Brevet FR2532082A3 — publié le 19840224

FR 2532082 A3 19840224 FR 8309610 A 19830609 Commande thermostatique La présente invention concerne des commandes thermostatiques et notamment des commandes thermostatiques utilisées avec des appareils de chauffage ou avec des appareils de réfri gération, dans lesquelles la commande cyclique normale peut etre suspendue par une intervention manuelle pour que la commande thermostatique se déclenche à une température supérieure à sa plage de travail normale. Un but de la présente invention est de procurer une commande thermostatique du type précité qui est semi-automatique en ce sens que, après une intervention manuelle pour effectuer un seul cycle à une température supérieure à la plage de tra-. vail normale, la commande revient automatiquement à son mode de travail normal. Selon la présente invention, il est procuré une commande thermostatique comportant un actionneur sensible à la température agissant sur un levier en antagonisme à un premier ressort, un deuxième ressort agissant sur le levier en antagonisme à l'influence du premier ressort sur ce levier par l'intermédiaire d'un élément d'actionnement d'interrupteur verrouillable qui fait partie d'un mécanisme de verrouillage pouvant être commandé manuellement et ayant une condition de reposi tionnementou déverrouillée pour le fonctionnement cyclique normal, dans laquellel'interrupteur est ouvert et fermé pour des températures détectées qui sont prédéterminees par les forces opposées exercées sur le levier par les deux ressorts, et ayant une condition verrouillée dans laquelle il verrouille ledit élément pour le dégager de sa coopération avec le levier, declenchantainsi un cycle de commuta tion unique, commandé seulement par le premier ressort, qui se termine par le repositionnement automatique du mécanisme de verrouillage à une température detectéesupérieure à la plage du fonctionnement cyclique normal. La commande selon l'invention présente l'avantage d'une simplicité mécanique en ce sens que le mécanisme de verrouillage peut être actionné manuellement, par exemple par un seul bouton-poussoir. Une fois le mécanisme de verrouillage amené dans sa position verrouillée, dégageant l'élément verrouillable de sa coopération avec le levier, l'actionnement de l'interrupteur est ensuite empêché jusqu'au repos tionnement du mécanisme de verrouillage. Dans une réalisation préférée de l'invention, le mécanisme de verrouillage est retenu dans sa position verrouillée par le levier luimême jusqu'à la fin du cycle uaiclple de commutation à température élevée. Dans le cas d'un appareil de chauffage ou d'un appareil comportant des éléments chauffants, comme par exemple une machine à laver ou un brûleur de fuel, l'élément actionnant l'interrupteur commande un interrupteur normalement fermé, qui, dans le fonctionnement cyclique de la commande, est ouvert en réponse à une température détectée prédéterminée en fonction des forces des deux ressorts, et qui est fermé l'actionnement manuel du mécanisme de verrouillage, l'interrupteur ne se rouvrant ensuite, en-réponse à une température supérieure à la température prédéterminée, qu'après repositionnement du mécanisme de verrouillage. Dans une telle application, la commande thermostatique selon l'invention permet à un utilisateur de choisir à volonté, par la commande manuelle du mécanisme de verrouillage, un cycle unique dans lequel l'appareil fonctionne à une température supérieure à la température normale, nar exemple lors de la mise en route initiale d'un appareil de chauffage ou d'une chaudière, après quoi la commande revient automatiquement à son fonctionnement cyclique normal. La commande thermostatique selon l'invention trouve également une application pratique dans la commande de réfrige- raseurs, dans ce cas,l'élément actionnant l'interrupteur commande un interrupteur qul, en fonctionnement cyclique normal de la commande, est ouvert et fermé en réponse à des températures, inférieure et supérieure, prédéterminées définissant une plage de travail normale, et qu; est.ouvert par l'actionnement manuel du mécanisme de verrouillage, l'interrupteur se refermant ultérieurement; en réponse à une température détectée supérieure à la température