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uPERFEOIONN:J1IMENfS JU?ROR!l!aS AOX' BBiNISMES DE SÛRETÉ POUR DISPOSITIFS A BRULIR DU COMBUS2BLIW
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L'invention est relative an% dispositifs à brûler du. combustible et plus rtioo.HFamen ma mécanisme de sûreté pour oeu..oi Za présente nnio ur objet't 10- Un #é0ftniwi@ de oontî?9l9 et de sûreté pour brûqe comb4etible pour oomsquss 3" Un li4canleme 9 69 gon-Ve du type thermique, ce mécanisme comprenant un (110 osltîf â1int(ii?rupt@ur disposé dans le circuit seoonaaire et destîné à olouveir lorsquîll se produit .-une lnterraptloinine le eiyoa.tt MoeneLaiTe on dans le circuit
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primaire;
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3 - un mécanisme du type mentionna destiné à ouvrir le circuit électrique lorsque xx l'allumage initial ne se produit
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pas, ou. lorsque la combustion oferrtte pendant le fonctionnement du brûleur;
4 - un interrupteur à simple électro-aimant, disposa
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dans le circuit électrique féconda ire d'un brûleur à combustible pour usages domestiques et destiné à être libéré lorsqu'il se produit une interruption quelconque dans le dit circuit, arrêtant ainsi le fonctionnement du brûleur;
5 - un interrupteur du genre indiqué, disposé et
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agissant comme indiqué dans le paragraphe précédent, cet intern- pteur, par l'intermédiaire de connexions électriques appropriées, arrêtant le fonctionnement du brûleur!
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6 .: on interrupteur à 41eotro-atdisposd dans le circuit électrique et destinée lors d'une interruption quelconque dans le circuit électrique , à $tre libéré et, par 1T intermédiai- re de moyens mécaniques appropriée, à arrêter le fonctionnement du brûleur;
7 - des moyens utilisés avec le mécanisme de sûreté . pour ouvrir le circuit électrique aboutissant au thermostat placé
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dans la maison, lors du fontionnement du mécanisme de aftretdo ."" D'autres buts et avantages de l'invention apparattr6rt au cours de la description qui suit, donnée en référence au détail annexé dans lequel la fig. 1 est une vue perspective d'un dispositif à
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brûler à combustible, pour ufcges domestiques, ce dispositif était combiné avec une chaudière; cette figure montre également la po- sition relative des moyens de contrôle du dit dispositif.
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La fig. 8 est une vue schématique,montrant le mi cat'*" nisme de contrôle, ainsi que le circuit électrique pour le brûleur.
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- --lia fige-'-3 est une vue détaillée, à plus grande échelle
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de la Qhambro de PUIV42teation qae importe le dispositif à brûler du oombAstlble* La- fig f i est pu Vue oehématique du mécanisme
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de centrale ainsi 'que le dispositif mécanique arrêtant le
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fonctionnement du top&Lguv* Sa se reportent ai doc'Q on voit que le mécanisme de contrôle a été repp4 sentes oem'bSa&J.Qm avec3 un 'brûleur à combustible pour noeges do3qua4 L'appU-oatien de M mâcanim de contr$le ntest pas limitée à a;ata ce type p,tic,ir d. brûleur, car il pourrait élément ttre employé sur m type quelconque de brûleur oombgatible sa 7 apportant simplement des modifications de faibletmpoytanoe.
Bien qu'il soit âéeyit en détail dans d'antres .bxegte il est ddolrable de %$ âleri ici brièvement ce dis- positif à brûles? du combustible, Mes êldmente comprennent un moteur élec- trique 10 comportant un arbre ppelengé sur lequel sont montas les parties du 'brûler! ces pnvilea gompronnent une chambre de pulvérisation 11 (ig<!. 31 dans laquelle est monté excentriquement;
par rapport à 1* enveloppe '1'.o.xQ'fl un rotor 13 dans lequel des aubes 13 sont montées tte naaxo à pouvoir coulisser Une pompe 14e de tout type convenable est destinée à distribuer du com- bustible (contenu dans un réserve is? 1SÎ' par des tuyaux 16 et 17 va une ov4pîne ou filtre 18f Ott 10 combustible est envoyé, en quantité mesurée par une pompe appropriée le- dans la chambre de pulvérisation 1, le allenoleun 90 constitue un moyen à l'aide
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duquel de l'air est envoyé tans le conduit d'admission de oombas-
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tible aboutissant à 1 ehambye do 3)nlvêrîoatîons, ou directement dans cette s)Na:iEC!.9rnièr9<.
