Brevet FR2592264A1 — publié le 19870626

DISPOSITIF A RESISTANCE CHAUFFANTE A SYSTEME DE CONNEXION RAPIDE, ET APPAREIL MUNI D''UNTEL APPAREIL La présente invention concerne un dispositif à résistance chauffante à système de connexion électrique rapide, et un appareil muni d'un tel dispositif. Dans un appareil chauffant électrique tel qu'un chauffeau-eau électrique, le fil résistant électrique du dispositif chauffant est habituellement relié à un fil d'alimentation électrique ou de raccordement au moyen d'une vis et des rondelles et écrous superposés. Ce mode connu de connexion est long à exécuter manuellement et par conséquent onéreux. En outre, une automatisation de la mise en oeuvre d'un tel mode de connexion est difficile. La présente invention ayant pour but d'éviter ces incon venients, permet de réaliser un dispositif à résistance chauffante flottante à système de connexion électrique rapide économique, solide et efficace facile à fabriquer et apte à une automatisation de la mise en oeuvre d'une connexion électrique entre un fil résistant dit flottant c'est-à-dire librement disposé dans un logement d'un support, et un fil d'alimentation électrique, où ces fils n'ont entre eux aucun contact direct, ce qui permet d'éviter tout phénomène de corrosion d'origine électrochimlque. Elle a également pour objet un appareil tel qu'un chauff eau-eau électrique muni d'un tel dispositif. Selon l'invention, un dispositif à résistance électrique chauffante flottante est caractérisé en ce que le fil résistant flottant est électriquement relié à un fil d'alimentation électrique ou fil de raccordenent, par un système de connexion électrique rapide comportant un élément amovible autobloquant de liaison électrique dans les extrémités duquel sont respectivement fixées la partie terminale de ce fil résistant et la partie terminale de ce fil d'alimentation électrique, en absence de tout contact direct entre elles Pour rnieux faire comprendre l'invention9 on décrit ci-après un certain notnbre d'exemples de réalisation illustrés par des dessins ci annexés dont - la figure 1 représente une vue partielle et schématique d'un chauffe-eau électrique muni d'un dispositif à résistance électrique chauffante flottante à système de connexion électrique rapide, réalisé selon l'invention; - la figure 2 représente a une autre échelle, une vue schématique, en coupe longitudinale, - d'une partie de la tête isolante et réfractaire du dispositif à résistance chauffante de la figure 1, montrant le système de connexion électrique rapide;; - la figure 3 représente à une autre celle, une vue en perspective d'un élément amovible autobloquant de liaison électrique du système de connexion électrique rapide illustré dans la figure 2; - la figure 4 représente à une autre échelle une vue schématique, en coupe longitudinale, d'une partie de la tête isolante et réfractaire d'un dispositif à résistance chauffante selon une variante de réalisation du dispositif de la figure 2, et - la figure 5 représente à une autre échelle, une vue en perspective d'un élément amovible autobloquant de liaison électrique d'un système de connexion électrique rapide, illustré dans la figure 4. L'invention est applicable à tout appareil à dispositif à résistance électrique chauffante flottante, c'est-à-dire à résitance chauffante librement disposée dans un.logement correspondant de son support isolant et réfractaire contrairement à une résistance chauffante noyée et immobilisée dans une masse isolante et réfractaire. Ltinvention est en pal ticulier applicable à un chauffe-eau électrique à résistance électrique chauffante flottante. Un chauffe-eau électrique 1, schématiquement et partiellement iLlustré dans la figure 1 co-ime un exemple de réalisation de l'invention, comprend une cuve intérieure 2, une enveloppe extérieure 3, une couche de matière thermiquement et électriquement isolante 4 séparant l'enveloppe 3 de la cuve 2, un dispositif claauf- fant 5 comportant un fil résistant électrique flottant 6, librement disposé dans un support isolant et réfractaire 7, et dont les extrémités sont électriquement reliées par un système de connexion électrique rapide 8, aux fils électriques d'alimentation ou fils de raccordement 9. Le système de connexion électrique rapide 8 réalisé selon l'invention est partiellement et schématiquement