supérieure de la plagé de travail normale, seulement après repositionnement du mécanisme de verrouillage.L'actionnement manuel du mécanisme de verrouillage conduit à un cycle de dégivrage unique dans lequel la température du réfrigérateur, normalement mesurée au voisinage de l'évaporateur, atteint une température prédéterminée (par exemple juste au-dessus de OOC), permettant le dégivrage de l'éva- porateur du réfrigérateur avant que le thermostat ne revienne automatiquement à son mode cyclique normal. Dans des réalisations préférées de l'invention, la force exercée sur le levier par le deuxième ressort par l'intermédiaire de l'élément verrouillable peut être réglée au moyen d'une came de réglage qui prédétermine la plage de température du fonctionnement cyclique normal de la commande. Lorsque le mécanisme de verrouillage est actionné pour dégager l'élément verrouillable du levier, --la force exercée sur le levier par le premier ressort sera indépendante du réglage de la came de sorte quelea température atteinte dans le cycle de commutation unique résultant du verrouillage manuel de l'élément est indépendante du réglage de la came de la commande. De préférence, l'élément verrouillable agit sur l'interrupteur par l'intermédiaire d'un plongeur mobile qui peut être actionné, à la fin du cycle de commutation unique, par le levier agissant directement sur le plongeur. Le plongeur peut par exemple être porté par le levier et peut coulisser par rapport à celui-ci, le plongeur ayant une tette ou rebord, qui est attaquée par le levier à la fin du cycle de commutation unique. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint sur lequel les figures 1 et 2 sont des vues en coupe schématique dune commande thermostatique selon une réalisation de l'invention, montrant respectivement la condition cyclique normale et la condition verrouillée pour un-cycle de commutation unique à température élevée. La commande- thermostatique représentée sur le dessin est prévue pour être utilisée avec un réfrigérateur. La commande a un boîtier 1 dont une paroi supporte une capsule the = étrique 2 constituant un actionneur sensible à la température. La capsule 2 communique par l'intermédiaire d'un tube capillaire 3 avec une ampoule qui, avec la capsule 2, forme un système étanche qui est rempli d'une vapeur en équilibre avec une petite quantité de liquide, de manière classique. La capsule a un bouton central mobile 5 qui agit sur une extrémité d'un premier levier 6. Le levier 6 pivote entre ses extrémités dans les parois latérales du boîtier 1, le point de pivotement du levier étant repéré en 7 sur le dessin. Le levier 6 a un bras vertical 8 auquel est attachée une extrémité d'un premier ressort de traction 9, l'autre extrémité du ressort 9 étant fixée sur une fixation à réglage par vis 10 dispose dans une paroi terminale du boîtier 1. Le ressort 9 exerce sur le levier 6 un moment appliquant le levier en contact avec le bouton mobile 5 de la capsule 2. A son extrémité--opposde3 celle sur laquelle agit la capsule 2, le premier levier 6 a une ouverture 11, qui guide le mouvement coulissant d'un plongeur d'actionnement d'inter- rupteur 12 en matière isolante. L'extrémité inférieure du plongeur 12 a la forme d'une tête élargie 13 dont le diamètre est plus grand que celui de l'ouverture de guidage 11. La tête 13 est appliquée sur l'élément d'actionnement 14 d'un interrupteur 15. Dans la réalisation représentée, l'interrupteur 15 a des contacts (non représentés) normalement ouverts, qui sont fermés par l'enfoncement de l'élément d'actionnement 14. Un deuxième levier verrouillable 16 pivote à une extrémité dans les parois latérales du boîtier 1 autour d'un pivot 17 et son extrémité opposée présente un talon 18 qui s'applique contre le premier levier 6. Au voisinage du talon 18,le levier 16 a un bras vertical 19 qui constitue une fixation pour une extrémité d'un deuxième ressort de traction 20, dont l'autre extrémité est fixée sur un curseur de came 21 par l'intermédiaire d'un raccordement à vis réglable 22. Le curseur de came 21 est maintenu par la traction du ressort 20 en prise avec une surface. de came constituez par la périphérie d'un disque-came 23 porté sur l'extrémité intérieure