EP0797055B1 - Procédé de fabrication de chauffe-eau et chauffe-eau correspondant - Google Patents

Procédé de fabrication de chauffe-eau et chauffe-eau correspondant Download PDF

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EP0797055B1
EP0797055B1 EP19970400443 EP97400443A EP0797055B1 EP 0797055 B1 EP0797055 B1 EP 0797055B1 EP 19970400443 EP19970400443 EP 19970400443 EP 97400443 A EP97400443 A EP 97400443A EP 0797055 B1 EP0797055 B1 EP 0797055B1
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groove
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
    • F24H1/182—Insulation

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing water heaters as well as to a corresponding water heater of the type comprising a thermally insulated tank and coated with an outer covering.
  • the outer casing is usually constituted by an assembly of two bottoms to a cylindrical shell.
  • the two bottoms are generally obtained by stamping a thin sheet of thickness between 5 / 10th of a millimeter and a millimeter, while the covering ring is obtained by rolling and spot welding of a thin sheet thickness between 3 / 10th and 8 / 10th of a millimeter.
  • the assembly of the bottoms to the cylindrical shell is carried out in the state of the known technique by screwing, snap-fastening, or by gluing or blocking due to the expansion of a material such as polyurethane foam.
  • Document GB 1 018 068 describes improvements relating to water heaters electrical, in which this assembly is carried out by snap-fastening.
  • the object of the invention is to remedy the drawbacks of the known technique, by creating a new process for manufacturing water heaters in which the assembly of the ferrule and of the bottoms is particularly reliable and resists the pressure due to expansion of the thermally insulating material without the use of a conformator, everything providing an aesthetic appearance allowing painting after assembly and the expansion of the thermally insulating material inside the envelope of covering thus constituted.
  • each bottom comprises a frustoconical part radially inside the cylindrical shell and engaged in this one.
  • Figure 1 schematically shows a diametrical sectional view of a bottom of embossing of the known technique.
  • FIG. 2 schematically represents a half-view in radial section of a covering background prepared in accordance with the invention.
  • Figure 3 shows schematically a view partial enlarged corresponding to the reference III of the figure 2.
  • Figure 4 shows schematically a view enlarged in radial section of the assembly of a ferrule cylindrical to a bottom prepared in accordance with the invention.
  • Figure 5 shows schematically a view enlarged in radial section of another step of a process according to the invention.
  • FIG. 6 schematically represents a view in diametral section explaining the installation of a water heater according to the invention.
  • FIG. 7 schematically represents a view in diametral section illustrating the placement of a material thermally insulating according to the invention.
  • a stamped bottom according to the invention comprises a disc-shaped tray 1 limited by an annular rim 2 and connected to a first part frustoconical 3 itself connected to an annular flange 4.
  • the annular rim 4 is limited by a frustoconical part 5 and by the rim 6 of the drawing blank.
  • FIG 2 performs operations on the stamped bottom of Figure 1 metallic implementation leading to the formation of a flat 7 central allowing the injection of foam expandable material, and we perform on the part frustoconical 5 a shaping operation defining a groove 8 limited by an abutment plane 9 and connected to a centering surface 10.
  • the realization of the groove 8 is preferably by molding using a movable wheel relatively to the bottom in a circular axis movement coaxial with the bottom axis A of revolution.
  • a molding is simultaneously produced by molding protruding 11 limited on the side of the groove 8 by the plane of stop 9.
  • the centering surface 10 also formed by molding is connected to a frustoconical surface 12 limited by two diameters d 1 and d 2 , the first of which, d 1 , is less than the second, d 2 , and the second of which, d 2 , corresponds to the diameter of the centering surface 10.
  • the projecting molding 11 limited by the abutment plane 9 has an outside diameter d 3 greater than the two diameters d 1 and d 2 above.
  • the profile of Figure 3 corresponding to the meeting of geometric shapes mentioned above is produced simultaneously by molding by means an appropriately shaped knob simultaneously performing clipping the stamping edge 6.
  • the plastic deformation of the end 13a is obtained by molding preferably by means of a wheel appropriately shaped to secure the ferrule 13 at the corresponding bottom.
  • the assembly is painted thus formed before injecting a foam of material thermally insulating or assembling the flange 16 carrying the heating element 17 and the means of corresponding thermal regulation.

