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PERFECTIONNEMENTS AUX CONTROLEURS DE CIRCUITS A COMMANDE AUTOMATIOUE ET MA- -NUELLE COMBINEE
La présente Invention vise des perfectionnements aux contrû- leurs de circuits à commande automatique et manuelle combinée. Elle concerne principalement les contrôleurs pour appareils à commande électrique, tels que les réfrigérateurs électriques et analogues, dans lesquels il est désirable ou nécessaire que le circuit de l'appareil soit commandé automatiquement par des moyens ou des organes influencés ar certaines conditions déterminées, no- tamment la température, et soient protégés automatiquement contre tout passage excessif de courant électrique, et, en outre, soient munis d'une commande ma- nuelle pour la mise en marche et l'arrêt de l'appareil, à volonté.
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A cet effet, la présente invention prévoit un contrôleur du genre Envisagé, qui est capable de remplir toutes les fonctions de commande automatique et manuelle, par l'intermédiaire d'un même mécanisme interrupteur ou commutateur de commando de circuit.
Dans les réfrigérateurs domestiquas usuels, la réfrigération est réalisée au moyen d'un compresseur entraîné par un moteur électrique, qui est mis en marche et arrêté par l'intermédiaire d'un dispositif automatique actionné en fonction des conditions de température régnant à l'intérieur du réfrigérateur.
La présente invention permet de grouper et de concentrer la commande automatique de la température du réfrigérateur électrique, la pro- tection de l'appareil contre les surcharges, ainsi qu'une commando manuelle de celui-ci, en un mécanisme interrupteur ou commutateur unique, pour ouvrir et fermer le circuit d'alimentation de l'appareil Réfrigérateur,
Plus particulièrement, le mécanisme automatique de la présen- te invention comprend un organe de fermeture de circuit actionné au moyen d'un thermostat*- Ce mécanisme est commandé aussi au moyen d'un dispositif à commande manuelle et d'un dispositif à surcharge, qui est influencé par un courant excessif traversant le moteur du compresseur.
Des moyens sont également prévus pour élever ou abaisser les températures limites de fonctionnement et pour faire varier la gamme do tempé- ratures auxquelles fonctionne l'appareil*
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'inventi.on en se référant à la description suivante et aux des- sins qui l'accompagnant, donnés simplement à titre d'exemple, et dans lesquels:
La Figure 1 est uno élévation simplifiée d'un appareil per- fectionné conforme à l'invention, avec couvercle enlevé.
Les Figures 2, 3 & 4 sont des schémas relatifs à diverses po- sitions du mécanisme de l'appareil*.
L Les Figures 6 à 9 sont relatives à des variantes-
En se reportant à la Figure 1, 11 désigne un bâti monté sur un socle 10 de matière isolante moulée. Le bâti 11 est muni de parties rabat- tues 12, 13 et 17, les parties 13 et 17 servant d'arrêt mécanique pour les pièces pivotantes 14 et 18,., La pièce 14 est montée à pivot en 15, dans le bâti
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11, et une ponsole 16 est attachée aux parties rabattues 12 du bâti. La pièce en U 18 est montée à pivot en 19 dans la pièce 14.
Un soufflet 20, du genre sylphon, est influencé par les varia- tions de pression du fluide qu'il contient et qui circule dans l'élément 21 et le tuyau 22 qui s'étend à l'intérieur du compartiment réfrigérateur.. Un fluide approprié peut consister par exemple, en l'anhydride sulfureux, Lorsque le fluide se contracte ou se dilate sous l'effet des variations de température à l'intérieur du réfrigérateur, le soufflet 20 est influencé par le fluide, de manière à déplacer la pièce 14 autour de son pivot.
Un dispositif à commande manuelle 23 est pivoté en 24 et est appelé élastiquement vers la position de coupure au moyen d'un ressort 25.
La pièce 23 coopère avec une pièce pivotante 26 montée aussi en 24 et portant un contact 28 pour verrouiller cette pièce dans la position d'ouverture. Un ressort 27 relie la pièce 26 à la pièce pivotante 18. Selle-ci déclanche la pièce pivotée 26, en cas de manoeuvre de la pièce 14, lorsque la pièce 23 se trouve dans la position de fermeture, pour fermer les contacts 28 et 29.
L'intervention du ressort 27, pour déclencher la pièce 26, se produit de la façon suivante :
En se reportant tout d'abord à la Figure 2, lorsque l'élément 14 est mis en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le ressort 27 est placé sous une tension croissante résultant du fait que la par.. tie inférieure de l'élément 18, auquel le ressort est attaché, est déplacé davantage par rapport au point d'attache du ressort 27 sur la pièce 26'
La pièce 18 approche d'une position parallèle à celle du res- sort- Lorsque la pièce 18 se déplace vers la gauche de la position parallèle au ressort 27,
ce dernier tend à venir occuper une position dans laquelle sa ten- sion est réduite-
La distance comprise entre ses extrémités est réduite par un déplacement de la pièce 18 vers la position extrême de droite, permise par la butée17.
Cela résulte d'un mouvement rapide de la pièce 18 autour de son pivot, ainsi que d'un déplacement de la pièce 26 autour de son pivot, dans le sens des aiguilles d'une montre, pour fermer les contacts 28 et 29, avec une action de déclic Le mouvementd'ouverture de ces contacta est produit de
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la marne façon par un déplacement de la pièce 14 dans le sens des aiguilles d'une montre, à la suite d'une contraction du soufflet 20-
Un chapeau 30 est vissé dans la pièce 14 et coopère avec un ressort 31 logé à l'intérieur du cylindre 32 Ce cylindra 32 est muni d'une saillie circulaire pour repérer le réglage, et est Monté sur une plèce filetée 33 qui permet l'ajustage de la tension du ressort 31, lorsque le c;
ylin-. dre 32 est déplacé vers la droite ou vers la gauche sur cette pièce 33
Cela a pour effet d'élever ou d'abaisser les limitas do tampé- rature auxquelles fonctionne la pièce 14, en exerçant sur cotto demière une pression plus grande ou plus petite, qui se combina à la pression exercée par le soufflet 20. ll'est facile de voir que, si le rossort 31 est mis sous tension, une force plus grande du soufflet 20 est nécessaire pour produire le mouvement de la pièce pivotante 14, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, pour fermer le contact 28.
