Brevet FR2471721A1 — publié le 19810619

*2471721 La présente invention concerne un élément résistant chauffant découpé, notamment pour radiateur électrique domestique. Elle concerne également,à titre d'application,un radiateur muni d'un tél élément. Les éléments résistants du genre visé ici sont ob- tenus à partir d'un ruban métallique de quelques dixièmesde millimètre d'épaisseur prévu pour dissiper environ 3w/cm2 tel que ceux décrits dans le brevet français n' 71 17195. Dans ce ruban on pratique deux séries de fentes imbriquées le unee entre les autres,les fentes de caque série étant eúa- lées de part et d'autre de l'axe longitudial du ruban.On obtient ainsi un circuit électrique composé des bandes métalliques conductrices laissées entre les fentes et disposées en zigzag. L'élément ainsi obtenu, de très faible épais- seur, ne présente aucune tenue mécanique, et l'on doit fixer sur ses bords des bandes en matière isolante qui lui confèrent une certaine rigidité permettant sa mani- pulation et sa fixation dans un radiateur. Afin de rayonner efficacement, le ruban est monté verticalement en position de fonctionnement. Si la bande isolante inférieure se comporte en général convenablement à la température de fonctionnement, il n'en est pas de même de la bande supérieure qui se trouve portée à une température nettement plus élevée, en raison notamment de la convection naturelle qui se produit le long du ruban. La présente invention vise à réaliser un élé- ment résistant chauffant tel que les bandes isolantes soient préservées des températures dangereuses pour leur tenue. Suivant l'invention, l'élément résistant chauffant, notamment pour radiateur électrique domes- tique, comprend un ruban métallique dans lequel sont pratiquées deux séries de fentes transversales imbriquées. Ces deux séries sont décalées respectivement de part et d'autre de l'axe longitudinal du ruban, et les fentes de chaque série sont prolongées jusqu'au bord correspondant du ruban pour constituer, par les bandes métalliques si- tuées entre les fentes, un conducteur électrique en zig- zag. Il est caractérisé en ce que le ruban est cintré sui- vant sa longueur entre ses deux bords,lesquels sont dispo- sés de façon sensiblement parallèle l'un par rapport à l'autre. En utilisation, on placera les bords parallèles en position basse et la partie cintrée en position haute.De la sorte,la ventilation naturelle qui s'établit de bas en haut tend à refroidir les bords du ruban et les parties iso- lantes non-métalliques avec lesquelles ces bords sont en contact.La partie supérieure cintrée est purement métallique et ne souffre pas d'être portée à haute température. Suivant une réalisation avantageuse de l'inven- tion, dans la partie cintrée du ruban, les bandes conduc- trices sont pliées en V alternativement vers l'intérieur et vers l'extérieur de ladite partie cintrée. La partie cintrée est ainsi dédoublée en deux nappes traversées successivement par l'air ascendant, à travers des ouvertures relativement larges disposées en chicane, ce qui assure une excellente convection. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les bandes métalliques présentent une section variable en- tre les bords du ruban, de manière à localiser la partie chauffante dans la région de plus faible section. Suivant un certain mode de réalisation de l'in- vention, le ruban comporte, sur sesbords, une série de trous pour recevoir des picots de fixation d'une bande isolante, et ces picots sont munis à leur base d'un épau- lement pour maintenir la bande éloignée du ruban. L'air ascendant passe ainsi entre le ruban et la bande pour effectuer une ventilation efficace qui évite de surchauffer la bande. Suivant un autre mode de réalisation de lvinvention, le ruban comporte, sur ses bords, une série de fentes pour recevoir des barrettes solidaires d'une bande isolante. Cette solidarisation supplémentaire permet d'é- viter une déformation du ruban en parallélogramme qui peut se produire en cas de fixation de la bande par picots. Suivant un autre aspect de l'invention, le ra- diateur électrique domestique comprend au moins un élément résistant chauffant conforme à celui décrit plus haut et il est caractérisé en ce que cet élément est disposé avec la partie cintrée en haut et les bords en bas relativement à la position d'usage normal du radiateur,de manière à obtenir l'effet de préservation désiré des parties isolantes. De préférence, le radiateur comprend des sup- ports munis de griffes souples pour coopérer avec des ner- vures de la bande isolante bordant l'élément chauffant, per- mettant ainsi la fixation des éléments chauffants par encli- quetage. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détailléequivasuivre. La fig. 1 est une vue de côté d'un tronçon d'élément chauffant conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe suivant Il-il de la fig. 1, La fig. 3 est une vue en coupe suivant III-III de la fig. 1, La fig. 4 est une vue en perspective du tronçon de la fig. 1, La f ig.5 est une vueen plan du ruban avant cintrage, La fig.6 est une vue en coupe suivant VI-VI de la fig. 4, 2471721 J La Fig 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de la Fig 4, La Fig 8 est une vue en coupe suivant VIII- - VIII de la Fig 4, La fig 9 est une vue en coupe-du bord du ruban fixé dans un support appartenant au radiateur, La fig 10 est une vue en coupe du bord du ruban dans une variante de réalisation de l'invention, La fig l1 est une vue suivant XI-XI de la fig 9, La fig 12 est une vue en coupe du bord du ruban dans une autre variante de réalisation de l'in- vention, La fig. 13 est une vue suivant XIII-XIII de la fig. 12. En référence aux Fig 1 à 8, l'élément chauf- fant comprend un ruban métallique 1 dans lequel sont pratiquées deux séries de fentes, respectivement 2 et 3, telles que les fentes 2 atteignent un bord 4 du ruban et que les fentes 3, imbriquées dans les fentes 2, attei- gnent l'autre bord 5 du-ruban. Sur la partie droite de la Fig 5, aucune des fentes 2 n'atteint le bord 4, car la représentation dans cette partie de la figure correspond à une étape inter- médiaire de fabrication. Pour achever la fabrication, on cisaille le bord suivant une ligne de coupe 6 qui atteint les fentes (partie gauche de la Fig 5). Les bandes métalliques 7, 8 qui subsistent entre les fentes constituent ainsi un circuit électrique en zigzag. Le ruban est cintré en U suivant sa longueur de manière que les bandes métalliques précitées consti- tuent deux nappès 9, 1l s'étendant parallèlement l'une à l'autre, de part et d'autre de la région de cintrage 12. Dans la région de cintrage 12, les bandes 7 sont pliées ew V vers l'intérieur de la partie cintrée, 2471721 i tandis que les bandes 8, qui alternent avec les bandes 7, sont pliées en V vers l'extérieur (Fig 1 à 4). Dans les parties latérales 9 et 11, les bandes 7, 8 sont pliées longitudinalement pour former des ren- vois de métal 13 (Fig 8). Dans la région de cintrage 12, ces renvois sont supprimés pour diminuer la section des bandes, y localiser le chauffage et permettre le cintrage. Sur les bords 4 et 5, des griffes 14 sont dé- coupées dans le ruban et rabattues sur une bande iso- lante 15. Sur la partie droite de la Fig 5, des griffes 14 sont représentées avant leur rabattement. En outre, des crevés 16 sont pratiqués dans les bords du ruban, entre les. griffes 14,et dirigés du côté o est appliquée la bande 15, de manière à venir s'incruster dans cette dernière et à l'empêcher de cou- lisser dans les griffes 14. Des trous 17 sont pratiqués dans les bords 4 et 5 du ruban pour permettre de le faire progresser dans la machine de découpage et de formage. Dans la partie gauche de la Fig 5, le cisail- lage suivant la ligne 6 est volontairement incomplet et laisse subsister une bande 18 qui court-circuite cer- taines des bandes 7 et 8 voisines de l'extrémité du ru- ban. La longueur de cette bande 18, et donc le nombre de bandes 7, 8 court-circuitées, est déterminée de ma- nière que l'élément chauffant présente une résistance électrique prédéterminée, indépendamment de variations accidentelles de l'épaisseur du métal. Enfin, une cosse de connexion électrique 19 est soudée à une extrémité du ruban. En référence à la Fig 9, un radiateur électri- que destiné à recevoir l'élément chauffant qui vient d'être décrit comporte un support 21 en matériau isolant relativement souple. Le support comprend deux lèvres 22, 23 munies 2471721 J. de raidisseurs respectifs 24, 25. L'espace entre ces lèvres est prévu pour recevoir un bord du ruban muni de sa bande isolante 15. La lèvre 22 présente une griffe 26 qui s'engage entre deux nervures 27 de la bande 15. Pour permettre cet engagement, la lèvre 22 est rendue souple par une interruption 28 du raidisseur 24. Pour fabriquer l'élément chauffant tel que décrit, on part d'un ruban métallique dans lequel les trous latéraux 17 sont pratiqués avec une excellente précision, car ils doivent servir de guides à la pro- gression du ruban dans la machine de découpe et de formage. Dans cette machine sont pratiquées les fentes 2 et 3 avec les renvois de métal 13, ainsi que les grif- fes 14 et les crevés 16. Au sortir de la machine, le ruban se présente sensiblement sous l'aspect