Brevet FR2133989A1 — publié le 19721201

La présente invention concerne un thermostat, commandé par exemple par la capsule manostatique d'un capteur de température de liquide, comprenant un porte-contact flexible mais non élastique, encastré d'un seul coté, et sur lequel est disposé un contact, un ressort à lame appliqué contre ledit porte-contact, sensiblement à son extrémité portant ledit contact, et comprenant également un contre-contact fixe et une tige de butée, ledit ressort à lame étant associé à un ressort composite ou à la branche médiane horizontale de ce ressort composite, lequel présente la forme d'un S couché et dont l'extrémité supérieure est fixée de façon rigide sensiblement au point d'encastrement du porte-contact, tandis que son autre extrémité est disposée en un point fixe sensiblement à l'aplomb des contacts et tandis qu' partir de ce point fixe la branche élastique horizontale s'étend en direction de l'extrémité encastrée du porte-contact, branche qui, sensiblement dans la région dans laquelle elle est liée au ressort à lame précité est associée, de son côté inférieur, avec la capsule manostatique, le porte-contact étant prolongé au-delà des contacts et pouvant s'appliquer, à cette extrémité, sur la tige de butée précitée. De tels thermostats présentent cet inconvénient u'en cas de rupture dans le système de circulation de liquide, provoquant un écoulement du liquide sous pression à l'extérieur, le commutateur du thermostat reste fermé, du fait que la dilatation de la capsule manostatiqueaqui se produit normalement lorsque la température s'élève, ne peut plus avoir lieu. L'inven tion a pour but d'évi tion a pour but d'éviter cette anomalie dangereuse. Les thermostats de type connu présentent en outre un profil de base rectangulaire allongé et ont, en conséquence, cet inconvénient qu'ils ne peuvent être associés à un appareil à profil de base circulaire tel qu'une capsule manostatique qu'au prix d'un encombrement consldérable, si l'on n'admet pas que des parties du thermostat fassent saillie au-delà de la circonférence du cercle. Suivant l'inventior, sous la branche horizontale du ressort composite, sensiblement à l'aplomb du point d'encastrement du porte-contact, est fixé un grain de contact auxiliaire, dont le contre-contact est disposé sur un support élastique, disposé en un point fixe sensiblement à l'aplomb des contacts principaux et qui prend appui élastiquement sur la capsule manostatique, tandis qu'à l'aplomb de l'extrémité libre de la branche horizontale du ressort composite est disposée une butée qui arrête la course vers le bas de ladite branche horizontale, dans la position de fermeture des contacts principaux, de sorte que, si la capsule manostatique continue à s'aplatir, les contacts auxiliaires se séparent et le circuit électrique est coupé. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le ressort composite présente sur ses deux côtés des branches élastiquement flexibles, disposées de manière à former un S couché, dont l'extrémité supérieure est fixée sensiblement au point d'encastrement du porte-contact et dont l'autre extrémité est disposée en un point fixe sensiblement à l'aplomb des contacts principaux, tandis qu'à partir de ce point fixe une branche élastique horizontale étend en direction de l'extrémité encastrée du porte-contact, branche qui, de son côté inférieur, sensi- blement dans sa région associée au ressort à lame, est associée à une capsule manostatique, tandis que le porte-contact est prolongé au-delà des contacts principaux et peut venir reposer, par cette extrémité, sur la tige de butée et tandis que le ressort composite présente, à l'aplomb de sa butée fixe, disposée sous la paire de contacts principale, des ressorts à lame de torsion s'étendant transversalement au porte-contact et qui sont fixés à ladite butée fixe par des oeillets Suivant une autre caractéristique de l'invention, les oeillets de fixation sur ladite butée fixe sont décalés vers l'extrémité libre de la branche horizontale de manière à donner au thermostat qui peut être utilisé en régulateur de température un profil de base aussi carré que possible. Un autre point important réside en ce que la capsule manostatique agit par l'intermédiaire d'une bille d'acier trempé fixée au ressort composite, de sorte que les phénomènes d'usure sont réduits au minimum et de sorte qu'on obtient un contact ponctuel de position invariable. Si la tige de butée est réalisée d'une manière connue en soi de façon à être réglable au moyen d'un filetage, l'appareil fonctionne en régulateur de température, c 'est-à-dire que la tige de butée est rapprochée du contre-contact principal fixe dans une mesure telle qu'il ne