Brevet FR2170064A1 — publié le 19730914

I1 est connu de régler automatiquement la température intérieure d'un local ou d'un bâtiment. Lorsque l'installation de chauffage comporte une chaudière qui est raccordée à un circuit de chauffage ou à plusieurs circuits présentant des valeurs dif férentes de température d'eau, on recourt le plus souvent pour assurer le chauffage du local ou du b timent à un dispositif de by-passage d'eau de retour, dispositif dans lequel une certaine proportion de l'eau de retour est mélangée au moyen d'une vanne mélangeuse à l'eau de départ. Un réglage approprié dela vanne mélangeuse permet alors de donner à l'eau envoyée dans les canalisations de départ la température qui convient pour obtenir la température ambiante désirée à l'intérieur des locaux chauffés. Le réglage dela vanne mélangeuse est assuré au moyen d'une servocommande qui se compose dans la plupart des cas d'un servomoteur. Ce servomoteur est lui-meme raccordé à la sortie d'un régulateur, à l'entrée duquel sont amenées plusieurs grandeurs d'influence. Ces grandeurs d'influence peuvent etre élaborées par exemple par des capteurs de température, lesquels peuvent notamment comprendre un capteur de température de départ (c'est-àdire mesurant la température dans la canalisation de départ du circuit de chauffage), un capteur de température ambiante à l'intérieur des locaux chauffés, et un capteur de température extérieure. A l'entrée du régulateur est également raccordéele plus souvent une horloge à contacts entrainée par un moteur synchrone, horloge qui permet de commander une allure de marche réduite pour la nuit ou pour les fins de semaines.Cette marche à allure réduite a pour raison d'etre d'abaisser la température à l'intérieur des locaux à la valeur minimale admissible pendant les périodes au cours desquelles un tel abaissement de température ne peut etre considéré comme genant. Ceci vaut en particulier, dans le cas de locaux d'habitation, pour la durée de la nuit, et dans le cas de locaux à usage professionnel, pour les fins de semaines. Un dispositif de réglage comprenant un organe de réglage, une servocommande agissant sur cet organe, un régulateur attaquant par sa sortie cette servocommande, et une horloge à contacts entratnée par un moteur et reliée ainsi qu'éventuellement plusieurs capteurs de mesure à l'entrée du régulateur,est notamment illustré par la brochure "Instructions de service SIEMENS MP 104 A 25/1 d " éditée en mai 1971 et relative à un régulateur de chauffage sous forme compacte/réguleur de chauffage sous forme d'ensemble plat. Dans ce dispositif de réglage connu, le régulateur constitue une unité indépendante, de m8me d'ailleurs que l'horloge à contacts avec son moteur d'entrainement. Le servomoteur agissant sur la vanne mélangeuse constitue enfin avec celleci une autre unité indépendante. La présente invention s'assigne pour but de concevoir un dispositif de réglage qui se distingue par une construction particulièrement compacte et qui puisse être fabriqué à un moindre prixde revient que les dispositifs connus. Pour atteindre cet objectif, l'invention part d'un dispositif de réglage comprenant de façon connue un organe de réglage, une servocommande agissant sur cet organe, un régulateur attaquant par sa sortie cette servocommande, et une horloge à contacts entraînée par un moteur et reliée ainsi qu'éventue-lle- ment plusieurs capteurs de mesure à l'entrée du régulateur, notamment pour la régulation d'installations de chauffage, de ventilations, ou d'appareils à convexion. L'invention consiste plus précisément à prévoir, dans un tel dispositif de réglage, l'emploi en guise de servocommande d'un embrayage électromagnétique par l'intermédiaire duquel l'organe de réglage peut être actionné dans les deux sens à partir du moteur de l'horloge à contacts. Le dispositif de réglage selon l'invention ne met ainsi en oeuvre qu'un unique moteur, ce qui revient à dire qu'il ne nécessite pas, à la différence des dispositifs de réglage connus, un moteur séparé pour l'horloge à contacts et un autre moteur (servomoteur) jouant le rOle de servocommande. Ceci permet de réduire considérablement le prix de revient de ce dispositif par rapport