illustré en coupe longitudinale dans les figures 2 et 4. Selon une caractéristique importante, le dispositif chauffant 5 comprend un fil résistant flottant 6 électriquement relié à un fil d'alimentation électrique ou fil de raccordement par un système de - connexion électrique rapide 8 comportant un élément amovible autobloquant de liaison électrique 16 dans les extrémités duquel sont respectivement fixées la partie terminale 19 de ce fil résistant flottant 6 et la partie terminale 20 de ce fil d'alimentation électrique 9, en absence de tout contact direct entre elles. Selon une autre caractéristique, le système de connexion électrique rapide 8 comprend d'une part un élément de maintien 10 muni d'un trou de montage 11 et d'autre part un élément amovible autobloquant de liaison électrique 16 comportant dans ses extrémités des moyens de réception et de fixation par sertissage et/ou soudage des parties terminales 19, 20 du fil résistant 6 et du fil d'alimentation 9, au bout de l'une de ses extrémités et dans sa zone centrale, des moyens de blocage en position 21, 22 formant des butées à l'entrée et à la sortie de ce trou de montage 1 1 lors de son montage dans cet élément de maintien 10. Dans l'exemple illustré (figures 2 et 3), le dispositif à résistance électrique chauffant 5 comprend un système de connexion électrique rapide 8 ayant d'une part un élément de maintien isolant et réfractant 10 muni d'un trou de montage Il à diamètre et longueur prédéterminés, et à extrémités délimitées par deux creux de dégagement axiaux et concentriques 12, 13 à diamètres prédéterminés plus grands et y formant deux épaulements opposés, un épaulement d'entrée 14 et un épaulement de sortie 15, et d'autre part un élément allongé amovible autobloquant de liaison électrique en un matériau bon conducteur d'électricité 16 comportant dans ses deux extrémités, des moyens de réception et de fixation par sertissage et/ou soudage 17, 18, respectivement des parties terminales 19, 20 du fil résistant électrique flottant 6 et du fil d'alimentation 9, au bout de l'une de ses extrémités et dans sa zone centrale respectivement des moyens 21, 22 déformables diamétralement ou radialement formant des butées à l'entrée et à la sortie du trou de montage 11 et servant de moyens de blocage en position. Dans le système de connexion électrique rapide 8, I'élément amovible autobloquant de liaison électrique 16 est constitué par une pièce allongée découpée dans une feuille de métal plus ou moins élastique tel que du laiton, du bronze au phosphore, de l'acier nickelé ou tout métal ou alliage compatible avec la nature du fil résistant 6 et celle du fil d'alimentation électrique 9, enroulée, autour des axes parallèles à son axe longitudinal, en une pièce allongée tubulaire comportant dans ses deux extrémités, des viroles 17, 18 servant de moyens de réception et de fixation par sertissage et/ou soudage des parties terminales 19, 20 du fil résistant électrique 6 et du fil d'alimentation 9 et ayant des diamètres sensiblement inférieurs au diamètre prédéterminé du trou de montage 11 de l'élément de maintien 10, et au bout de l'une de ses extrémités et dans sa zone centrale respectivement, des bagues élastiquement déformables diamétralement ou radialement 21, 22, espacées l'une de l'autre d'une longueur légèrement supérieure ou égale à la longueur prédéterminée de ce trou de montage 11, présentant des diamètres supérieurs au diamètre prédéterminé de ce trou de montage 11, formant des butées qui servent de moyens de blocage en position de l'élément de liaison électrique 16 dans ce trou de montage 11. La virole 18 de réception et de fixation de la partie terminale 20 du fil d'alimentation 9 comprend de préférence deux parties successives, une partie 18a destinée à la fixation de l'âme conductrice dénudée du fil 9 et une partie 18b servant à bloquer en place le fil 9 par un serrage poussé sur la couche isolante de ce fil 9. L'élément de maintien isolant et réfractaire 10 est constitué par une pièce d'extrémité ou tete du support isolant et réfractaire 7 du fil résistant flottant 6 du dispositif chauffant 5. Lors d'une connexion du fil résistant 6 du dispositif chauffant 5;, une partie terminale 19 de ce fil 6 est engagée et sertie et/ou soudée dans la virole correspondante 17 de l'élément amovible autobloquant de liaison électrique 16 du système de connexion rapide 8 avant que cet élément métallique de liaison électrique 16 ne soit introduit dans le trou de montage Il à travers les creux de dégagement axiaux amont 12 et aval 13 de la pièce d'extrémité ou tette isolant et réfractaire. 