La présente invention se rapporte au domaine des éléments chauffants
pouvant équiper des appareils électroménagers et vise plus particulièrement à
la simplification de leur fabrication.
Les éléments chauffants concernés par la présente invention sont
communément appelés éléments chauffants "blindés", leur structure présentant
un tube métallique à l'intérieur duquel est logé un fil résistant entouré de
magnésie. Des perles de bouchage viennent fermer l'élément chauffant. Dans
le cas d'applications où une certaine étanchéité à l'eau est requise, une étape
de surmoulage par une résine ou un silicone est généralement effectuée.
De tels éléments sont fréquents dans les appareils électroménagers de
chauffage de type bouilloire, fours électroménagers, grills, friteuses, où l'on
souhaite pouvoir nettoyer sous l'eau l'élément chauffant, voire le nettoyer par
passage au lave-vaisselle.
La présente invention vise en particulier à simplifier la reconnaissance
de tels éléments chauffants. En effet, afin de présenter différentes puissances
et se satisfaire des tensions d'alimentation différentes selon les pays, la nature
et les caractéristiques du fil résistif logé à l'intérieur du tube peuvent fortement
varier sans que les dimensions extérieures de l'élément chauffant s'en trouvent
modifiées.
La reconnaissance des caractéristiques de l'élément chauffant
(essentiellement puissance et tension d'alimentation) pose ainsi certaines
difficultés une fois l'élément chauffant réalisé et surmoulé.
Il est connu de prévoir différentes couleurs pour la résine utilisée afin
d'identifier la puissance et la tension à appliquer aux éléments chauffants.
Toutefois, l'opération de bouchage étanche est une opération qui est
généralement réalisée en dehors du procédé de réalisation de l'élément
chauffant à proprement parler. Dès lors, des risques d'erreur de manipulation et
de permutations entre les éléments chauffants peuvent entraíner de graves
conséquences quant à l'utilisation future de ces éléments.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant
un élément chauffant comportant un tube métallique à l'intérieur duquel est
logé un ensemble composé d'un fil résistant, entouré de magnésie, et de deux
bornes de connexion reliées au fil résistant, le tube étant bouché, au moins à
l'une de ses extrémités, par une perle isolante au travers de laquelle passe
l'une des bornes de connexion, ladite perle étant maintenue mécaniquement ou
par collage en cette position, ledit élément chauffant comportant un
surmoulage, par une résine, de l'extrémité du tube comportant la perle, ledit
surmoulage englobant une portion latérale du tube, ainsi qu'une portion de la
borne de connexion débouchant, caractérisé en ce que la perle porte un code
visuel distinctif permettant d'identifier des caractéristiques électriques et/ou
d'utilisation de l'élément chauffant, et en ce que la résine est translucide ou
transparente afin de permettre l'observation et la reconnaissance du code
visuel une fois le surmoulage réalisé.
Ainsi la présente invention se propose d'identifier les caractéristiques
électriques de l'élément chauffant au moment de son élaboration, sur au moins
une perle, puis de réaliser l'étanchéité de l'extrémité de l'élément chauffant à
l'aide d'une résine translucide ou transparente afin de pouvoir visualiser, au
travers du bouchage, l'identification réalisée sur la perle et donc les
caractéristiques électriques de l'élément chauffant.
Compte tenu que l'identification est réalisée au moment de l'élaboration
de l'élément chauffant, dans le cycle de fabrication, le risque d'une erreur
d'identification est alors minime. Il s'ensuit que toute manipulation erronée de
l'élément chauffant peut immédiatement être corrigée par une simple
visualisation de la perle ou des perles de bouchage, sans aucun autre test ou
mesure.
Avantageusement, la résine utilisée est un silicone qui présente une
simplicité de mise en oeuvre et de tenue mécanique en température.
De préférence, le silicone sera du type silicone liquide pompable ou LSR
(Liquid Silicon Rubber), qui présente l'avantage d'une mise en forme plus facile
à maítriser et automatisable par la faible viscosité présentée par ce silicone.
La présente invention sera préférentiellement appliquée à des éléments
chauffants dont le tube métallique est en aluminium ou en inox, de faible coût.