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Description

L'invention est relative à un procédé de fabrication de chauffe-eau ainsi qu'à un chauffe-eau correspondant du type comprenant une cuve isolée thermiquement et revêtue d'une enveloppe extérieure d'habillage.
Dans les chauffe-eau de type connu, l'enveloppe extérieure d'habillage est habituellement constituée par un assemblage de deux fonds à une virole cylindrique.
Les deux fonds sont généralement obtenus par emboutissage d'une tôle mince d'épaisseur comprise entre 5/10ème de millimètre et un millimètre, tandis que la virole d'habillage est obtenue par roulage et soudage par points d'une tôle mince d'épaisseur comprise entre 3/10ème et 8/10ème de millimètre.
L'assemblage des fonds à la virole cylindrique est effectué dans l'état de la technique connue par vissage, par encliquetage, ou par collage ou par blocage dû à l'expansion d'un matériau tel que de la mousse de polyuréthane.
Le document GB 1 018 068 décrit des perfectionnements relatifs aux chauffe-eau électriques, dans lesquels cet assemblage est réalisé par encliquetage.
Dans cette technique connue, il est nécessaire de préparer séparément les fonds et la virole sur une ligne de fabrication et de mise en oeuvre de matériaux métalliques, puis bien souvent de peindre séparément les deux pièces avant de les assembler autour de la cuve de chauffe-eau pour constituer l'enveloppe d'habillage.
Dans cette technique connue, il est généralement nécessaire de stocker et de manutentionner séparément les fonds inférieurs et supérieurs, les viroles cylindriques et de les transporter en cabine de peinture avant de procéder à l'assemblage de l'enveloppe autour de la cuve. Il en résulte des irrégularités dans les cadences de fabrication et des manutentions indésirables.
En outre, du fait de l'expansion de la mousse de polyuréthane, l'assemblage de la virole était soumis à une pression mécanique susceptible d'engendrer des déformations ou même une désolidarisation de l'assemblage, nécessitant alors l'usage d'un système de conformage.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de la technique connue, en créant un nouveau procédé de fabrication de chauffe-eau dans lequel l'assemblage de la virole et des fonds est particulièrement fiable et résiste à la pression due à l'expansion du matériau thermiquement isolant sans utilisation de conformateur, tout en procurant un aspect esthétique permettant la mise en peinture après l'assemblage et l'expansion du matériau thermiquement isolant à l'intérieur de l'enveloppe d'habillage ainsi constituée.
L'invention a pour objet le procédé de fabrication de chauffe-eau du type comprenant une cuve isolée thermiquement et revêtue d'une enveloppe extérieure d'habillage constituée de deux fonds assemblés à une virole cylindrique, comportant les étapes suivantes :
  • a) réaliser sur chaque fond un moulurage définissant une gorge limitée par un plan de butée et raccordée à une surface de centrage,
  • b) emboíter une virole cylindrique sur l'un desdits fonds en coiffant ladite surface de centrage jusqu'à venir sensiblement en butée sur ledit plan de butée,
  • c) réaliser sur ladite virole cylindrique un moulurage de rabattement de l'extrémité de la virole dans ladite gorge afin de solidariser ladite virole et ledit fond,
  • d) introduire la cuve de chauffe-eau dans la virole et la positionner sur ledit fond,
  • e) emboíter l'autre fond sur la virole contenant la cuve de chauffe-eau en répétant les étapes b) et c), de manière à constituer une enveloppe d'habillage sensiblement étanche et apte à recevoir un produit d'isolation thermique moussant expansible tel qu'un polyuréthane.
    • Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