En d'autres termes, une température plus élevée doit être attein- te à l'intérieur du réfrigérateur, avant qu'urne pression suffisante soit établie dans le soufflet 20, pour actionner la pièce pivotante 14.
De manière analogue, la pièce 14 se déplace dans le sens des ai- guilles d'une montre, pour ouvrir le contact 28 pour une température plus élevée.
On obtient ainsi à la fois l'élévation de la température d'ouverture et de la température de fermeture.
Un effet inverse se produit lorsque la tension du ressort 31 est réduite, c'est-à-dire qu'on obtient une température plus faible pour 1òu- verture et la fermeture du contact 28.
Un second dispositif de réglage 26', ayant la forme d'une piè- ce filetée s'appuie cantre la piève pivotante 26.
L'ajustage de la pièce filetée 26' vers la gauche permet au point d'attache du ressort 27 sur la pièce pivotante 26 d'être déplacé vers la gauche.
En d'autres tonnes, avant que la pièce pivotée 26 ne soit tour- née dans le sens des aiguilles d'une montre par l'action de la pièce 14, celle- ci doit se déplacer davantage vers la gauche pour dépasser le point auquel est fixe le ressort 27 sur la pièce 26.
Puisque cette action dépend de la dilatation du soufflet 20,
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Il est nécessaire que celui-ci se dilate davantage qu'avant le déplacement de la pièce filetée vers la gauche, ce qui nécessite une température plus élevée.
La limite de température inférieure n'est pas affectée par la pièce filetée.26'.
On voit aiusi que la gamme de température comprise entre la tem- pérature d'ouverture et celle de fermeture est accrue par un déplacement de la vis 26' vers la gauche. Inversement, un déplacement de la vis 26' vers la droit- te réduit la gamme entre les températures d'ouverture et de fermeture.
Au contact 28 est reliée par la pièce pivotante 26, au oyen d'un conducteur souple 49, la résistance de chauffage du dispositif de surchar- ge qui, lors du chauffage résultant d'une surcharge, agit sur le thermostat bi- métallique 46 placée auprès; ce thermostat est monté dans une pièce pivotante 44 moulée et commandée à la main.Cette pièce 44 est montée sur un axe solidaire d'une pièce 43 fixée sur le bâti 40 et munie de parties relevées 41 et 42.
Dans la partie 41 est vissée une pièce filetée 47 destinée à ajuster la position de la pièce élastique 45 qui est soumise à l'action du res- sort 45'. L'ajustage de la vis 47 détermine la position du thermostat; bimétal- lique 46 par rapport à l'élément de chauffage 48.
Cela permet de déterminer le degré de surcharge du moteur qui est nécessaire pour actionner le thermostat 46, en vue de permettre à la pièce 23 d'être lioérée, pour actionner la pièce 26.
Un dispositif 50, à commande électrique, muni d'un plongeur 50' est monté sur le socle 10. Lorsqu'il est actionné, le plongeur 50' libère la pièce pivotante 51 qui est rappelée élastiquement vers le haut, par un au plu- sieurs ressorts 53 de façon que le contact 52, porté sur la pièce 51, soit ame- né sur un autre contact 54, afin de fermer un circuit qui sera décrit plus loin.
L'équipement comprend aussi une résistance de démarrage 60.
Le dispositif 50 à commande électrique, qui actionne l'interrupteur de démarra- ge 51 muni des contacts 52 et 54, et la résistance de démarrage 60, ne sont en aucune façon indispensables au bon fonctionnement du mécanisme de commande ins- tallé sur le socle 10.
En se reportant à la Figure 2, L1 et L2 désignent les lignes du réseau par lesquelles l'énergie est amenée au moteur 63 à courant alternatif muni d'enroulement 61 et 62; ceux-ci sont respectivement l'enroulement de marche normale et l'enroulement de démarrage.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant @
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Lorsque la soufflet 20 se dilate sous l'effet d'une élévation de température du réfrigérateur, la pièce 14 pivote dans le sens inverse des ai- guilles d'une montre, en faisant tourner la pièce 26 vers la droite, pour former les contacts 28 et 29, avec une action de déclic.
Gala ferme un circuit passant par la ligne L2, l'enroulement 61, le dispositif 50 à commande électrique, l'élément chauffant de surcharge 46, les contacts 28 et 29 et rejoignant la ligne L1.
Lorsque le moteur est au repos, l'impulsion violente de courant, à travers l'enroulement du dispositif 50, actionne ce dernier pour fermer les contacts 52 et 54, complétant ainsi un crrcuit traversant la résistance 60 et 1' enroulement de démarrage 62.
Le moteur à courant alternatif démarre et lorsque celui-ci atteint sa vitesse normale, l'excitation réduite du dispositif 50,(à commande électrique) résultant de la force contre-électromotrice dans le moteur, permet au plongeur 50' de revenir dans sa position normale, en ouvrant les contacts 52 et 54 et en mettant hors circuit l'enroulement de démarrage 62.
La Figure 3 représente la position des divers organes de l'appa- reil quan4 la vitesse du moteur, croit après le démarrage.
Si le moteur 63 devient surchargé et qu'il se produise un ac- croissement anormal de courant, à travers la résistance 46, la chaleur dissipée par cet élément fait prendre au thermostat à bllame la position représentée Fi- gure 4.
