Brevet FR2908953A1 — publié le 20080523

L'invention est relative à un procédé de fabrication d'éléments chauffants en montage de fils métalliques enroulés ou torsadés sur un ensemble d'éléments isolants. L'invention est également relative à un élément isolant formant tête de raccordement destinée à la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication selon l'invention. L'invention est enfin relative à une résistance comportant un fil métallique conducteur enroulé ou torsadé destiné à la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication selon l'invention. Le document FR 2 873 534 décrit un élément chauffant fabriqué par assemblage d'éléments isolants généralement réalisés en matériau céramique, généralement en stéatite. Chaque élément isolant présente un évidement central fournissant un allègement de l'élément isolant et comporte à chaque extrémité des moyens d'indexation en rotation de l'élément isolant par rapport à un élément isolant 1.5 suivant, de manière à réaliser un décalage angulaire entre éléments isolants successifs. Un fil conducteur passe d'un élément isolant à un élément isolant adjacent en subissant un coudage formant une conformation en escalier et assurant le blocage en translation du fil conducteur. L'allègement des éléments chauffants du document 2 0 FR 2 873 534 et leur décalage angulaire combinés avec le coudage en escalier du fil conducteur permet d'obtenir une bonne stabilité verticale de la résistance stéatite, même à haute température, et ceci en évitant d'utiliser une tige centrale de maintien . Un premier but de l'invention est de perfectionner l'état de la technique connue du document FR 2 873 534, en fournissant un nouveau procédé de 2 5 fabrication permettant un montage ergonomique et sûr. Un deuxième but de l'invention est de fournir un nouvel élément isolant formant tête de raccordement permettant le montage de la résistance sans utilisation d'outil spécifique. Un troisième but de l'invention est de fournir une résistance chauffante 30 essentiellement constituée par du fil métallique conducteur enroulé ou torsadé apte à être montée de manière sûre et ergonomique pour fabriquer un élément chauffant selon l'invention. 2908953 2 L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'éléments chauffants par montage de fil métallique enroulé ou torsadé sur un ensemble d'éléments isolants, chaque élément isolant présentant des moyens d'indexation pour réaliser un indexage angulaire entre éléments isolants successifs et pour assurer un coudage en escalier ou 5 un blocage en translation du fil métallique, caractérise par une étape de verrouillage d'extrémité de fil métallique enroulé ou torsadé sur des conformations d'un élément isolant formant tête de raccordement. Suivant d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - les extrémités de fil métallique comportent ou sont solidarisées à des 1C) connecteurs assurant simultanément les fonctions de connexion électrique et de verrouillage sur l'élément isolant formant tête de raccordement. - les extrémités de fil métallique sont enroulées sur et solidarisées à des tiges cylindriques aptes à être insérées dans des logements longitudinaux de l'élément isolant formant tête de raccordement. - les extrémités de fil métallique sont enroulées et soudées à des tiges cylindriques portant chacune un connecteur apte à se verrouiller sur une conformation de l'élément isolant formant tête de verrouillage. - le fil métallique conducteur est mis en tension aux extrémités pour provoquer son allongement et assurer le verrouillage dans les conformations d'un 2 C) élément isolant formant tête de raccordement lors du relâchement du fil métallique. L'élément a également pour objet un élément isolant formant tête de raccordement pour la fabrication d'éléments chauffants, du type comportant des moyens d'indexation pour réaliser un indexage angulaire de l'élément isolant successif et pour assurer un coudage en escalier du fil métallique, caractérisé par des 25 conformations de verrouillage d'extrémités de fil métallique enroulé ou torsadé, de manière à verrouiller les extrémités de fil métallique enroulé ou torsadé lors de la fabrication d'un élément chauffant par mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - les conformations de verrouillage sont prévues au voisinage de logements 3C) longitudinaux de fil métallique conducteur. - l'élément isolant présente un évidement central borgne de manière à éviter la formation d'une colonne d'air chaud en partie centrale de l'élément chauffant. 2908953 3 L'invention a enfin pour objet une résistance chauffante essentiellement constituée de fil métallique enroulé ou torsadé, comportant des extrémités solidarisées chacune à un connecteur assurant simultanément les fonctions de connexions électrique et de verrouillage sur l'élément isolant formant tête de 5 raccordement, lors de la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. Selon une autre caractéristique alternative de l'invention, les extrémités de fil métallique sont enroulées et soudées à des tiges cylindriques portant chacune un connecteur apte à se verrouiller sur une conformation de l'élément isolant formant tête de verrouillage. 