Brevet FR2493660A1 — publié le 19820507

"Dispositif de jonction mécanique destiné à raccorder un corps de chauffe tubulaire électrique à une surface à chauffer." La présente invention concerne un dispositif de jonction mécanique destiné à raccorder un corps de chauffe tubulaire électrique à une surface à chauffer, laquelle est de préférence métallique, par exemple une paroi d'un moufle de four de cuisson, à l'aide d'un agent ou moyen de jonction. I1 est connu de réaliser de tels dispositifs de jonction en soudant le corps de chauffe tubulaire sur la surface à chauffer. A cet effet, il faut que la surface à chauffer et le corps de chauffe qui y est posé soient portés ensemble à la température de soudage, jusqu'à ce que le métal de soudure coule et pénètre par capillarité dans les interstices entre ces deux éléments. Le corps de chauffe tubulaire est maintenu sur la surface à chauffer, pendant cette opération, par des dispositifs de serrage, afin qu'il ne puisse pas se déplacer lors de l'insertion dans le four. Les moyens à mettre en oeuvre et les frais de fabrication sont considérables, en raison des différentes manipulations auxquelles il faut procéder et des appareils nécessaires, par exemple le four. Il est en outre connu de relier des corps de chauffe tubulaires comportant une enveloppe métallique, par exemple en aluminium, à une surface à chauffer en métal, par exemple aussi en aluminium, et ce en comprimant ces éléments à froid l'un sur l'autre, sous une forte pression, ce qui fait que l'on obtient une soudure par compression, ou bien que bes éléments de treillis d'acier intercalés s'ancrent ou s'incrustent à la fois dans le corps de chauffe tubulaire et dans la surface à chauffer. Pour réaliser ce dispositif de jonction, il faut, lorsqu'il s'agit des corps de chauffe relativement grands des moufles de cuisinière, utiliser des presses de très grande taille et qui sont très coûteuses, de sorte que les moyens à mettre en oeuvre et les frais de fabrication sont aussi très importants dans ce cas. La présente invention a pour objet de mettre au point un dispositif de jonction mécanique du type décrit au début de la présente demande de brevet, mais avec lequel les moyens à mettre en oeuvre pour la fabrication et les frais soient réduits. La présente invention permet de résoudre ce problème par le fait que llon utilise, comme agent ou moyen de jonction, une matière adhésive résistant aux températures élevées, de préférence une colle au silicone. Ce mode de jonction offre l'avantage de ne nécessiter aucun outillage coûteux pour sa réalisation, et de ne pas imposer non plus que les éléments soient portés à des températures élevées, qui entraient un risque de déformation. On peut travailler entièrement sans effectuer de traitement thermique, ou bien l'on peut procéder à la connexion électrique du corps de chauffe tubulaire, qui peut, par sa propre chaleur, faire durcir la colle ou matière adhésive, ou, si cela est nécessaire, accélérer ce durcissement. I1 est avantageux que la matière adhésive utilisée ait une bonne conductibilité thermique et l'on peut prévoir qu'elle contienne, pour augmenter la conductibilité thermique, des charges bonnes conductrices de la chaleur. Il est avantageux que la matière adhésive forme une couche continue, dans le sens de la largeur du corps de chauffe tubulaire, entre ledit corps de chauffe tubulaire et la surface à chauffer, et, pour obtenir une bonne transmission de la chaleur et une bonne jonction, que cette couche soit de préférence très mince, et que le corps de chauffe tubulaire, lequel a de préférence une section triangulaire, et la surface à chauffer, présentent des surfaces aussi planes que possible dans la zone de la jonction, surfaces entre lesquelles est placée la très mince couche continue de matière adhésive. Il peut cependant aussi être avantageux que les cordons de matière adhésive soient disposés, vus en section transversale à travers le corps de chauffe tubulaire, dans les zones de bordure de celui-ci, et relient ces zones à la surface à chauffer, la surface du corps de chauffe tubulaire qui est tournée vers la surface à chauffer pouvant être entièrement ou presque entièrement dégagée de la matière adhésive. Le corps de chauffe tubulaire est de préférence, vu en section transversale, à peu près de forme triangulaire, et a une de ses surfaces tournées vers la surface à chauffer, ce qui permet d'obtenir une large transmission de la chaleur et, lorsque l'on applique une couche adhésive continue, une large jonction. Il peut suffire de ne coller le corps de chauffe