Brevet FR2568407A1 — publié le 19860131

La présente invention concerne un interrupteur à pression dit "pressostat" comprenant deux paires de con- tacts de commutateur et une chambre de pression, qui peut être reliée à une source de pression de commande, et qui se termine vers lesdites paires de contacts de commutation par une membrane en matière plastique, qui agit par des pis- tons et un ressort à lame en forme de disque sur lesdites paires de contacts de commutation. Un domaine d'utilisation préféré est l'installation de ce pressostat dans le système d'air conditionné d'un véhicule. L'invention a pour objet de créer un pressostat à trois seuils de structure simple et de fonctionnement sûr muni d'une seule chambre de pression de commande, qui' soit particulièrement approprié comme pressostat de surpression de sécurité et pressostat de dépression de sécurité combinés pour l'embrayage du compresseur, et comme commutateur pour mettre en et hors circuit un ventilateur de condenseur pour le système d'air conditionné d'un véhicule. Cet objectif est atteint avec un pressostat du type indiqué plus haut, dans lequel, selon l'invention: a) trois emplacements ronds de membrane sont prévus dans un même plan dans la membrane en matière plasti- que, et sont associés à trois pistons guidés verticalement, b) le ressort à lame en forme de disque compor- te trois segments de disque, dont deux forment, conjointement avec deux leviers, des joints de levier, c) les segments de disque sont sollicités de telle manière que, pour trois pressions de commande diffé- rentes, sous l'effet de chacun des trois pistons et de l'emplacement rond de membrane associé, ils soient déplacés verticalement, et d) entre les points de fixation de deux seg- ments de disque et un point de fixation du troisième segment de disque ou un point fixe, respectivement, un ressort de traction est à chaque fois prévu, les joints de levier étant respectivement disposés dans la région située entre le point de fixation des deux segments de disque et le point de fixation du troisième segment de disque ou le point fixe, respectivement. Avec un pressostat à trois seuils conçu de cette manière, il est possible, par la première paire de contacts de commutation et à un premier niveau de pression, de mettre une charge en circuit, par la seconde paire de contacts de commutation et à un second niveau de pression, de mettre une autre charge en circuit, et par la première paire de contacts de commutation et à un troisième niveau de pression, de ramener la première charge hors circuit, de telle sorte que, si la pression de commande tombe au-dessous des trois seuils de pression, les processus de commutation soient effectués selon la séquence inverse. De préférence, la première charge peut être l'embrayage de compresseur et la seconde charge un ventilateur de condenseur d'un système d'air conditionné de véhicule, la chambre de pression de commande étant reliée à la circulation de fluide frigorigène du système d'air conditionné. De façon avantageuse, les pistons sont guidés verticalement dans une plaque de pression comprenant des moyens de butée inférieure. La membrane en matière plastique est avanta- geusement collée à une plaque reposant sur ladite plaque de pression. En outre, les segments de disque sont avanta- geusement pressés contre la plaque de pression par des ressorts de poussée spiraux sollicités au moyen de vis de réglage, ce qui permet un réglage simple de la sollicitation, et donc des trois seuils de pression. De façon avantageuse, le pressostat est conçu de manière à ce que les pistons soient guidés radialement au moyen de renfoncements dans les segments du ressort à lame en forme de disque. Par ailleurs, il est avantageux de prévoir des moyens de butée réglables, qui limitent les trajets des leviers et qui définissent les points de commutation desdites paires de contacts de commutation. Sur les leviers sont avantageusement prévus des corps isolants, qui exercent une pression sur des lan- guettes de contact souples des paires de contacts de commuta- tion, pour ouvrir lesdits contacts de commutation. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'inven- tion est représentée, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une vue en perspective éclatée d'un pressostat à trois seuils, la fig. 2, est une vue en coupe du commutateur de pression de la fig. 1, la fig. 3 est une représentation schématique des deux commutateurs inclus dans le pressostat à trois seuils, et - la fig. 4 est un schéma de la mise en et hors circuit du pressostat à trois seuils en fonction de la pression de commande. Le pressostat représenté aux dessins comprend un raccord à vis 1, qui est relié par exemple à la circula- tion de fluide frigorigène d'un système d'air conditionné de véhicule. Le raccord à vis 1, une plaque 2 reliée à celui-ci et une membrane 3 en matière plastique définissent une cham- bre de pression A, dans laquelle une pression