10 L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement une vue en position étirée d'une résistance selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un élément 1.5 isolant selon l'invention formant tête de raccordement. La figure 3 représente schématiquement un organigramme illustrant la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. En référence à la figure 1, une résistance selon l'invention essentiellement constituée de fil métallique enroulé ou torsadé présente deux extrémités 1 a, lb. 2 0 Chaque extrémité la, lb de fil métallique est enroulée et solidarisée à une tige cylindrique 2a, 2b. Chaque extrémité la, lb de fil métallique est solidarisée par l'intermédiaire de sa tige 2a, 2b à un connecteur 3a, 3b, par exemple une cosse mâle soudée sur la tige 2a, 2b. 25 L'extrémité la ou lb est reliée par une spire ouverte 4 à un premier enroulement serré ou boudin 5 de fil métallique. Chaque boudin 5 est relié par une spire ouverte 6 à un deuxième enroulement serré ou boudin 7 de fil métallique. Les boudins 7 sont reliés entre eux par un ensemble 8 de plusieurs spires ouvertes, par exemple 4 spires ouvertes. 30 La résistance selon l'invention ainsi réalisée peut être mise en tension aux extrémités la, lb pour provoquer son allongement et assurer le verrouillage des 2908953 4 cosses 3a, 3b dans des conformations adaptées d'un élément isolant formant tête de raccordement décrit en référence à la figure 2. En référence à la figure 2, un élément isolant formant tête de raccordement selon l'invention est apte à être associé à des isolants décrits dans le document 5 FR 2 873 534. La tête de raccordement 10 comporte une collerette 1 l périphérique destinée à coopérer avec une bride ou moyen équivalent de maintien périphérique, pour assurer le positionnement vertical de la résistance stéatite à l'intérieur de son fourreau émaillé. 10 La collerette 11 est interrompue par des logements longitudinaux 12 ouverts radialement extérieurement. En partie basse, la tête de raccordement 10 selon l'invention comporte des moyens d'indexation 13 constitués sous forme de conformation femelle de positionnement destinée à recevoir un ergot mâle de positionnement d'un élément 15 isolant adjacent. Un évidement 14 est prévu en partie centrale de la tête 10 du raccordement. L'évidement central 14 est un évidement borgne obturé en partie inférieure du côté de la collerette 11, de manière à éviter la formation d'une colonne d'air chaud en condition de service. 2 0 Des conformations 15 adaptées pour retenir des cosses 3a sont prévues du côté de la collerette 11 au voisinage des logements longitudinaux 12. En référence à la figure 3, un procédé de fabrication de l'élément chauffant selon l'invention comporte une première étape 101 d'alignement d'éléments isolants du genre décrit dans le document FR 2 873 534 avec un élément isolant formant tête 25 de raccordement selon l'invention. L'alignement des éléments isolants est effectué de manière que les logements des torsades de fil métallique conducteur enroulé ou torsadé se trouvent alignés, et pour que les moyens d'indexations relatifs des éléments isolants soient légèrement décalés de leur position d'engagement et de coopération. 30 Après l'étape 101 d'alignement, on effectue à l'étape 102 l'enfilage des résistances selon l'invention à travers les logements longitudinaux débouchant radialement extérieurement. Cet enfilage s'effectue de manière que les spires non 2908953 5 jointives 4, 6, 8 se trouvent aux intervalles entre éléments isolants correspondant aux coudages. L'enfilage s'effectue de manière alternative, de manière que les connecteurs 3a, 3b débouchent du côté de la collerette 11 de l'élément isolant formant tête de 5 raccordement selon l'invention. L'enfilage s'effectue également de manière que l'ensemble de plusieurs spires ouvertes 8 corresponde à un passage en épingle à cheveu à travers l'élément isolant formant tête de raccordement selon l'invention. A l'étape 103, on effectue successivement une légère rotation sur les éléments 10 isolants selon l'invention, de manière que les spires ouvertes 4 et 6 correspondent à un décalage angulaire et à un coudage du fil entre des éléments isolants successifs. Cette indexation relative des éléments isolants s'effectue par simple rotation d'un angle prédéterminé, par exemple d'un angle de l'ordre de 6 d'angle, dans le cas d'éléments isolants comportant douze logements longitudinaux 12. 