EP3440257B1

EP3440257B1 - Semelle de fer a repasser a vapeur

Info

Publication number: EP3440257B1
Application number: EP17720556.4A
Authority: EP
Inventors: Bernard Louison
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: CN109312528B; BR112018070439A2; FR3049962A1; CN109312528A; JP2019510615A; US10844536B2; FR3049962B1; EP3440257A1; US20190112754A1; WO2017174947A1

Description

La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR16/53145 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.

Domaine

La présente demande concerne une semelle de fer à repasser à vapeur.

Exposé de l'art antérieur

Depuis l'antiquité il est connu qu'un tissu peut être repassé en combinant de la chaleur avec une action mécanique de traction sur ses fibres. Au fil du temps les outils de repassage ont évolué pour passer des pierres ou galets lisses chauffés, qu'on déplaçait sur le linge, aux fers à repasser à sec.
L'observation avait permis de constater que les fibres étaient beaucoup plus faciles à aplanir ou à mettre en forme si elles étaient humidifiées, et, aussi que la conservation de ces états était liée à la température et la vitesse du séchage.
Ce fut le règne de la méthode de repassage à la "patte mouille" consistant à interposer un linge humide entre la semelle du fer et le tissu, ce qui permettait d'obtenir une qualité encore considérée aujourd'hui comme étant la meilleure possible.
Avec l'apparition de l'électricité, il fut créé des fers à repasser, d'abord à sec puis à vapeur, qui permirent de supprimer l'usage de la "patte mouille". Malgré des résultats en gain de temps et de praticité indéniables, ceux-ci étaient inférieurs à ceux obtenus avec cette dernière.
Les semelles de ces fers étaient fabriquées en fonderie d'aluminium et polies pour obtenir un état de surface et une planéité compatibles avec l'usage souhaité. Leur défaut était un encrassement rapide dû à la carbonisation de particules de tissus venues s'encastrer dans les microporosités créées par le polissage.
Pour résoudre ce problème, il fut créé des semelles composées d'une partie chauffante en aluminium de fonderie sur laquelle était rapportée une coiffe en aluminium laminé, objet du brevet FR2593837 décrivant une méthode de fixation entre les deux parties. Le nouveau matériau utilisé supportant, sans altération, des températures plus élevées que l'aluminium de fonderie, permit l'application de divers revêtements ou traitements de surface tels que décrits dans le brevet US4822686 décrivant l'application d'un revêtement d'émail en vue d'améliorer la facilité d'entretien et la glisse des fers.
La répartition de la vapeur sous la surface de la semelle fut améliorée par une augmentation du nombre de trous de sortie et/ou par l'aménagement de formes creusées sous la semelle. Il est connu, de façon non exhaustive, des formes de gouttes d'eau, de larmes ou de canaux de formes multiples.
A l'usage, il fut remarqué que le coussin de vapeur formé à l'interface fer/tissu ne s'évacuait pas en totalité, surtout sous la partie centrale, d'où, localement, une humidité résiduelle non négligeable dans le linge repassé nécessitant une attente avant le rangement.
Plusieurs solutions furent proposées. Le brevet DE452559 par exemple, relatif à une semelle comprenant à l'avant une zone de vaporisation et à l'arrière une zone de séchage par distribution d'un air surchauffé. Toutefois, la vitesse de passage sur les zones à sécher étant incompatible avec un séchage efficace, d'autant plus que la température de cet air est insuffisante, cette solution s'est révélée inefficace.
Le document US5532455 divulgue une semelle de fer à repasser à vapeur comportant, sur sa partie avant, des orifices latéraux et des orifices centraux de sortie de vapeur alimentés par deux chambres distinctes, ce qui constitue une première plage de vaporisation, suivie d'une première plage de séchage dépourvue de sortie vapeur, allant transversalement d'un bord à l'autre de la semelle. Cette disposition est répétée une deuxième fois en s'étendant jusqu'à l'arrière de la semelle. Selon le titulaire, cette alternance de plages de vaporisation et de séchage permet d'effectuer une double action censée assurer un meilleur défroissage. Dans la réalité, le rapport entre les surfaces de vaporisation et de séchage n'est pas suffisant pour assurer un séchage total. En fait, on réhumidifie une zone restant imprégnée de la première humidification et la vapeur concentrée sous le centre de la semelle ne s'évacue pas totalement. La permanence des plis n'est donc pas assurée.
L'analyse fine du phénomène montra que la vapeur était emprisonnée sous la partie centrale de la semelle, l'explication étant que si la quantité de vapeur émise par les trous pouvait, pour moitié, s'évacuer à l'air libre le long des bords, l'autre moitié n'avait aucune issue, restait concentrée au centre par la forme donnée à la ceinture de trous en périphérie, ou aux formes des canaux de distribution.
La seule partie dégagée étant l'arrière de la semelle, il fallut, pour favoriser l'écoulement de la vapeur vers cette zone pendant l'action de repassage, créer des aménagements de la surface des semelles, d'où l'apparition de rainures de toutes formes et configurations, favorisant cette évacuation vers l'arrière et/ou les côtés.
Une solution d'amélioration apparut avec la création de semelles en deux parties avec une partie chauffante habillée d'une coiffe. Le brevet US6189245 décrit une coiffe comportant des zones distinctes de vaporisation et de séchage avec environ 30 % affecté à la vaporisation ; le reste, affecté au séchage, comportant un revêtement constitué par une multitude de petits plots entre lesquels la vapeur peut s'évacuer dans toutes les directions. Cette disposition, malgré des résultats sensibles en matière de performance ne permet d'atteindre le résultat souhaité que partiellement.
Les documents WO 2006/051099 , US 2006/130374 et DE29611410 décrivent des semelles de fer à repasser.

