Brevet FR2133990A1 — publié le 19721201

L'invention concerne un thermostat comportant un mécanisme de coude coupure brusque et un dispositif d'affichage de valeur de consigne ainsi qu'une tige de butée. On connaît déjà des thermostats d'un type analogue qui sont 5 utilisés en particulier dans les installations de chaudières pour la production d'eau chaude. Dans ce domaine, il existe deux catégories d'installations, à savoir celles dites à circulation en circuit ouvert dans lesquelles l'eau n'est chauffée que jusqu'à sa température d'ébullition d'environ 95SC et celles qui sont- à circulation en circuit fermés dans lesquelles une pression 10 de vapeur apparaît et dans lesquelles la température de l'eau peut atteindre par exemple 110°C. Pour chacun de ces domaines d'utilisation, il est nécessaire d'utiliser, en plus d'un régulateur de température, un thermostat spécial, à savoir, pour la circulation en circuit ouvert, un thermostat fonctionnant en régulateur qui, après la coupure, se referme automatiquement tandis que, 15 pour la circulation en circuit fermé, il est nécessaire de disposer d'un thermostat qui coupe le circuit à la température maximale affichée et ne peut être refermé que manuellement. Or, la fabrication de deux types différents d'appareils présente des inconvénients du fait que la production de deux types différents est toujours plus coûteuse que celle d'un unique type 20 et du fait que, lorsqu'il s'agit de manipuler deux types d'appareils différents, on éprouve des difficultés lors de l'emmagasinage. En conséquence, l'invention a pour objet un thermostat au moyen duquel ces inconvénients sont évités et qui, en outre offre cet avantage de pouvoir être réalisé sous une forme extrêmement compacte. 25 A cet effet, suivant l'invention, on utilise un thermostat compor tant un mécanisme de coupure brusque, un dispositif d'affichage de valeur de ' consigne et une tige de butée et qui est muni d'un dispositif permettant un réglage commun et sélectif du dispositif d'affichage de valeur de consigne et de la tige de butée à deux températures de coupure, à l'une desquelles est 30 positivement associée la fonction de régulateur du thermostat et à l'autre desquelles est positivement associée la fonction de limiteur du thermostat. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un thermostat comportant un mécanisme de coupure brusque, un dispositif d'affichage de valeur de consigne et une tige de butée et qui comprend en 35 outre les organes supplémentaires suivants logés dans un boîtier commun : un dispositif de réglage commun,positif et sélectif.du dispositif d'affichage de valeur de consigne et de la tige de butée^ soit sur une fonction de régulateur5 72 14073 2 2133990 soit sur une fonction de limiteur, un dispositif de coupure du circuit de courant électrique lorsque le liquide du capteur de température s'est échappé et un second thermostat muni d'un capteur de température et d'un dispositif d'affichage de valeur de consigne individuels pour le réglage 5 sélectif à une température de fonctionnement déterminée. Avantageusement, le second thermostat comporte, suivant l'invention, un dispositif qui assure l'ouverture du circuit de courant électrique, lorsque le capteur de température de liquide se vide. Il est encore envisagé, suivant l'invention, de disposer sur la 10 tige de butée, une plaque pouvant pivoter, solidaire en rotation du dispositif d'affichage de valeur de consigne, mais pouvant se déplacer axialement dans une mesure limitée, plaque dont les positions extrêmes définissent, d'une part, aussi bien la température maximale que la température minimale pour les divers buts d'utilisation du thermostat et, d'autre part, la sélection des 15 modes de fonctionnement du thermostat en régulateur ou en limiteur associés à ces températures. Le thermostat est en outre, suivant l'invention, agencé de telle manière que la plaque, lors du réglage du dispositif d'affichage de valeur de consigne pour la circulation en circuit ouvert, c'est-à-dire à une température 20 de coupure d'environ 95°C, maintient la tige de butée au moyen d'une vis contre l'action d'un ressort travaillant à la compression, à la courte distance des