Lorsque l'élément 46 quitte la pièce 23 ,à commande manuelle, le ressort 25 repousse cette pièce dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui entraîne un mouvement de pivotement de la pièce 26 dans le même sens, pour ouvrir les contacts 28 et 29 at couper ainsi le circuit du moteur.
Les organes demeurent bloqués dans cette position, jusque ce que la pièce 23 soit de nouveau amenée à la main, dans la position de fermeture, après que le thermostat ait repris sa position normale. La pièce 23 ne demeure pas dans la position de fermeture tant que le bilame 46 n'est pas revenu dans sa position normale,
L'appareil peut être mis temporairement hers de service, en manoeuvrant à la main la pièce 44, ce qui oblige le bilame 46 à lâcher la pièce 23.
De la sorte, l'appareil peut être mis dans la position de marche ou d'arrêt
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L'invention permet ainsi de grouper et de concentrer les fonc- tions de commande et de réglage de plusieurs dispositifs à commande automati- que et d'un dispositif à commande manuelle , en un seul mécanisme interrupteur ou commutateur de commande de circuit, de sorte que chaque appareil ou dispo- sitif peut ouvrir le circuit indépendamment des autres.
L'invention ouvre ainsi un contrôleur de circuit de construction compacte et de fonctionnement sûr, qui est particulièrement avantageux pour commander la réfrigération électrique ou d'autre services analogues.
Dans les dispositifs de commande de réfrigérateurs du type visé, l'accessibilité et la facilité du contrôle et de la commande manuelle et du réglage de température constituent des particularités importantes. D'autre part, pour éviter des arrêts prolongés du réfrigérateur, en cas d'un léger incident au dispositif de commande, il est désirable qu'il puisse être rempla- cé rapidement par un autre dispositif.
En outre, le faible encombrement et l'aspect élégant sont des particularités nécessaires pour assurer un aspect plaisant, et, en conséquence les divers éléments qui constituant le dispositif doivent être logés à l'inté- rieur d'un espace aussi petit que possible.
L'invention vise un système de commande perfectionné pour réfri- gérateurs, présentant les particularités avantageuses indiquées ci-dessus.
Plus particulièrement, l'invention fournit un système perfectionné pour régler le contrôle de la température, dans un tel réfrigérateur.
L'invention vise aussi un dispositif de connexion permettant de retirer rapidement le dispositif de commande d'un panneau de contacts et de l'y reconnecter, en vue de commander le circuit du réfrigérateur, cette con- nexion permettant au dispositif d'être rapidement remplacé par un autre dis- positif de commande, en cas de mauvais fonctionnement ou d'incident.
Suivant un mode préféré d'exécution de l'invention, un système interupteur-commutateur automatique est influencé par diverses températures déterminées à l'avance. Ce système comporte un interrupteur à déclic et bas- culement actionné par un dispositif influencé par la température. Un organe élastique comprimé agit sur le dispositif sensible à la température, et la com pression de cet organe élastique peut être variée pour modifier les tempéra- tures auxquelles l'appareil fonctionnera.
Une pièce rappelée vers la position d'ouverture. pour ouvrir l'ap
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pareil, est normalement maintenue contre son action de rappel, au moyen d'un dispositif thermostatique qui est influencé par des conditionsde surcharge, pour libérer la dite pièce, en vue d'ouvrir l'appareil.
Un dispositif de commande à main est prévu pour libérer la pice en question du contrôle du dispositif thermostatique, et pour la replacer sous la commande de ce dispositif, ce qui réalise ainsi la commanda à main de l'appareil.
Le mécanisme interrupteur est muni d'un couvercle au travers duquel passe le dispositif de réglage pour les organes élastiques opposés au dispositif thennostatique et le dispositif destiné à libérer la pièce rappe- lée du contrôle du dispositif thermostatique.
Pour permettre au dispositif de commande du réfrigérateur d'être facilement remplacé en cas de manquement ou d'incident, un panneau est monte sur le réfrigérateur avec un système de connexions électriques grâce auquel, lorsque le dispositif de commande ou "boite de contrôle" est placé sur le pan- neau, les circuits électriques appropriés sont établis pour permettre la coin- mande du réfrigérateur par la boite de contrôle. En scellant le couvercle sur la"botte de contrôle", on empêche tout accès des appareils aux personnes@non autorisées.
Les figures 5 à 9 so rapportent à cette réalisation de l'inven- tion.
La Figure 5 est une vue perspective montrant séparément la cou- vercle, le mécanisme-commutateur ou "boite de contrôle", et le panneau, pour plus de clarté dans la description.
La Figure 6 est une vue en plan du mécanisme-commutateur.
La Figure 7 est une coupe du mécanisme-commutateur et du pannmau.
La Figure 8 représente le mécanisme-commutateur monté sur un ré- frigératsur.
La Figure 9, enfin, est un schéma des connexions des circuita du réfrigérateur.
Dans l'appareil représenté Figure 6, le contact fixe 80 du méca- nisme interrupteur-commutateur, et son contact mobile 81 coopèrent pour ouvrir et fermer un circuit passant par le moteur du réfrigérateur, et contrôlé par la dispositif sensible à la température 96. Les éléments 82 et 83 reliant mé- caniquement la pièce'portant le contact mobile et le levier 84, sont les or-
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ganes pivotants et les organes élastiques créant l'action de déclic du con- tact mobile 81.
Le levier 84 est actionné par le dispositif sensible à la tempé- rature 96, pour actionner l'interrupteur à rupture brusque.
Le mécanisme interrupteur-commutateur est rappelé vers la posi- tion d'ouverture par un ressort ou un autre dispositif élastique 85 en contact auec le levier 84 et se trouve comprimé; ce dispositif élastique détermine les tommpératures auxquelles l'appareil interrupteur-commutateur est ouvert et ferné
En contact avec l'autre extrémité du dispositif élastique est pla ce un levier 86 qui est monté à pivot en un point 87. Une vis 88 est supportée dans une console 88' et peut être réglée au moyen d'un bouton à cadran 89 , pour déplacer le mécanisme à levier 86 autour de son pivot, en vue de modifier et de régler la compression du ressort 85. Ceci fait varier les températures auxquelles le mécanisme interrupteur-commutateur est influencé. Un repère 89t est prévu pour le bouton à cadran 89.
