Brevet FR2489425A1 — publié le 19820305

Etat de la technique L'invention part d'un dispositif pour démarrer un moteur à combustion interne, notamment un moteur d'entratne- ment pour une pompe à chaleur, selon le préambule de la revendication 1. On connaît déjà un groupe comportant un moteur à combustion interne jouant le rôle d'un moteur d'entraînement et qui est relié rigidement à un compresseur d'une installation de pompe à chaleur. Le moteur d'entrainement est susceptible d'être mis en liaison fonctionnelle avec un volant par l'intermédiaire d'un embrayage. Le volant à son tour est en tramé par un dispositif de démarrage et lorsqu'une vitesse de rotation déterminée a été atteinte, il est relié par l'intermédiaire de l'embrayage avec le moteur d'entrainement.L'inconvénient dans le cas de ce dispositif connu est que un embrayage supplémentaire encombrant est nécessaire. En outre, dans le cas d'un entraSnement par frottement, le temps limité pendant lequel le volant peut démarrer le moteur, ne suffit souvent pas pour mettre ce moteur en marche, Si bien que le processus de démarrage doit être renouvelé. De ce fait, la sécurité de fonctionnement de ce dispositif connu n'est pas suffisante précisément pour l'exploitation automatique d'ins- tallation de pompes à chaleur. Avantages de l'invention Le dispositif conforme à l'invention avec les particularités caractéristiques de la revendication 1, présente par contre l'avantage que déjà à l'aide d'un ensemble redresseur, un dispositif de démarrage classique dans les véhicules automobiles, peut être alimenté à partir du réseau en courant alternatif. Il y a lieu de considérer comme un autre avantage que le dispositif conforme à l'invention est peu encombrant ainsi que d'un fonctionnement sur, car le processus de démarrage par l'intermédiaire du pignon de démarrage mis en prise sur la couronne dentée, ne se termine que lorsque le moteur est mis en route de façon certaine. Grâce aux dispositions exposées dans les sousrevendications, d'autres formes avantageuses du dispositif indiqué dans la revendication 1, sont possibles. Il est particulièrement avantageux , grace à l'ensemble redresseur, d'alimenter également le moteur de démarrage en courant continu et d'intégrer le redresseur dans ce moteur de démarrage. En outre, un moteur à courant alternatif classique du commerce peut être utilisé comme moteur de démarrage, ce moteur pouvant être commandé à partir d'un commutateur électro-magnétique alimenté en courant continu par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation électrique peu encombrant et bon marché. Dessins Des exemples de réalisation de l'Lnveetion sont représentés sur les dessins. - la figure 1 représente sous forme de schéma de branchement, un premier exemple de réalisation du dispositif pour démarrer un moteur à combustion interne, - la figure 2 représente, partiellement en coupe longitudinale, une unité constitutive comportant un dispositif de démarrage et un redresseur, - la figure 3 représente sous forme d'un schéma de branchement, un second exemple de réalisation du dispositif pour démarrer un moteur à combustion interne, - la figure 4 est une coupe partielle d'une variante du moteur de démarrage selon la figure 2. Descrintion des exemples de réalisation Un dispositif pour démarrer un moteur à combustion interne est raccordé à un réseau d'alimentationsavec par exemple une tension alternative de 220V utilisée comme source de courant 1. A partir de la source de courant 1, un premier conducteur 2 du réseau, avec un commutateur de démarrage 3 ouvert dans la position de repos représentée sur la figure 9, aboutit à une première borne d'entrée 4 d'un ensemble redresseur 5 du type Graetz. Un second conducteur 6 du réseau relie la source de courant 1 à une seconde borne d'entrée 7 de l'ensemble redresseur 5.A partir d'une borne de sortie positive 8 de l'ensemble redresseur 5, un conducteur de commande 9 aboutit à une borne de raccordement 10 d'un commutateur électro magnéti que 11. A la borne de raccordement 10, sont raccordées une extrémité d'un bobinage d'attraction 12 et d'un bobinage de maintien 13. En outre, à partir de la borne de sortie positive 8, un conducteur principal 14 aboutit à un contact principal 15 et ensuite à partir d'un contact principal 16 à un moteur de démarrage 17. Le moteur de démarrage 17 est un moteur à courant continu.Les contacts principaux 15 et 16 sont susceptibles autre reliés