aux dispositifs connus, et ce d'autant plus qu'avec la suppression du servomoteur on fait l'économie d'un moteur à deux sens de rotation et d'une construction déjà relativement complexe. L'unique moteur nécessaire dans le dispositif de réglage selon l'invention n'a pas besoin d'être réversible, ce qui le rend plus économique.L'embrayage électromagnétique de manoeuvre se compose lui-même de peu de pièces de construction simple, et son coût correspond sensiblement à celui qui est entrainé dans les dispositifs de réglage connus par les relais normalement employés. I1 est en effet usuel dans de tels dispositifs que l'action du régulateur s'exerce par l'intermédiaire de relais sur la servocommande. La présente invention permet de faire l'économie de ces relais. Simultanément, sont également éliminés les problèmes résultant de l'adjonction de dispositifs d'extinction d'étincelles et d'antiparasitage. Le dispositif de réglage selon l'invention se révèle particulièrement avantageux lorsque, selon une autre de ses caractérishques, l'horloge à contacts, son moteur d'entratnement réalisé de préférence sous la forme d'un moteur synchrone, le régulateur et 1 'embrayage électromagnétique sont rassemblés dans un même bottier. Ce groupement constructif des divers éléments est rendu possible dans le cadre de la présente invention du fait qu'aucun problème de dégagement de chaleur intempestif ne se pose en raison de la suppression d'un servomoteur. Le système électromagnétique de l'embrayage peut être avantageusement agencé, selon une autre caractéristique de l'invention, dans le circuit de sortie du régulateur. Aucune action n'est donc exercée sur le moteur comme ceci est le cas dans les dispositifs connus, mais auxlieu et place, le moteur synchrone tournant de façon continue est simplement couplé avec l'organe de réglage du dispositif selon l'invention, lorsque cela est nécessaire, par l'intermédiaire de l'embrayage contrôlé par le régulateur proprement dit. L'embrayage électromagnétique peut être lui-même réalisé de différentes manières. I1 peut avantageusement comprendre, selon une autre caractéristique de l'inventinn, deux électroaimants entre lesquels est monté avec faculté de coulissement axial un pignon de prise de mouvement flanqué de deux disques en fer doux, ces derniers constituant des éléments d'un engrenage à friction que complète un pignon de friction calé sur l'arbre du moteur synchrone. Un embrayage électromagnétique construit de cette manière ne comporte en effet que relativement peu de pièces et son fonctionnement parait très fiable; il peut en outre être fabriqué de façon économique. Dans le dispositif de réglage selon l'invention, l'horloge à contacts entrainée à partir du moteur synchrone par l'intermédiaire d'un mécanisme réducteur peut avantageusement comporter des cames de manoeuvre, lesquelles coopèrent avec des contacts et commandent par leur intermédiaire une modification en fonction du temps de la valeur prescrite du régulateur, et par conséquent de la position de l'organe de réglage. Cette modification en fonction du temps répond aux cas de marche à allure réduite ci-dessus mentionnés pour le service de nuit ou des fins de semaines. La commande du régulateur à partir de l'horloge à contacts est par conséquent exercée de façon très simple. Le dispositif de réglage selon l'invention, dont tous les éléments sont rassemblés dans un unique bottier, peut être avantageusement disposé directement sur l'organe de réglage de l'installation, c'est-à-dire en ltoccurrence sur la vanne mélangeuse. L'invention sera expliquée plus en détail à la faveur d'un exemple de réalisation donné avec référence aux dessins ci-annexés, en lesquels La figure 1 représente schématiquement une installation de chauffage munie du dispositif de réglage selon l'invention. La figure 2 représente en vue perspective un dispositif de réglage selon l'invention réalisé sous la forme d'une unité compacte et assemblée avec une vanne mélangeuse. La figure 3 représente en coupe un dispositif de réglage selon l'invention. On reconnait sur le schéma de la figure 1 une chaudière de chauffage 1 à laquelle sont raccordées une canalisation de départ 2 et une canalisation