BE536081A - - Google Patents

Description

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   L'invention est relative à un dispositif thermo-sensible ainsi qu'à un procédé d'étalonnage des dispositifs de ce genre ; et elle concerne, plus spécialement, un dispositif thermo-sensible destiné à contr8ler et/ou à indiquer des températures. 



   L'invention concerne un dispositif thermo-sensible du genre de ceux dans lesquels un élément mobile ou d'aotionnement est logé partielle- ment dans un récipient qui contient à son tour, une substance propre à se dilater et à se contracter par l'effet des variations de température. Cet- te substance dilatable peut être constituée par tout élément ou toute combi- naison d'éléments qui a un coefficient de dilatation très élevé dans une gamme de températures déterminée. 



   Pour le dispositif thermo-sensible, établi selon l'invention, la substance dilatable et contractile encercle ou entoure l'élément d'action- nement et subit l'influence de la'température environnante à travers les pa- rois du récipient. Lorsque la substance dilatable et contractile subit l'effet de la chaleur transmise à travers les parois du récipient, cette chaleur détermine la dilatation de cette substance. Chaque partie de cette substance dilatable et contractile, qui est chauffée, subit une dilatation. 



   Si la dilatation produite est suffisante, un élément d'actionne- ment, logé en partie dans le récipient, est obligé de se déplacer vers l'ex- térieur hors de ce récipient par suite de la dilatation volumétrique de la substance dilatable contenue dans le récipient. 



   Dans des dispositifs antérieurs de ce genre, une partie seulement de la substance dilatable se chauffait rapidement par conduction à travers les parois du récipient, ce qui était dû au fait qu'une grande partie de la- masse de ladite substance dilatable se trouvait à l'intérieur du récipient et n'entrait pas en contact avec la surface des parois, ou encore, était trop éloignée d'une surface de paroi. Pour qu'un dispositif thermique de ce type fonctionne rapidement et avec précision, il faut que chaque parcelle de la substance dilatable contenue dans le récipient puisse être rapidement chauffée dès que la température augmente et que chaque parcelle de cette sub- stance se dilate pour augmenter la dilatation volumétrique totale produite à l'intérieur du récipient. 



   En outre, pour rendre plus précis le fonctionnement de l'élément d'actionnement logé dans le récipient, il faut que le déplacement de cet élément ait toujours la même'valeur sous l'influence d'une température dé- terminée. 



   Par conséquent, l'un des buts de l'invention est de réaliser un dispositif thermo-sensible dont lé fonctionnement soit précis et sensible à toutes les variations de température du milieu ambiant. 



   Un autre but de l'invention est de réaliser un procédé d'étalon- nage de dispositifs thermo-sensibles de ce genre, par modification de la forme du corps du dispositif, ce procédé pouvant être mis en oeuvre avec facilité et efficacité. 



   Un autre but de l'invention est de réaliser un procédé d'étalon- nage pour lequel on utilise un récipient grâce auquel une indication rela- tive à la température environnante est transmise d'une manière précise et rapide, par conduction, à travers les parois dudit récipient et jusqu'à la substance dilatable qu'il contient. 



   Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif thermi- que du genre en question dont le récipient comporte des moyens efficaces pour assurer l'étanchéité de l'élément d'actionnement afin   d'empêcher   toute fuite du liquide dans le récipient à travers l'ouverture qui reçoit cet élé- 

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 ment d'actlionnement. 



   D'autres buts et avantages de l'invention résident dans la con- stitution des pièces, dans leur combinaison et leur mode de fonctionnement ainsi qu'il ressort de la description ci-après. 



   Le dessin ci-annexé montre, à titre   d'exemple,   un mode de réali- sation de l'invention. 



   - la figure 1 montre, en coupe axiale, le dispositif thermo- sensible établi selon l'invention et avant son étalonnage; - la figure 2 montre, ein élévation latérale,, de même dispositif mais après son étalonnage; - les figures 3 et   4   montrent, respectivement en coupe transver- sale suivant 3-3 figure 2 et en coupe axiale suivant 4-4 figure 3, le dis- positif en question; - la figure 5 montre, en coupe axiale, le même dispositif thermo- sensiblé dont on voit les éléments constitutifs en cours d'assemblage; - la figure 6 montre, semblablement à la figure 3, une modifica- tion de la forme du corps ou récipient du dispositif qui s'est produite par suite de l'étalonnage du dispositif thermo-sensible. 



