Brevet FR2564680A1 — publié le 19851122

La presente invention concerne des disposi- tifs de chauffage de fluide appelés thermoplongeurs et se rapporte plus particulièrement à de tels disposi- tifs utilisés dans des enceintes étanches sous pres- sion. Les thermoplongeurs connus sont soit des dispositifs à fixation par vissage soit des disposi- tifs à fixation par bride. Il existe de nombreuses sortes de brides dont l'objectif est de permettre de fixer un appareil chauffant de façon étanche et de manière à supporter la pression. Les systèmes connus du type à vissage pré- sentent l'inconvénient d'être d'un encombrement relativement important en raison de la nécessité de prévoir une collerette à six pans pour assurer le vissage du thermoplongeur dans son logement. Par ailleurs. la tenue en pression nécessi- te l'interposition entre le siège du thermoplongeur et sa collerette, de joints d'étanchéité ayant une sur- face d'appui importante et devant être soumis à une pression d'appui élevée. De plus, le retrait d'un thermoplongeur après un certain temps d'utilisation, en vue de son remplacement, nécessite un effort important en raison de l'oxydation des filetages qui sont en contact avec le fluide du dispositif dans lequel baigne le thermo- plongeur et du dépôt de tartre. L'invention vise à remédier aux inconvé- nients énoncés ci-dessus des dispositifs classiques en créant un thermoplongeur qui, tout en présentant un encombrement réduit soit aisé à monter et à démonter, et nécessite une pression de serrage réduite. Elle a donc pour objet un thermoplongeur comprenant un corps dans lequel sont montés des élé- ments chauffants à résistances faisant saillie par rapport à une face dudit corps et des bornes de con- nexion desdites résistances prolongeant une saillie de la partie non chauffante des éléments faisant saillie par rapport à la face opposée dudit corps, celui-ci comportant du côté des éléments chauffants une première portion filetée de fixation dans un logement destiné à recevoir le thermoplongeur. et une collerette d'appui du corps contre la paroi d'extré- mité dudit logement. caractérisé en ce que le corps comporte en outre une seconde portion filetée de pas contraire à celui de la portion de fixation, ladite seconde portion filetée étant disposée à l'opposé de ladite première portion par rapport à la collerette et étant destinée à recevoir une clé de desserrage du thermoplongeur. L'invention a également pour objet une en- ceinte sous pression comprenant une enveloppe cylin- drique, caractérisée en ce que ladite enveloppe com- porte au moins un fond plat pourvu d orifices dans lesquels sont montés des thermoplongeurs, du type dé- fini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un thermoplongeur suivant l'inven- tion; - la Fig.2 est une vue de face du thermo- plongeur de la Fig.1; - la Fig.3 est une vue en élévation et en coupe partielle d'une clé de montage et de démontage du thermoplongeur suivant l'invention; - la Fig.4 est une vue partielle en coupe d un autre mode de réalisation de clé de montage et de démontage du plongeur suivant l'invention; - la Fig.5 est une vue en élévation et en coupe d'une enceinte sous pression équipée de thermo- plongeurs tels que celui des Fig.1 et 2; et - la Fig.6 est une vue en bout de l'encein- te de la Fig.5 montrant l'implantation des thermo- plongeurs. Le thermoplongeur représenté à la Fig.1 com- porte un corps 1 dans lequel sont montés des éléments chauffants 2 représentés partiellement. Les éléments chauffants 2 sont engagés à l'intérieur d'une chambre 3 ménagée dans une paroi 4 d'une enceinte contenant un fluide à réchauffer à l'aide du thermoplongeur. Les parties non chauffantes 2' des éléments prolongés par les bornes de connexion 5 des éléments chauffants 2 du thermoplongeur font saillie hors de la face du corps 1 opposée aux éléments chauffants. Le corps 1 présente une première portion filetée 6 dont le filetage pré- sente par exemple un pas à droite. Comime on-le voit sur la Fig.1, la portion filetée 6 est engagée par vissage dans une portion taraudée complémentaire du logement 3. Le corps 1 du thermoplongeur comporte en outre une collerette 7 pourvue en regard de la surface d appui 8 de la paroi de l'enceinte d'une gorge 9 dans laquelle est engagé un joint d'étanchéité 10. Le corps 1 comporte en outre une deuxième portion filetée 11 de pas contraire au pas de la première portion filetée. Dans le présent exemple, le pas du filetage de la portion 11 est un pas à gauche. Le montage du thermoplongeur qui vient d être décrit est particulièrement simple à réaliser. Il suffit en effet d'engager dans la partie taraudée du logement 3, la portion filetée 6 du corps 1 et de la visser dans'le logement 3 jusqu'à ce que la colle- rette 7 