Brevet FR2584530A1 — publié le 19870109

La présente invention se rapporte aux interrupteurs thermostatiques et plus particulièrement à l'ensemble d'une coupelle et d'un support pour ces interrupteurs, ainsi qu'à un procédé de fabrication de cet ensemble. Il est extrêmement bien connu d'utiliser des inter- rupteurs thermostatiques du genre qui comprend un bottier contenant une coupelle et un disque bimétallique d'actionne- ment logé dans cette coupelle, pour des applications très variées de coupure en fonction de la température. On sait également bien que, dans beaucoup d'applications, par exemple dans les dispositifs d'alarme contre l'incendie, il faut rendre minimal le temps de réaction des interrupteurs thermo- statiques actionnés par un disque bimétallique,pour que les appareils dans lesquels ils sont utilisés jouent efficacement le rôle qui leur est attribué. On sait par ailleurs géné- ralement qu'il est possible de réduire notablement le temps de réaction de ces interrupteurs à disque bimétallique en y montant un support thermoconducteur fixé à leur coupelle et destiné à emmagasiner et/ou transmettre la chaleur au disque logé dans la coupelle. Dans la plupart des cas, le support des interrupteurs de ce genre est fixé à la coupelle avant que celle-ci soit assemblée avec les autres composants de l'interrupteur et ce support est une plaquette ou un élément en forme de disque ajouré. La coupelle des ensembles de ce genre a la conformation générale d'une cuvette et elle comporte une partie principale sensiblement circulaire, qui en constitue le côté ouvert, et une partie circulaire plus petite qui en forme le côté fermé. Par ailleurs, la coupelle de ces ensembles a avantageusement les dimensions et la con- figuration voulues pour que, lorsqu'elle est assemblée à son support, sa partie inférieure soit logée sans jeu dans l'ouverture de ce support et que ce dernier soit adjacent à la partie principale de cette coupelle. Par ailleurs, la coupelle des ensembles de ce genre est en général fixée par soudure. Pour utiliser un interrupteur thermostatique com- prenant un ensemble coupelle-support de ce genre, on monte cet interrupteur de façon que le support communique thermi- 2584530- quement avec d'autres éléments et/ou avec l'air environnant. Par conséquent, lorsqu'il se produit une variation de la température de ces autres éléments et/ou de l'air environnant, avec lesquels le support communique thermiquement, il se manifeste une modification correspondante de la température de ce support, et cette modification est transmise au disque bimétallique par l'imtermédiaire de la coupelle. Le support d'un dispositif de ce genre a donc pour effet de réduire de manière importante le temps de réaction de ce dispositif, en établissant une meilleure liaison thermique entre le dis- que bimétallique dudit dispositif et les autres éléments et/ou l'air environnant. Bien que l'utilisation de supports thermoconducteurs du genre qui vient d'être décrit se soit révélée efficace i5 pour réduire le temps de réaction des interrupteurs thermo- statiques, il a été constaté aussi que la fabrication des ensembles coupelle-support du genre décrit est relativement onéreuse et qu'il serait souhaitable dans de nombreux cas de réduire encore plus ce temps de réaction. A ce propos, la pratique courante Jusqu'à présent consistait à solidariser la coupelle et le support de l'ensemble en les soudant, soit par résistance, soit par ultrasons. Mais il a été constaté que cette coupelle et ce support ne peuvent être solidarisés efficacement par soudure par résistance que s'ils sont com- posés de certains matériauxtels qu'un acier inoxydable, et que souvent le fait d'utiliser ces matériaux, notamment un acier inoxydable, augmente sensiblement le prix de revient de l'ensemble. D'autre part, si la coupelle et le support des ensembles de ce genre sont en aluminium, qui a d'excel- lentes propriétés thermoconductrices, ils ne peuvent être soudés efficacement que par ultrasons. Mais, comme la sou- dure par ultrasons est un procédé relativement coûteux, elle augmente aussi sensiblement le prix de ces ensembles coupelle- support. De plus, quand la coupelle et le support sont soudés par ultrasons, il se produit souvent des irrégularités sur la surface intérieure de la coupelle qui soutient le disque bimétallique lorsque l'ensemble a été monté dans un interrup- teur thermostatique. Il a été constaté que, malheureusement, ces irrégularités de surface provoquent un frottement qui résiste à l'action de déclenchement ou de flexion de ce disque et que cela peut diminuer de manière importante la répétiti- vité de fonctionnement de l'interrupteur. Enfin, il a été constaté que, lorsque la coupelle et le support sont solidarisés par soudure par résistance ou ultrasons, ils ne sont en contact qu'en certains points, ce qui limite la transmission de la