Brevet FR2219513A1 — publié le 19740920

L'invention concerne un thermostat électrique capable d'être utilisé comme dispositif régulateur de température. Les thermostats électriques qui réglent la température dans une enceinte utilisent en général des dispositifs de disjonction brusque. Ces thermostats peuvent etre utilisés par exemple dans un four de cuisinière pour contrôler la température à l'inté- rieur de cette enceinte en ouvrant et fermant le circuit d'alimentation de la résistance ou foyer calorifique du four. Les dispositifs de disjonction cornus provoquent, sous l'ig- fluence d'un fluide dilatable, le saut brusque d'une languette d'une position d'ouverture à une position de fermeture d'un circuit électrique, et vice versa. Ce saut brusque d'ouverture et de fermeture du circuit par l'intermédiaire de la position de la languette a lieu essentiellement du fait que celle-ci présente une courbure dans le sens d'ouverture et de fermeture. Pour l'ajustement de cette courbure la languette s'appuie presque toujours entre deux supports. En tenant compte que ce dispositif d'actionnement présente un montage qui ne peut être ni mécanisé ni automatisé dans les conditions nécessaires pour l'obtention. d'un produit économique et avantageux, la réalisation de ces dispositifs de disjonction pour appareils régulateurs de température est assez conteuse. D'autre part, pour obtenir une sensibilité adéquate, ces dispositifs comportent une série dtéiéments qui, outre qu'ils compliquent et rendent plus cher le montage, sont la cause de pannes et nécessitent des réglages par une main-d'oeuvre spécialisée. L' invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un thermostat électrique régulateur de température de construction simple et peu conteuse et comportant le minimum d'éléments. Un thermostat électrique selon l'invention est caractérisé en ce qutil comprend essentiellement: un soufflet et un tube capillaire relié à celui-ci, tous deux contenant un fluide dilatable; une pièce intermédiaire montée dans le bottier du thermostat de manière à pouvoir pivoter, cette pièce intermédiaire étant actionnée par le mouvement du soufflet provoqué par la dilatation du fluide; une languette sur laquelle agit la pièce intermédiaire, languette qui agit dans le sens de fermeture du circuit et présente une courbure perpendiculaire au sens d'ou verture-fermeture, si bien que cette courbure crée une force de résistance qui agit à l'encontre de la force d'actionnement dt une lame en contact avec ladite languette, la languette et la lame étant disposées de manière telle que dans le sens de l'ou- verture la diminution de la force de résistance se produit plus rapidement que la diminution de la force dtactionnement de la lame en contact avec la languette, si bien que l'actionnement est brusque. Suivant une autre caracéristique de l'invention, le soufflet en se déplaçant agit sur la pièce intermédiaire, laquelle à son tour agit sur la languette de telle manière que la courbure de cette languette, et par conséquent sa force de résistance, varie. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pièce intermédiaire est solidaire d'une plaque élastique disposée de manière à absorber les efforts excessifs éventuels imposés à la pièce intermédiaire sans qu'ils se transmettent à la languette de disjonction. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue en coupe, suivant la ligne de section de la Figo 2, d'un thermostat électrique selon l'invention. Fig. 2 est une vue en plan de ce thermostat. Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale de ltensemble servant à la coupure brusque. Figs. 4 et 5 montrent respectivement la position d'ouverture et la position de fermeture de l'ensemble de la Fig. 3. Figs. 6 et 7 sont des vues en coupe transversale de la languette dans la position de la Fig. 4 et dans celle de la Fig. 5 respectivement. Fig. 8 est un graphique représentant diverses coordonnées de la languette et de la lame élastique d'ouverture, les déplacements étant portés en abscisse et les forces d'actionnement en ordonnée. Le thermostat électrique représenté comprend essentiellement un bottier dans lequel sont montés et logés tous les éléments d'actionnement brusque, et qui est divisé en une partie inférieure constituant le corps principal 1 et une partie supérieure 2 constituant le couvercle. Dans ce couvercle 2 est logée la commande 3 de réglage du thermostat, ainsi qu'un soufflet 4, une pièce 5 en contact avec le soufflet 4 et un tube capillaire 6, tandis que le soufflet 4, la pièce 5 et le tube capillaire 6 contiennent un fluide capable d'entre dilaté par la température. Dans le corps principal 