Brevet FR2369674A1 — publié le 19780526

La présente invention se réfère aux dispositifs d'interrupteurs actionnes par des éléments thermosensibles de manière à ouvrir et fermer un circuit en fonction des variations de température. Les dispositifs du genre en qUestion s'utilisent le plus soutent, mais non pas exclusivement, pour commander un appareil de chauffage en vue de maintenir entre les limites étroites la température locale d'une enceinte, d'une machine, d'une pièce de machine, etc... et c'est pour cette raison qu'on les désigne en général sous le nom de thermostats électriques Ils se distinguent en ce sens des dispositifs électriques de sécurité, parfois appelés disjoncteurs thermiques, qui déclenchent quand la température atteint une limite déterminée sans ensuite revenir a leur état antérieur. Les interrupteurs thermostatiques du genre en question comprennent en principe un élément thermosensible susceptible d'affecter les formes les plus diverses et notamment celle, particulièrement commode dans de nombreuses applications, d'un ensemble de tube dilatable (par exemple en laiton) et dè tige axiale pratiquement non dilatable (par exemple en alliage de ferro-nickel dit Invar), un mécanisme amplificateur des déplacements de la pièce mobile de l'élément thermosensible, et un système de contacts commandé par ce mecanisme amplificateur. La présente invention vise a permettre d'établir un thermostat électrique du genre en question d'encombrement réduit a l'extrême et néanmoins de fonctionnement très str et de faible prix de revient susceptible de convenir pour la plupart des applications des dispositifs du genre en question. Le dispositif suivant l'invention comprend essentiellement - une platine métallique - un élément thermosensible du genre tube-tige, l'extre- mité ouverte du tube etant fixée a la platine et la tige traversant celle-ci ; - un socle isolant monté sur la platine et traversé par la tige, ce socle portant les bornes du dispositif avec les conducteurs de liaison - un levier amplificateur actionné par la tige - et une lame tumbler a passage d'un point d'équilibre instable actionne par l'extrémité libre du levier amplificateur, ce système étant interposé sur le circuit à commander par le thermostat. Le dessin annexé, donné a titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en plan d'un interrupteur thermostatique suivant l'invention après enlèvement du couvercle. Fig. 2 est une vue en plan par dessous de la plature supportant l'interrupteur suivant l'invention. Fig. 3 est une coupe suivant III-III, (fig. 1). L'appareil représenté de façon générale en fig. 1 à 3 comprend essentiellement une platine 1 portant l'élément thermosensible 2, un socle isolant 3 sur lequel sont montés les organes électriques, et un couvercle 4. La platine 1 est constituée par une plaque métallique, par exemple en acier doux, dans laquelle on a embouti- une dépression la qui est poinçonnée en son centre avec refoulement du métal de ma nière à constituer un bossage tubulaire lb (fig. 2) dont l'entrée comporte quatre rainures ic. L'élément thermosensible 2 comprend un tube dilatable 5, (fig. 3) par exemple en laiton, et une tige axiale 6, pratiquement non dilatable, par exemple en acier dit Invar, dont l'extrémité inférieure est sertie à celle fermée du tube 5. Ce dernier comporte près de son extrémité supérieure un bourrelet 5a à plus fort diamètre qui vient former butée contre l'extrémité inférieure du bossage lb dans lequel ledit tube est engagé à force. Le bord supérieur extrême de ce tube est épanoui à la presse, comme indiqué en 5b, de manière à réaliser un assemblage par sertissage, le métal relativement mou du tube pénétrant dans les rainures lc pour claveter en quelque sorte le tube à la platine et l'empêcher en tout état de cause de tourner sur lui-même. La tige s'élève au-dessus du débouché du tube 5 à travers le socle isolant 3 et sa partie passante reçoit en succession une première rpndelle 7, un ressort de compression 8 et une seconde rondelle 9. Au-dessus de cette dernière ladite tige traverse un levier amplificateur 10 et elle se termine par une partie filetée sur laquelle vient se visser un écrou 11 de forme cylindrique, à périphérie moletée ou rainurée. Ce dernier porte à son tour un bouton de réglage 12, enfilé sur lui à frottement notable de manière à se trouver en quelques sorte claveté angulairement par les rainures de l'écrou. Comme montré, le bouton 12 traverse le couvercle 4 à travers un trou 4a. Le levier amplificateur 10 est constitué par une pièce plate comportant une nervure transversale lOa (particulièrement visible en fig. 3) au droit de la perforation de passage de la tige 6 de manière que ce soit l'arête de cette nervure qui vienne porter contre la face inférieure de l'écrou 11. Il se termine au voisinage de ladite nervure par une partie comportant sur sa face inférieure une dépression conique 10b à angle fort au sommet, dans laquelle s'engage la pointe conique, d'angle substantiellement moindre, d'un goujon vertical 13 qui traversant le socle -3, vient se fixer à la platine 1 par le moyen d'une queue 13a de diamètre réduit rivée à celle-ci. L'extrémité opposée du levier 10, située à une bien plus grande distance de la tige -6, porte un doigt isolant 14 orienté vers le bas et qui lui est fixé par collage. Le socle isolant 3 porte sur sa face supérieure deux lames métalliques rigides 15, 16 (fig. l) logées dans des dépressions appropriées de ce socle et fixées å -celui-ci. Le socle 3 est fixé à