    • à l'étape a), on réalise simultanément par moulurage une moulure saillante limitée du côté de ladite gorge par ledit plan de butée,
    • ladite surface de centrage est raccordée à une surface tronconique facilitant l'emboítement d'une virole cylindrique,
    • ladite surface tronconique est réalisée simultanément par moulurage au cours de l'étape a),
    • l'extrémité de la virole rabattue dans ladite gorge forme une ceinture annulaire enserrant le fond de ladite gorge,
    • le diamètre extérieur de la surface de centrage est voisin du diamètre intérieur de la virole cylindrique, de manière qu'après rabattement de l'extrémité de la virole dans la gorge, la virole et le fond correspondant soient bloqués l'un par rapport à l'autre,
    • le procédé comporte en outre une étape de mise en peinture avant l'étape d'injection de mousse de matière expansible thermiquement isolante.
    L'invention a également pour objet un chauffe-eau comprenant une cuve isolée thermiquement et revêtue d'une enveloppe extérieure d'habillage en tôle mince constitué de deux fonds assemblés à une virole cylindrique, caractérisé par la combinaison suivante :
  • a). un moulurage définissant une gorge limité par un plan de butée et raccordé à une surface de centrage est réalisé sur chaque fond,
  • b). la virole cylindrique est emboítée sur un des fonds en coifffant ladite surface de centrage jusqu'à venir sensiblement en butée sur ledit plan de butée,
  • c). un moulurage de rabattement de l'extrémité de la virole dans ladite gorge est réalisé sur ladite virole cylindrique, afin de solidariser ladite virole et ledit fond,
  • d). la cuve de chauffe-eau est introduite dans la virole et positionnée sur ledit fond,
  • e). l'autre fond est emboíté sur la virole contenant la cuve de chauffe-eau et un moulurage de rabattement de l'autre extrémité de la virole dans la gorge de l'autre fond est réalisé sur la virole cylindrique, afin de solidariser ladite virole à l'autre fond, de manière à constituer une enveloppe d'habillage sensiblement étanche et apte à recevoir un produit d'isolation thermique moussant expansible tel qu'un polyuréthane.
    • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque fond comporte une partie tronconique radialement intérieure à la virole cylindrique et engagée dans celle-ci.
    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 coupe diamétrale d'un fond d'habillage embouti de la technique connue.
    La figure 2 représente schématiquement une demi-vue en coupe radiale d'un fond d'habillage préparé conformément à l'invention.
    La figure 3 représente schématiquement une vue partielle agrandie correspondant au repère III de la figure 2.
    La figure 4 représente schématiquement une vue agrandie en coupe radiale de l'assemblage d'une virole cylindrique à un fond préparé conformément à l'invention.
    La figure 5 représente schématiquement une vue agrandie en coupe radiale d'une autre étape d'un procédé selon l'invention.
    La figure 6 représente schématiquement une vue en coupe diamétrale expliquant le montage d'un chauffe-eau conformément à l'invention.
    La figure 7 représente schématiquement une vue en coupe diamétrale illustrant la mise en place d'un matériau thermiquement isolant conformément à l'invention.
    En référence à la figure 1, un fond embouti selon l'invention comporte un plateau en forme de disque 1 limité par un rebord annulaire 2 et raccordé à une première partie tronconique 3 elle-même raccordée à un rebord annulaire 4. Le rebord annulaire 4 est limité par une partie tronconique 5 et par le rebord 6 du flan d'emboutissage.