de retour 3. Ces canalisations aboutissent à une vanne mélangeuse qui ntapparattpassur t figure 1, et qui effectue un by-passage d'eau de retour; ceci signifie qu'à l'intérieur de la vanne mélangeuse, l'eau chaude en provenance de la canalisation de départ 2 est mélangée constamment à de l'eau tièdie provenant de laoenalisation de retour 3', de telle sorte que dans la canalisation de départ 2' soit envoyée de l'eau à la température qui correspond aux nécessités du chauffage du bâtiment ou du local consideré à la température voulue.La proportion de mixage est contrôlée par un dispositif de réglage 4 qui est fixé directement sur l'organe de réglage de la vanne mélangeuse. Le dispositif de réglage 4 est relié à un capteur de température de l'eau de départ, qui fournit la température de l'eau envoyée dans la canalisation de départ 2'. Le dispositif de réglage est encore raccordé à un capteur de température extérieure 6 qui fournit au régulateur la valeur mesurée de cette température. Enfin, le dispositif de réglage 4 comporte un câble de raccordement au réseau 7. Grâce au dispositif de réglage 4, la position de 1 'organe de réglage y associé de la vanne mélangeuse est constam ment réglée de façon telle qu'un élément chauffant 8 soit parcouru en permanence par de l'eau à une température telle que soit obtenue eut maintenueà l'intérieur du bâtiment ou du local considéré la température souhaitée. La figure 2 représente en vue perspective un coffret de régulation 10 selon la présente invention, lequel est directement fixé à une vanne mélangeuse 12. Cette vanne mélangeuse reçoit, par exemple par l'intermédiaire d'un raccord 13, 11 eau chaude en provenance d'une chaudière non représentée, et par l'intermédiaire d'un autre raccord l'eau relativement froide revenant des éléments chauffants Par t'intermédiaire d'un arbre 14 reliant le coffret de régulation 10 à l'organe de réglage non apparent de la vanne mélangeuse 12 est effectué un by-passage d'eau de retour grace auquel l'eau de départ quittant la vanne par la tubulure 15 est portée à la température désirée. Une autre tubulure 16 assure le retour de l'eau de la vanne mélangeuse 12 à la chaudière de chauffage. Ainsi que le montre la figure 2, l'ensemble du dispositif est rassemblé dans un unique bottier 17 qui est fermé par un couvercle frontal 18. Sur ce couvercle, est disposé un capot transparent 19 qui est amovible. Ceci rend possible un ajustage du dispositif de réglage selon l'invention et un réglage de horloge à contacts 20. La figure 3 illustre plus ex dttail le dispositif de réglage selon l'invention. On y voit un moteur synchrone 29 qui est mlié par son arbre 30 à un embrayage électromagnétique 31. L'arbre 30 porte un pignon de friction 32. Le moteur synchrone étant en rotation de façon permanente, il en est de meme du pignon de friction 32. Ce dernier est interposé entre deux disques 33 et 34 en fer doux, lesquels sont fixés sur les faces frontales d'un pignon denté 35. Ce pignon 35 et son axe 36 sont montés avec faculté de coulissement en direction axiale. De part et d'autre du mécanisme constitué par le pignon 35 et par les disques en fer doux 33 et 34 sont montés des électroaimants 37 et 38; chacun de ces électroaimants se compose d'une culasse 39 ou 40 en matière aimantable et d'un enroulement 41 ou 42 rapporté air cette culasse. Les connexions électriques des enroulements 41 et 42 avec le montage électronique du régulateur du dispositif selon l'invention établi sur une platine de montage 43 sont, pour plus de clarté, omises sur la représentation de la figure 3. Le pignon 35 engrène avec une roue dentée 44, laquelle est reliée par l'intermédiaire d'autres trains d'engrenages45, 465 47, 48, 49 et 50, à un arbre 51 qui est lui-même couplé avec l'organe de réglage de la vanne mélangeuse non représentée sur la figure 3. Le moteur synchrone 29 entraine également, par I'intermédiaire d'un mécanisme réducteur 52, une horloge à contacts 53, laquelle est munie de cames de manoeuvre 54 et 55. Les cames de manoeuvre,qui sont réglables, sont solidaires du cadran rotatif de l'horloge à contacts 53 et se déplacent par conséquent en même temps que lui en fonction du temps, de manière