Brevet FR2530110A1 — publié le 19840113

"Corps chauffant électrique, notamment pour appareils ménagers. " L'invention concerne un corps chauffant élec- trique, notamment pour des appareils ménagers thermiques, tels que des percolateurs, des grille-pain, des appareils à cuire les oeufs, etc..., corps chauffant constitué par au moins un élément chauffant à résistance électrique et monté sur un support conducteur de la chaleur, ainsi qu'un commutateur, actionné par un bilame, coupant l'arrivée de courant à l'élément chauffant, le bilame étant du type ressort à coupelle en forme de plaque conique ou bien en forme de bande avec une broche de commutation qui s'applique sur une cosse de contact portée par un support d'éléments de contact isolés électriquement et, de préférence, en forme de plaques. De tels corps chauffants sont connus. be com mutateur commandé thermiquement est, dans ce cas, prévu sous la forme d'une pièce constitutive autonome. Il est constitué par un étrier en forme de U avec un bilame placé dans une cavité à lames de cet étrier assurant la liaison entre les branches. Ce bilame qui peut revêtir la forme d'une plaque conique, porte une broche de commutation disposée en son centre. Les extrémités libres des branches saisissent en le pinçant un support d'éléments de contact isolés électriquement avec un contact de commutation rapporté sur la face inférieure du corps isolant et sur lequel agit directement la broche de contact précitée. Sur la face extérieure des branches de l'étrier en forme de U est fixé un axe fileté.Pour relier le commutateur avec le support du corps chauffant, il est prévu, dans ce dernier, un perçage traversant à travers lequel est enfilé l'ase fileté précité. Sur cet axe fileté est ensuite vissé un écrou avec interposition d'une bague de blocage. Comme pour ces supports de corps chauffants électriques, il s'agit d'articles de grande série, la cons- truction décrite est très complexe et donc coûteuse. Indépendamment de cela, l'inconvénient principal réside en ce que le contact thermique entre le support du corps chauf fant, d'une part, et le commutateur précité-, d'autre part, n'est pas satisfaisant, avec, pour conséquence, le fait que ces commutateurs comportent une différence de commutation thermique inacceptablement importante, ee qui nuit à la durée de vie du corps chauffant lui-mEme, Du fait de la commutation imprécise, le corps chauffant est surchauffé et sa durée de vie est ainsi considérablement réduite. L'invention a pour but de réaliser cette construction de telle façon que , non seulement elle puisse être réalisée avec une dépense réduite, mais qu'en outre, elle puisse fonctionner de façon précise, ceest-à- dire quelle maintienne les limites de commutation prévues aussi bien dans la zone supérieure que dans la zone inférieure des températures. Conformément à L'invention, ce but est atteint en ce que le bilame ainsi que le support de l'aimant de contact sont directement et immédiatement disposés sur le support d'élément chauffant. Grâce à cette disposition, le bilame est en contact direct avec le support d'élément chauffant, si bien que ce bilame, lors de sa mise en fonctionnement, prend très rapidement la température du support de l'élément chauffant, et que, dès que ce support atteint une température critique, ce bilame accomplit la fonction de commutation pour laquelle il est prévu. Ainsi, les différences thermiques de commutation peuvent être maintenues à un niveau très bas, conme l'indique l'expérience, si bien que le corps chauffant lui-même ntest pas surchauffé, ce qui a une influence favorable sur sa durée de vie. En outre, la construction est très simple, ce qui a une importance considérable en coiparaison avec les formes de réalisation antérieures pour un article de série de ce type. Selon une forme de réalisation de l'invention, il est prévu, dans le support d'élément chauffant, une cavité recevant le bilame, tandis que, latéralement et au-dessus de cette cavité, il est prévu un appui formé sur le support d'élément chauffant pour le support d'élément de contact. Cette disposition simplifie et facilite de façon tout à fait remarquable le montage en usine, car le bilame peut être introduit à nu dans cette cavité sans nécessiter une fixation supptémentaire. Ceci est particulièreient important pour un montage autoiatique prévu à la machine. Il en va de nême également dans ce cas, pour le montage du support d'éléments de contact, qui doit simplement être déposé sur l'appui prévu pour lui.Avec des outils simples en forme de barreaux se déplaçant d'un mouvement de va et vient, cet appui peut être éventuellement déformé ponctuellement en bordure, grâce à quoi le support d'éléments de contact est fixé dans sa