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pour: 'Thermostat différentiel".
On sait qu'il est nécessaire pour certaines applica- tions industrielles , par exemple pour le réglage automatique des arcs électriques, d'utiliser un mécanisme contrôlé par les déplacements d'un faisceau de rayons chauds accompagnés ou non de lumière . Ainsi pour maintenir un cratère au foyer de la lentille d'un projecteur , on peut utiliser la chaleur rayonnée par le cratère pour asservir un organe d'avancement automatique On utilisera à cet effet les variations de température d'un appareil soumis à l'influence du rayonnement calorifique et dis-
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posé de telle sorte que l'intensité de ce rayonnement varie avec les déplacements du cratère dûs à l'usure du charbon par exemple .
Pour cela il suffit qu'un écran fixe délimite l'un des bords du faisceau et que la ligne séparatrice d'ombre et de lumière tombe sur l'appareil fonctionnant par variations de température qui dépendront évidemment des variations de la surface échauffée et, par suite, de la position du cratère par rapport à l'écran fixe .
L'invention est relative à un appareil conçu pour fonctionner dans les conditions ci-dessus exposées et permettant de rompre ou d'établir un courant électrique pouvant actionner un mécanisme quelconque . Cet appareil appelé ther- mostat, doit être insensible aux variations de la température de l'air ambiant et n'obéir qu'à l'effet du rayonnement calo- rifique qu'on désire utiliser . Il est basé essentiellement sur les propriétés des "bilames",-rubans composés de deux feuilles de métaux ayant des cefficients de dilatation diffé- rents , ces deux feuilles étant soudées entre elles très soli- dement -, qui présentent une courbure variable en fonction de la température . Les deux faces interne et externe s'allonge- ant inégalement quand la température s'élève .
Un "bilame" encastré à l'une de ses extrémités prend par suite en s'échauffant , la forme d'un arc dont le rayon de courbure décroit à mesure que la température augmente , et son extrémité libre , en se déplaçant est susceptible d'ouvrir ou de fermer un contact électrique .
Dans l'appareil, objet de l'invention , les deux parties du contact sont disposées sur deux bilames différents de telle sorte qu'une élévation de la. température ambiante soit sans influence sur la position relative des parties du- dit contact . En exposant un seul des bilames au rayonnement , cette position relative des parties du contact ne dépendra plus que de l'échauffement dû à ce rayonnement seul .
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Le dessin annexé montre à titre d'exemple deux modes de réalisation d'un thermostat exécuté conformément à l' invention .
Les fig 1 et 2 sont respectivement.la coupe longi- tudinale et la vue en plan du premier mode d'exécution
La fig 3 est la vue en plan du deuxième mode de réalisation .
Les fig 4,5 et 6 montrent , schématiquement , la disposition des contacts dans les diverses phases du fonc- @ tionnement de ce deuxième exemple .
Ainsi qu'on le voit sur la fig 1, le premier mode de réalisation comporte deux bilames 1 et 2 disposés l'un au-dessous de l'autre, leur surface étant normale au rayonne- ment du cratère et le bilame inférieure étant dans l'ombre du bilame supérieur .Ces bilames sont constitués , par exemple par deux lames d'alliage au ferro-nickel, dont l'une a un coefficient de dilatation'considérable et l'autre est à peu près invariable .
Ce dispositif est particulièrement avanta- geux dans le cas où l'emcombrement horizontal est très limi- té Les lieux géométriques des extrémités de deux bilames identiques ainsi disposés seraient différents ; toutefois, il est possible d'obtenir que ces deux lieux soient pratiquement confondus dans la région utilisable , en prolongeant le bi- de celles lame inférieur -, dont les dimensions sont voisines/au bilame supérieur-, par une partie de bilame 3 dont le sens de défor- mation est inverse du précédent .(Le sens des déformations par échauffement est donné sur le dessin par les flèches(f; f2, f3) f f ) . les dontacts 4, et 5 peuvent être en platine ,pla- tine-argent , ou encore en or ou en tungstène .
Le bilame 1 est encastré dans une pièce 6 montée librement sur un axe 7 monté transversalement aux flasques
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du bâti 8 . La pièce 6 est pourvue d'un prolongement vertical fendu dans l'axe pour laisser passer une vis 9 . Celle-ci, qui se visse dans la paroi du bati est terminée par une tête sphérique retenue dans la pièce 6 , permet le réglage de la position relative des contacts 4 et 5 par rotation de la pièce 6 sur son axe 7 . Le bilame 2 est monté sur une vis isolée 10 jouant en même temps le rôle de borne pour le passage du courant , l'autre bilame 1 recevant le courant par la masse du bâti8 0 Le fond du boîtier ou bâti 8 est ouvert , en 81 pour permettre une circulation d'air régulière , évitant que les arrivées de chaleur par conduction altèrent le fonctionne- ment .
