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COUVERTURES ELECTRIQUES.
L'invention est relative à des couvertures chauffées électriquement et son objet est de fournir un système de contrôle simple, sur et bon marché, pour con- trôler le dispositif de chauffage de la couverture.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nouvelles de l'invention en se référant à la desoription suivante et aux dessins y annexés, donnés simplement à titre d'exemple et dans lesquels t
La Fig.1 est une vue en élévation d'une forme perfectionnée de couverture électrique;
La Fig.2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.1, lorsque on regarde dans la direction indiquée par les flèches;
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La Fig.3 est une vue arrière de l'appareil, le couvercle arrière étant enlevé ;
La Fig.4 est une vue en coupe, suivant la ligne 4-4 de la Fig.3, quand on regarde dans la direction indiquée par les flèches;
La Fig.5 est la même vue que celle de la Fig.4, l'interrupteur de ligne était: dans la position fermée;
La Fig,6 représente schématiquement le circuit de contrôle d'une couverture conforme à l'invention,
Se référant à la figure correspondante, l'appareil de contrôle 7 est repré- senté comme comprenant une enveloppe 8 en un matériau isolant, tel que plastique ou autre matériau moulé. Cette enveloppe 8 est formée de telle manière qu'elle consti- tue la partie du dessus et les cotés de l'appareil de contrôle, La partie arrière de l'enveloppe 8 est couverte par une pièce 9, maintenue à l'enveloppe 8 par des vis 10. Une plaque en forme d'écusson 11 en un matériau convenable, comme du laiton, couvre une partie du dessus et du fond de l'enveloppe 8.
Cette plaque en forme d'é- cusson est maintenue en place par une pièce 12 qui s'étend vers le haut à l'arrière de l'enveloppe 8 eu-dessous du couvercle 9 et par une buselure métallique 13 qui seé- tend* à travers l'ouverture pratiquée dans la surface supérieure de la base 8 et de l'écusson 11. Une extrémité 14 de la buselure 13 est élargie , taillée en forme de polygone et Insérée dans l'ouverture pratiquée dans la surface Interne de l'enveloppa taillée de façon similaire, pour empêcher la rotation de la buselure. L'autre extré- mité 15 de la buselure est étendue pour maintenir fermement la plaque en forme d'é- cusson 11 contre la surface extérieur de l'enveloppe 8.
La plaque 11 sert aussi à conduire la chaleur provenant de l'intérieur de l'enveloppe, de sorte que la tempé- rature, à l'intérieur de celle-ci, suit lea changements de température ambiante.
La surface interne de la buselure 13 est filetée et un arbre en acier, creux et rond, 17 est engagé à l'intérieur de la buselure: une partie de la surface exté- rieure de l'arbre est filetée en rapport avec la surface filetée intérieure de la buselure 13. Un bouton 18 en un matériau isolant, tel que du plastique, est soli- daire de la partie de l'arbre 17 qui dépasse de la surface de l'enveloppe 8, de sorte que l'arbre 17 peut être facilement tourné, lorsqu'on désire le déplacer vers l'in- térieur ou vers l'extérieur par rapport à la surface de l'enveloppe 8. La partie de l'arbre 17 extérieure à la buselure 13' vers l'intérieur de l'appareil 7, a la forme d'un obus et une portion de sa surface ronde est aplatie.
Cette partie
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est surmontée par un collier 17 ayant deux bras 20 et 21 espacés d'un peu moins de 180 . Ces bras 20 et 21 sont disposes de façon à rencontrer, lors de leur rotation, un élément 22 s'étendent vers l'intérieur de l'enveloppe 8 de façon à limiter la ro- tation de l'arbre 13 approximativement à une demi-révolution. Insérée par filetage dans la partie interne de l'arbre 17, est une vis filetée 23 possédant une tête ronde qui s'avance vers l'intérieur de l'enveloppe 8. Par suite de la construction décrite on voit que la rotation du bouton 18 dans une direction fait se mouvoir la tête ronde de la vis 23 vers le fond de l'enveloppe 8 et la rotation du bouton 18, dans la direc- tion opposée, fait se mouvoir la vis 23 vers le dessus de l'enveloppe 8.
