Brevet FR2747055A1 — publié le 19971010

L'invention a trait à un dispositif de chauffage électrique pour tube à essai comprenant un corps de chauffe définissant un logement débouchant dans sa partie supérieure et de section notammnt ajustée pour la réception d'au moins un tube à essai. La présente invention concerne les fabriquants de matériel de laboratoire et trouvera un intérêt tout particulier dans le milieu scolaire. L'on a tous, à un moment donné ou à un autre au cours de son cycle scolaire, procédé à des expérimentations, notamment lors de cours de sciences naturelles ou de physique chimie ayant exigé l'élévation en température d'une préparation chimique quelconque contenue dans un tube à essai. Pour cela l'on a fait appel au bec Bunsen qui, bien que présentant des avantages à bien des niveaux, comporte, également des inconvénients dont le principal consiste en ce qu'il est indispensable de disposer d'une alimentation en gaz. Il en va sans dire que mettre à la disposition d'élèves peu expérimentés de telles alimentations en gaz dans des salles de classes, représente un réel danger et une erreur de manipulation de l'un de ces élèves peut entraîner des accidents dont on s'imagine la gravité. De plus, le raccordement de ces becs Bunsen à une alimentation principale se fait au moyen de tuyaux souples en caoutchouc que tout le monde connaît. A ce propos, il convient de rappeler que ces tuyaux ont une durée de vie limitee et qu'il convient de les changer, régulièrement. On peut, évidemment, oublier de procéder à ces remplacements des tuyaux de sorte qu'il y a, là encore, un risque important d'accident. Finalement, l'on observera que certaines installations de gaz peuvent souffrir de vétusté et il est souvent difficile de procéder aux vérifications et aux réparations qui s'imposent, de même qu'il est difficile de détecter, avant qu'il ne soit trop tard, d'éventuelles fuites de gaz. 2 2747055 Conmie déjà indiqué plus haut, le bec Bunsen présente par ailleurs un oertain nombre d'avantages notamment celui d'être d'un coût de revient très faible. On observera, en effet, que l'on connaît, déjà, des dispositifs de chauffage électriques pour chauffer des tubes à essai, mais qui sont d'un coût de revient élevé de l'ordre de vingt fois celui d'un bec Bunsen. Plus particulièrement, le corps de chauffe d'un tel dispositif de chauffage électrique comporte un logement à axe vertical qui est débouchant dans sa partie supérieure et dont la section est notamnt ajustée pour la réception d'au moins un tube à essai. En fait, ce corps de chauffe se présente sous forme d'un corps en céramique abritant une résistance électrique entourant un puits, notammnt métallique, définissant le logement précité. L'ensemble est monté sur un support, tandis qu'un cordon électrique permet de raccorder l'appareil au secteur. De tels dispositifs de chauffage pour tube à essai sont, en fin de compte, conçus à 1' aide de pièces coûteuses correspondant à des fabrications spécifiques à des cadences que l'on ne peut assimiler à de la grande série. Finalement ces dispositifs de chauffage électriques connus preésentent de telles performances que leur usage n'est justifié que dans des laboratoires professionnels ou dans des centres de recherche mais très peu dans le milieu scolaire o il est procédé à des expérimentations que l'on peut qualifier d'élémentaires. En conséquence, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de chauffage électrique qui ne présente pas les msmes dangers qu'un bec Bunsen mais qui, pour autant, est d'un coût de revient proche de ce dernier, ceci au travers de l'adaptation judicieuse de produits fabriqués en très grande série. