Brevet FR2737381A1 — publié le 19970131

B02121 ELEMENT CHAUFFANT ET PROCEDE DE BOUCHAGE DUDIT ELEMENT CHAUFFANT La présente invention se rapporte au domaine des sous ensembles chauffants utilisés dans les appareils électriques et en particulier dans les appareils électroménagers. L'invention concerne des éléments chauffants du type blindé et notamment un procédé de fabrication et de bouchage de tels éléments chauffants. Il est déjà connu de boucher des éléments chauffants blindés à l'aide d'une résine silicone liquide en association avec une perle isolante montée sur l'élément chauffant et d'éventuelle opération d'étuvage pour polymériser ladite résine. Il est également connu d'utiliser une colle silicone déposée à froid, laquelle scelle une perle céramique. De telles méthodes de bouchage présentent l'inconvénient d'utiliser des perles bien dimensionnées et de forme spécialement adaptée à ces méthodes. En outre le nombre d'étapes pour mettre en oeuvre ces procédés de même que leur complexité augmentent le temps de fabrication et coût des éléments chauffants ainsi réalisés. L'objet de la présente invention consiste donc à remédier aux inconvénients de l'art antérieur et à réaliser à faible coût des éléments chauffants présentant une bonne tenue dans le temps, notamment au niveau du confinement de la magnésie contenue dans lesdits éléments chauffant. Un autre objet de la présente invention consiste à simplifier le procédé d'obturation ou de bouchage des éléments chauffants et en particulier à automatiser d'une manière extrêmement simple toutes les étapes dudit procédé. Un objet complémentaire de la présente invention consiste à remplacer les perles céramiques de ces éléments chauffants par des pièces ou des moyens peu coûteux et facilement réalisables industriellement. Les objets assignés à la présente invention sont atteints à l'aide d'un élément chauffant blindé, comportant un tube métallique dans lequel sont agencés, un fil résistif, de la magnésie assurant l'isolation électrique dudit fil et la transmission thermique vers le tube métallique, une borne de connexion fixée sur chaque extrémité dudit fil et faisant saillie hors du tube métallique, ainsi que des moyens d'obturation de l'élément chauffant, caractérisé en ce que les moyens d'obturation sont réalisés à l'aide d'un moyen d'isolation électrique de la borne de connexion et d'un matériau à base de silicone déposé à l'intérieur du tube métallique après l'isolation de la borne de connexion, pour se répandre dans l'espace délimité par ledit tube métallique, la borne de connexion et la magnésie. Les objets assignés à la présente invention sont également atteints à l'aide d'un procédé d'obturation d'un élément chauffant blindé consistant, à introduire dans un tube métallique, un fil résistif muni de bomrnes de connexions à ses extrémités, à utiliser de la magnésie pour assurer l'isolation électrique et la transmission thermique et à utiliser un moyen d'obturation de l'élément chauffant, caractérisé en ce qu'il consiste: -à utiliser un moyen d'isolation électrique de la borne de connexion en association avec un matériau à base de silicone en tant que moyens d'obturation, -et à déposer ledit matériau à base de silicone dans le tube métallique, après l'isolation de la borne de connexion, de préférence autour de cette dernière, pour sceller le tube métallique contenant la magnésie. D'autres particularités et avantages ressortiront mieux à la lecture de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples illustratifs mais non limitatifs dans lesquels: - la figure 1 représente une vue partielle en coupe d'exemple de réalisation d'un élément chauffant conforme à l'invention, - la figure 2 représente une vue partielle en coupe d'une variante de réalisation d'un élément chauffant conforme à l'invention, - la figure 3 représente une vue partielle en coupe d'une autre variante de réalisation d'un élément chauffant conforme à l'invention, - la figure 4 représente une vue en coupe d'une variante complémentaire de réalisation d'un élément chauffant conforme à l'invention, - la figure 4a représente une vue en section selon la ligne A-A de la figure 4, - la figure 5 représente une autre variante d'un élément chauffant conforme à l'invention et représenté à la figure 4. La figure 1, représentant un élément chauffant conforme à l'invention, montre un tube métallique 1, plus particulièrement au voisinage d'une extrémité la du tube métallique 1. La figure 1 montre également de la magnésie 2 à l'intérieure du tube 1 et une borne de connexion 4 associée à un moyen d'isolation électrique de ladite borne de connexion 4. Cette dernière est destinée à connecter l'élément chauffant sur une source d'alimentation électrique. Les moyens d'obturation de l'élément chauffant blindé conforme à l'invention et en particulier du tube métallique 1 sont