La présente invention concerne une semelle de fer à repasser comportant un corps de fonderie sur lequel est fixé par des moyens de fixation, une coiffe métallique de repassage.
Le corps de fonderie d'un fer à repasser est une pièce qui est généralement réalisée en aluminium sur laquelle on rapporte directement une coiffe métallique destinée à former la semelle de repassage. Il est ainsi déjà connu d'avoir recours à une coiffe métallique en inox qui est rapportée sur le corps de fonderie en aluminium et fixée par l'intermédiaire d'une colle silicone. La fixation peut être améliorée par un accrochage périphérique de la coiffe sur la semelle. La réalisation d'une telle semelle à repasser nécessite, préalablement à la fixation de la coiffe métallique, une étape d'usinage de certaines surfaces du corps de fonderie. La réalisation de telles semelles de fer à repasser aboutit en conséquence à un procédé de fabrication incluant des étapes renchérissant le coût final du produit. En outre, il s'avère, en raison des fortes différences de coefficient de dilatation thermique entre le corps de fonderie en aluminium et la coiffe métallique en inox, que la rigidité et la structure même de la semelle évolue de manière négative dans le temps. Ceci conduit à un jeu relatif entre les différentes couches et à une transmission thermique qui se détériore progressivement en cours d'utilisation.
Des solutions de remplacement, ou d'amélioration telle que l'augmentation relative de l'épaisseur de la feuille d'inox, conduisent certes à une certaine amélioration de la stabilité de la semelle dans le temps, mais contribuent correlativement à une diminution du transfert thermique et à bien évidemment à un coût plus élevé du produit fini.
Les matériaux colaminés sont par ailleurs bien évidemment connus, et ont notamment déjà été utilisé dans le domaine automobile. A cet effet on a eu recours à des matériaux colaminés de type bi-couches aluminium-inox en recherchant l'effet anti-corrosion de l'inox, ainsi que son aspect esthétique.
On a également déjà eu recours à des matériaux colaminés de type aluminium-inox pour réaliser le fond de certaines casseroles. A cette fin, il a toujours été recherché l'effet de diffusion thermique fourni par l'aluminium ainsi que l'effet esthétique de la couche externe en inox sans se soucier de la différence importante de coefficient de dilatation thermique entre les deux matériaux colaminés conduisant à un effet bien connu de bombage du fond de la casserole. En raison des modes de chauffe utilisés et de l'incidence somme toute minime du facteur de transmission thermique pour de tels ustensiles de cuisine, ce phénomène de bombage et de déstructuration relative du fond de la casserole a toujours été accepté.
Il est connu par ailleurs d'utiliser des couches de métaux différents assemblées par une liaison en phase solide pour réaliser des semelles de fer à repasser. De telles semelles sont décrites dans le document FR-A-1502451 et sont associées à une couche de métal supplémentaire, dite de liaison, laquelle est portée à sa température de fusion pour obtenir une liaison métallurgique lors du moulage du corps du fer sur la semelle. Le document FR-A-1502451 décrit également un procédé pour réaliser et fixer une semelle de fer sur un corps de fer au cours du procédé de moulage du corps de fer. Un tel procédé de réalisation et de fixation d'une semelle de fer à repasser présente des inconvénients notables qui sont par exemple la compléxité et le coût des moyens nécessaires à la mise en oeuvre dudit procédé.
L'objet de la présente invention vise en conséquence à porter remède aux problèmes mentionnés précédemment pour la réalisation de semelles de fer à repasser, et à proposer une nouvelle semelle de fer dont la réalisation est simplifiée et ne nécessite pas de préparation de surface tout en conservant des bonnes propriétés d'échange thermique sans déformation notable.
Un autre objet de l'invention vise à fournir une semelle de fer à repasser dont la dilatation thermique est maitrisée pour garantir une durée de vie importante de la semelle et un repassage de qualité.
Un autre objet de l'invention vise à fournir une semelle de fer à repasser dans laquelle la fixation de la coiffe métallique sur le corps de fonderie est obtenue de manière particulièrement simple et à un coût réduit.
L'objet de l'invention concerne également une nouvelle utilisation des matériaux colaminés dans le domaine des appareils ménagers,et un procédé d'assemblage d'une coiffe métallique de repassage sur un corps de fonderie.
Les buts assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une semelle de fer à repasser comportant un corps de fonderie solidaire d'une coiffe métallique de repassage constituée d'au moins deux couches de matériaux dont une première couche forme la couche de fixation sur le corps de fonderie, une deuxième couche formant la couche de repassage, caractérisé en ce que, l'ensemble des couches est constitué de matériaux colaminés, avec la première couche réalisée dans un même matériau que le corps de fonderie ou dans un matériau présentant des caractéristiques physiques similaires, l'épaisseur de la seconde couche étant comprise entre 5 % et 40 % de l'épaisseur de la première couche, et de préférence entre 15 et 17 %.