1 sont logées des bornes de connexion au circuit électrique et auxquelles sont fixés des contacts, l'un inférieur 9, et l'autre supérieur 10. Entre ces deux con- tacts se déplace un contact mobile 71 fixé à une languette 12 elle-mOrne fixée à une borne 14. Le circuit électrique que doit contrBler le dispositif thermostatique sert à alimenter une source d'énergie calorifique, par exemple dans un four de cuisinière Qlectrique. La languette 12 agit normalement dans le sens de fermeture du circuit, c1est-à-dire que, par exemple, cette languette, comme en le voit dans les Fits. 1 et 4, est en contact avec le contact inférieur 9 qui correspond à la position de fermeture du circuit électrique. Une lame élastique d'ouverture 13 se trouve en contact avec la languette 12. Cette lame 13 agit dans le sens d'ouverture du circuit électrique: son action est donc contraire à celle de la languette 12. Selon l'invention, la languette 12 est dotée dtune courbure en sens perpendiculaire au sens d'ouserture-fermeture du dispositif thermostatique. Cette courbure, qui est inversement proportionnelle au rayon de courbure de la languette, constitue un moment résistant qui agit en sens contraire de la force d'actionnement de la lame élastique d'ouverture 13. Celle-ci constitue un ressort inférieur dent l'extrémité est en pointe afin de réduire au minimum le frottement entre la languette 12 et la lame 13. L'actionnement de la languette 12 se fait au moyendrune pièce intermédiaire 8 qui est disposée dans le corps principal 1 du thermostat de manière à pouvoir pivoter. Cette pièce 8 est actionnée par l'intermédiaire du déplacement du soufflet db à la dilatation du fluide contenu dans le tube capillaire 6 et le soufflet 4. La disjonction brusque du dispositif thermostatique a lieu essentiellement, une fois que fonctionne la pièce intermédiaire 8, parce que la diminution du miment résistant se produit plus rapidement dans le sens de 11 ouverture du thermostat que la diminution de la force d'actionnement de la lame élastique tous verture 13. Cette différence de diminution du moment résistant par rapport à la diminution de la force d'actionnement de la lame 13 détermine l'actionnement brusque de la languette 12. L'actionnement par l'intermédiaire de la pièce 8 permet la variation de la courbure de la languette 12 et donc de son moment résistant de manière à ce qutil existe une différence dans la diminution du moment résistant de cette languette par rapport à la diminution de la force d'actionnement du ressort inférieur 13. La Fig. 8 est un graphique représentant des coordonnées, dans lequel en abscisse on mesure des déplacements et en ordonnée on mesure des forces d'actionnement, la courbe 17 de la languette 12 et la courbe 18 de profil de la lame élastique 13. Du point 19 au point 20 il peut se produire un actionnement sans sans modifier la position représentée dans les Figs. 1 et 4, ou position de pression du contact mobile 11 sur le contact inférieur fixe 9, qui correspond par exemple à la fermeture du circuit électrique. Au moment où est dépassé le point20 où la force d'actionnement de la languette 12 est moindre que la force dtactionnement de la lame élastique d'ouverture 13, il se produit une diminution du moment résistant de cette languette qui est plus rapide que la diminution de la force d'actionnement de la lame élastique d'ouverture 13. Cette difiérence entre les diminutions réalise la disjonction brusque de la languette 12 dans le sens d'ouverture comme représenté dans la Fig. 5, tandis que se produit un déplacement de la courbe 17 qui occupe maintenant la position 21 représentée en pointillé. La laiiguette 12 occupe alors la position représentée dans la Fig. 5, son contact mobile 11 faisant pression sur le contact supérieur fixe 10o Hictionnement de la languette 12 pour qu'elle occupe sa position supérieure montrée dans la Fig. 5 est réalisé gracie à la dilatation du fluide contenu dans le tube capillaire 6 et dans le soufflet 4.Cette dilatation provoque, par l'intermédiaire d'un poussoir 7 un basculement de la pièce intermédiaire 8 par rapport à son axe, ce déplacement provoquant à son tour la variation de la courbure de la languette 12 et par conséquent son moment résistant. La position supérieure de la languette 12 qui est en contact avec le contact fixe supérieur 10 détermine ltouverture du circuit électrique qui alimentait le foyer de chaleur correspondant. Du fait de cette position de la languette 12, il n'y a plus d'apport de chaleur dans l'enceinte où est installé le foyer calorifique. Si l'on recommence à agir d'une maniere progressive sur la pièce intermédiaire 8, mais maintenant en sens