Selon un premier mode de réalisation, le code visuel utilisé est la couleur
d'au moins l'une des perles.
En effet, un code couleur peut facilement être mis en place, tel le code
couleur pour les résistances électriques, afin de définir les caractéristiques
électriques de l'élément chauffant. Une variante peut consister en plusieurs
bandes de couleur associées. Il est également envisageable d'associer les
deux extrémités de l'élément chauffant, ce qui permet, à partir d'un nombre
déterminé de couleurs, d'augmenter les possibilités de codification.
Avantageusement, la perle isolante débouche à l'extrémité du tube, la
résine englobant alors cette portion débouchant de perle.
En faisant émerger la perle à l'extrémité du tube, il est alors permis, non
seulement d'observer le code visuel en regardant le tube de manière axiale,
mais également en l'observant de côté où la partie émergeante de la perle est
visible au travers du surmoulage.
En complément ou en variante de réalisation des modes précédemment
décrits, la paroi du tube comporte des ouvertures en regard de la perle, la
résine englobant ces ouvertures qui constituent des fenêtres de distinction du
code visuel utilisé. Un tel dispositif permet d'obtenir la fonction recherchée quel
que soit le moyen de tenue mécanique de la perle et/ou du dispositif de
connexion électrique utilisé.
En complément ou en variante du premier mode de réalisation présenté,
le code visuel consiste en un marquage par un signe distinctif de la perle, ce
qui peut offrir plus de possibilité de signalisation plus importante. Il peut s'agir
ici d'un symbole, d'un système de lettrage ou d'un code qui devra être
suffisamment visible pour pouvoir être reconnu au travers de la paroi silicone.
Avantageusement, la perle portant le code visuel est une perle
céramique qui présente de bonnes caractéristiques d'isolation et de tenue en
température.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les caractéristiques
électriques associées au code visuel sont la tension d'alimentation des
éléments chauffants et la puissance générée par l'élément chauffant lorsqu'il
est alimenté sous cette tension. Ces deux caractéristiques sont les
caractéristiques fondamentales d'un élément chauffant.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaítront
à la lecture de la description suivante, détaillant un exemple non limitatif de la
structure d'un élément chauffant selon la présente invention, en référence aux
figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 présente, en coupe, un élément chauffant de l'art
antérieur,
- la figure 2 est une vue en coupe d'un élément chauffant selon la
présente invention,
- les figures 3 et 4 présentent des variantes de réalisation de la
présente invention.
Ainsi, tel que représenté figure 1, un élément chauffant 1 selon l'art
antérieur comporte un tube métallique 2 à l'intérieur duquel est logé un fil
résistant 4 entouré d'un isolant 8 telle la magnésie. A l'extrémité de l'élément
chauffant est logée une perle 10 présentant un épaulement 14 venant prendre
appui sur l'extrémité physique 12 du tube. La perle 10 est traversée par un
connecteur 6 en liaison avec le fil résistant 4, par exemple par une liaison
mécanique entre l'extrémité du connecteur et l'extrémité du fil résistant 4.
La fabrication de l'élément chauffant est alors achevée relativement aux
outils industriels nécessaires.
Lorsque de tels éléments chauffants sont rendus étanches à l'eau,
essentiellement par la réalisation d'un surmoulage 16 à base d'une résine
plastique de type silicone englobant la perle et prenant appui sur les bords du
tube 2, le silicone est alors teinté afin d'identifier les caractéristiques électriques
de l'élément chauffant par un code de couleur.
Or cette étape de surmoulage est souvent réalisée hors du procédé de
réalisation de l'élément chauffant, voire hors du site de production car la
maítrise de la matière plastique et du procédé de surmoulage est différente de
la maítrise de réalisation de l'élément chauffant.
Cet acheminement des éléments chauffants, tous d'aspect identique
(excepté la forme) vers les outils de réalisation du surmoulage peut conduire à
des erreurs d'identification au niveau de la puissance et de la tension relatives
à l'élément chauffant, erreurs qui peuvent nécessiter de nouvelles mesures de
vérification.
