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PERFECTIONNEMENTS AUX: APPAREILS REAGISSANT SOUS L ACTION DE LA CHALEUR.
La présente invention est relative à un appareil réagissant sous Inaction de la chaleuret plus particulièrement à un appareil avertisseur d'incendie
On connaît un système d'avertisseur d'incendie dont les consti- tuants principaux sont une tige métallique lourde et un mince filament mé- tallique logés 1?un à côté de l'autre à une faible distance entre eux et fixés l'un à 1-'autre à leurs extrémités. Le filament métallique qui est maintenu sous tension par un ressorte est connecté à un contact mobile le quel sous certaines conditions peut"établir le contact avec'un élément de contact fixe correspondant.
S'il se produit une légère élévation de la tem- pérature environnante, la tige métallique lourde ainsi que le mince fila- ment métallique se dilateront de la même quantité, et le contact mobile ne fera pas contact avec le contact fixe, parce que un allongement du filament métallique sera pratiquement compensé par une augmentation de la tension provoquée par 1'allongement de la tige métallique.
Une élévation subite de la température environnante aura cependant pour résultat une dilatation plus rapide du filament métallique mince que celle de la tige métallique lourde qui possède une capacité thermique plus grande, et à cause de la tension du ressort à laquelle le filament est soumis,} le contact électri- que se ferme
Des avertisseurs d'incendie de ce genre peuvent être-rendus très sensibles de manière à réagir pour une élévation légère, mais rapi- des de la température.Cependant, il a été prouvé que ces avertisseurs connus ne sont pas d'un fonctionnement très sûr,
et comme un fonctionne- ment sûr est la toute première condition devant être remplie par un aver- tisseur d'incendie car il est destiné à agir même longtemps après qu'il a été montés les avertisseurs dincendie connus nont pas été beaucoup em- ployés dans la pratique malgré le fait qu'ils ont été connus pendant un demi siècle.
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L'une des raisons pour le fonctionnement peu sûr de ces aver- tisseurs d'incendie connus peut se trouver dans le fait que le filament métallique s'étire avec le tempsou bien d'une quantité telle que le contact se ferme ou bien suffisamment pour que sa sensibilité se modifie et ne corresponde plus au réglage initial.
Ces inconvénients peuvent en- traîner de faux signaux d'alarme., avec ce résultat qu'on n'accordera pas assez d'attention à ces signaux lorsqu'ils présentent vraiment de l'im-' portance. Le fait que l'avertisseur connu ne donne pas le signal d'alarme lorsqu'il existe une cause réelle pour qu'il le fasse, peut être dû au fait que, à cause de la tension limitée de ressort à laquelle le filament mince peut être soumis;, la pression de contact ne peut pas être rendue suffisamment grande pour assurer une fermeture sûre du contact.
Le fait est qu'avec le temps,les contacts peuvent s'abîmer;, par exemple par des toiles d'araignées et comme ils ne sont pas en usage constant comme ce serait le cas par exemple avec les contacts de relai dans un bureau cen- tral de téléphones. le risque de non-fonctionnement au moment où ils de- vraient fonctionner¯, est très grand.
On connaît également un avertisseur d'incendie comprenant en combinaison d'un côté une boite fermée ayant un diaphragme rainuré et remplie d' air pouvant s'échapper à un taux réduit à travers une ouverture, et a'un autre côté un thermomètre à contact. La boite doit fonctionner à la manière d'un avertisseur différentielet le thermomètre à contact doit fonctionner comme avertisseur maximumsmais la sensibilité de l'avertisseur différen- tiel est faible, parce que l'air n'est chauffé que légèrement, et sa sta- bilité est également faibles parce que son fonctionnement dépend de l'ou- verture à travers laquelle l'air doit s'échapper. Cette ouverture peut s'obstruer facilement avec le temps$ et le réglage de ses dimensions cons- titue un problème sérieux.
Pour cette raison, d'autres méthodes sont employées pour la production d'avertisseurs d'incendie, et les avertisseurs employés aujourd' hui fonctionnent d'après d'autres principes.