Résumé

Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des fers à repasser à vapeur décrits précédemment.
Un autre objet d'un mode de réalisation est d'améliorer le séchage du linge au cours de l'opération de repassage à la vapeur, en favorisant une évacuation rapide et complète de celle-ci pour éviter la formation d'humidité résiduelle dans les tissus après repassage.
Ainsi, un mode de réalisation prévoit une semelle de fer à repasser à vapeur comprenant une coiffe et un sous-ensemble chauffant. La face de la coiffe destinée à être au contact d'un linge comporte une zone de vaporisation sur laquelle débouchent les trous de sortie de vapeur et une zone de séchage distincte de la zone de vaporisation, la zone de vaporisation étant localisée, au moins en partie, sur le tiers avant de ladite face, la zone de séchage étant dépourvue de trous de sortie de vapeur et comprenant un premier décrochement correspondant à une portion en relief vers l'extérieur en partie centrale de ladite face.
Selon un mode de réalisation, la zone de vaporisation est localisée sur la moitié avant, de préférence sur le tiers avant, de ladite face.
Selon un mode de réalisation, la première surface plane entoure complètement la portion en relief.
Selon un mode de réalisation, le volume de la portion en relief s'inscrit entre une première surface plane, coplanaire avec la zone de vaporisation et une deuxième surface plane située dans un plan qui est parallèle à la première surface, les première et deuxième surfaces étant séparées par une hauteur comprise entre 0,3 mm et 2 mm.
Selon un mode de réalisation, la portion en relief est délimitée sur ses flancs par une troisième surface joignant la première surface à la deuxième surface.
Selon un mode de réalisation, la semelle comprend, sur le pourtour de la coiffe, des quatrième surfaces en dépression par rapport à la première surface, sensiblement parallèles entre elles et contiguës au pourtour de la coiffe, et formant des deuxièmes décrochements.
Selon un mode de réalisation, la coiffe comprend des bords latéraux de coiffe reliés à un talon de coiffe et la jonction entre la deuxième surface et la troisième surface est définie par une première ligne définie par :

de chaque côté de la coiffe, des première et deuxième portions de courbes, chaque première et deuxième portion de courbe étant sensiblement parallèle du bord latéral de coiffe adjacent et à une distance comprise entre 25 mm et 45 mm dudit bord latéral de coiffe ;
à l'arrière de la coiffe, une première portion de droite parallèle au talon de coiffe et à une distance comprise entre 25 mm et 40 mm du talon de coiffe ; et
à l'avant de la coiffe, une première portion circulaire tangente aux première et deuxième portions de courbes ayant un rayon compris entre 5 mm et 15 mm.

Selon un mode de réalisation, la jonction entre la première surface et la troisième surface est définie par une deuxième ligne définie par une distance constante avec la première ligne comprise entre 10 mm et 25 mm, la deuxième ligne comprenant :

une troisième portion de courbe parallèle à la première portion de courbe ;
une quatrième portion de courbe parallèle à la deuxième portion de courbe ;
une deuxième portion circulaire parallèle à la première portion circulaire ;
une deuxième portion de droite parallèle à la première portion de droite ;
une troisième portion circulaire dont le centre est situé au point de croisement de la première portion de courbe avec la première portion de droite ; et
une quatrième portion circulaire dont le centre est situé au point de croisement de la deuxième portion de courbe avec la première portion de droite.

Selon un mode de réalisation, des capteurs de température sont installés à l'intérieur de rivets creux prévus dans la coiffe ou dans des réserves prévues dans le sous-ensemble.
Selon un mode de réalisation, la semelle comprend des cinquièmes surfaces en dépression par rapport à la première surface, sensiblement parallèles entre elles et au pourtour de la coiffe et formant des troisièmes décrochements, de largeur comprise entre 8 mm et 14 mm, et situés à une distance comprise entre 12 mm et 24 mm du bord de la coiffe.
Selon un mode de réalisation, les trous de sortie de vapeur débouchent sur l'une des cinquièmes surfaces.
Selon un mode de réalisation, les deuxièmes décrochements sont chacun de largeur comprise entre 0,7 mm et 1,5 mm, et de hauteur comprise entre 0,15 mm et 0,4 mm et les deuxièmes décrochements forment des bords d'attaque.
Selon un mode de réalisation, la forme des bords d'attaque comprend un rayon compris entre 0,2 mm et 0,3 mm.
Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'une semelle de fer à repasser telle que définie précédemment, dont l'assemblage entre la coiffe et le sous-ensemble est réalisé :

pour la partie avant de la coiffe munie de trous de sortie de vapeur, par sertissage de rivets extrudés de ces trous ;
pour la partie arrière de la coiffe dépourvue de trous de sortie de vapeur, en utilisant des rivets creux créés par extrusion/filage à partir de la matière de la coiffe et par sertissage assuré par écrasement local des extrémités des rivets creux, la déformation engendrée, en venant comprimer la matière refoulée dans un chanfrein assurant le serrage entre la coiffe et le sous-ensemble.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation localement, dans la partie arrière de la coiffe affectée au séchage, d'encochages de largeur comprise entre 2 mm et 4 mm, pour former des copeaux ayant chacun une épaisseur supérieure à une demi épaisseur de la tôle de coiffe, qui, rabattus sur le bord du sous-ensemble assurent le serrage entre la coiffe et le sous-ensemble.

