Brevet FR2022165A1 — publié le 19700731

L'invention concerne- un mécanisme de minuterie pour la commande,à des instants prédéterminés, d'opérations de commutation électriques déterminées, et qui se répètent de façon cyclique, de préférence suivant un cycle hebdomadaire. L'invention concerne en particulier un mécanisme de minuterie pour des installations de chauffage. On connatt de nombreux mécanismes de minuterie -différents, du type mentionné ci-dessus. Cependant ces dispositifs de construction courante ne donnent pas en tièdement satisfaction. Ainsi dans les mécanismes de minuterie connus, il n'est pas possible de maintenir avec suffisam ment -de précision les durées de commutation, et on ne peut règle que des durées de commutation relativement longues. La plupart des mécanismes de commutation présentent également l'inconvénient qu'ils ne se mettent pas en oeuvre automatiquement une fois qutils sont hors de fonctionnement. On connaît certes des mécanismes de minuterie, de constructions les plus diverses, qui se mettent en fonctionnement auto matiqiiemet,. ce qui est en général réalisé sur les mécanismes de commutation à cavaliers, par le fait que, pour la mise en oeuvre et l'arrêt, on utilise des cavaliers réalisés et montés de façon différente, chacun d'eux coopérant avec un disque de commande séparé. Ce montagne rend plus difficile l'obtention d'une précision suffisante de la commutation. On connatt de plus un mécanisme de minuterie qui se met automatiquement en fonctionnement et dans lequel un bras radial, relié à l'arbre du mécanisme d'horlogerie commandant le disque de blocage, lors de son passage devant ce disque, passe dans une position dans laquelle ce disque est maintenu par un verrou. Un deuxième bras radial, qui tourne sur un autre chemin que le premier bras radial, coopère exclusivement avec le verrou et ouvre celui-ci lors de son passage, de fa çon que le disque de blocage puisse revenir dans sa position de déverrouillage. Ce mécanisme de minuterie présente cependant en particulier l'inconvénient que les becs des bras de commutation ra diaux, coopérant avec le disque de blocage et le verrou, tournent sur des chemins circulaires de rayon différent, ce qui n'est pas souhaité et présente des inconvénients. quetage. On peut également envisager d'autres réalisations du dispositif de blocage, tels que, par exemple, des blocages d'arrêts des blocages par serrage ou analogues, qui constituent des réalisations avantageuses dans certains cas. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif de blocage présente un organe de blocage mobile, commandé par l'organe de commande, et ayant une-pre- mière position principale dans laquelle il peut maintenir 1' organe de commutation dans sa première position de commutation, et une deuxième position principale dans laquelle il ne peut pas maintenir l'organe de commutation, l'organe de blocage comportant de préférence.des.mo- yens de rappel qui exercent une force de rappel dans la direction de la première position principale.Un tel passage s'effectue sous l'ef- fet du deuxième organe de manoeuvre, toujours dans le cas où le blocage de l'organe de commutation doit autre ouvert, afin que cet organe de commutation puisse passer avec un déclic dans sa deuxième position de commutation, et réaliser ainsi l'opération de commutation correspondant à cette deuxième position. Ceci présente entre autres l'avantage que ce mouvement de l'organe de commutation s'effectue avec un déclic-sous l'effet de la force de rappel, si bien que la précision de commutation en est augmentée. Lors de la commutation de l'organe de commutation de sa deuxième position dans sa première, il est également souhaitable d'avoir-une commutation avec déclic, et on peut par exemple obtenir ce résultat par le fait que le commutateur électrique, coopérant avec l'organe de commutation, est réalisé sous forme de commutateur à déclic. Il est également possible de prévoir dans ce cas d'autres dispositifs. A titre d'exemple, il peut Qtre avantageux de réaliser dans certains cas le dispositif de commutation de façon que la commutation s'effectue seulement lors de la libération de l'organe de commutation par le deuxième organe de manoeuvre. A partir de ce moment, les organes de rappel