chaleur de l'un à l'autre. La présente invention est destinée à fournir un ensemble coupelle-support pour interrupteur thermostatique, ainsi qu'un procédé de fabrication de cet ensemble, remédiant à nombre des inconvénients des ensembles et procédés de fabri- tion connus. L'ensemble coupelle-support conforme à la présente invention comprend une coupelle métallique formant cuvette et comportant une partie principale sensiblement circulaire et une partie inférieure sensiblement circulaire, ainsi qu'un support métallique percé d'une ouverture, inséré sur cette coupelle. Plus précisément, ce support et cette coupelle sont assemblés de façon que la partie inférieure plus petite de la coupelle soit logée dans l'ouverture du supportet cette partie inférieure est sertie de façon à maintenir ce support, en contact intime, entre elle et la partie principale de la coupelle. Ladite partie inférieure de la coupelle comporte avantageusement une paroi de fond et une paroi latérale qui va de la partie principale à cette paroi de fond et qui a avantageusement la dimension voulue pour que sa hauteur (sa largeur), de cette partie principale à ladite paroi de fond, soit égale au moins au triple de l'épaisseur du support ou au moins au triple de l'épaisseur de la partie de ce support qui est adjacente à la coupelle. Par ailleurs, bien que cette coupelle soit réalisée de façon à présenter dans l'ensemble une certaine rigidité, sa partie inférieure est avantageuse- ment façonnée de sorte que son épaisseur soit inférieure d'au moins trente pour cent à celle du métal de la partie princi- pale, afin de créer une meilleure communication thermique entre le support et le disque bimétallique logé dans ladite coupelle. La paroi de fond de cette coupelle est avantageuse- ment plane, et la partie principale comporte avantageusement une paroi latérale et une paroi intermédiaire inférieure, qui part vers l'intérieur de cette paroi latérale jusqu'à la partie inférieure de la coupelle. Une coupelle réalisée de cette manière est avantageusement assemblée avec le support de façon que celui-ci soit emprisonné étroitement entre la paroi intermédiaire de la partie principale et la paroi de fond de la partie inférieure, de manière à réaliser avec le support un contact uniforme métal contre métal sur toute la périphérie de la coupelle. Le procédé de fabrication d'un ensemble coupelle- support selon la présente invention comprend les étapes con- sistant à assembler une coupelle métallique sensiblement circu- laire, du genre décrit ci-dessus avec un support du genre décrit, en logeant la partie inférieure de cette coupelle dans l'ouverture de ce support, et à sertir cette partie infé- rieure de façon à emprisonner étroitement le support entre ladite partie inférieure et la partie principale de ladite coupelle. Dans une forme avantageuse de mise en oeuvre de ce procédé, on exécute cette opération en comprimant axiale- ment la partie inférieure de manière à emprisonner étroitement le support entre la paroi de fond de cette partie inférieure et la paroi intermédiaire de la partie principale et de manière,former à l'intérieur de la coupelle une couronne ou collerette sensiblement plane, destinée à porter le disque bimétallique. On voit que l'ensemble coupelle-support conforme à la présente invention, et son procédé de fabrication, repré- sentent un progrès appréciable par rapport aux ensembles et procédés connus. Plus précisément, puisque le support est fixé à la coupelle par sertissage de la partie inférieure de celle-ci de manière à emprisonner ce support, un contact intime métal contre métal entre coupelle et support est assuré en pratique sur toute la périphérie de cette coupelle, ce qui donne une meilleure liaison thermique entre le support et le disque bimétallique disposé dans ladite coupelle. Par 9. ailleurs, puisque la coupelle est avantageusement façonnée de manière que l'épaisseur de sa partie inférieure soit plus faible, la liaison thermique entre le support et le disque placé dans cette coupelle est encore améliorée. De plus, puisque le support est fixé à la coupelle par sertissage de la partie inférieure de cette dernière, il est formé à l'intérieur de cette coupelle une couronne circulaire sensi- blement plane et lisse, destinée à soutenir le disque en lui permettant de fléchir librement et aisément, sans résis- tance par frottement dû à des irrégularités de la surface intérieure de la coupelle. Ce disque a ainsi une meilleure réponse ou réaction thermique et peut ainsi provoquer une coupure de courant à une température prédéterminée. L'invention a donc pour but un ensemble coupelle- support amélioré pour interrupteur thermostatique, ensemble dans lequel le support est fixé à la coupelle par sertissage de la partie inférieure de celle-ci, de façon à améliorer la liaison thermique entre ces éléments. Elle a encore pour objet un