Il convient d'observer qu'en faisant tourner le bouton 89 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ;pour libérer la vis 88 du levier 86, le bouton et la vis peuvent être retirés. Cela permet au levier 86 d'être retiré de son pivot 87, et le ressort 83 s'échappe. Cela permet d'assembler facilement le ressort de compression et son dispositif de réglage, ce qui pré- sente une grande importance dans la fabrication des appareils.
En étudiant conjointernent la Figure 6 et la Figure 9 qui donne un schéma des connexions des circuits du réfrigérateur, on voit qu'en série avec le mécanisme-commutateur est montée une résistance de chauffage 901 qui, lors d'une surcharge, s'échauffe de façon à faire prendre à l'élément thermostati- que 90 une forme cintrée vers la droite, et à libérer la pièce pivotante 91 qui est rappelée autour de son pivot 91', dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par sa pièce de rappel élastique 911, pour ouvrir le mécanisme- commutateur et le verrouiller dans la position d'ouverture.
Sur la pièce pivotée 91 est attaché un élément 94' portant des repères propres à indiquer si l'appareil est ouvert ou fermé. Ces rèpéres apparaissent par une fente 78' du couvercle 78 qui est prévu pour le disposi- tif de commande ou "boîte de contrôle."
Une pièce 92, montée de façon à pouvoir tourner et munie d'un prolongement 93 et d'une manette de réglage 95, coopère avec l'élément ther-
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mostatique 90, en bilame; et la pièce pivotante 91. en faisant tourner la piè- ce 92 dans le sens, des aiguilles d'une montre, le prolongement 93 déplace l'é- lément thermostatique vers la droite, en libérant ainsi la pièce pivotante 91, pour ouvrir l'appareil.
Lorsque le sans de rotation de la pièce 92 est inversé, lo pro- longement 93 fait contact atec la surface inclinée 94 de l'élément 91, pour faire tourner ce dernier dans le sens des aiguilles d'une montre, en permettat ainsi à l'élément thermostatique 90 de se déplacer vers la gauche et de ver- rouiller de nouveau la pièce pivotante 91 contre l'action de rapelle élasti- que du ressort 91, une butée 93 est prévue sur la pièce 92, pour limiter la rotation de cette dernière dans le sens des aiguilles d'une montre, afin d'em- pêcher tout dommage à l'élément thermostatique 90.
Le dispositif 96, sensible à la température, est du type connu à soufflet ou "sylpbon"Le tuyau 97 s'étend à l'intérieur du compartiment ré- frigérant, et le fluide contenu à l'intérieur du soufflet se dilate ou se con- tracte sous l'effet des variations de température à l'intérieur du comparti- ment entrainant ainsi une dilatation ou une contraction du soufflet qui ac- tionne ainsi le mécanisme interrupteur-commutateur.
Dans les appareils des Figures 6 & 7, les éléments de contact 110 et 111 sont montés sur le panneau 79 et sont connectés avec une fiche (non représenté* reliée aux lignes d'alimentation. Ces éléments de contact sont reliés électriquement à l'appareil monté sur le panneau 79 (voir Figure 9).
Le moteur du réfrigérateur M ,son.enroulement de marche R, son enroulement de démarrage S, et leurs connexions sont montés dans le réfrigé- rateur et sont connectés aux contacts élastiques 102, 103 et 105, sur le sup- port 107 au moyen de conducteurs désignés par 106 sur les Fig.5 et 9, le sup- port 107 étant monté sur le réfrigérateur.
La pièce élastique 104 est reliée à des appareils logés à, l'in- térieur du réfrigérateur, mais ceux-ci n'interviennent pas dans le fonctionne- ment de l'équipement décrit.
Des contacts rigides ,tels que 103' (voir Fig.7),servent à éta- blir les connexions nécessaires entre les contacts élastiques sur le support et les appareils portés par le panneau 79. Les connexions électriques entre ces contacts 103 et les appareils portés par le panneau 79 sont représentées n
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sur la Fig.9.
Pour la description de l'invention, il n'est pas indispensable de discuter davantage la constitution des circuits; il suffit d'indiquer de quelle manière ils sont réalisés.
Les bobines 98 et 98' coopèrent pour ouvrir le contact 991, lorsque le moteur M atteint sa vitesse de marche, pour retirer de la ligne l'enroulement de démarrage. La résistance 110 est une résistance de protec- tion pour le démarrage du moteur, et la résistance de chauffage 901sert au déclenchement de l'appareil en cas de surcharge,, elle agit sur la lame bi- métallique 90 qui sous l'influence de la température est cintrée vers l'ex- térieur et libère la pièce rappelée 91 pour ouvrir l'appareil, en séparant le moteur M des limes d'alimentation.
Pour retirer 1 appareil de commande su'boîte de contrôle" de sa base, le tube à soufflet 96 doit être maintenu à l'intérieur du réfri- gérateur (ayant été replié pour s'ajuster dans son intérieur), et quatre vis (non représentées) qui maintiennent le panneau 79 sur le support, doivent être dévissées. La base est alors élevée et détachée avec le soufflet, for- mant ainsi un ensemble facile à remplacer par un nouvel ensemble sur le sup- port.
Pour être mis en fonctionnement, le mécanisme interrupteur ou commutateur, porté par le panneau 79, est placé sur le support 104 et vissé sur celui-ci, le soufflet 96 s'étendant à l'intérieur du réfrigérateur et y étant fixé convenablement.
Les prolongements rigides 103' s'étendant à travers le panneau 79, viennent en contact avec les pièces élastiques 103, reliant ainsi la bobine 98 en parallèle avec l'enroulement de démarrage S et la bobine 98' en série avec l'enroulement de marche R et le dispositif thermostatique', comme représenté Fig.9.