d'un arbre de réglage de came 24 qui est monté à rotation dans un manchon 25 fixé sur une paroi du boîtier 1. L'extrémité pivotante du deuxième levier 16 présente un bras de levée 26 qui coopère avec un bras d'actionnement 27 d'un levier de verrouillage 28. Le levier de verrouillage 28 pivote dans les parois latérales du boîtier 1 autour d'un pivot 29 et, en plus du bras d'actionnement 27, a un bras baladeur 30 qui se projette en direction de l'arbre de réglage de came 24, un brans de verrouillage 31 qui se projette vers le premier levier 6, et un bras de rappel 32 qui constitue une fixation pour une extrémité d'un ressort de rappel hélicoïdal 33 dont l'autre extrémité est fixée sur le boîtier 1. Une tige de poussée 34 coulisse dans un alésage axial de l'arbre de réglage de came 24 et porte à son extrémité extérieure un bouton-poussoir 35. A son extrémité inférieure, la tige de poussée 34 a un pied 36 qui coopère avec le bras baladeur 30 du levier de verrouillage 28, le bras baladeur étant maintenu enprise avec la tige de poussée 34 par la traction du ressort de rappel 33. La commande représentée a un mode de fonctionnement cyclique normal, illustré sur la figure 1, dans lequel le deuxième levier 16 est déverrouillé par le mécanisme de verrouillage constitué par le verrou 28 et la tige de poussée 34. Dans cet état, le bras d'actionnement 27 du levier de verrouillage 28 est dégagé du bras de levée 26 du levier 16, et ce dernier exerce une force sur le premier levier 6 par l'intermédiaire de la traction du deuxieme ressort 20, cette force exerçant sur le premier levier 6 un moment qui est opposé au moment exercé par le premier ressort 9. Le plongeur d'actionnement d'interrupteur 12 est maintenu en prise avec le deuxième levier 16 par la force de rappel du ressort agissant sur l'élément d'actionnement d'interrupteur 14; dans cet état, la tête 13 du plongeur 12 est dégagée du premier levier 6. En fonctionnement cyclique normal (figure 1), l'interrupteur 15 est commandé par le deuxième levier 16 agissant sur l'élément d'actionnement d'interrupteur 14 par l'intermédiaire du plongeur isolant 12. Le mouvement d'actionnement d'interrupteur du deuxième levier 16 est effectué par le premier levier 6 en réponse à des changements de température détectés par la capsule 2, le mouvement d'actionnement d'interrupteur du deuxième levier 16 étant influencé par les deux ressorts 9 et 20 agissant en antagonisme l'un par rapport à l'autre. Les températures auxquelles l'interrupteur 15 est fermé et ouvert en fonctionnement cyclique normal de la commande seront en conséquence déterminées par la diffé- rence entre les forces exercées par les deux ressorts 9 et 20 agissant ensemble.La plage de températures du fonctionnement cyclique normal peut être prédéterminée en réglant la tension du ressort 20 par la rotation de l'arbre de réglage de came 24, qui porte normalement un bouton coopérant avec une échelle graduée (non représenté}. Le mouvement du plongeur d'actionnement d'interrupteur 12 sur lequel a-agi le deuxième levier 16 est guidé par le coulissement de ce plongeur 12 dans l'ouverture 11 du premier levier 6. Lorsqu'on désire effectuer un cycle unique de commutation à température plus élevée, dans l'exemple représenté,pour dégivrer le réfrigérateur, le bouton-poussoir 35 est enfoncé, faisant pivoter le levier de verrouillage 28 en sens inverse des aiguilles d'une montre, comme on le voit sur le dessin, pour arriver à l'état verrouillé représenté sur la figure 2. Cette opération de verrouillage soulve le deuxième levier 16 en le dégageant du premier levier 6 par la coopération du bras d'actionnement 27 avec le bras de levée 26 du levier 16, tandis qu'en même temps le bras de verrouillage 31 attaque un talon 37 à l'extrémité adjacente du premier levier 6, verrouillant effectivement le mécanisme de verrouillage, y compris le levier 16 dans la position verrouillée. Le dégagement du levier 16 du plongeur 12 permet à l'interrupteur 15 de prendre son état normalement ouvert, faisant ainsi débuter un cycle de dégivrage. Le levier 27 est maintenu dans sa position verrouillée par la traction des ressorts 33 et 20. Dans la position verrouillée (figure 2), le premier levier 6 est