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La présente invention a pour objet un interrupteur automatique unipolaire ou multipolaire destiné à couper un circuit électrique, à courant continu ou alternatif alimen- tant un appareil à chauffage électrique, tel que par exemple un fer à repasser, une plaque chauffante de cuisinière, un foui une bouilloire, ou tout autre appareil pour usage domestique ou industrielo
Afin de bien faire comprendre l'invention on a choisi
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comme exemple d'application, non limitatif, un/fer à re- passer à l'intérieur duquel est logé le dispositif de cou- pure automatique.
Le but de ce dispositif est d'interrom- pre automatiquement le cirduit d'alimentation de la chauf- ferette dès que la température a atteint une valeur limite que l'on s'est fixée par avance et de rétablir automatique ment ce circuit dès que la température est redescendue de quelques degrés au dessous de cette limite.
Les dispositions particulières décrites à l'occasion de cet exemple doivent être considérées comme faisant par- tie de l'invention mais il reste bien spécifié que toute autre disposition équivalente peut être adaptée sans sor- tir du cadre de celle-ci.
Le dessin ci-annexé montre à titre d'exemple diverses formes d'exécution de l'invention.
La fig. I est une vue en plan de l'ensemble du dis- positif en période d'utilisation, alors que la température limite n'a pas encore été atteinte
La fig. 2 est une vue en élévation d'un détail de construction des contacts fixes de l'interrupteur à rupture multiple.
La fig. 3 est une vue en coupe d'un détail de cons- truction de l'un des contacts principaux ouvert de l'inter- rupteur.
La fig. 4 est une vue en plan de l'ensemble du dispo- sitif, le circuit d'alimentation étant coupé par dépassement de la limite de température prédéterminée.
Les fige 5 et 5 bis représentent une vue en élévation et en plan donnant les détails de construction de la lame ondulée bimétallique.
La fig. 6 est une coup longitudinale de l'ensemble du fer à repasser et du dispositif, ce dernier étant dans la position de réglage extrême la plus rapprochée de la chaufferette.
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La fig. 7 est une même vue d'ensemble, le dispositif étant dans la position de réglage extrême la plus éloignée de la chaufferette.
La fige 8 est uneprésentation du dispositif de 1 'in- terrupteur automatique combiné avec un second jeu de contacts mobiles agissant sur un circuit secondaire de dernier étant représenté ouvert.
-La fig. 9 reproduit le même ensemble, le circuit sec ondai re étant fermé.
Dans la dispositif, appliqué à titre d'exemple et conformément à l'invention à un fer à repasser, (I) désigne le corps chauffé électriquement, dont l'interrupteur automatique a pour but de limiter la température..
Cet interrupteur est logé dans un évidement (2), choisi à dessein entre l'élément chauffant et la semelle qui se re- froidit par évacuation de la chaleur reçue.
Il est monté sur un cadre mobile (3) pouvant tourner, comme il sera expliqué par la suite, autour d'un pivot (4) solidaire de la colonne (5) fixée rigidement sur une platine (6) en métal de haute conductibilité thermique, intercalée entre la plaque de serrage (7) et le corps (I) de chauffe du fer à repasser électrique (voir tige 6).
L'interrupteur est constitué par une lame ondulée bimétallique (8) dont,le principe est connu, mais essentiellement caractérisée par sa forme particulière et appropriée au rôle qu'elle doit remplir.
Cette bilame dont la forme a été judicieusement choisie à la suite de nombreux essais est de plus soumise à un traitement thermique spécial; elle est représentée à l'état libre dans les figures 5 et 5 bis.
On sait que la déformation à la chaleur d'une plaque en bimétal s'effectue selon une portion de sphère. Pour
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obtenir, sous l'effet de variations de température/des déplacements à vitesse accélérée du point central de la lame dans le sens des flèches (9) et (IO) celle-ci de section plus réduite dans la partie médiane qu'aux extrémités, est ajourée par des ouvertures oblongues (II) et (I2) sur une certaine longueur en vue de réduire la valeur des tensions internes qui se produisent dans le sens transversal et de favoriser par contre les tensions internes longitudinales en portant à un maximum l'effet de rebondissement dont il sera question plus loin.
Cette lame, montée sur champ, a ses extrémités engagées dans les encoches (I3) et (I4) en forme de V de deux plots fixés sur l'armature mobile, l'un (T5) rigidement, l'autre (16) au moyen de vis (I7) permettant par leur déplacement de régler l'état original de tension de la lame bimétallique ainsi que la hauteur de sa flêche.