appliquent avec force l'organe de commutation sur le dispositif de blocage, de sorte que cette pression, ou le chemin allant jusque vers l'appui sur le dispositif de blocage, puissent Etre utilisés pour effectuer la commutation correspondante. Dans certains cas, il est avantageux que l'organe de commande soit solidaire de l'organe de blocage, et le cas échéant, on peut avoir de tels organes identiques, de sorte que l'organe de blocage est amené directement dans sa deuxième position principale par le deuxième organe de-manoeuvre. L'invention a notamment pour but de créer un mécanisme de minuterie qui démarre automatiquement, qui remédie aux'inconvénients mentionnés ci-dessus des mécanismes de minuterie connus, et présente une construction particulièrement simple et sûre. La présente invention a également pour but de créer un mécanisme d'horlogerie qui s'adapte à un programme hebdomadaire et qui, comparé aux mécanismes connus, permet des temps de commutation courts et présente une précision de cormutation élevée.Un autre ï't de la présente invention est aussi de créer un mécanisme de minuterie dont les organes de manoeuvre, montés sur 1' organe de programmation, sont d'une réalisation et d'un montage particulièrement simples, ce mécanisme étant également très adapté au contrôle d'installations de chauffage, avec abaissement de la température nocturne et augmentation de la température diurne. A cet effet, la présente invention concerne un mécanisme de minuterie à base de-temps fixe, avec, de préférence, des organes de programmation sous forme de disques ro- tatifs,sur chacun desquels sont prévus deux organes de manoeuvre, mécanisme caractérisé en ce que le dispositif de commutation est actionné par le premier organe de manoeuvre, et le dispositif de blocage par les deux organes de manoeuvre. Dans ce mode de réalisation selon 1' invention, il est avantageux que le premier et le deuxième organe de manoeuvre tournent sur le même chemin. De-plus, comme chaque organe de manoeuvre coopère avec l'organe de commande, au cours de chaque passage d'un organe de manoeuvres le dispositif de commutation est mis en oeuvre dans le cas où il se trouverait arrêté. L'ouverture du dispositif de blocage permet également,lors du passage du premier organe de manoeuvre, que 1' organe de commutation puisse être amené,dans sa première position de commutation, avec des forces minimales, et que le dispositif de commutation soit d'une forme particulièrement simple et d'un fonctionnement s. Le dispositif de blocage peut autre d'une réalisation quelconque appropriée, à condition toutefois qu'il comporte un organe de commutation maintenu dans sa--première position contre l'action d'une force de rappel agissant sur lui. Il est avantageux que--le dispositif d-e blocage soit réalisé sousforme -de dispositif de.verrouil lagé. De-plus, il est gén:éralement-ava'tageux que ce--dispo- sitif de verrouillage présente la forme d'un organe à encli- Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe de blocage et l'organe de commande peuvent etre réalisés sous forme d'organes séparés.Dans ce cas, il est avantageux que l'organe de commande soit un disque bats culant, présentant un bec en saillie dans le chemin de déplacement du deuxième organe de manoeuvre et, de préférence, également dans le chemin de déplacement du premier organe de manoeuvre, tout en présentant un bras de levier qui coopère à la commande de cet organe de blocage.Il est également avantageux de réaliser l'organe de commutation sous forme de disque basculant, présentant un bec be.&commat; de commutation en saillie dans le chemin de déplacement0 Les organes de commande peuvent avantageusement autre réalisés sous forme d'aiguilles de longueurs différentes, susceptibles d'être enfoncées dans des perçages réa- lisés dans le disque à programme, qui présente de préférence une seule rangée de perçages , notamment axiaux, s'étendant sur la pé- riphérie de ce disque, avec un certain écart entre eux. Les têtes des aiguilles de commande de longueurs différentes peuvent etre repérées de façon simple, par exemple par des couleurs différentespsi bien que le règlage des divers temps de commutation peut meme Qtre effectué sans difficultés par des femmes de ménage ou analogues. Un