Après pulvérisation du mélange de Q0mbus!6-ibl --d n-S""la ombxoa c mélange est envoyé par un tube
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appropria 21 à une tuyère @2 disposée à l'intérieur d'une charnu bre de combustion 23. Un dispositif assurant on tirage forcé à travers la chambre de combustion peut affecter la forme d'un ventilateur 24 recevant un mouvement .de rotation de l'arbre pri- cipal du moteur 10, le courant d'air orée par le ventilateur passant par l'enveloppe 25.
Le courant d'air créé par le venti- lateur 24 est dévié,au point de distribution du mélange de combustible, par des ailettes 26 disposées dans 1* extrémité de distribution du brûleur et entourantla tuyère de distribution*
Dans la fige 1, on a représenté un tuyau de retour
27 aboutissant au réservoir principal à combustible 15,
ce tu- yau de retour étant utilisé pour permettre de compenser toute distribution excessive de combustible ¯
Le présent brûleur utilise comme moyen d'allumage une veilleuse électrique et à gaz * cette .veilleuse fonctionnant seulement pendant une courte période de temps après que le brôleur a commence à fonctionner*
Le mécanisme que comporte ee dispositif d'allumage , est le suivant!
Un diaphragne 28 est relié par le tuyau 89 avecla chambre de pulvérisation Il*,
Une soupape d'admission 30 est contrôlée par le .
mouvement de ce diaphragne 28,dont le mouvement est contrôlé par l'augmentation et la chute de pression dans la chambre de ' pulvérisation 11.
En d'autres termes, lorsque le brûleur commence à fonctionner, la pression augmentera dans la chambre de pluvé risation et sera transmise simultanément au diaphragne 28 qui @ agira pour ouvrir la soupape d'admission de combustible 30 afin de permettre l'arrivée de combustible au dispositifs
Oe mécanisme d'allumage est relié au dit mécanisme à diaphragme et est actionné par celui-ci Le mécanisme d'allu-
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mage comprend un dash-pot 31 convenablement supporté sur un cô- té de l'enveloppe 32 du diaphragme. Une soupape à gaz 33 est supportée sur le coté oppose.
Cette soupape à gaz 33 comporte un tuyau d'admission 34 venant de la source d'alimentation et un tuyau de sortie 35 aboutissant en un point adjacent à la tuyère de distribution 22. La tige 36 est destinée à actionner la soupape à gaz 33 Une patte 37 est reliée au diaphragme 28 et est destinée à butter oontre le côté inférieur d'un lever 38 relié au daah-pot 31 et à la soupape à gaz 33. Ce levier 38 est pivoté en 39 et une de ses extrémités est reliée en 40, de manière à pouvoir coulisser, à la partie Saillante 41 du dash- pot Sur l'extrémité opposée du levier 38 est montée à pivot une partie 42 destinée à s'engager avec la tige 36 de la soupape gaz. Un ressort 43 maintient normalement la levier dans la position représentée fig 2.
En décrivant brièvement le fonctionnement de ce mé- oanisme d'allumage-temporaire, il y a lieu de faire remarquer que, lorsque xxxle brûleur commence à fonctionner, la pression est transmise de la chambre de pulvérisation au diaphragme 28 qui est ainsi soulevé , de sorte qu'un mouvement est transmis au levier 38 ce qui a pour effet d'abaisser l'extrémité 42 de celui-ci. Le dash-pot 31 résistera à ce mouvement d'abaissement de l'extrémité 42, ce mouvement d'abaissement permettant toute- fois l'ouverture de la soupape à gaz 33 par suite de la pression exercée oontre la tige 36. Ce mécanisme à levier est établi de manière à libérer la soupape à gaz lorsque le levier a atteint une position élevée due à l'extension complète du diaphragme 28.