réalisés à l'aide d'un matériau à base de silicone déposé à l'intérieur du tube métallique 1 et se répandant à la surface de la magnésie 2, laquelle ne remplie pas entièrement le tube métallique 1. Le matériau à base de silicone, non représenté aux figures, est une résine de silicone réticulée ou polymérisée pour recouvrir efficacement la magnésie 2 et boucher ainsi l'élément chauffant. La borne de connexion 4 est avantageusement immergée dans la magnésie 2 à l'intérieur du tube métallique 1 d'une part et fait saillie hors du tube métallique 1 d'autre part. Les moyens d'obturation du tube métallique 1 sont également obtenus à l'aide d'un moyen d'isolation électrique de la borne de connexion 4. Ce moyen d'isolation électrique est par exemple réalisé avec un matériau céramique. Préférentiellement le moyen d'isolation électrique est une pièce enfilée et fixée sur la borne de connexion 4. Le moyen d'isolation électrique est par exemple tel que cela est représenté aux figures 1 et 3, une pièce cylindrique et plus particulièrement un tube 10 réalisé avec un matériau plastique résistant à des températures élevées. Ces températures élevées correspondent d'une part aux températures de fonctionnement d'utilisation des éléments chauffants conformes à l'invention et d'autre part aux températures d'étuvage de la magnésie 2 contenue dans le tube métallique 1. Cette demière, une fois compactée et deshydratée à l'aide d'une opération d'étuvage, immerge au moins partiellement le moyen d'isolation électrique de la borne de connexion 4 tout en ne remplissant pas complètement le tube métallique 1, il subsiste donc un espace i b libre délimité par le tube métallique 1, la magnésie 2 et la borne de connexion 4 associée au moyen d'isolation électrique. Cet espace lb libre, en général de forme annulaire est utilisé pour y répandre la résine de silicone. La bomrne de connexion 4 sert à connecter un fil résistif 3, noyé dans la magnésie 2 et constituant la source de chaleur, sur une alimentation électrique. Le moyen d'isolation électrique permet notamment d'éviter un court-circuit entre la borne connexion 4 et le tube métallique 1. Un tel risque peut provenir par exemple de la présence accidentelle ou non de gouttes de liquides ou d'autres produits sur l'élément chauffant. La borne de connexion 4 est avantageusement pourvue d'au moins une déformation 5 ou d'un épaulement 5a tel que cela est représenté aux figures 1, 3, 4 ou 5 pour retenir en translation le moyen d'isolation électrique. Les déformations 5 sont obtenues par exemple par écrasement de la borne de connexion 4 ou de toute autre manière connue permettant de réaliser les oreilles de maintien. Selon une variante de réalisation de la borne de connexion 4 représentée à la figure 3, les déformations 5 sont remplacées par l'épaulement a obtenu directement par construction de la borne de connexion 4. Dans cet exemple de réalisation, le tube 10, réalisant l'isolation de la borne de connexion 4, est également noyé partiellement dans la magnésie 2 et vient en butée à son autre extrémité contre l'épaulement 5a. Dans l'exemple de réalisation de l'élément chauffant conforme à l'invention et représenté à la figure 2, le moyen d'isolation électrique est un revêtement émaillé 7 projeté sur toute la périphérie de la bomrne de connexion 4. Ce moyen d'isolation électrique permet de ménager au voisinage d'une extrémité la du tube métallique 1, l'espace 1 b annulaire destiné à recevoir la résine de silicone. La figure 4 représente une vue en coupe d'une variante complémentaire de réalisation d'un élément chauffant conforme à l'invention. Dans cette variante, le moyen d'isolation électrique est un manchon 6 présentant une configuration à au moins trois branches 8 réparties symétriquement par rapport à un axe de symétrie x-x' du tube métallique 1, pour d'une part centrer la borne de connexion 4 dans le tube métallique 1 et d'autre part permettre au matériau à base de silicone de se répandre, d'obturer le tube métallique 1 et de maintenir le manchon 6. La figure 4a montre une section transversale selon la ligne A-A de la figure 4 du manchon 6. Cette section transversale visualise un exemple avec quatre. branches 8 symétriques.par rapport à l'axe x-x' du manchon 6 ou de l'élément chauffant conforme à l'invention. La figure 4a montre également un perçage 9 traversé par la bomrne de connexion 4. Le manchon 6 repose avantageusement.sur la magnésie 2 à l'intérieur du tube métallique 1 et vient en butée avec son autre extrémité contre les déformations 5 et la borne de connexion 4. Le manchon 6 peut aussi selon un autre mode de réalisation de l'invention être solidarisé de la borne de connexion 4 à l'aide de tout moyen connu et notamment par un montage en force. La figure 4 montre également une seringue 15 destinée à remplir l'espace lb entre les branches 8 avec une