Brevet FR2403594A1 — publié le 19790413

La présente invention se rapporte à un limiteur de température à sécurité incorporé comportant un palpeur de température rempli de liquide, dont l'élément de travail agit sur un levier pivotant qui inverse le sens de sa course au-dessous d'une valeur limite de celle-ci, un ressort de déclenchement agissant en sens inverse de la course de l'élément de travail, un mécanisme basculant actionnant des contacts de commutation, mécanisme qui ne peut être actionné que dans un seul sens par le levier pivotant et qui reste alors dans la position dans laquelle il est ainsi amené, et un élément de commande pour le réarmementnanuel du mécanisme basculant. Les limiteurs de température sont utilisés, conjointement à un régulateur de température, dans des générateurs de chaleur pour couper le circuit électrique d'un élément chauffant électrique ou pour éteindre un brtleur à mazout ou à gaz. En fonctionnement normal, le régulateur de température établit ou coupe le circuit en fonction du besoin de chaleur, tandis que la température de réponse du limiteur de température est réglée à une valeur plus élevée que celle du régulateur de température, le limiteur ne devant intervenir qu'en cas de défaillance du régulateur. Toutefois, le limiteur interrompt alors le circuit, sans que celui-ci soit automatiquement refermé lors d'un abaissement ultérieur de la temperature.Un tel limiteur de température peut n'avoir jamais à intervenir pendant des années, mais après ce temps il doit pouvoir répondre sans défaillance en cas de dérangement. Dans les palpeurs de température remplis de liquide, à tube capillaire, il existe toujours, en cas de manipulation sans précaution, un danger de fuite par bris du tube capillaire. Dans un limiteur de température ordinaire, un tel défaut amène les contacts de commutation à leur position de fermeture et le défaut ne peut devenir apparent qu'en cas de défaillance du régulateur de température.La surveillance supplémentaire serait alors réduite à néants En conséquence, on a déjà proposé, dans le brevet suSne 519 202, un limiteur de température dans lequel, entre un élément de travail et un commutateur à bascule, est disposé un levier pivotant séparé chargé par un ressort, de telle manière que, lorsqu'une course limite minimale prédéterminée de 11 élément de travail n'est pas atteinte par suite d'une fuite du palpeur, un ressort de declenchement chargeant le levier pivotant inverse la course de celui-ci agissant sur le commutateur à bascule et actionne ce dernier. Dans les limiteurs antérieurs, il était en outre possible, par blocage du bouton de réarmement dans sa position actionnée, soit de limiter la fonction de sécurité du limiteur de telle manière que les contacts de commutation se referment après abaissement de la température, soit de maintenir les contacts de commutation en permanence en position de fermeture, indépendamment de la température. L'invention a pour objet de simplifier et de perfectionner la construction d'un limiteur de température. A cet effet, suivant l'invention, le levier pivotant inversant le sens de la course de l'élément de travail constitue en même temps le levier basculant d'un mécanisme basculant disposé sur une plaque de base et qui comprend ledit levier basculant, un levier de manoeuvre et un ressort de basculement ; le levier basculant est monté de manière à pouvoir pivoter à l'extrémité libre du levier de manoeuvre fixé rigidement sur l'un de ses côtés, mais agencé de manière à faire ressort et le levier de manoeuvre constitue en même temps le ressort de déclenchement qui agit en sens inverse de la course de ltélément de travail. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un exemple d'exécution0 Sur ces dessins la figure 1 est une vue en coupe longitudinale dtun limiteur de température la figure 2 est une vue de dessus du limiteur de température de la figure 1 sans son bottier la figure 3 représente un détail en coupe suivant la ligne A-A de la figure 2 Les figures 4 et 5 représentent chacune un autre détail, et la figure ó est une représentation simplifiée d'un ressort de rappel. Sur les différentes figures-décritesci-après, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes références numériques. Sur une plaque de base commune l, sont disposés l'un à c8té de l'autre, d'une manière connue en soi, deux mécanismes basculants 2 agissant sur un jeu de contacts actionnés conjointement, non