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THERMOSTAT A COLONNE LIQUIDE ET SON PROCEDE DE FABRI-
CATION.-
La présente invention est relative aux thermostats du type à colon- ne de mercure dans lesquels un fil de contact électrique traverse la paroi du tube de thermostat pour venir toucher la colonne de mercure,
Dans un thermostat de ce type général, l'invention a pour but prin- cipal de réaliser une disposition nouvelle et perfectionnée du fil de contact électrique, de manière à assurer, avec la colonne de mercure, un contact plus sur que celui qu'on obtient d'habitude dans les thermostats fabriqués et uti- lises antérieurement.
Jusqu'alors il était de pratique courante de disposer le fil de con- tact électrique dans la paroi en verre du tube du thermostat de façon que ce fil s'étende radialement vers l'extérieur à partir de la paroi intérieure du conduit central du tube, mais cette position du fil de contact donne lieu à des difficultés diverses, à la fois dans la fabrication du thermostat et dans, son fonctionnement. Ces difficultés de fonctionnement sont dues, dans une grande mesure, aux imperfections de fabrication du thermostats Par exemple, le tube de verre est généralement coupé, comme celà est envisagé dans la pré- sente invention, pour pouvoir y introduire le fil dont l'extrémité est placée au ras de l'intérieur de la paroi du conduit central du tube.
Toutefois, il est extrémement difficile de maintenir l'extrémité de ce fil en position con- venable par rapport à la surface intérieure du tube, étant donné qu'il n'est maintenu en position qu'à une extrémité et par la pression des éléments de tube préalablement tronçonnés tandis que le tube est chauffé pour l'amener à l'état plastique de manière à réunir les dits tronçons. Avec cet ancien mode de fabrication, il n'est pas possible de régler le déplacement du verre au- tour du fil de contact, lequel est en platine et de très petit diamètre. En conséquence, le verre fondu est fréquemment comprimé autour de l'extrémité du fil en isolant son extrémité par rapport à la colonne de mercure du thermostat ou en réduisant sensiblement sa surface de contact.
Dans certains cas, le fil fait saillie dans le conduit du tube du thermostat en réduisant de façon gê- nante sa surface transversale et, du fait de l'extrémité épanouie du fil et
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de sa positionen travers du conduit central du tube;, il retarde les dépla- cements de la colonne de mercure.
L'extrémité épanouie du fil, provoquée par son sectionnement, a tendance à restreindre le contact initial avec la colon- ne de mercure étant donné que le verre fondu coule parfois par dessus l'extré- mité du fil ayant une forme en coin due au cisaillement
Suivant la présente invention, le tube en verre du thermostat est coupé à l'emplacement désiré pour y introduire le fil de contact et, au lieu de n'arriver que jusqu'à la surface du conduit central, ce fil s'étend en to- talité en travers du tube, suivant une ligne qui coupe la circonférence du con- duit central sur un côté de celui-ci, de telle sorte qu'une surface latérale lisse du fil pénétre dans le conduit central, à une profondeur sensiblement égale à environ un huitième du diamètre du fil.
Dans cette position, le fil de contact réduit le conduit central du tube, mais sa surface lisse ne retarde pas le déplacement du mercure dans la partie réduite du conduit. Cette dispo- sition du fil par rapport au conduit central du tube de verre expose une sur- face découverte du fil au contact de la colonne de mercure du thermostat sen- siblement plus grande qu'on ne peut en général l'obtenir lorsque le fil de contact est disposé de façon qu'une surface d'extrémité vienne sur la surface intérieure du tube de verreo La surface latérale lisse du fil, étant de plus grande superficie que celle de l'extrémité de ce fil contribue à produire, pendant la fabrication du thermostat un phénomène, grâce auquel, la colonne de mercure, lorsqu'on la chauffe à une température choisie,
correspondant à une température désirée de réglage du thermostat, peut être rapidement et exac- tement séparée sur le fil de contact en inclinant l'extrémité supérieure du tube dans un sens permettant d'enlever du conduit central le mercure en excès.
On a constaté que, dans la plupart des cas, la colonne de mercure se divise exactement sur ce fil de contact. Il semble que le fil découpe la colonne de mercure de façon uniforme sur la surface réduite de l'alésage du tube et ré- duit également la tension superficielle sur le fil, de sorte que l'inertie, pendant l'inclinaison du tube, sépare la colonne de mercure sur le fil de con- tact.
La disposition du fil de contact, suivant laquelle il traverse le tube, simplifie la fabrication de celui-ci, étant-donné qu'on peut chauffer électriquement le fil et le verre voisin en reliant les extrémités opposées du fil à un circuit électrique de manière à enrober partiellement le fil dans la matière du verre avant le réchauffage et la réunion des deux parties du tu- be de verre. L'enrobage préliminaire du fil dans le verre du tube fixe sa po- sition par rapport au conduit du tube et également, par application d'une pres- sion appropriée sur le fil, il déplace le verre en empêchant celui-ci, lors du chauffage ultérieur, de couler sur la surface de contact intérieure'du fil.