Au centre de la bilame est fixée rigidement une tige filetée (I8) sur laquelle est assujettie, entre deux écrous (I9) et (20) de position réglable, un pont de contacts mobiles. Ce pont est constitué par une barre (21) sur laquelle sont fixées, isolées de cette dernière, deux chapes (22) et (23) supportant les contacts (24) et (25) en métal à haute conductibilité tel que du cuivre par exemple, ayant la forme de couteaux, disposés sur champ et pouvant osciller autour d'un axe (26) en vue de réaliser une pression régulière de contact, conformément à la disposition représentée dans la fig. 3.
A chaque extrémité de la barrette (2T), deux contacts auxiliaires (27) et (28) de forme et matière appropriées tel que du charbon par exemple, sont chargés de couper le courant d'extra-rupture; ils sont montés à cet effet sur deux lames métalliques conductrices et flexibles (29 et (30) reliées électriquement à chacun des contacts principaux.
Ces lames sont légèrement arméesen sorte qu'au déclenchement l'arc de rupture s'effectue entre les deux contacts
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auxiliaires et les contacts fixes (31) et (32) et intermédiaires (33) aménagés sur le cadre mobile de 1'interrupteur et isolés de ce dernier par l'interposition d'une plaque isolante (34) selon la représentation de la figo 2.
La fixation des contacts fixes est assurée au moyen de tiges filetées (35) et d'écrous de serrage (36) reposant sur des rondelles isolantes (37).
Le circuit chauffant (38) alimenté par les deux bornes d'amenée (39) et (40) et que l'interrupteur est chargé de contrôler, est connecté d'une part à la borne d'amenée (39), d'autre part à la borne de l'interrupteur (41). Le circuit est formé par la connexion reliant l'autre borne d'interrupteur (42) a la borne d'amenée (40). Le bon contact de ces connexions est partout assuré par brasure, soudure ou tout autre moyen approprié.
La température limite à laquelle l'interrupteur doit s'ouvrir dépend de la quantité de chaleur reçue par la lame bimétallique qui l'actionne; or, l'emplacement chdisi pour cette dernière la situe entre la source de chaleur et la semelle qui se refroidit plus ou moins rapidement en proportion de l'utilisation qui est faite du fer à repasser. On conçoit que dans ces conditions il est possible de modifier l'allure de fonctionnement de l'appareil en approchant ou éloignant plus ou moins la lame bimétallique (8) de la platine (6) soumise à l'action calorifique de l'élément chauffant (38), action encore favorisée par l'emploi d'une tôle ondulée (43) interposée entre la plaque de serrage (7) et la platine (6). Ce réglage est réalisé par le déplacement du cadre supportant l'interrupteur conformément à la représentation des figures 6 et 7.
A cet effet le levier (44) faisant corps avec le cadre mobile (3) et pouvant tourner autour du pivot (4), comme il est dit plus haut, comporte à son extrémité une coulisse (45) convenablement orientée dans laquelle est engagé un doigt (46) solidaire de l'axe rotatif (47).
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Le mouvement de rotation imprimé à cet axe aumoyen de la manette (48) est transformé par le doigt agissant sur la rampe inclinée de la coulisse en un autre mouvement rotatif qui permet de faire occuper au cadre mobile toutes les positions désirables comprises entre les positions extrêmes (49) et (50). Les positions extrêmes correspondantes de la manette (48) peuvent être repérées extérieurement par un sigle (SI) et (52).
Le fonctionnement du dispositif décrit se présente de la manière suivante :
A l'état froid, c'est-à-dire hors d'usage, l'appareil est dans la position de la figo I et le circuit électrique intérieur se trouve fermé par les contacts fixes principaux (3I) et (32) et intermédiaire (33) et les contacts mobiles principaux (24) et (25) et auxiliaires (27) et (28). La manette (48) est placée par exemple en regard du repère (SI) correspondant à la température limite que l'on désire ne pas dépasser, température à laquelle doit par conséquent se produire la coupure automatique du circuit.
Lorsque le fer à repasser est mis sous courant, la chaleur dégagée par la chaufferette (38) est transmise à la lame bimétallique par rayonnement à travers la platine (6) en contact thermique intime avec la chaufferette. Sous l'effet de cet échauffement, la lame bimétallique (8) qui se trouve dans un état initial de tens ion entre ses supports (I5) et (I6) se déforme progressivement en continuant cependant à exercer une pression sur le pont des contacts mobiles par l'entremise de la tige (I8). Ce travail de déformation est emmagasiné par la lame jusqu'à l'instant où son état d'équilibre étant brusquement rompu, elle passe instantanément de la position représentée dans la fig. I à celle représentée dans la fig. 4 réalisant ainsi ba coupure brusque et
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automatique du circuit électrique.