La partie ronde de la vis 23 appuie sur une plaque rectangulaire 24 en matériau isolant dont une extrémité est rivée à un ressort flexible 27, en même temps que l'extrémité d'une plaque en laiton de même forme 25 et une partie bi-métallique 26; le ressort 27 est, à son tour, fixé au côté interne de l'enveloppe 8 par des vis 26. L'extrémité libre de la partie bimétallique 26 porte un contact 89 qui s'appuie sur un contact fixe 30 maintenu près de l'extrémité de l'un des bras d'un élément 31 en forme de L, en un matériau conducteur aplati comme du laiton et qui est maintenu à l'enveloppe 8 par une vis 32.
Le mouvement de la vis 23, résultant de la rotation du bouton 18, fléchit le support du ressort 27 de façon à faire varier la position de la partie bimétallique 26 et du contact 29 par rapport au contact fixe 30, Quand la vis 23 se meut vers l'intérieur de l'enveloppe par suite de la rotation du bouton 18, elle mène une augmentation de la température de l'appareil, tandis que, lorsqu'elle se meut dans la direction opposée, la température de l'appareil est réduite. Pour obtenir une ouverture et une fermeture rapides des contacts 29 et 30, le contact fixe 30 comprend un aimant permanent petit et en forme de U 33, de préférence en Alnico, soudé ou fixé de toute autre manière à l'élément 31 et une surface plane conductrice 34 en un matériau non magnétique, tel que l'argent, soudé ou maintenu de toute autre manière entre les deux pales de l'aimant 33.
Le contact mobile 29 est constitué en un matériau magnétique tel que de l'acier, sur lqquel est fixé, par tout moyen conve- nable comme la soudure ou le laminage, une feuille d'un matériau de contact 29' tel que de l'argent, de sorte qu'on obtient un contact argent-argent quand les éléments 29 et 30 se touchent*
Pour obtenir la température désirée, le contact fixe 30 est fixé à l'élé- ment 31 qui se meut par rapport au contact mobile 29 de manière à changer le flux traversant l'aimant 33 et le matériau magnétique du contact mobile 29 pour arriver à la disposition désirée* L'élément 31 est alors fixé par la vis 32 dans cet- @
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-te position.
Pour réduire l'effet d'un arc pouvant s'établir entre les contacts 29 et 30 sur la température de l'élément bimétallique 24, on localise le chauffage sur la peu- tie libre de l'élément 24, par suite de la diminution de section d'une partie de l'élé- ment 26. Ce résultat est obtenu dans le dispositif décrit en pratiquant des trous dans l'élément bimétallique 26 juste au-dessus du contact 27, de sorte que la résistance thermique entre le contact 29 et la partie principale de l'élément 26 est haute,
Un élément chauffant 35 est fixé à la surface interne de la partie de l'en- veloppe 8 qui constitue le dessus de l'appareil de contrôle du chauffage 7 à l'aide de vis 36 par exemple.
L'élément chauffant 35 a la forme d'une bobine (non indiquée) pla- cée dans un cylindre creux de porcelaine, à travers lequel passe l'un des conducteurs 37 qui fournit le courant à l'élément chauffant 35. Celui-ci, qui possède une constan- te de temps thermique relativement haute, est localisé entre l'élément bimétallique 26 et l'enveloppe 8, de telle façon que le chauffage de l'élément bimétallique 26 varie en rapport avec le courant traversant l'élément chauffant* 35.