contacts nécessaire pour le fonctionnement du thermostat en régulateur de température. Le thermostat suivant l'invention est en outre agencé de telle 25 manière que la gamme de réglage du dispositif d'affichage pour les circulations en circuit fermé soit limitée à la température maximale admissible, par exemple de 1101, correspondant à ce mode d'utilisation, et que la vis, qui est disposée dans la plaque, dans une gamme de température intermédiaire, par exemple à partir de 95°C et jusques et y compris la température maximale 30 du dispositif d'affichage de valeur de consigne, soit séparée de la tige de butée, suivant la direction longitudinale de celle-ci, la position de la tige de butée permettant alors au mécanisme de coupure brusque de fonctionner en limiteur de température. Dans la plaque est en outre ménagée, suivant l'invention, une 35 ouverture, qui entoure librement le corps de la tige de butée, lorsque le dispositif d'affichage de valeur de consigne est réglé à la température maximale pour une circulation en circuit fermé. Cette disposition offre l'avan 72 14073 3 2133990 tage que, même à la température maximale, la vis disposée dans la plaque n'est pas en contact avec la tige de butée, de sorte que l'affichage de la valeur de consigne .est défini de façon précise. Pour assurer un guidage impeccable, tant de la tige de butée que 5 de la vis disposée dans la plaque, une douille qui guide la tige de butée et éventuellement également la vis, est disposée dans le couvercle du bottier. Avantageusement, la plaque est en outre agencée de telle façon que l'ouverture qui y est ménagée entoure la douille précitée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la plaque présente des trous oblongs, 10 traversés par des vis de fixation, destinés à définir les positions extrêmes de la plaque, ces trous ayant des dimensions telles qu'ils limitent la course de la plaque, et par conséquent celle du dispositif d'affichage de valeur de consigne, à leurs deux positions extrêmes. Afin que la plaque ne puisse être perdue, les vis sont écrasées 15 à l'extrémité de leur filetage, les longueurs des parties non écrasées devant cependant être suffisamment grandes pour permettre le déplacement axial nécessaire de la plaque. Le thermostat suivant l'invention offre en outre cet avantage de ne présenter aucun risque, lors de son utilisation pour des circulations 20 en circuit fermé, même si la plaque n'est pas vissée. En effet, dans ce cas, quel que soit le réglage du dispositif d'affichage de valeur de consigne, le thermostat fonctionnerait en limiteur et couperait, pour ne plus le rétablir, le courant de chauffage après le dépassement de la température de consigne affichée. 25 L'invention prévoit encore un agencement particulièrement avantageux du mécanisme de coupure brusque qui est caractérisé par un encombrement extrêmement réduit. Un autre mode de réalisation encore particulièrement avantageux, du mécanisme de coupure brusque comporte, suivant l'invention, l'incorporation 30 à celui-ci d'un porte-contact supplémentaire auquel est associée une paire de contacts auxiliaires qui est particulièrement avantageuse lorsqu'on utilise des capteurs de température de liquide. En effet, avec cette disposition, on évite que le mécanisme de coupure brusque reste fermé en. cas de vidage du liquide du thermomètre. 35 Enfin, l'invention propose encore de disposer le nouveau thermostat avec un autre thermostat connu à dispositif d'affichage de valeur de consigne dans un boîtier commun, ce qui offre la possibilité d'effectuer des réglages de température appropriés sur le thermostat connu, par exemple lors de l'utilisation de l'installation pendant la saison d'été. 72 14073 4 2133990 D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples préférés de réalisation de l'invention, et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : 5 - la figure 1 est une vue en coupe transversale du dispositif sui vant l'invention; - les figures 2 et 3 représentent des détails du dispositif suivant l'invention dans le cas où celui-ci est utilisé comme régulateur de température; 10 - les figures 4 et 5 représentent des détails du dispositif suivant l'invention dans