Pendant le fonctionnement, les contacts 80 et 81 sont fermés et ouverts avec une action de déclic ou déclenchement brusque, sous l'effet de la dilatation et de la contraction du soufflet 96. Lorsque ce soufflet se dilate sous l'effet d'une élévation de température dans le réfrigérateur, il surmonte progressivement la résistance de la pièce élastique 85, la piè- ce pivotante 84 se déplace vers la gauche.
Ce mouvement est transmis à la pièce pivotante 82 et entraîne
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son extrémité pivotée vers la gauche, jusqu'à ce quele ressort S3 et la pièce 82 soient parallèles. Dans cette position, la tension dans le ressort est maximum.
Lorsque l'extrémité pivotée de la pièce 82 continue à se dé- placer vers la gauche, une position de déséquilibre est produite et le res- sort, en prenant une position de moindre tension, réagit sur la pièce portant le contact 81 qui se ferme alors sur le contact 80, avec uno action brusque.
En se reportant à la Fig.9, on voit que cela ferme un circuit de démarrage passant par les enroulements de moteur M pour mettre en route ce moteur. Lorsque le réfrigérateur est refroidi, le soufflet se contracte et l'interrupteur est ouvert pour arrêter le moteur, (opérations inverses de celles qui ont été décrites).
-Comme indiqué, la compression du ressort 85 peut être modifiée en tournant le bouton 89, La rotation du levier 86 dans le sens des aiguil- les d'une montre a pour effet d'augmenter la compression du ressort 85.Il convient d'observer que le ressort 85 agit en sens inverse de l'action du soufflet 96.
L'accroissement de la compression du ressort 85 élève à la fois la température d'ouverture et la température de fermeture du mécanisme in- terrupteur ; en effet, avec une compression plus grande du ressort 85, une température plus élevée est nécessaire pour créer, dans le soufflet 96, la pression plus grande qui est nécessaire pour surmonter la compression du ressort 85.
Un dispositif à vis 81' est prévu pour faire tourner la pièce portant le contact 81 autour de son pivot 91'. Le déplacement du contact 81 vers la droite a pour effet de réduire la température nécessaire pour fer- mer le mécanisme interrupteur, car il est alors suffisant, pour l'extrémité pivotée de l'élément 82, de se déplacer sur une distance plus petite pour déclencher l'appareil, qu'avant l'exécution du réglage.
De manière analogue, lorsque la pièce pivotante 81 peut tour- ner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, pour déplacer davantage le contact vers la gauche, la vis 81' étant déplacée vers la gauche, l'élé- ment pivotant 82 doit se déplacer sur une distance plus grande, avant que le mécanisme interrupteur ne soit fermé, élevant ainsi la température nécessai-
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re pour la fermeture du mécanisme interrupteur.
La forme du mécanisme à levier 86 est choisie pour permettre aux moyens do réglage d'être montés à l'extrémité de l'appareil et de ména- ger de la place pour la résistance 100.
Il convient d'ooserver que, par la construction spéciale du levier 86, pour comprimer le ressort 85, le bouton de réglage peut être mon- té sur le côté, comme représenté. La forme du levier fournit un espace pour la résistance 100, en réduisant ainsi l'encombrement de l'appareil.
En attribuant deux fonctions à la pièce 92, le nombre des piè- ces est réduit, ainsi que leur encombrement, ce qui permet de construire un groupe de commande plus petit. On obtient ainsi un ensemble très compact, avec les commandes ou contrôles se trouvant tous sur le même coté de l'appa- reil et avec un très petit nombre de pièces de réglage.
Grâce aux explications précédentes, les techniciens apprécie- ront que l'invention offre de nombreux perfectionnements dans les mécanis- mes interrupteurs automatiques comprenant des moyens pour établir les divers réglages et pour assurer les connexions électriques nécessaires.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limi- tatives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention.
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IMPROVEMENTS TO AUTOMATIC AND HAND-CONTROLLED CIRCUIT CONTROLLERS
The present invention is aimed at improvements to the controllers of circuits with combined automatic and manual control. It mainly relates to controllers for electrically operated apparatus, such as electric refrigerators and the like, in which it is desirable or necessary that the circuit of the apparatus be controlled automatically by means or members influenced by certain determined conditions, no- temperature, and are automatically protected against any excessive flow of electric current, and, in addition, are provided with a manual control for switching the appliance on and off at will.
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To this end, the present invention provides a controller of the type contemplated, which is capable of fulfilling all the functions of automatic and manual control, by means of a same switch mechanism or circuit commando switch.
In the usual domestic refrigerators, the refrigeration is carried out by means of a compressor driven by an electric motor, which is started and stopped by means of an automatic device actuated according to the temperature conditions prevailing inside. from the refrigerator.
The present invention makes it possible to group and concentrate the automatic control of the temperature of the electric refrigerator, the protection of the appliance against overloads, as well as a manual command of the latter, in a single switch or switch mechanism, to open and close the power supply circuit of the refrigerator,
More particularly, the automatic mechanism of the present invention comprises a circuit closing member actuated by means of a thermostat * - This mechanism is also controlled by means of a device with manual control and of an overload device, which is influenced by excessive current flowing through the compressor motor.
Means are also provided for raising or lowering the operating temperature limits and for varying the temperature range at which the appliance operates *
The new characteristics and advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and the accompanying drawings, given simply by way of example, and in which:
Figure 1 is a simplified elevation view of an improved apparatus according to the invention, with the cover removed.
Figures 2, 3 & 4 are diagrams relating to various positions of the mechanism of the apparatus *.