position. Une telle fixation suffit car les efforts agissant sur ce support, sont, en règle générale, peu importants. Dans le cas où le corps chauffant électrique est soumis à de fortes sollicitations mécaniques, ce qui peut être le cas lorsqu'il est monté dans des appareils portatifs qui sont fréquemment changés d'emplacements, il est avantageux, selon une autre caractéristique de l'inven- tion, de prévoir, sur le support d'éléments chauffants, des rainures écartées l'une de l'autre par paires, dont les cOtés ouverts sont orientés l'un vers l'autre et dans lesquelles le bilame et/ou le support d'éléments de contact, sont maintenus par leurs bords.Dans ce cas, le bilame ainsi que le support d'éléments de contact, sont saisis en bordure par sertissage après leur mise en place lors du montage en usine, et sont ainsi maintenus de fa çon particulièrement sure et correcte, sans que, de ce fait, le montage simplifié automatique soit défavorablement influencé. Ici également, les bords des rainures peuvent être quelque peu déformés notamment quelque peu enfoncés, avec des outils en forme de barreaux animés d'un mouvement d'aller et retour pour bloquer en position les pièces ainsi montées. Pour protéger le support d'éléments de contact de la pollution, et pour maintenir les contacts aus Si propres que possible, il est prévu, selon une autre proposition de l'invention, que la cavité soit ménagée dans le fond d'une chambre et que le support d'éléments de contact en forme de plaque, électriquement isolant, recouvre cette chambre. Ainsi, tous les éléments sont logés dans une chambre fermée vers l'extérieur et sont ainsi protégés au mieux contre les influences extérieures, notamment contre une pollution possible. les dessins représentent un exemple de réalisation de l'invention. - la figure 1 est une vue de dessus d'un corps chauffant, mais sans commutateur thermique, - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe selon la figure 2, mais à plus grande échelle, avec les éléments de commutation montés, le contact étant fermé. - la figure 4 est une représentation conforme à la figure 3, mais avec le contact de commutation ouvert. Le corps chauffant 1 représenté sur les dessins est prévu pour un percolateur. Il est constitué par une pièce coulée sous pression en aluminium jouant le rôle de support conducteur de la chaleur pour l'élément chauffant, et il comprend une surface de chauffe lisse 2 parallèle au plan du dessin, une rigole 3 ouverte vers le haut courbée en forme de U, dans laquelle est introduit l'élément électrique chauffant 4 proprement dit. A ses extrémités, cet élément électrique chauffant 4 comporte des broches de contact 5. Nais le support d'élément chauffant peut également, être construit en t81e, ce qui est également connu. L'arc de la rigole 3 en forme de U délimite une chambre 6 à travers laquelle coule et est chauffée l'eau nécessaire pour la préparation du café.L'eau froide s'écou- le par le tronçon de tube 7 et l'eau chaude par le tron çon de tube 8. La surface chauffante 2 qui, lorsque le corps chauffant est monté dans les règles, s'applique sur la plaque de calorifugeage 2 du percolateur, non représenté, est, au moins entre les deux tronçons de tube 7 et 8, emboutie relativement loin vers l'avant et elle comporte sur sa face tournée vers l'observateur de la figure 1, dans la zone entre ces deux tronçons de tube 7 et 8 une cavité circulaire 10 avec un bord 11, décalé en forme de gradins. Au-dessus de cette cavité 10, sont prévus, sur ses deux côtés, des coins ou des surfaces d'appui 12, en forme de gradins. Grâce à des parties de paroi 13 et 14, embouties en avant et en arrière de la cavité 10 entre les tronçons de tube 7 et 8, une chambre peut être ici ménagée. Dans la cavité 10, est placé un bilame 15 réalisé ici sous la forme d'un ressort à coupelle conique, dont le bord circulaire s'applique sur l'étage Il en forme de gradin de la cavité 10. Dans un perçage central de ce bilame 15, est montée une broche de commutation verticale 16, réalisée en matière plastique. Un support d'éléments de contact 17 en forme de plaque, réalisé en un matériau électriquement isolant, avec des cosses ou des bornes de raccordement électriques 18, s'applique sur les coins d'appui 12. le matériau de ce support d'élément chauffant est maté dans cette zone 19, si bien qu'ainsi, le support d'éléments de contact en forme de plaque 17, est maintenu de façon store. Sur la face interne de ce support d'éléments de contact 17 est montée une cosse de contact 20 flexible.La broche de commutation 16 vient en prise sur cette cosse de contact 20. Lors de la mise en oeuvre en service, le courant de chauffage passe, par l'intermédiaire de cette cosse de contact 20 et du contact 