le cas où celui-ci est utilisé comme limiteur de température; - la figure 6 est une vue latérale du mécanisme de coupure brusque suivant l'invention en configuration de fermeture; 15 - les figures 7 et 8 représentent des détails du mécanisme de coupure brusque suivant l'invention ; - la figure 9 représente le mécanisme de coupure brusque suivant l'invention lorsque le circuit de courant électrique est fermé, le dispositif de sécurité n'étant pas en service; 20 - la figure 10 représente le dispositif de coupure brusque sui vant l'invention, alors que le circuit de courant électrique est ouvert du fait que le dispositif de sécurité est en service et - la figure 11 représente un autre exemple d'excution de' l'appareil suivant l'invention, 25 Sur les figures 6, 9 et 10, pour plus de clarté, certaines parties sont hachurées, bien qu'elles ne soient pas représentées en coupe. Sur la figure 1, on a représenté un exemple d'exécution du dispositif selon l'invention comportant un mécanisme de coupure brusque 64, des contacts principaux 1 et 2 et des contacts auxiliaires 28 et 29, ainsi qu'un 30 porte-contact 30, dispositions qui seront décrites plus loin en détail. Le dispositif présente en outre une tige de butée 32 qui peut Être déplacée en direction des contacts principaux 1 et 2 contre l'action d'un ressort 33. La position de cette tige peut être fixée à l'aide d'une vis 63 qui est disposée dans une plaque 61 et est ajustable dans un taraudage 35 de celle-ci. La plaque 61 est solidaire en rotation du dispositif d'affichage de valeur de consigne 66. 72 14073 5 2133990 Une disposition analogue est également représentée sur les figures 2 et 3. Sur les figures 4 et 5, par centre, on a représenté le ressort 33 détendu, et la tige de butée 32, par conséquent écartée du voisinage des 5 contacts principaux 1 et 2. En outre, la plaque 61 n'est pas en contact en direction longitudinale avec la tige de butée 32. Elle est rétractée dans une mesure telle que le mécanisme de coupure brusque fonctionne en limiteur de température. Ainsi qu'il ressort de la figure 5, l'extrémité du corps de la tige de butée 32 s'engage librement dans l'ouverture 69 de la plaque 61, 10 qui traverse entièrement cette plaque. On peut voir sur les figures 2 et 4 que la plaque doit Être soulevée lorsqu'on passe d'une position à l'autre, afin que la vis 63 puisse etre engagée dans la douille 70 ou dégagée de celle-ci. La plaque doit donc, non seulement Être solidaire en rotation du dispositif d'affichage de valeur 15 de consigne 66, mais également être mobile par rapport à lui en direction axiale. Afin que la plaque, lorsqu'on passe d'une position à l'autre, après desserrage des vis 67, ne puisse Être perdue, les extrémités inférieures des vis 67, 68 (non représentées) sont écrasées, de telle sorte qu'elles ne 20 puissent pas Être complètement retirées du couvercle 71 du bottier. Naturellement, les longueurs des parties non écrasées des filetages doivent être choisies de telle manière que l'extraction de la vis 63 hors de la douille 70 ou son introduction dans celle-ci soient possibles. De plus, pour assurer lepositiamanertprécis,une ouverture traversante 25 69 est encore prévue dans la plaque, ouverture qui, comme déjà mentionné et comme indiqué sur la figure 5, maintient le corps de la tige de butée 32 en position "limiteur". La vis 63 est mobile en direction longitudinale par vissage ou dévissage dans le taraudage de la plaque 61, pour permettre d'ajuster 30 l'écartement exact des contacts, par exemple, lors de l'utilisation du dispositif en régulateur. Dans cette position»1'appareil, après qu'il a coupé le courant une fois que la température de consigne, par exemple de 95°C a été atteinte, referme automatiquement le circuit lorsque la température de mesure s'est convenablement abaissée. 35 Sur les figures 6, 9 et 10, le contact fixe est désigné par 1 et le contact mobile par 2, tandis que la référence 3 désigne le bras de contact flexible mais non élastique. Ce bras de contact est fixé au point 4. 72 14073 6 2133990 Le ressort à laae 5 est fixé en 6 au porte-contact 3 et est engagé à son autre extrémité dans une patte de fixation 7. L'extrémité du ressort 5 est découpée, de manière à former des épaulements 9 qui sont appliqués contre la patte 7. 