EP0380417A1 - Electrical connector for a heating element - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electrical connector for a heating element comprising means for fixing it to one end of said heating element and for connecting it to an electrical supply conductor.
- Such heating elements are used in particular in toasters.
- These heating elements generally comprise a bar or tube made of electrically insulating material around which a resistive heating wire is helically wound.
- This resistive heating wire is brought to very high temperature when supplied with electric current.
- the object of the present invention is to create an electrical connector which fulfills the above conditions while being inexpensive to manufacture, compatible with very large series production.
- this connector is characterized in that it consists of a cut metal sheet having slots, this cut sheet being rolled around an axis which may correspond to that of the heating element.
- the part of the sheet having slots is extended by a tongue-shaped part rolled around the aforementioned axis and intended to cover the end of the heating element.
- This arrangement facilitates the fixing of the connector on the end of the heating element.
- the connector is associated with an electrical supply conductor constituted by a cut metal strip.
- the blade has two cut tabs folded back and curved towards one another so as to define between them a substantially cylindrical surface adapted to that defined by the rolled part having the slots of the connector.
- the electrical connector 1 for the heating element 2 consists of a cut metal sheet having slots 3, 4, 5, 6, 7 (see Figure 4). This cut sheet is rolled around an axis X-X ′ (see FIGS. 1 and 2) intended to correspond to that of the heating element 2.
- the tongue-forming part 9 is connected to the part 8 having slots 3, 4, 5, 6, 7 by a tab 10 whose width measured in the direction of the length of the tongue 9 is less than the height of slots 3, 4, 5, 6, 7.
- the dimensions of the cut sheet are such that when it is rolled around said axis XX ′, the opposite ends of the tongue 9 and the opposite tops of the slots 3, 4, 5, 6, 7 are almost in contact ( see Figures 1 and 3).
- the sheet from which the connector according to the invention is made is preferably made of metal or alloy which is a good conductor of heat and electricity and has a certain elasticity such as brass.
- Figures 1 and 5 show that the connector 1 is associated with an electrical power supply conductor constituted by a cut metal blade 11 of the same kind as the connector 1.
- This blade 11 has two cut tabs 12, 13 folded and bent one towards each other so as to define therebetween a substantially cylindrical surface 14a (see FIG. 5) adapted to that defined by the rolled part 8 having the slots of the connector 1.
- the part 11a of the blade 11 adjacent to the two tongues 12, 13 has a curvature, the convexity of which is directed opposite the tongues 12, 13 and which substantially follows the curvature of these tongues 12, 13.
- the connector 1 is fixed to one of the ends 2a of a heating element 2 comprising a tube 14 of electrically insulating material such as soapstone, around which a resistive heating wire 15 is helically wound.
- a cap 16 of insulating material is fixed around the part 9 forming a tongue and the part with tight turns 15a of the resistive wire and partly around the part 8 having slots.
- the slots 3, 4, 5, 6, 7 of the rolled part 8 of the connector define between them openings through which air can circulate. This circulation of air provides cooling of the entire connector 1, so that it does not risk excessive heating due to its direct contact with the heating wire 15.
- the thermal expansions and contractions undergone by the connector 1 following a multitude of heating and cooling cycles are not likely to affect the mechanical properties of the connector so that a perfect mechanical connection and an excellent electrical connection between the connector 1 and the heating wire 15 is maintained for a very long service life.
- the manufacture of the connector 1 is extremely simple since it is carried out by simple cutting and rolling of a metal sheet which are easily automated.
- the mounting of the connector 1 on the heating element 2 is also simple and automated, since it simply consists of a fitting along the axis X-X ′.
- the part 8 of the connector may not be rolled, and remain flat, such as after cutting.
- the tongues 12 and 13, instead of being shaped as a lyre, are then shaped as jaws, the connector engaging between them according to the knife switch system.