soumis à la seule action du ressort 9, qui a une tension préréglée fixée. Le moment résultant exercé sur le levier 6 sera en conséquence supérieur à celui exercé dans le mode de fonctionnement cyclique normal, lorsque les deux ressorts 9 et 20 agissent en antagonisme l'un par rapport à l'autre. En conséquence,- la capsuletherirmétrique 2 aura à détecter une température supérieure afin que la force exercée sur le levier 6 par la capsule 2 puisse vaincre la force exercée par le ressort 9. Lorsque cette température plus élevée, qui est prédéterminée par le réglage de la tension du ressort 9, est atteinte, le premier levier 6 tournera dans le sens des aiguilles d'une montre suffisamment pour dégager le talon 37 du levier 6 du bras de verrouillage 31 du levier 28.Il en résulte que le mécanisme de verrouillage se repositionne immédiatement sous l'action du ressort 33 et reprend la position représentée sur la figure 1 Dès que le mécanisme de verrouillage s'est repositionné, l'interrupteur 15 est actionné par le levier 16 et la commande retourne ainsi à son mode de fonctionne-. ment cyclique normal comme décrit précédemment. Dans l'application de la commande thermostatique- illustrée à un appareil de chauffage, ou à un appareil incorporant un élément chauffant, tel qu'une. chaudière, une machine à laver ou un radiateur, la commande fonctionne exactement de la même manière que celle décrite ci-dessus, mais l'interrupteur 15 est d'un type différent, ayant des contacts normalement fermés qui sont ouverts-lors de l'enfoncement de l'élément d'actionnement d'interrupteur 14. Dans ce cas,- le fonctionnement cyclique normal de la commande thermostatique sera à nouveau interrompu par l'enfoncement du bouton-poussoir 35 qui aura pour effet de verrouiller le levier 16, comme décrit précédemment et représenté sur la figure 2. Le levier 16 étant verrouillé, l'interrupteur 15 prend sa condition normalement fermée et l'élément chauffant associé sera alimenté pour effectuer un cycle unique à une température supérieure à celle pour laquelle est réglé l'arbre de thermostat 24. Lorsqu'est atteinte cette température plus élevée, la capsule thenxmetrique 2 aura fait pivoter le levier 6 suffi samment contre l'action du ressort de rappel 9 pour dégager le talon 37 du bras de verrouillage 31, repositionnant le mécanisme de verrouillage comme décrit précédemment. Le fonctionnement cyclique normal du thermostat reprend alors. Une caractéristique importante de la commande thermostatique décrite et représentée est que, une fois le levier d'actionnement d'interrupteur 16 verrouillé par l'enfoncement du bouton-poussoir 35, l'interrupteur associé 15 ne peut plus être prématurément actionné par le levier 6 avant qu'ait été atteinte la température élevée prédéterminée du cycle unique de commutation. La raison en est que, en fonctionnement normal de la commande (figure 1), la tête 13 du plongeur d'actionnement d'interrupteur 12 est espacée du levier 6, le plongeur étant actionné par le levier d'actionnement 16. Une fois le levier 16 verrouillé, le levier 6 tend à tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre (comme il est représenté sur la figure), sous l'influence du ressort 9, l'effet antagoniste du ressort 20 ayant été supprimé.Ceci espace à nouveau le levier 6 de la tête 13 du plongeur 12; lors de l'élèvement ultérieur de la température, lorsque le levier 6 tourne (dans le sens des aiguilles d'une montre), jusqu'à une position correspondant au point de fonctionnement normal du commutateur 15, le levier vient buter contre la tête 13 du plongeur 12, comme on le voit sur la figure 2, mais l'interrupteur 15 n'est pas encore actionné, car, dans les conditions de fonctionnement normal, avec le levier 6 dans cette position, la tête 13 est espacée du levier6 par la coopération du levier 16 avec plongeur 12. En conséquence, la distance entre la tête-13 du plongeur 12 et le levier 6 en fonctionnement normal représente une marge de sécurité; cette distance doit être parcourue par le levier 6 agissant seul avant que le mécanisme de verrouillage puisse être repositionné de sorte que tout fonctionnement de l'interrupteur est effectivement empêché jus qu'à ce qu'ait été atteinte la température de dégivrage et que le verrouillage ait été repositionné. Cette distance tient également compte des tolérances inévitables en production de série. Dans l'application à un thermostat de réfrigérateur avec une possibilité de dégivrage par bouton-poussoir, la commande thermostatique de la présente invention présente l'davantage pratique que la température de dégivrage atteinte est déterminée par le réglage d'un seul ressort (ressort 9) et peut enconséquence être préréglée avec une bonne précision, normalement à - 0,50C. Revendications. 