Brève description des dessins

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

les figures 1 et 2 sont une vue de dessous et une vue partielle de côté suivant f d'un mode de réalisation d'une semelle de fer à repasser ;
la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 dans laquelle des éléments cachés sont représentés en pointillés ;
les figures 4, 5, 6 et 7 sont des vues en coupe de la figure 3 respectivement selon les lignes A-A, B-B, C-C et D-D dans le cas où la semelle comprend une coiffe épaisse et les figures 8 et 9 sont des vues en coupe de la figure 3 respectivement selon les lignes C-C et D-D dans le cas où la semelle comprend une coiffe fine ;
la figure 10 montre un mode de réalisation d'un procédé permettant d'obtenir la structure représentée en figure 7 ;
les figures 11 et 12 sont des vues en coupe de la figure 3 selon la ligne F-F selon d'autres modes de réalisation de la semelle ;
la figure 13 est une vue en coupe de la figure 3 selon la ligne G-G illustrant le fonctionnement du fer à repasser ;
la figure 14 est une vue de dessous d'un autre mode de réalisation d'une semelle d'un fer à repasser ;
la figure 15 est une vue en coupe de la coiffe de la semelle représentée en figure 14 selon la ligne a-a ;
la figure 16 est une vue agrandie d'une partie de la figure 15 ;
la figure 17 est une vue agrandie d'une partie de la figure 16 ;
les figures 18, 19 illustrent des modes de réalisation d'un procédé de fabrication de la coiffe de la semelle représentée en figure 14 ;
la figure 20 est une vue de détail de la figure 19 ;
la figure 21 est une vue en coupe de la semelle représentée en figure 14 selon la ligne d-d ;
la figure 22 illustre un mode de réalisation d'un procédé d'assemblage entre la coiffe et le sous-ensemble chauffant de la semelle représentée en figure 14 ; et
la figure 23 est une vue en coupe de la figure 14 selon la ligne c-c illustrant le fonctionnement du fer à repasser.

Description détaillée

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les composants internes d'un fer à repasser à vapeur sont bien connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits en détail.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence à l'orientation des figures ou à un fer à repasser dans une position normale d'utilisation. Sauf précision contraire, les expressions "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.
Selon un mode de réalisation, la semelle du fer à repasser à vapeur comporte au moins un décrochement destiné à créer une surface parallèle à une surface de base servant de base d'appui du fer sur le linge.
Selon un mode de réalisation, la surface créée par le décrochement est en relief par rapport à la surface de base. La surface en relief est de préférence située dans la partie centrale de la zone de séchage du fer à repasser. La surface en relief est exempte de trous de vaporisation et est en appui permanent sur le linge en même temps que la surface de base. La surface en relief est reliée à la surface de base par une surface intermédiaire entourant la surface en relief et rejoignant la surface de base. La surface intermédiaire peut être plane ou bombée pour permettre, lors des déplacements du fer à repasser sur le linge et quelles que soient les directions de ces déplacements, de chasser la vapeur résiduelle présente dans le linge vers l'extérieur.
Selon un mode de réalisation, la surface créée par le décrochement est en dépression par rapport à la surface de base. Ceci permet de créer, sur les pourtours de la surface en dépression, des bords d'attaque améliorant la qualité et la rapidité du repassage.
Les figures 1 et 2 représentent une vue de dessous et une vue partielle de côté d'une semelle 5 d'un fer à repasser. La semelle 5 comprend deux composants : le premier composant est la coiffe et le deuxième composant est le sous-ensemble chauffant, la coiffe recouvrant le sous-ensemble chauffant. Dans la suite de la description, deux modes de réalisation vont être décrits. Dans un mode de réalisation, la semelle 5 comprend une coiffe épaisse qui est désignée par la référence 10. La coiffe 10 peut être une coiffe en aluminium ayant une épaisseur par exemple comprise entre 1,5 mm et 2,5 mm. Selon un autre mode de réalisation, la semelle comprend une coiffe fine qui est désignée par la référence 11. La coiffe 11 peut être une coiffe en tôle d'acier inoxydable ou autre matière ayant une épaisseur par exemple comprise entre 0,2 mm et 0,6 mm. Le sous-ensemble chauffant, non visible sur les figures 1 et 2, est spécifique à chaque type de coiffe et est désigné par la référence 12 pour le mode de réalisation correspondant à la coiffe 10 et par la référence 13 pour le mode de réalisation correspondant à la coiffe 11. Les figures 1 et 2 sont identiques pour les coiffes 10 et 11.
Les modifications apportées aux coiffes 10 ou 11 par rapport à des coiffes classiques se répartissent ainsi :

d'une part des modifications qui concernent la surface des coiffes 10 ou 11 en contact avec le linge qui peuvent être identiques en tous points quelle que soit la matière de la coiffe ; et
d'autre part des modifications qui sont en relation avec la fixation des coiffes sur leur sous-ensemble chauffant respectif, spécifique à chaque type de coiffe, en fonction de leur matériau.

