Brevet FR2554301A1 — publié le 19850503

L'invention a pour objet un ensemble chauffant électrique et, plus spécialement, un ensemble chauffant uti- lisant une résistance constituée par une feuille mince logée dans une nouvelle enveloppe avec une nouvelle configuration permettant un meilleur contrôle de la source et de l'intensité de la chaleur générée. On ne connaît pas d'ensemble chauffant apte à être utilisé dans un dispositif de soudure ou de dessoudure tenu à la main et qui utilise une résistance constituée par une feuille mince découpée chimiquement à la configuration voulue et logée dans une enveloppe métallique d'o il résulte une dissipation maximum de la chaleur à la pointe de travail et une limitation du transfert de la chaleur aux bornes ou aux contacts de raccordement. Les ensembles chauffants pour fer à souder ou dessouder sont bien connus et consistent typiquement en un fil résistant enroulé autour du fer à un endroit éloigné de la pointe ou autour d'une bobine ou d'un élément analogue dans lequel le fer est monté de manière détachable, les extrémités du fil résistant étant réunies à des bornes qui sont à leur tour raccordées à une source de courant électri- que. Ce mode de construction ne conduit pas à la concentra- tion d'une chaleur élevée à la pointe de travail et à son éloignement des bornes comme il serait désirable mais aboutit plutôt à un dispositif encombrant dans lequel la chaleur est répartie d'une manière substantiellement égale sur une large surface. Des ensembles chauffants contenant un élément résistant disposé entre des couches de matière isolante, le tout étant enfermé dans une enveloppe constituée par une feuille métallique, sont connus ainsi qu'on peut le voir dans les brevets américains n s 1 150 426 et 3 808 573; toutefois, aucun de ces ensembles n'est apte à être utilisé comme la partie de travail d'un dispositif de soudure ou de dessoudure tenu à la main; ces brevets ne décrivent pas non plus le nouvel élément résistant de l'invention constitué par une feuille mince ayant une configuration qui conduit à une concentration élevée de la chaleur à la pointe de l'outil et à une faible production de chaleur à la partie de branche- ment lui donnant les caractéristiques d'un gouffre et d'un tampon pour la chaleur afin de réduire le transfert des calories de la pointe ou de la pièce travaillée elle-même en direction des bornes. Par conséquent, le but principal de l'invention est de parvenir à un ensemble chauffant électrique supérieur apte à être utilisé dans les dispositifs pour souder ou pour dessouder tenus à la main. Un autre but de l'invention est de parvenir à un ensemble chauffant ayant une résistance constituée par une feuille mince disposée selon une nouvelle configuration qui maximise la dissipation de la chaleur à la pointe ou extrémité de travail de l'ensemble et la minimise du côté des bornes de raccordement. Un but supplémentaire de l'invention est d'appor- ter un élément résistant du type décrit ci-dessus qui est disposé entre des couches de matière isolante et enfermé dans une enveloppe en feuille métallique qui découvre les extrémités de branchement de cet élément pour faciliter son raccordement à une source d'un courant électrique. Un autre but encore de l'invention est de parvenir à un ensemble chauffant qui combine à un haut degré la simplicité et la durée de vie et qui est encore de construction relativement économique. Ces buts, ainsi que d'autres, apparaîtront mieux au cours de la description qui suit donnée simplement à titre d'illustration de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble chauffant électrique conforme à l'invention assemblé avec une poignée, - la figure 2 est une vue en perspective à l'état éclaté des pièces fabriquées selon un mode préféré de réali- sation, - la figure 3 est une vue de dessus de l'ensemble chauffant électrique dont une partie a été arrachée, - la figure 4 est une vue agrandie en coupe selon 4-4 de la figure 3. En se reportant maintenant aux figures o les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments sur chacune des figures, on peut voir que la référence 10 désigne un outil du type fer à souder ou à dessouder dans lequel un ensemble chauffant électrique 12 conforme à l'invention est porté par une poignée 14. Celle-ci a typiquement un interrup- teur 16 monté en série avec une paire de contacts 20 pour le raccordement de l'ensemble chauffant 12 à une source de cou- rant électrique 18. L'ensemble chauffant 12 comprend un élément chauffant ou résistance 22 réalisé dans une feuille très mince de nickel-chrome, plus précisément de préférence en alliage connu sous le nom de Nickel-Chromonium, mieux visible sur la figure 2, obtenue par la méthode d'attaque chimique. Plus exactement, l'élément 22 a trois zones distinctes de résistances différentes qui se traduisent, bien entendu, par trois intensités différentes de la chaleur produite. Les premières zones ou zones d'extrémité 24, 26 sont identi- ques et s'étendent d'une extrémité de l'élément jusqu'à une ligne 28, 30 o les bords longitudinaux commencent à se rapprocher l'un de