L'un des objets de la présente invention est de prévoir un ap- pareil qui se distingue par un fonctionnement sûr et par une grande sensi- bilité sans présenter les inconvénients des avertisseurs d'incendie connus.
L'invention concerne un appareil du premier type., et plus particulièrement un avertisseur d'incendies destiné à indiquer les variations subites de la températures du type ayant deux pièces en substances ayant des capacités thermiques différentes, un support rigide qui a la capacité thermique'la plus grande et un tâteur élastique qui a la capacité thermique la plus fai- ble, et dans lequel le tâteur actionné mécaniquement situé transversalement par rapport à la direction longitudinale est en deux points situés à une certaine distance l'un de l'autre, connecté d'une manière fixe avec le sup- port, et en un ou plusieurs points intermédiaires est connecté mécaniquement avec un élément de contact électrique pouvant faire contact avec un autre élément de contact électrique.
Ce qui caractérise surtout ce nouvel appareil est que le tâteur., c'est-à-dire la pièce en substance ayant la capacité thermique la plus fai- ble, est constitué par au moins un corps en forme de bande de préférence en aluminium. Il a été montré d'une façon surprenante que par ce mode de réalisation il est possible de supprimer les inconvénients se rattachant aux avertisseurs d'incendie connus de ce genre, alors quen même temps la sensibilité est maintenue ou même augmentée. L'augmentation de la sen- sibilité est due surtout au fait que le rapport entre le volume et la sur- face du tâteur devient plus avantageux avec une bande qu'avec un filament ou une tige.
Le support et le tâteur peuvent, dans diverses applications, consister chacun en une substance propre à chacun, mais suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention., ils sont faits en substance de même coefficient de dilatation.
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Lappareil suivant la présente invention peut avantageusement être construit comme appareil d'enregistrement du rayonnement 'thermique Dans ce but, la surface du tâteur suivant l'invention du moins aux en- droits qui durant le fonctionnement doivent être soumis au rayonnement qui doit être signalée peut être adaptée à absorber ledit rayonnement.
Quand l'appareil suivant l'invention doit être employée comme avertis- seur d'incendie, la surface du tâteur doit dautre parte du moins aux endroits qui seront soumis au rayonnement pendant le fonctionnement, plus particulièrement au rayonnement infra=rouge.9 être réfléchissante, de telle sorte que le rayonnement calorifique soit réfléchi sans chauf- fer le tâteur d'une manière appréciable.De cette manière.,, de faux si- gnaux provoqués par exemple par des rayons solaires agissant sur le dis- positif, seront évités.
Suivant un mode de réalisation approprié de l'avertisseur d'incendie conformément à l'inventions le corps en forme de bande qui constitue le tâteur est saisi aux extrémités de cette bande par des élé- ments de serrage qui sont connectés d'une manière fixe avec le supporta et de ces éléments de serrage au moins celui situé à l'une des extrémités de la bande est un élément de tension servant au réglage de la tension mécanique du tâteur. L'emploi dun élément de tension facilite le régla- ge de l'appareil avertisseur.
Le tâteur peut être monté de diverses manières par rapport au support, mais un mode de construction avantageux prenant relativement peu de placer est obtenu si le tâteur présente une surface large diri- gée vers le support et venant buter par cette surface contre un élément de transmission, dont la surface de butée contre le tâteur s'étend sur une partie considérable de la largeur du tâteur en forme de bande et qui est adaptée de manière à transmettre les mouvements du tâteur transversa- lement par rapport à la direction longitudinale vers l'élément de contact électrique.
Le tâteur peut agir par la gravité, mais il est particulière- ment avantageux demployer un mode de construction dans lequel l'élément de transmission du tâteur est actionné par la force d'un ressort en di- rection vers le tâteuro L'élément de transmission peut porter à son ex- trémité libre le contact mobile qui coopère avec le contact correspondant fixe pour fermer ou ouvrir un circuit électrique. Le contact fixe peut être réglable pour le réglage de la sensibilité du dispositif avertisseur.