Dans la partie inférieure de l'enveloppe 8 est placé un interrupteur manuel de contrôle pour ouvrir et fermer le circuit de chauffage de l'appareil, dont le dis- positif 7, contrôle la température. Cet interrupteur comprend un élément de contact en forme de ressort plat 38 qui se meut pour être dans ou hors de la position d'enga- gement avec le contact fixe 39, maintenu au bras de l'élément en forme de L, 31, l'au- tre bras étant fixe, comme on a vu, au contact fixe 30, L'élément 38 à ressort de oon- tact comprend un ressort dont une extrémité est fixée à la surface intérieurede l'enve- loppe 8 par une vis 40 et doit l'autre extrémité possède un contact 41 fixé de le même manière,, L'élément 38 est fléchi au maya.
d'une came,,et un élément 42 de déclic,,en un matériau isolant moulé, est muni de sections cylindriques 43, qui tournent dans lien Teloppe 8. L'élément de déclic de la partie 42 est composée de deux secteurs 44 et 45 s'étendant à travers une ouverture dans la partie supérieure de l'enveloppe 8 et qui sont tels qu'une rotation,en sens inverse des aiguilles d'une montre, de l'élément de déclic fait sortir le secteur 44 hors de la surface de l'enveloppe, tandis q'une ro- tation dans le sens des aiguilles d'une montre, fait sortir le seoteur 45.
L'un de ces secteurs, comme 44, est peint ou marqué d'une façon autre, de manière à pouvoir obser- ver facilement les conditions de contact de l'interrupteur par la simple observation de la couleur ou de la marque sur le secteur qui passe hors de la surface de l'enve- loppe,
La section de came de l'élément 42 comprend une partie plane 46 sensi- blement parallèle à l'élément ressort 38, quand ce dernier est dans la posi-
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-%ion *circuit ouvert" oonme indiqué à la Fig.4, et une autre partie plane 47 est sensiblement parallèle à l'élément ressort quand ce dernier est dans la position "circuit fermé" comme indique à la Fig.5.
L'élément 42 possède aussi une surface semi-sphérique 48 en acier de préférence dépassant de la surface en un point intermé- diaire entre les deux surfaces.planes 46 et 47 et se mouvant dans un trou 49 du res- sort 38, quand celui-ci est dans la position "circuit ouvert" de la Fig.4.
La tension normale du ressort 38 fait que celui-ci se presse fortement con- tre l'élément 42 et ce, à tout moment, et il maintient par conséquent celui-ci ferme- ment dans chacune de ses positions, L'élément 42 est maintenu à l'intérieur de l'en- veloppe 8 par une plaque de fixation 50 maintenue à l'enveloppe par des vis 51, et portant contre les sections cylindriques 43 de l'élément de déclic 42, les retenant ainsi à l'intérieur des seotions portantes de la base, La plaque de fixation 50 pos- sède aussi une extension 52 muniedtane ouverture 53, à travers laquelle s'étend le ressort 38.
L'extrémité supérieure de l'ouverture 53 agit comme point d'appui fixe pour le ressort 38; par conséquent, lorsque la section oentrale du ressort est forcés vers le haut, à l'extérieur de la partie plane 46 de la came 42, par l'élément semi- sphérique 48 (se mouvant à l'extérieur du trou 49 et sous le ressort 38) et par l'ac- tion de la surface 47 de la came 48, si l'élément de déclic 42 est tourné dans le mens des aiguilles d'une montre, à partir de la position montrée à la Fig.4, l'extrémité libre du ressort 38 est déviée vers le bas de sorte que le contact 41 du ressort 38 appuie sur le contact fixe 39, comme indiqué à la Fig.5, De manière identique, quand l'élément de déclic 42 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, à partir de la position montrée à la Fig.5, vers celle de la Fig.4,
l'élément semi-sphérique 48 se meut à partir d'une position en-dessous du ressort, vers l'intérieur du trou, de sorte que la tension normale de l'élément 38 fait se mouvoir la partie centrale vers le bas et l'extrémité libre vers le haut, avec l'ouverture 53 comme point d'appui fixe de sorte que le contact 41 est amené hors du contact mobile 39.