tubulaire sur la surface à chauffer qu'en quelques points de la longueur dudit corps de chauffe, et de laisser libres de toute matière adhésive les tronçons qui se trouvent entre ces points.La transmission de la chaleur se fait à la fois par conduction et par rayonnement La surface à chauffer peut comporter une rainure, par exemple en forme de moulure, dans laquelle est logé le corps de chauffe tubulaire, les interstices entre la rainure et le corps de chauffe tubulaire étant de préférence remplis de matière adhésive coulée. L'ouverture de la rainure peut etre pratiquement entièrement obturée par la matière adhésive, par dessus le corps de chauffe tubulaire après insertion de celuici, ce qui fait que ledit corps de chauffe tubulaire est enrobé ou encastré dans ladite matière adhésive, au moins sur son côté en regard de l'ouverture de la rainure.La rainure peut en outre aller en s'élargissant vers l'intérieur, derrière et à partir d'une ouverture d'entrée qui correspond au moins à l'épaisseur de la partie du corps de chauffe tubulaire qui doit y être insérée, de la matière adhésive étant coulée, pour former des cordons entre le corps de chauffe tubulaire, de préférence triangulaire et qui se rétrécit à l'extérieur de la rainure, et les parois latérales de ladite rainure. Ce mode de réalisation offre l'avantage de permettre que les phénomènes de dilatation thermique ne provoquent pas de trop grands efforts de cisaillement dans la matière adhésive, ni à ses points d'attaque sur le corps de chauffe tubulaire et sur la surface à chauffer. Même si la jonction adhésive se détache ou se décolle à l'une de ces surfaces, le corps de chauffe reste fixé dans la rainure par effet de coin.Dans le cas de cette jonction, il peut être avantageux que la matière adhésive soit thermodurcissable, et qu'après durcissement, elle ait une élasticité permanente, son volume, légèrement augmenté lors du durcissement, exerçant une action de ferme compression sur le corps de chauffe tubulaire. Dans le cas d'au tres modes de réalisation, et surtout lorsque l'on applique latéralement des cordons de jonction sur une surface d'appui du corps de chauffe tubulaire, il peut être avantageux que le volume de la matière adhésive, à élasticité permanente, diminue légèrement lors du durcissement. Le ou les cordons de matière adhésive peuvent être disposés et dimensionnés de telle sorte que leur élasticité leur permette de céder plus fortement que ne le rendent pécessaire les différences de dilatation thermique du corps de chauffe tubulaire et de la surface à chauffer, ce qui permet d'éviter que la jonction adhésive ne s'écaille ou ne se déchire. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue d'un moufle de four de cuisson; - la figure 2 est une coupe partielle selon II-II de la figure 1 - la figure 3 représente un mode de réalisation modifié, selon la coupe de la figure 2 - la figure 4 représente un autre mode de réalisation, également selon la coupe de la figure 2, et - la figure 5 est une coupe d'encore un autre mode de réalisation. Le moufle d'un four de cuisson et de rôtissage, qui est représenté sur les figures 1 et 2, sans l'isolation thermique qui l'entoure, comporte des parois latérales 2 et 3, une voûte 5 et une sole 6. La voûte 5 et la sole 6 du moufle 1 présentent, l'une et l'autre, sur leur face externe, un corps de chauffe tubulaire, respectivement désigné par les références numériques 9 et 12, et qui est collé sur ces surfaces à chauffer au moyen d'une colle au silicone résistante aux températures élevées.Ainsi que le montre la figure 2, le corps de chauffe tubulaire 9 a une section ronde et est placé sur la surface plane de la voûte 5, la couche de matière adhésive qui assure la jonction étant très mince dans la zone centrale, dans laquelle le corps de chauffe tubulaire 9 et la voûte 5 sont le plus rapprochés l'un de l'autre, et formant des joints ou cordons qui deviennent plus épais, en forme de coins, à droite et à gauche de ce point, vu en coupe. Comme matière adhésive, on utilise une matière adhésive au silicone, résistante aux températures élevées, qui supporte une charge permanente d'environ 2600C ou plus et des charges de pointe d'environ 3600C ou plus, sans perdre, avec l'âge, sa résistance ni son adhésivité. Dans le cas du mode de réalisation selon la figure 3, un corps de chauffe tubulaire 309, de section triangulaire, est posé, par une de ses surfaces, sur la surface d'une voûte 305 d'un moufle et est relié, le long de ses bords contigus à la surface à chauffer 305, à la surface de ladite voûte 305, laquelle