Brevet FR2297928A1 — publié le 19760813

La présente invention concerne une anode à résistance destinée à la protection d'un réservoir métallique. Les réservoirs classiques d'eau chaude sont soumis à une corrosion au cours de leur utilisation. Pour empêcher cette corrosion, on peut équiper les réservoirs d'une anode consomma- ble, qui est généralement en magnésium, en aluminium ou en zinc. I'anode consommable disparate peu à peu au cours de l'utilisa- tion en faisant apparattre un courant électrique. C'est le courant électrique résultant de la disparition progressive de l'anode qui réalise une protection cathodique du réservoir. On utilise couramment des anodes consommables dans les réservoirs d'eau chaude munis d'un revêtement intérieur vitrifié. Ces réservoirs sont en acier et sont revêtus de porcelaine émaillée, de matière plastique, ou de diverses autres substances. la durée de vie de l'anode dépend essentiellement de l'intensité du courant électrique quelle engendre au cours de la protection cathodique du réservoir.Beaucoup de réseaux de distribution d'eau fournissent une eau qui fait circuler un courant relativement intense, ce qui produit une diminution correspondante de la durée-de vie utile de l'anode. Ceci se manifeste en particulier lorsque l'eau présente une teneur élevée en matières minérales. Il existe dans l'art antérieur des anodes à résistance qui sont destinées à limiter l'intensité du courant, et à augmenter ainsi la durée de vie utile de l'anode. La figure 1 représente une anode à résistance classique qui utilise une résistance au carbone 10 standard ayant un corps cylindrique et des queues de connexion 12 et 14 en fil de cuivre qui doivent être soudées à l'anode, pour réaliser une connexion électrique. L'anode 16 de forme cylindrique est munie d'un fil axial 18, et son extrémité supérieure comporte un embout usiné 20 de diamètre plus faible que la partie principale de l'anode. L'embout 20 de 11 anode 16 est destiné à être introduit dans un manchon isolant 22, en matière plastiquej dont la surface intérieure cylindrique a un diamètre pratiquement égal au diamètre extérieur de l'embout 20. Un chapeau 24 d'anode, en acier, s'emmanche sans jeu autour de la partie extérieure du manchon 22 en matière plastique. La résistance 10 est placée dans un alésage 25 de l'embout 20. Be volume de l'alésage 25 est supérieur à celui de la résistance 10, de façon à ce que la résistance puisse être logée facilement dans cet alésage. On connecte ensuite laqueue 12 de la résistance 10 à la partie intérieure du chapeau en acier 24 ou à un disque de cuivre 26 qui peut titre emmanché à force dans le chapeau 24 et connecté électriquement à celui-ci. '('autre connexion électrique de la résistance est effectuée en soudant la queue 14 au fil axial 18. La structure de l'art antérieur comportant une résistance cylindrique 10 munie de queues 12 et 14 atteint généralement le but recherché, mais présente plusieurs inconvénients. Par exemple, le soudage électrique des queues de la résistance au chapeau 24 et au fil axial 18, respectivement, est assez long et difficile. De plus, cette structure n1 est pas très robuste du fait que la résistance 10 (pouvant se déplacer librement à l'intérieur de l'anode 16) et ses connexions 12 et 14 peuvent être endommagées ou déconnectées facilement au cours du montage et du transport, ou sous l'effet de l'humidité qui s'accumule dans la cavité entourant la résistance, au cours de l'utilisation. L'invention s'applique à une anode comportant un corps d'anode consommable, un fil conducteur axial placé à l'intérieur de l'anode, et un chapeau métallique s'emmanchant sur l'une des extrémités de l'anode, en étant électriquement isolé par rapport à celle-ci. le perfectionnement apporté par l'invention réside essentiellement dans le mode de connexion électrique entre la résistance, le chapeau et le fil axial. Selon l'invention, une résistance au carbone en forme de disque est disposée entre une extrémité de l'anode et la surface intérieure du chapeau métallique placée face à cette extrémité. La résistance en forme de disque est en contact électrique avec le fil axial, de manière à etre branchée en série entre le chapeau et l'anode.Un mode de réalisation avantageux de l'invention utilise un ressort