Afin d'obtenir un signal d'alarme même lorsque l'élévation de la température est si lente qu'un avertisseur différentiel ne commencera. pas à fonctionner et lorsque par conséquent la température s'élèvera au- dessus d9une valeur maximum permise, on peut suivant l'invention insérer dans le circuit électrique du contact du tâteur, un autre contact en con- nexion fixe avec le support ainsi qu'un autre contact mobile par rapport au premier et maintenu pressé par Inaction dun ressort contre le contact fixe au moyen d'un fusible placé sur le trajet du contact mobile.
Par cette construction.,, un signal d'alarme sera donné d'une manière certaine pour une température déterminée avec précision d'avance, car il est facile dadapter la masse du fusible de manière qu'elle devienne constante et ne varie pas., comme c'est le cas avec les dispositifs connus utilisant une soudure des contacts, de temps en temps d'après la quantité de métal fusi- ble utilisée. Le fusible peut., suivant l'invention, recevoir avantageuse- ment la forme dune cheville passant par des trous dans, des supports si- tués de chaque côté du contact mobile., après que celui-ci a été pressé contre le contact fixe.
L'invention sera décrite ci-après en se reportant aux dessins schématiques ci-joints., dans lesquels :
Fig.1 montre un mode de réalisation d'un avertisseur d'incen- die suivant l'invention en élévation frontale,
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Fig.2 est une coupe le long de la ligne II-II de la fig.1,
Fig.3 est une coupe le long de la ligne III-III de la fig.
1, et
Fig. 4 est une vue en perspective d'urepartie d'un autre mo- de de réalisation suivant l'invention.
L'avertisseur d'incendie montré dans les dessins présente un support 1 qui dans le cas présent a en coupe la forme d'un U comme mon- tré dans la figo 3 et pouvant par exemple être fait en aluminium, Une feuille 2 est prévue dans le support ou châssis la cette feuille formant le tâteur et étant retenue à ses extrémités par des éléments de serrage 3, dont chacun à la forme d'un boulon ou vis fendu vissé dans le châssis 1. La feuille ou bande 2 ayant par exemple une épaisseur de 0,05 mm et une largeur de 3 cm est introduite dans l'entaille des vis 3, et en faisant tourner ces dernières;, on peut régler la tension de la bande.
Un élément de transmission 4 passant à travers un trou revêtu de feutre formé dans le support 1, presse contre la bande 2 avec une force dérivant d'un res- sort 5, dont l'une des extrémités est rivée au support 1, et dont 1' autre extrémité, en forme de fourche, presse contre un collier prévu sur l'élément de transmission 4. Un élément de contact 7 est monté à l'extré- mité libre de l'élément de transmission 4, cet élément 7 dans le cas il- lustré étant monté sur l'extrémité d'une vis de réglage dans le but de ré- gler la pression de contact des contacts.
Dans le cas illustré, l'aver- tisseur d'incendie agit d'après le principe de la ruptures c'est-à-dire que les contacts sont normalement fermés, et la connexion est coupée quand un signal d'alarme doit être transmis.Mais il est également pos- sible de construire un avertisseur suivant la présente invention de ma- nière qu'il fonctionne lors de la fermeture des contacts. Afin de pouvoir fixer la vis de réglage avec le contact 7 dans une certaine position, on prévoit un dispositif d'arrêt 8 fixé par une vis et s'engageant dans des rainures formées dans la tête de la vis de réglage.
Les parties 5, 6 et 7 sont logées dans une enveloppe 12 qui est en connexion fixe par rapport au support 1. L'enveloppe peut être fai- te par exemple en substance moulée (plastique) telle que de la bakélite.
Dans la paroi de l'enveloppes on peut couler,, de la manière illustrée, des parties métalliques pouvant servir d'éléments de connexion ou de sièges pour des filets de vis pour., entre autres,, la vis de réglage avec le con- tact 7.
Les bornes de connexion du dispositif avertisseur sont mon- trées par le chiffre de référence 10 et sont logées dans une partie de 1' enveloppe 12 qui est fermée par une porte ou par une plaque protectrice 11 que l'on peut voir dans la fige 2, mais qui pour la clarté n'a pas été figurée dans la fige3.