Les objets assignés à l'invention sont également atteints par l'utilisation d'un matériau colaminé à base d'au moins deux couches en tant que coiffe métallique de repassage pour un fer à repasser.
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un procédé de réalisation d'une semelle de fer à repasser dans lequel on rend solidaire un corps de fonderie avec une coiffe métallique de repassage constituée d'au moins deux couches de matériaux, l'une formant une couche de fixation sur le corps de fonderie, l'autre formant une couche de repassage, caractérisé en ce qu'il consiste : à partir d'une coiffe métallique constituée d'au moins deux couches de matériaux colaminés, à rapporter puis fixer ladite coiffe par des moyens de fixation sur le corps de fonderie au préalable déjà formé.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront et ressortiront plus en détail à la lecture de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, dans lesquels :
La semelle de fer à repasser montrée à la figure 1 comporte un corps de fonderie 1 issu d'une pièce de fonderie et réalisé par exemple en aluminium et délimitant une face inférieure 2 sensiblement plane. La partie supérieure du corps de fonderie 1 définit une série de cavités et canaux déstinés à former avec une plaque de fermeture de la chambre de vaporisation et une jupe thermique (non représentée aux figures) les différents compartiments et éléments essentiels d'un fer à repasser. Dans l'exemple de réalisation montré à la figure 1 la semelle de fer à repasser est déstinée à un fer à vapeur, et le corps de fonderie 1 comporte à cet effet une série d'ouvertures 3 en relation avec une chambre de vaporisation (non représentée aux figures). L'invention peut cependant s'appliquer à un fer sec.
La semelle de fer à repasser conforme à l'invention comporte tel que cela est montré à la figure 1 une coiffe métallique 4 constituée d'un ensemble d'au moins deux couches de matériaux colaminés. La coiffe métallique 4 comprend une première couche 5 qui forme la couche de fixation sur la face inférieure 2 du corps de fonderie 1. La première couche 5 est sensiblement plane et réalisée dans un matériau identique à celui du corps de fonderie 1 ou du moins dans un matériau présentant des caractéristiques physiques similaires. Sous le terme "caractéristiques physiques similaires" il convient d'entendre essentiellement des caractéristiques physiques relatives au coefficient de dilatation thermique et/ou à la dureté du matériau et/ou à la conductivité thermique. La coiffe métallique colaminée 4 comprend également une seconde couche 6 dont la face externe 6a forme la couche de repassage.
Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse, le corps de fonderie sera réalisé en aluminium, et la coiffe métallique comportera un ensemble colaminé bi-couches dans lequel la première couche 5 est également en aluminium, alors que la seconde couche 6 est en inox. A titre de variante la première couche 5 peut être réalisée en un matériau de caractéristiques physiques similaires à l'aluminium, tel que le cuivre, et la seconde couche 6 réalisée en cuivre, en nickel ou encore en titane.
Pour maitriser les différences de dilatation thermique entre la première couche 5 et la seconde couche 6 il est particulièrement avantageux de maintenir un rapport d'épaisseur spécifique entre lesdites couches. A cette fin l'épaisseur de la seconde couche 6 sera comprise entre 5 % et 40 % de l'épaisseur de la première couche 5 et de préférence entre 15 % et 17 %. De préférence l'épaisseur de la seconde couche sera comprise entre 5 % et 12 % d'une part, et 14 % et 40 % d'autre part, de l'épaisseur de la première couche 5, ou encore entre 15 % et 40 %, ou même entre 15 % et 20 %. D'autres plages préférentielles, telles que 20 % à 40 %, ou 30 % à 40 % sont bien évidemment envisageables.
Selon une autre variante particulièrement avantageuse de l'invention 1' épaisseur totale de la coiffe métallique colaminée 4 correspondant à l'addition des épaisseurs de la première couche 5 et de la seconde couche 6 sera comprise entre 1,6 et 2 mm et de préférence entre 1,7 et 1,9 mm. Avantageusement, l'épaisseur de la seconde couche 6 est comprise entre 0,1 et 0,4 mm et de préférence entre 0,2 et 0,3 mm, alors que l'épaisseur de la première couche 5 est comprise entre 1,4 et 1,7 mm, et de préférence entre 1,5 et 1,6 mm. Les plages d'épaisseur mentionnées sont particulièrement indiquées pour un matériau colaminé de type alu-inox.
Selon une autre variante de réalisation, la coiffe métallique 4 peut être constituée de trois couches de matériaux colaminés, la première couche 5 étant en aluminium ou en cuivre, la seconde couche 6 en cuivre ou en inox et la couche intermédiaire (non représentée aux figures) en aluminium en cuivre ou en acier ordinaire.
Les coiffes métalliques ainsi réalisées seront du type alu-acier-inox ou de préférence alu-cuivre-inox ou encore cuivre-alu-inox. Les épaisseurs relatives de la première couche 5 et de la seconde couche 6 représenteront chacune entre 15 et 17 % de l'épaisseur totale de la coiffe tricouche, la couche intermédiaire représentant donc entre 66 et 70 % de l'épaisseur totale. Dans le cas d'utilisation d'une couche intermédiaire en acier, la nature de ce dernier sera bien évidemment choisie sur des critères d'amélioration de la rigidité de l'ensemble colaminé et également sur des critères de conductivité thermique et de dilatation.