reste plus qu'une faible course à parcourir, course qui correspond juste à l'écart de commutation et que le mécanisme de coupure brusque reprend automatiquement sa position de fermeture, après qu'il a été ouvert par la dilatation de la capsule manostatique, dès que celle-ci s'est à nouveau aplatie. De tels mécanismes de coupure brusque comportent, on le sait, une position déterminée dite ci-après "point de nonretour", après dépassement de laquelle ils ne reviennent plus automatiquement à leur position initiale. Cette propriété peut être utilisée pour agencer l'appareil d'une manière très simple de façon qu'il puisse servir également de limiteur de température, c'est-à-dire pour le réaliser de telle façon que le mécanisme de coupure brusque puisse dépasser le point de non-retour et ne puisse plus alors être ramené à sa position initiale, c 'est-à-dire à sa position de fermeture, que manuellement. Il suffit, à cet effet, suivant une autre caractéristique de l'invention, de disposer la tige de butée de façon réglable par vissage et dévissage dans un manchon taraudé et d'agencer celui-ci de façon qu'il puisse lui-même être déplacé en direction de la paire de contacts principale contre l'action d'un ressort, pour pouvoir utiliser l'appareil aussi bien comme régulateur de température que comme limiteur de température. Dans un limiteur de température, ltécartement maximal auquel peuvent être réglés les contacts et qui correspond à la distance entre le contact fixe et l'extrémité de la tige de butée, doit être calculé de telle manière que le mécanisme de coupure brusque dépasse le point de non-retour et parvienne dans une position de coupure stable. A partir de cette position, il ne peut plus alors revenir automatiquement à sa position initiale pour rétablir le courant électrique. Ce rétablissement n'est donc plus possible que par une intervention manuelle, à savoir par déplacement manuel de la tige de butée avec son manchon taraudé vers les contacts, déplacement qui permet de dépasser à nouveau le point de non-retour dans l'autre sens. Alors, si la dilatation de la capsule manostatique est retombée à nouveau à la valeur qui correspond à la fermeture du thermostat, le mécanisme de coupure brusque reste, dans la position fermée à laquelle il a été amené manuelle ment. Un tel thermostat combiné peut comporter par exemple des points de coupure pouvant être choisis entre 350C et 950C, ou, si l'on préfère, entre gOOC et 90-0C, ou encore dans d'autres gammes plus étroites,ou plus larges. Le limiteur de température, qui sert d'organe de sécurité, peut hêtre, par exemple, réglé à une température de coupure de 1100 C. Le thermostat convient par exemple pour la surveillance de la température de l'eau dans des circulations en circuit ouvert où une température de 1000C seulement peut être atteinte. Dans ce cas, le thermostat est utilisé comme régulateur de température, c 'est-à-dire que le mécanisme de coupure brusque ne peut pas dépasser le point de non-retour et se referme automatiquement lorsque la température s'est convenablement abaissée. Toutefois, l'appareil peut également être utilisé dans une autre application, à savoir de telle manière qu'il fonctionne en limiteur de température et puisse dépasser le point de non-retour, comme cela est nécessaire lorsqu'on désire disposer d'un dispositif de sécurité pour des circulations en circuit fermé. Dans ce cas, lorsque le limiteur a coupé le courant électrique, son rétablissement n'est possible qu'après abaissement de la température au-dessous de la valeur de consigne choisie et par actionnement manuel de la tige de butée. Cependant, la refermeture du mécanisme de coupure brusque peut également s'effectuer au moyen d'une tige de réarmement qui vient attaquer l'extrémité libre du porte-contact et qui peut être déplacée contre l'action du ressort en direction du contact du mécanisme de coupure brusque. Dans ce cas, la tige de réarmement peut servir en même temps, lorsque l'appareil est utilisé comme régulateur de température, de tige de butée, et, à cet effet, elle peut alors être réglée d'une manière fixe. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation de l'invention et en se référant aux dessins annexés dans lesquels -la figure 1 représente le dispositif suivant l'invention en configuration de fermeture du circuit électrique, le dispositif de sécurité étant hors d'action ; -les figures 2 et 3 sont des vues de détail du dispositif suivant l'invention ; -la figure 4 représente le dispositif suivant l'inven tion en configuration de coupure du circuit électrique, le dispositif de sécurité étant représenté en service -la figure 5 est une vue latérale du thermostat suivant l'invention; à l'état fermé -la figure 6 représente le thermostat suivant l'inven tion à l'état ouvert, et -les figures 7, 8 et 9 sont des vues de détail du thermostat suivant l'invention. Certaines parties des dessins ont été hachurées pour donner plus de clarté à la représentation, bien que ces parties ne correspondent pas à des vues en coupe. Sur les figures 1, 4, 5 et 6, le contact fixe est indiqué en 1 et le contact mobile en 2, tandis que la référence 3 désigne le porte-contact flexible mais non élastique. Ce portecontact est fixé au point 4. Le ressort à lame 5 est fixé en 6 au porte-contact 3 et est engagé à son autre extrémité dans une patte de fixation 7. Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 2, le ressort 5 est engagé dans une découpure formant fenêtre 8 de la patte 7. L'extrémité du ressort 5 présente des redans, de manière à former des épaulements 9 qui prennent appui contre la patte 7 (figure 2). En 4, est en outre fixé le ressort composite en forme de S 10, qui présente une branche en forme de S 11, et une branche médiane 12, sensiblement horizontale, et qui est d'une seule pièce avec la branche 11. La patte 7 présente de son côté une branche 13 fixée au côté inférieur de la branche horizontale du ressort composite 10. Sur ce côté inférieur est également disposée une bille ou demi-sphère 14, qui est appliquée contre un disque isolant 18. La référence 16 désigne la capsule manostatique Le ressort à lame 5 traverse la fente 17 (figure 3), cette fente étant limitée sur ses deux cotés par les deux parties de la branche 11. En 15, l'une des extrémités du ressort composite 10 est disposée en un point fixe. A cette extrémité, se raccordent également la partie horizontale formant branche médiane 12 du ressort composite et les deux parties de la branche 11 formant cadre et disposées de part et d'autre de la branche 12, les éléments 11 et 12 pouvant être fabriqués d'une seule pièce. Les références 19 et 20 désignent les bornes de branchement du courant. On voit en 32 une tige de butée qui peut être déplacée dans les deux sens suivant la direction indiquée par la flèche à double tête 22 et qui sert au réglage de l'écartement maximal des contacts. Sur la branche horizontale 12 du ressort composite 10 est fixé un grain de contact auxiliaire 28, dont le contrecontact 29 est fixé sur un support élastique 30, disposé en un point fixe en 40 et qui est flexible de telle manière que, quand la capsule manostatique 16 s'aplatit, il puisse suivre son mouvement de contraction. Sur la figure 4, la capsule manostatique a repris sa configuration aplatie et la branche horizontale 12 du ressort composite 10 repose maintenant par son extrémité libre sur la butée 37. Le contact 29 du support élastique 30 est par contre séparé du contact 28 du ressort composite 10 et, à cet emplacement, le circuit est coupé, bien que les contacts principaux 1 et 2 soient fermés. Sur la figure 7, on a représenté séparément une tige de butée 32. Cette tige est réalisée de manière à pouvoir être réglée par vissage et dévissage dans le manchon taraudé 23 et elle peut ainsi être déplacée à partir de l'extrémité inférieure représentée sur le dessin par rapport au manchon taraudé 23, lorsque l'appareil doit être utilisé comme régulateur de température. Le thermostat est alors réglé à une faible course des contacts. Par contre, si l'appareil est. utilisé comme limiteur de température, et, par conséquent, ne doit plus se refermer automatiquement, la tige de butée 32 est déplacée vers le bas dans le manchon taraudé 23, comme représenté sur la figure 7. Lorsque le point de non-retour a été dépassé vers le bas et que l'appareil ne peut plus se refermer de lui-même, on peut obtenir cette fermeture en exerçant une pression sur l'extrémité évidée à la manière d'une touche 26 du manchon taraudé 23 pour déplacer celui-ci avec la tige de butée 32, contre l'action du ressort de compression 27, en direction du contact fixe I. Sur la figure 5 est représentée une tige de butée 32 qui peut recevoir l'extrémité libre du porte-contact 3. La tige de butée 32 est liée de façon rigide à une rondelle 34, qui prend appui à son tour contre la rondelle fixe 36. Un ressort hélicoïdal 33 prend appui, par l'une de ses extrémités, contre la rondelle 34, entoure la tige de butée 32 et prend appui par son extrémité opposée contre une rondelle fixe 35. Une autre forme d'exécution avantageuse est repré sentée sur la figure 8. Dans cette variante, dans la région de la butée fixe 15, de part et d'autre de la branche horizontale 12, à partir de celle-ci et d'une seule pièce avec elle, sont disposés des ressorts à lame de torsion 50 qui assurent la liaison avec les parties extérieures