à actionner au moment voulu un organe de transmission mécanique 56 qui actionne à son tour lors de son déplacement des ressorts de contact 57. Ceci entraîne, comme dans les dispositifs de réglage connus, l'intervention du régulateur qui alimente en courant l'un des deux enroulements 41 ou 42 de ltembrayage électromagnétique 31. Le dispositif de réglage ci-dessus décrit fonctionne de la manière suivante Lorsque doit être modifiéela position de organe de réglage de la vanne mélangeuse en réponse à l'une des grandeurs d'influence fournies au régulateur disposé sur la platine de montage 43, ce régulateur excite suivant le cas l'un des deux enroulements 41 ou 42 de l'embrayage électromagnétique 31. Ceci a par semple pour conséquence que l'ensemble constitué par le pignon 35 et par les disques en fer doux 33 et 34 se déplace en direction de l'axe 36 en réponse à la force de traction exercée par llélectro-aimant 38, ceci ayant pour effet d'amener le pignon de friction 32 en engagement avec le disque en fer doux 33. Le pignon 35 se trouve ainsi mis en rotation et entratne, par l'intermédiaire de la chaine cinématique 44 à 50, l'arbre 51 qui modifie dans le sens désiré la position de l'organe de réglage de la vanne mélangeuse. Un déplacement de sens-opposé de l'organe de réglage de la vanne mélangeuse peut être obtenu lorsque le régulateur excite ltélectroaimant 37, ce qui a pour effet d'appliquer le disque en fer doux 34 sur le pignon de friction 32. Le pignon denté 35 se trouve alors mis en rotation dans le sens opposé, ainsi que l'arbre 51, et l'organe de réglage de la vanne mélangeuse subit alors un déplacement en sens opposé du précédent. Une modification de la position de l'organe de réglage de la vanne mélangeuse provoquée par l'actionnement de l'embrayage électromagnétique 31 peut, dans le dispositif de réglage selon l'invention, résulter aussi bien de variations de température que d'une intervention de l'horloge à contacts 53. L'actionnement des contacts 57 provoque en effet, par l'intermédiaire du régulateur, celui de l'embrayage électromagnétique 31. La présente invention fournit ainsi un dispositif de réglage, en particulier pour installations de chauffage ou de ventilation et pour appareils à convexion, dans lequel un moteur unique suffit pour l'entratnement de l'horloge à contacts comme de l'organe de réglage, et dont la fabrication est par conséquent relativement économique. Le dispositif selon l'invention est d'autre part particulièrement fiable en raison même du faible nombre et de la simplicité de ses éléments constructifs, et il offre enfin l'avantage supplémentaire que tous ses éléments peuvent être rassemblés en un bottier unique sous la forme d'une unité compacte. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage comprenant un organe de réglage, une servocommande agissant sur cet organe, un régulateur attaquant par sa sortie cette servocommande, et une horloge à contacts entrainée par un moteur et reliée ainsi qu'éventuellement plusieurs capteurs de mesure à l'entrée du régulateur, notamment pour la régulation d'installations de chauffage, de ventilation ou d'appareils à convection, caractérisé par l'emploi en guise de servocommande d'un embrayage électromagnétique par l'intermédiaire duquel organe de réglage peut être actionné dans les deux sens à partir du moteur de l'horloge à contacts. 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'horloge à contacts, son moteur d'entrainement réalise de préférence sous la forme d'un moteur synchrone, le régulateur et l'embrayage électromagnétique sont rassemblés dans un même boitier. 3. Dispositif de réglage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le système électromagnétique de l'embrayage est agencé dans le circuit de sortie du régulateur. 4. Dispositif de réglage selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'embrayage electromagnéti- que comprend deux électroaimants entre lesquels est monté avec faculté de coulissement axial un pignon de prise de mouvement flanqué de deux disques en fer doux, et en ce que ces derniers constituent des éléments d'un engrenage à friction que complète un pignon de friction calé sur l'arbre du moteur synchrone.