Brevet FR2458732A1 — publié le 19810102

L'invention se rapporte à une cartouche à aimant pour un dispositif de sécurité de l'allumage thermoélectrique. Les dispositifs bien connus de sécurité d'allumage thermoélectrique qui servent à couper l'amenée du gaz à un appareil en cas d'extinction d'une flamme de brûleur ou de veilleuse, comportent comme on sait un électroaimant ou noyau magnétique à deux pôles ainsi qu'une plaque d'armature montée à une extré- mité d'une tige dont l'autre extrémité porte soit une soupape soit une coupelle selon que le mécanisme est destiné à obturer un écoulement de gaz directement ou par l'intermédiaire de leviers. Pour protéger le noyau magnétique et l'armature coopérant avec lui, on les entoure d'un capuchon de protection en métal non ai- mantable (tel que du laiton) ou en matière plastique. Dans ces dispositifs connus le noyau magnétique est fixé d'une maniè- re rigide sur une assiette. Par contre l'armature est fixée sur la tige avec un certain jeu lui permettant de s'articuler par rapport aux deux pôles du noyau magnétique lors des mouvements de fonctionnement de l'appareil à gaz dans lequel le dispositif de sécurité électromagnétique est incorporé. Cette armature est généralement formée par une plaque unique de faible épaisseur. Lors de l'allumage de la veilleuse de sécurité de l'appareil, une action mécanique extérieure sur la soupape-gaz provoque la descente de l'armature mobile et la fermeture du circuit magnétique constitué par le noyau et ladite armature. Le maintien dans cette position malgré l'action d'un ressort de rappel est assuré par les ampères-tours circulant dans les spires du bobinage. Les am- pères-tours sont donc consommés par le matériau magnétique et par l'entrefer placé entre le noyau et l'armature. Lors d'une diminution du courant circulant dans les spires du bobi- nage, les ampères-tours, à partir d'une certaine valeur du courant, ne sont plus suffisants sous l'effet du ressort pour maintenir l'armature collée contre le noyau. Il existe donc un courant d'enclenchement et de déclenchement dont les valeurs dépendent: -du cycle d'hystérésis que le matériau parcourt, de la valeur du ressort de rappel de la soupape, -du nombre de spires du bobinage, -et sur- tout de la grandeur de l'entrefer. Par conséquent, on sait que les courants d'enclenchement et de déclen- chement sont considérablement augmentés à partir du moment o l'entrefer augmen- te de façon notable car, dans l'air, la circulation du flux magnétique exige une consommation très importante d'ampères-tours. Le but de l'invention est donc de modifier l'entrefer pour augmenter 2 2458732 ou diminuer la consommation d'ampères-tours afin d'obtenir des courants d'en- clenchement et de déclenchement différents. Suivant l'invention, l'armature fixée à l'extrémité de la tige de commande d'une soupape et/ou les deux branches du noyau sont réalisées chacune en deux parties superposées, en matériau magnétique, formant entre elles un entre- fer. Suivant une autre caractéristique de l'invention les deux parties de l'armature sont formées par deux plaques de faible épaisseur libres ou fixées l'une sur l'autre. D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en référence au dessin annexé qui représente une vue en coupe du mécanisme de sécurité. Le mécanisme de sécurité tel que représenté comporte de façon géné- rale un noyau magnétique 2, une armature, désignée dans son ensemble par la ré- férence 1, monteeà une extrémité de la tige 3, et à l'extrémité opposée de cette tige, une soupape 4 pour l'obturation directe d'un écoulement de gaz. Cette soupape peut être remplacée par une coupelle si le mécanisme doit agir sur un organe obturateur par l'intermédiaire de leviers. Le noyau 2 est fixé d'une manière rigide par un rivet ou par un rivet contact 5 sur l'assise 6. Ce rivet contact est traversé par le fil d'extrémité 7 de l'enroulement d'excitation 8 du noyau 2. Un capuchon de protection 9 coiffe le noyau 2 et son armature 1. Un ressort de rappel 10 prenant appui sur le capuchon coiffe la tige 3 et agit sur le clapet 4. Le noyau magnétique 2 est formé de deux branches 20 et 21 réalisées chacune en deux parties 20a et 2la pour la formation d'un entrefer supplémentaire. L'armature 1 se compose de deux petites plaques en matériau magné- tique la et lb superposées et de faible épaisseur. Ces deux plaques sont soit libres, soit fixées l'une sur l'autre par un moyen mécanique