Brevet FR2577998A3 — publié le 19860829

FR 2577998 A3 19860829 FR 8602436 A 19860221 Dispositif pour la génération d'une force par action thermique. L'invention concerne un dispositif qui, lorsqu'il est soumis à une action thermique contrôlée, provoque le déplace- ment d'un de ses éléments, selon une direction rectiligne, avec une force élevée. Le dispositif selon l'invention comprend un corps de forte résistance dont l'intérieur creux est divisé en deux chambres communiquant par un étranglement d'ouverture cylindrique traversé axialement par une tige coulissante de profil correspondant; une chambre du corps, dont le fond est fermé, est remplie de cire à point de fusion élevé dans laquelle est immergée l'une des extrémités de la tige coulissante dont l'extrémité opposée fait saillie à l'exté- rieur du corps après avoir traversé un élément servant de joint d'étanchéité pour la cire ou toute autre substance dilatable thermiquement contenue dans la chambre à fond fermé. Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement destiné à constituer un élément de puissance (power element) propre à commander un organe tel que la soupape commandant le reflux du gaz dans les machines frigorifiques; la soupape pour la commande de l'eau dans les machines à laver, lave- linge et/ou lave-vaisselle en général; l'activation des distributeurs de détergent et/ou d'agent brillanteur dans les lave-vaisselle, activation et/ou interception de jets d'eau dans ces mêmes machines à laver; actionnement des organes présidant à la distribution de la glace dans les réfrigérateurs assurant un tel service. Il va de soi que le dispositif selon l'invention, tel que décrit ci-après en référence aux dessins annexés, peut trouver un emploi avantageux dans tous les autres cas, outre ceux mentionnés comme exemple, o une force importante doit être développée selon une direction rectiligne et peut être convertie adéquatement d'une façon quelconque. Dans les dessins: - la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée du dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective du corps vide; - la figure 3 représente le corps vide, vu en coupe axiale en cours de façonnage; - la figure 4 est une vue en coupe axiale du dispositif complet; - la figure 5 est une vue de dessus du dispositif. Dans les dessins, la référence 1 indique le corps du dispo- sitif, réalisé en matériau métallique à conductibilité thermique élevée et basse capacité calorifique. Le maté- riau du corps 1 est de préférence choisi parmi l'aluminium et ses alliages, le cuivre et ses alliages. On perce l'étui 1 à un diamètre d tel que montré à la figure 3, après quoi on déforme à froid la partie supérieure de l'étui 1 à l'aide d'un poinçon P de diamètre D. L'opération de poinçonnage entraîne le métal en excès de sorte que, quand l'extrémité Pi du poinçon P atteint la position indiquée en trait interrompu à la figure 3, l'intérieur de l'étui est divisé en deux chambres A et B communiquant entre elles à travers l'étranglement 2 dont l'intérieur est rectifié avec précision. On introduit dans la chambre A de la cire ou une autre substance à capacité de dilatation thermique élevée. On insère à travers l'étranglement 2 une tige 3 rectifiée jusqu'à obtenir une rugosité de sa surface cylindrique égale ou inférieure à Ra 0,05p. On introduit dans la chambre B, coaxialement autour de la tige 3, une pièce biconique 4, de préférence en polytétra- fluoroéthylène (PTFE). Enfin, on rabat l'extrémité du corps comme représenté aux figures 1 et 4, réalisant une portée de fluage dont les bords ne viennent pas en contact avec la périphérie de la tige 3. Lorsqu'on soumet le dispositif à une source de chaleur commandée quelconque, par exemple une thermistance 5 telle que montrée aux figures 1, 4 et 5, la cire contenue dans la chambre A se dilate par effet thermique et pousse la tige 3 dans la direction indiquée par la flèche X à la figure 1. La pièce biconique 4 subit elle aussi par effet thermique une certaine dilatation qui assure le confinement parfaite- ment étanche de ia cire -dans la chambre A, tant vis-à-vis de la périphérie de la tige 3 que vis-à-vis de la surface de la chambre B. Lorsque cesse l'action thermique engendrée par une source de chaleur appropriée quelconque et que la cire présente dans la chambre A se refroidit, la tige A est repoussée d'une façon quelconque à la position longitu- dinale de repos, par exemple par la réaction de moyens élastiques non représentés, extérieurs à la structure compacte du dispositif. La cire ou autre substance dilatable thermiquement contenue dans la chambre A peut avantageusement être additionnée de poudre de cuivre ou d'aluminium dans le but d'amplifier la dilatation de la masse. Il est clair que la structure de l'étui et surtout sa forme extérieure représentée à titre d'exemple n'ont aucun caractère nécessaire et que l'invention embrasse toute autre solution analogue ou équivalente à celle décrite et représentée. Revendications. 1. Dispositif propre à engendrer une force importante par action thermique, force qui se développe sous forme de poussée axiale transmise à une tige, caractérisé en ce qu'il comprend un corps métallique (1) divisé en deux chambres communiquant entre elles à travers une portée cylindrique, une chambre(A) à fond fermé, contenant de la cire ou une autre substance à forte dilatation thermique, l'autre chambre(B)contenant un élément(4)à basesopposées coniques,percé axialement d'un trou coaxial à la portée cylindrique, cet élément en matière synthétique dilatable thermiquement étant traversé axialement par une tige cylin- drique métallique coulissante( 3),dont une extrémité est immergée dans le contenu de la première chambre(A),cire ou autre substance dilatable thermiquement, tandis que l'extrémité opposée fait saillie au-delà de l'extrémité du corps opposé au fond fermé, laquelle est conformée de façon à enfermer l'élément biconique en matière synthéti- que dans le but d'obtenir un dispositif de puissance action- nant la tige(3)en coulissement axial vers l'extérieur du corps quand le dispositif est soumis à l'action thermique d'une source de chaleur quelconque. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étui métallique percé initialement à un premier diamètre d réalise une chambre cylindrique unique qui est ensuite divisée en deux chambres distinctes par poin- çonnage à l'aide d'un poinçon d'un second diamètre D supé- rieur au premier diamètre et qui, par entraînement à froid du métal en excès, réalise un étranglement médian(2)formant portée pour le passage et le coulissement de la tige(3). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que l'élément biconique(4)enfermé dans la seconde chambre(B) est en polytétrafluoréthylène (Téflon). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'action thermique dilate aussi l'élément biconique (4) contenu dans la seconde chambre (B), développant dans celle-ci des poussées radiales absor- bées par la périphérie de la tige (3) et par la paroi interne de ladite chambre pour réaliser l'étanchéité de la cire ou autre matériau approprié contenu dans la première chambre (A) quand elle se dilate par action thermique. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse thermiquement dilatable contenue dans la première chambre (A) est mélangée à de la poudre de cuivre et/ou d'aluminium. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface cylindrique de la tige coulissante (3) présente une rugosité superficielle égale ou inférieure à Ra, 0,05'. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur est constituée par une thermistance (5) liée électriquement à un circuit d'alimentation.