L'invention se propose encore, plus particulièrement de réaliser un thermostat à colonne de mercure, comprenant une disposition perfectionnée du fil de contact,grâce à laquelle les deux extrémités de ce fil servent pour les branchements électriques, de sorte que chacune de ces deux extrémités sert à compléter un circuit passant par la colonne de mercure dans le cas où l'au- tre extrémité viendrait à se couper près de la surface extérieure du tube.
On a représenté une forme intéressante de réalisation de l'inven- tion au dessin annexé dans lequel
La figure 1 représente, partiellement en élévation et partiellement en coupe, un thermostat selon l'invention.
La figure 2 est une vue, partiellement en coupe et partiellement en élévation, représentant un stade de la fabrication.
La figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2, et représentent en outre des liaisons électriques avec les ex- trémités opposées du fil de contact dans le thermostat, de manière à faire passer un courant électrique dans ce fil pour le chauffer.
La figure 4 est une coupe partielle d'une partie dela figure 2, représentant la position du fil de contact dans le tube avant la jonction des tronçons de ce tube, préalablement découpés.
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La figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, mais re- présentant les tronçons préalablement coupés après leur jonction par fusion.
La figure 1 représente un thermostat complet de corps principal 10 11 présente à son extrémité inférieure une cavité 11 de forme déterminée formant chambre d'emmagasinage pour le mercure utilisé dans.le thermostat.
Le corps 10 présente un conduit central 3, relativement petit qui s'étend du réservoir à mercure 11,jusqu'à l'extrémité supérieure du tube où il se ter- mine dans une petite cavité 13.
La forme particulière du thermostat représenté comprend deux fils de contact 14 et 15 Le fil inférieur 14 est placé de manière à être continuel- lement en contact avec la colonne de mercure 16 Le contact supérieur 15 est placé à un endroit déterminé de façon que la colonne de mercure, en se dilatant à une température déterminée, vienne toucher ce contact 15 Les fils 14 et 15 ont des diamètres sensiblement plus faibles que celui du conduit du tube de verre et ils traversent complètement ce dernier mais sur un côté de l'axe lon- gitudinal de façon que leur surface lisse pénétre dans le conduit 12 d'une distance correspondant environ à un huitième de leur diamètre,
de sorte que le point central 17 de chaque fil se trouve en saillie à l'intérieur du conduit 12 en assurant ainsi une liaison électrique entre les fils de contact et la colonne de mercure du thermostat.
Les extrémités opposées-de chacun des fils 14 et 15 sont convena- blement soudés ou autrement encastrés dans des fils ou bagues métalliques 14a et 15a, qui sont munis de dispositifs auxquels on peut fixer des conduc- teurs électriques 14b et 15b
Afin de mettre exactement en place les fils 14 et 15 dans le tube de verre, on coupe ce dernier à l'endroit où les fils de contact doivent être insérés.
Par exemple, lorsqu'on met en place le fil 15, on coupe le tube sui- vant la ligne donnant les tronçons supérieur 18 et inférieur 19 (figures 2 et 4) Le fil est placé sur un côté de la base, de manière à former une corde dans la surface intérieur du- conduit 12, comme on le voit sur les figures 2 et 3 Les extrémités opposées du fil 15 sont réunies,-au moyen d'agrafes de serrage 20 et 21, à des électrodes 22 et 23 permettant de faire passer un fort courant d'induction dans le fil de contact pour chauffer le verre voisin jus- qu'à ce qu'il devienne suffisamment plastique pour permettre d'y enrober par- tiellement le fil en.appliquant une pression sur le fil, comme on le voit sur la figure 4 Le déplacement du verre refoule celui-ci dans la région 24, ex- térieurement par rapport à l'axe du conduit,
de manière à maintenir une sur- face relativement grande 17 exposée au contact de la colonne de mercure.
Cette fusion préliminaire du verre dans un tronçon du tube, avant de réunir les tronçons, maintient le fil exactement en place pendant cette réunion des tubes. Une fois que les troncons de tubes' 18 et 19 ont été réunis, on appli- que la bague métallique 15a autour du tube et on la réunit aux extrémités op- posées du fil 15 Le fil de contact 14 est placé dans le tube comme on vient de le décrire pour le fil 15.' et, par suite, il n'est pas nécessaire de-en don- ner une description particulière.
On introduit normalement les fils de contact dans le tube avant .de former le réservoir à mercure 11 En ce cas, les deux extrémités du tube sont ouvertes et on y fait passer de l'air froid pour empêcher le verre fondu de couler dans l'alésage du tube. Une fois que les fils de contact sont mis dans la position voulue, on forme le réservoir à mercure et on remplit le tu- be de mercure. On en ferme alors l'extrémité supérieure par fusion, de façon à finir le thermostat tel qu'il est représenté sur la figure 1
Bien que l'invention ait été représentée dans le cas d'une forme particulière de thermostat, il est bien entendu que cette forme n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif.
Le thermostat est également décrit comme contenant une colonne de mercure 16; il est toutefois bien entendu que l'in- vention s'applique à tous les thermostats de ce type général que la colonne soit faite de mercure ou d'autres liquides ou amalgames.