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de chauffage électrique pour tube à essai comprenant un corps de chauffe définissant un logement qui est débouchant dans sa partie supérieure et de section notamment ajustée pour la réception d'au moins un tube à essai, caractérisé par le fait que le corps de 3 2747055 chauffe est défini par un puits d'allume-cigare dans le fond duquel est maintenue fixe une résistance chauffante prélevée d'un doigt d'allumecigare, ledit corps de chauffe étant monté dans un boîtier comportant des moyens de raccordement à une alimentation en énergie électrique. Les avantages découlant de la présente invention consistent en ce que l'on fait appel à un produit fabriqué en très grande série pour 1' adapter, de manière astucieuse, au chauffage de tubes à essai. Le produit concerné est un allume-cigare dont on modifie, substantiellement, les éléments constitutifs pour aboutir au résultat recherché. Ainsi, l'on va dépouiller le puits de cet allume- cigare du bilame qui permet, en fin de chauffe de la résistance, l'éjection du doigt de cet allume-cigare. Par ailleurs, l'on vient fixer cette résistance, préalablement démontée dudit doigt, dans le fond du puits. L'on observera que si 1' alimentation de la résistance électrique est, dans ce cas, du type continue basse tension (6 à 12 volts), l'on peut équiper le dispositif de chauffage de moyens redresseurs et abaisseurs de tension permettant ce raccordement direct sur un réseau d'alimentation en énergie électrique domestique (220, 230 volts). L'on retiendra, cependant, qu'il est usuel de disposer dans les milieux scolaires, dans les laboratoires de physique chimie, de transformateurs de courants, que ce soit pour l'alimentation en énergie électrique d'autres appareillages ou pour la conduite d'expériences en électronique ou électrotechnique. L'on peut encore imaginer la conception d'appareillages spécifiques permettant 1' alimentation comme il convient de plusieurs dispositifs de chauffage simultanément. Finalement, l'on constate qu'il est assez facile de maîtriser le coût global de tels dispositifs de chauffage électrique conformes à l'invention. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. 4 2747055 La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin joint en annexe, dans lequel: - la figure 1 est une vue schématisée et en élévation du dispositif de chauffage conforme à 1' invention; - la figure 2 est une vue éclatée et schématisée de ce dispositif de chauffage tel que représenté dans la figure 1. L'invention concerne un dispositif de chauffage électrique 1 pour tube à essai qui a été représenté de manière schématique dans les figures 1 et 2 du dessin ci-joint. Ce dispositif de chauffage électrique comporte un corps de chauffe 2 qui, selon l'invention, est défini, d'une part, par un puits 3 d'allume- cigare tel qu'on en trouve dans les véhicules automobiles. En fait, dans le fond 4 de ce puits 3 est fixée la résistance 5 que l'on aura préalablement démontée du doigt d'allume-cigare. L'on se rappellera, à ce propos, qu'une telle résistance 5 se présente sous forme d'une lame spiralée (non représentée) disposée dans un corps métallique 6 comportant, sur sa périphérie, au moins une zone de contact 7 avec la paroi 8 du puits 3. Cette paroi 8 constitue l'une des bornes de l'alimentation en énergie électrique de la résistance 5 tandis que l'autre borne 9 se situe dans le fond 4 de ce puits 3. Substantiellement, cette borne 9 est constituée, préférentiellement, par un organe de fixation 10, tel une vis traversant une ouverture dans le fond 4 de ce puits 3, tout en étant électriquement isolée de la paroi de ce dernier, cet organe de fixation 10 venant coopérer à son extrémité libre 11 avec la résistance 5. Plus précisément, celle-ci comporte sur sa face inférieure 12 et en son centre un orifice taraudé 13 pour la réception de l'organe de fixation 10 sous forme d'une vis. On notera que cet orifice taraudé 13 est, généralement, préexistant au niveau de cette résistance 5 et permet usuellement sa fixation, sur l'organe de préhension du doigt de l'allume- cigare. En fait, une fois engagé dans le puits 3 cette résistance 5 adopte une position renversée par rapport à une situation classique d'un allume-cigare. 2747055 On remarquera qu'un ressort 14 peut être interposé entre ladite résistance 5 et le fond 4 du puits 3, un tel ressort 14 étant électriquement isolé par rapport à l'une et/ou l'autre pièce. En outre, l'isolation électrique de cette borne 9 et de la paroi 8 correspondant au puits 3 peut être obtenue au moyen de deux rondelles isolantes 15, 15A dont celle 15, disposée à l'intérieur du puits 3, est interposée entre le fond 4 de ce dernier et ledit ressort 14 et dont l'autre 15A vient s'interposer entre la tête de vis 16 correspondant à l'organe de fixation 10 et la paroi externe du fond 4. En fin de compte, ladite borne 9 et celle définie par la paroi 8 du puits 3 sont