Brevet FR2603097A1 — publié le 19880226

L'invention a pour objet un tampon en matière élastique destiné à obturer hermétiquement une ouverture prévue dans la paroi d'une enceinte contenant un fluide à chauffer ; ce tampon est conçu pour être assemblé avec des moyens de chauffage et des moyens de contrôle de la température ainsi que, éventuellement, des moyens de passage du fluide vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur de l'enceinte. On sait, par Le document GB-A-362 505, que l'on peut faire traverser hermétiquement la paroi d'un radiateur par un tube en ménageant dans cette- paroi une ouverture autour de laquelle on fixe à ladite paroi une douille ou une coupelle à fond percé dans laquelle on fait tenir un bloc de matière élastique, principalement un bloc de caoutchouc. Ce dernier a un trou central à travers lequel on fait passer Le tube, avec un degré de serrage en sens radiaL suffisant à assurer L'étanchéité. Ce document ne décrit que des blocs en caoutchouc de grosseur réduite, servant juste au passage d'un seul tube comme moyens de réparation quand le remplacement d'un tube est nécessaire. Le document DE-B-1 299 834 se rapporte à un cas particulier d'utilisation de l'enseignement apporté par le premier document visé ci-dessus. Dans ce second document, un des exemples de réalisation décrits dans le premier document est utilisé pour faire passer à travers la paroi d'une enceinte non pas un tube mais une épingle de chauffage, c'est-à- dire un tube chauffant électrique plié en U. Le bloc en caoutchouc est un tampon assez large pour être traversé en deux trous espacés par les deux branches du tube en U. La partie incurvée de ce dernier est située à l'intérieur de L'enceinte, de sorte que l'épingle ne peut pas être remplacée sans Le démontage du tampon en caoutchouc et, par conséquent, sans vidange préalable de L'enceinte. L'invention a pour but principaL de parvenir à un tampon d'obturation,à dimension transversale réduite, d'une ouverture prévue dans la paroi d'une enceinte contenant un fluide à chauffer, assemblé avec des moyens de chauffage électrique protégés efficacement contre les dépôts et facilement démontables à tout moment sans vidange préalable de L'enceinte. Un but secondaire de l'invention est de parvenir à un tampon tel que défini ci-dessus muni de moyens de raccordement facilement démontables pour le raccordement de L'enceinte à des réseaux d'arrivée et de départ du fluide à chauffer. A partir d'un tampon d'obturation en matière élastique pour obturer hermétiquement une ouverture prévue dans la paroi d'une enceinte contenant un fluide à chauffer, ce tampon ayant un corps limité par une face extrême intérieure et une face extrême extérieure en position d'utilisation, avec du côté de sa face extérieure une collerette annulaire de dimension transversale supérieure à celLe du corps, percé d'ouvertures traversantes d'une face extrême à L'autre face extrême, muni de moyens de chauffage électrique, selon l'in- vention chaque ouverture destinée au montage d'un moyen de chauffage comprend à partir de la face extrême extérieure un premier trou ayant un premier diamètre s'étendant sur une fraction de L'épaisseur du corps du tampon, suivi d'un second trou ayant un second diamètre supérieur au premier diamètre s'étendant dans le prolongement du premier trou jusqu'à la face extrême intérieure ; le moyen de chauffage correspondant comprend,d'une part un tube en verre ayant une extrémité fermée et une extrémité ouverte, d'un diamètre en rapport avec le diamètre du second trou, enfoncé pendant l'utilisa- tion dans ce second trou par son extrémité ouverte, d'autre part un tube chauffant électrique comprenant une gaine extérieure conductrice de courant d'un diamètre en rapport avec Le premier trou, traversant ce dernier pour s'étendre à l';n- térieur du tube en verre ; cette gaine extérieure conductrice contient un fil chauffant raccordé électriquement par une première extrémité à L'extrémité de cette gaine située à l'in térieur du tube en verre ; cette même gaine extérieure conductrice a une extrémité saillante hors du corps du tampon du côté de la