EP1370116B1 - Element chauffant simplifié pour grille-pain - Google Patents

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EP1370116B1
EP1370116B1 EP03356081A EP03356081A EP1370116B1 EP 1370116 B1 EP1370116 B1 EP 1370116B1 EP 03356081 A EP03356081 A EP 03356081A EP 03356081 A EP03356081 A EP 03356081A EP 1370116 B1 EP1370116 B1 EP 1370116B1
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EP
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tube
wire
toaster
branches
resistive conductor
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EP03356081A
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EP1370116A1 (fr
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Thiriat Sylvain
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SEB SA
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SEB SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders

Definitions

  • the present invention relates to the field of electric appliances baking type toaster and more particularly to the simplification of tubular heating elements used in such devices.
  • heating elements composed of a thermally resistant material tube, electrically insulating and transparent to the wavelengths emitted by the resistive conductor inserted in this tube.
  • This resistive conductor is connected to rigid and electrically conductive connections, the latter being immobilized at the ends of the tube by two beads made of electrically insulating and thermally resistant material.
  • These beads maintain the subset heating element on the amounts of the frame of the toaster.
  • they center the connections relative to the tube, this centering being essential to allow easy automatic welding of the connection on the power supply wire.
  • the subset thus produced thus comprises six parts: a tube, a resistive conductor, two beads and two connections.
  • He is also known, by the document DE9007326 , a tubular heating element in which is housed a spiral resistive element.
  • a connector is connected to at least three terminal turns of the resistive element.
  • the connector only limits the longitudinal movement of the wire, and is not intended to limit the radial movement of the resistive element. Such a movement is indeed impossible, since the resistive element is wound to a diameter close to the inside diameter of the tube.
  • the object of the present invention is to simplify the production of such a subset, by reducing the number of parts, thereby reducing the cost of the heating element sub-assembly for a toaster or a toaster.
  • a tubular heating element comprising a spiral conductor and a connector in the form of a rod, where the tube, by adequate punching directed inward, is tightening on the wire to immobilize it.
  • the present invention is achieved by means of a heating element for an electric cooking appliance comprising a tube of constant section inside which is housed a spiral resistive conductor, said tube comprising at least one means for stabilizing the conductor at the same time.
  • a heating element for an electric cooking appliance comprising a tube of constant section inside which is housed a spiral resistive conductor, said tube comprising at least one means for stabilizing the conductor at the same time.
  • inside the tube consisting of a rigid wire whose one end is connected, inside the tube, to one end of the resistive conductor, and whose other end opens out of the tube, said wire being folded so as to have at least two branches parallel to the tube, characterized in that said branches adjoin the inner wall of the tube.
  • Such an embodiment by bringing the wire to the inner wall of the tube, avoids any action on the tube and reduces, in this way, the risk of breakage resulting from such an operation.
  • the wire is folded having two branches adjacent to the inner wall of the tube, said branches being arranged along a diameter of the tube, which limits any transverse movement of the wire and therefore the resistive conductor.
  • the wire is folded having three branches adjacent to the inner wall of the tube, said branches being disposed substantially equidistant from each other.
  • the wire comprises, outside the tube, a zone folded transversely to said tube, said folded zone being able to bear on one end of the tube, in order to lock the wire in a translation direction according to the axis of the tube.
  • the heating element comprises, at each end of the resistive conductor, a stabilizing means as previously described, which makes it possible to considerably reduce the costs of such a subsystem. -together.
  • one of the ends of the resistive conductor comprises a stabilization means as previously described, while the other end of the resistive conductor is connected to one end of an electrical connector. the other end of which opens, outside the tube, through a bead being immobilized in translation by twisting or deformation beyond said bead.
  • the bead for holding and centering the resistive conductor can be omitted.
  • Another object of the present invention is also to provide a toaster comprising a frame delimiting at least one heating chamber, as well as heating elements extending inside said frame, characterized in that at least one of the heating elements complies with one of the characteristics above set.
  • a resistive conductor of at least one of the heating elements comprises a stabilizing means as previously described at one of its ends, while the other end of the resistive conductor is connected to one end of an electrical connector whose other end opens, outside the tube, through a bead being immobilized in translation by twisting or deformation beyond said bead, said heating element being arranged on notches provided on two uprights of the frame of the toaster, one of the uprights having a hook for retaining the bead used.
  • the heating element sub-assembly 1 comprises a tube 2 transparent in the infrared, for example of the quartz type, inside which is housed a resistive conductor 4 in the form of a spiral wire.
  • the end 12 of the electrical conductor is intimately connected, for example by welding, to a rigid wire 14 extending outside the tube where it is linked to a connecting strip 16 fixed on the electronic circuit for the power supply of the heating element.