procédé économique de fabrication de cet ensemble coupelle-support. L'invention va être décrite maintenant de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble coupelle- support conforme à la présente invention; la figure 2 en est une vue éclatée; la figure 3 est une coupe à plus grande échelle par la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une coupe semblable, représentant la coupelle insérée dans le support; et la figure 5 est une coupe semblable, représentant la coupelle insérée dans et fixée au support. L'ensemble coupelle-support selon la présente inven- tion est représenté et désigné dans son ensemble par 10 sur les figures I à 5. Comme on le voit, cet ensemble 10 comprend un support sensiblement circulaire, formant un disque, désigné dans son ensemble par 12 et percé d'une ouverture 14, et une coupelle sensiblement circulaire, désignée par 16, qui est insérée dans l'ouverture 14 et est fixée au support 12 par sertissage ou rétreinte de sa partie inférieure. Pour utiliser l'ensemble 10, on l'assemble avec d'autres éléments constitutifs d'un interrupteur thermostatique à disque bimétalliqueten disposant et fixant la coupelle 16 sur le fond du bottier de cet interrupteur pour qu'elle contienne et centre le disque. Puis on monte l'interrupteur de façon que le support 12 communique thermiquement avec les zones voulues et/ou avec des éléments adjacents et on le connecte électriquement à un circuit approprié destiné à lui faire remplir son rôle de coupure. Par conséquent, s'il y a modification importante de la température des zones et/ou éléments avec lesquels le support 12 communique ther- miquement, la température de ce support 12 est modifiée rapidement de manière correspondante et, puisque ledit support 12 est en contact métallique intime avec la coupelle 16, la température du disque bimétallique contenu dans cette coupelle 16 est rapidement modifiée de manière correspondante. Le support 12 a donc pour effet d'augmenter de manière appré- ciable la sensibilité d'un interrupteur thermostatique, en réduisant de façon importante son temps de réaction. Le support 12 est avantageusement une plaquette ou un disque métallique façonné par estampage d'une feuille de métal tel que l'aluminium ou un acier inoxydable. Le support 12 représenté est un collecteur thermique comportant une gorge circulaire emboutie 18, destinée à augmenter sa rigidité, et des ouvertures 20 de circulation d'air y sont formées pour améliorer la communication thermique entre ce support 12 et l'air environnant. L'ouverture 14 est avan- tageusement disposée au centre du support 12; elle a avan- tageusement une conformation circulaire et les dimensions voulues pour loger la coupelle 16 ainsi que cela sera expliqué plus loin de manière détaillée. La coupelle 16 a avantageusement la conformation d'une cuvette sensiblement circulaire et l'on voit qu'elle présente un citê ouvert et un côté fermé. Cette coupelle 16 est avantageusement composée d'un métal anticorrosion approprié, tel que l'aluminium ou un acier inoxydable, et elle comprend avantageusement une partie principale 22 qui délimite son côté ouvert et une partie d'extrémité, ou infé- rieure 24, plus petite, qui part de cette partie principale 22 en faisant corps avec elle et constitue le côté fermé de la coupelle 16. La partie principale 22 comporte avanta- geusement une paroi latérale principale circonférentielle 26 et une paroi inférieure intermédiaire 28, qui part vers l'intérieur de cette paroi latérale 26 et va jusqu'à la partie inférieure 24, et cette dernière comporte avantageusement une paroi de fond 30 qui délimite le côté fermé de la coupelle 16 et une paroi latérale circonférentielle 32, qui va de la partie principale 22 à cette paroi de fond 30. La coupelle 16 a avantageusement la conformation et les dimensions voulues pour que sa partie principale 22 soit plus large que l'ouver- ture 14, mais que sa partie inférieure 24 puisse être insérée sans jeu dans cette ouverture 14 et que le support 12 puisse être appliqué contre la paroi intermédiaire 28. La coupelle 16 est avantageusement réalisée de façon à posséder une rigi- dité d'ensemble suffisante en constituant un élément efficace de montage d'un disque bimétallique au fond du corps ou bottier d'un interrupteur thermostatique, mais elle est par ailleurs conformée avantageusement de façon que l'épaisseur du métal qui constitue sa partie inférieure 24 soit inférieure d'au moins trente pour-cent à celle du métal formant la partie principale 22, de manière à donner à cette partie inférieure 24 une plus grande conductibilité thermique. Par ailleurs, la coupelle 16 est avantageusement réalisée de manière que la hauteur de la paroi latérale 32 de sa partie inférieure 24, entre la paroi intermédiaire 28 et la paroi de fond 30, soit égale à au moins trois fois l'épaisseur de la partie du support 12 