La présente invention, détaillée figure 2, permet d'éviter ce grand
problème en proposant, sur la base de la même structure de l'élément
chauffant 21, d'identifier les caractéristiques électriques dudit élément chauffant
que sont la tension d'alimentation et la puissance de l'élément chauffant, lors
des étapes de fabrication dudit élément chauffant qui comportent, de toute
façon, à un moment donné, un contrôle des caractéristiques électriques de
l'élément.
Ainsi, en restant ainsi dans le processus de fabrication de l'élément
chauffant, les risques d'erreur sont fortement minimisés.
Selon la présente invention, ce sont les perles 30 d'obturation de
l'élément chauffant qui portent l'information des caractéristiques électriques de
l'élément chauffant. Cette information peut être un code couleur ou un signe
distinctif.
Par la suite, on utilise un matériau translucide ou transparent lors de
l'opération de surmoulage afin que le code couleur puisse être identifié par
l'opérateur 20 au travers dudit surmoulage 36. La perle venant en appui sur
l'extrémité du tube 2, la partie 34 émergeant du tube peut donc être identifiée,
soit en observant la perle de façon axiale, mais également latéralement.
Le tableau suivant montre un exemple de codes couleur utilisés où une
seule perle est colorée pour identifier les caractéristiques électriques de
l'élément chauffant.
| Puissance | Tension | Couleur de la perle |
| 1900 W | 230 V | ROUGE |
| 1500 W | 230 V | BLEUE |
| 1200 W | 230 V | BLANCHE |
| 800 W | 120 V | VERTE |
| 750 W | 100 V | MARRON |
D'autres couleurs peuvent être utilisées sur l'une et/ou l'autre perle de
bouchage. Des bandes de couleur peuvent également permettre d'augmenter
les possibilités de codification.
Les figures 3 et 4 présentent deux variantes de mise en oeuvre de
l'invention.
Ainsi, figure 3, l'élément chauffant 41 comporte un tube 42 dont
l'extrémité comporte un épaulement 54 pour la tenue de la perle 50. Selon cet
exemple, la perle est maintenue à l'intérieur du tube. La transparence de
l'enrobage 56 peut en effet s'avérer suffisante pour qu'il n'y ait pas besoin de
disposer la perle par un épaulement sur l'extrémité du tube afin d'identifier le
code visuel latéralement sur le côté du tube par la partie émergeante de la
perle.
La figure 4 présente une autre variante de réalisation qui peut être
utilisée en complément des modes de réalisation déjà présentés. Selon cette
variante, le tube métallique 62 de l'élément chauffant 61 comporte des
ouvertures ponctuelles 74 au niveau de la perle 70 de bouchage, ces
ouvertures constituant des fenêtres de visualisation de ladite perle 70. Le
surmoulage 76 couvre alors ces ouvertures afin de garantir l'étanchéité de
l'élément chauffant.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple présenté. D'autres
configurations sont possibles concernant notamment la nature des matériaux
utilisés :
- la perle de bouchage, présentée en céramique, peut également être
une perle silicone ou en PTFE.
- le tube métallique peut se présenter sous la forme d'un tube en
aluminium, acier inoxydable, cuivre, l'invention n'étant pas liée à la
nature du matériau pour réaliser le tube. On veillera toutefois à la
bonne cohésion entre le matériau utilisé pour le surmoulage et le
tube.
- le matériau utilisé pour le surmoulage peut être une résine, un
caoutchouc, une matière plastique présentant les qualités requises
de mise en oeuvre et d'une certaine tenue en température, dès
l'instant où ce matériau est translucide, voire transparent. Par
exemple, la dénomination Elastosil® LR 3070 (bi-composant) de la
société Wacker peut avantageusement être utilisée pour l'effet
recherché.
Comme déjà mentionné, tout signe distinctif peut être utilisé sur la perle de
bouchage pour son identification, tel un codage alphanumérique, un dessin,
une marque spécifique.
Par ailleurs, tout procédé de surmoulage connu dans le domaine peut convenir
à la présente invention, dans la mesure où il ne dénature pas la qualité de
transparence ou de translucidité du matériau utilisé, ou n'exige, pour les
besoins du surmoulage, d'additifs spécifiques qui feraient perdre ladite qualité
au matériau.