Sur les figures 1 et 2, qui représentent la partie extérieure de la coiffe 10 ou 11 au contact du linge et qui sont communes aux deux types de coiffes 10 et 11, on distingue un décrochement correspondant à une forme convexe constituant un relief 15, également appelé portion bombée ou portion en relief, défini par rapport à une surface 16 de référence, sensiblement plane, correspondant à la plus grande partie plane de la coiffe 10 ou 11 en contact permanent avec le linge. Selon un mode de réalisation, c'est dans environ la moitié avant, de préférence le tiers avant, de la surface 16 destinée à la vaporisation, que débouchent des trous de vaporisation 20.
Le volume du relief 15 est défini par une surface 17 sensiblement plane dans l'axe de la coiffe. La surface 17 est surélevée par rapport à la surface 16 et est située dans un plan parallèle à celle-ci. Une hauteur h comprise entre 0,3 mm et 2 mm sépare les deux surfaces 16 et 17. La surface 17 occupe une portion de la surface totale de la coiffe 10 ou 11 en contact avec le linge qui est comprise entre 10 % et 40 %.
Une ligne L1, représentée en traits mixtes en figure 1, représente les limites de la surface 17. La ligne L1 est définie par :

de chaque côté, des portions de courbes c1 et c2 sensiblement parallèles à leur bord de coiffe respectif 19 pour c1 et 21 pour c2 et à une distance d1 pouvant être comprise entre 25 mm et 45 mm, par exemple égale à environ 35 mm ;
à l'arrière, une portion de droite p1 parallèle au talon de coiffe 22 à une distance d2 pouvant être comprise entre 25 mm et 40 mm, par exemple égal à environ 30 mm ; et
à l'avant, une portion circulaire r1 tangente aux courbes c1 et c2 ayant un rayon pouvant être compris entre 5 mm et 15 mm, par exemple égal à environ 8 mm.

Le volume du relief 15 est en outre défini par une surface 18 de liaison entre la surface 16 et la surface 17.
Une ligne L2, en trait continu, représente les limites de la surface 18. La ligne L2 est définie par une distance d3 constante entre les lignes L1 et L2, pouvant être comprise entre 10 mm et 25 mm, par exemple égale à environ 17 mm. Ceci se traduit sur la ligne L2 par une portion de courbe c3 parallèle à la portion de courbe c1, une portion de courbe c4 parallèle à la portion de courbe c2, une portion circulaire r2 parallèle à la portion circulaire r1, une portion de droite p2 parallèle à la portion de droite p1, et par deux nouvelles portions circulaires : une portion circulaire r3 de centre o1 situé au point de croisement de la portion de courbe c1 avec la portion de droite p1, et une portion circulaire r4 de centre o2 situé au point de croisement de la portion de courbe c2 avec la portion de droite p2.
La surface 18 de jonction entre les deux lignes L1 et L2 peut être engendrée par le déplacement d'un segment de ligne droite entre les deux lignes, mais elle est préférentiellement définie par la circulation d'un rayon R de centre situé sur une perpendiculaire à la surface 17 à l'aplomb de la ligne L1, définie comme le lieu des points de tangence entre le rayon R et la surface 17. La ligne L2 est, elle, définie comme le lieu des points sécants entre le rayon R et la surface 16.
La figure 3 est une vue analogue à la figure 1 de la coiffe 10 ou 11 et les figures 4 et 5 sont des vues en coupe de la figure 3 respectivement selon les lignes A-A et B-B dans le cas d'une coiffe épaisse 10. En figure 3, on a représenté en traits pointillés des éléments cachés propres à la coiffe 10 et visibles sur les figures 4 et 5.
Sur ces figures, on distingue, outre les modifications communes avec la coiffe 11, les modifications spécifiques suivantes de la coiffe 10 :
des formes tubulaires qui sont destinées, entre autres, à servir de rivets creux 23 pour assurer la liaison entre la partie arrière de la coiffe 10, affectée au séchage, et le sous-ensemble chauffant 12. Leur nombre, leur répartition, et leur mode d'emploi sont déterminés en fonction de l'usage choisi. Les formes tubulaires 23 sont positionnées en dehors de la surface occupée par la chambre de vaporisation.
Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe de la figure 3 respectivement selon les lignes C-C et D-D dans le cas où la semelle comprend la coiffe 10 et les figures 8 et 9 sont des vues en coupe de la figure 3 respectivement selon les lignes C-C et D-D dans le cas où la semelle comprend la coiffe 11.
Comme cela apparaît sur ces figures, les sous-ensembles chauffants 12 et 13, en fonderie d'aluminium surmoulant un élément chauffant tubulaire et comportant la chambre de vaporisation, sont modifiés par rapport à des sous-ensembles chauffants classiques de la façon suivante :

pour leur partie commune assurant le contact avec la partie intérieure des coiffes 10 et 11 : la surface de leur fonderie, initialement plate, est modifiée (figure 6), pour reproduire le relief 15 qui est positionné avec pour référence les trous de vaporisation présents sur chaque fonderie et chaque coiffe ;
pour la partie arrière, réservée au séchage, spécifique à la coiffe 10 en aluminium, des orifices 24 sont prévus, en face de chaque rivet creux 23 (figure 7), en plus de ceux destinés aux rivets issus de la fabrication des trous de vaporisation 20, et un chanfrein 25 est créé à l'entrée de chaque orifice 24 ;
pour la partie arrière, destinée au séchage, spécifique à la coiffe 11 en tôle d'acier ou autre matière, on conserve le type de forme donnée de façon classique aux bords du sous-ensemble 13 sur son pourtour (figure 8), pour assurer un sertissage.