l'autre. Les secondes zones ou zones intermédiaires 32, 34 varient en surface et s'étendent respectivement à partir de la ligne 28, 30 jusqu'à des points 36, 38 o la largeur de l'élément devient substantiellement la même. Les troisièmes zones ou zones de travail 40, 42 s'étendent comme une bande étroite de largeur constante respectivement à partir des points 36, 38 jusqu'à l'extrémité ou pointe 44 o elles se réunissent pour faire apparaître avec la première et la seconde zone un ruban continu découpé dans la feuille. Les zones de travail 40, 42 s'étendent parallèlement en étant espacées l'une de l'autre à partir des points 36, 38 avec une configuration substantiellement en U. Les caractéristiques particulières de fonctionnement de l'élément chauffant 22 et le rôle des diverses zones 22, 24, 32, 34 et 40, 42 seront décrits plus complètement plus loin. L'élément chauffant 22 est disposé entre deux feuilles minces de mica 46, 48 qui ont la même configuration générale que l'élément chauffant 22 en étant seulement légèrement plus grandes et en recouvrant effectivement les bords de cet élément 22. La feuille supérieure de mica 46 a deux ouvertures semblables 50 qui, quand elle est placée sur l'élément chauffant 22, laisse apparaître les zones de branchement 24, 26. La feuille inférieure de mica 48 n'a ]5 aucune ouverture et elle couvre entièrement la face inférieu- re de l'élément chauffant 22 quand elle est placée en dessous de lui. La feuille supérieure de mica 46, l'élément chauffant 22 et la feuille inférieure de mica 48 sont logés dans un conteneur 52 ayant une paroi périmétrique continue dressée 54 autour d'un fond 56 qui a la même configuration générale que les feuilles de mica 46, 48. Un couvercle 58 du conteneur 52 est également prévu avec la même configuration que la feuille de mica 48 et avec deux ouvertures 60 qui, lorsque ce couver- cle 58 est posé sur la feuille de mica 46, sont en correspon- dance avec les ouvertures 50 pour donner accès aux zones de branchement 24, 26. Le conteneur 52 et le couvercle 58 sont construits de préférence en un métal tel que l'acier inoxyda- ble. Comme on peut le voir en se reportant aux figures 3 et 4, la feuille de mica 48 est placée dans le conteneur 52 sur le fond 56 de ce dernier. L'élément chauffant est placé sur la feuille de mica 48 de telle façon qu'un intervalle 62 existe entre la périphérie de cet élément et la paroi latéra- le 54 du conteneur 52 afin d'empêcher tout contact entre eux. La feuille de mica 46 est placée sur l'élément chauffant 22 et elle est suivie du couvercle 58 avec les ouvertures respectives 50, 60 mises en correspondance au-dessus des zones de branchement 24, 26. Le bord supérieur 64 de la paroi latérale 54 est alors refermé ou serti sur le couvercle 58 afin de comprimer l'élément chauffant 22 et les feuilles de mica 46, 48 en état de bon contact conducteur de la chaleur les unes avec les autres et avec le couvercle 58 et plus particulièrement avec le fond 56 du conteneur 52, opération qui termine l'ensemble chauffant 12. Pendant le fonctionnement, quand du courant électrique est fourni à travers l'élément chauffant 22 en nickel-chrome aux bornes de branchement 24, 26, la zone de travail 40, 42 et la pointe 44 produisent la plus grande partie des calories en raison de leur faible largeur et cette chaleur est transmise à l'extrémité étroite 66 du conteneur 52 qui est l'extrémité de travail ou zone qui est mise en contact avec la pièce (non représentée) à souder, à dessouder ou à chauffer pour une autre raison. La chaleur engendrée dans la seconde zone ou zone intermédiaire 32 diminue graduel- lement à mesure que sa largeur augmente à partir des points 36, 38 jusqu'à la ligne 28, 30. La chaleur engendrée dans les zones de branchement 24, 26 est minimum et, ainsi, n'affecte pas les moyens qui sont en contact électrique avec elles comme les contacts 20, ni non plus n'émet pas de chaleur à un degré qui rendrait peu confortable la tenue de la poignée. En plus, le profil trapézoïdal des zones intermé- diaires 32, 34 agit comme une zone tampon entre la chaleur élevée, intense, engendrée à la pointe 44 et aux zones de travail adjacentes 40, 42, et les zones d'extrémité 24, 26 qui dissipent la chaleur engendrée et qui empêchent cette chaleur d'être transférée de la zone de travail à la zone de branchement ou d'être soustraite à la pièce travaillée elle- -même et transférée à la zone de branchement. On peut dire que les zones d'extrémité 24, 26 se comportent comme un gouffre pour la chaleur. Ainsi, comme on peut le voir d'après la description qui précède, la nouvelle construction de l'ensemble chauffant se traduit par une chaleur maximum engendrée et substantiellement confinée à la pointe 44 et aux zones de travail 40, 42 au voisinage de l'extrémité étroite 66 du conteneur 52 o il est désirable que la chaleur soit concentrée et elle n'est pas produite sur la totalité de l'ensemble comme c'est le cas dans les dispositifs classi- ques similaires. REVENDICATIONS 1. Ensemble chauffant en bande caractérisé en ce qu'il comprend: a) un conteneur en U (52) découpé dans une