  • the rigid wire 14 is made of steel or other material allowing the passage of the current, in a diameter close to 1 mm.
  • the rigid wire 14 has several folds such that in particular have three branches 144 substantially parallel.
  • the three branches 144 are adjacent to the inner wall of the tube 2 and are substantially equidistant from each other, that is to say that seen in a radial section of the tube 2, they are arranged at 120 ° on a circle. This arrangement prevents any transverse movement of the connection, which also ensures the transverse retention of the resistive conductor.
  • the end 142 of the wire 14, connected to the end 12 of the resistive conductor 4, is centered with respect to the three branches 144 by a judicious recentering fold 145 of one of the branches 144. This makes it possible to ensure efficient centering of the resistive conductor in the tube, and in particular prevents the latter from coming into contact with the walls of the tube 2.
  • the wire 14 also comprises a fold zone 148 substantially perpendicular to the branches 144, said fold being defined outside the tube 2 and constituting a zone of support of the wire on the end of the tube 2.
  • a support thus makes it possible to block the connection in one of the two directions of translation along the axis of the tube.
  • the resistive conductor 4 is thus maintained, the tube 2 rests directly on notches formed in one of the uprights 18 of the frame of the toaster, thus eliminating the use of a bead.
  • This amount comprises a shape allowing the tube not to rest on the edge of the sheet forming said amount, to avoid any risk of embrittlement of the tube on the sheet.
  • the immobilization of the resistive conductor 4 in translation is ensured at the other end of the heating element where the end 22 of the resistive conductor 4 is welded or intimately connected to an electrical connector 24.
  • the latter extends outside the tube, passing through a bead 28. It is then immobilized in translation by twisting 26 or deformation after the bead 28.
  • This bead is otherwise shaped, on the one hand to center the resistive conductor 4 at this end of the tube, and secondly to support and immobilize the subassembly on a notch formed in one of the uprights 30 of the toaster frame, substantially parallel amount to the amount 18.
  • a hook 32 integral with the amount 30, blocks the bead 28 in translation in both directions.
  • the bar 16 is rigid and connected to an electronic card itself fixed to the frame, so that the heating element is immobilized in translation, in one direction by the fold zone 148, and in the other direction by welding to the bar 16.
  • the bead 28 is then used only to prevent the tube from leaving its housing.
  • the shape of the bead 40 could be arranged, for example by making a groove 42, allowing immobilization of the bead in both directions of translation along the axis of the tube on the upright 50 of the frame of the toaster. This makes it possible to remove the locking hook 32 illustrated figure 1 .
  • the rigid wire is folded so as to have more than three branches adjacent to the inner wall, these branches then being regularly distributed along the inner periphery of the tube.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Electric Stoves And Ranges (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte au domaine des appareils électriques de cuisson de type grille-pain et vise plus particulièrement à la simplification des éléments chauffants tubulaires utilisés dans de tels appareils.
  • On connaît déjà, dans des grille pain, des éléments chauffants composés d'un tube en matière thermiquement résistant, électriquement isolant et transparent aux longueurs d'ondes émises par le conducteur résistif inséré dans ce tube. Ce conducteur résistif est relié à des connexions rigides et électriquement conductrices, ces dernières étant immobilisées aux extrémités du tube par deux perles réalisées en matière électriquement isolante et thermiquement résistante. Ces perles assurent le maintien du sous-ensemble élément chauffant sur les montants du bâti du grille-pain. Par ailleurs, elles centrent les connexions par rapport au tube, ce centrage étant indispensable afin de permettre un soudage aisé en automatique de la connexion sur le fil d'alimentation électrique.
  • Le sous-ensemble ainsi réalisé comporte donc six pièces : un tube, un conducteur résistif, deux perles et deux connexions.
  • Une amélioration de ce dispositif est connue par le document GB 2336750 , où le fil métallique servant de connecteur présente une pliure prenant appui sur l'extrémité du tube et coopérant avec la perle pour le maintien du fil.
  • Il est également connu, par le document DE9007326 , un élément chauffant tubulaire dans lequel est logé un élément résistif en spirale. Un connecteur est relié à au moins trois spires terminales de l'élément résistif. Toutefois, le connecteur ne limite que le mouvement longitudinal du fil, et n'a pas de vocation à limiter le mouvement radial de l'élément résistif. Un tel mouvement est en effet impossible, puisque l'élément résistif est bobiné selon un diamètre voisin du diamètre intérieur du tube.