représentés- sur le dessin. L'un de ces mécanismes basculants peut faire partie d'un régulateur de température et l'autre d'un limiteur de température. La description qui va suivre vise exclusivement la partie constituée par le limiteur de température, qui serait d'ailleurs utilisable séparément. Le mécanisme basculant 2 de ce limiteur. est constitué par un levier de manoeuvre 3, un levier basculant 4 et un ressort de basculement 5. Dans un boiter 6 est montée, sur le côté opposé à la plaque de base 1 du mécanisme basculant 2 en tant qu'élément de travail dtun palpeur de température dont le reste n'est pas représenté, une capsule à membrane 7. Uné tige fixe 8 de la capsule à membrane 7 prend appui sur une vis de réglage .9, tand-is qu'un mamelon 10 transmettant la course de la capsule à membrane 7, agit en un point d'attaque ll sur le levier de manoeuvre 3 et, par conséquent, sur le mécanisme basculant 2.Le point d'attaque li est situé près de l'extrémité libre 12 du levier de manoeuvre 3, et entre cette extrémité 12 et un élément d'en- cadrement décrit plus loin du levier de manoeuvre 3. L'élément d'encastrement est constitué par un étrier de support 13 fixé sur la plaque de base 1. Cet étrier présente une languette 14 située sur l'axe longitudinal du mécanisme -basculant 2 et qui traverse, dans une ouverture 15, l'extrémitd encastrée du levier de manoeuvre 3. En outre, la limite extérieure extrême de l'extrémité encastrée du levier de manoeuvre forme deux oreilles 16 situées en dehors de l'axe longitudinal et qui, à l'état encastré du levier de manoeuvre 3, prennent appui contre deux surfaces frontales 17 de l'étrier de support 13. Pour mettre en place le levier de manoeuvre dans sa position de travail, on pose tout d'abord son extrémité à encastrer par ses oreilles 16, contre les surfaces frontales 17, sans que la languette 14 soit initialement engagée dans l'ouverture 15.Cet engagement ne se produit que lorsqu'on fait ensuite pivoter le levier de manoeuvre autour des surfaces frontales 17 comme axe de rotation. La languette 14 maintient- alors fixe l'extrémité à encastrer du levier de manoeuvre qui, dans cette position, prend appui, non seulement contre les surfaces frontales 17, mais encore sur deux flasques-18 de l'étrier de support 13. Le levier de manoeuvre 3 est étudié au point de vue dimensions et agencé grtce à l'encastrement décrit, de telle manière quten plus de sa fonction de levier de manoeuvre dans le mécanisme basculant 2, il joue en même temps le rôle d'un re-ssort de déclenchement agissant en sens inverse de la course de la capsule à membrane 7 et forme en outre, comme décrit plus loin, le point d'appui du levier basculant 4. Le levier basculant 4 est monté de manière à pouvoir pivoter, à l'extrémité libre 12 du levier de manoeuvre 3, sur un appui à arêtes vives 19 (Figs I et 3) et est appliqué sous pression contre cet appui 19 du levier de manoeuvre 3 par un ressort de basculement 5 monté entre une première extrémité 20 du levier basculant 4 et un point d'appui 21 fixe par rapport à la plaque de base 1. Comme ressort de basculement 5, on utilise un ressort en forme d'oméga qui se trouve spatialement au-dessus du point d'encastrement fixe du levier de manoeuvre 3. Le point d'appui fixe 21 du ressort de basculement 5 est formé dans un bras relevé 22 de l'étrier de support 13. Pour la formation de l'appui à arêtes vives 19 destiné à supporter le levier basculant 4 dans le levier de manoeuvre 3, l'extrémité libre 12 de ce-dernier est recourbée et présente une ouverture 23 dans laquelle le levier basculant 4 traverse, par sa seconde extrémité 24, ledit levier de manoeuvre 3. Une arête 25 (Fig. 5) de l'ouverture 23 et deux arêtes d'épaulement 26 (Fig. 4) du levier basculant 4 sont situées sur une même droite 19a et forment ainsi l'appui à arêtes vives 19 (Figs 1 et 25. La course possible du levier basculant 4 est limitée par deux butées. Dans l'exemple de la figure 1, qui correspond à la position de fermeture de circuit du limiteur, la seconde extrémité 24 du levier basculant 4 repose sur une première butée 27 de la plaque de base 1 et limite ainsi le déplacement dudit levier basculant 4 en direction de la plaque de ~base. Une vis de réglage 28 vissée dans la plaque de base 1 et qui traverse sans le toucher le levier basculant 4 forme, par sa tête, la seconde butée, qui limite le déplacement du levier basculant 4 dans le sens l'éloignant de la plaque de base. Le