1. Commande thermostatique, caractérisée en ce qu'elle comporte, en combinaison, un actionneur sensible à la température (2) agissant sur un levier (6) en antagonisme à lDac- tion d'un premier ressort (9), un deuxième ressort (20) agissant sur le levier (6) en antagonisme à l'influence sur le levier du premier ressort (9) par l'intermédiaire d'un élément d'actionnement d'interrupteur verrouillable (16) qui fait partie d'un mécanisme de verroirillage (28) pouvant être commande manuellement et ayant une condition de repositionnement ou déverrouillée pour le fonctionnement cyclique normal, dans laquelle l'interrupteur (15) est ouvert et fermé à des températures détectées qui sont prédéterminées par les forces opposées. exercées sur le levier (6) par les deux ressorts (9, 20), et ayant une condition verrouillée dans laquelle il verrouille: ltélément (16) pour le dégager de sa coopération avec le levier (6) d6 clenchant ainsi on cycle de oeimaitation unique, ondé seulement par le premier ressort (9), qui se termine par le repositionnement automatique du mécanisme de verrouillage (28) à une température détectée supériXeure à la plage de fonctionnement cyclique normal. 2. Commande thermostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de verrouillage (28) est retenu dans sa condition verrouillée par le levier (6) lui-même jusqu'à la fin du cycle de commutation unique à température élevée. 3. Commande thermostatique selon la revendication 1 ou la revendication 2, pour commander un appareil de chauffage ou un appareil comportant au moins un élément chauffant, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement d'interrupteur (16) commande un interrupteur (15) normalement fermé qui, en fonctionnement cyclique normal de la commande, est ouvert en réponse à une température détectée prédéterminée fonction des forces des deux ressorts (9, 20), et quiveSt fermé par l'actionnement manuel du mécanisme de verrouillage (28), l'interrupteur (15) ne se rouvrant ultév rieurement, en réponse à-une température supérieure à la température prédéterminée, qu'après repositionnement du mécanisme de verrouillage (28). 4. Commande thermostatique selon la revendication 1 ou la revendication 2, pour commander un réfrigérateur, caractérisée en ce que l'élément d'actionnement d'interrupteur (16) commande un interrupteur (15) qui, en fonctionnement cyclique normal de la commande, est ouvert et fermé en réponse à des températures,inférieure et supérieure, prédéterminées définissant une plage de travail normale, et qu; est ouvert parl'actionnement manuel du mécanisme de verrouillage (28) , l'interrupteur n'étant ultérieurement refermé, en réponse à une température détectée supérieure à la température supérieure de la plage normale de travail, qu'après repositionnement du mécanisme de verrouillage. 5. Commande thermostatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément verrouillable (16) agit sur l'interrupteur (15) par l'intermédiaire d'un plongeur mobile (12) qui est actionné, à la fin du cycle de commutation unique, par le levier (6) agissant directement sur le plongeur. 6. Commande thermostatique selon la revendication 5, caractérisée en ce que plongeur (12) est porté par le levier (6) et peut coulisser par rapport à lui et a une tête ou rebord (13) qui est attaqué par le levier (6) à la fin du cycle unique de commutation. 7. Commande thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la force exercée sur le levier (6) par le deuxième ressort (20) par l'ihtermédîaire de l'élément verrouillable (16) est réglable au moyen d'une came de réglage (23) qui prédétermine la plage de température du fonctionnement cyclique normal de la commande.