10 de ce dispositif chauffant 5. Une aptitude de déformation élastique de la virole 18 et de la bague, centrale 22 de cet élément de liaison électrique 16 qui leur permet de réduire leur diamètre, facilite leur coulissement à travers le trou de montage 11 et ces creux axiaux 12 et 13 et rend amovible et autobloquant cet élément de liaison électrique 16. La virole 18 et la bague centrale 22 se décompriment et tendent à reprendre leurs diamètres initiaux des qu'elles franchissent le trou de passage 11. La bague centrale 22 constitue alors une butée qui s'appuie sur l'épaulement 13 à la sortie de ce trou 11 et empêche l'élément de liaison électrique 16 de revenir en arrière tandis que la bague 21 qui s'appuie sur l'épaulement 14 à l'entrée de ce trou Il constitue une butée qui empoche cet élément de liaison électrique 16 d'avancer dans ce trou Il L'élement de liaison électrique 16 est ainsi bloqué en position dans son trou de montage 11 et présente sa virole 18 en saillie vers l'extérieur de la pièce d'extrémité ou tête isolante et réfractaire 10 pour qu'elle soit accessible et prête à une réception et une fixation de la partie terminale 20 d'un fil d'alimentation ou de raccordement 9. Les bagues 21 et 22 de l'élément de liaison électrique 16 ont une section transversale choisie parmi les sections circulaires et polygonales et une forme choisie parmi les formes cylindrique et tronconique. Dans l'exemple illustré aux figures 2 et 3, la bague 21 a une forme cylindrique et la bague 22 a une forme tronconique dont la grande base est en vis-à-vis de la bague 21. Selon une variante de réalisation illustrée aux figures 4 et 5, dans le système de connexion électrique rapide 25 l'élément de liaison électrique 26 comprend des butées servant de moyen de blocage en position, constituées l'une par une bague cylindrique d'extrémité 27 et l'autre par une bague centrale cylindrique 28 pourvue de deux languettes élastiques 29, 30 diamétralement opposées, saillantes vers l'extérieur dans la direction de la bague d'extrémité 27. Lors d'une mise en place de l'élément de liaison électrique 26, les extrémités libres et saillantes des languettes 29, 30 s'appuient sur l'épaulement 15 à la sortie du trou de montage 1 1 et empêchent cet élément de liaison électrique 26 de revenir en arrière dans ce trou Il tandis que la bague d'extrémité 27 L'empoche d'avancer dans ce trou 11. Dans ltélément de liaison électrique 26, les viroles 3t et 32 constituent des moyens de réception et de fixation des parties terminales 19 et 20 du fil résistant 6 et du fil d'alimentation ou fil de raccordement 9. Selon une autre variante de réalisation non représentée, dans l'élément de liaison électrique du système de connexion électrique rapide analogue à celui décrit ciaessus, seule la virole Constituant le moyen de réception et de fixation du fil d'alimentation ou de raccordement est remplacée par une languette sur laquelle peut être fixé ce fil d'alimentation ou montée une douille correspondante de connexion de ce fil d'alimentation. Le système de connexion électrique rapide 8 du dispositif chauffant 5 décrit ci-dessus, facilite une automatisation avantageuse de l'opération de connexion électrique du fil résistant flottant 6 à un fil électrique d'alimentation ou de raccordement 9. Dans cette connexion électrique tout contact direct préjudiciable entre ces fils est évitée sans compromettre ni la solidité de liaison, ni l'efficacité de conduction électrique. Le dispositif à résistance chauffante 5 à système de connexion électrique rapide 8 décrit cidessus est facile à. réaliser et permet d'obtenir une diminution appréciable du temps de montage et de fabrication d'un appareil chauffant électrique tel qu'un chauffe-eau électrique muni de ce dispositif à résistance chauffante 5. RE V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif à résistance électrique chauffante flottante, caractérisé ence que le fil résistant flottant (6) est électriquement relié à un fil d'alimentation électrique (9) par un système de connexion