métallique cortductenr dont l'une des extrémités est connectée au fil axial, et dont l'autre extrémité s'appuie contre la résistance en forme de disque. L'invention a donc ,ur objet une résistance perfection filée destinée à une anode à résistance comportant un corps d'anode consommable. Cette résistance perfectionnée est conçue de façon à réduire au minimum les risques de détérioration au cours du montage, du transport et de l'utilisation, grâce à ola robustesse du montage de la résistance dans l'anode. Les connexions entre la résistance et l'anode ne peuvent pas se défaire en cours d'utilisation et leur réalisation est facile et rapide. On obtient ainsi une anode à résistance simplifiée et perfectionnée dont la fabrication est plus économique que celle de l'anode de l'art antérieur, aussi bien en matière première qu'en main-d'oeuvre. L'imTention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexe à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est une représentation en coupe d'une anode à résistance de l'art antérieur; la figure 2 est une représentation en coupe de l'anode à résistance de l'invention; et la figure 3 est une représentation éclatée des éléments de l'anode à résistance de la figure 2. Les figures 2 et 3 représentent une anode à résistance perfectioiinée conçue de façon à réduire le codt de fabrication, en matière première aussi bien qu'en main-d'oeuvre, et à améliorer la robustesse et la fiabilité. L'anode à résistance comporte un corps d'anode consommable 30, pouvant & re en nabnésium, en aluminium ou en zinc. Dans le mode de réalisation avantageux représenté sur les dessins, ce corps d'anode a une longueur de l'ordre de 107 cm, et un diamètre de l'ordre de 2 cm. Le corps d'anode 70 est de forme cylindrique et comporte un fil axial 31, une partie principale 32, et un embout supérieur 34 de diamètre inférieur à la partie 32.Le raccordement entre la partie principale 32 et l'embout 34 du corps anode 30 forme un épaulement annulaire 36. R-). configuratlon utilisée dans l'invention rend inutile l'alésage 25 utilisé dans l'anode 16 de l'art antérieur (figure 1). L'anode perfectionnée à résistance comporte également une résistance 78 en forme de disque, un manchon isolant AO, un chapeau métallique 42 d'anode et, dans un mode de réalisation aaTantageux, un ressort d'acier 44. Le ressort 44 est conçu de façon à etre monté sur l'extrémité 46 de l'embout 34, et connecté au fil axial 31. Au moment du montage, on glisse le manchon isolant 40 sur l'embout 34 du corps d'anode 30, la résistance 38 étant placée au sommet du corps anode 30, à l'intérieur du manchon 40. L'ensemble est ensuite emmanché à force dans le chapeau d'anode 42.On peut également placer le manchon 40 et la résistance 38 dans le chapeau 42, puis emmancher à force l'embout 34 du corps d'anode 30 dans le manchon 40, jusqu'à ce qu'il porte contre la résistance 38. Dans un mode de réalisation avantageux,le ressort d'acier inoxydable 44 est intercalé entre l'extrémité 46 du corps d'anode 30 et la surface inférieure de la résistance 38. Le ressort 44 est soudé au fil axial 31 et est placé entre le corps d'anode 30 et la résistance 38 de façon à assurer en permanence un bon contact entre le corps d'anode 30, la résistance 38 et le chapeau d'acier 42. Lorsque l'ensemble a été monté, par emmanchement à force, la surface supérieure de la résistance 38, en forme de disque, est appliquée fermement contre la surface intérieure du chapeau 42. Le ressort 44 maintient une pression de contact contre la surface inférieure de la résistance 38 et applique celle-ci contre le chapeau 42, de façon à améliorer le contact. La résistance 38 est montée en série entre le chapeau. 