adjacente à cette partie infé- rieure 24. Cela assure qu'il y a dans cette partie inférieure 24 assez de matière pour qu'il soit possible de la sertir pour y solidariser le support 12 de la manière qui sera exposée plus en détail par la suite. Le procédé d'assemblage de la coupelle 16 avec le support 12 pour former l'ensemble 10 est représenté plus clairement sur les figures 3 à 5. On assemble d'abord la coupelle 16 avec le support 12 en insérant la partie infé- rieure 24 dans l'ouverture 14, de façon que la paroi inter- médiaire 28 soit adjacente à la surface de ce support 12, ainsi que le représente la figure 4. Ensuite, on sertit ou rétreint cette partie inférieurre 24 pour la déformer à la configuration représentée sur la figure 5, dans laquelle le diamètre de la paroi de fond 30 a légèrement augmenté et le support 12 est retenu ou comprimé et en contact étroit entre cette paroi de fond 30 et la paroi intermédiaire 28. C'est là une façon efficace de solidariser le support 12 et la coupelle 16 en réalisant entre ces éléments un contact métal contre métal sur toute la périphérie de la partie infé- rieure 24 et en rendant maximale la communication thermique entre eux. A ce propos, on sertit ou rétreint avantageusement la partie inférieure 24 en la comprimant entre un premier poinçon, qui est appliqué contre la surface intérieure de la paroi intermédiaire 28, et un second poinçon qui est appliqué contre la surface extérieure de la paroi de fond , de façon à pratiquement comprimer entre eux la partie inférieure 24. Lorsque cette partie inférieure 24 est sertie de cette manière, la configuration de la paroi intermédiaire 28 reste pratiquement inchangée, si bien qu'il est formé à l'intérieur de la coupelle 16, après sertissage, une cou- ronne circulaire 34 sensiblement plane et lisse, destinée à soutenir un disque bimétallique en lui permettant de flé- chir sans que cette couronne 24 crée par friction une résis- tance appréciable. On voit donc que l'ensemble coupelle- support pour interrupteur thermostatique et le procédé de fabrication de cet ensemble conformément à la présente invention sont efficaces. Le support 12 peut être assemblé aisément et économiquement avec la coupelle 16 et y être fixé de manière à réaliser entre eux une liaison thermique effective. De plus, lorsque la partie inférieure 24 de la coupelle 16 est sertie pour y solidariser le support 12, il se forme à l'intérieur de cette coupelle la couronne cir- culaire 34 plane et lisse qui forme une surface efficace de support du disque bimétallique. Par ailleurs, puisque le métal de la partie inférieure 24 a une épaisseur plus faible, la liaison thermique entre le support 12 et le disque bimétallique contenu dans la coupelle 16 est encore amélio- rée. On voit donc que, pour toutes ces raisons, ainsi que pour les autres raisons exposées plus haut, l'ensemble et le procédé selon la présente invention représentent un pro- grès important qui a un intérêt industriel appréciable. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications à l'ensemble coupelle-support représenté et décrit et à son procédé de fabrication. REVENDICATIONS 1. Ensemble coupelle-support pour interrupteur ther- mostatique, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part une coupelle métallique (16) formant cuvette, comportant une partie principale (22) sensiblement circulaire qui déli- mite le côté ouvert de cette coupelle et une partie infé- rieure (24) sensiblement circulaire de plus petit diamètre, qui part de cette partie principale (22) et constitue le côté fermé de ladite coupelle, cette partie inférieure (24) comprenant une paroi de fond (30) et une paroi latérale (32) qui va de la partie principale (22) à cette paroi de fond (30); et d'autre part, un support (12) façonné dans une feuille métallique et percé d'une ouverture (14), la partie inférieure (24) étant insérée dans cette ouverture (14) du support (12) et étant sertie de façon à emprisonner ce support (12), en le maintenant en contact intime, entre la partie principale et la partie inférieure, la largeur de la paroi latérale (32) de ladite partie inférieure (24). entre la partie principale (22) et la paroi de fond (30), étant égale au moins à trois fois l'épaisseur de la partie du support (12) qui est adjacente à l'ouverture (14) de ce support. 2. Ensemble coupelle-support selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du métal dans la partie inférieure (24) de la coupelle (16) est inférieure d'au moins trente pourcent à celle du métal de la partie principale (22). 3. Ensemble coupelle-support selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du métal de la paroi de fond (30) de la coupelle (16) est inférieurre d'au moins trente pourcent à celle du métal de la partie principale (22). 4. Ensemble coupelle-support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de fond (30) est sensible- ment plane. 