Landscapes
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Abstract
Description
La présente invention concerne un connecteur électrique pour élément chauffant comprenant des moyens pour le fixer à une extrémité dudit élément chauffant et pour le connecter à un conducteur d'alimentation électrique.The present invention relates to an electrical connector for a heating element comprising means for fixing it to one end of said heating element and for connecting it to an electrical supply conductor.
De tels éléments chauffants équipent notamment des grille-pain.Such heating elements are used in particular in toasters.
Ces éléments chauffants comprennent généralement un barreau ou tube en matière électriquement isolante autour duquel est enroulé hélicoïdalement un fil résistif chauffant.These heating elements generally comprise a bar or tube made of electrically insulating material around which a resistive heating wire is helically wound.
Ce fil résistif chauffant est porté à très haute température lorsqu'il est alimenté en courant électrique.This resistive heating wire is brought to very high temperature when supplied with electric current.
Le raccordement mécanique et électrique entre l'extrémité de l'élément chauffant et le conducteur d'alimentation électrique pose des difficultés techniques du fait précisément de la haute température à laquelle est portée le fil résistif chauffant.The mechanical and electrical connection between the end of the heating element and the electrical supply conductor poses technical difficulties precisely because of the high temperature to which the resistive heating wire is brought.
Il faut en effet que ce raccordement résiste à cette haute température, de sorte que la liaison mécanique et électrique avec l'élément chauffant reste intacte, même après une multitude de cycles de chauffage et de refroidissement.This connection must indeed resist this high temperature, so that the mechanical and electrical connection with the heating element remains intact, even after a multitude of heating and cooling cycles.
Le but de la présente invention est de créer un connecteur électrique qui remplisse les conditions ci-dessus tout en étant d'un coût de fabrication peu onéreux compatible avec une production en très grande série.The object of the present invention is to create an electrical connector which fulfills the above conditions while being inexpensive to manufacture, compatible with very large series production.
Suivant l'invention, ce connecteur est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une feuille de métal découpée présentant des créneaux, cette feuille découpée étant roulée autour d'un axe qui peut à correspondre à celui de l'élément chauffant.According to the invention, this connector is characterized in that it consists of a cut metal sheet having slots, this cut sheet being rolled around an axis which may correspond to that of the heating element.
Ces créneaux permettent de réaliser un échange thermique efficace entre le connecteur et l'air environnant de sorte qu'on évite tout échauffement excessif susceptible d'altérer la liaison mécanique et électrique entre le connecteur et l'élément chauffant.These slots make it possible to carry out an efficient heat exchange between the connector and the surrounding air so that any excessive heating liable to be avoided alter the mechanical and electrical connection between the connector and the heating element.
Le fait que la feuille découpée soit roulée confère au connecteur une excellente rigidité mécanique et facilite la liaison mécanique et électrique entre ce connecteur et l'élément chauffant ainsi que le conducteur d'alimentation électrique.The fact that the cut sheet is rolled gives the connector excellent mechanical rigidity and facilitates the mechanical and electrical connection between this connector and the heating element as well as the electrical supply conductor.
Selon une version avantageuse de l'invention, la partie de la feuille présentant des créneaux est prolongée par une partie en forme de languette roulée autour de l'axe précité et destinée à coiffer l'extrémité de l'élément chauffant.According to an advantageous version of the invention, the part of the sheet having slots is extended by a tongue-shaped part rolled around the aforementioned axis and intended to cover the end of the heating element.
Cette disposition facilite la fixation du connecteur sur l'extrémité de l'élément chauffant.This arrangement facilitates the fixing of the connector on the end of the heating element.
Selon une version préférée de l'invention, le connecteur est associé à un conducteur d'alimentation électrique constitué par une lame métallique découpée.According to a preferred version of the invention, the connector is associated with an electrical supply conductor constituted by a cut metal strip.