La coiffe métallique colaminée 4 est rapportée puis fixée sur le corps de fonderie 1 par des moyens de fixation. Ces derniers comprennent une couche de colle 10, de préférence thermorésistante et/ou à base de colle silicone polymérisée, s'étendant entre la face inférieure 2 et la première couche 5.
Lorsque la semelle de fer à repasser est destinée à un fer à repasser à vapeur, elle comporte des trous de vapeur 11 qui sont sertis sur le corps de fonderie 1 dans les orifices 3. Dans un tel cas, la matière sertie forme les moyens de fixation qui peuvent être complémentaires à la couche de colle 10.
Pour parfaire la fixation de la coiffe métallique colaminée 4 il est prévu à titre optionnel, de réaliser au moins un accrochage ponctuel mécanique de ladite coiffe sur le corps de fonderie 1. A cet effet la coiffe métallique 4 comporte au moins une zone formant un bord replié 12 qui vient en appui par sa tranche contre une bordure périphérique 13 du corps de fonderie 1. En raison de l'hétérogénéité des températures régnant au niveau de la semelle de repassage il est prévu de réaliser le bord replié 12 à l'avant de la semelle où la coiffe est plus sollicitée pour constituer un nez d'accrochage (Figures 2 et 3).
Selon une autre variante de réalisation de l'invention, la coiffe métallique 4 est pourvue sur la totalité de son périmètre d'un bord périphérique roulé 14 (Figure 1) prolongeant la seconde couche 6 et favorisant la bonne tenue mécanique de la semelle.
Selon une variante supplémentaire de la semelle de fer à repasser conforme à l'invention, la coiffe métallique 4 est solidarisée sur le corps de fonderie 1, par des moyens de fixation exclusivement mécaniques, constitués par exemple de tiges filetées ou de rivets. Une combinaison de divers moyens mécaniques, avec ou sans utilisation d'une couche de colle 10, est également envisageable.
L'utilisation d'un matériau colaminé à base d'au moins deux couches de préférence aluminium-inox, en tant que coiffe métallique de repassage pour un fer à repasser, permet de combiner les avantages des deux métaux colaminés. En effet, la première couche 5, réalisée dans un même matériau ou dans un matériau similaire à celui du corps de fonderie, assure d'une part une bonne conduction thermique et d'autre part une fixation et un collage optimal favorable à la stabilité de l'ensemble grâce à l'homogénéité de matériaux. La seconde couche 6 assure un bon effet esthétique et confère à la semelle de bonnes propriétés de glisse sans nuire à la cohésion de l'ensemble colaminé malgré les fortes différences de coefficient de dilatation thermique et les risques de déformation escomptés sur l'ensemble de la semelle. Il n'a en effet pas été observé d'effet de cisaillement entre l'inox et l'aluminium, et il s'avère que le fait de réaliser le corps de fonderie en aluminium et la première couche 5 également en aluminium permet de supprimer toutes opérations d'usinage de surface sans pour autant constater de dégradation de tenue mécanique ou de perte de transmission thermique.
Les épaisseurs mises en jeu permettent également une dilatation différentielle des couches de l'ensemble colaminé sans provoquer de dégradation mécanique de structure de la semelle. En particulier, la dilatation plus importante de la couche d'aluminium par rapport à la dilatation de la couche d'inox sert à créer sur cette dernière une légère tension de surface favorable aux performances de glisse.
Le procédé de réalisation d'une semelle de fer à repasser conforme à l'invention consiste, à partir d'une coiffe métallique 4 constituée d'au moins deux couches de matériaux colaminés 5,6, à rapporter puis fixer ladite coiffe par des moyens de fixation 3,10,12 sur le corps de fonderie 1 au préalable déjà formé par toute technique connue, et par exemple par moulage. Le corps de fonderie 1 se présentant ainsi sous la forme d'une pièce unitaire aisément transportable, peut être rendu solidaire de la coiffe métallique 4 et se prêter facilement à toute opération industrielle de manipulation et de montage. Le procédé selon l'invention consiste également à rapporter puis fixer la coiffe métallique de repassage 4 sur le corps de fonderie 1 sans aucune préparation de surface, puisque les moyens de fixations 3,10,12, sont de type mécanique. Le procédé selon l'invention consiste en outre à utiliser un ensemble colaminé à base d'au moins deux couches de matériaux de composition et d'épaisseur tels que définis précédemment, et à répandre une couche de colle thermo-résistante sur la surface de la première couche 5 venant en contact avec le corps de fonderie 1, pour constituer au moins partiellement les moyens de fixation 3,10,12, mécaniques.
L'invention trouve son application dans la réalisation de semelles de fer à repasser, en particulier de semelles de fer à repasser à vapeur.