22. Tant que le corps chauffant 1 n'a pas dépassé une température prédéterminée, le contact 22 est fermé (figure 3). Si la température s'élève au-dessus de cette valeur prédéterminée, le bilame revêtant la forme d'un ressort à coupelle se déforme brusquement (figure 4) et ouvre ainsi le contact 22, grssce à quoi le courant de chauffage est interrompu. Ce contact 22 reste ouvert jusqu'à ce que la température ait baissé d'une quantité prédéterminée. le bilame 15 revient alors brusquement dans sa position de départ (figure 3), ferme le contact 22 et le courant de chauffage circule à nouveau. Au lieu d'un bilame circulaire réalisé sous forme de ressort à coupelle, on peut, également utiliser un élément de ce type en forme d'étoile, ou bien en forme de bande. Dans les parties de paroi 13 et 14 qui forment et délimitent la chambre précédemment mentionnée, il peut être prévu, dans une variante de réalisation de l'invention, des rainures par paires, dont les côtés ouverts sont dirigés l'un vers l'autre et dans lesquelles sont insérés le bilame ou bien le support de l'élément de contact, qui sont alors maintenus par leurs bords dans ces rainures.Par rapport à la forme de réalisation selon les figures 3 et 4, le bilame et le support d'éléments de contact, sont, dans ce cas, décalés de 900. Au lieu de rainures usinées dans les cavités du support de l'élément chauffant, des nervures de guidage peuvent également faire saillie à partir du plan du support de l'élément de chauffage, ces nervures étant également prévues par paires, le bilame s'appliquant sur elles ou bien le support de l'élé- ment de contact étant fixé sur elles. Dans tous ces cas, il est essentiel et important que le bilame ait un contact de conductibilité thermique immédiat et direct avec le support de l'élément chauffant. Par rapport aux constructions connues jusqu'à ce jour et exposées dans le préambule, l'invention n'est pas seulement plus simpie et donc plus économique à réaliser, mais les-limites de commutation prédéterminées et définies par la construction, peuvent également être mainte- nues de façon stre et correcte dans des limites étroites, comme l'ont montré les recherches effectuées à ce jour, ceci étant évidemment dA à- ce que, gracie à la construction. conforme à l'invention, un meilleur contact thermique a été créé entre le support d'éléments chauffants et le bilame. Grâce à cette solution de construction relativement simple, un progrès technique- important peut être obtenu. L'invention a été exposée en se référant à un corps chauffant destiné à des percolateurs. Il est également possible d'appliquer l'invention à des corps chauffants prévus pour d'autres appareils ménagers, par exemple pour des grille-pain, des appareils à cuire les oeufs, etc.., pour lesquels des commutateurs commandés thermiquement, toujours fabriqués séparément jusqu'ici, ont été utilisés avec les inconvénients mentionnés ci-dessus. REVEND IC AT I ON S 1. Corps chauffant électrique, notamment pour des appareils ménagers thermiques tels que des percolateurs, des grille-pain, des appareils pour cuire les oeufs, etc..., constitué par au moins un élément chauffant (4) à résistance électrique monté sur un support conducteur de la chaleur, ainsi qu'un commutateur actionné par un bilame (15) et interrompant l'amenée de courant à l'élémentchauffant, le bilame étant du type d'un ressort à coupelle sous la forme d'une plaque conique ou bien de bandes avec une broche de commutation qui s'appliqué sur une cosse de contact portée par un support d'éléments de contact notamment en forme de plaque et électriquement isolant, corps chauffant caractérisé en ce que le bilame (15) ainsi que le support d'éléments de contact (17) sont disposés directement et immédiatement contre le support de l'élément chauffant (4). 2.- Corps chauffant électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cavité (jo) recevant le bilame (15) est ménagée dans le support d'élément chauffant et il est prévu latéralement et au-dessus de cette cavité (10), une surface d'appui (12) formée sur le support d'élément chauffant pour le support (17) de l'élément de contact. 3.- Corps chauffant électrique selon-la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu, sur le support d'élément chauffant, des rainures placées par paires à une certaine distance l'une de l'autre, dont les côtés ouverts sont orientés l'un vers l'autre, et dans lesquelles, le bilame et/ou le support d'éléments de contact, sont maintenus par leurs bords. 4.- Corps chauffant électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cavité (to) est ménagée dans le fond d'une chambre et que le support électriquement isolant (17) en forme de plaque de l'élément de cpntact, recouvre cette chambre.