point d'attache de la vis de réglage 28 sur le levier basculant4 se trouve entre appui à arêtes vives 19 et la première extrémité 20 dudit levier basculant. Un poussoir 29, qui traverse le levier basculant 4 et la plaque de base 1 sert à actionner un jeu de contacts, non représenté surle dessin. Deux épaulements 30 du poussoir 29 présentent, dans l'état de fermeture de circuit du limiteur, un jeu d'environ 0,5 mm par rapport au levier basculant, sur lequel ils ne viennent s'appliquer que lors du déclenchement du limiteur. Un bouton-poussoir ou touche 31, monté dans le bo- tier 6 et agissant sur un ressort à deux branches 32, sert d'élément de commande pour le réarmement manuel du mécanisme basculant 2. Le ressort 32 présente une première branche 33 qui, lors de l'actionnement du bouton-poussoir 31 prend appui sur un coté frontal 34 du poussoir 29, ainsi qu'une seconde branche 35 attaquant la seconde extrémité 24 du levier basculant 4 (Figs 1 et 6)e A cet effet, la seconde branche 35 du ressort 32 est fixée en un point d'ancrage 36 dans le boi- tier 6. La première branche 33 du ressort 32, qui agit sur le bouton-poussoir 31, est formée sur l'extrémité libre de la seconde branche 35 dudit ressort. Le limiteur de température décrit fonctionne comme suit : En partant de la position de fonctionnement normal du mécanisme basculant 2 représentée sur la Fig. 1, le point d'attaque ll de la capsule à membrane 7 se déplace, lorsque la température s'élève, vers la plaque de base 1 et comprime élastiquement ltextrémité libre 1-2 du levier de manoeuvre 3 vers le bas. En même temps, l'appui à arêtes vives 19 se déplace également en direction de la plaque de base et entre avec lui le levier basculant 4, qui pivote alors vers la plaque de base 1, avec comme centre de rotation la première butée 27. Le prolongement de la ligne d'faction de force du ressort de basculement 5 passe, dans la position du mécanisme basculant 2 décrite ci-dessus, près de l'appui à arêtes vives 19 dru levier basculant 4 et cela du côté de la capsule à membrane 7. Sur le levier basculant 4 agit en conséquence un couple de rotation, qui applique sous pression sa seconde extrémité 24 contre la première butée 27.A mesure que la température croit, clest-à-dlre à mesure qu'augmente la course du mamelon 10 de la capsule à membrane 7, la direction de la ligne d'action de force du ressort de basculement 5, par suite de la disposition de levier choisie, se rapproche de la droite formée par appui à arêtes vives 19 et intersecte celle-ci lorsque la course de la capsule à membrane 7 correspond à la température de déclenchement affichée.Alors est atteinte la position de basculement, sur quoi le levier basculant 4 tourne autour de l'appui à arêtes vives 19 puis, après avoir franchi la distance correspondant à son jeu par rapport aux épaulements 30, déplace le poussoir 29 en direction de la plaque de base 1 et actionne ainsi le jeu de con tacts En même temps, la seconde extrémité 24 du levier basculant 4 se soulève de la butée 27. On obtient ainsi une position de coupure stable, indépendante de la course de la capsule à membrane 7. Une fois que la température s'est abaissée dans une mesure déterminée, on peut ramener le mécanisme basculant 2 à sa position de fonctionnement normal en appuyant sur le bouton-poussoir 31. La répartltion des forces entre les deux branches de ressort 33 et 35 s'effectue de telle manière que tout actionnement du bouton-poussoir 31 assure une ouverture, ou un maintien en position d'ouverture, du jeu de contacts, indépendamment delta position du limiteur. Grâce à cette disposition, le limiteur ne peut pas être shunté électriquement par blocage du bouzon-poussoir 31 à- l'état actionné. Une fuite dans le palpeur de température rempli de liquide a les conséquences suivantes : Le levier de manoeuvre 3, qui sert en même temps de ressort de déclenchement, exerce sur la capsule à membrane 7 en permanence une force de sens opposé au sens de la course lors d'une élévation de température. En cas de fuite, le point d'attaque ll de la capsule membrane 7 s'éloigne de la plaque de base 1, jusqu'à ce que le levier basculant 4, qui suit le mouvement du levier de manoeuvre 3, mais qui continue de reposer sur la butée 27, vienne s'appliquer sur la vis de réglage 28 formant la seconde butée.Le levier basculant 4 assure glors la fonction d'un levier pivotant inversant le sens de la course de l'élément de travail, comme décrit