de commande P est amenée pour actionner le pressostat. La membrane 3 en matière plastique consiste de préférence en un film de - polyimide et comprend des emplacements ronds de membrane R,R' et R" formés dans trois positions dans un plan commun. Les emplacements ronds R, R' et R" de la membrane sont situés '68407 du côté opposé à la chambre de pression A, en association avec trois pistons 4, 4' et 4", qui agissent sur les trois segments B,B' et B" d'un ressort à lame 5 en forme de disque. Les pistons 4,4' et 4" sont guidés verticalement dans une plaque de pression 6 ayant des moyens de butée inférieure S, S' et S" Les pistons 4, 4' et 4" sont guidés radialement grâce à des renfoncements 7,7' et 7" des segments B,B' et B" du ressort à lame en forme de disque 5. La membrane 3 en matière plastique est avantageusement collée à la plaque 2 reposant sur la plaque de pression 6. Contrairement aux membranes de film plastique étiré connues jusqu'à présent, la formation des trois emplacements ronds R, R' et R" dans lamembrane en matière plastique permet d'accroître la course d'actionnement des pistons 4,4' et 4" lorsque la pression régnant dans la chambre de pres- sion A est transmise aux segments B,B' et B" du disque. Les segments B,B' et B" du ressort à lame 5 en forme de disque sont pressés contre la plaque de pression 6 soit par leur propre tension, soit, comme illustré sur les dessins, par des ressorts de pression spiraux 9 sollicités par des vis de réglage 8. Les vis de réglage 8 sont vissées dans des écrous correspondants 10 qui comportent une embase, et permettent une variation ou un réglage de la poussée. Les ressorts de pression spiraux 9 sont en appui sur l'embase des écrous 10. Pour surmonter les pressions exercées par les ressorts de pression spiraux 9, des pressions de commande adéquates P sont nécessaires dans la chambre de pression A. La sollicitation des ressorts est choisie de telle sorte que, lorsque la pression P dans la chambre de pression A augmente, le piston 4 en premier, puis le piston 4', et enfin le piston 4" soient déplacés contre les moyens de butée associés S,S' et S", respectivement, de la plaque de pression 6. Au-dessous des segments B et B' du disque sont prévus deux leviers 11,11' qui, conjointement avec les segments B, B', forment des joints de levier X,X'. Les courses de levier 11,11' sont limitées par des moyens de butée réglables D1,D2 ou D1',D2', respectivement. Entre un point de fixation Y du levier 11 et un point de fixation du segment de disque B" est monté un ressort de traction 12, et entre un point de fixation Y' du levier 11' et un point fixe de la plaque de pression 6 est monté un ressort de traction 12'. Les points de fixation sont choisis de manière à ce que le joint de levier X soit situé entre le point de fixation Y et le point de fixation Z, et le joint de levier X' entre le point de fixation Y' et le point fixe de la plaque de pression 6. Au-dessous de chaque levier 11, 11' est respec- tivement disposée une paire de contacts de commutation 13,14 ou 13',14'. En outre, du côté inférieur de chaque levier 11, 11' sont montés des corps isolants 15,15' qui sont en con- tact avec les languettes de contact souples des contacts de commutation mobiles 14,14', ce qui conduit au fait que, lors d'un mouvement du levier 11 ou 11' vers le bas, les contacts de commutation mobiles 14,14' sont éloignés des contacts de commutation fixes 13,13', pour ouvrir lesdites paires de contacts de commutation 13,14 ou 13',14', respec- tivement. Les moyens de butée réglables D1,D2 et Di',D2 définissent les points de commutation des paires de contacts de commutation 13,14 et 13',14', respectivement. Les positions du joint de levier X et du point de fixation Z, ainsi que celles du joint de levier X' et du point fixe de la plaque de pression 6, sont choisies de manière à ce que, lorque la chambre de pression A n'est soumise à aucune pression, les leviers 11,11' soient tirés par les ressorts de traction 12,12' vers les moyens de butée D1, D1'. En conséquence, les corps isolants 15,15' exercent une pression sur les languettes de contact souples prévues en association avec les contacts de commutation 3 14,14', et ouvrent ainsi la liaison électrique avec les contacts de commutation 13,13'. Lors d'un accroissement de la pression P dans la chambre de pression Ajusqu'à un premier niveau de pression I (fig. 4), du fait que c'est le segment de disque B qui a la moindre sollicitation, le piston 4 se déplace le premier vers les moyens de butée S. En conséquence, le joint de levier X traverse la ligne qui relie les points de fixation Y et Z, et le levier 11 bascule contre les moyens de butée D2. Le contact de commutateur 14 a maintenant la possibilité de reposer contre le contact de commutation 13, de telle sorte que la paire de contacts de commutation 13,14, qui correspond au commutateur 100 de la fig. 3, met en circuit par exemple l'embrayage de compresseur KK d'un système