représenté dans la partie droite de la Fig 5. On met ensuite en place les bandes isolantes et l'on rabat les griffes 14. Enfin, on cisaille les bords du ruban suivant les lignes de coupe 6, en laissant éventuellement une certaine longueur 18 non cisaillée. Le ruban présente alors l'aspect représenté dans la par- tie gauche de la Fig 5. Après avoir soudé la cosse 19, on plie ensuite la partie centrale du ruban pour obtenir l'élément chauf- fant tel que décrit en référence aux Fig 1 à 4. On monte ensuite l'élément dans un radiateur par simple encliquetage des bords dans les supports 21 prévus à cet effet (Fig 9). En fonctionnement, l'élément chauffant est placé comme indiqué sur les Fig 1 à 4, c'est-à-dire les bandes isolantes en bas et la partie cintrée en haut. L'ensemble du métal s'échauffe et crée des courants de convection ascendants, ce qui a pour effet, en ventilant l'élément, de refroidir la base, c'est-à-dire notamment 2471721 J les bandes isolantes 15 qui sont ainsi préservées. Dans la région du cintrage, l'air ascendant franchit successivement deux nappes constituées res- pectivement par les V des Fig 2 et 3. Dans chacune des deux nappes, l'écartement de deux bandes voisines 7 (ou 8) est de deux pas, ce qui facilite le passage. En revanche, le passage est en chicane, ce qui améliore, par turbulence, l'échange de chaleur entre le métal et l'air. On va maintenant décrire, en référence aux Fig 10 et 11, une variante de réalisation de l'invention, concernant plus précisément le mode de fixation des bandes isolantes. Une série de trous est pratiquée dans le bord 5 du ruban pour recevoir une série correspondante de picots 131 prévus sur la bande isolante 115. Chaque pi- cot présente à sa base un épaulement 132 o vient s'ap- puyer le ruban. Le ruban est ainsi maintenu éloigné de la bande et une ventilation s'établit entre eux, ce qui a pour effet d'abaisser la température du bord du ruban et de la bande isolante. Suivant une autre variante de réalisation re- présentée aux Fig 12 et 13, le mode de fixation de la bande 215 est sensiblement le même, par des picots 231 munis d'épaulements 232, mais, en outre, le bord 205 du ruban présente des fentes 233 dans lesquelles viennent s'encastrer des barrettes 234 solidaires de la bande 215. La présence de ces barrettes empoche une déformation du ruban en parallélogramme. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et l'on pourrait concevoir de nom- breuses variantes de détail sans sortir de son cadre. 2471721 i REVENDICATIONS 1. Elément résistant chauffant découpé, notammant pour radiateur électrique domestiqoe, comprenant un ruban métallique dans lequel sont pratiquées deux séries de fentes transversales imbriquées, ces deux séries étant décalées respectivement de part et d'autre de l'axe longitudinal du ruban, les fentes de chaque série étant prolongées jusqu'au bord correspondant du ruban pour constituer, par les bandes métalliques situées entre les fentes, un conducteur électrique en gig-zag, caractérisé en ce que le ruban (1) est cintré suivant sa longueur entre ses deux bords (4, 5), lesquels sont disposés de façon sensiblement parallèle l'un par rapport à l'autre. 2. Elément conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes métalliques (7, 8) présentent une section variable entre les bords (4, 5) du ruban (1). 3. Élément conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans la partie cintrée (12) du ruban (1), les bandes conductrices (7, 8) sont pliées en V alternativement vers l'intérieur et vers l'extérieur de ladite partie cintrée (12). 4. Elément conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ruban comporte, sur ses bords (104, 105), une série de trous pour recevoir des picots (131) de fixation d'une bande isolante (115), ces picots (131) étant munis à leur base d'un épaulement (132) pour maintenir la bande (115) éloignée du ruban. 5. Elément conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ruban comporte, sur ses bords (204, 205), une série de fentes (233) pour recevoir des barrettes (234) solidaires d'une bande isolante (215). 6. Radiateur électrique domestique, comprenant au moins un élément résistant chauffant conforme à l'une 2471721 i des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que cet élément est disposé avec la partie cintrée (12) en haut et les bords (4, 5) en bas relativement à la position d'usage normal du radiateur. 7. Radiateur conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des supports (21) munis de griffes souples (26) pour coopérer avec des nervures (27) de la bande isolante (15) bordant l'élément chauffant.