Brevet FR2714860A1 — publié le 19950713

Fer à souder électrique à faibles pertes thermiques L'invention concerne un fer à souder électrique comprenant un corps de forme générale tubulaire fixé à son extrémité arrière à une poignée et portant à son extrémité avant une panne qui y est partiellement logée, et abritant une source de chaleur alimentée en courant électrique, en liaison thermique avec la panne. Dans les fers connus de ce genre, la source de chaleur est une résistance bobinée entourant une portion cylindrique de la panne qui s'étend axialement dans le corps, la chaleur recueillie par cette tige étant transmise à la partie active de la panne qui se trouve à l'extérieur du corps et est destinée à venir en contact avec les pièces à souder. Une fraction importante de la chaleur produite par la résistance est évacuée radialement vers l'extérieur de celle-ci, ce qui conduit à la fois à un rendement énergétique médiocre et à un échauffement indésirable du corps. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. L'invention vise notamment un fer du genre défini en introduction, et prévoit que ladite source de chaleur est logée dans une cavité de la panne. D'autres caractéristiques, complémentaires ou alternatives, de l'invention sont énoncées ci-après - Ladite cavité est un alésage borgne allongé dans la direction axiale du corps. - Les axes du corps et de l'alésage sont distincts et parallèles. Ce décalage des axes éloigne l'alésage de la paroi du corps dans une position circonférentielle déterminée, où des moyens de fixation de la panne peuvent ainsi être logés facilement entre eux. - La région active de la panne est plus proche de l'axe de l'alésage que de celui du corps. Cette disposition rapproche la source de chaleur de la région active et favorise le transfert de chaleur à cette dernière. - Le fond de l'alésage borgne et l'extrémité avant de la source de chaleur sont situés au-delà de l'extrémité avant du corps. La longueur du corps, et par conséquent l'encombrement du fer, sont ainsi réduits par rapport aux fers connus dans lesquels la source de chaleur est entièrement contenue à l'intérieur du corps. - Un élément intermédiaire occupe un espace sensiblement annulaire entre la source de chaleur et la paroi de l'alésage borgne. Cet élément intermédiaire est notamment destiné à éviter le blocage de la source de chaleur dans l'alésage par suite des déformations et des détériorations entraînées par les cycles de température auxquels elle est soumise. - L'élément intermédiaire est en une matière choisie parmi le mica et un lubrifiant résistant aux températures élevées. - L'élément intermédiaire est un tube en alliage inoxydable emmanché dans l'alésage, dont l'épaisseur de paroi est voisine de 0,5 mm. Ce tube ne subit pratiquement pas de dégradation et permet de maintenir un faible jeu sensiblement constant autour de la source de chaleur. - Le jeu diamétral entre la source de chaleur et le tube est compris entre 0,05 et 0,3 mm. - La panne est fixée au corps par au moins une vis radiale traversant la paroi du corps et se vissant dans un trou taraudé de la panne de façon à appliquer celle-ci contre ladite paroi. - L'axe du corps est situé entre celui de l'alésage et ledit trou taraudé. - La panne est fixée au corps par deux vis se vissant dans des trous taraudés respectifs mutuellement alignés dans la direction axiale. - Des espaces libres existent radialement autour de la panne à l'intérieur du corps et il est prévu des moyens de centrage de la panne par rapport à l'axe du corps. Ces moyens de centrage empêchent la panne d'osciller autour de ses vis de fixation. - La source de chaleur est une résistance blindée à cartouche. Ce composant couramment disponible dans le commerce présente une puissance volumique de chauffe élevée et sa mise en place est très simple. L'invention a également pour objet une panne propre à faire partie d'un fer tel que défini ci-dessus, comportant des moyens de fixation au corps et présentant une cavité propre à recevoir une source de chaleur. Avantageusement, la cavité est un alésage borgne et les moyens de fixation comprennent au moins un trou taraudé radial, le fond de l'alésage borgne étant situé au-delà du ou des trous taraudés vers l'avant de la panne. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant au dessin annexé, dont la figure unique est une vue en coupe axiale d'un fer à souder selon l'invention. Le fer à souder illustré comprend de façon connue un corps 1 sous forme d'un tube en acier dont l'extrémité arrière est fixée, par l'intermédiaire d'une embase 2 également en acier qui en est solidaire, à l'extrémité avant d'une poignée allongée creuse 3 sensiblement coaxiale au corps. La poignée 3 présente un alésage axial traversant 4 dans lequel s'engage par l'arrière un câble d'alimentation électrique 5 et qui contient des connecteurs 6 pour la liaison de celui-ci aux fils d'alimentation 7 d'une résistance 8 destinée à chauffer une panne 9 montée à l'extrémité avant du corps 1. Selon l'invention, la résistance 8 est une résistance blindée à cartouche logée dans un alésage borgne 10 de la panne, dont l'axe 11 est parallèle à l'axe de révolution 12 du corps 1. Ces deux axes n'étant pas confondus, la distance entre l'alésage 10 et la paroi du corps 1 varie le long de la circonférence de ceux-ci. Dans la région où cette distance est maximale, la panne présente deux bossages radiaux 13 et 14 mutuellement alignés dans la direction axiale, le bossage 13 étant situé au droit de la région d'extrémité avant du corps et le bossage 14 étant situé dans la région d'extrémité arrière