L Figures 6 to 9 relate to variants -
Referring to Figure 1, 11 denotes a frame mounted on a base 10 of molded insulating material. The frame 11 is provided with folded parts 12, 13 and 17, the parts 13 and 17 serving as a mechanical stop for the pivoting parts 14 and 18,., The part 14 is pivotally mounted at 15, in the frame
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11, and a ponsole 16 is attached to the folded-down portions 12 of the frame. The U-piece 18 is pivotally mounted at 19 in the piece 14.
A bellows 20, of the sylphon type, is influenced by the pressure variations of the fluid which it contains and which circulates in the element 21 and the pipe 22 which extends inside the refrigerator compartment. suitable may for example consist of sulfur dioxide, When the fluid contracts or expands under the effect of temperature variations inside the refrigerator, the bellows 20 is influenced by the fluid, so as to move the part 14 around its pivot.
A manually operated device 23 is pivoted at 24 and is elastically drawn to the cut-off position by means of a spring 25.
The part 23 cooperates with a pivoting part 26 also mounted at 24 and carrying a contact 28 to lock this part in the open position. A spring 27 connects the part 26 to the pivoting part 18. Saddle releases the pivoted part 26, in the event of operation of the part 14, when the part 23 is in the closed position, to close the contacts 28 and 29 .
The intervention of the spring 27, to trigger the part 26, occurs as follows:
Referring firstly to Figure 2, when the element 14 is rotated counterclockwise, the spring 27 is placed under increasing tension resulting in the part. lower part of the element 18, to which the spring is attached, is moved further relative to the point of attachment of the spring 27 on the part 26 '
Workpiece 18 approaches from a position parallel to that of the spring. When workpiece 18 moves to the left from the position parallel to spring 27,
the latter tends to come and occupy a position in which its tension is reduced.
The distance between its ends is reduced by moving the part 18 to the extreme right position, permitted by the stop 17.
This results from a rapid movement of the part 18 around its pivot, as well as a movement of the part 26 around its pivot, in the direction of clockwise, to close the contacts 28 and 29, with a click action The opening movement of these contacts is produced by
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the marl way by a displacement of the part 14 in the direction of clockwise, following a contraction of the bellows 20-
A cap 30 is screwed into the part 14 and cooperates with a spring 31 housed inside the cylinder 32 This cylindra 32 is provided with a circular projection to identify the adjustment, and is mounted on a threaded plecia 33 which allows the adjusting the tension of the spring 31, when the c;
ylin-. dre 32 is moved to the right or to the left on this part 33
This has the effect of raising or lowering the buffer limits at which the part 14 operates, exerting a greater or lesser pressure on the latter, which combines with the pressure exerted by the bellows 20. It is It is easy to see that, if the spring 31 is energized, a greater force of the bellows 20 is required to produce the movement of the pivoting part 14, in a counterclockwise direction, to close the contact 28 .
In other words, a higher temperature must be reached inside the refrigerator, before sufficient pressure is established in the bellows 20, to actuate the pivoting part 14.
Likewise, part 14 moves in a clockwise direction to open contact 28 for a higher temperature.
Both the opening temperature and the closing temperature are thus obtained.
The opposite effect occurs when the tension of the spring 31 is reduced, that is to say that a lower temperature is obtained for the opening and closing of the contact 28.
A second adjustment device 26 ', in the form of a threaded part, rests against the pivoting part 26.
Adjusting the threaded piece 26 'to the left allows the attachment point of the spring 27 to the pivoting piece 26 to be moved to the left.
In other tons, before the pivoted part 26 is rotated clockwise by the action of the part 14, the latter must move further to the left to pass the point at which the spring 27 is fixed on the part 26.
Since this action depends on the expansion of the bellows 20,
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It is necessary that this expands more than before the displacement of the threaded part to the left, which requires a higher temperature.
The lower temperature limit is not affected by the threaded part. 26 '.
It can also be seen that the temperature range between the opening temperature and the closing temperature is increased by a displacement of the screw 26 'to the left. Conversely, moving the screw 26 'to the right reduces the range between the open and close temperatures.
To contact 28 is connected by the pivoting part 26, by means of a flexible conductor 49, the heating resistor of the overload device which, during the heating resulting from an overload, acts on the bi-metallic thermostat 46 placed nearby; this thermostat is mounted in a pivoting part 44 molded and controlled by hand. This part 44 is mounted on an axis integral with a part 43 fixed to the frame 40 and provided with raised parts 41 and 42.
In part 41 is screwed a threaded part 47 intended to adjust the position of the elastic part 45 which is subjected to the action of the spring 45 '. The adjustment of screw 47 determines the position of the thermostat; bimetallic 46 with respect to the heating element 48.
This will determine the degree of motor overload that is required to operate thermostat 46, in order to allow part 23 to be wired, to operate part 26.
A device 50, electrically controlled, provided with a plunger 50 'is mounted on the base 10. When it is actuated, the plunger 50' releases the pivoting part 51 which is returned elastically upwards, by one at the most. sieurs springs 53 so that the contact 52, carried on the part 51, is brought on another contact 54, in order to close a circuit which will be described later.
The equipment also includes a starting resistor 60.
The electrically controlled device 50, which actuates the start switch 51 provided with the contacts 52 and 54, and the start resistor 60, are in no way essential for the correct functioning of the control mechanism installed on the base. 10.
Referring to Figure 2, L1 and L2 denote the lines of the network through which the energy is supplied to the AC motor 63 provided with windings 61 and 62; these are respectively the normal running winding and the starting winding.
The operation of this device is as follows @
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When the bellows 20 expands under the effect of an increase in the temperature of the refrigerator, the part 14 pivots counterclockwise, rotating the part 26 to the right, to form the contacts. 28 and 29, with a click action.
Gala closes a circuit passing through line L2, winding 61, electrically controlled device 50, overload heating element 46, contacts 28 and 29 and joining line L1.
When the motor is at rest, the violent pulse of current, through the winding of the device 50, activates the latter to close the contacts 52 and 54, thus completing a circuit passing through the resistor 60 and the starting winding 62.