d'air conditionné de véhicule. Un accroissement supplémentaire de la pression de commande P dans la chambre de pression A, jusqu'à un niveau de pression II (fig. 4), conduit de manière correspon- dante au fait que le piston 4' se déplace vers les moyens de butée S'. Le joint de levier X' traverse ainsi la ligne qui relie le point de fixation Y' et le point fixe de la plaque de pression 6, et le levier 11' bascule contre les moyens de butée D2'. Le contact de commutation 14' a mainte- nant la possibilité de reposer contre le contact de commuta- tion 13', la paire de contacts de commutation 13',14' correspondant au commutateur 200 de la fig. 3 étant ainsi fermée, pour ainsi mettre en circuit par exemple le ventila- teur du condenseur d'un système d'air conditionné de véhicule. Un accroissement supplémentaire de la pression de commande P dans la chambre de pression A jusqu'à un niveau de pression III (fig. 4) conduit au mouvement de piston 4" contre les moyens de butée S". Ainsi, le point de fixation Z se déplace sur le segment de disque B" de manière à con- duire au passage dans le sens inverse de la ligne qui relie les points de fixation Y et Z. Ceci conduit au fait que le levier 11 bascule à nouveau contre les moyens de butée D1, / pour ainsi ouvrir la paire de contacts de commutation 13,14 qui correspond au commutateur 100 de la fig. 3. Si la pression de commande P dans la chambre de pression A chute maintenant à une valeur inférieure au niveau de pression 1, par exemple à zéro, toutes les étapes ou mouvements de commutation décrits sont respectivement exécutés selon la séquence inverse, et le pressostat est prêt pour un nouveau cycle de commutation et de mouvement. Avec le pressostat décrit, il est possible de remplacer les commutateurs commandés par pression utilisés jusqu'a présent dans un système d'air conditionné véhicule, à savoir un pressostat de dépression de sécurité et pressos- tat de surpression de sécurité pour l'embrayage du compres- seur, ainsi qu'un commutateur pourmettre un et hors circuit un ventilateur de condenseur, par un dispositif pressostat unique à trois seuils. 1. Pressostat, comprenant deux paires de contacts de commutation et une chambre de pression, qui peut être reliée à une source de pression de commande, et qui se termine vers lesdites paires de contacts de commutation par une membrane en matière plastique, qui agit par des pistons et un ressort à lame en forme de disque sur lesdites paires de contacts de commutation, caractérisé en ce que: a) trois emplacements ronds (R,R',R") sont prévus dans un même plan dans la membrane (3) en matière plastique, et sont associés à trois pistons (4,4',4") guidés verticalement, b) le ressort à lame en forme de disque (5) comporte trois segments de disque (B,B',B"), dont deux (B,B') forment, conjointement avec deux leviers (11,11'), des joints de leviers (X,X'), c) les segments de disque (B,B',B") sont solli- cités de telle manière que, pour trois pressions de commande différentes (I,II,III), sous l'effet de chacun des trois pistons (4,4',4") et de l'emplacement rond associé (R,R',R") de la membrane, ils soient déplacés verticalement, et d) entre les points de fixation (Y,Y') des deux des segments de disque (B,B') et un point de fixation (Z) du troisième segment de disque (B") ou un point fixe, respectivement, un ressort de traction (12,12') est à chaque fois prévu, les joints de leviers (X,X') étant respectivement disposés dans la région située entre le point de fixation (Y,Y') des deux segments de disque (B,B') et le point de fixation (Z) du troisième segment de disque (B") ou le point fixe, respectivement. -2. Pressostat selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les pistons (4,4',4") sont guidés vertica- lement dans une plaque de pression (6) comprenant des moyens de butée inférieure (S,S',S"). 3. Pressostat selon la revendication 2, carac- térisé en ce que la membrane (3) en matière plastique est collée à une plaque (2) reposant sur ladite plaque de pres- sion (6). 4. Pressostat selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les segments de disque (B,B', B") sont pressés contre la plaque de pression (6) par des ressorts de poussée spiraux (9) sollicités au moyen de vis de réglage (8). 5. Pressostat selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pistons (4,4',4") sont guidés radialement au moyen de renfoncements (7,7',7") dans les segments (B,B', B") du ressort à lame en forme de disque (5). 6. Pressostat selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que sont prévus des moyens de butée réglables {D1, D2; D1',D2') qui limitent les courses des leviers (11,11'). 7. Pressostat selon l'une des revendications i à 6, caractérisé en ce que sur les leviers (11,11') sont prévus des corps isolants (15,15') qui exercent une pression sur des languettes de contact souples des paires de contacts de commutation (13,14; 13',14'), pour ouvrir lesdits con- tacts de commutation.