vienne prendre appui contre la paroi 8 de l'enceinte. Le vissage du thermoplongeur dans son loge- ment peut être assuré à l'aide de la clé 12Z représen- tée à la Fig.3. Cette clé de forme tubulaire comporte une première extrémité 13 pleine dans laquelle sont ménagés. des orifices 14 destinés à recevoir les bornes 5 et les parties 2 non chauffantes des éléments du thermoplongeur, En faisant alors tourner la clé 12, on procède au vissage de la portion filetée 6 du corps 1 du thermoplongeur dans le logement 3. Etant donné que l'-effort de blocage à exercer sur le thermoplongeur n'est pas important, le couple exercé par les trous 14 sur les parties 2' est amplement suffisant. La clé 12 comporte à son extrémité opposée aux orifices 13 une portion taraudée 15 de pas à gauche comme la seconde portion filetée 12 du thermo- plongeur. Cette portion taraudée 15 comporte-un file- tage extérieur -16 de préférence de pas contraire au taraudage 15 sur -lequel est monté un écrou-17 à six- pans par- exemple. L écrou 17 comporte-une partie 18 légèrement en saillie par rapport à 1;extrémité de la portion taraudée 15 de la clé 12. Enfin, la clé 12 comporte des orifices 19 diamétralement opposés des- tinés à l'introduction d'une broche d'entrainement en rotation non représentée. Pour assurer le dévissage d'un thermoplongeur, on procéde au vissage de la partie taraudée 15-sur la portion filetée 11 du corps 1.- Etant donné que le pas de la portion 15 dela clé et de la portion 11 du corps du thermoplongeur est opposé au-pas de La portion filetée 6 engagée dans le logement 3-, lorsque l'extrémité 18 de l'écrou 17 de la clé vient en contact de la collerette 7 du corps 1, l'effort de vissage exercé sur la portion filetée 11 se transforme en un effort de dévissage exercé sur la portion filetée 6, le couple ainsi engendré servant à appliquer à la portion filetée 6 un effort suffisant pour vaincre le blocage entre les filets engendré par l'oxydation et les divers dépôts de tartre. Lorsque le thermoplongeur est retiré de son logement, pour l'enlever de la clé 12, il suffit d'agir sur l'écrou 17 afin de provoquer le recul de la partie 18 de celui-ci qui se trouve en butée contre la collerette 7. Alors, la portion filetée 11 peut être aisément dévissée de la portion traudée 15 de la clé. Afin de faciliter encore la désolidarisation du thermoplongeur et de la clé 12, la portion filetée 6 du corps du thermoplongeur peut comporter comme re- présenté à la Fig.2, des méplats 21 pouvant recevoir par exemple une clé plate. La clé de manoeuvre du thermoplongeur peut être réalisée à titre de variante comme représenté à la Fig.4. La clé représentée sur cette dernière figure comporte un corps tubulaire 22 comprenant à son extré- mité destinée à venir en prise avec la portion filetée 12 du thermoplongeur des fentes 23 et une portion ta- raudée 24 destinée à coopérer avec ladite portion 11 de pas à gauche du thermoplongeur, L'extrémité de la portion tubulaire 22 comporte un rebord évasé 25 avec lequel est destiné à coopérer une bague de serrage 26 dont une partie filetée 27 est engagée sur une partie filetée correspondante 28 du corps tubulaire 22. A son extrémité avant, la bague 25 est pourvue d'une rampe annulaire 29 destinée à coopérer avec le rebord évasé 25. Lors de l'engagement de la clé de la Fig.4 sur la portion filetée 11 du thermoplongeur, la bague de serrage 26 est engagée par sa rampe d'extrémité 29 sur le rebord évasé 25 de l'extrémité fendue du corps tubulaire 22 de sorte que le vissage de la portion taraudée 24 peut avoir lieu normalement. Après le retrait du thermoplongeur, il suffit pour dégager celui-ci hors de la clé 22 de dévisser la bague de serrage 26 en provoquant ainsi le relachement des mâchoires constituées par les portions du corps tubulaire 22 définies par les fentes 23. Le thermoplongeur qui vient d'être décrit présente vis à vis des thermoplongeurs classiques les avantages suivants. Sa collerette d'appui ne présen- tant plus une forme à six pans, son encombrement est rendu minimum, ce qui permet de pouvoir disposer d'un maximum de puissance dans un encombrement donne. L'utilisation d'un joint à faible pression d'appui et de dimension réduite, par exemple un joint torique en élastomère, un joint quadring, une bague MS ou autre, permet de réduire les contraintes de fixa- tion des thermoplongeurs dans leur plaque support. Grâce à la réduction des contraintes de fi- xation dans leur plaque de support, il est possible de diminuer l'épaisseur des plaques et de réduire ainsi le prix de revient de 1.'ensemble. En raison de leur démontage aisé, les thermoplongeurs suivant l'invention peuvent subir un entretien ou être changés après un grand nombre d'heu- res de fonctionnement au cours desquelles l'oxydation