la platine 1 par trois rivets 17. La lame 16 s'étend sur une grande partie de la longueur du socle 3 et elle se termine par une partie déportée vers le bas portant en bout un contact fixe 18 (fig. 1) orienté. vers le haut, Ce contact est destiné à coopérer avec un contact mobile 19 monté en bout d'une fourche cloquante 20, dont les. extrémités des deux branches latérales sont fixées sur une partie 3a du socle 3. On note qu'à l'opposé du contact- 18 ne se trouve aucuns butée de repos pour le contact 19 Pour assurer cette fixation ces branches sont serrées entre deux plaquettes de laiton 21 et 22 (fig. l et 3). Ces plaquettesqui reposent sur la partie 3a du socle, sont serrées par un rivet 23. On rappelera très brièvement le fonctionnement d'une lamefourche cloquante teIIe que~20. Cette fourche comprend un bras central, référencé 20a en fig. 1 et qui s'étend sur une certaine longueur à partir de sa pointe, au-delà d'une ouverture 2Qb. Tout l'ensemble de la fourche est pré-contraint de façon telle qu'il tende normalement à se déformer dans un sens (vers le bas en fg fig. 3), mais que si l'on appuie suffisamment dans le même sens sur la branche centrale, cet ensemble cloque brusquement en sens inverse (donc vers le haut). A la position de repos le contact mobile 19 est abaissé contre le contact fixe 18, tandis que lorsque le bras 20a est abaissé, l'extrémité de la fourche se relève brusquement ce qui provoque -l1ouverture des contacts 18, 19. Pour permettre son actionnement le bras 20a comporte une dépression 20c dans laquelle vient s'engager le doigt isolant 14. On notera encore que le socle 3 comporte une saillie profilée 3b (fig. 1 et 2) disposée au voisinage immédiat du bouton 12. Ce dernier comporte d'autre part au-dessous du couvercle 4 une sorte de jupe horizontale 12a qui déborde radialement sur un angle d'environ 900. Lorsque la température décelée par l'élément thermosensible 2 est inférieure à la valeur prescrite, les contacts 18 et 19 (fig. 1) sont appliqués l'un contre l'àutre et par conséquent les bornes 15, 16 sont reliées l'une à l'autre. L'interrupteur est fermé. A mesure que la température s'élève le tube 5 se dilate en abaissant la tige non dilatable 6. Le levier amplificateur 10 est donc abaissé par l'écrou ll et il arrive un moment où la fourche 20 cloque en ouvrant les contacts 18 et 19. L'interrupteur est donc alors ouvert. Si la température s'abaisse, il se ferme à nouveau, de sorte qu'on peut lui faire commander, par exemple, un appareil de chauffage de manière à maintenir la température d'un local, d'une pièce mécanique, etc... entre deux limites trAs rapprochées, à la façon bien connue dans la technique. Le réglage de la température de fonctionnement s'effectue en agissant sur le bouton- 12 dont la course est limitée par une butée de la jupe 12a contre la partie 3b. En pratique l'appareil est réglé en position ouverte- (sans le couvercle 4) et avant mise en place du bouton 12. On enfile ensuite legèrement a force ce bouton sur 11 écrou- il de manière que son trait indicateur lÇb (fig. l) corresponde a la graduation de réglage gravée sur le couvercle. On remet ensuite en place le couvercle 4 .qui peut être retenu sur le socle 3 par tous moyens appropriés, par exemple par encliquetage élastique, par vis, etc. Comme il résulte de la description qui précède on note qu'au cas où le seuil thermique de fonctionnement normal serait dépassé, le doigt 14 continuerait son déplacement vers le bas sans endommager la lame cloquante 20 et sans que le circuit électrique ne se referme puisque -l'action du doigt lI, entratne une augmentation -de la distance séparant les contacts 18, 19 sans que ce dernier ne rencontre d'obstacle. Il doit d'-ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplasant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interrupteur thermQátiqueJ caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement les éléments suivants dont au moins certains sont connus: - une platine métallique - un élément thermosensible du genre tube-tige, l'extrémité ouverte du tube étant fixée a la platine et la tige traversant celle-ci - un socle isolant monté sur la platine et traversé par la tige, ce socle portant les bornes du dispositif avec les conducteurs de liaison - un levier amplificateur actionné par la tige - et un système de lame élastique a passage brusque d'une position de point mort actionné par l'extrémité libre du levier amplificateur, ce système étant interposé sur le circuit a commander par le thermostat. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de lame élastique constitue liaison électrique entre les bornes du dispositif, l'une de ses extrémités étant mise ou non en contact avec un plot porté par la première borne, tandis que la seconde est solidaire de -l'extrémité opposée de la lame élasti- que. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le levier amplificateur est pourvu d'un doigt isolé agissant sur la languette centrale de la lame élastique qui provoque le cloquage de cette lame. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce crue la lame clastique est précontrainte. -5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 9 4, caractérisé en ce qu'en cas d'augmentation intempestive de la course du levier amplificateur l'ouverture de l'interrupteur est maintenue sans endommagement de l'interrupteur du fait que ledit levier agit sur une pièce élastique. -6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la course du levier amplificateur est réglable.