La figure 10 illustre un mode de réalisation d'un procédé permettant d'obtenir la structure représentée en figure 7. Dans ce mode de réalisation, les rivets creux 23 sont obtenus par extrusion filage, la ductilité de l'aluminium de la coiffe permettant d'appliquer ce procédé par lequel un poinçon mobile sous forte pression 30 vient bloquer la matière alors qu'un poinçon cylindrique 31, en s'enfonçant, la fait fluer jusqu'à former une cheminée de rivet de la hauteur voulue. A titre d'exemple, pour former les rivets creux 23 de diamètre intérieur Ø égal à 3 mm à partir d'une épaisseur de matière de 2 mm, et la pénétration du poinçon 31 étant de 1,5 mm, on peut obtenir une cheminée d'une hauteur H d'environ 4,5 mm.
Selon un mode de réalisation, l'assemblage entre la coiffe 10 et le sous-ensemble 12 peut être réalisé de la manière suivante :

pour la partie avant, on utilise les tubes extrudés des trous de sortie vapeur 20, le sertissage étant assuré par exemple selon les techniques connues décrites dans le brevet FR2593837 ;
pour la partie arrière, on utilise les rivets creux 23, en procédant par écrasement limité de leur extrémité (visible sur la figure 7), la déformation engendrée, en refoulant la matière dans le chanfrein 25 prévu à cet effet assure le serrage entre les deux parties.

Selon un mode de réalisation, l'assemblage entre la coiffe 11 et le sous-ensemble 13 peut être réalisé en conservant les procédés classiques, par l'utilisation des trous de vaporisation 20 et le sertissage de la coiffe 11 sur le pourtour du sous-ensemble 13.
Avant de positionner les pièces l'une contre l'autre, on prend la précaution d'enduire toutes les surfaces appelées à être en contact d'une graisse thermiquement conductrice qui viendra empêcher la formation d'une lame d'air isolante entre elles.
La figure 11 est une vue en coupe de la figure 3 selon la ligne F-F d'un autre mode de réalisation dans lequel des capteurs de température Ct sont installés sur la coiffe 10 à l'intérieur de certains rivets creux 23 choisis comme représentatifs de la température de la coiffe.
Comme cela apparaît en figure 9, des réserves 27 peuvent être prévues dans le sous-ensemble chauffant 13 pour permettre un accès à la coiffe 11, chacune de ces réserves 27 est couronnée d'un cône creux 28, issu de fonderie, d'épaisseur comprise par exemple entre 1 mm et 2 mm, dépassant d'une hauteur h1 comprise par exemple entre 2 mm et 6 mm côté intérieur du sous-ensemble 13.
La figure 12 est une vue en coupe de la figure 3 selon la ligne F-F d'un autre mode de réalisation dans lequel des capteurs de températures Ct sont installés dans les réserves 27, aménagées en des points représentatifs de la température de semelle pour permettre un accès à la coiffe 11.
Le maintien en place de ces capteurs sera assuré par la déformation, soit de la tête des rivets 23 comme cela est représenté en figure 10 pour la coiffe 10, soit du sommet du cône creux 28 comme cela est représenté en figure 11 pour la coiffe 11 et par la mise en place d'un calage élastique 29 assurant l'immobilisation du capteur.
Les informations collectées transmises à un calculateur et traduites peuvent permettre d'afficher, par exemple sur un écran à cristaux liquides visible d'un utilisateur, la nature du tissu pouvant être repassé.
La figure 13 est une vue en coupe de la figure 3 selon la ligne G-G illustrant le fonctionnement du fer à repasser. En cours de repassage, au niveau de la surface 17 du relief 15, la pression d'appui est concentrée car la surface de contact avec le linge 32 est réduite. L'humidité résiduelle, emprisonnée dans le linge 32 sous cette surface, soumise à la chaleur et à une pression accentuée, a la possibilité de s'évacuer latéralement, d'abord dans l'espace de hauteur h ménagé entre les surfaces 16 et 17, puis vers l'extérieur, comme cela est illustré par la flèche V en figure 13, sous l'effet du déplacement de la surface 18 qui crée une forme de coin ouvert vers les bords latéraux de la semelle. Outre un séchage global du linge de meilleure qualité, la possibilité d'obtenir des plis marqués et persistants est réelle.
La surface extérieure de chacune des coiffes reste compatible avec l'application des revêtements connus, mais on peut en améliorer la conductivité thermique par une projection flash de nitrure de bore, par exemple, en surface de la barbotine d'émail avant sa cuisson.
Il est, en outre, souhaitable d'obtenir la disparition des plis du tissu lors de son repassage.
Dans ce but, de nombreuses recherches furent menées qui aboutirent à des solutions, toutes orientées vers l'amélioration des relations de surface fer/linge : meilleure résistance à l'usure, meilleure glisse, meilleure évacuation d'humidité résiduelle ou encore meilleure transmission thermique.
Le rendement en repassage pouvant se définir comme le meilleur compromis entre les facteurs : vitesse / qualité / moindre pénibilité / moindre usure du linge, il était remarquable d'observer que la plupart de ces actions avaient pour seul but l'optimisation des relations suscitées.
C'était négliger l'importance de la première action auxquelles les fibres d'un tissu sont soumises en cours de repassage, qui est une action mécanique de mise en tension du tissu par l'intermédiaire du bord de la semelle, phénomène observable, car, tout déplacement du fer engendre l'apparition d'une ondulation mobile, parallèle à ce bord. Avec les semelles à coiffes rapportées, cette traction sur les fibres est diminuée à cause, d'une part, du rayon de courbure de leur bord dû à leur fabrication, d'autre part à la diminution de leur coefficient de frottement sur le linge. Les améliorations apportées dans ces domaines ont, de fait, nuit à la rapidité de la mise en forme des fibres car à conditions d'humidification équivalentes, obtenir des fibres droites en tendant le tissu est plus efficace et plus rapide que de le faire en appuyant sur elles pour les redresser. Il y a donc là une possibilité d'amélioration de la vitesse de repassage.
Un objet d'un mode de réalisation est d'augmenter sensiblement le rendement en repassage en améliorant la tension des fibres dès le premier mouvement de la semelle sur le linge.
La figure 14 est une vue de dessous d'une semelle 105 d'un fer à repasser. Comme cela a été décrit précédemment, la semelle 105 comprend deux composants : le premier composant est la coiffe et le deuxième composant est le sous-ensemble chauffant, la coiffe recouvrant le sous-ensemble chauffant. Dans la suite de la description, deux modes de réalisation vont être décrits. Dans un mode de réalisation, la semelle 105 comprend une coiffe épaisse qui est désignée par la référence 110. La coiffe 110 peut être une coiffe en aluminium ayant une épaisseur par exemple comprise entre 1,5 mm et 2,5 mm. Selon un autre mode de réalisation, la semelle comprend une coiffe fine qui est désignée par la référence 111. La coiffe 111 peut être une coiffe en tôle d'acier inoxydable ou autre matière ayant une épaisseur par exemple comprise entre 0,2 mm et 0,6 mm. Le sous-ensemble chauffant, non visible sur la figure 14, est spécifique à chaque type de coiffe et est désigné par la référence 112 pour le mode de réalisation correspondant à la coiffe 110 et par la référence 113 pour le mode de réalisation correspondant à la coiffe 111. La figure 14 est la même pour les coiffes 110 et 111.
La figure 15 est une vue en coupe de la coiffe 110 ou 111 selon la ligne a-a. La figure 16 est une vue agrandie d'une partie de la figure 15 dans le cas d'une coiffe épaisse 110 et la figure 17 est une vue agrandie d'une partie de la figure 16 dans le cas d'une coiffe épaisse 110.
Comme cela apparaît sur les figures 14 à 16, la coiffe 110 en aluminium et la coiffe 111 en tôle d'acier ou autre matière objets de l'invention comportent :