en forme de S 11. Entre les parties11 et les ressorts à lame de torsion 50, sont disposés des oeillets 51, 52, vus en plan, au moyen desquels l'ensemble du ressort composite d'une seule pièce 10 est monté, de manière à pouvoir osciller sur la butée fixe 15, perpendiculairement au plan du dessin de la figure 8.Ce dispositif présente,p8r rapport aux mécanismes de coupure brusque connus qui offrent une forme générale rectangulaire, l'avantage que le profil de base se rapproche d'un carré et peut être très aisément inscrit dans un profil circulaire. Une forme d'exécution encore plus avantageuse est celle de la figure 9 qui ressemble à celle de la figure 8, avec toutefois cette différence que la joigne de jonction des oeillets 53 de la figure 9 est décalée vers la gauche à l'extérieur des ressorts à lame de torsion 50, ce qui permet de se rapprocher encore davantage de la forme carrée ou circulaire. Dans la forme d'exécution connue du mécanisme de coupure brusque, la branche horizontale 12 était prolongée au-delà des contacts 1, 2, ledit prolongement servant à la fixation, ce qui donnait au dispositif la forme rectangulaire connue. REVENDICATIONS 1. Thermostat à capteur de température de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend un porte-contact flexible mais non élastique, encastré d'un seul côté, un ressort à lame lié audit porte-contact,sensiblement à son extrémité portant le contact et qui s'étend sensiblement jusqulau-dessous du point d'encastrement de ce porte-contact, ainsi qu'un contre-contact fixe et une tige de butée, ledit ressort à lame coopérant avec un ressort composite qui comporte, de chaque côtd de sa branche médiane, une branche latérale, et qui présente la forme d'un S couché, dont l'extrémité supérieure est fixée sensiblement au point d'encastrement du porte-contact et dont l'autre extrémité est disposée en un point fixe sensiblement à l'aplomb des contacts, tandis qu'à partir de ce point fixe une branche horizontale élastique s'étend en direction de l'extrémité encastrée du porte-contact, ledit porte-contact étant prolongé au-delà des contacts et pouvant s'appliquer à cette extrémité sur la tige de butée précitée, tandis qu'au-dessous de la branche horizontale du ressort composite est disposé un grain de contact auxiliaire dont le contre-contact est disposé sur un support élastique sollicité élastiquement vers la capsule manostatique, la branche horizontale étant fixée, d'un côté, au-dessous des contacts prin- cipaux du mécanisme de coupure brusque, son autre extrémité étant prolongée au-delà de son grain de contact auxiliaire et ladite autre extrémité venant reposer sur une butée, lorsque la capsule manostatique est sans pression, ce qui assure l'ouverture des contacts auxiliaires. 2. Thermostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité prolongée du porte-contact coopère avec la tige de butée, tandis que le ressort composite, ou plus précisément sa branche horizontale, présente, en regard de la butée fixe, disposée sous la paire de contacts principale, des ressorts à lame de torsion s' étendant transversalement au porte-contact, et qui sont fixés à ladite butée fixe par des oeillets. 3. Thermostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de contact, en association avec la paire de contacts auxiliaires, est disposé de manière à pouvoir coopérer avec un mécanisme de coupure brusque de type connu. 4. Thermostat selon la revendication 2, caractérisé en ce que les oeillets de fixation sur la butée fixe sont décales vers l'extrémité libre de la branche horizontale pour donner au thermostat qui peut être utilisé comme régulateur de température n profil de base aussi carré que possible 5. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la capsulé manostatique agit sur une bille en acier trempé fixée au ressort composite 6 Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tige de butée est régla ble dans sa direction longitudinale au moyen d'un filetage. 7. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tige de butée est disposée/ de façon réglable dans un manchon taraudé qui, de son côté, est mobile contre l'action d'un ressort en direction des contacts principaux. 8. Thermostat selon la revendication 5, caractérisé ce que l'écartement réglable maximal entre le contact principal fixe et l'extrémité de la tige de butée est calculé de telle manière que le mécanisme de coupure brusque5 lorsque les contacts principaux s'ouvrent, dépasse un point de non-retour 9. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une tige de lutée qui coopère avec l'extrémité libre du porte-contact et peut se déplacer contre l'action d'un ressort en direction des contacts principaux.