Brevet FR2386027A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne un indicateur thermométrique à contact, notamment à usage thermostatique, destiné à délivrer un signal électrique lorsque la température atteint une valeur prédéterminée. Les exigences en matière de surveillance de température sont multiples : stockage isotherme de marchandises, contrôle de température dans les salles des musées, confort domestique, etc. Pour faire face à ces exigences, on utilise en général des indicateurs de température prévus pour déclencher la fermeture d'un circuit électrique dès qu'une température prédéterminée est atteinte le signal électrique délivré est utilisé lui-meme pour commander un dispositif d'alarme-ou, éventuellement, un dispositif de régulation de température. La qualité principale- attendue de ces indicateurs est la sûreté de leur déclenchement au moment où la température à ne pas dépasser est atteinte. Dans ce but, il est connu de faire appel, pour la fermeture du circuit, 'a des bascules à niveau de mercure, avec lesquelles le contac-t;.à la fermeture est franc et excellent. La réalisation et le réglage de ces dispositifs sont cependant précis, et le mercure est un produit coûteux. De tels dispositifs sont donc d'un prix de revient élevé, et leur montage ne peut pas être envisagé sur des indicateurs de température à usage universel, pour lesquels on recherche principalement une économie de fabrication. Dans une réalisation économique, les indicateurs de température comprennent un bilame spiral dont la déformation entratne le déplacement d'un index devant un cadran gradué en température. Une butée conductrice est placée sur le parcours d'un plot de contact solidaire de l'index, et réglée sur la température à ne pas dépasser par rotation devant le cadran. La venue du plot au contact de la butée déclenche la fermeture du circuit électrique d'utilisa- tion. La sûreté-du déclenchement est obtenue en plaçant sur la butée un barreau aimanté destiné à maintenir le plot au contact de la butée et éviter ainsi les- contacts fugitifs dûs à une température évoluant de manière oscillante. Le réarmement-de l'indicateur après déclenchement est indispensable pour que cet indicateur puisse continuer d'assurer sa fonction de surveillance, et il est obtenu en écartant la butée du plot solidaire de l'index. Or, cet arrachement de la butée par rapport au plot, nécessite un couple important, qui ne peut être que difficilement atteint en raison de la trop grande élasticité du bilame spiral. Par ailleurs, meme si cet arrachement a pu autre obtenu par une intervention manuelle directe, l'indicateur ne peut pas, a-vec une seule butée réglable, fonctionner aussi bien en indicateur de température minimale que maximale. En effet, il n'est pas possiblende faire passer la butée réglable de l'autre catP du plot. Lè but de l'invention est de réaliser un indicateur thermométrique du genre précité 'a attraction magnétique du plot de contact, pouvant & re réarmé de façon simple et immédiate. L'invention vise un indicateur thermométrique 'a contact comprenant, à l'intérieur d'un bottier, un index mobile devant un cadran gradué en température sous l'action de moyens déformables en fonction de la température pour commander le déplacement de l'index par rapport au cadran ; cet index comprend une extrémité argentée formant plot de contact pour coopérer avec une butée conductrice placée sur le parcours du plot et branchée en série avec ce plot dans un circuit électrique d'utilisation, et des moyens d'attraction magnétique sont prévus entre le plot et la butée. Cet indicateur thermométrique est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande accessibles à l'extérieur du bottier pour déplacer la butée dans une direction transversale au déplacement de l'index. Grce au glissement de la butée sur le plot transversalement aux lignes de flux, la séparation de la butée et du plot peut être facilement effectuée dans une direction permettant un réarmement immédiat de l'indicateur thermométrique. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, les moyens de commande accessibles à l'extérieur du bottier comprennent un bouton-poussoir pour déplacer la butée p ar translation. Dans une variante de l'invention, ces moyens de commande comprennent un poussoir à bascule pour déplacer la butée par rotation. Dans ces deux variantes, le déplacement des moyens de commande s'effectue perpendiculairement au déplacement de l'index et du plot, pour que glissement de la butée sur le plot s'effectue sans aucunesollicitation des moyens déformables en fonction de la température. Dans une réalisation particulière de l'invention, ces moyens déformables comprennent un bilame spiral dont une extrémité est=fixée sur un ergot solidaire du cadran et dont l'autre extrémité est solidaire de l'index. Des moyens d'entratnement du cadran par rapport à la butée sont prévus pour permettre l'affichage d'une température de consigne quelconque repérée sur ce cadran. Selon un-mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens d'attraction magnétique comprennent un barreau aimanté, solidaire de l'index ou de la butée. -Dans une variante perfectionnée de l'invention, ces moyens d'attraction magnétique comprennent un électro-aimant branché en série dans le circuit électrique d'utilisation. Dans une réalisation préférée de l'invention, le circuit électrique d'utilisation comprend un dispositif d'alarme sonore. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue de face due l'indicateur thermométrique conforme à l'invention, la paroi avant du boîtier étant supposée enlevée - la figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1 -- les figures 3 et 4 sont deux vues partielles montrant deux variantes de réalisation des moyens de commande du déplacement de la butée - la figure 5 montre une autre réalisation des moyens déformables en fonction de la température - la figure 6 montre une variante de réalisation dans laquellele barreau aimanté est solidaire de l'index mobile ; et - la figure 7 montre schématiquement une autre variante de réalisation des moyens d'attraction magnétique. Dans la réalisation particulière des figures i et 2, l'indicateur thermométrique selon l'invention comprend, 'a l'intérieur d'un bottier 1, un index 3mobile devant un cadran 2 gradué en température sous l'action d'un bilame spiral 4 -déformable en fonction de la température. L'extrémité centrale 5 du bilame 4 est insérée dans une fente longitudinale 6 prévue dans un axe 7 solidaire du cadran 2 , sur son autre extrémité 8 est fixé l'index 3, dont l'extrémité est elle-mAme argentée pour former un plot de contact il. Le plot il est destiné 'a coopérer avec une butée 12 conductrice placée sur le parcours de ce plot et branchée en série avec lui dans un circuit électrique d'utilisation. Un barreau aimanté 13 est fixé sur la butée 12 pour augmenter la pression de en tact entre cette butée et le plot 11 des que la fermeture du circuit électrique s'est produite entre ces deux pièces. La butée 12 est d'autre part solidaire d'un bouton-poussoir 14 accessible sur le bpttier -1 pour déplacer la butée 12 dans une direction transversale au déplacement du plot 17 et de l'index 3 ; dans le mode de réalisation ici décrit, la direction est perpendiculaire au déplacement de ce plot 11. Le circuit électrique d'utilisation comprend, en série, le plot 11, l'index 3, le bilame 4; une lame de connexion 15, une pile 16 mise en place entre deux bornes de connexion 17 et 18, et un dispositif 21 d'alarme sonore de type connu, comprenant par exemple un oscillateur 22 et un haut-parleur 23. Ce dispositif 21, représenté de façon seulement schématique sur les figures, est à son tour relié à la butée 12 par l'intermédiaire d'un fil de connexion 24 guidé le long du bottier 1 et tenu par une pince 25. Le bottier 1, réalisé comme le bouton-poussoir 14 en un matériau électriquement isolant tel que le polypropylène, comprend à sa partie inférieure une rainure 26 prévue pour recevoir le bord inférieur d'une vitre 27 constituant la paroi avant transparente de ce bottier. Le bottier 7 comprend également a sa partie supérieure deux épaulements 28, contre lesquels vient s'appuyer la vitre 27, et une benne de guidage 31 permettant au bouton-poussoir 14 de coulisser par rapport au boftier 1. Le cadran gradué 2 est rendu mobile en rotation par rapport au bottier 1, pour permettre l'affichage en-regard de la butée 12 d'une valeur quelconque de température de consigne repérée sur le cadran 2. Le réglage manuel de la position du cadran 2 est possible gracie~ à une plaque 32 faisant partie intégrante du cadran 2 et dont le bord33 arrondi et cranté apparaît dans une fente 34 prévue sur le coté du bottier 1. La partie inférieure du bottier 1 comprend deux logements superposés 35 et 36 destinés respectivement au dispositif d'alarme 21 et a' la pile 16. Le logement supérieur 35 comprend quatre pattes de guidage 40 et deux ergots 37 de vissage permettant la mise en place du dispositif d'alarme 21. Le logement inférieur 36 comprend des fentes 38 pour l'introduction et le serrage des barres 17 et 18 et des bossages 41 interdisant une inversion du sens de montage de la pile 16 lors de son introduction par l'arrière du bottier 1. Ce bottier 1 comprend également, à sa partie arrière, un évidement 39 permettant l'accrochage de l'indicateur en position murale. L'indicateur thermométrique ainsi décrit fonctionne de la façon