par un pont de contacts 18 du commutateur "lectro-magnétique 110 Le bobinage de maintien 13 est raccordé par sa seconde extrémité 19 à un conducteur 20, partant d'une borne de sortie négative 21 de l'ensemble redresseur 5 et aboutissant au moteur de démarrage 17.La seconde extrémité 22 du bobinage d'attraction 12 est raccordée en un point 23 au conducteur principal 14 entre le contact principal 16 et le moteur de démarrage 17. Le commutateur électro-magnétique Il est en liaison fonctionnelle avec un pignon d'entraînement 24 du moteur de démarrage 17, par l'intermédiaire d'un levier d'embrayage 25 monté de façon à pouvoir pivoter et d'un mécanisme d'entrée en prise 26 pour mettre en prise le pignon de démarrage 24 sur une couronne dentée 27 du moteur à combustion interne à entraSner, non représenté plus en détail. Ce moteur à combustion interne sert de moteur d'entratnement pour une pompe à chaleur également non représentée, et il est par exemple constitué par un moteur diesel. Le moteur de démarrage 17 d'après le premier exemple de réalisation représenté sur la figure 2, est muni d'une sortie d'arbre 28. tirette sortie d'arbre 28 revêt la forme d'un mécanisme à engrenage à denture oblique. fl est constitué d'une roue dentée d'entraînement 30 disposée sur l'arbre d'entrains- ment 29 du moteur de démarrage 17, et d'une roue dentée entrat- née 31, décalée latéralement et en prise avec la roue dentée 30. La roue dentée entraînée 31 est fixée sur un arbre d'entratn- ment 34,1disposé également latéralement par rapport à l'arbre d'entratnement 29, dans un palier intermédiaire 32 et un palier d'entratnement 33. Sur l'arbre 34 est monté, en étant mobile avec le pignon de démarrage 24, le mécanisme d'entrée en prise 26. L'ensemble de redresseur 5 est recouvert d'un capot 35 fixé coaxialement sur le palier de collecteur 36 du moteur de démarrage 17. Le moteur de démarrage 17 constitue ainsi avec le commutateur électro-magnétique 11, le mécanisme d'entrée en prise 24 à 26, 34, et l'ensemble redresseur 5, une unité constructive. Pour le démarrage du moteur à combustion interne entraînant la pompe à chaleur, le commutateur de démarrage 3 est fermé, par exemple par un signal prélevé à partir du circuit de régulation de la pompe à chaleur. La source de courant 1 à tension alternative 220 Volts est alors reliée à ensemble redresseur 5.Par l'intermédiaire de ltensemble redresseur 5 et de la borne de sortie positive 8 le courant continu parvient au commutateur électro-magnétique 11. L'enroulement dtattrac- tion et 1' enroulement de maintien 12 et 13 de ce commutateur électro-magnétique, attirent une armature magnétique 37 qui provoque, par l'intermédiaire du levier d'embrayage 25 et du mécanisme d'entrée en prise 26 l'entrée en prise du pignon de démarrage 24 sur la couronne dentée 27 du moteur à combustion interne. Peu avant que s'achève le déplacement d'entrée en pri- se du pignon de démarrage 24 et la course de l'armature magnétique 37, cette armature magnétique 37 assure la liaison des contacts principaux 15 et 16 au moyen du pont de contacts 18. Le moteur de démarrage 17, constitué par un moteur à courant continu, reçoit désormais du courant, fait entrer en prise le pignon de démarrage 24 complètement sur la couronne dentée 27 et démarre le moteur à combustion interne pour la pompe à chaleur. L'enroulement d'attraction 12 du commutateur éleetrow magnétique Il est alors coupé de l'alimentation de courant, Si bien que pour maintenir le pignon de démarrage 24 sur la couronne dentée 27 jusqu'à la mise en route consécutive du moteur à combustion interne, il suffit uniquement du petit courant partiel circulant à travers ltenroulement de maintien 23. Dès que le moteur à combustion interne est en route, un signal de déclenchement, dérivé par exemple de la vitesse de rotation ou bien de la pression d'huile de la pompe à chaleur, provoque l'ouverture du commutateur de démarrage 3. Le dispositif pour démarrer le moteur à combustion interne est privé de courant et revient dans sa position de repos, tandis que le moteur de démarrage 17 cesse de fonctionner. Dans le cas du premier exemple de réalisation du dispositif alimenté par le réseau pour démarrer un moteur à combustion interne en vue du fonctionnement d'une pompe à chaleur, seul est nécessaire, pour utiliser un commutateur électro-magnétique alimenté en courant continu et comme moteur de démarrage un moteur à courant continu, un redresseur