    En référence à la figure 2, selon l'invention, on effectue sur le fond embouti de la figure 1 des opérations de mise en oeuvre métallique conduisant à la formation d'un crevé 7 central permettant l'injection de mousse de matériau expansible, et on effectue sur la partie tronconique 5 une opération de mise en forme définissant une gorge 8 limitée par un plan de butée 9 et raccordée à une surface de centrage 10.
    La réalisation de la gorge 8 est effectuée par moulurage de préférence au moyen d'une mollette déplaçable relativement au fond selon un mouvement circulaire d'axe coaxial à l'axe A de révolution du fond. Avantageusement, on réalise simultanément par moulurage une moulure saillante 11 limitée du côté de la gorge 8 par le plan de butée 9.
    De préférence, la surface de centrage 10 également constituée par moulurage est raccordée à une surface tronconique 12 limitée par deux diamètres d1 et d2, dont le premier, d1, est inférieur au deuxième, d2, et dont le deuxième, d2, correspond au diamètre de la surface de centrage 10.
    Du fait que le plan de butée 9 limitant la moulure saillante 11 doit arrêter toute pièce emboítée par dessus la surface de centrage 10, la moulure saillante 11 limitée par le plan de butée 9 présente un diamètre extérieur d3 supérieur aux deux diamètres d1 et d2 précités.
    Avantageusement, le profil de la figure 3 correspondant à la réunion des formes géométriques précitées est réalisé simultanément par moulurage au moyen d'une mollette de forme appropriée réalisant simultanément le détourage du bord d'emboutissage 6.
    En référence à la figure 4, on emboíte une virole cylindrique 13 de diamètre intérieur d voisin du diamètre extérieur d2 de la surface de centrage 10 et inférieur au diamètre d3 de la moulure saillante 11. Cet emboítage est réalisé jusqu'à venir sensiblement en butée sur le plan de butée 9 limitant la gorge 8. On voit que la partie tronconique 12 sert avantageusement à centrer la virole cylindrique 13, cet autocentrage permettant la mise en oeuvre de procédés automatisés ou robotisés d'assemblage.
    En référence à la figure 5, on réalise sur la virole cylindrique 13 une déformation plastique pour rabattre l'extrémité 13a de la virole 13 dans la gorge 8. Après déformation plastique, l'extrémité 13a de la virole 13 rabattue dans ladite gorge 8 forme ainsi une ceinture annulaire permanente en serrant le fond de la gorge 8.
    La déformation plastique de l'extrémité 13a est obtenue par un moulurage de préférence au moyen d'une molette de forme appropriée assurant la solidarisation de la virole 13 au fond correspondant.
    En référence à la figure 6, après avoir solidarisé un fond à une virole, on introduit une cuve de chauffe-eau 14 à l'intérieur de l'assemblage ainsi constitué et on referme l'enveloppe d'habillage en appliquant un deuxième fond 15 sur l'assemblage précité et en répétant les opérations des figures 4 et 5 pour réaliser une enveloppe d'habillage sensiblement étanche apte à recevoir un produit d'isolation thermique moussant expansible tel qu'un polyuréthane.
    Avantageusement, on met en peinture l'assemblage ainsi constitué avant d'injecter une mousse de matière expansible thermiquement isolante ou d'assembler la bride 16 portant l'élément chauffant 17 et les moyens de régulation thermique correspondants.
    En référence à la figure 7, après avoir injecté sous forme liquide une mousse de matériau expansible, on voit que la pression d'expansion est contenue par l'assemblage de la gorge 8 enserrée par la ceinture 13a, de sorte qu'aucune rupture de l'assemblage n'est à craindre. Lors de la dilatation due à l'expansion de la mousse, le rebord tronconique 12 se déplie légèrement contre la paroi, ce qui contribue à rigidifier l'assemblage et à prévenir toute déformation susceptible de provoquer un désemboítement.