des filetages ou l'incrustation de dépôts de tartre rend le couple de démontage très élevé. La Fig.5 montre une enceinte sous pression pourvue de thermoplongeurs du type décrit en référence aux Fig.1 et 2. Cette enceinte comporte une enveloppe cylindrique 30 dont le fond bombé 31 est pourvu d'une entrée 32 pour un fluide et d'une tubulure 33 de rac- cordement avec des accessoires. A la partie supérieure de la surface latéra- le de l'enveloppe est prévue une sortie 34 tandis qu'à sa partie inférieure est ménagée une canalisation de vidange 35. A son extrémité opposée au fond 31, l'enve- loppe 30 est fermée par un fond plat 36 pourvu d'un grand nombre de trous taraudés 37 dans lesquels sont vissés des thermoplongeurs 38 du type décrit en réfé- rence aux Fig.1 et 2. Le fond 36 est fixé-à l'enve- loppe par sondage. Compte tenu de la forme circulaire de leurs collerettes d'appui, les thermoplongeurs 37 occupent des positions relatives très rapprochées, cequi comme déjà indiqué plus haut, permet d'obtenir une puissance, accrue dans un encombrement donné. L'enceinte décrite en référence aux Fig.5 et 6 est destinée à constituer une chaudière électrique de production de vapeur ou d'eau surchauffée ou encore pour le réchauffage de tout fluide en circulation. A titre de variante, une telle enceinte peut comporter deux fonds plats. 2Z564680 REVENDICATIONS 1. Thermoplongeur comprenant un corps (1) dans lequel sont montés des éléments chauffants a résistances (2) faisant saillie par rapport à une face dudit corps et des bornes de connexion (5) desdites résistances prolongeant une saillie (2') de la partie non chauffante des éléments (2) faisant saillie par- rapport à la face opposée dudit corps. celui-ci comportant -'du côté des éléments. chauffants une pre- mière portion filetée (6) de fixation dans-un logement (3) destiné à recevoir le thermoplongeur, et une collerette '.d'appui (7) du corps contre la paroi d'ex- trémité dudit-logement, caractérisé en ce que le corps comporte en outre une seconde portion filetée (11) de pas contraire à celui de la portion de fixation (6), ladite seconde portion filetée étant disposée à l'op- posé de ladite première portion par rapport à la collerette (7) et étant destinée à recevoir une clé de desserrage du thermopiongeur. 2. Thermoplongeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première iportion filetée (6) du corps (1) du thermoplongeur comporte des mé- plats' (21) destinés à faciliter le dégagement du thermoplongeur de la. clé ayant servi à le retirer de son logement. 3. Thermoplongeur suivant l'une des- reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que la collerette (7) du corps (1) est de forme circulaire 4. Thermoplongeur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la collerette (7) du corps (1) est pourvue d'une gorge (9). ménagée dans sa face destinée à venir en contact avec la paroi d'extrémité du logement (3) pour le thermoplongeur. un joint d'étanchéité (10) étant engagé dans ladite gorge. 5. Thermoplongeur suivant l'une quelconque des. revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'il est combiné à une clé de manoeuvre qui comporte une por- tion taraudée (15;24) de même pas que ladite seconde portion filetée (11) du corps (1) du thermoplongeur, destinée à venir après vissage sur ladite seconde portion filetée (11) contre la collerette (7) du corps (1) et des 'moyens (17,18; 23 à 29) de libération de ladite seconde portion filetée (11) du thermoplongeur par rapport à la clé après le retrait du thermoplon- geur hors de son logement. 6. Thermoplongeur suivant la revendication , caractérisée en ce que lesdits moyens de libération sont constitués par un écrou (17) entourant la portion taraudée (15) de la clé, une partie (18) dudit écrou étant destinée à venir en butée contre ladite colle- rette (7) du corps (1) du thermoplongeur et pouvant être dégagée de ladite collerette par action sur ledit écrou (17). 7. Thermoplongueur suivant la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de libération sont constitués par une bague de serrage (26) entou- rant la portion taraudée (24) de la clé, ladite por- tion taraudée étant pourvue de fentes axiales (23) et comprenant un rebord évasé (25) avec lequel est desti- née à coopérer une rampe annulaire (29) ménagée à l'extrémité de ladite bague de serrage (26), cette dernière étant pourvue d'une portion filetée (27) coopérant avec une portion filetée correspondante (28) ménagée sur le corps (22) de la clé. 8. Enceinte sous pression comprenant une enveloppe cylindrique, caractérisée en ce que ladite enveloppe comporte au moins un fond plat (36) pourvu d'orifices (37) dans lesquels sont montés les thermo- plongeurs (38) suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7.