15 Après l'étape 103 d'indexation relative des éléments isolants, on passe à l'étape 104 de traction sur les extrémités 1a, lb du fil torsadé ou enroulé. A cet effet, il suffit simplement (le mettre en tension le fil torsadé ou enroulé par traction des connecteurs 3a, 3b auxquels le fil torsadé ou enroulé est solidarisé par l'intermédiaire des tiges 2a, 2b. 2 0 Cette mise en traction a pour effet d'allonger la première boucle 4 jusqu'à une position dans laquelle le connecteur 3a ou 3b dépasse du haut de l'élément isolant formant tête de raccordement selon l'invention. Après avoir effectué cette traction sur les connecteurs 3a, 3b, on effectue selon l'étape 105 du procédé selon l'invention, une légère rotation, pour placer les 25 connecteurs 3a, 3b en correspondance avec une conformation d'encliquetage 15 la plus proche, de manière à engager le connecteur 3a ou 3h dans le logement 15 correspondant. Après avoir effectué l'engagement des connecteurs de l'ensemble des résistances de l'élément chauffant, on relâche la traction du fil torsadé ou enroulé de 30 manière que ce relâchement verrouille chaque connecteur 3a ou 3b dans son logement 15, en appliquant constamment le connecteur 3a ou 3b dans son logement, quelle que soit la température de fonctionnement l'élément chauffant ainsi constitué. 2908953 6 Ainsi, grâce à l'invention la fabrication des éléments chauffants couramment appelés résistances stéatites s'effectue de manière sûre et ergonomique, sans risque de gauchissement ou de déboîtement des éléments isolants. Après avoir ainsi fabriqué l'élément chauffant selon l'invention, il ne reste 5 plus qu'à le fixer en appliquant la collerette 11 par l'intermédiaire d'une bride non représentée sur un couvercle de fermeture de chauffe-eau. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. 10 Ainsi, le moyen de fixation constitué par la collerette 11 peut être remplacé par tout équivalent technique sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'éléments chauffants par montage de fil métallique enroulé ou torsadé sur un ensemble d'éléments isolants, chaque élément isolant présentant des moyens d'indexation pour réaliser un indexage angulaire entre éléments isolants successifs et pour assurer un coudage en escalier ou un blocage en translation du fil métallique, caractérisé par une étape de verrouillage d'extrémités (la, lb) de fil métallique enroulé ou torsadé sur des conformations (15) d'un élément isolant (10) formant tête de raccordement. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les extrémités (la, lb) de fil métallique comportent ou sont solidarisées à des connecteurs (3a, 3b) assurant simultanément les fonctions de connexion électrique et de verrouillage sur l'élément isolant (10) formant tête de raccordement. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les extrémités (1 a, lb) de fil métallique sont enroulées sur et solidarisées à des tiges cylindriques (2a, 2b) aptes à être insérées dans des logements longitudinaux de l'élément isolant (10) formant tête de raccordement. 4. Procédé selon la revendication 2 et la revendication 3, dans lequel les extrémités (la, lb) de fil métallique sont enroulées et soudées à des tiges cylindriques (2a, 2b) portant chacune un connecteur apte à se verrouiller sur une conformation de l'élément isolant (10) formant tête de verrouillage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le fil métallique conducteur est mis en tension aux extrémités (la, lb) pour provoquer son allongement et assurer le verrouillage dans les conformations d'un élément isolant (10) formant tête de raccordement lors du relâchement du fil métallique. 6. Elément isolant (10) formant tête de raccordement pour la fabrication d'éléments chauffants, du type comportant des moyens (13) d'indexation pour réaliser un indexage angulaire de l'élément isolant successif et pour 7 2908953 8 assurer un coudage en escalier du fil métallique, caractérisé par des conformations (15) de verrouillage d'extrémités (la, lb) de fil métallique enroulé ou torsadé, de manière à verrouiller les extrémités (1 a, l b) de fil métallique enroulé ou torsadé lors de la fabrication d'un élément chauffant par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Elément isolant (10) selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les conformations (15) de verrouillage sont prévues au voisinage de logements (12) longitudinaux de fil métallique conducteur. 10 8. Elément isolant (10) selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé par le fait que l'élément isolant (10) présente un évidement central (14) borgne, de manière à éviter la formation d'une colonne d'air chaud en partie centrale de l'élément chauffant. 9. Résistance essentiellement constituée de fil métallique enroulé ou torsadé, 15 comportant des extrémités (la, lb) solidarisées chacune à un connecteur (3a, 3b) assurant simultanément les fonctions de connexion électrique et de verrouillage sur l'élément isolant (10) formant tête de raccordement, lors de la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 2 0 10. Résistance selon la revendication 9, dans laquelle les extrémités (la, lb) de fil métallique sont enroulées et soudées à des tiges cylindriques (2a, 2b) portant chacune un connecteur (3a, 3b) apte à se verrouiller sur une conformation de l'élément isolant (10) formant tête de verrouillage.