De préférence, la lame présente deux languettes découpées repliées et recourbées l'une vers l'autre de façon à définir entre elles une surface sensiblement cylindrique adaptée à celle définie par la partie roulée présentant les créneaux du connecteur.Preferably, the blade has two cut tabs folded back and curved towards one another so as to define between them a substantially cylindrical surface adapted to that defined by the rolled part having the slots of the connector.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.Other features and advantages of the invention will appear in the description below.
Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- - la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur électrique selon l'invention et du conducteur électrique qui lui est associé,
- - la figure 2 est une vue de côté du connecteur,
- - la figure 3 est une vue en bout selon la flèche F de la figure 2,
- - la figure 4 est une vue en plan de la feuille métallique découpée plane à partir de laquelle est réalisé le connecteur,
- - la figure 5 est une vue suivant l'axe du connecteur fixé à la lame conductrice,
- - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un élément chauffant auquel est fixé le connecteur.
- FIG. 1 is a perspective view of an electrical connector according to the invention and of the electrical conductor associated therewith,
- FIG. 2 is a side view of the connector,
- FIG. 3 is an end view along the arrow F in FIG. 2,
- FIG. 4 is a plan view of the flat cut metal sheet from which the connector is made,
- FIG. 5 is a view along the axis of the connector fixed to the conductive strip,
- - Figure 6 is a partial longitudinal sectional view of a heating element to which the connector is fixed.
Dans la réalisation des figures annexées, le connecteur électrique 1 pour l'élément chauffant 2 est constitué d'une feuille de métal découpée présentant des créneaux 3, 4, 5, 6, 7 (voir figure 4). Cette feuille découpée est roulée autour d'un axe X-X′ (voir figures 1 et 2) destiné à correspondre à celui de l'élément chauffant 2.In the embodiment of the appended figures, the
On voit notamment sur les figures 1 à 4, que la partie 8 de la feuille présentant des créneaux 3, 4, 5, 6, 7 est prolongée par une partie en forme de languette 9 roulée autour de l'axe X-X′ précité et destinée à coiffer l'extrémité 2a de l'élément chauffant 2, comme indiqué sur la figure 6.It can be seen in particular in FIGS. 1 to 4, that the
Comme indiqué sur la figure 4, les créneaux 3, 4, 5, 6, 7 et la languette 9 s'étendant, avant roulage de la feuille perpendiculairement à l'axe X-X′ autour duquel la feuille découpée est ensuite roulée.As shown in Figure 4, the
On voit également notamment sur cette figure 4 que la partie formant languette 9 est reliée à la partie 8 présentant des créneaux 3, 4, 5, 6, 7 par une patte 10 dont la largeur mesurée dans la direction de la longueur de la languette 9 est inférieure à la hauteur des créneaux 3, 4, 5, 6, 7.It can also be seen in particular in this FIG. 4 that the tongue-forming
Par ailleurs, les dimensions de la feuille découpée sont telles que lorsqu'elle est roulée autour dudit axe X-X′, les extrémités opposées de la languette 9 et les sommets opposés des créneaux 3, 4, 5, 6, 7 sont presque en contact (voir les figures 1 et 3).Furthermore, the dimensions of the cut sheet are such that when it is rolled around said axis XX ′, the opposite ends of the
La feuille à partir de laquelle est réalisé le connecteur selon l'invention est de préférence en métal ou alliage bon conducteur de la chaleur et de l'électricité et ayant une certaine élasticité tel que le laiton.The sheet from which the connector according to the invention is made is preferably made of metal or alloy which is a good conductor of heat and electricity and has a certain elasticity such as brass.