L'appareil de contrôle 7 est connecté dans le circuit électrique par une connexion à une extrémité 54 qui est fixée à et en contact électrique avec le support 27 du ressort bi-métallique par l'une des vis 28 et une connexion à une extrémité 55 qui est fixée à et en contact électrique avec une extrémité de l'élément chauffant 35 par l'une des vis 36. Les connexions électriques des différents éléments de l'appareil de contr8le 7 seront expliquées en se référant au diagramme de la Fig.6, qui illustre un système de contrôle pour une couverture électrique conforme à l'invention.
Dans cette Fig.6, 56 représente une couverture électrique munie d'une réais-
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-tance de chauffage 57 dont les extrémités sont connectées à une paire de broohes terminales 58 qui peuvent s'engager dans une paire de contacts 59, à l'intérieur d'une broche d'alimentation 60.
Les contacts 59 sont connectée aux bornes secon- daires d'un transformateur réducteur 61 dont l'enroulement primaire est connecté à une broche d'alimentation 62 à travers l'appareil de contrôle 7, On voit par la Fig.6 que, lorsque l'élément de déclic 42 de l'appareil de contrôle 7 est dans la position de la Fig.5, l'enroulement primaire du transformateur 61 est connecté en série avec l'élément bimétallique 26, les contacts 29, 30, 39 et 41, le ressort 38 et l'élément chauffant 35.
Par conséquent, quand l'interrupteur de déclic est dans la position de la Fig.5, l'énergie d'alimentation de la couverture 56 est contrôlée par le temps pendant lequel les contacts 39 et 41 se touchent par rapport au temps pendant lequel ces contacts ne se touchent pas* Ces temps sont contrôlés par la température de l'élément bimétallique 24 qui dépend de la température ambiante et de la chaleur fournie à l'élément bimétallique par l'élément chauffant auxiliaire 35.
Pour une température ambiante donnée, l'élément bimétallique 26 contrôle le temps pendant lequel les contacts 29 et 30 se touchent pour maintenir la température de la couverture à une valeur sensiblement cons%ante* Quand la température ambiante varie, la quantité d'énergie d'alimentation de la couverture est changée, par exem- ple ai, pour une disposition de l'appareil de contrôle, la température ambiante dé- croit, la chaleur qui est communiquée à l'élément bimétallique 24 par l'ambiance est réduite et, par conséquent, un temps plus long que celui nécessité précédemment est requis pour que l'élément chauffant 35 chauffe l'élément bimétallique 26 à la température pour laquelle les contacts 29 et 30 se séparent;
lorsque ces contacts sont séparés et que l'élément chauffant auxiliaire 35 n'a plus d'énergie, l'élément thermostat! que va se refroidir plus rite pour'permettre aux contacts de se toucher par suite de l'action refroidissante de l'ambiance. Ces deux actions de retarde- ment de séparation de contacts et d'avancement de leur fermeture amènent un accrois- sement dans la proportion de temps pendant lequel les contacts se touchent par rap- port à un intervalle de temps donné.
Par conséquent, le contrôle fournit plus d'énergie à la couverture pendant un intervalle de temps donné de manière à mainte- nir la température de la couverture à une valeur prédéterminée, malgré la diminu- tion de la température ambiante, Inversement, quand la température ambiante aug- mente, la proportion de temps pendant lequel les contacts 29 et 38 se touchent par rapport au temps pendant lequel ils sont séparés, est décru de sorte qu'à di- minué la quantité totale d'énergie fournie à la couverture pendant un in-
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-tervalle de tempe donné.
Le transformateur 61 réduit la tension de la ligne d'alimentation à une valeur relativement faible de faqon à éliminer tout danger pour l'utilisateur de la couverture.
Bien qu'on n'ait représentê et décrit qu'une seule forme de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cette forme particulière donnée simplement à.titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conadquent, toutes les variantes ayant même principe et même objet que la disposition indiquée ci-dessus, rentreraient comme elle dans le cadre de l'invention.