Cette opération est réalisée par le fait que la pièce 42 se dé- ge de l'extrémité saillante de la tige 36, permettant par con- séquent la fermeture de la soupape à gaz même si le levier est dans sa position soulevée* On voit donc que le mouvement de la
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soupape à gaz est tel que pendant un certain temps du gaz peut s'échapper en un point adjacent à l'extrémité de distribution du brûleur. Un mécanisme à produire des étincelles est prévu pour allumer ce gaz, ce mécanisme comprenant une bobine 44 qui est ex- citée lorsque le brûleur commence à fonctionner.
Il est également prévu un moyen Jour contrôler la durée de fonctionnement de cette bobine 44, ce moyen étant disposé dans la connexion électrique représentée en 45 sur le dispositif d'allumage mécanique décrit ci-dessus. Un commutateur à couteau 45a est en contact à frottement avec le levier 38, de telle manière que le circuit aboutissant à la bobine 44 soit fermé tant que le levier glisse dans commu- tateur à couteau. Un fil 46 relie le dit commutateur 45a à la bo- bine 44 et un second fil 47 partant de la bobine 44 est relié au moteur en 48 et mis à la terre.
Un autre fil 49 aboutit à une électrode 50 disposée à proximité de la tuyère 22 du brûleur et dans la position voulue pour allumer le gaz qui débouche de la veilleuse en même temps que l'électrode est excitée * La descrip- tion qui précède est jugée suffisante pour morer la façon dont coopèrent les mécanismes d'allumage électrique et à gaz, ainsi que le fonctionnement des organes mécaniques servant à exciter et à -actionner ces mécanismes.
Le présent xx brûleur, comme mentionné précédemment est du type employé pour les usages domestiques qui comporte un mécanisme de contrôle- comprenant un thermostat placé dans une chambre quelconque du local ou de l'habitaion que l'on désire chauffer. Ce thermostat qui est représenté en T (fig. 2), est de toute construction appropriée et est destiné $. actionner un relais magnétique, désigné dans son ensemble par la lettre R, par l'in- termédiaire d'un circuit secondaire formé par la mise en dériva- tion d'un transformatieur X par le circuit principal: du moteur.
A l'aide de la construction ci-dessus le fonctionnement de ce ther-
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moetat T ouvre et ferme et un circuit à voltage élevé passant par le relais magnétique et aboutissant au moteur du brûleur à combustible*
Le moteur du brûleur à combustible utilise un cou- rant à voltage élevé et le fil transportant le dit courant a été désigné par le nombre de référence 110, car ce courant est géné- ralement de 110 volts.
Les détails du relais magnétique sont les suivante:
Une armature 52 est pivotée en 53 et est destinée à osciller entre des bobines d'électro opposées 54 et 55. Le mouvement de l'armature 52 est destiner à fermer ou ouvrir le circuit principal 110 du moteur au point de contact 56, Un second interrupteur contrôlant un courant secondaire alimentant les bobines d'électro est disposé au-dessus de l'armature 52 et est représenté en 57; cet interrupteur est du type 4 ressort et ses mouvements sont contrôles par le mouvement de l'armature.
La description qui précède est considérée comme décrivant clairement le brûleur à combustible ainsi que les moyens pour le contrôler et l'allumer normalement.
Toutefois, à oertains moments, par suite de air-' constances imprévues, l'allumage initial peut ne pas se produire, ou la combustion peut s'arrêter pendant le fonctionnement du dis- positif, de telle sorte que le mélange de combustible sera déchar- gé dans la chambre de combustion et s'y accumulera d'une manière dangereuse.