feuille de métal ayant un fond (56) et un bord relevé (54), b) une première feuille (48) en matière isolante placée dans le conteneur contre le fond (56), c) un élément résistant ayant une première zone d'extrémité (24), une seconde zone d'extrémité (26) et une zone intermédiaire (40, 42) proche de la première feuille (48) , ces première (22) et seconde (24) zones d'extrémité ayant vis-à-vis du courant électrique une résistance infé- rieure à celle de la zone intermédiaire (40, 42), ce qui assure qu'un plus haut degré de chaleur est engendré dans ladite zone intermédiaire, d) une seconde feuille (46) de matière isolante placée à l'intérieur du conteneur (52) au voisinage de l'élément résistant (22) et présentant des trous (50) qui découvrent partiellement la première zone d'extrémité (24) et la seconde zone d'extrémité (26), e) un couvercle métallique en feuille (58) disposé sur la seconde feuille (46) de matière isolante et ayant des trous (60) en correspondance avec les trous (50) prévus dans la seconde feuille (46) de matière isolante, les bords relevés (54) du conteneur métallique (52) en feuille étant refermés sur le couvercle métallique (58) pour tenir les pièces assemblées. 2. Ensemble chauffant selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone intermédiaire comprend une bande de matière résistante ayant deux parties (40, 42) qui s'étendent parallèlement, espacées l'une de l'autre, à partir de la première zone d'extrémité (24) et de la seconde zone d'extrémité (26) jusqu'à une pointe (44). 3. Ensemble chauffant selon la revendication 2 caractérisé en ce que la première zone d'extrémité (24) et la seconde zone d'extrémité (26) ont chacune une partie terminale à section droite substantiellement constante et une partie trapézoïdale (32, 34) qui s'étend à partir de la partie terminale jusqu'à une extrémité (36, 38) de la zone intermédiaire (40, 42) , cette partie trapézoïdale (32, 34) ayant une section droite décroissante pour constituer une zone qui sépare effectivement la chaleur élevée engendrée dans la zone intermédiaire (40, 42) de la chaleur faible engendrée dans les zones terminales (24, 26) de l'élément résistant. 4. Ensemble chauffant selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément résistant consiste en une feuille découpée par attaque chimique. 5. Fer chauffant du type fer à souder ou à dessouder ayant une poignée à une partie extrême, avec des contacts raccordés à une source de courant électrique, un élément chauffant, caractérisé en ce que l'élément chauffant comprend: a) un conteneur en U (52) découpé dans une feuille de métal ayant un fond (56) et un bord relevé (54), b) une première feuille (48) en matière isolante placée dans le conteneur contre le fond (56), c) un élément résistant ayant une première zone d'extrémité (24), une seconde zone d'extrémité (26) et une zone intermédiaire (40, 42) proche de la première feuille (48), ces première (22) et seconde (24) zones d'extrémité ayant vis-à-vis du courant électrique une résistance infé- rieure à celle de la zone intermédiaire (40, 42), ce qui assure qu'un plus haut degré de chaleur est engendré dans ladite zone intermédiaire, d) une seconde feuille (46) de matière isolante placée à l'intérieur du conteneur (52) au voisinage de l'élément résistant (22) et présentant des trous (50) qui découvrent partiellement la première zone d'extrémité (24) et la seconde zone d'extrémité (26), e) un couvercle métallique en feuille (58) placé sur la seconde feuille (46) de matière isolante et ayant des trous (60) en correspondance avec les trous (50) de cette seconde feuille (46) de matière isolante, le bord relevé (54) du conteneur métallique (52) étant replié sur le couvercle (58) pour tenir les pièces assemblées, les contacts (20) étant raccordés électriquement avec la première zone d'extrémité (24) et la seconde zone d'extrémité (26) à travers les trous (50, 60) prévus dans la seconde feuille isolante (46) et dans le couvercle métallique (58) à ladite partie extrême de la poignée (14). 6. Fer chauffant selon la revendication 5 carac- térisé en ce que la partie intermédiaire de l'élément chauffant comprend un ruban de matière résistante ayant deux parties (40, 42) qui s'étendent parallèlement, espacées l'une de l'autre, à partir de la première zone d'extrémité (24) et de la seconde zone d'extrémité (26) jusqu'à une pointe (44). 7. Fer chauffant selon la revendication 6 carac- térisé en ce que la première zone extrême (24) et la seconde zone extrême (26) ont chacune une partie terminale à section droite substantiellement constante et une partie trapézoïdale (32, 34) qui s'étend à partir de ladite partie terminale jusqu'à une extrémité (36, 38) de la zone intermédiaire, cette partie trapézoïdale (32, 34) ayant une section droite décroissante qui constitue une zone séparant effectivement la chaleur intense engendrée dans la zone intermédiaire (40, 42) de la faible chaleur engendrée dans lespartiesterminalesde l'élément résistant. 8. Fer chauffant selon la revendication 5 carac- térisé en ce que l'élément résistant est une feuille découpée chimiquement.