une surface 113 de référence, par exemple sensiblement plane, correspondant à la partie de la coiffe en contact permanent avec le linge ;
une surface 114 et une surface 115, par exemple sensiblement planes, sensiblement parallèles entre elles et au bord de la coiffe, de largeurs m comprises entre 0,7 mm et 1,5 mm, les surfaces 114 et 115 faisant le tour de la coiffe 110 ou 111 ;
une surface 116, par exemple sensiblement plane, dont les limites L sont sensiblement parallèles entre elles et au bord de la coiffe. L'axe de symétrie de cette surface 116, de largeur par exemple comprise entre 7 mm et 16 mm est situé à une distance par exemple comprise entre 12 mm et 24 mm du bord de la coiffe. Des trous de vaporisation 120 débouchent sur cette surface 116 et délimitent sa longueur qui sera adaptée en fonction de leur nombre ; et
une surface 117, par exemple sensiblement plane, sensiblement parallèle aux limites L de la surface 116 de largeur par exemple comprise entre 0,7 mm et 1,5 mm.

Sur la figure 14, on a représenté deux agencements possibles de la surface 116. En partie droite de la figure 14, on a représenté une surface 116 qui s'étend de l'avant de la coiffe jusqu'au talon de coiffe tandis qu'en partie gauche de la figure 14, la surface 116 s'étend de l'avant de la coiffe jusqu'à la moitié de la coiffe. De préférence, la surface 16 est répartie de la même façon le long de deux bords latéraux de la coiffe.
Les surfaces 114, 115, 116 et 117 représentent les modifications de base de la coiffe 110 et 111, mais il peut être ajouté, selon besoin, d'autres surfaces de formes différentes mais de caractérisations semblables comme par exemple les surfaces 118 et 119.
Les surfaces 114 à 119 sont en dépression par rapport à la surface de référence 113. Elles sont obtenues en créant des décrochements (visibles notamment en figure 17), de hauteur h par exemple comprise entre 0,15 mm et 0,4 mm. Chaque hauteur h de décrochement engendre un bord d'attaque 121 et 122 pour ceux au contact de la surface 113 de référence, un bord d'attaque 123 pour celui au contact de la surface 114, un bord d'attaque 124 pour celui à l'intersection entre le bord de la coiffe et la surface 115, ainsi qu'un bord d'attaque 125 pour celui au contact de la surface 117. En conséquence, les surfaces 114 et 117 sont sur un même plan, ainsi que les surfaces 115 et 116.
Selon un mode de réalisation, pour éviter un effet d'usure du linge, chaque bord d'attaque a un même rayon r, par exemple compris entre 0,2 mm et 0,3 mm, qui est par exemple élaboré par matriçage et/ou semi-découpage pour garantir sa régularité dimensionnelle et un état de surface propre et sans bavure.
Pour la fabrication des coiffes 110 et 111, la qualité et les garanties dimensionnelles des bords d'attaque sont obtenues en mettant en oeuvre des procédés différents selon la matière des coiffes.
La figure 18 illustre un mode de réalisation d'un procédé de fabrication de la coiffe 110. Pour l'élaboration des surfaces 114, 115, 116 et 117 ainsi que, si besoin est des surfaces 118 et 119, on procède par matriçage, en jouant sur la ductilité de l'aluminium pour déplacer la matière de sa forme initiale, indiquée par la ligne en traits pointillés Fi, vers sa forme définitive Fd. La coiffe est introduite dans l'outil après l'opération d'emboutissage relevage des bords, puis positionnée sur le plan d'accostage Pa des matrices 125 et 126 comportant, en creux, les formes des bords d'attaques 121, 122, 123, 124 et 125 de rayon r. La coiffe est maintenue plaquée contre le plan Pa par un serre flan 127. On fait alors pénétrer un poinçon 128 dont la forme et la profondeur de pénétration ont été étudiées pour déplacer la quantité d'aluminium juste nécessaire pour que tous les espaces vides soient remplis.