Les figures 1 et 5 montrent que le connecteur 1 est associé à un conducteur d'alimentation électrique constitué par une lame métallique découpée 11 de même nature que le connecteur 1. Cette lame 11 présente deux languettes découpées 12, 13 repliées et recourbées l'une vers l'autre de façon à définir entre elles une surface sensiblement cylindrique 14a (voir figure 5) adaptée à celle définie par la partie roulée 8 présentant les créneaux du connecteur 1.Figures 1 and 5 show that the
On voit également sur les figures 1 et 5 que les extrémités des languettes 12, 13 présentent une partie repliée vers l'extérieur 12a, 13a de façon à faciliter la fixation de la partie 8 présentant les créneaux du connecteur 1, par emboîtement de celle-ci entre les deux languettes 12, 13, dans le sens de la flèche F₁ représentée sur la figure 1.It can also be seen in FIGS. 1 and 5 that the ends of the
Cette forme est connue sous le nom de "lyre".This form is known as "lyre".
Par ailleurs, la partie 11a de la lame 11 adjacente aux deux languettes 12, 13 présente une courbure dont la convexité est dirigée à l'opposé des languettes 12, 13 et qui suit sensiblement la courbure de ces languettes 12, 13. Ainsi, lorsque la partie 8 du connecteur 1 est encliquetée entre les languettes 12, 13, le profil de celles-ci ainsi que la partie 11a de la lame située entre ces dernières épouse parfaitement le contour cylindrique de la partie 8 du connecteur.Furthermore, the
Sur la figure 6, le connecteur 1 est fixé à l'une des extrémités 2a d'un élément chauffant 2 comprenant un tube 14 en matière électriquement isolante telle que de la stéatite, autour duquel est enroulé hélicoïdalement un fil résistif chauffant 15.In FIG. 6, the
On voit sur cette figure, que la partie formant languette 9 roulée autour de l'axe X-X′ est emboîtée sur l'extrémité 2a du tube 14 et que le fil résistif 15 est enroulé autour de la partie 9 formant languette selon des spires 15a plus serrées que sur le reste du tube 14. Cette extrémité à spires resserrées 15a du fil résistif 15 est fixée sur la partie 9 par soudage.We see in this figure, that the
Par ailleurs, un capuchon 16 en matière isolante est fixé autour de la partie 9 formant languette et de la partie à spires resserrées 15a du fil résistif et en partie autour de la partie 8 présentant des créneaux.Furthermore, a
Les principaux avantages techniques du connecteur électrique que l'on vient de décrire sont les suivants :The main technical advantages of the electrical connector just described are as follows:
Tout d'abord, les créneaux 3, 4, 5, 6, 7 de la partie roulée 8 du connecteur définissent entre eux des ouvertures par lesquelles l'air peut circuler. Cette circulation d'air assure un refroidissement de l'ensemble du connecteur 1, de sorte que celui-ci ne risque pas de s'échauffer excessivement du fait de son contact direct avec le fil chauffant 15.First of all, the
Par ailleurs, grâce à ce refroidissement les dilatations et contractions thermiques subies par le connecteur 1 à la suite d'une multitude de cycles d'échauffement et de refroidissement ne risquent pas d'affecter les propriétés mécaniques de connecteur de sorte qu une parfaite liaison mécanique et une excellente liaison électrique entre le connecteur 1 et le fil chauffant 15 sont maintenues pendant une très longue durée de service.Furthermore, thanks to this cooling, the thermal expansions and contractions undergone by the
D'autre part, la fabrication du connecteur 1 est extrêmement simple puisqu'elle est réalisée par simple découpage et roulage d'une feuille métallique qui sont aisément automatisables.On the other hand, the manufacture of the
En outre, le montage du connecteur 1 sur l'élément chauffant 2 est également simple et automatisable, puisqu'il consiste simplement en un emboîtement suivant l'axe X-X′.In addition, the mounting of the
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described and many modifications can be made to it without departing from the scope of the invention.
C'est ainsi que la partie 8 du connecteur peut ne pas être roulée, et rester plate, telle qu'issue du découpage. Les languettes 12 et 13, au lieu d'être conformées en lyre, sont alors conformées en mâchoires, le connecteur s'engageant entre celles-ci selon le système des interrupteurs à couteaux.Thus the
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