Il existe divers mécanismes de sûreté pour contrôler cette accumulation de combustible et la présente invention a éga- lement trait à un type spécifique'déterminé de ees mécanismes de contrôla, Ainsi qu'il a été dit précédemment ,un transformateur X est utilisé dans le but d'établir un coururt secondaire comprenant un thermostat T placé dans la maison ou local à chauffer et servait à d'un relais principal R destiné à
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mettre le brûleur en marche et à l'arrêter, Dans le présent cas, ce mécanisme de contrôle et de sûreté est intimement lié à ce circuit secondaire et comporte les élément suivants:
Un électro-aimant 58 est destiné à attirer un contact
59 qui, lorsqu'il est libéré, est amené dans une position opposée à l'aide d'un ressort 60.
Le contact 59 constitue un élément d'un interrupteur à ressort 61 analogue à l'interrupteur 57 précédemment mentionné; oet interrupteur 61 est, de même, disposé dans le circuit électrique secondaire, formé par le transformateur et contrôlant le circuit des bobines magnétiques*
Une chambre à air 63 est disposée, par rapport à la chambre de combustion 23 dans la position voulue pour être sensible aux changements de température se produisant dans cette dernière) cette chambre à air comportant un tube de liaison 64 aboutissant à un interrupteur à mercure désigné dans son ensemble par 65.
Cet interrupteur à mercure 65 est constitué par un tube de verre 66 en forme d'U contenant une grande quantité de mercure 67, Une électrode 68 est représentée dans une des branches dû tube en U et est destinée, dans certaines conditions, à venir en oon- taot avec le mercure et à fermer un circuit électrique par un second organe de contact 69* Le tube 64 relié à la chambre 6S est raccordé à 1* extrémité supérieure de la branche du tube en U dans laquelle n'est pas placée l'électrode 68. Des connexions électri- ques partant du point 69 et de l'électrode 68 sont représentées en 50-50, ces connexions conduisant l'une au transformateur X et l'autre à l'électro-aimmant 58.
Une autre série de connexions électriques, également dans le circuit électrique de contrôle et de sûreté, sont repré- sentées en 75-75, ces connexions raccordant au circuit de contrôle le commutateur à couteau 45a.de manière à fermer ou couper le circuit par les dites connexions 75-75 qui sont reliées aux fils
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50-50 aux points 100-100.
Avant de décrire le fonctionnement du mécanisme de contrôle et de cureté, on va donner une description du circuit électrique secondaire qui contrôle e relais principal Ainsi qu'il été dit précédemment, transformateur x fournit le courant pour le circuit secondaire, ainsi que celui pour l'excitation de l'électro-aminat 58. le thermostat T compor- te les trois fils marqués "fermeture" "ouverture" et "commun" qui sont compris dans ce circuit secondaire.
Le fil "fermeture" con- duit à la bobine d'électro 54 et le fil "ouverture"conduit àla bobine d'électro-aimant 55, Ces bobines sont désignées par les termes de bobine "de fermeture" et bobine "douverture". respec- tivement. Le fil "commun" forme naturellement un coté du circuit électrique, suivant que le thermostat est actionné pour exciter la bobine "de fermeture" ou la bobine "d'ouverture"*
En décrivant le fonctionnement de ce mécanisme de contrôle et de sûreté, il y a lieu de remarquer qu'au commencement du fonctionnement du brûleur, le mécanisme d'allumage électrique et au gaz estactionné en même temps qu'on met le brûleur en marche et, normalement, il en résulte l'allumage du combustible distribué et une augmentation de la température dans la chambre de combustion.
Les circuits électriques qui agissent dans l'opéra- tion ci-dessus mentionnée sont ceux d'excitation , par suite de
Inaction du thermostat de la bobine de "fermeture" et, par consé- quent, du mouvement du relais pour fermer le contact 56 et femmer de ce fait le circuit à 110 volts ou à haute tensions oonduisant au moteur électrique 10.
Le circuit 75-75, au commencement du fonctionnement du brûleur, est maintenu temporairement fermé par suite du mouvement ascensionnel retardé du levier 38, On voit qu'au commencement du fonctionnement du brûleur, le circuit élec- trique comprenant les les fils 50-50, n'est temporairement pas fermé, car le meture dans le tube en U 66 ne touche pas l'électro de 68 Toutefois, la fermeture du circuit par les fils 75-75 main-
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tient l'éleotro-aimant dans sa position d'excitation et, de oe fait, maintient fermé le circuit électrique secondaire.