  • Le but de la présente invention est de simplifier la réalisation d'un tel sous-ensemble, en diminuant le nombre de pièces, pour ainsi réduire le coût du sous-ensemble élément chauffant pour un grille-pain ou un toaster.
  • On connaît également, par le document GB 2336750 , un élément chauffant tubulaire comprenant un conducteur en spirale ainsi qu'un connecteur sous la forme d'une tige, où le tube, par un poinçonnement adéquat dirigé vers l'intérieur, vient se resserrer sur le fil afin de l'immobiliser.
  • Une telle pratique est toutefois délicate à mettre en oeuvre industriellement et fragilise le tube.
  • La présente invention est atteinte à l'aide d'un élément chauffant pour appareil de cuisson électrique comportant un tube de section constante à l'intérieur duquel est logé un conducteur résistif spiralé, ledit tube comportant au moins un moyen de stabilisation du conducteur à l'intérieur du tube consistant en un fil métallique rigide dont l'une des extrémités est reliée, à l'intérieur du tube, à l'une des extrémités du conducteur résistif, et dont l'autre extrémité débouche à l'extérieur du tube, ledit fil étant plié de telle manière à présenter au moins deux branches parallèles au tube, caractérisé en ce que lesdites branches jouxtent la paroi interne du tube.
  • En reliant l'une des extrémités du conducteur résistif à un fil métallique conformé, par pliage, à la forme interne du tube, ledit tube étant de diamètre sensiblement uniforme, on réalise, non seulement la fonction de connecteur électrique, mais également la fonction de maintien transversal du conducteur résistif, puisque le fil est bloqué transversalement dans le tube. Une telle opération de pliage peut être facilement automatisée, ce qui assure un coût très faible pour cette fonction.
  • Une telle réalisation, en amenant le fil métallique vers la paroi interne du tube, évite toute action sur le tube et réduit, de la sorte, les risques de casse résultant d'une telle opération.
  • Selon un mode de réalisation, le fil métallique est plié en présentant deux branches jouxtant la paroi interne du tube, lesdites branches étant disposées selon un diamètre du tube, ce qui limite tout débattement transversal du fil et donc du conducteur résistif.
  • Selon un mode préféré de réalisation, le fil métallique est plié en présentant trois branches jouxtant la paroi interne du tube, lesdites branches étant disposées sensiblement équidistantes les unes des autres. En définissant trois points d'appui du fil métallique sur la paroi interne du tube, la stabilité du fil est améliorée, ainsi que la rigidité du connecteur ainsi élaboré.
  • Avantageusement, le fil comporte, à l'extérieur du tube, une zone pliée transversalement audit tube, ladite zone pliée étant susceptible de prendre appui sur l'une des extrémités du tube, afin de bloquer le fil dans un sens de translation selon l'axe du tube.
  • En réalisant un pliage du fil transversalement au tube, on réalise une extension radiale du fil par rapport au tube, ce qui permet d'obtenir une zone d'appui du fil sur l'une des extrémités du tube. On obtient ainsi, par pliages successifs, les fonctions, non seulement de connecteur électrique entre le conducteur résistif et le circuit d'alimentation électrique de l'appareil, mais également le maintien latéral dudit conducteur ainsi que son blocage selon une direction de translation à l'intérieur du tube.
  • De plus, un tel pliage peut être réalisé automatiquement sur des machines à coulisseaux multiples, sans perte de matière, ce qui réduit considérablement le coût d'un tel connecteur perfectionné.
  • Selon l'un des modes de mise en oeuvre de l'invention, l'élément chauffant comporte, à chaque extrémité du conducteur résistif, un moyen de stabilisation tel que précédemment décrit, ce qui permet de réduire considérablement les coûts d'un tel sous-ensemble.
  • Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, l'une des extrémités du conducteur résistif comporte un moyen de stabilisation tel que précédemment décrit, tandis que l'autre extrémité du conducteur résistif est liée à une extrémité d'un connecteur électrique dont l'autre extrémité débouche, à l'extérieur du tube, à travers une perle en étant immobilisée en translation par vrillage ou déformation au delà de ladite perle.
  • Ainsi, sur l'extrémité du tube comportant le fil plié tel que précédemment décrit, la perle de maintien et de centrage du conducteur résistif peut être supprimée.
  • Un autre but de la présente invention vise également à la réalisation d'un grille-pain comportant un bâti délimitant au moins une chambre de chauffe, ainsi que des éléments chauffants s'étendant à l'intérieur dudit bâti, caractérisé en ce que au moins l'un des éléments chauffants est conforme à l'une des caractéristiques précédemment énoncées.