électrique rapide (8) comportant un élément amovible autobloquant de liaison électrique (16) dans les extrémités duquel sont respectivement fixées, la partie terminale (19) de ce fil résistant (6) et la partie terminale (20) de ce fil d'alimentation électrique (9), en absence de tout contact direct entre elles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de connexion électrique rapide (8) comprend d'une part un élément de maintien (10) muni d'un trou de montage (11) et d'autre part un élément amovible autobloquant de liaison électrique (16, 26) comportant dans ses extrémités des moyens de réception et de fixation par sertissage et/ou soudage des parties terminales (19, 20) du fil résistant (6) et du fil d'alimentation électrique (9), au bout de l'une de ses extrémités et dans sa zone centrale des moyens de blocage en position (21, 22, 27, 28) formant des butées à l'entrée et à la sortie du trou de montage (11) lors de son montage dans cet élément de maintien (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le système de connexion électrique rapide (8) l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (16, 26) est une pièce allongée comportant dans ses deux extrémités des viroles (17, 18, 31, 32) servant de moyens de réception et de fixation par sertissage et/ou soudage des parties terminales (19, 20) du fil résistant (6) et du fil d'alimentation électrique (9), au bout de l'une des extrémités et dans la zone centrale, des bagues diamétralement déformables (21, 22, 27, 28) servant de moyens de blocage en position. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le système de connexion électrique rapide (8), l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (16) est une pièce allongée comportant au bout de l'une des extrémités et dans la zone centrale des bagues diamétralement déformables (21, 22, 27, 28) servant de moyens de blocage en position, dans l'espace entre ces bagues (21, 22, 27, 28) servant de moyens de blocage en position, une virole radialement déformable (17, 31) et au bout de l'autre extrémité une languette, servant de moyens de réception et de fixation des parties terminales respectivement du fil résistant (6) et du fil d'alimentation électrique (9). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractériséen ce que dans le système de connexion électrique rapide (8), l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (16, 26) est constituée par une pièce allongée, découpée dans une feuille de métal plus ou moins élastique et déformable, et enroulée, autour des axes parallèles à son axe longitudinal en une pièce tubulaire. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (i6, 26) comprend au bout de l'une des extrémités et dans la zone centrale, des bagues (21, 22, 27, 28) ayant une section transversale choisie parmi les sections circulaire et polygonales et servant de moyens de blocage en position. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (16) comprend au bout de l'une des extrémités et dans la zone centrale, respectivement une bague cylindrique (21) et une bague tronconique (22) élastiquement et diamétralement déformables, servant de moyens de blocage en position. 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (26) comprend au bout de l'une de ses extrémités, une bague cylindrique (27) et dans la zone centrale, une bague cylindrique (28) munie de languettes élastiques (29, 30) diamétralement. opposées, saillantes vers l'extérieur dans la direction de la bague en bout (27), et servant de moyens de blocage en position. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que dans le système de connexion électrique rapide (8), l'élément amovible autobloquant de liaison électrique (16, 26) est constitué en un matériau choisi parmi le laiton, le bronze, I'acier nickelé, un métal ou alliage compatible avec la nature du fil résistant et celle du fil d'alimentation électrique (9). 10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le système de connexion électrique rapide (8), l'élément de maintien (10) est constitué par une pièce terminale ou tête du support isolant et réfractaire (7) du fil résistant flottant (6). 11. Appareil tel qu'un chauffe-eau électrique, caractérisé en ce qu'il comprend dans sa cuve (2) un dispositif à résistance électrique chauffante selon l'une des revendications 1 à 10.