résine de silicone liquide, laquelle sera polymérisée ou réticulée par la suite. Les dimensions du manchon 6 sont avantageusement choisies pour permettre son introduction avec jeu à l'intérieur du tube métallique 1. Dans l'exemple de réalisation de l'élément chauffant blindé conforme à l'invention et représenté à la figure 5, les branches 8 s'étendent radialement par rapport à l'axe symétrie x-x', mais présentent des dimensions réduites par rapport à la longueur axiale totale du manchon 6. Les branches 8 se trouvent ainsi complètement immergées dans le tube métallique 1 par conséquent dans la résine silicone liquide. répandue dans l'espace 1 b disponible au dessus de la magnésie 2. La partie du manchon 6 faisant saillie hors tube métallique 1 présente une forme cylindrique entourant la bomrne de connexion 4 et venant en butée contre la déformation 5. Une telle configuration du manchon 6 permet d'étendre plus uniformément la résine silicone dans l'espace 1 b délimité par le tube métallique 1, la bande de connexion 4 et la magnésie 2. Le procédé d'obturation d'un élément chauffant blindé conforme à la présente invention consistant à introduire dans un tube métallique 1 le fil résistif 3 muni de bomrnes de connexion 4 à ses extrémités, et d'utiliser de la magnésie 2 pour assurer l'isolation électrique et la transmission thermique ainsi qu'à utiliser un moyen d'obturation de l'élément chauffant comprend en outre des étapes complémentaires. Ces dernières consistent d'une part à utiliser un moyen d'isolation électrique de la bomrne de connexion 4 en association avec le matériau à base de silicone en tant que moyens d'obturation et d'autre part à déposer ledit matériau à base de silicone dans tube métallique 1, de préférence autour de la bomrne de connexion 4 pour confiner la magnésie 2 à l'intérieur du tube métallique 1. En conséquence tout contact ou toute communication entre la magnésLe 2 et le milieu gazeux ou liquide dans lequel est employé l'élément chauffant est empêché. L'isolation de la borne de connexion 4 se fait dans le cadre du procédé conforme à l'invention avant l'utilisation du matériau à base de silicone du type résine pour boucher l'élément chauffant. Le procédé conforme à l'invention consiste également à lier intimement le moyen d'isolation électrique de la borne de connexion 4 et de les introduire dans le tube métallique 1 avant les étapes consistant à remplir le tube métallique 1 avec la magnésie 2, à compacter et à déshydrater ladite magnésie 2. La réalisation d'un sous-ensemble chauffant constitué d'une borne de connexion 4 présentant un moyen d'isolation électrique et éventuellement des déformations 5 permet de simplifier le procédé de bouchage et par conséquent le procédé de fabrication de l'élément chauffant blindé conforme à l'invention. Le procédé conforme à l'invention consiste également à utiliser une pièce du type manchon pour l'enfiler sur la borne de connexion 4 et réaliser ainsi au moins partiellement son isolation électrique. Cette dernière est complétée par le matériau à base de silicone et la magnésie 2 deshydratée et compactée à l'intérieur du tube métallique 1. Selon une variante du procédé conforme à l'invention, ce dernier consiste à projeter le revêtement émaillé 7 sur la borne de connexion 4 pour obtenir son isolation électrique. Une telle opération est facilement automatisable et nécessite aucune intervention manuelle. Il en est de même pour l'enfilement de la pièce du type manchon 6 sur la borne de connexion 4. Le procédé conforme à l'invention consiste également à déformer la borne de connexion 4 après avoir enfilé le manchon 6 sur cette demrnière, de manière à retenir en translation ledit manchon 6. Un avantage considérable du procédé conforme à l'invention, réside dans l'isolation de la borne de connexion 4 avant toute opération de résinage, simplifiant ainsi ledit procédé. Un autre avantage de la présente invention est obtenu avec une éventuelle remontée par capillarité d'une résine silicone, lors du remplissage du tube métallique 1, entre la borne de connexion 4 et la pièce enfilée sur cette dernière. Une telle remontée contribue au maintien et à la fixation de ladite pièce sur la borne de connexion 4. La résine peut dans ce cas réaliser l'interface entre la borne de connexion 4 et son moyen d'isolation. Un avantage du procédé d'obturation conforme à l'invention réside dans la mise en oeuvre d'étapes successives, toutes automatisables facilement à un moindre coût. Un autre avantage de la présente invention réside dans l'utilisation possible d'une résine silicone particulière susceptible de subir un traitement par un rayonnement ultra-violet pour obtenir une polymérisation de ladite résine. En effet l'absence de perles obturant le tube métallique 1 permet aux rayonnements d'accéder directement à la résine. Une telle opération peut