De plus, cette circulation d'air augmente la vitesse de refroidissement et hâte le moment où l'équilibre de tem- pérature est atteint pour chaque position de la tache chaude, dont le bord est représente par l'arc 11 sur le plan de la fig .
Ainsi établi, l'appareil est destiné à couper le contact quand le rayonnement échauffera le bilame supérieur 1.
Four lui faire jouer le rôle inverse (établissement du courant ), il suffirait de disposer l'U 3 intérieurement aux deux bilames principaux et de placer les contacts 4 et 5 en conséquence .
Dans le mode de réalisation de la fig 3 , les bila- mes sont egaux et placés parallèlement . Cette disposition est plus encombrante que la précédente dans le sens de la largeur' mais elle assure l'invariabilité des contacts sous la seule influence de la température ambiante , car les bilames étant identiques et disposés semblablement , leurs déformations ,sous l'influence de cette température , sont les mêmes .
Dans l'exemple représenté , le thermostat comporte trois bilames 132, 13, 14 , alimentés électriquement, comme me montre la fig . Les bornes des contacts , disposées à l'extrémité des bilames , sont taillées en biseau pour permet tre l'établissement latéral des contacts comme le montrent les
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schémas , 4, 5 et 6 .
Les bilames12 et 14 sont susceptibles de tourner autour de leurs axes ,-qui servent en même temps de bornes isolées ,-afin de permettre le réglage des positions relati- ves des contacta .Cette manoeuvre peut se faire , par exem- ple par les leviers 16 et 16 calés sur les axes respectifs des bilames , ou par tout autre moyen , Le bilame 13 peut être fixé directement sur le boîtier 17 , qui est agencé comme ce- lui du premier mode ; il peut être isolé ou non .
A titre d'exemple l'appareil peut être agencé pour permettre , suivant la position de la tache chaude , d'obtenir la fermeture ou l'ouverture d'un contact d'avancement du char- bon d'un arc électrique et, en cas d'avance exagérée, la ferme- ture d'un contact commandant le recul mécanique du charbon jusqu'à la position correcte .
Les différentes limites de la tache chaude (sépara- tion de l'ombre et de la lumière ) sont représentées sur la
1 2 fig 3 , par les arcs 11 , 11 et 11 .
La position correcte du cratère correspond à l'arc 112,On voit, que dans ce cas, seul le bilame 12 est échauf- fée par le rayonnement . Les positions respectives des contacts sont données par le schéma (vue en bout) de la fig 4 . On a supposé que l'avance doive être commandas par le contact entre 12 et 13 et le recul par le contact entre 13 et 14 . Lorsque le charbon étant usé , le cratère commence a se trouver trop en
1 arrière , il émet un rayonnement limité par l'arc 11 .
Aucun bilame n'est alors échauffé et le bilame 12 occupe sa position initiale au contact de 13 commandant ainsi l'avancement du cratère (fig 5) Si l'avancement est trop considérable la ta-
3 che chaude s'étend jusqu'à l'arc 11 et les bilames 12 et 13 sont échauffée , le premier l'étend toutefois davantage que le second , de telle sorte que le bilame 13 s'incurvant
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vient au contact du bilame 12 sans atteindre le bilame 12 (fig 6) . le contact commandant le recul est ainsi réalisé et le cratère prend alors automatiquement une position cor- reste déterminée par la rupture du contact 13-14 terminant le recul .
Il est évident que ces appareils peuvent être uti- lisés directement sans relais, ou peuvent actionner un con- ducteur .
Ces thermostats différentiels peuvent servir pour la régulation automatique de tous les appareils comportant une source chaude pouvant émettre un rayonnement visible ou non .Leur sensibilité est telle qu'on peut régler les contacts de manière à obtenir la fermeture et l'ouverture pour des variations de la température des bilames de l'ordre du de- gré centigrade . La sensibilité et la rapidité du fonction- nement demanderaient que les bilames soient établis minces et longs , mais d'autre part, la bonne tenue dans les appareils soumis à des vibrations et la qualité du contact électrique , demandent que la longueur soit faible et l'épaisseur suffisan- te .
On choisira donc les dimensions d'après les conditions particulières de chaque application
Résumé
Thermostat différentiel qui présente les caractè- res distinctifs suivants :
1 - L'appareil comporte des bilames encastrés à une extrémité soumis au rayonnement calorifique issu d'une source chaude , ces bilames convenablement alimentés élec- triquement établissant ou rompant un contact par la défor- mation consécutive à leur échauffement .
2 - Les parties du contact sont portées par deux bilames différents , de façon que la température ambiante soit sans influence sur la position relative de ces parties.
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