de la panne. Dans ces bossages sont ménagés des trous filetés radiaux borgnes respectifs 15 et 16 dans lesquels se vissent des vis 17. Les têtes de ces vis s'appuient sur la face extérieure de la paroi du corps 1, appliquant les bossages contre la face intérieure de cette même paroi. Entre les bossages 13 et 14, et sur le reste du périmètre du corps, la panne est éloignée de la paroi de celui-ci, laissant entre elles des espaces libres 18 et limitant la conduction thermique entre ces deux éléments. Des moyens de centrage tels que des bossages non représentés, situés dans d'autres régions circonférentielles que les bossages 13 et 14, peuvent être prévus pour parfaire l'immobilisation de la panne dans les directions radiales. A cette immobilisation contribue également un épaulement annulaire 19 de la panne, qui vient en appui sur la tranche avant de la paroi du corps 1. De façon connue, la région active de la panne 9, qui fait saillie à l'avant du corps 1, est inclinée par rapport à l'axe de celui-ci. Selon l'invention, cette inclinaison est orientée du côté de l'axe 11, rapprochant ainsi cette région active de la résistance 8. Comme on le voit sur la figure, le fond 20 de l'alésage 10, et l'extrémité avant de la résistance 8, se situent au-delà de l'extrémité avant du corps 1, ce qui permet de réduire la longueur de celui-ci et par conséquent l'encombrement en longueur du fer, par rapport aux fers connus dans lesquels la résistance chauffante est entièrement contenue à l'intérieur du corps. De plus, cette disposition rapproche considérablement la résistance de la région active de la panne. La forme de la panne décrite se prête à une fabrication par matriçage, l'alésage 10 étant ensuite réalisé par usinage. La résistance 8 pénètre avec un jeu diamétral compris entre 0,05 et 0,3 mm dans un tube en acier inoxydable, d'une épaisseur de paroi voisine de 0,5 mm, emmanché dans l'alésage 10. Ce tube supprime ou limite l'apparition d'oxydes ou autres produits de corrosion sur la paroi de l'alésage, lors du cyclage thermique de la panne en alliage de cuivre. Sa stabilité dimensionnelle permet de maintenir constant le faible jeu entre le tube et la résistance, facilitant le retrait de celle-ci pour son remplacement éventuel ou celui de la panne. Le tube 21 peut être remplacé notamment par un intercalaire en mica ou par un lubrifiant résistant aux températures élevées. Revendications 1. Fer à souder électrique comprenant un corps (1) de forme générale tubulaire fixé à son extrémité arrière à une poignée (3) et portant à son extrémité avant une panne (9) qui y est partiellement logée, et abritant une source de chaleur (8) alimentée en courant électrique, en liaison thermique avec la panne, caractérisé en ce que ladite source de chaleur est logée dans une cavité (10) de la panne. 2. Fer selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cavité est un alésage borgne (10) allongé dans la direction axiale du corps. 3. Fer selon la revendication 2, caractérisé en ce que les axes (12, 11) du corps et de l'alésage sont distincts et parallèles. 4. Fer selon la revendication 3, caractérisé en ce que la région active de la panne est plus proche de l'axe (11) de l'alésage que de celui (12) du corps. 5. Fer selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le fond (20) de l'alésage borgne et l'extrémité avant de la source de chaleur (8) sont situés au-delà de l'extrémité avant du corps. 6. Fer selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'un élément intermédiaire (21) occupe un espace sensiblement annulaire entre la source de chaleur et la paroi de l'alésage borgne. 7. Fer selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire est en une matière choisie parmi le mica et un lubrifiant résistant aux températures élevées. 8. Fer selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire est un tube (21) en alliage inoxyda ble emmanché dans l'alésage, dont l'épaisseur de paroi est voisine de 0,5 mm. 9. Fer selon la revendication 8, caractérisé en ce que le jeu diamétral entre la source de chaleur et le tube est compris entre 0,05 et 0,3 mm. 10. Fer selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la panne est fixée au corps par au moins une vis radiale (17) traversant la paroi du corps et se vissant dans un trou taraudé (15, 16) de la panne de façon à appliquer celle-ci contre ladite paroi. 11. Fer selon la revendication 10, rattachée à la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe (12) du corps est situé entre celui (11) de l'alésage et ledit trou taraudé (15, 16). 12. Fer selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que la panne est fixée au corps par deux vis (17) se vissant dans des trous taraudés respectifs (15, 16) mutuellement alignés dans la direction axiale. 13. Fer selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des espaces libres (18) existent radialement autour de la panne à l'intérieur du corps et qu'il est prévu des moyens de centrage de la panne par rapport à l'axe du corps. 14. Fer selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur est une résistance blindée à cartouche (8). 15. Panne (9) propre à faire partie d'un fer selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens (15, 16) de fixation au corps et présentant une cavité (10) propre à recevoir une source de chaleur (8). 16. Panne selon la revendication 15, caractérisée en ce que la cavité est un alésage borgne (10) et que les moyens de fixation comprennent au moins un trou taraudé radial (15, 16), le fond (20) de l'alésage borgne étant situé au-delà du ou des trous taraudés vers l'avant de la panne.