L'enveloppe 12 renferme également une résistance 9 connectée en parallèle avec les contacts 6 et 7.
On peut prévoir à l'extérieur de l'enveloppe 12 encore une autre paire de contacts 13, 14 comme montré dans les dessins.
Le contact 13 est porté par un fort ressort à lame qui le maintient con- tre le contact 14 au moyen d'une cheville 15 portée par des supports 17.
Les parties 13, 14, 15 et 17 peuvent être enfermées par un couvercle per- foré protecteur 16.
Le dispositif avertisseur décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante.
Si le dispositif avertisseur est soumis à un chauffage lents par exemple un chauffage où le taux d'élévation de la température par seconde est faible, le support 1 et le tâteur 2 subiront le même taux de dilatation longitudinale,, car malgré sa plus grande masse le support 1 peut dans le cas d'un chauffage lent suivre l'élévation de la tempéra-
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ture environnante. La dilatation uniforme du support 1 et du tâteur 2 a poux résultat que le tâteur 2 est constamment maintenu à la même tension mécanique et exercera par conséquent la même contre-pression sur le ressort 5 par l'intermédiaire de l'élément de transmission 4, de sorte que les contacts fermés 6 et 7 restent fermés.
Dans le cas d'un chauffage rapide de l'espace qui entoure le dispositif avertisseur, par exemple par un courant dair denviron 3 plus chaud que le dispositif avertisseurs lequel courant d'air ba- laie ce dispositif avertisseurs le tâteur assumera rapidement la tem- pérature de Pair environnant et sa longueur augmentera d'une quanti- té correspondant à ladite température.
Le support 1 dans lequel se trouve fixé le tâteur 2 ne sera cependant pas capable à cause de sa plus grande masse de se chauffer aussi rapidement et il faudra par conséquent un temps plus long pour que l'augmentation de sa longueur soit du même ordre de grandeur que celle de la bande. Laugmentation rapide de la température environnante aura donc pour conséquence que le tâteur 2 en forme de bande, qui normalement est tendu de manière à être raide, se détendra à cause de l'augmentation de sa longueur., et Isolément de transmission 4 peut ainsi sous Inaction du ressort 5 écarter le contact 6 du contact 7,
de sorte que le circuit électrique est coupé à travers les contacts 6 et 7 et est remplacé par un circuit passant par la résis- tance 9 connectée en parallèle avec les contactsoLa diminution de l'in- tensité du courant ainsi provoquée dans le circuit peut être utilisée pour amorcer un signal d9alarme dans un circuit de relais.
Que le dispositif avertisseur montré dans les dessins soit soumis à une élévation lente ou rapide de la températureil donnera le signal d'alarme quand une certaine température maximum permise a été atteinte,, par le fait que la cheville 15 a été fondue et que les contacts 13, 14 ont été coupés, de sorte que le ressort à lame portant le contact 13 a été relâché de la traction provoquée par la cheville 15. et recule avec une grande force.
La cheville 15 peut être faite par exemple en alliage Wood ou en un autre alliage similaire à bas point de fusion.Le point de fu- sion peut être choisi par exemple de telle manière que l'avertisseur commence à fonctionner quand la température de la chambre dans laquelle il est monté a atteint un niveau de l'ordre d'environ 50 C au-dessus de la température ambiante normale.
La connexion en série des contacts 13, 14 et 6, 7 peut être connectée en parallèle avec la résistance 9, de sorte que la même ré- duction de courant se produit dans le circuit quelle que soit la série de contacts qui commencent à fonctionner et qui dans le cas présent seront coupés.
Alors que la série de contacts 6, 7 avec les éléments asso- ciés travaille d9une manière réversible, la série de contacts 13, 14 avec les éléments associés travaille D'une manière irréversible. Il est cependant facile après que les contacts 13, 14 ont été coupés de les remettre en état pour un nouveau fonctionnement, la seule chose néces- saire à cet effet étant de presser les deux contacts 1 'un contre 19autre et d'introduire une nouvelle cheville 15comme élément de blocage pour le ressort à lame qui porte le contact 13.Il n'est donc pas nécessaire d'avoir des outils spéciaux pour un changement.En dautres termes,
cela signifie que les avertisseurs d'incendie disponibles peuvent être facile- ment réglés pour passer d'une température maximum à. une autre températu- re, simplement par 19 insertion de chevilles appropriées, de telle maniè= re que les avertisseurs puissent fonctionner suivant les besoins momen- tanés.