42 et le corps d'anode 30. les dimensions de la résistance 38 sont adaptées aux dimensions intérieures du manchon isolant 40, et cette résistance est constituée par des particules de carbone agglomérées pour former un disque, à l'aide d'un liant approprié. le disque est ensuite imprégné d'une résine époxy ou phénolique, et les surfaces planes circulaires inférieure et supérieure du disque sont recouvertes d'un dépôt de cuivre, par pulvérisation, de façon à améliorer les caractéristiques de contact électrique de ces surfaces. Dans un mode de réalisation avantageux, le manchon isolant 40 est constitué par un isolant du type "Micarta" et, comme le montre la coupe de la figure 3, il a une surface intérieure pratiquement cylindrique et une surface extérieure légèrement conique. La surface extérieure conique du manchon 40 est destinée à améliorer le montage, en assurant un bon emmanchement du manchon 40 sur la surface extérieure de l'embout 34 du corps de 11 anode 30, et contre la surface intérieure cylindrique du chapeau 42. Le ressort 44 n'est pas indispensable au dispositif de l'invention, mais on a constaté que son utilisation assurait une amélioration notable du fonctionnement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Anode à résistance, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps d'anode de forme générale cylindrique ayant un sommet de forme générale plane au niveau duquel débouche un fil axial; un chapeau métallique conducteur comprenant une paroi de sommet et une paroi latérale cylindrique qui définissent une cavité destinée à recevoir le corps d'anode, la paroi de sommet comportant une surface intérieure correspondant au fond de cette cavité, et ladite paroi latérale comportant une surface extérieure munie de moyens permettant de fixer le chapeau dans une ouverture du réservoir dans lequel l'anode résistance doit être utilisée; une résistance en forme de disque ayant deux surfaces de contact opposées, de forme générale plane, cette résistance étant intercalée entre ladite surface intérieure du chapeau et ltextrémité du fil axial débouchant au sommet du corps de l'anode, l'une de ces surfaces de contact étant en contact mécanique et électrique avec ladite surface intérieure du chapeau; un ressort conducteur ayant deux extrémités de contact opposes, l'une en contact mécanique et électrique avec le fil axial, et l'autre en contact mécanique et électrique avec l'autre surface de contact de la résistance en forme de disque; et un manchon isolant rigide et creux placé dans ladite cavité entre la paroi latérale du chapeau et le corps d'anode qui est également logé dans cette cavité, le chapeau étant emmanché à force sur ledit manchon de façon à retenir te corps d'anode, et le manchon assurant de plus la séparation entre la résistance et le ressort conducteur, d'une part, et la paroi cylindrique du chapeau d'autre part, de sorte que la résistance et le ressort conducteur constituent un circuit série unique pour le courant électrique entre le fil axial du corps d'anode et ladite surface intérieure du chapeau, ce circuit unique étant maintenu en empêchant le contact entre le ressort conducteur ou le bord de la résistance en forme de disque, et ledit bouchon, quelles que soient les variations des dimensions de ladite anode à résistance et en compensant toutes variations de dimensions dues à la dilatation ou la compression de ladite anode. 2. Anode à résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ressort conducteur est un ressort en forme de U dont les extrémités opposées sont dirige ce perpcn dicliairement à l'axe de l'anode et constituent les extrémités de contact. 3. Anode à résistance selon la revendication 1. caractérisée en ce que ledit ressort conducteur est soudé à ;L'une de ses extrémités sur le fil axial du corps d1anode, tandis que son autre extrémité s'appuie contre la résistance en forme de disque. 4. Anode à résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit manchon comporte une surface extérieure conique'dont la partie la plus étroite est dirigée vers ladite surface intérieure du chapeau. 5. Anode à résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite résistance en forme de disque comporte un rev & ement. 6. Anode à résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite résistance en forme de disque comporte un revêtement en cuivre. 7. Anode à résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une au moines des surfaces de contact de la résistance en forme de disque comporte un revêtement. 8. Anode à résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que la forme intérieure dudit manchon correspond à celle du corps d'anode qui peut ainsi glisser à l'intérieur de ce manchon, ledit chapeau étant emmanché à force sur l'anode et le manchon, de façon à maintenir l'ensemble dans une configuration généralement fixe.