supplémentaire. Le commutateur électro-magnétique nécessite uniquement un enroulement muni d'une isolation de sécurité, contre la tension plus élevée qui se manifeste dans le commutateur électro-magnétique pour du courant continu à 220 Volts. Un second exemple de réalisation est représenté sous la forme de schéma de branchement sur la figure 3. De nouveau le dispositif pour le démarrage d'un moteur à combustion interne est raccordé à un réseau d'alimentation avec une tension alternative de par exemple 220 Volts, comme source de courant 41. A partir de la source de courant 41, un premier conducteur de réseau 42 avec un commutateur de démarrage 43 ouvert dans sa position de repos, aboutit au caté primaire d'un transformateur 44. De même un second conducteur de réseau 45 est raccordé au c8té primaire du transformateur 44.Du côté secondaire, le transformateur 44 est relié à une première borne d'entrée 46 et à une seconde borne d'entrée 47 d'un ensemble redresseur 48 du type Graetz. Le transformateur 44 abaisse la tension alternative de 220 Volts de la source de courant 41 à par exemple 24 Volts pour l'ensemble redresseur 48. A partir d'une borne de sortie positive 49 de l'ensemble redresseur 48, un premier conducteur de commande 50 aboutit à une borne de raccordement 51 d'un commutateur électromagnétique 52. A la borne de raccordement 51 sont raccordés une extrémité d'un enroulement d'attraction 53 et une extrémité d'un enroulement de maintien 54.En outre, de la borne de sortie positive 49 un second conducteur de commande 55 va à un contact principal 56 et ensuite d'un contact principal 57 à une extrémité d'un enroulement d'excitation 58 d'une protection de commutation 59. L'autre extrémité de l'enroulement d'excitation 58 est raccordée en un point 60 à un conducteur 61. Le conducteur 61 va d'une borne de sortie négative 62 de l'ensemble redresseur 48 à la seconde extrémité de l'enroulement d'attraction 53 du commutateur électromagnétique 52. En un point 63 entre les points 60 et 62, la seconde extrémité d'un enroulement de maintien 54 du commutateur électromagnétique 52 est raccordée au conducteur 61. Entre le point 60 et la seconde extrémité de l'enroulement d'attraction 53, il est prévu sur le conducteur 61, un commutateur 64 actionné par la protection de commutation 59. Le commurateur 64 est fermé dans la position de repos représentée sur la figure 3. Un prolongement 65 du premier conducteur de réseau 42 va d'un point 66 à l'enroulement d'excitation 67 d'un moteur de démarrage 68. Sur le prolongement 65 est branché un commutateur 69 également actionné par la protection de commutation 59. Dans la position de repos représentée, le commuta teur 69 est ouvert. Un prolongement 70 du second conducteur de réseau 47 va d'un point 71 au moteur de démarrage 68. Le commutateur électromagnétique 52 comporte un pont de contacts 72 par l'intermédiaire duquel les deux contacts principaux 56 et 57 peuvent être reliés ensemble Une tige de commutation 73 de l'armature magnétique, non représentée plus en détailSdu commutateur électromagnétique 52, est couplée avec un levier de démarrage monté pivotant 74 d'un mécanisme d'entrée en prise 75 comportant un pignon de démarrage 76. le pignon de démarrage 76 est susceptible d'entrer en prise sur la couronne dentée 77 d'un moteur à combustion interne, non représenté plus en détail. Le moteur à combustion interne jouant le rôle de moteur d' entranement derme pompe à chaleur est par exemple un moteur diesel. le second exemple de réalisation selon la figure 3, comporte certes en supplément par rapport au premier exemple de réalisation, un transformateur 44 et une protection de commutation 59. Toutefois il est possible de cette façon d'utiliser un ensemble redresseur 48 de puissance plus réduite et un commutateur électromagnétique 52 du modèle courant dans les dispositifs de démarrage de véhicule automobile, pour une tension ne dépassant pas 24 Volts, tandis qu'un moteur à courant alternatif pour la tension du réseau sert de moteur de démarrage 68.De moteur de démarrage 68, à nouveau muni d'une sortie d'arbre, d'un mécanisme d'entrée en prise 75 et d'un pignon de démarrage 76, est d'une longueur de construction plus courte car le palier du collecteur 36 selon la figure 4 est recouvert d'un capot plat 78 disposé coaxialement, à travers lequel les prolongements 65 et 70 des conducteurs de réseaux 42 et 45 vont augnoteurs de démarrage 67, 68. Le