[0001] Dispositif de montage de tubes plongeurs à travers une paroi d'une enceinte contenant
un fluide.
[0002] L'invention a pour objet un dispositif qui sert à monter à travers une paroi d'une
enceinte, à l'emplacement d'une ouverture ménagée à cet effet, au moins un tube plongeur
et de préférence plusieurs tubes plongeurs qui baignent dans le fluide que contient
cette enceinte.
[0003] Le dispositif de l'invention est particulièrement utile au montage de tubes plongeurs
sur les récipients de chauffage d'eau et notamment sur.les chauffe-eau électriques
à accumulation qui renferment de l'eau sous pression. Dans ce cas les tubes plongeurs
sont constitués par des résistances électriques blindées qui sont recourbées en épingle,
et par un tube fermé à son extrémité intérieure et destiné à contenir un élément sensible
d'un thermostat.
[0004] On utilise une ou plusieurs résistances électriques blindées pliées en épingle et
un tube de thermostat en vue d'une alimentation par un réseau électrique approprié.
Quand on ne se trouve pas dans ce cas, quand on utilise seulement une résistance blindée
en épingle et un tube de thermostat, on est conduit pour des raisons de normalisation
à faire le montage à travers la même ouverture qui est définie sur le ballon par une
bride appropriée dont le diamètre de passage est de l'ordre de 80 à 100 mm. Même si
on admet l'emploi d'une bride moins importante pour le montage d'une seule résistance
et d'un seul tube de thermostat, la place nécessaire aux deux extrémités de la résistance
recourbée en épingle et à l'extrémité du tube de thermostat conduit à une bride de
diamètre encore assez grand. En tenant compte de la pression qui existe dans les chauffe-eau
à accumulation, il a toujours paru nécessaire jusqu'à présent d'utiliser une plaque
métallique de fermeture qui est traversée par les résistances et par le tube; l'étanchéité
est obtenue par brasage ou par soudure de cette plaque avec les résistances et avec
le tube à l'endroit du passage de ceux-ci. Même le brasage ou la soudure ne procurent
pas toujours l'étanchéité voulue, ce qui a renforcé l'idée que la plaque métallique
est nécessaire et que le brasage ou la soudure doivent atteindre la perfection.
[0005] Bien que l'on connaisse par ailleurs la possibilité d'utiliser pour les petits diamètres
et sur les appareils fonctionnant sans pression élevée des bouchons en caoutchouc
traversés par des tubulures, on a toujours exclu d'emblée la possibilité de se servir
de tampons en caoutchouc ou en matière analogue pour le passage étanche des résistances
blindées sur les chauffe-eau à accumulation et en général sur toute enceinte où plusieurs
tubes plongeurs rassemblés traversent une paroi autrement qu'en les comprimant axialement
entre deux plaques.
[0006] Le mérite de l'invention est de s'être affranchi de la croyance routinière qu'une
plaque métallique est nécessaire ou qu'un tanpon en caoutchouc doit être écrasé axialement.
[0007] Selon l'invention, les tubes plongeurs sont montés de façon étanche dans une ouverture
de passage d'une bride classique au moyen d'un dispositif comprenant d'une part un
tampon épais en élastomère ou en matière similaire à travers lequel passent en étant
comprimés les tubes plongeurs, ce tampon ayant une collerette extérieure destinée
à être appliquée contre la bride, et d'autre part une contre-bride pleine rigide,
de préférence en métal, ayant des trous à travers lesquels passent librement les tubes
plongeurs, cette contre--bride couvrant totalement la face extérieure du tampon et
étant réunie à la bride par des moyens de serrage.
[0008] De préférence, l'épaisseur nécessaire du tampon est obtenue sur l'une au moins de
ses faces, gràce à des bossages localisés aux points de passages des tubes plongeurs.
Dans un mode de réalisation de l'invention, ces bossages se trouvent sur la face du
tampon contre laquelle s'appuie la contre-bride.
[0009] Selon les circonstances, en fonction du diamètre du tampon et de la pression exercée
sur ce dernier, il est souhaitable d'exercer une compression radiale sur le tampon,
soit directement sur le corps de ce dernier, soit sur les bossages, ou sur le corps
et les bossages simultanément.
[0010] Plusieurs moyens permettent de réaliser une telle compression: par exemple, on peut
entourer le corps du tampon d'un anneau de frettage, et entourer aussi chaque bossage
d'un anneau de frettage. Il est souvent avantageux de donner au corps du tampon un
profil tronconique, ainsi qu'à chacun des bossages et de se servir de la bride et
de la contre--bride respectivement, en choisissant convenablement les dimensions,
pour réaliser la compression radiale du corps et/ou des bossages du tampon.
[0011] Il est préférable, pour faciliter l'introduction et le glissement des tubes plongeurs
à travers le tampon de prévoir plusieurs bourrelets circulaires espacés en sens longitudinal
à l'intérieur des trous de passage; de même il est conseillé de donner un profil ogival
à la perle en matière plastique ou en céramique qui entoure les fils électriques et
obture les extrémités des tubes chauffants.
[0012] On donnera maintenant, sans exclure aucun autre mode de réalisation, un exemple d'un
dispositif conforme à l'invention. On se reportera au dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 est une vue générale en coupe par un plan diamétral d'un dispositif
selon l'invention monté sur un chauffe-eau électrique à accumulation ,
- la figure 2 est une vue de détail, agrandie, d'un trou de passage ménagé dans le
tampon en caoutchouc, représenté avant mise en place d'un tube plongeur ,
- la figure 3 est une vue de détail qui montre une variante de réalisation.