face extrême extérieure avec une borne de raccordement à un conducteur d'alimentation, le fil chauffant ayant sa seconde extrémité en saillie munie aussi en dehors de ladite gaine d'une borne de raccordement à un conducteur d'alimentation. De préférence, le fil chauffant monté à L'intérieur de La gaine extérieure conductrice possède dans le sens de sa Longueur au moins un tronçon non chauffant situé à sa première extrémité par laquelle il est raccordé électriquement à la gaine extérieure, et de préférence un autre tronçon non chauffant dans sa partie extrême qui traverse Le tampon; avantageusement, il a encore au moins un tronçon non chauffant intermédiaire entre ses extrémités. Dans ce cas le tube en verre a, de préférence, une zone rétreinte en sens transversal en correspondance avec chaque tronçon non chauffant du fil chauffant, à l'exception de celui qui se trouve dans la traversée du tampon. Un tampon conforme à L'invention peut être traversé entre ses deux faces extrêmes opposées par un trou de grosseur constante pour permettre le passage d'un tube de thermocouple ou d'une sonde de contrôle de la température. Selon un mode de réalisation de L'invention, le tampon est pourvu aussi d'un passage entre ses deux faces extrêmes opposées d'une part pour une tubulure d'arrivée, d'autre part pour une tubulure de sortie d'un fluide permettant le raccordement de l'enceinte à un réseau convenable. Chaque tubulure est ouverte à son extrémité située à l';nté- rieur de l'enceinte pendant L'utilisation et elle est munie d' un élément de raccordement à son extrémité située à l'extérieur de ltenceinte. De préférence, chaque passage comprend deux trous successifs en prolongement, de diamètres différents comme expliqué plus haut et un tube ----- à deux extrémités opposées ouvertes est enfoncé par une extrémité dans le trou à plus grand diamètre, cependant que la tubulure correspondante d'arrivée ou de sortie du fluide s'ouvre à l'intérieur de ce tube , - de préférence à faible distance du corps du tampon. Selon un perfectionnement de l'invention, il existe sur la face intérieure du corps du tampon, coaxialement à chaque trou qui s'ouvre sur cette face intérieure, un bossage qui est traversé par le trou en question, de sorte que ce bossage troué est analogue à une douille attenante au corps du tampon. On donnera maintenant, sans intention limitative une description d'un exemple de réalisation de l'invention. On se reportera au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue générale en coupe par un plan transversal d'un tampon assemblé conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de détail en coupe d'un tube en verre contenant un tube chauffant électrique, assemblés avec un tampon, selon L'invention, - la figure 3 est une vue partielle en coupe montrant une variante d'un tube en verre contenant un tube chauffant. La figure 1 représente un tampon 1 en matière élastique, de préférence en caoutchouc, qui comprend un corps épais 2, cylindrique, limité par une face extrême 3 dite extérieure et une face extrême opposée 4 dite intérieure. Du côté de cette face extrême extérieure 3 le tampon 1 possède une collerette annulaire 5 de diamètre supérieur à celui du corps 2. Sur cette figure 1 est dessiné un moyen de chauffage désigné par la référence généra le 6, composé d'un tube en verre 7 qui a une extrémité fermée 7A et une extrémité ouverte 7B, et d'un tube chauffant électrique 8. L'assemblage du tampon 1 et du moyen de chauffage 6 est réalisé de la façon suivante. Le corps 2 du tampon 1 est traversé entre ses deux faces extrêmes opposées 3, 4 par une ouverture comprenant, à partir de la face extreme extérieure 3, un premier trou 9 qui s'étend sur une fraction de l'épaisseur du corps 2, suivi d'un second trou 10 de diamètre supérieur à celui du premier trou 9. Ces deux trous 9, 10 sont en prolongement coaxial.Le second trou 10 pourrait déboucher dans La face extrême intérieure 4, mais dans l'exemple décrit ici il existe sur cette face intérieure 4, coaxialement aux trous 9, 10 un bossage 11 qui est également traversé par le second trou 10 de sorte que celui-ci débouche