Comme il se produira une ouverture du circuit électrique par les fils 75-75 après une durée prédéterminée par le fait que le levier 38 se dégage du commutateur à couteau 54 45a afin de maintenir l'électro-aimant 58 toujours excité, d'autres moyens doivent être mis en action pour fermer le circuit allant à 1* électro-aimant, préalablement à la fermeture du cirduit 75-75,
Cette condition est réalisée de la manière suivante:
Dans les conditions normales, l'élévation de tempé- rature dans la chambre de combustion, après allumage du mélange de combustible, aura pour résultat de déterminer une augmentation de volume de l'air par suite du chauffage de la chambre 63;une pres- sion sera ainsi transmise par le tube 64 et, de oe fait, le mercu- re s'élévera sur le côté opposé du tube en U et viendra en contact avec 1* électrode 68, fermant ainsi le circuit par les fils 50-50, qui seront également en circuit avec l'éleotro-aimant 58.
Dans ces Conditions, et si l'interrupteur à mercure a agi préalablement à. l'ouverture du circuit 75-75. par suite de l'action da levier 38, l'électro-aimant 58 restera excité, Drapés oe qui précède, on voit que l'action de l'interrupteur à électro-aimant est contrôlé à la fois par l'interrupteur à mercure et par le levier 38 actionna par le diaphragne et, également, qu'il existe un facteur de temps dans Inaction de l'interrupteur à électro-aimant, Ce facteur temps est indispensable au circuit contrôlé par le mécanisme de xxxx sûreté et en est la caractéristique principale,
en maison du fait qu'un certain temps est nécessaire pour le chauffage de l'interrup- teur à meroure par les éléments qui y sont reliés.
Le fonctionnement normal du dispositif, en oe qui concerne le mécanisme de sûreté ,a été indiqué, mais lorsque le brûleur oommenoe à fonctionner et que l'allumage initial ne se
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produit pas, il n'y a pas de transmission de pression à l'interrup- teur mercure et par conséquent, le circuit électrique n'estas fermé, de sorte que la pression créée dans la chambre de pulvéri- sation actionne le diaphragme 28, soulève le levier 38 et ouvre éventuellement le circuit 75-75; il en résulte que le circuit électrique passant par l'éleotro 58 est coupé, de sorte que ce dernier cesse d'être excité et permet au ressort 60 de rompre le ôontaot avec l'éleotro et, en même temps, d'actionner l'interrup- teur à ressort 61.
Ce mouvement de l'interrupteur à ressort excite la bobine opposée 55, ou plutôt la bobine de "fermeture" et, par suite, l'attraction de l'armature 52 dans ce sens ouvre le circuit électrique principal allant au moteur De même, lorsque la combus- tion s'arrête pendant le fonctionnement du dispositif, lorsque la température est abaissée dans la chambre de combustion, le mercure descendra et cessera d'être en contact avec l'électrode 58.;
le circuit comprenant l'électro 58 sera alors ouverte l'électro 58 cessera , par suite, d'être excité, de sorte que le ressort 61 cessera non seulement d'être en contact avec l'électro , mais action- nera également 1 'interrupteur à ressort 61 qui, comme décrit pré- cédemment, actionne la bobine "d'ouverture", attire l'armature et', par conséquent, met hors circuit le moteur commandant les éléments du brûleur*
Le dispositf de sûreté décrit ci-dessus agit non seulement lorsque l'allumage initial ne se produit pas et lorsque la combustion s'arrête pendant le fonctionnement du brûleur, mais, @ en outre,
toute rupture du circuit secondaire libère d'une manière analogue a'éleotro 58 et permet le jeu da ressort 60 pour actionner l'interrupteur 61. Par conséquent,le. présent dispositif de sûreté est destiné à contrôler le fonctionnement du brûleur, non seu ent dans les conditions indiquées ci-dessus, mais éga;meent dans le ces où un contact ne s'effectue pas, ou plutôt, en cas d'établis- sement défectueux d'un contact;
le fonctionnement du brûleur se
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trouve ainsi contrôlé dans toutes les conditions qui pourraient avoir des conséquences dangereuses, telles que l'accumulation de combustible ou un feu continu tans moyen d'inaterrupetion, par sui- te de contacts défectueux dans le circuit de contrôle.