La figure 19 illustre un mode de réalisation d'un procédé de fabrication de la coiffe 111. On procède par semi-cisaillage. La coiffe une fois positionnée et maintenue en place par un serre flan 129 sur les matrices 130 et 131, on descend le poinçon de découpe 132 vers ces matrices, dans lesquelles on le fait pénétrer de la hauteur h.
La figure 20 est une vue de détail de la figure 19. Le rayon r des bords d'attaque ba est obtenu en jouant sur le jeu j entre le poinçon de découpe 132 et les matrices 130 et 131. C'est ce jeu j qui permet de régler le rayon de sortie de découpe, jusqu'à obtenir le rayon r souhaité.
Selon un mode de réalisation, le sous-ensemble chauffant 112, constitué d'une fonderie d'aluminium surmoulant un élément chauffant tubulaire et comportant la chambre de vaporisation, est modifié de la façon suivante qui vaut aussi bien pour les coiffes en aluminium 110 que pour les coiffes 111 en acier ou autre matière.
La fabrication des dépressions des surfaces 116 et 117 engendre à l'inverse et en relief par rapport à la face interne de la coiffe des saillies 133 et 134, comme cela est visible sur la figure 16. La fonderie du sous-ensemble 112 sera modifiée en conséquence pour loger les saillies 133 et 134 au plus juste.
Un mode de réalisation d'un procédé d'assemblage entre les coiffes 110 ou 111 et le sous-ensemble chauffant 112 va maintenant être décrit.
La figure 21 est une vue en coupe de la semelle représentée en figure 14 selon la ligne d-d. Pour les coiffes 110 et si l'option de créer des trous vapeur jusqu'à l'arrière de la semelle a été choisie comme cela est représenté en figure 14 pour la partie gauche de la semelle 105, on utilise la technique de sertissage à l'aide des trous vapeur décrite dans le brevet FR2593837 .
La figure 22 illustre un mode de réalisation d'un procédé d'assemblage entre la coiffe 110 et le sous-ensemble chauffant 112.
Si l'option choisie est celle d'une semelle à zones de vaporisation et de séchage séparées, notamment telle que décrit selon le brevet US6189245 , on procède par sertissage à l'aide des trous vapeur dans la zone de vaporisation, et, pour la zone de séchage en partie arrière comme cela est représenté en figure 14 pour la partie droite de la semelle 105, dépourvue de moyen de fixation, on crée localement des encochages de largeur R, par exemple comprise entre 2 mm et 4 mm en enfonçant une lame 135, de largeur correspondante, pour former un copeau 136 d'épaisseur supérieure à une demi épaisseur de la tôle de coiffe, celui-ci en se rabattant sur le bord de l'ensemble chauffant 112 assurera localement le serrage entre les deux parties. Il y aura autant de points de sertissage, selon cette méthode, que nécessaire pour assurer un contact parfait entre la surface interne de la coiffe 110 ou 111 et celle du sous-ensemble chauffant 112.
Pour les coiffes 111, quelle que soit l'option choisie, on conserve les méthodes de fixation connues actuelles.
Avant de positionner les pièces l'une contre l'autre, on enduira toutes les surfaces appelées à être en contact d'une graisse thermiquement conductrice qui viendra empêcher la formation d'une lame d'air isolante entre elles.
La figure 23 est une vue en coupe de la figure 14 selon la ligne c-c illustrant le fonctionnement du fer à repasser. En cours de repassage, au niveau du tissu 137 à repasser, la répétition de la traction (zone T) exercée par le mouvement du fer (flèche D) sur le linge par la pluralité de bords d'attaque améliore la rapidité de sa mise à plat ou de la formation de plis.
Divers modes de réalisation avec diverses variantes ont été décrits ci-dessus. On note que l'homme de l'art peut combiner divers éléments de ces divers modes de réalisation et variantes sans faire preuve d'activité inventive. A titre d'exemple, les surfaces 114 et 115 de la semelle 105 décrite en relation avec les figures 14 à 23 peuvent être mises en oeuvre avec la semelle 5 décrite en relation avec les figures 1 à 13.