ci-après Un nouveau déplacement du point d'attaque li dans le sens l'6loignant de la plaque de base 1 produit une inversion de mouvement à la première extrémité 20 du levier basculant 4 et soulève sa seconde extrémité 24 de la butée 27, moyennant quoi, si la fuite continue, le point d'attaque du ressort de basculement 5 se rapproche de la plaque de base 1 jusqutà ce que la position de basculement soit atteinte et qu'une coupure se produise de la maniere déjà décrite. Gracie au fait que le levier de manoeuvre et le levier basculant ont chacun une fonction supplémentaire, à savoir que le levier de manoeuvre sert en même temps de ressort de déclenchement et que le levier basculant sert en même temps de levier pivotant, on obtient une disposition simple et économique au point de vue fabrication. L'ouverture ou le maintien-en position d'ouverture positifs ou forcés des contacts de commutation-lors de l'actionnement du bouton-poussoir 31 représentent une sécurité fonctionnelle supplémentaire0 REVENDICATIONS 1- Limiteur de température à sécurité incorporée, comportant un palpeur- de température rempli de liquide, dont l'élément de travail agit sur un levier pivotant qui inverse le sens de sa course au-dessous d'une valeur limite de celleci, un ressort de déclenchement agissant en sens inverse de la course de l'élément de travail, un mécanisme basculant actionnant des contacts de commutation, mécanisme qui ne peut être actionné que dans un seul sens par le levier pivotant et qui reste alors dans la position dans laquelle il est ainsi amené, et un élément de commande pour le réarmement manuel du mécanisme basculant, ledit limiteur de température étant caractérisé en ce que le levier pivotant inversant le sens de la course de l-télément de travail constitue en même temps le levier basculant dtun mécanisme basculant disposé sur une plaque de base et qui comprend ledit levier basculant, un levier de manoeuvre et un ressort de basculement, en ce que le levier basculant est monté de manière à pouvoir pivoter à l'extrémité libre du levier de manoeuvre, fixé rigidement sur l'un de ses c & és, mais agencé de manière à faire ressort, et en ce que le levier de manoeuvre constitue en même temps le ressort de déclenchement qui agit en sens inverse de la course de l'élément de travail. 2 - Limiteur de température suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le levier basculant est monté dans le levier de manoeuvre sur un appui à arêtes vives, tandis que l'élément de travail du palpeur de température agît -sur le levier de manoeuvre en un point d'attaque situé près de l'extrémité libre de celui-ci et entre cette extrémité libre et son point d'encastrement, en ce qu'en outre, le ressort de basculement, qui se trouve spatialement au-dessus du point d'encastrement fixe du levier de manoeuvre, est monté entre la première extrémité du levier basculant et un point d'appui fixe par rapport à la plaque de base et applique sous pression le levier basculant sur son appui à arêtes vives dans le levier de manoeuvre, tandis que la course du levier basculant, à sa seconde extrémité, est limitée en direction de la plaque de base par une première butéeet, dans le sens l'éloignant de la plaque de base, par une seconde butée disposée entre l'appui à arêtes vives et la première extrémité du levier basculant, en ce que, de plus, un poussoir traversant librement le levier basculant présenté, à l'état de fermeture de circuit du limiteur, des épaulements disposés avec un jeu par rapport au levier basculant pour permettre 1' actionnement d'un jeu de contacts par celui-ci lors du déclenchement du limiteur et en ce qu'enfin, l'élément de commande de réarmement manuel du mécanisme basculant est constitué par un ressort à deux branches comprenant une première branche qui, lors de la commande du réarmement, prend appui sur un côté frpntal du poussoir, ainsi qu'une seconde branche agissant sur la seconde extrémité du levier basculant,~de telle manière que chaque commande de réarmement produise une ouverture ou un maintien en position d'ouverture du jeu de contacts. 3 - Limiteur de température suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre est recourbé à son extrémité libre et présente une ouverture, dans laquelle le levier basculant le traverse, tandis qu'une arête de cette ouverture ainsi que deux arêtes d'épaulement du levier basculant, s'étendant sur une droite commune, forment l'appui à arêtes vives.