connectées, à l'aide de moyens de raccordement électriques 17, 18 soit, selon le cas, à un transformateur de courant alternatif en courant continu basse tension autonome, soit à des bornes femelles 19, 20 de raccordement électrique. L'on observera qu'entre une de ces bornes femelles 20, préférentiellement celle constituant le pôle plus, et ladite borne 9 du corps de chauffe 2 peut être inséré un fusible 21. Tel qu'on le voit, à présent, ce corps de chauffe 2 définit un logement 23, d'axe, préférentiellement vertical. Il est, par ailleurs, débouchant dans sa partie supérieure 24 et présente une section notaiment ajustée pour la réception d'au moins un tube à essai. Selon l'invention, le corps de chauffe 2 est logé dans un boîtier 22 de forme sensiblement parallélépipédique, ceci de telle sorte que la partie supérieure débouchante 24 du logement 23 se situe sensiblement dans la partie supérieure 25 de ce boîtier 22. Selon un mode de réalisation préférentiel, celui-ci est conçu à partir de deux tôles pliées en " U " 26, 27 dont l'une 26 définit la paroi avant 26A, le dessus 26B et le fond 26C, tandis que l'autre 27 conçoit la paroi arrière 27A et les parois latérales, respectivement 27B et 27C. Ces tôles 26, 27, une fois pliées, viennent, ensuite, s'emboîter l'une dans l'autre et sont rendues solidaires à l'aide d'organes de fixation démontables ou non. 6 2747055 La partie formant le dessus 26B comporte une ouverture de section ajustée à celle du puits 3, celui-ci étant muni, par ailleurs, dans sa partie supérieure 24, d'une collerette 28 définissant un épaulement venant en appui sur ce dessus 26B, aux abords de ladite ouverture. En outre, dans sa partie introduite dans le boîtier 22, le puits 3 comporte, au niveau de son pourtour externe, un filetage autorisant le montage d'un écrou sous forme d'une enveloppe 29 qui est, là encore, récupérée sur l'allume- cigare dans sa configuration d'origine. S'il est question de concevoir le boîtier 22 au moyen de tôles et, donc, en métal, l'on notera qu'il est également possible de le concevoir en matière synthétique dès l'instant que celle-ci est susceptible de tenir en température. Par ailleurs, en cas de conception du boîtier 22 en métal il peut être judicieux d'équiper celui-ci de moyens de protection isolants 30 évitant à l'usager de se brûler au moment de saisir le dispositif de chauffe i en température. Selon un mode de réalisation préférentiel, ces moyens de protection isolants 30 sont constitués par au moins une plaque de protection avant 31 et une plaque de protection arrière 32 en matière synthétique résistant à la température et aux dimensions sensiblement supérieures à celles de la paroi avant 26A et de la paroi arrière 27A du boîtier 22 contre lesquelles elles sont maintenues en applique. Ainsi, ces plaques de protection 31, 32, en débordant sur chacun des côtés du boîtier 22, évitent le contact avec ce dernier tout en autorisant un échange de calories avec 1' atmosphère ambiante. Selon un mode d'exécution avantageux, ces plaques de protection 31, 32 comportent une base 33 plus large que leur sommet 34 en vue d'améliorer l'assise du dispositif de chauffage 1 sur un support, tel qu'une table et de faciliter la préhension. Sur l'un des côtés verticaux du boîtier 22, préférentiellement au niveau de sa paroi avant 26A, sont également montées les bornes de raccordement électriques femelles 19, 20, ainsi que, le cas échéant, le fusible 21, ceci dans le cas o le dispositif de 7 2747055 chauffage 1 n'est pas pourvu d'un transformateur de courant autonome. Tel qu'on peut le conçevoir, à présent, le dispositif de chauffage 1, conforme à 1' invention, s'avère particulièrement simple tant au niveau de sa construction que des pièces qui le composent. Ainsi, les pièces essentielles sont issues d'une fabrication en très grande série et les parties spécialement conçues pour le dispositif tel que le boîtier 22 ou encore les plaques de protection isolantes 31, 32, nécessitent des opérations simples de perçage, de pliage et/ou de découpage. En définitive, le dispositif de chauffe 1, conforme à 1' invention est sans danger sachant, par ailleurs, qu'il est alimenté en courant basse tension. On notera, au passage, qu'il peut également être équipé d'un témoin lumineux, par exemple visible au niveau de la paroi avant 26A du boîtier 22, indiquant son fonctionnement et, donc, qu'il est en température. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. 8 2747055 Revendications 1. Dispositif de chauffage électrique pour tube à essai comprenant un corps de chauffe (2) définissant un logement (23) qui est débouchant dans sa partie supérieure (24) et de section notament ajustée pour la réception d'au moins un tube à essai, caractérisé par le fait que le corps de chauffe (2)est défini par un puits (3) d'allume-cigare dans le fond (4) duquel est maintenue fixe une résistanoe chauffante (5) prélevée d'un doigt d'alliume- cigare, ledit corps de chauffe (2) étant monté dans un boîtier (22) comportant des moyens de raccordement (17, 18) en une alimentation en énergie électrique. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de fixation (10), tel qu'une vis, traversant une ouverture dans le fond (4) du puits (3) tout en étant électriquement isolé de la paroi de ce dernier, pour coopérer à son extrémité libre (11) avec la résistance (5). 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la résistance (5) comporte, au centre de sa face inférieure (12), un orifice taraudé (13) pour la réception de l'organe de fixation sous forme d'une vis (10) constituant, en outre, une borne (9) pour le raccordement à une alimentation en énergie électrique de la résistance (5). 4. Dispositif de chauffage selon 1' une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un ressort (14) est interposé entre ladite résistance (5) et le fond (4) du puits (3), ce ressort (14) étant électriquement isolé par rapport à l'une et/ou l'autre piece. 5. Dispositif de chauffage selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la borne (9), constituée par un organe de fixation (10) sous forme d'une vis, est électriquement isolée par rapport à la paroi (8) correspondant au puits (3) au moyen de deux rondelles isolantes (15, 15A), dont l'une (15) est disposée à l'intérieur du puits (3) et interposée entre le fond (4) de ce dernier et ledit ressort (14) et dont l'autre (15A) vient 9 2747055 s'interposer entre la tête de vis et la paroi externe dudit fond (4). 6. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le boîtier (22) est conçu à partir de deux tôles pliées en " U " (26, 27) dont l'une (26) définit la paroi avant (26A), le dessus (26B) et le fond (26C), tandis que l'autre (27) conçoit la paroi arrière (27A) et les parois latérales (27B) et (27C), ces tôles (26, 27) étant emboîtées l'une dans l'autre et rendues solidaires à l'aide d'organes de fixation démontables ou non. 7. Dispositif de chauffage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le dessus (26B) comporte une ouverture de section ajustée à celle du puits (3), celui-ci étant muni, dans sa partie supérieure (24), d'une collerette (28) définissant un épaulement venant en appui sur ce dessus (26B), aux abords de ladite ouverture, dans sa partie introduite dans le boîtier (22) ledit puits (3) comportant, en outre, sur son pourtour externe, un filetage autorisant le montage d'un écrou, notamment sous forme d'une enveloppe (29). 8. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le boîtier (22) est équipé de moyens de protection isolants (30) sous forme d'au moins une plaque de protection avant (31) et une plaque de protection arrière (32), en matière synthétique résistant à la température et aux dimensions sensiblement supérieures à celles de la paroi avant (26A) et de la paroi arrière (27A) du boîtier (22) contre lesquelles elles sont maintenues en applique. 9. Dispositif de chauffage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les plaques de protection (30, 31) comportent une base (32) plus large que leur sommet (34) en vue d'améliorer l'assise et la préhension du dispositif de chauffage (1). 10. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le boîtier (22) comporte sur l'un de ses côtés verticaux, préférentiellement au 2747055 niveau de sa paroi avant (26A), des bornes de raccordement électriques femelles (19, 20) pour le raccordement à une alimentation en courant continu basse tension. 11. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens redresseurs et abaisseurs de tension autonomes permettant son raccordement direct sur un réseau d'alimentation en énergie électrique domestique.