mode de réalisation de l'in- vention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels s - La figure 1 représente une vue de dessus en coupe partielle, d'un mécanisme de minuterie selon l'invention, - La figure 2 représente une vue de côté, en coupe partielle9 du mécanisme de la figure 1, vu dans la direction-de la flèche A. - La figure 3 représente une vue agrandie du disque à programme et du dispositif de commutation du mécanisme de minuterie selon les figures 1 et 2. - Les figures 4 à 9 représentent chacune une vue de dessus schématique, partiellement coupée, selon la figure 3, les aiguilles de commande et le dispositif de commande se trouvant dans différentes positions consécutives dans le temps, pour montrer le fonctionnement du mécanisme de minuterie selon l'invention, le chemin de déplacement des aiguilles de commande étant indiqué en tiretés; - La figure 10 représente une vue de c8té de quelques détails de la figure 4 le disque à programme étant complètement dessiné. - Les figures 1-1 à 15 représentent des vues de c8té analogues à la figure 10, correspondant a figures 5 à 9 respectivement situées à droite, Le mécanisme de minuterie représenté dans les figures 1 à 3 est constitué deun boîtier 1 tfi-res 1, 2) dans lequel est monté un moteur synchrone 2 constituant le lisposi )tif d'entrainement pour la base de temps. Il entraine un disque à programme 4,par une transmission 32 de façon connue, sur les mécanismes de minuterie. Dans ce mode de réalisation, cn a choisi pour le disque à programme une durée de rotation de 24 h., et ce asque présente deux échelles concentriques 5 et 6 et qui sont recouvertes de la façon représentée, chaque fois de moitié, par un organe de recouvrement fixe 7 % si bien qu'il reste une série fermée de chiffres. Le temps instantané se lit sur l'index 9 (figure 3). La figure 3 ne représente qu'une série de chiffres, pour simplifier cette échelle 5. Sur la périphérie du disque à programme 4, il est prévu une série fermée de perçages axiaux 12, dans lesquels il est possible d'introduire des aiguilles de commande 10. et 11, de différentes longueurs, ayant des têtes de teintes différentes, et qui constituent des organes de commande.Si on le souhaite, on peut introduire d'autres paires de telles aiguilles de commande dans le disque à programme 4, ce qui permet d'effectuer un nombre plus grand d'opérations de commande lors de chaque rotation0 Dans ce cas, toutes les deux opérations de commutation consécutives pro induisent les mimes commutations ; on peut encore prévoir deux ou plus de deux séries concentriques de perçages, munis daiguilles de commande disposées dans des séries différentesde perçages, et coopérant avec des dispositifs de commande différents, mais réalisés de la même façon. Les aiguilles de commande 10 et 11 coopèrent avec un dispositif de commande 13 fixe, comportant un organe de commutation 15, monté basculant sur un axe de basculement 14 fixe, un levier 16, articulé sur cet organe de commutation 15 et ayant la forme d'un ressort-lame, ainsi qu'un commutateur électrique 17Coopérant avec ce levier.. Ce dispositif de commutation présente de plus un dispositif de blocage 1Er muni d'un organa de commande 20 monté basculant sur ltaxe de basculement 14 fixe indépendamment de l'organe de commutation 152 ainsi qu'un organe de blocage 21, en forme de essort-lame à section en Z. Ce dispositif de blocage 18 sert de dispositif de verrouillage dans ce mode de réalisation, en étant réalisé sous forme de cliquet. A cet effet, une dent 19 de l'organe de corrn-utation 15 coopère avet' lsarEt- e verrouillage 22 de l'cria ne de blocage 21. Pour limiter le mouvement de basculement de l'organe de commutation 15 et de l'organe de commande 20, il est prévu une butée fixe 23 sur laquelle ssappuient les organes 15 et 20 avec leurs ergots 24 et 25 L'axe de basculement 14 est parallèle à l'axe de rotation du disque à programme 4 ainsi qu'aux axes des aiguilles de commutation 10, 110 L'organe de commutation 15 et l'organe de commande 20 présentent chacun un bec de commutation 26, 27, et le bec 27 de l'organe -le commande 20 déborde dans le chemin de déplacement de la première et de la deuxième aiguille de commande 10, 11, alors que le bec 26 de l'organe de