Brevet FR2715245A1 — publié le 19950721

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux limitateurs de température destinés à assurer la sécurité d'un système de chauffage quelconque et en particulier d'un foyer de cuisson halogène et/ou radiant dont la puissance de chauffe est régulée par un doseur d'énergie, car c'est dans ce cas que son application parait devoir présenter le plus d'intérêt. Le brevet français 1 204 872 décrit un dispositif d'alarme pour moteur thermique basé sur la brusque variation de la perméabilité magnétique (point de Curie) d'une pastille réalisée en un alliage de composition appropriée et qui coopère avec un équipage mobile chargé élastiquement en combinaison avec un aimant de manière à commander l'ouverture des contacts d'un circuit électrique. Le limiteur de température suivant le brevet français précité présente un inconvénient principal concernant la nature des matériaux utilisés. En effet, le tube renfermant l'équipage mobile est réalisé en acier inoxydable, si bien que sa dilatation nuit au déclenchement précis de l'appareil à la température desirée. En effet, plus on augmente la distance entre l'aimant et la pastille en alliage métallique, plus la force d'attraction diminue, si bien que l'aimant est plus rapidement libéré de ladite pastille. Il s'ensuit une diminution de la rapidité de déclenchement et de réenclenchement car la force du ressort se rapproche de la force d'attraction entre l'aimant et la pastille. Le dispositif suivant le brevet français considéré comporte un second inconvénient consistant dans le fait que l'aimant se trouve placé à l'extrémité du dispositif, donc à l'endroit où la température est la plus élevée. Or, la limite d'utilisation des aimants permanents résistant le mieux à la température est de l'ordre de 5000. Donc, dans ces conditions, l'aimant est amené à perdre rapidement de sa perméabilité magnétique, donc de sa force d'attraction. Enfin, le dispositif suivant le brevet français 1 204 872 est un dispositif de sécurité et non pas un limiteur de température devant fonctionner un grand nombre de fois autour de la température limite. On connaît aussi des limiteurs qui se présentent sous la forme d'une sonde disposée à proximité de lampes ou de résistances et qui sont constitués de deux éléments, un tube de verre qui ne se dilate pratiquement pas et une tige de métal se dilatant à l'intérieur dudit tube. Il faut ajuster la position relative des deux éléments pour obtenir le déclenchement à la bonne température, ce qui constitue des opérations longues et coûteuses. De plus, le produit est cassant. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier aux inconvenients précités et à permettre la réalisation d'un limiteur de température qui réponde mieux que jusqu'à présent aux desiderata de la pratique, en particulier lorsqu'il est associé à un foyer de cuisson halogène et/ou radiant en vue de proteger la plaque vitro-céramique disposée au-dessus dudit foyer et recevant les ustensiles de cuisine. A cet effet, le limiteur de température suivant l'invention comprend - un tube en céramique ; - une pastille fixe en alliage à température de Curie détermi- née qui ferme l'une des extrémités du tube ; - un boitier en céramique communiquant avec l'autre extrémité du tube et renfermant un contact fixe et un contact mobile élastique reliés à des bornes extérieures du circuit principal ; - un aimant engagé à glissement libre dans le tube ; - un doigt coulissant en céramique dont une extrémité est en appui contre la lame du contact mobile et coaxial avec l'aimant ; - un ressort chargeant l'aimant contre le doigt, la force d'attraction dudit aimant étant prévue plus importante que la réaction du ressort. En variante, le limiteur de température peut comporter en outre des moyens de commander l'ouverture et la fermeture d'un circuit de signalisation afin que ce dernier soit ouvert dans la plage de température comprise entre O et 50 à 600C t ferme entre cette zone de température et la température d'ouverture du circuit principal afin, dans ce cas, de mettre une lampe de signalisation sous tension. Le dessin annexé, donné à titre d'exexple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un limiteur de température suivant l'invention à l'état de repos. Fig. 2 est une vue semblable à celle de fig. 1, mais montrant le limiteur en fonctionnement, c'est-à-dire interrompant le circuit d'alimentation de l'appareil protégé. Fig. 3 illustre une variante du Limiteur de fig. 1. Fig. 4 et 5 montrent le fonctionnement du Limiteur illustré en fig. 3. Le limiteur de haute température illustre en fig. 1 comprend essen tiellement un tube en céramique 1 dont l'une des extrémité est fermée par un fond 2 également prévu en céramique, tandis que son extrémité opposée est assemblée à un boitier 3 prévu en céramique au moyen d'une bride 4. On observe que la face sur laquelle est appliqué le tube 1 cor porte un trou 3a dont l'axe géométrique prolonge celui du tube 1. Le boîtier