  • Selon un mode de préféré de réalisation d'un grille-pain mettant en oeuvre la présente invention, un conducteur résistif d'au moins l'un des éléments chauffants comporte un moyen de stabilisation tel que précédemment décrit à l'une de ses extrémités, tandis que l'autre extrémité du conducteur résistif est liée à une extrémité d'un connecteur électrique dont l'autre extrémité débouche, à l'extérieur du tube, à travers une perle en étant immobilisée en translation par vrillage ou déformation au delà de ladite perle, ledit élément chauffant étant disposé sur des encoches prévues sur deux montants du bâti du grille-pain, l'un des montants disposant d'un crochet de retenue de la perle utilisée.
  • La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en coupe simplifiée d'une partie d'un bâti de grille-pain au niveau d'un élément chauffant selon la présente invention
    • les figures 2 et 3 sont des vues en perspective d'un détail de l'invention selon un mode préféré de réalisation,
    • la figure 4 est une vue en coupe radiale de la réalisation présentée à la figure 3,
    • la figure 5 présente une vue en coupe d'un mode particulier de liaison d'un élément chauffant selon la présente invention avec une paroi du bâti d'un grille-pain.
  • Tel que présenté figure 1, le sous-ensemble élément chauffant 1 comporte un tube 2 transparent dans l'infrarouge, par exemple de type quartz, à l'intérieur duquel est logé un conducteur résistif 4 sous la forme d'un fil spiralé. Selon l'invention, à l'une des extrémités 10 de l'élément chauffant 1, l'extrémité 12 du conducteur électrique est intimement liée, par exemple par soudage, à un fil rigide 14 se prolongeant à l'extérieur du tube où il est lié à une barrette de connexion 16 fixée sur le circuit électronique permettant l'alimentation électrique de l'élément chauffant.
  • Le fil rigide 14 est réalisé en acier ou autre matière permettant le passage du courant, dans un diamètre proche de 1 mm. En référence aux figures 2, 3 et 4, le fil rigide 14 comporte plusieurs pliures de telle manière à notamment présenter trois branches 144 sensiblement parallèles. Tel qu'il est bien visible figure 4, les trois branches 144 sont attenantes à la paroi interne du tube 2 et sont sensiblement équidistantes les unes des autres, c'est à dire que vue selon une coupe radiale du tube 2, elles sont disposées à 120° sur un cercle. Cette disposition permet d'éviter tout mouvement transversal de la connexion, ce qui assure également le maintien transversal du conducteur résistif.
  • L'extrémité 142 du fil 14, reliée à l'extrémité 12 du conducteur résistif 4 est centrée par rapport aux trois branches 144, par un pli de recentrage 145 judicieux de l'une des branches 144. Ceci permet d'assurer un centrage efficace du conducteur résistif dans le tube, et évite notamment que ce dernier ne vienne en contact avec les parois du tube 2.
  • De même l'autre extrémité 146 du fil 14 est centrée par rapport aux trois branches 144, par un pli 147 approprié.
  • Ainsi, quelle que soit la position des trois branches 144, les extrémités 142 et 146 seront toujours centrées, ce qui favorise l'automatisation des soudures du conducteur résistif, d'une part au fil 14, et d'autre part à la barrette de connexion 16.
  • Par ailleurs, le fil 14 comporte également une zone de pli 148 sensiblement perpendiculaire aux branches 144, ledit pli étant défini à l'extérieur du tube 2 et constituant une zone d'appui du fil sur l'extrémité du tube 2. Un tel appui permet ainsi de bloquer la connexion dans l'un des deux sens de translation selon l'axe du tube.
  • On obtient ainsi quatre zones distinctes remplissant chacune une fonction particulière:
    • un appui du fil 14 sur la tranche de l'extrémité du tube 2 par la zone de pli 148,
    • une zone de soudure ou de fixation du fil 14 à la barrette 16 d'alimentation électrique par la branche 146,
    • une zone de soudure ou de fixation du fil 14 au conducteur résistif 4 par la branche 142,
    • une zone de maintien transversal du fil 14 par les trois branches 144 et leur disposition relative.
  • Le conducteur résistif 4 étant ainsi maintenu, le tube 2 repose directement sur des encoches ménagées dans l'un des montants 18 du bâti du grille-pain, supprimant ainsi l'utilisation d'une perle. Ce montant comporte une forme permettant au tube de ne pas reposer sur le chant de la tôle formant ledit montant, afin d'éviter tout risque de fragilisation du tube sur la tôle.
  • Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, l'immobilisation du conducteur résistif 4 en translation est assurée à l'autre extrémité 20 de l'élément chauffant où l'extrémité 22 du conducteur résistif 4 est soudée ou intimement liée à un connecteur électrique 24. Ce dernier se prolonge à l'extérieur du tube, en passant à travers une perle 28. Il est ensuite immobilisé en translation par un vrillage 26 ou déformation après la perle 28. Cette perle est par ailleurs conformée de manière, d'une part à centrer le conducteur résistif 4 à cette extrémité du tube, et d'autre part à supporter et immobiliser le sous-ensemble sur une encoche ménagée dans l'un des montants 30 du bâti du grille-pain, montant sensiblement parallèle au montant 18. Pour cela, un crochet 32, solidaire du montant 30, bloque la perle 28 en translation dans les deux sens.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la barrette 16 est rigide et liée à une carte électronique elle-même fixée sur le bâti, de sorte que l'élément chauffant se trouve immobilisé en translation, dans un sens par la zone de pli 148, et dans l'autre sens par la soudure à la barrette 16. La perle 28 ne sert alors qu'à éviter que le tube ne sorte de son logement.
  • Selon une autre variante de réalisation illustrée figure 5, la forme de la perle 40 pourrait être aménagée, par exemple en réalisant une gorge 42, permettant une immobilisation de la perle dans les deux sens de translation selon l'axe du tube, sur le montant 50 du bâti du grille-pain. Ceci permet de supprimer le crochet 32 de blocage illustré figure 1.
  • Il pourrait également être envisagé l'utilisation, à chaque extrémité du tube, d'un fil plié tel que précédemment décrit, en ménageant au moins un point de blocage entre l'un des fils et le montant correspondant du bâti du grille-pain, afin d'immobiliser l'élément chauffant sur le bâti du grille-pain.
  • Si nécessaire, on peut envisager que le fil rigide soit plié de telle sorte à présenter plus de trois branches jouxtant la paroi interne, ces branches étant alors régulièrement réparties le long de la périphérie interne du tube.

Claims (9)

  1. Elément chauffant (1) pour appareil de cuisson électrique comportant un tube (2) de section constante à l'intérieur duquel est logé un conducteur résistif spiralé (4), ledit tube (2) comportant au moins un moyen de stabilisation du conducteur à l'intérieur du tube (2) consistant en un fil métallique rigide (14) dont l'une des extrémités (142) est reliée, à l'intérieur du tube (2), à l'une des extrémités (12) du conducteur résistif (4), et dont l'autre extrémité (146) débouche à l'extérieur du tube (2), ledit fil (14) étant plié de telle manière à présenter au moins deux branches (144) parallèles au tube (2), caractérisé en ce que lesdites branches (144) jouxtent la paroi interne du tube (2).
  2. Elément chauffant (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le fil métallique (14) est plié en présentant deux branches (144) jouxtant la paroi interne du tube (2), lesdites branches (144) étant disposées selon un diamètre du tube (2).
  3. Elément chauffant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil métallique (14) est plié en présentant trois branches (144) jouxtant la paroi interne du tube (2), lesdites branches (144) étant disposées équidistantes les unes des autres.
  4. Elément chauffant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil (14) comporte, à l'extérieur du tube (2), une zone pliée (148) transversalement audit tube (2), ladite zone pliée (148) étant susceptible de prendre appui sur l'une des extrémités du tube (2), afin de bloquer le fil (14) dans un sens de translation selon l'axe du tube (2).
  5. Elément chauffant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, à chaque extrémité (12, 22) du conducteur résistif (4), un moyen de stabilisation dudit conducteur (4) à l'intérieur du tube (2).
  6. Elément chauffant (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'autre extrémité (22) du conducteur résistif (4) est liée à une extrémité d'un connecteur électrique (24) dont l'autre extrémité débouche, à l'extérieur du tube, à travers une perle (28) en étant immobilisée en translation par vrillage (26) ou déformation au delà de ladite perle (28).
  7. Grille-pain comportant un bâti délimitant au moins une chambre de chauffe, ainsi que des éléments chauffants (1) s'étendant à l'intérieur dudit bâti, caractérisé en ce que au moins l'un des éléments chauffants (1) est conforme à l'une des revendications 1 à 6.
  8. Grille-pain comportant un bâti délimitant au moins une chambre de chauffe, ainsi qu'au moins un élément chauffant (1) selon la revendication 6 s'étendant à l'intérieur dudit bâti, caractérisé en ce que ledit élément chauffant (1) est disposé sur des encoches prévues sur deux montants (18, 30) du bâti du grille-pain, l'un des montants (30) disposant d'un crochet (32) de retenue de la perle (28) utilisée.
  9. Grille-pain selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'extrémité (146) du fil (14) débouchant à l'extérieur du tube (2) est reliée au circuit d'alimentation électrique du conducteur résistif (4).
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