5. Ensemble coupelle-support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie principale (22) comprend 1i1 une paroi latérale (26) et une paroi inférieure intermédiaire (28) qui part vers l'intérieur de cette paroi latérale (26), la paroi latérale (32) de la partie inférieure (24) partant de cette paroi intermédiaire (28). 6. Ensemble coupelle-support selon la revendication , caractérisé en ce que le support (12) est emprisonné entre la paroi intermédiaire (28) et la paroi de fond (30) et est en contact avec elles. 7. Ensemble coupelle-support selon la revendication 5, en combinaison avec un disque bimétallique logé dans la coupelle (16) et reposant sur la paroi intermédiaire (28), caractérisé en ce que, lorsque cet ensemble (10) et ce disque sont montés dans un interrupteur thermostatique, la réaction thermique du disque est améliorée et provoque une coupure à une température prédéterminée. 8. Ensemble d'actionnement pour interrupteur thermo- statique commandé par un disque bimétallique, du genre qui comprend, d'une part une coupelle métallique (16) comportant une partie principale (22) sensiblement circulaire, à paroi latérale (26) et paroi inférieure intermédiaire (28) qui part vers l'intérieur de cette paroi latérale (26), ainsi qu'une partie inférieure (24) sensiblement circulaire et de plus petit diamètre, qui part de cette partie principale (22) et délimite le côté fermé de cette coupelle, cette partie infé- rieure (24) comportant une paroi de fond (30) et une paroi latérale (32), qui va de la partie principale (22) à cette paroi de fond (30); d'autre part un support (12) façonné dans une feuille de métal et percé d'une ouverture (14), ladite partie inférieure (24) étant insérée dans cette ouverture (14) de façon que ce support (12) soit adjacent à la paroi intermédiaire (28), la largeur de la paroi latérale (32) de la partie inférieure (24), entre la partie principale (22) et la paroi de fond (30), étant égale au moins à trois fois l'épaisseur de la partie du support (12) qui est adjacente à son ouverture (14); et d'autre part encore un disque bimétallique logé dans la coupelle (16) de manière à être soutenu par la paroi intermédiaire (28) et destiné à actionner les organes de coupure de l'interrupteur sous l'effet d'une valeur prédéterminée de la température; ensemble caractérisé en ce que la partie inférieure (24) est sertie de façon à maintenir le support (12) en contact intime avec la partie principale (22) et cette partie inférieure (24) en établissant une liaison thermique améliorée entre ce support (12) et le disque bimétallique. 9. Procédé de fabrication d'un ensemble coupelle- support pour interrupteur thermostatique, ensemble dans lequel cette coupelle (16) a sensiblement la configuration d'une cuvette circulaire, est métallique et comprend une partie principale (22) et une partie inférieure (24) plus étroite, et le support (12) est façonné dans une feuille métallique et est percé d'une ouverture (14), procédé caractérisé par les étapes consistant à assembler la coupelle (16) et le sup- port (12) en insérant la partie inférieure (24) dans l'ouver- ture (14), puis à sertir cette partie inférieure (24) de façon à maintenir le support (12) entre la partie principale (22) et ladite partie inférieure (24) en contact intime avec elles. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie inférieure (24) de la coupelle (16) com- porte une paroi de fond (30) et une paroi latérale (32) qui va de la partie principale (22) de cette coupelle à cette paroi de fond (30). 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'épaisseur du métal de la partie inférieure (24) de la coupelle (16) est inférieure d'environ trente pourcent à celle du métal de la partie principale (22). 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la largeur de la paroi latérale (32) de la partie inférieure (24), entre la partie principale (22) et la paroi de fond (30), est égale au moins à trois fois l'épaisseur du métal de la partie du support (12) qui est adjacente à la coupelle (16). 13. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la partie principale (22) de la coupelle (16) comporte une paroi latérale (26) et une paroi inférieure intermédiaire (28) qui part vers l'intérieur de cette paroi latérale (26), procédé caractérisé en ce que, pour exécuter le sertissage, on sertit la partie inférieure (24) de la coupelle (16) de manière à emprisonner le support (12) entre cette paroi inter- médiaire (28) et la paroi de fond (30) de cette partie infé- rieure (24). 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on sertit la partie inférieure (24) en comprimant l'une contre l'autre la paroi de fond (30) et la paroi inter- médiaire (28), de façon que cette dernière forme une couronne (34) sensiblement circulaire et plane à l'intérieur de la coupelle (16).