remplacer un étuvage supplémentaire. Un autre avantage du procédé conforme à l'invention réside donc dans le montage en automatique de la pièce réalisant l'isolation électrique de la borne de connexion 4 et la suppression d'une pose manuelle d'une perle sur le tube métallique 1. De telles opérations peuvent être effectuées avant que les éléments chauffants conformes à l'invention ne soient formés, c'est à dire avant qu'ils ne présentent leur configuration définitive, laquelle dans la plupart des cas n'est pas rectiligne. Tous ces avantages conduisent à un autre avantage significatif permettant de réduire sensiblement le coût de fabrication des éléments chauffants blindés conformes à l'invention. B.0212R' REVENDICATIONS 1. Elément chauffant blindé, comportant un tube métallique (1) dans lequel sont agencés, un fil résistif (3), de la magnésie (2) assurant l'isolation électrique dudit fil et la transmission thermique vers le tube métallique (1), une borne de connexion (4) fixée sur chaque extrémité dudit fil et faisant saillie hors du tube métallique (1), ainsi que des moyens d'obturation de l'élément chauffant, caractérisé en ce que les moyens d'obturation sont réalisés à l'aide d'un moyen d'isolation électrique de la borne de connexion (4) et d'un matériau à base de silicone déposé à l'intérieur du tube métallique (1) après l'isolation de ladite borne de connexion (4) pour se répandre dans l'espace (lb) délimité par ledit tube métallique (1), la borne de connexion (4) et la magnésie (2). 2. Elément chauffant blindé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le matériau à base de silicone est une résine de silicone réticulée ou polymérisée, pour recouvrir la magnésie (2) et ainsi boucher l'élément chauffant. 3. Elément chauffant blindé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le moyen d'isolation électrique est réalisé avec un matériau céramique. 4. Elément chauffant blindé selon la revendication 1 à 3 caractérisé en ce que le moyen d'isolation électrique est une pièce enfilée et fixée sur la borne de connexion (4). 5. Elément chauffant blindé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen d'isolation électrique est un manchon (6) présentant une configuration à au moins trois branches (8) réparties symétriquement par rapport à un axe de symétrie (x-x) du tube métallique (1), pour d'une part centrer la borne de connexion (4) dans le tube métallique (1), et d'autre part permettre au matériau à base de silicone de se répandre, d'obturer le tube métallique (1) et de maintenir le manchon (6). 6. Elément chauffant blindé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen d'isolation électrique est un tube (10) réalisé avec un matériau plastique résistant à des températures élevées. 7. Elément chauffant blindé selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que la borne de connexion (4) est pourvue de déformations (5) pour retenir en translation le moyen d'isolation électrique. 8. Elément chauffant blindé selon la revendication 1 à 3 caractérisé en ce que le moyen d'isolation électrique est un revêtement émaillé (7) projeté sur toute la périphérie de la borne de connexion (4). 9. Procédé d'obturation d'un élément chauffant blindé consistant, à introduire dans un tube métallique (1), un fil résistif (3) muni de bornes de connexions (4) à ses extrémités, à utiliser de la magnésie (2) pour assurer l'isolation électrique et la transmission thermique et à utiliser un moyen d'obturation de l'élément chauffant, caractérisé en ce qu'il consiste: - à utiliser un moyen d'isolation électrique de la borne de connexion (4) en association avec un matériau à base de silicone en tant que moyens d'obturation, - et à déposer ledit matériau à base de silicone dans le tube métallique (1) après l'isolation de la borne de connexion (4), de préférence autour de cette dernière, pour sceller le tube métallique (1) contenant la magnésie (2). 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il consiste à lier intimement le moyen d'isolation électrique à la borne de connexion (4) et de les introduire dans le tube métallique (1) avant les étapes consistant à remplir le tube métallique (1) de magnésie (2), à compacter et à déshydrater ladite magnésie (2). 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un manchon (6) pour l'enfiler sur la borne de connexion (4) et réaliser ainsi au moins partiellement son isolation électrique. 12. Procédé selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu'il consiste à projeter un revêtement émaillé (7) sur la borne de connexion (4) pour obtenir son isolation électrique. 13. Procédé selon la revendication 1 1 caractérisé en ce qu'il consiste à déformer la borne de connexion (4) après avoir enfilé le manchon (6) ou un tube isolant (10) sur cette dernière, de manière à retenir en translation ledit manchon (6) ou tube (10).