dans la face 12 du bossage 11 qui est éloignée de la face extrême intérieure 4. Le tube en verre 7 est enfoncé dans le second trou 10, en traversant le bossage 11, pour s'étendre du côté de la face extrême intérieure 4. Le tube chauffant électrique 8 traverse le corps 2 du tampon 1 en empruntant le premier trou 9 et il s'étend à l'intérieur du tube en verre 7 sur une partie substantielle de la longueur de ce dernier. Les diamètres d'une part du tube en verre 7 et du tube chauffant électrique 8, d'autre part du second trou 10 et du premier trou 9, sont choisis pour que les tubes puissent être enfilés à travers le tampon 1 tout en étant serrés par le caoutchouc d'une manière qui suffit à assurer l'étanchéité.Quand le tampon 1 obture une ouverture prévue dans une paroi d'une enceinte contenant un fluide sous pression, le bossage 11 percé et traversé par le tube en verre 7 se comporte comme une douille souple que la pression du fluide serre contre la face extérieure du tube en verre 7, dans un sens favorable à L'étanchéité. Les figures 2 et 3 montrent des détails du moyen de chauffage 6. Le tube chauffant électrique 8 comprend une gaine extérieure 13 conductrice de l'électricité et un fil chauffant intérieur 14 ou résistance électrique. Ce fil chauffant 14 est tenu coaxialement à l'intérieur de la gaine 13 au moyen de magnésie comprimée, par exemple, ainsi qu'il est connu dans ce domaine technique. Le fil chauffant 14 a une première extrémité 14A par laquelle il est soudé, ou raccordé électriquement d'une autre manière convenable, à L'extrémité 13A de la gaine 13 qui est située à l'intérieur du tube en verre 7. L'extrémité opposée 13B de la gaine 13 est saillante en dehors du tampon 1 où elle est munie d'une borne 15 de raccordement électrique.Le fil chauffant 14 est saillant aussi par sa seconde extrémité 14B en dehors de la gaine 13 où il est muni d'une borne 16 de raccordement électrique. La gaine 13 sert de conducteur pour le retour du courant électrique qui a traversé Le fil chauffant 14. Sur ta figure 2, l'extrémité fermée 7A du tube en verre 7 a été rétreinte pour présenter un resserrement 17 en sens transversal dans lequel est engagée, avec un faible jeu, la partie extrême 13A de la gaine 13. Celle-ci est centrée et tenue de cette façon dans le tube en verre 7. La figure 3 montre que L'on peut prévoir aussi, en un point intermédiaire de la longueur du tube en verre 7, un autre resserrement 18 en sens transversal qui assure le centrage et Le maintien avec un faible jeu du tube chauffant 8 à L'intérieur du tube en verre 7. Quand de tels resserrements 17, 18 du tube en verre 7 existent, le fil chauffant 14 est pourvu en correspondance avec ces resserrements de tronçons non chauffants 19, 20 où le fil résistant est remplacé par un fil conducteur faiblement résistant.De même dans la partie du fil chauffant 14 qui correspond à la traversée du tampon 1 il est préférable de Le munir d'un tronçon non chauffant 21 comme le montre la figure 2. Les tronçons non chauffants 19, 20, 21 évitent que le tube en verre 7 et le tampon en caoutchouc 1 subissent un échauffement trop important. Il est prévu aussi, à travers Le corps 2 un tampon 1, entre ses faces extrêmes 3, 4, un trou 22, de diamètre constant, dans Lequel passe un tube 23, ou sonde, d'un appareil de contrôle de la température. Sur la figure 1 ce trou 22 n'est pas associé à un bossage sur La face extrême intérieure 4. Il pourrait être prolongé par un tel bossage qu'il traverserait, de même que, à L'inverse, le bossage 11 décrit plus haut pourrait être supprimé, le second trou 10 dbochant alors comme Le trou 22 directement dans la face extrême intérieure 4. Un tampon 1 tel que décrit ci-dessus peut être équipé de plusieurs moyens de chauffage 6, trois par exemple, pour raccordement à un réseau électrique triphasé. Un tampon ainsi équipé a un faible encombrement, en particulier grâce au tube chauffant 8 à retour de courant par La gaine extérieure conductrice 13. Un tel tube a couramment un diamètre de 6 à 7 mm environ ; Le tube en verre 7 dans lequel il est contenu a un diamètre extérieur de 14 à 20 mm, de sorte