[0013] Le dispositif décrit ici en exemple est destiné à un chauffe-eau dont la température
est de l'ordre de 60° à 80°C par exemple et la pression de 10 bars au maximum; il
est destiné au montage de trois tubes chauffants recourbés en épingle (un seul est
représenté) et d'un tube pour thermostat (non représenté), ce qui conduit à un diamètre
de passage à travers la bride de montage de 90 mm environ. Compte tenu de ces conditions
d'emploi, le dispositif ne se présente pas sous l'aspect le plus simple de l'invention
ni non plus sous son aspect le plus élaboré qui pourraient, l'un ou l'autre, être
adoptés dans d'autres conditions d'emploi.
[0014] La cuve 1 du chauffe-eau est munie d'une bride 2 avec un passage 3 pour trois résistances
tubulaires blindées 4 recourbées en épingle et ayant donc chacune deux parties extrêmes
5, 6 extérieures terminées par des cosses 7, 8 de raccordement électrique. Un tube
(non représenté) destiné à contenir un élément sensible à la température pénètre aussi
dans la cuve 1 en empruntant le passage 3. Ce dernier est fermé hermétiquement par
un tampon 9 en composition élastomère comprenant un corps 10 et des bossages 11. Ces
derniers se trouvent aux emplacements des trous 12 prévus à travers le tampon 9 pour
les passages des tubes plongeurs (résistances 4 et tube à thermostat) qui pénètrent
dans la cuve 1 et qui sont plongés dans l'eau. L'épaisseur du tampon 9 comprend donc
celle du corps 10 et celle des bossages 11. Dans cet exemple, ces derniers sont situés
sur la face extérieure 13 du tampon 9.
[0015] Autour du corps 10, il existe une collerette 14 destinée à être appliquée contre
la face plane extérieure de la bride 2 et percée de trous comme cette dernière. Dans
cette situation, le corps 10 est introduit dans le passage 3 de la bride 2; il a un
profil en tronc de cône et les dimensions sont choisies pour qu'il se produise en
15 un contact entre la face latérale tronconique et la bride 2 et pour qu'il en résulte
une compression radiale du corps 10.
[0016] Une contre-bride pleine 16 en matière rigide est serrée par des boulons 17 afin de
comprimer convenablement la collerette 14 et de donner naissance à la compression
radiale définie ci-dessus par suite de la poussée et du maintien du corps 10 dans
le passage 3 de la bride. Il résulte de ce montage une rigidification du tampon 9
telle que les tubes plongeurs sont fermement tenus espacés les uns des autres à l'intérieur
de la cuve 1.
[0017] La contre-bride 16 s'applique contre la face extérieure où se trouvent les bossages
11 et elle est percée de trous 18 qui laissent passer ces derniers. Dans cet exemple,
les trous 18 ont un diamètre qui laisse passer librement les bossages 11. On pourrait
adopter un diamètre plus petit qui produirait un effet de compression radiale des
bossages
[0018] La figure 2 montre un trou 12 avant montage des tubes plongeurs; sa face intérieure
est avantageusement pourvue de plusieurs bourrelets 19 espacés en sens longitudinal
qui s'étendent chacun circulairement dans un plan transversal. Ces bourrelets 19 facilitent
le glissement des tubes plongeurs 4 dans les trous .12 et assurent une meilleure étanchéité
en cas de pression élevée.
[0019] De préférence les parties extrêmes 5, 6 des tubes chauffants 4 sont munies chacune
d'une perle isolante 20, à profil ogival, qui facilite aussi le passage dans les trous
12.
[0020] La figure 3 est une vue à plus petite échelle qui montre que l'on peut utiliser aussi
un tampon 9 dépourvu de bossages sur sa face extérieure; le corps 10 est plus épais
et il est soumis à une compression radiale grâce à un anneau de frettage 21 qui est
introduit à force dans une gorge appropriée 22 prévue dans la face latérale tronconique
du corps 10.
[0021] On remarquera que dans tous les cas, selon l'invention, le corps 10 du tampon 9 n'est
soumis à aucune compression en sens axial, plus exactement la face intérieure du corps
10 opposée à sa face extérieure 13 est laissée libre et n'est soumise à aucune force
de compression.
1. Dispositif de montage étanche de tubes plongeurs (4) dans une bride (2) entourant
un passage (3) prévu dans une paroi d'une enceinte (1) contenant un fluide, comprenant
un tampon (9) en matière élastomère ayant un corps (10) s'engageant dans la bride
(2), ayant une face extérieure (13) et une face intérieure opposée, percé de trous
(12) de passage des tubes plongeurs (4), ayant une collerette extérieure (14) s'appliquant
contre la face extérieure de la bride (2) et une contre-bride pleine (16) en matière
rigide percée de trous (18) pour le passage des parties extrêmes (5, 6) des tubes
plongeurs (4) s'appliquant contre la face extérieure du corps (10) du tampon (9),
caractérisé en ce que la contre-bride (16) a un diamètre suffisant pour couvrir et
comprimer au moins une partie annulaire de la collerette extérieure (14) contre la
face extérieure de la bride tandis que la face intérieure du corps (10) du tampon
(9) est laissée libre de toute compression.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la contre-bride (16)
couvre et comprime la totalité de la collerette extérieure (14) du tampon (9) contre
la face extérieure de la bride (2).
3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps (10) du tampon
(9) est mis en état de compression radiale quand ce tampon est mis en place.
4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la compression radiale
est réalisée par un anneau de frettage (21) disposé sur la face latérale du corps
(10) ou des bossages (11).
5. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le corps (10) du tampon
(9) a un profil en tronc de cône et ses dimensions sont choisies pour que la bride
(2) comprime ce corps (10).