contraire, la languette 12 tend à prendre sa courbure initiale ou état de repos, par suite de l'effort que la languette 12 exerce sur le buteir ou contact supérieur 10, dent la réaction est un effort vers le bas qui tend à- modifier la courbure de la languette 12 en l'e- bligeant à occuper sa position initiale. Dans la position représentée dans la Fig. 4, ou position su périeuro, la lame plastique d'ouverture 13 surmonte l'effort récupérateur de la languette 12, et celle-ci resterait toujours en haut. Pour éviter celà et lui donner la possibilité de revenir à sa position initiale, on a donc disposé, comme décrit plus haut, cette butée supérieure 10, laquelle indique en outre la distance entre les contactes, 'est-à-dire la distance 22. Cette distance 22 entre contacts fait qu'entre le point 23 de la courbe déplacée 21 et le peint 24 d'intersection de la courbe 23 qui correspond au déplacement de la courbe 19 par 1' actionnement brusque de la languette 12 se définissent des va- leurs de différence de forces d'actionnement de la languette 12 par rapport à la lame élastique 13 pour que cette languette revienne ultérieurement & la position primitive. Dans les Figes. 6 et 7 on observe la variation de la courbure de la languette 12, variation due i l'actionnement de la pièce intermédiaire 8. Le rappel de la pièce intermédiaire 8 s'effectue par l'inter médiaire de la baisse de la température dans l'enceinte où est installé le thermostat selon l'invention, refroidissement motivé par la coupure du circuit électrique relié à ce thermostat0 La fixation de la languette 12 à la berne 14 est réalisée au moyen dtun élément 15 dont une des faces est courbe et l'autre plate, la languette 12 portant sur la face courbe. Cet élément 15 établit le contact électrique entre la languette 12 et la borne 14. La lame élastique d'ouverture 13 est associée à la borne 14 couplée à la pièce 15 de manière telle que cette lame 13 peut agir contre la languette 12 en y appuyant son extrémité qui a une forme appropriée pour réduire au minimum le frottement avec la languette 12. Comme on le voit dans la Fig. 3, la languette 12 et sa borne 14, la laie plastique d'ouverture 13, et la pièce 15 sont toutes réunies entre elles par des moyens de fixation. Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la pièce intermédiaire est solidaire d'une plaque élastique 16 disposée de manière i abserber les efforts excessifs éventuels appliqués à cette pièce 8. Ainsi ces efforts ex- cessifs ne sont pas transmis à la languette 12 et ne risquent pas d'endommager le thermostat. Les différentes valeurs de réglage 8 'obtiennent par l'action- nement de la commande 3. Le thermostat électrique à coupure brusque selon l'invention permet de supprimer les inconvénients des procédés de fabrication et d'automatisation connus pour les appareils interrupteurs thermostatiques de circuits électriques, en réalisant en outre les opératiens de coupure électrique avec le minimum de pièces. Revendications 1. Theraostat électrique de centrale de l'ouverture et de la fermeture d'un circuit électrique, caractériséen ce qu'il comme prend un soufflet et un tube capillaire relié à ce soufflet, tous deux centenant un fluide dilatable, une pièce intermédiaire montée dans le bottier du'thermostat de manière à pouvoir pive- ter, cette pièce intermédiaire étant actionnée par le mouvement du soufflet provoqué par la dilatation du fluide, une languette sur laquelle agit la pièce intermédiaire et qui agit dans le sens de fermeture du circuit, cette languette présentant une courbure perpendiculaire au sens d'ouverture-fermeture dudit circuit de manière à ce que cette courbure constitue un moment ré- sistant qui agit à l'enoonbre de la force d'actionnement d'une lame en contact avec cette languette, la languette et la lame étant disposées de manière à ce que, dans le sens de l'ouverture du circuit, la diminution du moment résistant se produise plus rapidement que la diminution de la force dactionnement de la lame en contact avec la languette, ce qui provoque l'actionnement brusque. 2. Thermostat électrique suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le soufflet en se déplaçant agit sur la pièce in termédiaire, laquelle à son tour agit sur la languette de manière telle que la courbure de la languette varie ainsi que, par conséquent, sen moment résistant. 3. Thermostat électrique suivant les Revendications 1 et 22 caractérisé en ce que la pièce intermédiaire est solidaire d'une plaque élastique disposée de manière à abserber les efforts excessifs éventuels imposés à la pièce intermédiaire sana que ces efforts soient transmis à la languette de disjonction.