que, pour un raccordement à un réseau triphasé avec trois moyens de chauffage 6, Le corps 2 du tampon 1 a un diamètre de 75 mm environ seulement.Le tampon assemblé comme on l'a décrit constitue une unité facile à mettre en place, et à remplacer en cas de nécessite, pour obturer une ouverture d'une enceinte telle qu'un ballon d'eau chaude par exemple. Pendant L'utilisation le tube chauffant 8 est protégé de tout contact avec le fluide à chauffer. Son rayonnement infrarouge traverse le tube en verre 7 et chauffe directement le fluide (de L'eau, en général). Le verre est choisi pour être Le plus transparent possible au rayonnement infrarouge, ainsi qu'il est connu dans ce domaine. De ce fait et en raison de son diamètre en relation avec la puissance calorifique du fil chauffant 14, le tube en verre 7 ne dépasse pas 60 à 650C ; dans un ballon d'eau chaude sanitaire cette température est inférieure à La température de dépôt du calcaire. En outre, comme La surface du verre est lisse, les dépôts qui pourraient se former, en particulier de calcaire, n'y adhérent pas fortement. Le tube chauffant 8 est abrité de tout contact avec le fluide à chauffer, donc soustrait à tout dépôt, ce qui est favorable à sa longévité En outre, il facile de le remplacer, sans avoir à vidanger l'enceinte, en le faisant glisser à travers le corps 2 du tampon 1. IL est possible encore, dans le cadre de l'invention, de munir le tampon 1 de tubulures qui facilitent le raccordement de L'enceinte à un réseau du fluide à chauffer et à distribuer après chauffage. Un passage à grosseur constante semblable au trou 22 pourrait être prévu pour la traversée du corps 2 du tampon par une tubulure d'arrivée, de même pour une tubulure de sortie du fluide. Sur la figure 1 on a représenté un mode d'assemblage à deux trous coaxiaux 9', 10', se succédant dans l'épaisseur du tampon 1, comme les trous 9, 10 décrits plus haut, et associés à un bossage 11', analogue au bossage 11, traversé par le trou 10'. Un tube en verre 7', ouvert à ses deux extrémités opposées, est enfoncé dans Le trou 10', et une tubulure 24 traverse Le corps 2 du tampon en empruntant le trou 9'. A L'extérieur, en dehors de La face extérieure 3 du tampon, La tubulure 24 est munie d'un élément de raccordement 25 convenable. En sens opposé La tubulure 24 se termine à l'intérieur du tube en verre 7'. La longueur de ce dernier dépend de La zone où le fluide doit être fourni ou prélevé à l'intérieur de l'enceinte. Le mode de fixation à la paroi d'une enceinte du tampon assemblé de l'invention n'a pas été décrit. Tout moyen de fixation approprié peut être adopté. On peut se servir, avantageusement, du dispositif de fixation décrit dans le document FR-A-85 09503 qui doit être considéré comme incorporé au présent texte pour autant qu'il est nécessaire. On notera ainsi que si le tube 7 qui contient le tube chauffant 8 est en verre aussi transparent que possible au rayonnement infrarouge, ainsi qu'on l'a déjà dit, iL n'en est pas de meme pour le tube 7'. Comme ce dernier n'est pas en relation avec le chauffage du fluide, iL est possible de Le réaliser en une autre matière, incorrodable et, de préférence, à surface lisse, comme par exemple, outre Le verre, L'acier inoxydable ou une matière plastique. REVENDICATIONS 1. Tampon assemblé d'obturation pour une ouverture d'une paroi d'une enceinte contenant un fluide à chauffer, ayant un corps (2) avec une face extrême extérieure (3) et une face extrême intérieure (4) en position d'utilisation et une collerette annulaire (5) du côté de cette face exté rieure (3) , percé d'au moins une ouverture traversante entre la face extrême extérieure (3) et la face extrême interieure (4), muni d'au moins un moyen de chauffage électrique (6) passant par ladite ouverture traversante, caractérisé en ce que chaque ouverture de passage d'un moyen de chauffage électrique (6) comprend à partir de la face extérieure (3) du tampon un premier trou (9) ayant un premier diamètre et s'étendant sur une fraction de L'épaisseur du corps (2) du tampon suivi d'un second trou (10) ayant un second diamètre supérieur à celui du premier trou (9) et