suivante : Par rotation du bord cranté 33 de la plaque 32, on affiche en regard de la butée 12 une température de consigne repérée sur le cadran 2 (èntre- 00 et 40oC dans le cas représenté) et indifféremment supérieure ou inférieure à la température ambiante à l'instant de l'affichage. Lorsque cette température ambiante devient voisine de la valeur affichée, le plot 11, porté par l'index 3 qui suit de manière continue sur le cadraii21 l'évolution de la température, se rapproche de-la butée 12. Dès que la valeur réelle et la valeur affichée des températures sont égales, le plot Il vient s'appliquer contre la butée 12 pour fermer le circuit électrique d'utilisation et alimenter le dispositif 21 d'alarme sonore, Si, à ce moment, l'évolution de la température est lente et oscillante, l'attraction magnétique exercée par le barreau aimanté 13 maintient le plot 11 contre la butée 12. On évite ainsi un fonctionnement instable de l'alarme, par contacts fugitifs accompagnés, à chaque ouverture du circuit, d'arcs électriques dont la répétition inutile détériore les pieces en présence. Lorsque Ie dispositif d'alarme 21 a fonctionné et qu'une intervention appropriée aux circonstances a été effectuée, l'indicateur thermométrique est réarmé immédiatement et de la façon suivante: Par déplacement du bouton-poussoir 14 -le long de la fente 31, on opère le retrait de la butée 12 vers l'arrière du bottier 1. L'effet de ressort du bilame 4, qui s'exerce transversalement au mouvement de retrait de la butée 12, ne peut en aucun cas s'opposer à la séparation du plot 11 et de la butée 12 en raison du glissement de ces deux pièces l'une sur l'autre, transversalement aux lignes de flux. Dès que la séparation est réalisée, l'attraction magnétique disparatt.La déformation élastique du bilame 4, dont l'action de rappel sur l'index 3 était momentanément masquée par la présence de cette attraction magnétique, permet le retour instantané de cet index en face de la graduation correspondant à la température du moment. Par rotation du bord cranté 33, on affiche en face de la butée 12 la nouvelle valeur de température souhaitée. Le boutonpoussoir 14 est ramené vers l'avant du bottier, pour replacer la butée 12 sur le parcours du plot 1t. Lorsque la butée 12 est effacée par rapport au plot 11 et ne se trouve donc plus sur son parcours, toute température de consigne repérée sur le cadran 2 péut etre à nouveau affichée. L'in Indicateur thermométrique présente donc l'avantage de délivrer un signal électrique en réponse à une température indifféremment maximale ou minimale. Par ailleurs, même si la température ambiante continue d'évoiuer après la fermeture du circuit électrique, la déformation supplémentaire du bilame 4, due à l'écart de l'index 3 et du plot i1 par rapport à la position de ces deux pièces en l'absence de butée 12 sur leur parcours, reste largement dans les limites d'élasticité de ce bilame. En effet, cet écart est faible devant la longueur totale toujours importante du bilame 4 et ne risque en aucun cas de fausser l'indicateur thermométrique. Dans la variante de l'invention représentée à la figure 3, le bouton-poussoir 14 est remplacé par un poussoir articulé 44. La rotation de ce poussoir 44 autour d'un axe 45 solidaire du bottier 1 entratne comme précédemment le retrait de la butée 12, ou réciproquement son retour vers l'avant du bottier 1, en position d'interception du plot 11. Dans une autre version représentée sur la figure 4, la butée 12 est solidaire d'un poussoir 46 articulé sur un axe 47. Le retrait de la butée 12 et son retour en position d'interception s'effectuent cette fois par rotation dans le plan perpendiculaire au déplacement du plot 11. Dans une autre réalisation particulière représentée sur la figure 5, l'index 3 est solidaire de l'extrémité centrale 5 du bilame spiral 4, par l'intermédiaire d'un axe 48 électriquement conducteur traversant le cadran 2 et pouvant tourner par rapport à -celui-ci. L'autre extrémité 8 du bilame 4 est insérée dans une fente longitudinale 51 prévue dans un ergot-52 solidaire de la face arrière du cadran 2. Dans cette réalisation, le bilame spiral 4 ét l'index 3 porteur du plot 11 sont donc situés de part et d'autre du cadran 2. Selon un autre mode de réalisat-ion de l'invention représenté sur la figure 6, la pression de contact entre la butée 12 et le plot 71 est obtenue en fixant un barreau aimanté mince 53 non plus sur la butée 12, mais sur l'index 3. Dans une autre version représentée sur la figure 7, le fil de connexion 24 est enroulé autour de la butée 12 avant d'entre finalement relié à celle-ci. a butée 12 étant, dans cette version, réalisée en fer doux, un champ magnétique apparatt à la fermeture du circuit, puisqu'un