verre sont recouverts d’une gaine tressée en acier inox. Avec une sortie en ligne droite

Gaine tressée en acier inoxydable connectés à un angle de 90 degrés
Style K2


Stainless steel braided leads connected at 90 degrees to cartridge heater
Un support de même diamètre que la cartouche maintient les fils recouverts de gaine tressée en acier inox. à un angle de 90 degrés. Le support est fixé à l’aide d’un ciment haute température (480 °F).

Fils isolés au Téflon et connectés en ligne droite
Style TF
Teflon leads connected straight ot cartridge heater
Pour assurer une protection contre l’humidité des fils de connexion isolés en Teflon (480 °F) sont connectés à de solides broches situées à l’intérieur de la cartouche.

Fils de connexion de câble armé en acier inoxydable connectés en droite ligne
Style X1

Armor cable leads connected straight ot cartridge heater
Les fils de connexion haute température (840°F) avec protection contre l’abrasion et la contamination émergent en ligne droite de la cartouche. Le câble armé est brasé ou serti à la cartouche. Une section froide additionnelle de 1/4” est aménagée à l’extrémité pour accommoder le câble armé.

Fils de connexion de câble armé en acier inoxydable connectés selon un angle de 90 degrés
Style X2

Armor cable leads connected at 90 degrees silver brazed

Le câble armé est fixé par brasage au côté d’un support en acier inoxydable surbaissé pour assurer un angle de 90 degrés aux fils de connexion haute température lorsque l’espace est restreint et que l’utilisation d’un coude n’est pas pratique.

Fils de connexion de câble armé en acier inoxydable connectés avec coude en cuivre avec un angle de 90 degrés
Style X3
Armor cable leads connected at 90 degrees copper elbow

Les câbles armés sont moins flexibles que les fils multibrins en acier inoxydable, mais ils offrent une résistance à la contamination  et une protection supérieure contre l’abrasion. Un coude en cuivre fixé par brasage sur l’extérieur de la cartouche assure le transfert selon un angle de 90 degrés.

Terminaisons à vis
Style PT

screw terminals externally connected to cartridge heater

Pour les applications haute température, des terminaisons à vis  (10-32 est la grosseur standard, mais d’autres grosseurs sont aussi disponibles) sont fixées par brasage aux extrémités des broches solides de 1” émergeant de la cartouche. Les terminaisons de ce type ne sont pas recommandées pour les cartouches de moins de 1/2” de diamètre.