comporte encore une cloison interne 3b dans laquelle est ménage un trou 3c dont l'axe géométrique correspond à celui du trou 3a et du tube 1. Dans le boitier 3 se trouve un contact fixe 5a monte sur une plaquette rigide 5 et un second contact 6a porte par une lame élastique 6. Une butée 3d du boîtier limite le déplacement de la lame 6, comme on l'expliquera mieux plus loin. L'alésage du tube 1 comporte au niveau de son fond 2 un chambrage la dans lequel est disposée une pastille 7 réalisée en un alliage metallique à point de Curie détermine. Le tube contient encore un aimant 8 se présentant sous la forme d'un cylindre plein et qui peut se deplacer longitudinalement de manière libre dans l'alésage du tube 1. Dans le trou 3a est monte à coulissement libre un plongeur en matière magnétique 9 dont l'une des extrémites est plaquee contre l'aimant par magnétisme, tandis que son autre extrémité comporte une tête 9a sous Laquelle prend appui l'une des extremites d'un ressort 10 dont l'autre extrémité porte contre l'intérieur du boîtier 3. Il va de soi que La température de Curie du plongeur 9 doit être supérieure à celle de la pastille 7. Le plongeur 9 est en appui élastique contre l'une des extrémités d'un doigt 11 en matière non magnétique telle que de la ceramique dont l'autre extrémie se trouve appliquée contre la lame élastique 6. Le fonctionnement est le suivant Dans la position de fig. 1, il est possible de mettre sous tension le circuit d'alimentation du foyer chauffant branché à des bornes 12, 13 reliées aux contacts 5a et 6a de la plaquette 5 et de la lame 6. Les caracteristiques de la pastille 7 sont telles qu'à partir d'une certaine température, par exemple 5500, cette pastille est démagnétisée, de sorte que l'aimant 8 n'est plus attire par elle . A ce moment le ressort 10 devient prépondérant et fait déplacer l'ensemble des trois pieces 8, 9, 11 vers la gauche, de telle sorte que le doigt 11 déforme la lame 6 qui vient en appui contre la butée 3g, Les contacts 5a, 6a se séparant pour ouvrir le circuit. L'alimentation de l'appareil surveillé est donc interrompue. A ce moment, il existe un jeu x entre l'aimant 8 et la pastille 7 qui se trouve bien entendu fixe en translation. Lorsque le circuit aboutissant aux bornes 12, 13 est coupé, la température de l'appareil baisse de telle sorte que la pastille 7 retrouvant ses qualités d'attirance, l'aimant 8 se déplace alors vers la droite en direction de ladite pastille sur la longueur du jeu X. Comme le plongeur 9 est métallique, il est également déplacé par l'aimant à condition bien entendu que la force d'attraction magnétique soit supérieure à la réaction du ressort 10. Dans ces conditions, l'élasticité de la lame 6 fait déplacer le doigt 11 vers la droite, de telle sorte qu'il reste en contact avec la tête 9a du plongeur 9 et les contacts 5a, 6a se referment à nouveau et l'on revient à la position de fig. 1. On a illustré en fig. 3, 4 et 5 une variante d'exécution du limiteur illustré en fig. 1 et 2. Sur ces figures, les éléments correspondants à ceux de fig. 1 et 2 ont été référencés par les mêmes chiffres et les mêmes indices. Le but de la variante illustré en fig. 3 à 5 consiste à prévoir en outre des moyens de commander l'ouverture et la fermeture d'un circuit de signalisation afin qu'il soit ouvert dans la plage de température comprise entre 0 et 50 à 600C et fermé entre ces dernières températures et celle d'ouverture du circuit principal de manière, dans ce dernier cas, à alimenter une lampe témoin signalant que l'appareil associé au limiteur considéré est encore chaud. Conformément à la variante, la pastille 7 destinée à faire fonctionner le limiteur à haute température est montée dans un second chambrage lb du tube 1 dans lequel elle peut se déplacer axialement d'une distance Y (fig. 4). Dans le chambrage la est placée une seconde pastille 14 dont le point de Curie correspond à environ 50 à 600. Dans le boîtier 3, la forme de la cloison interne 3b est légèrement modifiée pour permettre la fixation d'une languette rigide 15 dont l'extrémité comporte un contact fixe 15a. De plus, le boîtier 3 est pourvu d'une seconde lame élastique 16 dont l'extrémité porte une contact mobile 16a. On observe que le corps du plongeur 9 traverse la lame élastique 16, de telle sorte que sa tête 9a repose contre l'extrémité correspondante du ressort 10 par l'intermédiaire de ladite lame. La languette 15 est reliée à une borne de sortie 17 et la lame 16 a une borne de sortie 18 à partir desquelles est branché un circuit de signalisation non représenté. Dans la position illustrée en fig. 3, le limiteur suivant L'invention est à l'état de repos, c'est-a-dire que le circuit principal d'alimentation de l'appareil associé peut être place sous tension. Si c'est le cas, il y a élévation de la température ambiante. Lorsqu'on arrive à une cinquantaine de degrés C, la pastille 14 cesse d'être magnétique, de telle sorte que l'aimant 8 se déplace vers la gauche sous l'effet de la