Il est évident qu'une rupture dans l'un ou l'autre des circuits électriques aurait pour résultat de libérer ltinter- rupteur à électro-aimant pour arrêter immédiatement le brûleur.
Dans le fige 4 on a représenté une variante de ce mécanisme de contrôle de sûreté* Cette variante est relative à un dispositif mécanique dn combinaison avec l'interrupteur 58 décrit ci-dessus, destiné à actionner l'armature du relais pour ouvrir le circuit à 110 volts et en même temps ouvrir le circuit électri- que allant au thermostat placé dans le local ou maison, empochant ainsi toute possibilité de brûler le thermostat après le fono- tionnement du mécanisme de sûreté.
Comme le fonctionnement de ce mécanisme de sûreté a jeté précédemment décrit en détail ainsi que les résultats que l'on désire obtenir et les éléments principas du dit mécanisme ,il est jugé inutile de répéter cette description et par conséquent, le dispositif n'est décrit qu'en oe qui concerne la modification représentée.
L'interrupteur 58 à électro, bien qu'il soit repré- senté d'une manière quelque peu mddifiée dans la fig. 4, est essen- tiellement le même que précédemment décrit xxx et est raccordé au circuit élestrique exactement de la même façon sauf que l'interrup- teur 61 et l'organe de contact 59 ne sont plus utilisés comme moyen pour exciter la bobine "d'ouverture" afin d'amener l'arma- ture du relais dans la position "d'ouverture" et qu'un dispositif agissant mécaniquement et coopérant avec le dit interrupteur à électro et l'armature est employé poxtr obtenir le même résultat.
Le bras de contact 59 qui était normalement attiré par l'électro 58 affecte maintenant la forme d'un levier ¯de contact 100, ce
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dernier étant pivoté en 101 et/présentant sur son extrémité infé- rieure une saillie en forme de crochet 108, La saillie 102 agit comme manivelle pour amener, dans oertains cas, le levier de con- tact 100 dans la position représentée en lignes ponctuées fig. 4.
-Des organes de liaison entre le levier de contact 100 et l'armatu- re du relais sont représentés sous la forme d'un bras 103 pivoté en 104, un poids 105 étant monté d'une manière réglable sur ce bras 103, Le bras 103 présente un petit bras de manivelle en forme de crochet 107 constituant un organe de contact de ce bras 103.
Le bras 107 est destiné à déplacer l'armature du relais lors de la libération du levier 100 par l'électro 58 en venant butter contre une partie saillantel108 de l'armature* Ce bras de manivelle 107 forme également un crochet pour venir en contact en 109 avec un organe de contact 110 soumis à la tension d'un ressort compris dans le circuit électrique conduisant au thermostat précédemment mentionné*
Le fonctionnement de cet interrupteur de sûreté mécanique est le suivant:
Lorsque l'allumage initial ne se produit pas, ou lorsque la combustion s'arrtte après l'allumage initial et pendant le fonctionnement du dispositif ou lors d'une ouverture ou rupture quiconque des circuits primaire et secondaire due à des contacts défectueux ou à d'autres raisons, l'électro 58 cessera d'être exci- té et libérera ainsi le levier 100 Lors de la libération du levier 100, le poids 105, par l'intermédiaire du bras de manivelle 107, amène le dit levier dans la position représentée en lignes ponctuées fige 4, de sorte que le bras de manivelle 107 reçoit un mouvement analogue, amenant ainsi l'armature dans la position "d'ouverture" pour ouvrir le circuit à 110 volts.
De même, le déplacement du bras de manivelle 107 vers la gauche rompt le contact avec l'or- gane de contact 110 et, par conséquent, ouvre le circuit élestri- que comportant le thermostat mentionné précédemment*
L'avantage résultant de l'ouverture du circuit élec- trique comportant le dit thermostat, lors du fonctionnement du
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