quelconque par exem- ple par sertissage avec un léger serrage, par collage ou par soudure par point, et sont percées chacune d'un orifice central 11 dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre de l'extrémité 12 de la tige 3. L'extrémité 12 de la tige 3 est sertie sur la plaque inférieure la de l'armature 1 de telle sorte qu'il subsiste un jeu permettant à l'armature de s'articuler par rapport aux deux pôles du noyau 2, c'est-à-dire que l'arma- ture peut s'appliquer parfaitement sur ces pôles en compensant les éventuels défauts d'alignement de la tige normalement au noyau magnétique. Pour éviter la rotation de l'armature 1 par rapport à la tige 3, on interpose entre l'arrivée de la plaque lb et la rondelle circulaire métallique 13 coaxiale à la tige, un joint torique élastique 14 qui se trouve légèrement écrasé au moment du sertis- sage de la tige. Lorsqu'un élément sensible tel qu'un thermocouple non représenté, détecte la présence d'une flamme, il alimente, par l'intermédiaire du rivet contact 5, l'enroulement d'excitation 8.Les ampères-tours ainsi créés permet- tent la circulation d'un flux magnétique qui engendrera une force portante né- cessaire au Maintien de l'armature mobile 1 sur le noyau 2. Le courant minimum nécessaire au maintien de ladite armature s'appelle "courant d'enclenchement". Dès que la valeur de ce courant est atteinte, une action mécanique extérieure sur la soupape 4 provoque la descente de l'armature 1 et son collage sur le noyau 2. Lorsqu'une diminution du courant circulant dans l'enroulement d'exci- tation 8 est provoquée par exemple quand le thermocouple n'est plus chauffé, la force portante diminue et, à une certaine valeur de ce courant, la force de rappel de ressort 10 devient plus grande que la force portante, si bien que l'armature 1 décolle du noyau 2 et le ressort de rappel 10 provoque une action mécanique vers la mise en sécurité-gaz. Il existe donc un courant d'enclenche- ment et de déclenchement dont les valeurs dépendent des ampères-tours consommés. Quand l'armature 1 est maintenue appliquée contre le noyau 2, la plaque inférieure la est parcourue par un flux magnétique constant et limité, dépendant de son épaisseur. Etant donné que ladite plaque se sature très rapide- ment et offre une réluctance magnétique très importante, une partie du flux est contrainte de traverser d'une part l'entrefer situé entre les deux plaques la et lb de l'armature 1 et d'autre part l'entrefer formé sur les deux branches 20 et 21 du noyau 2 ce qui entraine une augmentation sensible des ampères-tours consom- més, et par conséquent des courants d'enclenchement et de déclenchement. Cette augmentation est fonction des épaisseurs choisies pour les pla- ques la et lb de l'armature, de leur état de surface et du type de matériau utilisé. En effet, suivant les courants d'enclenchement et de déclenchement que l'on dé- sire obtenir, il est possible d'augmenter ou de diminuer l'épaisseur des plaques composant l'armature, d'utiliser des plaques d'épaisseurs différentes, ou bien des états de surface différents. Il est également possible d'utiliser seulement l'en- -trefer formé entre les deux plaques de l'armature ou seulement l'entrefer réalisé sur les branches du noyau magnétique. Cette réalisation permet donc de varier la consommation d'ampères- tours pour obtenir des courants d'enclenchement et de déclenchement aptes à tou- tes utilisation. L'invention ne se limite pas à la forme de réalisation illustrée mais en englobe également les variantes constructives. R E V E N D I C A T I O N S / Mécanisme de sécurité électromagnétique comportant un circuit magnétique formé par un noyau et une armature maintenue sur l'extrémité d'une tige de commande de soupape caractérisé par le fait que l'armature 1 et/ou les deux branches du noyau 2 sont réalisé chacune en deux parties,en matériau magné- tique,superposées formant entre elles un entrefer. 2 / Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux par- ties de l'armature 1 sont formées par deux plaques la et lb de faible épais- seur libres ou fixées l'une sur l'autre. 3 / Mécanisme selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les deux pla- ques la et lb sont d'épaisseur et de caractéristiques d'usinage égales ou différentes. 4 / Mécanisme selon la revendication 2 caractérisé par le fait que seule la pla- que la la plus proche du noyau magnétique est fixée sur la tige 3 de comman- de de soupape.