est de préférence en tôle d'acier, ceci par les bourrelets de matière adhésive 316 et 318. Le corps de chauffe tubulaire repose, par sa surface d'appui, sur la voûte 305, sans qu'une couche de matière adhésive soit intercalée. La transmission de la chaleur se fait, aux points de contact, par conduction, et par ailleurs par rayonnement.L'enveloppe du corps de chauffe tubulaire 309 peut être en aluminium, étant donné que la jonction par matière adhésive, contrairement à la jonction par soudage, ne pose pratiquement aucun problème lorsqu'il s'agit de matériaux différents, dans la mesure où son élasticité est suffisante pour supporter, sans décollement ni rupture, les différences de dilatation thermique. Ceci permet de réduire encore les frais de fabrication par l'emploi de matériaux plus économiques, ou d'utiliser dans chaque cas, pour les parois du moufle de four et le corps de chauffe tubulaire, le matériau ou le procédé de traitement de surface optimal. L'exemple de réalisation selon la figure 4 représente un corps de chauffe tubulaire 409, qui est entièrement inséré dans une rainure 420, laquelle est réalisée par formation d'une moulure 422 dans la voûte 405 d'un moufle. La rainure est entièrement remplie de matière adhésive 416 coulée, qui entoure complètement le corps de chauffe tubulaire en remplissant la rainure. De cette manière, la quantité de chaleur cédée au moufle par conduction est plus importante, et plus faible celle qui rayonne contre l'isolation qui entoure le moufle, ce qui fait que celle-ci n'a plus besoin d'être aussi résistante aux températures élevées et peut donc être réalisée dans un matériau plus économique.Selon une variante du mode de réalisation illustré par la figure 4, la zone inférieure de la rainure peut être adaptée, dans sa forme, au contour du corps de chauffe tubulaire, et s'applique directement sur celui-ci, la zone extérieure seule de la rainure étant remplie de matière adhésive coulée. La figure 5 représente une jonction, dans laquelle une voûte 505 d'un moufle présente une rainure 520 qui s'élargit vers le bas en queue d'aronde. Un corps de chauffe tubulaire, de section triangulaire repose, par une de ses surfaces, sur le fond plan 526 de la rainure, sans matière adhésive intercalée. A droite et à gauche du corps de chauffe tubulaire 509 subsistent des interstices relativement larges, étant donné que la largeur de l'entrée de la rainure doit être suffisante pour que l'on puisse y introduire le corps de chauffe tubulaire. Ces interstices sont respectivement remplis d'une matière adhésive de remplissage 516 et 518 coulée, et maintiennent ainsi le corps de chauffe tubulaire 509 dans la rainure 520 en le calant à la manière de coins.L'épaisseur des couches de matière adhésive peut être réduite, par un effet identique en son principe, lorsque le corps de chauffe tubulaire a une section de forme trapézoidale, la pente des parois latérales étant plus faible que dans le cas de la forme triangulaire. Lorsqu'il s'agit de réaliser la jonction d'un corps de chauffe tubulaire en forme de barre et d'une surface a chauffer, on peut insérer le corps de chauffe dans la rainure par un mouvement de rotation, ce qui fait que la largeur de l'entrée de la rainure et donc l'épaisseur des couches de matière adhésive peuvent être plus faibles. Selon une variante du mode de réalisation proposé par la figure 3, on peut disposer, entre le corps de chauffe tubulaire et la surface à chauffer, celle-ci étant de configuration plane, une très mince couche d'une matière adhésive au silicone , bonne conductrice de la chaleur, cette couche très mince étant réalisée par le fait que l'on comprime très fortement l'un sur l'autre le corps de chauffe tubulaire et la surface à chauffer, la matière adhésive en excès étant refoulée vers le côté et constituant les cordons de jonction latéraux, tels qu'ils sont représentés dans le cas du mode de réalisation selon la figure 3. Avec ce mode de réalisation, on ne bénéficie plus de l'avantage de pouvoir travailler sans outils de serrage, mais il reste celui de pouvoir librement choisir les matériaux utilisés.La transmission de la chaleur, comme aussi la résistance de la jonction, sont particulièrement bonnes dans ce cas. Dans le cas du mode de réalisation selon la figure 3, on peut utiliser une matière adhésive qui soit un peu moins bonne conductrice de la chaleur, étant donné que la majeure partie de la transmission de la chaleur se fait par contact et par rayonnement entre les deux cordons de matière adhésive 316 et 318. On peut en outre prévoir une couche de matière adhésive 340, qui recouvre le corps de chauffe tubulaire sur son côté le plus éloigné de la surface 305, et qui est esquissée sur la figure par une ligne discontinue, ou bien une chape d'un matériau isolant approprié, qui est, par exemple, solidement collée dans les bourrelets 316, 318, cette couche de matière adhésive ou cette chape constituant une siolation thermique vers l'extérieur et augmentant le rendement de chauffage vers l'intérieur. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de jonction mécanique destiné à raccorder un corps de chauffe tubulaire électrique à une surface à chauffer, laquelle est de préférence métallique, par exemple une paroi d'un moufle de four de cuisson, à l'aide d'un agent ou moyen de jonction, caractérisé en ce que l'on utilise, comme agent ou moyen de jonction, une matière adhésive ou colle, résistant aux températures élevées (16; 316,318; 416; 516,518). 2.- Dispositif de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière adhésive utilisée est une colle au silicone. 3.- Dispositif de jonction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qué la matière adhésive utilisée (16; 316, 318; 416; 516,518) a une bonne conductibilité thermique. 4.- Dispositif de jonction selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière adhésive utilisée contient, pour augmenter la conductibilité thermique, des charges bonnes conductrices de la chaleur. 5.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière adhésive (16; 416) forme une couche continue, dans le sens de la largeur du corps de chauffe tubulaire, entre ledit corps de chauffe tubulaire (9; 409) et la surface à chauffer (5; 505). 6.- Dispositif de jonction selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps de chauffe tubulaire, lequel a de préférence une section triangulaire, et la surface à chauffer, présentent des surfaces planes dans la zone de la jonction, surfaces entre lesquelles est placée une très mince couche continue de matière adhésive. 7.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des cordons de matière adhésive (316,318; 516,518), disposés, vus en section transversale à travers le corps de chauffe tubulaire (309; 509), dans les zones de bordure de celui-ci, relient ces zones à la surface à chauffer. 8.- Dispositif de jonction selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface du corps de chauffe tubulaire (309; 509) qui est tournée vers la surface à chauffer (305; 505) est dégagée de la matière adhésive. 9.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le corps de chauffe tubulaire n'est collé sur la surface à chauffer qu'en quelques points de la longueur dudit corps de chauffe, les tronçons qui se trouvent entre ces points étant libres de toute matière adhésive. 10.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps de chauffe tubulaire (309;509) est, vu en section transversale, à peu près de forme triangulaire, et a une de ses surfaces tournées vers la surface à chauffer (305; 505). 11.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la surface à chauffer (405;505) comporte une rainure (420; 520), par exemple en forme de moulure (422), dans laquelle est logé le corps de chauffe tubulaire (409;509), les interstices entre la rainure et le corps de chauffe tubulaire étant remplis de matière adhésive (416; 516, 519) coulée. 12.- Dispositif de jonction selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ouverture de la rainure (420) est pratiquement entièrement obturée par la matière adhésive (416), par dessus le corps de chauffe tubulaire (409). 13.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 11 et/ou 12, caractérisé en ce que la rainure (520) va en s'élargissant vers l'intérieur, derrière et à partir d'une ouverture d'entrée qui correspond au moins à l'épaisseur du corps de chauffe tubulaire (509), de la matière adhésive étant coulée entre le corps de chauffe tubulaire, qui se rétrécit de préférence à l'extérieur de la rainure, et les parois latérales de la rainure. 14.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la matière adhésive est thermodurcissable. 15.- Dispositif de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la matière adhésive, après durcissement, a une élasticité permanente. 16.- Dispositif de jonction selon la revendication 15, caractérisé en ce que les cordons de matière adhésive sont disposés et dimensionnés de telle sorte que leur élasticité leur permet de céder plus fortement que ne le rendent nécessaire les différences de dilatation thermique du corps de chauffe tubulaire et de la surface à chauffer.