5 En 4 est en outre disposé un ressort composite 10 en forme de S qui présente une branche en forme de S 11 et une branche 12 sensiblement horizontale et qui est d'une seule pièce avec la branche 11. La patte 7 (figure 6) présente de son coté une branche 13 qui est fixée au cOté inférieur de la branche horizontale 12 du ressort composite 10, 10 A cet endroit est également disposée une bille ou une demi-sphère en acier trempé 14 qui est appliquée contre un disque isolant 18, La référence 16 désigne la capsule manostatique. La bille permet un contact ponctuel et augmente la durée de vie. Le ressort à lame 5 traverse la fente 17 (figure 8), cette fente 15 étant limitée des deux cOtés par les deux parties de la branche 11. En 15, l'une des extrémités du ressort composite 10 prend appui sur 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 disposées de part et d'autre de la branche 12, les 20 éléments 11 et 12 pouvant être fabriqués d'une seule pièce. Les références 19 et 20 désignent les bornes de branchement du courant. En 32, on a indiqué la tige de butée qui est mobile dans la direction de la flèche 22. Sur les figures 9 et 10, la tige de butée 32 est seulement repré-25 sentée de manière schématique. Les bornes de branchement du courant sont indiquées par les références 41 et 42. Dans les formes d'exécution selon les figures 9 et 10, sur la branche horizontale 12 du ressort composite est disposé un grain de contact 28 dont le contre-coijjtact 29 est fixé sur un support élastique 30, disposé en un point fixe 40, et qui est flexible de 30 telle manière que, quand la capsule manostatique 16 s'aplatit, il puisse suivre son mouvement de contraction, de sorte que le contact 29 s'écarte du contact 28. Le circuit électrique est alors coupé par les contacts auxiliaires 28 et 29, bien que les contacts principaux 1 et 2 soient encore fermés. 35 Un autre exemple d'exécution du thermostat selon l'invention est représenté «« coupe transversale sur la figure 11. Dans cette variante, un thermostat selon l'invention 85 est disposé avec un autre thermostat 84 72 14073 7 2133990 de type connu dans un bottier commun 86. Ainsi, les caractéristiques avantageuses du thermostat selon les figures 9 et 10 peuvent être combinées avec celles d'un autre thermostat, de sorte que ce dernier, par exemple pour l'utilisation en été, peut Être réglé sur des températures de régulation plus basses, tandis que le thermostat selon l'invention fonctionne de la manière décrite et représentée. 72 14073 s 2133990 R_?-Y_?-0-Ï„Ç_A_T_I_0_S 1.Thermostat comportant un mécanisme de coupure brusque et un dispositif d'affichage de valeur de consigne ainsi qu'une tige de butée, 5 ledit thermostat étant caractérisé par un dispositif permettant un réglage commun et sélectif du dispositif d'affichage de valeur de consigne et de la tige de butée à deux températures de coupure différentes, à l'une desquelles est positivement associée la fonction de régulateur de température du thermostat et à l'autre desquelles est positivement associée sp fonction de limiteur 10 de température. ^ 2. Thermostat comportant un mécanisme de coupure brusque et un dispositif d'affichage de valeur de consigne ainsi qu'une tige de butée, ledit thermostat étant caractérisé en ce qu'il comporte les organes supplémentaires suivants, logés dans le boîtier commun : un dispositif de réglage commun 15 positif et sélectif du dispositif d'affichage de valeur de consigne et de la tige de butée, soit sur une fonction de régulateur, soit sur une fonction de limiteur, un dispositif de coupure du circuit de courant électrique lorsque le liquide du capteur de température s'est échappé et un second thermostat muni d'un capteur de température et d'un dispositif d'affichage de 20 valeur de consigne individuels pour le réglage sélectif à une température de fonctionnement déterminée. 3. Thermostat selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second thermostat comporte également un capteur de température de liquide, ainsi qu'un dispositif assurant la coupure du circuit électrique lorsque le 25 capteur de température de liquide se vide. 4. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, sur la tige de butée est disposée une plaque pouvant pivoter, solidaire en rotation du dispositif d'affichage de valeur de consigne, mais pouvant se déplacer axialement dans une mesure limitée. 30 5. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la plaque, lors du réglage du dispositif d'affichage de valeur de consigne pour une circulation en circuit ouvert, c'est-à-dire à une température de coupure d'environ 95°C, maintient la tige de butée au moyen d'une vis contre l'action d'un ressort travaillant à la compression, à la 35 courte distance des contacts nécessaire pour le fonctionnement du thermostat en régulateur de température. 72 14073 9 2133990 6. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la gamme de réglage de dispositif d'affichage pour les les circulations en circuit fermé est limitée à la température maximale admissible, par exemple de 110°C, correspondant à ce mode d'utilisation, et en 5 ce que la vis qui est disposée dans la plaque, dans une gamme de température intermédiaire, par exemple à partir de 95°C et jusques ét y compris la température maximale, par exemple de 110°C, est séparée de la tige de butée, suivant la direction longitudinale de celle-ci, la position de la tige de butée permettant alors au mécanisme de coupure brusque de fonctionner en limiteur de 10 température. 7. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans la plaque est ménagée une ouverture qui entoure librement le corps de la tige de butée, lorsque le dispositif d'affichage de valeur de consigne est réglé à la température maximale de circulation en cir- 15 cuit fermé. 8. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une douille qui guide la tige de butée et éventuellement également la vis est disposée dans le couvercle du bottier. 9. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 20 caractérisé en ce que l'ouverture ménagée dans la plaque entoure la douille. 10. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des vis traversent des trous oblong de la plaque qui limitent la course de la plaque et par conséquent celle du dispositif d'affichage de valeurs de consigne, à deux positions extrêmes. 25 11. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, « caractérisé en ce que les positions de la plaque sont fixées à l'aide de vis qui sont maintenues dans le couvercle du bottier, les extrémités des vis étant écrasées et les longueurs des parties de vis non écrasées étant suffisanment grandes pour permettre le déplacement axial nécessaire de la 30 plaque. 12. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un porte-contact flexible mais non élastique, encastré d'un seul cOté ainsi qu'un contact, et également un ressort à lame lié audit porte-contact, sensiblement à son extrémité portant le contact 35 et qui s'étend sensiblement jusqu'au-dessous du point d'encastrement du porte-contact, ainsi qu'un contre-contact fixe et une tige de butée, ledit ressort à lame coopérant avec la branche médiane horizontale d'un ressort corn - 72 14073 10 2133990 posite comportant de chaque côté de ladite branche médiane deux branches latérales disposées en forme de 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'aploifib des contacts, tandis 5 qu'à partir de ce point, la branche médiane horizontale élastique s'étend en direction de l'extrémité encastrée du porte-contact et sensiblement dans la région dans laquelle elle est liée aji ressort à lame précité est associée à une capsule manostatique, le porte-contact étant prolongé au-delà des contacts et pouvant s'appliquer,.à cette extrémité, sur là tige de butée précitée. 10 13. Thermostat selon l'une quelconque de:s revendications 1 à 12 caractérisé en ce 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 monostatique, la branche horizontale étant fixée d'un côté au-dessous des contacts principaux 15 du mécanisme de coupure, 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. 14. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, 20 caractérisé en ce qu'il est disposé dans un même boîtier avec un autre thermostat de type connu comportant un dispositif d'affichage de valeur de consigne.