Dans ce mouvement de déclenchement l'extrémité de la tige filetée (I8) bute contre le cadre mobile et limite la course de l'équipage mobile des contacts et simultanément la déformation de la bilame. Le circuit de la chaufferette étant coupé, lefer se refroidit et sous l'effet du refroidissement de la lame bimétallique (8) celle-ci subit une déformation progressive et inverse de la précédente qui tend à modifier son nouvel état d'équilibre. L'état de tension de la bilame se modifie concurremment jusqu'au moment où elle rebondit dans sa positon initiale en rétablissant, comme représenté dans la fig. I, le courant dans le circuit de la chaufferette .
Dès ce moment l'appareil est prêt à renouveler le cycle de ses opérations de déclenchement et de réenclenche ment salon le processus décrit et cela aussi longtemps qu'il restera branché sur la source de courant.
On aura la faculté de régler l'allure de fonctionnement du fer à repasser en déplaçant la manette (48) entre ses deux pdsitions extrêmes. La position .(52) correspond à celle où la bilame est le moins exposée à l'effet calorifique de la chaufferette, ce qui a pour effet de retarder l'entrée en action de la bilame et par voie de conséquence de relever la température limite de fonctionnement de l'interrupteur. Par contre, laposition (5I) correspond à celle où la bilame, plus proche de la chaufferette, entrera plus rapidement en action.
La température de réen- clanchement restant sans variation, la température moyenne d'utilisation du fer à repasser s'établira à un niveau plus élevé pour la position (52) que pour la position (5I) et permettra dans tous les cas de réaliser les meilleures conditions da rapidité du travail du fer à repasser et déconomie du courant consommé, tout en étant assuré contre les risques d'un échauffement dangereux.
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Dans la description qui. vient d'être faite de l'application de l'interrupteur électrique limiteur de température à un fer à repasser, l'action de l'appareil est réduite couper son propre cirduit.
On ne artira évidemment pas du cadre de l'invention en utilisant le mouvement de l'équipage mobile des contacts de l'interrupteur limiteur de température pour agir sur des cirduits seconda ires comportant par exemple desappareils de signalisation: lampes, bobinages, ou des contacteurs par relais.
Le principe d'action engendrée par la disposition particulière de la bilame est susceptible d'un grand nombre de combinaisons ou 03 formes d'application selon les schémas que l'on se propose de réaliser.
On pourra, par exemple, ainsi que le montrent les fig. 8 et 9, monter sur la tige filetée (53) de la lame bimétallique moulée (8) un second équipage de contacts mobiles, de composition identique à celui décrit précédemment et disposé symétriquement par rapport à la lame. Cette adjonction sera complétée par le montage de jeu de bornes supplémentaires (54) et (55) sur le côté correspondant du cadre de l'interrupteur, ces bornes étant isolées électriquement du cadre et de dispositions conformes à celle des deux bornes (4I) et (42) du circuit à contrôler. Le circuit secondaire est connecté aux deux bornes (54) et (55).
La fig. 8 correspond à la période de repos de l'appa- reil dont les contacts occuperont les positions indiquées aussi longtemps que la température limite permise n'aura pas été dépassée. Durant toute cette période le circuit secondaire restera ouvert.
La fige 9 représente la position occupée par ltéqui- page des contacts mobiles après que la température limite a
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été dépassée et que sous l'effet de la déformation consécutive de la lame bimétallique celle-ci a été sollicitée par l'état permanent de tension dans lequel elle se trouve, à se déplacer brusquement dans le sens de la flèche (56) d'où résulte successivement l'ouverture du circuit à contrôler et la fermeture du circuit secondai re.
Dans cette variante la course de ce déplacement est limitée par l'application des contacts mobiles (24) et (25) contre les contacts fixes du circuit secondaire.
La pression exercée entre ces contacts est réglée au moyen des écrous de fixation (I9) et (20).
Par suite du refroidissement de la lame bimétallique, résultant de la coupure du circuit chauffant la lame revient à son état de tension primitif et se détend brusquement dans le sens de la flèche (57) d'où résulte successivement l'ouverture du circuit secondaire et la fermeture du circuit à contrôler représentée dans la fig. 8.
A partir de ce moment le processus des ouvertures et fermeture du circuit principal, respectivement des fermeture et ouverture correspondantes du circuit secondaire se poursuivent alternativement tant que le circuit principal est branché à la source de courant.
On comprend que différentes allures de fonctionnement de l'interrupteur électrique limiteur de température puissent être réalisées au moyen de tout dispositif non représenté dans les fig. 8 et 9, permettant de régler la position relative de l'appareil et de la source d'émission de chaleur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.