Alors que les contacts 6 et 7 sont enfermés à l'abri des pous si'ères et de l'humidité dans 1?enveloppe 12, le support 1 est libres de sorte qu9il peut être balayé par l'air environnant.
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Le tâteur 2 est protégé contre les manipulations brusquesmais se'trou- ve également en communication avec lair environnant par des perfora- tions ou fentes appropriées prévues dans lenveloppe 12. Le dispositif avertisseur a avantageusement des dimensions telles que lorsqu'il est monté sous le plafond,, il maintient le tâteur 2 à une distance telle de ce plafond que la mince couche dair froid qui est souvent formée par le contact de 1?air avec le plafond,, ne peut pas influencer le tâteur.
L'invention nest pas limitée au mode de réalisation décrite On peut mentionner à titre d'exemple qu'on peut prévoir le dispositif avertisseur avec plusieurs bandes, et que chaque bande peut être prévue avec des entailles longitudinales. Les éléments ainsi divisés peuvent chacun former son tâteur ou bien ils peuvent être employés pour actionner la même série de contacts.
Le dispositif avertisseur pourra être construit de telle manière qu9au lieu de couper les contacts 6, 7,il ferme les contacts.
Cela peut se faire par exemple en donnant à Isolément de transmission qui entoure le tâteur 2 la forme d'un étriers lequel est tiré vers le haut (figure 2). Le ressort 5 doit alors actionner l'élément de trans- mission dans cette direction. L'élément de transmission 4 pourra être guidé d'une autre manière que celle montrée dans cette fig. 2, où il passe à travers une ouverture revêtue de feutre formée dans le support 1. A titre d'exemple.$) on pourra indiquer que 1-'élément de transmission 4 pourra être formé par un levier ou par un système de leviers.
Dans le mode de réalisation montré dans la fig. 4, il n'y a qu'une série de contacts 6, 7 agissant aussi bien comme contacts d'alar- me différentiels que comme contacts dalarme maximum.
Cela est obtenu en montant le contact fixe 7 sur une vis de réglage qui est vissée dans un manchon 20 ayant une rainure annulaire 21 et une sur- face de butée conique contre une dépression conique correspondante formée dans le support fixe. La conicité est choisie de telle manière qu'un coin- cement ne puisse pas se produireo Dans la rainure annulaire 21 pénètre 1' extrémité libre en forme de fourche d'un ressort à lame fixé au support par des vis ou rivets 23. Le ressort 22 est maintenu contre sa force de tension par une cheville fusible 15. Quand cette cheville fusible 15 fond à une température maximum déterminée.$) le ressort 22 est relâché et écarte- ra le manchon 22 et par conséquent le contact 7 du contact 6, et un signal dalarme sera donné dans un circuit avec courant au repos qui lui est connecté.
Le contact fixe dans le dispositif avertisseur différentiel fonctionne donc comme un contact mobile dans le dispositif avertisseur maximum et vice-versa.
La présente invention couvre également la construction de moyens qui à une certaine température doivent écarter le contact fixe de l'avertisseur différentiel du contact mobile par le tâteur;, d'une maniè- re quelconque. A titre d'exemple, un ressort hélicoïdal peut avoir une tendance à écarter les contact? l'un de l'autre, et cela peut être empê- ché par un corps fusible placé en contact direct avec le manchon 20.
En choisissant l'Épaisseur et la largeur du tâteur en forme de bandeßil est possible d'obtenir la sensibilité désirée pour l'appa- reilo La limite inférieure de l'épaisseur est conditionnée par les traits caractéristiques de la substance. Il est évident que la réversibilité et la linéarité sont deux conditions qui doivent être remplies du moins au voisinage du point de travail de la bandela tension caractéristique étant reportée sur un diagramme par rapport à la dilatation.