commutation 15 est uniquement en saillie dans le chemin de déplacement de l'aiguille de commutation 10 qui est la plus longue. Pour ce faire, on a monté l'organe de commutation 15 en-dessous de l'organe de commande 20. L'extrémité recourbée 29 libreSde l'organe de blocage 212 élastique, coopère de plus avec un bras de levier 3C de 11 organe de commande 20 en forme ergot. et exerce ainsi, par sa pré contrainte élastique, une force de rappel2 sous forme de couple, sur ce bras de levier, et ainsi sur l'organe de commande 20, dans la mesure où l'organe de blocage 21 n'est pas gêné par son appui intermittent sur la courbe d'appui 31, en forme d'arc de cercle, de l'organe de commutation 15. L'organe de blocage 21 a son extrémité arrière maintenue solidement dans un support fixe 32. Ce support fixe 32 comporte de plus une vis de règlage 33, logée dans un taraudage qui le traverse'de part en part. Cette vis présente un pivot 34 sur lequel est monté le levier 16 avec un jeu réduit. Cette vis de règlage permet le po-sitionnement précis du levier 16 par rapport au commutateur 17. Dans ce mode due réalisation préférentiel, le commutateur 17 est de préférence un commutateur à déclic, et son ergot de commande à déplacemeet rectiligne, ou son palpeur 35, sont constamment appliqués par un ressort de rappel sur le levier 16. Lorsque le levier 14 basculé par l'organe de commutation 15, enfonce le palpeur 35, alors il s'effectue une commutation par déclic lors du franchissement d'une certaine position du palpeur. Lors du mouvement de sortie du palpeur 35 du commutateur 17, il s'effectue une opération à déclic correspondante, produisant une commutation inverse de la précédente. Le fonctionnement du mécanisme de minuterie selon les figures 1 et 3 sera décrit plus en détail à l'aide des figures 4 à 15. Dans les figures 4 à 9, on-a chaque fois, pour faciliter la compréhension, représenté la position de commutation du commutateur 17. Ce commutateur comporte un contact d'entrée 40 relié à une source de courant non représentée, ainsi que deux contacts de sortie 41 et 42 allant vers deux circuits électriques différents, dont l'un sert par exemple pour commander le fonctionnement nocturne d'un circuit de chauffage alors que l'autre sert à commander le fonctionnement diurne. Dans la position de commutation du dispositif de commutation 13, selon les figures 4 et 10, l'organe de commutation 15 se trouve dans sa seconde position de commutation. L'organe de commande 20 et l'organe de commutation 15 s'appuient sur la butée 23 fixe. L'organe de blocage 21 s'appuie par frottement, du fait de sa pré-contrainte, sur la courbe de butée 31 de l'organe de commutation 15, Si bien qu'undéréglage accidentel de l'organe de commutation est rendu plus difficile, et que la deuxième position de commutation est assurée. Les arêtes des deux becs de commutation 26, 27, coopérant avec l'aiguille de commande 16, sont situées dans le prolongement axial l'une de l'autre. Comme on peut le remarquer, le bec de commutation 27 de l'organe de commande 20 est plus court que le bec de commutation 26 de l'organe de commutation 15, ce qui est important pour le fonctionnement apparaissant dans les figures 6 et 7. Dans les figures 5 et 11, la premibre aiguille de commutation 10 agit avec les deux becs de commutation 26 et 27 et ainsi, par suite de la rotation du disque à programme 4, elle bascule l'organe de commutation 15 et l'organe de commande 20, simultanément, dans la direction de la flèche. Peu avant que l'organe de commutation 15 ait atteint la position de basculement repré- sentée dans la figure 5, le commutateur 17 a été basculé par déclic dans sa première position de commutation représentée dans la figure 5, par l'effet du levier 169articulé sur l'organe de commutation du fait de l'enfoncement de son palpeur 35. Le bras de levier 30 de lsorgane de commande 20 est déjà dans cette position de basculement. il arrive en appui sur l'organe de blocage 21 et recourbe celui-ci de façon qui se trouve dans une position (deuxième position principale) dans laquelle il est totalement hors de prise de l'organe de commutation I 50::.En poursuivant son chemin, la première aiguille de commutation 10 glisse sur l'arrête la plus extérieure du bec de commutation 27 