Claims

Semelle (5) de fer à repasser à vapeur comprenant une coiffe (10 ; 11) et un sous-ensemble chauffant (12 ; 13) dans laquelle la face de la coiffe destinée à être au contact d'un linge (32) comporte une zone de vaporisation sur laquelle débouchent les trous de sortie de vapeur (20) et une zone de séchage distincte de la zone de vaporisation, la zone de vaporisation étant localisée sur la moitié avant de ladite face, caractérisée en ce que la zone de séchage est dépourvue de trous de sortie de vapeur et comprend un premier décrochement correspondant à une portion en relief (15) vers l'extérieur en partie centrale de ladite face, le volume de la portion en relief s'inscrivant entre une première surface plane (16), coplanaire avec la zone de vaporisation et une deuxième surface plane (17) située dans un plan qui est parallèle à la première surface.
Semelle de fer à repasser selon la revendication 1, dans laquelle la zone de vaporisation est localisée sur le tiers avant de ladite face.
Semelle de fer à repasser selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la première surface plane (16) entoure complètement la portion en relief (15).
Semelle de fer à repasser selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les première et deuxième surfaces (16, 17) sont séparées par une hauteur (h) comprise entre 0,3 mm et 2 mm.
Semelle de fer à repasser selon la revendication 4, dans laquelle la portion en relief (15) est délimitée sur ses flancs par une troisième surface (18) joignant la première surface (16) à la deuxième surface (17).
Semelle de fer à repasser à vapeur selon la revendication 5, comprenant, sur le pourtour de la coiffe, des quatrièmes surfaces (114, 115) en dépression par rapport à la première surface (113), sensiblement parallèles entre elles et contiguës au pourtour de la coiffe, et formant des deuxièmes décrochements.
Semelle de fer à repasser selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle la coiffe (10, 11) comprend des bords latéraux de coiffe (19, 21) reliés à un talon de coiffe (22) et dans laquelle la jonction entre la deuxième surface (17) et la troisième surface (18) est définie par une première ligne (L1) définie par :
de chaque côté de la coiffe, des première et deuxième portions de courbes (c1, c2), chaque première et deuxième portion de courbe étant sensiblement parallèle du bord latéral de coiffe adjacent (19, 21) et à une distance (d1) comprise entre 25 mm et 45 mm dudit bord latéral de coiffe ;

à l'arrière de la coiffe, une première portion de droite (p1) parallèle au talon de coiffe (22) et à une distance (d2) comprise entre 25 mm et 40 mm du talon de coiffe ; et

à l'avant de la coiffe, une première portion circulaire tangente aux première et deuxième portions de courbes ayant un rayon (r1) compris entre 5 mm et 15 mm.
Semelle de fer à repasser selon la revendication 7, dans laquelle la jonction entre la première surface (16) et la troisième surface (18) est définie par une deuxième ligne (L2) définie par une distance (d3) constante avec la première ligne (L1) comprise entre 10 mm et 25 mm, la deuxième ligne comprenant :
une troisième portion de courbe (c3) parallèle à la première portion de courbe (c1) ;

une quatrième portion de courbe (c4) parallèle à la deuxième portion de courbe (c2) ;

une deuxième portion circulaire (r2) parallèle à la première portion circulaire (r1) ;

une deuxième portion de droite (p2) parallèle à la première portion de droite (p1) ;

une troisième portion circulaire (r3) dont le centre (o1) est situé au point de croisement de la première portion de courbe (c1) avec la première portion de droite (p1) ; et

une quatrième portion circulaire (r4) dont le centre (o2) est situé au point de croisement de la deuxième portion de courbe (c2) avec la première portion de droite (d1).
Semelle de fer à repasser selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle des capteurs de température (Ct) sont installés à l'intérieur de rivets creux (23) prévus dans la coiffe (10) ou dans des réserves (27) prévues dans le sous-ensemble (13) .
Semelle de fer à repasser selon la revendication 6, comprenant des cinquièmes surfaces (116, 117) en dépression par rapport à la première surface (113), sensiblement parallèles entre elles et au pourtour de la coiffe et formant des troisièmes décrochements, de largeur comprise entre 8 mm et 14 mm, et situés à une distance comprise entre 12 mm et 24 mm du bord de la coiffe.
Semelle de fer à repasser selon la revendication 10, dans laquelle les trous de sortie de vapeur (120) débouchent sur l'une des cinquièmes surfaces (116).
Semelle de fer à repasser selon l'une quelconque des revendications 6, 10 et 11, dans laquelle les deuxièmes décrochements sont chacun de largeur (m) comprise entre 0,7 mm et 1,5 mm, et de hauteur (h) comprise entre 0,15 mm et 0,4 mm et dans laquelle les deuxièmes décrochements forment des bords d'attaque (121, 123, 124).
Semelle de fer à repasser selon la revendication 12, dans laquelle la forme des bords d'attaque (121, 123, 124) comprend un rayon compris entre 0,2 mm et 0,3 mm.
Procédé de fabrication d'une semelle de fer à repasser selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dont l'assemblage entre la coiffe (10) et le sous-ensemble (12) est réalisé :
pour la partie avant de la coiffe munie de trous de sortie de vapeur (20), par sertissage de rivets extrudés de ces trous ;

pour la partie arrière de la coiffe dépourvue de trous de sortie de vapeur, en utilisant des rivets creux (23) créés par extrusion/filage à partir de la matière de la coiffe (10) et par sertissage assuré par écrasement local des extrémités des rivets creux, la déformation engendrée, en venant comprimer la matière refoulée dans un chanfrein (23) assurant le serrage entre la coiffe (10) et le sous-ensemble (12).
Procédé selon la revendication 14, comprenant la formation localement, dans la partie arrière de la coiffe affectée au séchage, d'encochages de largeur (R) comprise entre 2 mm et 4 mm, pour former des copeaux (136) ayant chacun une épaisseur supérieure à une demi épaisseur de la tôle de coiffe, qui, rabattus sur le bord du sous-ensemble (112) assurent le serrage entre la coiffe (110) et le sous-ensemble (112).