transformateur 44 et l'ensemble redresseur 48 sont disposés à un emplacement approprié à distance quelconque du molieur de démarrage 68. Pour le démarrage du moteur à combustion interne entrant une pompe à chaleur, le commutateur de démarrage 43 est fermé à nouveau par un signal prélevé à partir d'un circuit de régulation de la pompe à chaleur. La tension alternative 220 Volts parvenant de la source de courant 41 au côté primaire du transformateur 44, est abaissée par le second se- condaire du transformateur 44 à la tension alternative de 24 V et transmise aux bornes entrée 46 et 47 de l'ensemble redres seur 48.De la borne de sortie positive 49 de l'ensemble de redresseur 48, le courant continu parvient par l'intermédiaire du conducteur de commande 50 d ltenroulement d'attraction 53 et à l'enroulement de maintien 54 du commutateur électromagnétique 52. Le commutateur 52 provoque une entrée en prise du pignon de démarrage 76 sur la couronne dentée 77 par l'attraction de l'armature magnétiquesnon représentée plus en détail, par les enroulements 53, 54. Peu avant l'achèvement du déplacement d'attraction, le pont de contacts 72 est alors appliqué sur les contacts principaux 56 et 57.L'enroulement d'excitation 58 de la protection de commutation 59 est alors raccordé par l'intermédiaire du second conducteur de commande 55 également à la borne de sortie positive 49 de l'ensemble redresseur 48 et donc à la source de courant 41. La protection de commutation 59 ouvre alors le commutateur 64 et ferme le commutateur 69. Le moteur de démarrage 67, 68 constitué par un moteur à courant alternatif est alors raccordé à la source de courant 41 par l'in- termédiaire des conducteurs 42, 65 et 45, 70. Il met en prise complètement le pignon de démarrage 76 sur la couronne dentée 77 et délharre le moteur à combustion interne qui entrafre à son tour la pompe à chaleur. Lorsque le commutateur 64 est ouvert, ltenroulement d'attraction 53 du commutateur électromagnétique 52 est privé de courant. Le courant réduit circulant à travers le dispositif de maintien 54 suffit toutefois à main tenir l'armature magnétique dans sa position attirée, et à maintenir ainsi le pignon de démarrage sur la couronne dentée 77. Dès que le moteur à combustion interne est mis en route, un signal en provenance du circuit de régulation de la pompe à chaleur provoque à nouveau l'ouverture du commutateur de démarrage 43. Le dispositif pour démarrer le moteur à combustion interne est alors privé de courant. Le commutateur électromagnétique 52 et la protection de commutation reviennent dans leurs positions de départ, et le moteur de démarrage 68 cesse de tourner. R E V E 3i D I C A 2 I O N S 1.- Dispositif pour démarrer un moteur à combustion interne, notamment un moteur d'entrainement pour une pompe à chaleur, avec une source de courant, un commutateur électromagnétique, et un moteur de démarrage avec un mécanisme d'entrée en prise et un pignon de démarrage, susceptible d'être mis en prise sur la couronne dentée du moteur à combustion interne, dispositif caractérisé en ce que la source de courant (1; 41) pour le commutateur électro magnétique (11; 52) et le moteur de démarrage (17; 68) est un réseau d'alimentation à tension alternative, tandis qu'entre la source de courant (1; 41) et le commutateur électro-magnétique (11 52) il est prévu un ensemble redresseur (5; 48). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ensemble redresseur (5) est branché sur les conducteurs (2, 6, 14, 20) entre la source de courant (1) et le moteur de démarrage (17). 3.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'un transformateur (44) est prévu entre la source de courant (41) et l'ensemble redresseur (48), le moteur de démarrage (68) pouvant autre relié avec la source de courant (41) par l'intermédiaire d'un conducteur (65) susceptible d'être branché par l'intermédiaire d'un disjoncteur (59, 69) commandé par le commutateur électro-magnétique (52). 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur de démarrage (17; 68) est muni d'une sortie d'arbre (28) avec laquelle le mécanisme d'entrée en prise (26S 75) est en liaison fonctionnelle. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble redresseur (5e 48) forme une unité constitutive avec le moteur de démarrage (17; 68). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble redresseur (5) est disposé à l'extrémité du moteur de démarrage (7) où se trouve le collecteur.