The AC motor starts and when it reaches its normal speed, the reduced excitation of the device 50, (electrically controlled) resulting from the back-electromotive force in the motor, allows the plunger 50 'to return to its position. normal, by opening contacts 52 and 54 and switching off the starting winding 62.
Figure 3 shows the position of the various parts of the apparatus as the engine speed increases after starting.
If the motor 63 becomes overloaded and an abnormal increase in current occurs, through resistor 46, the heat dissipated by this element causes the blame thermostat to assume the position shown in FIG. 4.
When the element 46 leaves the part 23, manually operated, the spring 25 pushes this part counterclockwise, which causes a pivoting movement of the part 26 in the same direction, to open the parts. contacts 28 and 29 was thus cut off the motor circuit.
The components remain blocked in this position, until the part 23 is again brought by hand, into the closed position, after the thermostat has returned to its normal position. The part 23 does not remain in the closed position until the bimetallic strip 46 has returned to its normal position,
The device can be put in service temporarily, by maneuvering part 44 by hand, which forces bimetallic strip 46 to release part 23.
In this way, the device can be switched on or off.
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The invention thus makes it possible to group and concentrate the control and adjustment functions of several automatically controlled devices and of one manually controlled device, in a single switch mechanism or circuit control switch, so that each device or device can open the circuit independently of the others.
The invention thus opens a circuit controller of compact construction and safe operation, which is particularly advantageous for controlling electrical refrigeration or other similar services.
In the control devices of refrigerators of the type referred to, accessibility and ease of control and manual control and temperature regulation constitute important features. On the other hand, in order to avoid prolonged shutdowns of the refrigerator, in the event of a slight incident to the control device, it is desirable that it can be quickly replaced by another device.
Further, small footprint and elegant appearance are necessary features to ensure a pleasing appearance, and therefore the various elements constituting the device should be accommodated within as small a space as possible.
The invention relates to an improved control system for refrigerators, having the advantageous features indicated above.
More particularly, the invention provides an improved system for adjusting the temperature control, in such a refrigerator.
The invention also relates to a connection device making it possible to quickly remove the control device from a contact panel and to reconnect it therein, with a view to controlling the circuit of the refrigerator, this connection allowing the device to be quickly switched on. replaced by another control device, in the event of malfunction or incident.
According to a preferred embodiment of the invention, an automatic switch-switch system is influenced by various temperatures determined in advance. This system has a click and toggle switch actuated by a temperature-influenced device. A compressed elastic member acts on the temperature sensitive device, and the compression of this elastic member can be varied to alter the temperatures at which the device will operate.
One piece recalled to the open position. to open the app
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such, is normally held against its return action, by means of a thermostatic device which is influenced by overload conditions, to release said part, in order to open the apparatus.
A hand control device is provided to release the part in question from the control of the thermostatic device, and to place it back under the control of this device, which thus achieves the hand control of the apparatus.
The switch mechanism is provided with a cover through which passes the adjustment device for the elastic members opposite to the thermostatic device and the device intended to release the reclaimed part from the control of the thermostatic device.
To allow the refrigerator control device to be easily replaced in case of failure or incident, a panel is mounted on the refrigerator with a system of electrical connections through which, when the control device or "control box" is placed on the panel, the appropriate electrical circuits are established to allow the refrigerator to be controlled by the control box. By sealing the cover on the "control boot", all access to the devices by unauthorized persons is prevented.
Figures 5-900 relate to this embodiment of the invention.
Figure 5 is a perspective view showing separately the cover, the switch mechanism or "control box", and the panel, for clarity in the description.
Figure 6 is a plan view of the switch mechanism.
Figure 7 is a sectional view of the switch mechanism and the panel.
Figure 8 shows the switch mechanism mounted on a refrigerator.
Figure 9, finally, is a circuit diagram of the refrigerator.
In the apparatus shown in FIG. 6, the fixed contact 80 of the switch-switch mechanism, and its movable contact 81 cooperate to open and close a circuit passing through the motor of the refrigerator, and controlled by the temperature sensitive device 96. The elements 82 and 83 mechanically connecting the part carrying the movable contact and the lever 84, are the or-
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pivoting ganes and elastic members creating the click action of the movable contact 81.
The lever 84 is actuated by the temperature sensitive device 96, to actuate the snap switch.
The switch-switch mechanism is returned to the open position by a spring or other resilient device 85 in contact with the lever 84 and is compressed; this elastic device determines the temperatures at which the switch-switch device is opened and closed
In contact with the other end of the elastic device is placed a lever 86 which is pivotally mounted at a point 87. A screw 88 is supported in a bracket 88 'and can be adjusted by means of a dial knob 89, to move the lever mechanism 86 around its fulcrum, in order to change and adjust the compression of the spring 85. This varies the temperatures at which the switch-switch mechanism is influenced. An 89t mark is provided for dial knob 89.
It should be observed that by turning the knob 89 counterclockwise; to release the screw 88 of the lever 86, the knob and the screw can be removed. This allows the lever 86 to be withdrawn from its pivot 87, and the spring 83 escapes. This makes it possible to easily assemble the compression spring and its adjusting device, which is of great importance in the manufacture of the apparatus.
By studying together Figure 6 and Figure 9 which gives a diagram of the connections of the circuits of the refrigerator, we see that in series with the switching mechanism is mounted a heating resistor 901 which, during an overload, heats up. so as to make the thermostat element 90 take a curved shape towards the right, and to release the pivoting part 91 which is biased around its pivot 91 ', in the counterclockwise direction, by its elastic return piece 911, to open the switch mechanism and lock it in the open position.
On the pivoted part 91 is attached an element 94 'bearing specific markings to indicate whether the device is open or closed. These guidelines appear through a slot 78 'in the cover 78 which is provided for the control device or "control box."