s'étendant dans le prolongement du premier trou (9) au moins jusqu a La face extrême intérieure (4), le moyen de chauffage électrique (6) comprenant d'une part un tube en verre (7) ayant une extrémité fermée (7A) et une extrémité ouverte (7B) avec un diamètre en relation avec le diamètre du second trou (10) et étant enfoncé pendant L'utilisation dans ce second trou (10) par son extrémité ouverte (7B), d'autre part un tube chauffant électrique (8) comprenant une gaine extérieure (13) conductrice du courant électrique avec un diamètre en relation avec le diamètre du premier trou (9) et traversant le tampon (1) par ce premier trou (9) pour se terminer par une extrémité (13A) située à l'intérieur du tube en verre (7) et une extrémité (13B) saillante par rapport à La face extrême extérieure (3) du tampon (1) et munie d'une borne (15) de raccordement électrique, cette même gaine conductrice (13) contenant un fil chauffant (14) raccordé électriquement par une première extrémité (14A) à L'extrémité (13A) de la gaine conductrice (13) située à L'intérieur du tube en verre (7), L'extrémité opposée (14B) du fil chauffant (14) étant saillante par rapport à ladite gaine conductrice (13) du côté de la face extrême extérieure (3) du tampon et munie d'une borne (16) de raccordement électrique. 2. Tampbn assemblé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fil chauffant (14) a un tronçon non chauffant (19) situé à sa première extrémité (14A) par laquelle il est raccordé électriquement à la gaine extérieure conductrice (13) et le tube en verre (7) a en correspondance à son extrémité fermée (7A) un resserrement (17) en sens transversal dans lequel est contenu avec un faible jeu l'extrémité (13A) qui termine la gaine extérieure conductrice (13). 3. Tampon assemblée selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fil chauffant (14) a un tronçon non chauffant (21) dans sa partie extrême qui traverse le tampon (1). 4. Tampon assemblé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fil chauffant (14) a dans sa longueur un tronçon non chauffant (20) intermédiaire entre ses extrémités et le tube en verre (7), a en correspondance un resserrement en sens transversal (18) dans lequel le tube chauffant (8) est tenu avec un faible jeu. 5. Tampon assemblé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps (2) est traversé par un trou (22) à diamètre constant entre la face extrême extérieure (3) et la face extrême intérieure (4) dans lequel passe une sonde (23) de contrôle de température ou un tube la contenant. 6. Tampon assemblé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il existe à travers le corps (2) entre ses faces extrêmes opposées (3,4) un passage d'une part d'une tubulure d'arrivée de fluide, d'autre part d'une tubulure de sortie de fluide, chaque tubulure (9') ayant une extrémité ouverte du côté de La face extrême intérieure (4) et une extrémité munie d'un élément de raccordement (25) du côté de la face extrême extérieure (3) 7.Tampon assemblé selon la revendication 6 carac térisé en ce que chaque passage comprend deux trous successifs (9',10') en prolongement, le trou (10') s'ouvrant du côté de la face extrême intérieure (4) ayant un diamètre supérieur à celui du trou (9') s'ouvrant du côté de la face extrême extérieure (3), et un tube (7') ouvert à ses deux extrémités est enfoncé dans le trou (10') à plus grand diamètre cependant que la tubulure correspondante (24) passe dans le trou (9') de plus petit diamètre et s'ouvre à l'intérieur dudit tube (7'). 8. Tampon assemblé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il existe sur La face extrême intérieure (4) du corps (2), coaxialement à chaque trou (10,10') s'ouvrant du côté de cette face extrême intérieure (4) un bossage (11,11') qui est traversé par ledit trou (10,10'), ce dernier débouchant dans la face extrême (12) du bossage (11,11'). 9. Tampon assemblé selon la revendication 7 carac térisé en ce que le tube (7') enfoncé dans le trou (10') de plus grand diamètre et ouvert à ses deux extrémités est en matière incorrodable à surface lisse comme le verre, l'acier inoxydable, la matière plastique.