courant traverse l'enroulement électrique 54 ainsi constitué. Dès l'ouverture du circuit, le courant cesse et le champ magnétique disparatt. L'attraction magnétique entre le plot 11 et la butée 12 n'existe que pendant la seule période utile, correspGndant- à la durée de fermeture du circuit et donc d'alimentation du dispositif 21 d'alarme sonore. L'indicateur thermométrique qui vient autre décrit et dont la fabrication et le montage s'avèrent peu coûteux, constitue un appareil de surveillance de température dont le fonctionnement est très sûr, et le réglage et le réarmement simples et immédiats, aussi bien en indicateur de température minimale que maximale. Bien entendu,~l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire, et l'on peut apporter à ceux-ci de nombreuses variantes sans sortir du cadre de cette invention. Par exemple, dans une version améliorée de l'invention, il est possible de prévoir une deuxième butée absolument identique à la première et branchée en parallèle de c-elle-ci dans le m8me circuit électrique d'utilisation. L'indicateur thermométrique permet alors de contrôler que la température ambiante surveillée reste dans une gamme de température prédéterminée. Dans cette version, il est avantageux, conformément à la variante représentée sur la figure 6, de placer le barreau aimanté-53 sur l'index 3, au lieu de prévoir un barreau 13 pour chacune des butées 12. D'autre part, la plaque 32 de réglage de la position du cadran 2 peut être remplacée par un levier de forme différente, par exemple un levier perpendiculaire au plan du cadran 2 et accessible en un autre point du bottier 1, notamment sur sa face avant. Des moyens de démultiplication tels que des engrenages peuvent être plac-és entre ce cadran 2 et son levier de commande si l'on veut un affichage de température plus précis. il est également possible que le dispositif d'alarme soit optique et non plus sonore. Dans une version améliorée de l'invention, le signal électrique délivré à la fermeture du circuit peut aussi autre utilisé pour la commande de dispositifs plus complexes, tels que des dispositifs d'enregistrement ou de régulation de température. RERENDICATIONS 1. Indicateur thermométrique à contact notamment à usage thermostatique, destiné à délivrer un signal électrique lorsque la température atteint une valeur prédéterminée, comprenant, à l'intérieur d'un bottier, unindex mobile devant un cadran gradué en température sous l'action de moyens déformables en fonction de la température pour commander le déplacement de l'index par rapport au cadran, cet index comprenant une zone formant plot de contact pour coopérer avec une butée conductrice placée sur le parcours du plot et branchée en série avec ee plot dans un circuit électrique d'utilisation, des moyens d'attraction magnétique étant prévus entre le plot et ia butée, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande accessibles à l'extérieur du bottier pour déplacer la butée dans une direction transversale au déplacement de l'index. 2. Indicateur. de température conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un boutonpoussoir pour déplacer la butée par translation perpendiculaire au déplacement de l'index. 3. Indicateur de température conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un poussoir à bascule pour déplacer la butée par rotation dans un plan perpendiculaire au déplacement de l'index. 4. Indicateur de température conforme à l'une des revendications 2 5. Indicateur de température conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens déformables comprennent un bilame spiral dont l'extrémité centrale est solidaire de l'index et dont l'autre extrémité est fixée sur un ergot solidaire du cadran. 6. Indicateur de température conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entratnement du cadran par rapport à la butée pour permettre l'aff i- chage d'une température de consigne quelconque repérée sur ce cadran, le bottier comprenant au moins une fenêtre en regard de la butée. 7. Indicateur de température conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'attraction magnétique comprennent un barreau aimanté solidaire de l'index. 8. Indicateur de température conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'attraction magnétique comprennent un barreau aimanté solidaire de la butée. 9. Indicateur de température conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'attraction magnétique comprennent un électro-aimant branché en série dans le circuit électrique d'utilisation. 10. Indicateur de température conforme à l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le circuit électrique d'utilisation comprend un dispositif d'alarme sonore logé dans le bottier.