A part 92, mounted so as to be able to turn and provided with an extension 93 and an adjustment lever 95, cooperates with the ther-
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mostatic 90, bimetallic strip; and the swivel part 91. by rotating the part 92 clockwise, the extension 93 moves the thermostatic element to the right, thus freeing the swivel part 91, to open the thermostat. 'apparatus.
When the rotation speed of the part 92 is reversed, the extension 93 makes contact with the inclined surface 94 of the element 91, to rotate the latter in a clockwise direction, thereby allowing the element 91 to turn clockwise. 'thermostatic element 90 to move to the left and again lock the pivoting part 91 against the resilient spring action of spring 91, a stop 93 is provided on the part 92, to limit the rotation of this. last clockwise to prevent damage to the thermostatic element 90.
The temperature-sensitive device 96 is of the known bellows or "sylpbon" type. The pipe 97 extends inside the cooling compartment, and the fluid contained inside the bellows expands or becomes confined. - tows under the effect of temperature variations inside the compartment thus causing expansion or contraction of the bellows which thus activates the switch-switch mechanism.
In the devices of Figures 6 & 7, the contact elements 110 and 111 are mounted on the panel 79 and are connected with a plug (not shown * connected to the power lines. These contact elements are electrically connected to the device. mounted on panel 79 (see Figure 9).
The motor of the refrigerator M, its running winding R, its starting winding S, and their connections are mounted in the refrigerator and are connected to the elastic contacts 102, 103 and 105, on the support 107 by means of conductors denoted by 106 in Figs. 5 and 9, the support 107 being mounted on the refrigerator.
The elastic part 104 is connected to devices housed inside the refrigerator, but these do not interfere with the operation of the equipment described.
Rigid contacts, such as 103 '(see Fig. 7), serve to make the necessary connections between the elastic contacts on the support and the devices carried by the panel 79. The electrical connections between these contacts 103 and the devices carried by the panel 79 are represented n
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in Fig. 9.
For the description of the invention, it is not essential to further discuss the constitution of the circuits; it suffices to indicate how they are carried out.
The coils 98 and 98 'cooperate to open the contact 991, when the motor M reaches its running speed, to remove the starting winding from the line. The resistor 110 is a protective resistor for starting the motor, and the heating resistor 901 serves to trigger the device in the event of an overload, it acts on the bi-metallic blade 90 which, under the influence of temperature is bent towards the outside and frees the recalled part 91 to open the device, by separating the motor M from the supply files.
To remove 1 control box "control unit" from its base, the bellows tube 96 must be kept inside the refrigerator (having been folded back to fit inside), and four screws (not shown) which hold the panel 79 on the support, must be unscrewed.The base is then lifted and detached with the bellows, thus forming an assembly which is easy to replace by a new assembly on the support.
To be put into operation, the switch or switch mechanism, carried by the panel 79, is placed on the support 104 and screwed thereon, the bellows 96 extending inside the refrigerator and being properly fixed therein.
The rigid extensions 103 'extending through the panel 79, come into contact with the elastic pieces 103, thus connecting the coil 98 in parallel with the start winding S and the coil 98' in series with the run winding R and the thermostatic device ', as shown in Fig. 9.
During operation, contacts 80 and 81 are closed and opened with a snap action or sudden release, under the effect of the expansion and contraction of the bellows 96. When this bellows expands under the effect of an elevation temperature in the refrigerator, it gradually overcomes the resistance of the elastic part 85, the pivoting part 84 moves to the left.
This movement is transmitted to the pivoting part 82 and drives
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its end pivoted to the left, until the spring S3 and the part 82 are parallel. In this position, the tension in the spring is maximum.
When the pivoted end of part 82 continues to move to the left, an unbalance position is produced and the spring, assuming a position of less tension, reacts on the part carrying contact 81 which closes. then on contact 80, with a sudden action.
Referring to Fig. 9, it can be seen that this closes a starting circuit passing through the motor windings M to start this motor. When the refrigerator is cooled, the bellows contracts and the switch is opened to stop the engine, (reverse operations to those described).
-As shown, the compression of the spring 85 can be changed by turning the knob 89. Turning the lever 86 clockwise will increase the compression of the spring 85. observe that the spring 85 acts in the opposite direction to the action of the bellows 96.
Increasing the compression of the spring 85 raises both the opening temperature and the closing temperature of the switch mechanism; in fact, with a greater compression of the spring 85, a higher temperature is necessary to create, in the bellows 96, the greater pressure which is necessary to overcome the compression of the spring 85.
A screw device 81 'is provided to rotate the part carrying the contact 81 around its pivot 91'. Moving the contact 81 to the right has the effect of reducing the temperature required to close the switch mechanism, since it is then sufficient for the pivoted end of the element 82 to move a smaller distance to switch off the device only before carrying out the adjustment.
Likewise, when the swivel part 81 can rotate counterclockwise, to move the contact further to the left, the screw 81 'being moved to the left, the swivel member 82 must move a greater distance, before the switch mechanism is closed, thus raising the necessary temperature.
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re for closing the switch mechanism.
The shape of the lever mechanism 86 is chosen to allow the adjustment means to be mounted at the end of the apparatus and to leave room for the resistance 100.
It should be noted that, by the special construction of the lever 86, to compress the spring 85, the adjustment knob can be mounted on the side, as shown. The shape of the lever provides space for the resistor 100, thereby reducing the bulk of the apparatus.
By assigning two functions to part 92, the number of parts is reduced, as well as their bulk, which makes it possible to build a smaller control group. A very compact assembly is thus obtained, with the commands or controls all located on the same side of the apparatus and with a very small number of adjustment parts.
Thanks to the foregoing explanations, technicians will appreciate that the invention offers numerous improvements in automatic switch mechanisms comprising means for establishing the various settings and for ensuring the necessary electrical connections.
It is understood that the provisions and applications which have been indicated above, by way of example, are in no way limiting, and that one can depart from them without departing from the scope of the in - vention.