de organe de commande 20 et libère celui-ci, si bien que cet organe-est basculé en retour dans la position représentée dans la figure 69 dans laquelle il s'appuie sur la butée 23, par suite du moment de rappel exercé par l'organe de blocage 21. Dans cette position, l'organe de blocage 21 occupe une place (première position principale) dans laquelle il verrouille l'organe. de commutation 15,lorsque la dent 19 de-cet organe de commutation passe derrière l'arête de verrouillage 22;de l'organe de blocage 21 comme représenté. En poursuivant son chemin9 la première aiguille de commutation glisse sur l'arête la plus extérieure du bec de commutation 26 de l'organe de commutation 15, si bien que la dent 19, sous l'effet de la force de. rappel exercée sur-l'organe de commutation 15, par le palpeur 35 soumis à l'action dLun ressort, et par le levier 16, vient en butée sur l'arête de verrouillage 22 (figures 7, 13). Dans la figure 7, la deuxième aiguille de commutation est déjà arrivée un peu devant le bec de commutation 27 de l'organe de commande 20, et entre ainsi en contact avec ce: bec de commutation. Elle bascule alors, comme représenté dans la figure 8, l'organe de commande 20 dans la direction de la flèche, Si bien que le bras de levier 30 de cet organe fait sortir l'organe de blocage 22 de sa première position principalew ou position de ver rouillas en déverrouillant ainsi l'organe de commutation 15.De cette façon cet organe de commutation 15 bascule dans la deuxième position de commutation, dans laquelle il s'appuie sur la butée 23, ce mouvement étant produit par la force de rappel exercée par le levier 16 et le palpeur 35 du commutateur 17 (comme représenté'dans la figure 8). Lors du mouvement en retour9 rapides de l'organe de commutation, le palpeur 35 sort-et le commutateur,37 revient avec un basculement à déclic dans sa première position de commutation. Peu avant cette opération, la deuxième aiguille de commutation Il ne coopère pas avec le bec de commutation 26 de l'or- gane de commutation 15, glisse sur l'ar8te extérieure du bec de commutation 27 de l'organe de commande 20,et libère celu i ci. Ce dernier reçoit une impulsion de rotation exercée par la force de rappel de l'organe de blocage 21, et cette impulsion le ramène en appui sur la butée 23. l'organe de blocage 21 arrive ainsi de nouveau en appui à friction sur la courbe de butée 91 de l'organe de commutation 15, pour fixer celui-ci en position. Puis le cycle ainsi décrit se ré-. pète périodiquement. Il est à remarquer que, pour l'exé- cution des opérations de oommutation ainsi décrites, il suffit d'a-. voir.des basculements angulaires relativement faibles de l'organe de commutation 15 et de l'organe de commande 20, de sorte que,si cela. est nécessaire, on peut monter la première et la deuxième aiguille. de commutation 10, Il à faible écart l'une de l'autre, et que l'on peut ainsi règler des écarts de temps relativement faibles entre les diverses opérations de commutation. Le mode de réalisation des organes de manoeuvre sous forme d'aiguilles de commutation présente notamment l'avantage qu'il est possible de réaliser les perçages 12 correspondants, avec des écarts relatifs faibles, en permettant d'avoir un réglage très fin dans le temps, et d'atteindre, même pour un programme hebdomadaire, un règlage dans le temps relativement fin malgré la construction simple. De plus, les aiguilles de commutation sont plus simples à utiliser que les cavaliers et sont d'une fabrication plus simple. L'index 9,fixe en position, permet, en liaison avec l'échelle des temps, une lecture précise ou un:régla- ge précis du temps. Lors du passage d'une aiguille de commutation devant cet index, il se produit l'opération de commutation commandée par cette aiguille. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré sentés. On pourra, au besoin, recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Mécanisme de minuterie à base de temps fixe, avec, de préférence, des organes de programmation sous forme de disques rotatifs, sur chacun desquels sont prévus deux organes de manoeuvre, mécanisme caractérisé en ce que le dispositif de commu- tation est actionné par le premier organe de manoeuvre, et le dispositif de blocage par les deux organes de manoeuvre, 20) Mécanisme de minuterie, selon la revendication 1, entratné par un dispositif à base de temps fixe, avec de préférence des organes de programmation sous forme de disques rotatifs, sur chacun desquels sont prévus un premier et un deuxième organe de manoeuvre, écartés l'un de l'autre et réglables, servant à la commande d'un dispositif de commutation présentant un organe de commutation, et susceptibles de produire la commutation alternative de l'or- gane de commutation dans une première et une seconde position de commutation, le dispositif de commutation comportant un dispositif de blocage pour le blocage automatique de l'organe de commutation dans sa première position de commutation commandée par le premier organe de manoeuvre, et de plus l'organe de commutation comportant des moyens de rappel pour le rappel automatique dans sa seconde position de commutation, à la suite de l'ouverture du dispositif de blocage, mécanisme de minuterie caractérisé en ce que le dispositif de blocage comporte un organe de commande qui présente un bec de commutation en saillie dans le chemin de déplacement des premier et deuxième organes de manoeuvre, l'organe de commande étant amené, lors de chaque passage d'un organe de manoeuvre, et par celui-ci, dans une position provisoire où le dispositif de blocage est ouvert indépendamment de la position de l'organe de commutation, le dispositif de commutation présentant un nez de commutation en saillie uniquement dans le chemin de déplacement du premier organe de manoeuvre, et étant monté de façon que l'organe de commutation et l'organe de commande puissent -tre.manoeuvrês simultanément par le premier organe de manoeuvre, le bec de commutation de l'organe de commande se séparant du premier organe de manoeuvre antérieurement au béc de commutation de l'organe de commutation. 30) Mécanisme de minuterie, selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et le deuxième organe de manoeuvre tournent sur le même chemin. 4 ) Mécanisme de minuterie, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce quelle dispositif de blocage est réalisé sous forme de dispositif de verrouillage, pré sentant de préférence un encliquetage. 50) Mécanisme de minuterie selon l'une quelconque des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de blocage présente un organe de blocage mobile, commandé par l'organe de commande, et présentant une première position principale dans laquelle il peut maintenir 1' organe de commutation dans sa première position de commutation, et une deuxième position principale dans laquelle il ne peut pas maintenir l'organe de commutation, l'organe de blocage comportant de préférence des moyens de rappel qui exercent une force de rappel dans la direction de la première position principale. 60) Mécanisme de minuterie, selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de blocage est-réa- lisé de façon élastique, de préférence sous forme de ressort-lame dont une extrémité est bloquée. 70) Mécanisme de minuterie selon l'une quelconque des revendications de 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de commande et l'organe de commutation sont montés basculants et de préférence sont réalisés sous forme de disque. 80) Mécanisme de minuterie selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de commande et ltorgane de commutation sont montés basculants autour doun axe commun, indépendamment l'un de l'autre. 90) Mécanisme de minuterie, selon l'une quelconque des revendications de 1 à 8, caractérisé en ce que le premier et le deuxième organe de manoeuvre sont réalisés sous forme d'aiguilles de commutation, d'axe parallèle, rectilignes, et de longueur différente. 100) Mécanisme de minuterie selon l'une quelconque des revendications de 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de commutation comporte un levier appuyé sur un support fixe, et de préférence réalisé sous forme de ressort-lame, ce levier coopérant avec un palpeur mécanique d'un commutateur électrique du dispositif de commutation, et le détecteur étant, de préférence, constamment appliqué sur le levier grecs à un organe élastique. 110) Mécanisme de minuterie selon la revendiEation10 caractérisé en ce qugil comporte des moyens de réglage pour la position du levier0