réaction du ressort 10. Là encore, le déplacement du plongeur 9 entraine celui de l'aimant qui est collé contre lui par magnétisme (fig. 4), de telle sorte que les contacts 16a et 15a viennent s'appliquer l'un sur l'autre, tandis qu'un jeu Y apparait entre les deux pastilles 7 et 14 (fig. 4). Dans cette position, le circuit de signalisation est fermé ainsi que le circuit principal d'alimentation, de sorte que l'appareil peut continuer à chauffer. Lorsqu'il atteint la température fixee pour la démagnétisation de la pastille 7, le ressort 10 agit à nouveau sur l'aimant 8 pour le déplacer vers la gauche, de telle sorte que la lame est deformée et les contacts 5a et 6a séparés. Dans ces conditions, le circuit d'alimentation est coupé. On observe que le jeu X apparaît entre l'aimant 8 et la pastille 7. Lorsque l'alimentation de l'appareil est ensuite coupée volontairement par l'utilisateur, la température redescend, les contact 5a, 6a se ferment et l'aimant 8 vient à nouveau en contact avec La pastille 7. Lorsque la température atteint 50 à 600, la pastille 14 attire la pastille 7 et l'aimant 8, de telle sorte que le plongeur 9 est deplace vers la droite, si bien que la lame 16 est déformée et que les contacts 15a et 16a se separent. On revient à ce moment là à la position de fig. 3. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui precede n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'execution décrits par tous autres équivalents. il va sans dire que dans le mode d'exécution de fig. 1 et 2, on pourrait supprimer le plongeur métallique 5 et usiner l'aimant 8 de manière qu'il presente une tête correspondante à celle 9a et une longueur egale à sa propre longueur augmentée de celle dudit plongeur 9. On notera qu'il est avantageux que la périphérie du foyer se trouve au niveau de la ligne en traits discontinus L, c'est-à-dire aux environs du milieu du tube 1. Ainsi, l'aimant 8 n'est pas complètement disposé dans la zone la plus chaude afin de ne pas être exposé à la température maximale de limitation, tandis que la pastille 7 se trouve exposée à la plus haute tempè- rature. De toute manière, on s'arrange pour que la température de Curie de l'aimant soit supérieure à celle de la pastille 7. REVENDICATIONS 1. Limiteur de température du genre comportant un tube renfermant une pastille en alliage à perméabilité magnétique limitée par son point de Curie cooperant avec un equipage mobile charge élastiquement en combinaison avec un aimant susceptible de commander l'ouverture de contacts d'un circuit électrique principal, caractérisé en ce qu'il comprend : - un tube en céramique (1) ; - une pastille fixe (7) en alliage à température de Curie dterminée qui ferme l'une des extrémités du tube (1) ; - un boitier en céramique (3) communiquant avec l'autre extrémité du tube (1) et renfermant un contact fixe (5a) et un contact mobile élastique (6a) relie à des bornes extérieures (12, 13) du circuit principal ; - un aimant (8) engagé à glissement libre dans le tube (1) ; - un doigt coulissant (11) en céramique dont une extrémité est en appui contre la lame (6) du contact mobile (6a) et coaxial avec l'aimant (8) ; - un ressort (10) chargeant l'aimant contre le doigt, la force d'attraction dudit aimant (8) étant prévue plus importante que la réaction du ressort (10). 2. Limiteur de température suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en position ouverte du contact mobile (6a) venant en appui contre une butée (3d), l'aimant (8) se trouve deplacé à l'opposé de la pastille (7) de manière à déterminer un jeu (X) avec celle-ci. 3. Limiteur de température suivant la revendication 2, caractérise en ce qu'entre le doigt (11) et l'aimant (8) se trouve un plongueur (9) réalisé en une matière magnetique et comportant une tête (9a) contre laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort (10) entourant ce plongeur (9) et dont l'autre extrémité porte contre la paroi intérieure du boitier (3). 4. Limiteur de température suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la température de Curie du plongeur (9) est supérieure à celle de la pastille (7). 5. Limiteur suivant l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (14) de commander l'ouverture et la fermeture d'un circuit de signalisation afin qu'il soit ouvert dans la plage de températures comprises entre 0 et 50 à 600C et fermé entre ces dernières et la température d'ouverture du circuit principal. 6. Limiteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la pastille (7) est montee coulissante sur une faible course (X) tandis qu'une seconde pastille (14) en alliage à point de Curie compris entre O et 600c est montée fixe de manière adjacente à l'autre pastille (7), la tete (9a) du plongeur (9) commandant le pivotement d'une lame élastique (16) portant le contact mobile (16a) du circuit de signalisation. 7. Limiteur de température suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est associé à un foyer de cuisson halogène et/ou radiant.