    Claims (10)

    1. Procédé de fabrication de chauffe-eau du type comprenant une cuve (14) isolée thermiquement et revêtue d'une enveloppe extérieure d'habillage constituée de deux fonds assemblés à une virole (13) cylindrique, comportant les étapes suivantes :
      a) réaliser sur chaque fond un moulurage définissant une gorge (8) limitée par un plan (9) de butée et raccordée à une surface (10) de centrage,
      b) emboíter une virole (13) cylindrique sur l'un desdits fonds en coiffant ladite surface de centrage (10) jusqu'à venir sensiblement en butée sur ledit plan (9) de butée,
      c) réaliser sur ladite virole (13) cylindrique un moulurage de rabattement de l'extrémité (13a) de la virole (13) dans ladite gorge (8) afin de solidariser ladite virole (13) et ledit fond,
      d) introduire la cuve (14) de chauffe-eau dans la virole (13) et la positionner sur ledit fond,
      e) emboíter l'autre fond sur la virole (13) contenant la cuve (14) de chauffe-eau en répétant les étapes b) et c), de manière à constituer une enveloppe d'habillage sensiblement étanche et apte à recevoir un produit d'isolation thermique moussant expansible tel qu'un polyuréthane.
    2. Procédé selon la revendication 1. caractérisée en ce que, à l'étape a), on réalise simultanément par moulurage une moulure saillante (11) limitée du côté de ladite gorge (8) par ledit plan (9) de butée.
    3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que ladite surface (10) de centrage est raccordée à une surface (12) tronconique facilitant l'emboítement d'une virole (13) cylindrique.
    4. Procédé selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite surface tronconique (12) est réalisée simultanément par moulurage au cours de l'étape a).
    5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité (13a) de la virole (13) rabattue dans ladite gorge (8) forme une ceinture annulaire enserrant le fond de ladite gorge (8).
    6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diamètre extérieur (d2) de la surface (10) de centrage est voisin du diamètre intérieur (d) de la virole (13) cylindrique, de manière qu'après rabattement de l'extrémité (13a) de la virole (13) dans la gorge (8), la virole (13) et le fond correspondant soient bloqués l'un par rapport à l'autre.
    7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comporte en outre une étape de mise en peinture et une etape d'injection de mousse de matière expansible thermiquement isolante.
    8. Chauffe-eau, du type comprenant une cuve (14) isolée thermiquement et revêtue d'une enveloppe extériecure d'habillage en tôle mince constitué de deux fonds assemblés à une virole (13) cylindrique, caractérisé par la combinaison suivante:
      a) un moulurage définissant une gorge (8) limité par un plan (9) de butée et raccordé à une surface (10) de centrage est réalisé sur chaque fond,
      b) la virole (13) cylindrique est emboítée sur un des fonds en coiffant ladite surface de centrage (10) jusqu'à venir sensiblement en butée sur ledit plan (9) de butée,
      c) un moulurage de rabattement de l'extrémité (13a) de la virole (13) dans ladite gorge (8) est réalisé sur ladite virole (13) cylindrique, afin de solidariser ladite virole (13) et ledit fond,
      d) la cuve (14) de chauffe-eau est introduite dans la virole (13) et positionnée sur ledit fond,
      e) l'autre fond est emboíté sur la virole (13) contenant la cuve (14) de chauffe-eau et un moulurage de rabattement de l'autre extrémité de la virole (13) dans la gorge (8) de l'autre fond est réalisé sur la virole (13) cylindrique, afin de solidariser ladite virole (13) à l'autre fond, de manière à constituer une enveloppe d'habillage sensiblement étanche et apte à recevoir un produit d'isolation thermique moussant expansible tel qu'un polyuréthane.
    9. Chauffe-eau selon la revendication 8, comportant une cuve (14) positionnée dans une enveloppe d'habillage constituée à partir de deux fonds et d'une virole (13) cylindrique, caractérisé en ce que chaque extrémité (13a) de la virole (13) cylindrique est rabattue radialement intérieurement dans une gorge (8) correspondante ménagée dans chaque fond de manière à enserrer cette gorge (8).
    10. Chauffe-eau selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque fond comporte une partie tronconique radialement intérieure à la virole (13) cylindrique et engagée dans celle-ci.
    EP19970400443 1996-03-18 1997-02-27 Procédé de fabrication de chauffe-eau et chauffe-eau correspondant Expired - Lifetime EP0797055B1 (fr)

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    FR9603331A FR2746175B1 (fr) 1996-03-18 1996-03-18 Procede de fabrication de chauffe-eau et chauffe-eau correspondant
    FR9603331 1996-03-18

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    Publication Number Publication Date
    EP0797055A1 EP0797055A1 (fr) 1997-09-24
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