   Le corps principal du dispositif thermo-sensible, établi selon l'invention, comporte un récipient 10 à   l'intérieur   duquel est logé un four- reau élastique   12   muni d'un alésage longitudinal 14 qui se termine à une certaine distance de l'extrémité du fourreau 12 opposée à l'entrée de celui- ci. Ce fourreau 12 comporte, en outre, autour de son entrée, une .bride,   @   
16 qui peut être fixée à l'aide d'un adhésif approprié à un disque de ferme- ture 20 destiné à faciliter le montage, bien que le fourreau puisse être également inséré dans le récipient 10 sansfixer la bride 16 au disque de fermeture 20. Un collet d'étanchéité 21 est fixé à l'aide d'un adhésif ap-   proprié   sur la face externe du disque de fermeture 20.

   Le récipient 10 est   @     partiellement   rempli avec une subs-tance dilatable et contractile 24, de composition appropriée et déjà connue. Ensuite, on extrait l'air contenu dans le récipient 10. Puis, on introduit le fourreau 12 dans le récipient 
10 de manière que ce fourreau 12 rencontre le fond du récipient et que la substance dilatable 24 soit retenue entre le récipient 10 et le fourreau 12, ainsi que le montre la figure 1. iLe bord supérieure 26 du récipient 10 est replié vers l'intérieur (figures 1 et 4) de manière à maintenir le disque de fermeture 20 dans le récipient 10. La bride périphérique 16 forme au repos un angle supérieure à 45    (figure; 5)   et, de plus, elle comporte une gorge annulaire interne 28   concentrique(et   adjacente à cette bride.

   Le récipient 
10 est muni d'une partie annulaire inclinée 30 voisine de l'extrémité 26. 



   Cette partie inclinée 30 forme un angle d'environ 45  avec les autres par- ties du récipient 10. Ainsi, la périphérie de la bride 16 est poussée vers 
1intérieur par   récipient   10 lorsque le fourreau 
12 est logé à l'intérieur du récipient 10 (figure 1). Le disque de ferme- ture 20 est fermement maintenu contre la bride 16 du fourreau 12 à l'aide du bord serti 26. Le disque de fermeture 20 porte sur la bride 16 du four- reau et'la périphérie inclinée   de;cette   bride 16 s'applique, à son tour, sur la partie inclinée 30 à l'extrémité supérieure du récipient 10, ce qui assure efficacement l'étanchéité de la capacité interne de celui-ci. 



   Le collet d'étanchéité 21, prévu à l'extérieur du disque 20, com- porte une ouverture centrale 32 de forme normalement conique, c'est-à-dire plus étroite à son extrémité extérieure   qu'à   l'autre extrémité (figure 5). 



   L'extrémité de l'élément d'actionnement ou indicateur 34 du dis- positif a une forme conique et une partie de cet élément 34 s'engage dans 

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 l'alésage longitudinal du fourreau 12 (figures 1 et   4).   La figure 5 montre que le diamètre du corps de l'élément 34 est supérieur à celui de la plus petite ouverture de l'alésage 32 du collet 21 afin que, au cours de l'in- troduction de l'élément 34 dans le corps du fourreau 12 à travers l'ouver- ture 32 du collet 21, la partie supérieure de ce collet 21 s'applique étroi- tement et hermétiquement autour de l'élément 34. Ainsi, ce collet d'étan- chéité 21 empêche l'écoulement des fluides vers le bas à travers le disque de fermeture 20 et   laur   pénétration dans l'alésage longitudinal 14 du four- reau 12.

   Après avoir assemblé les éléments constitutifs du dispositif ' thermo-sensible, de la manière montrée sur la figure 1, on effectue son étalonnage afin que l'élément   d'aotionnement   34 réagisse avec précision à toutes les variations de la température. 



   L'étalonnage du dispositif thermo-sensible s'effectue de la ma- nière suivante. On place le dispositif thermo-sensible dans un fluide dont la température est maintenue à une valeur constante, par exemple à 70 . 



   Pendant que le dispositif est ainsi immergé, plusieurs parties des parois latérales du récipient 10 sont poussées vers l'intérieur et enfoncées par tout moyen approprié, de manière à former des cavités 38. Cela donne au récipient.10 l'aspect général indiqué sur les figures.2, 3 et 4. Les parois latérales sont ainsi enfoncées jusqu'au point où ce déplacement vers l'in- térieur des parois latérales du récipient 10 fait complètement remplir par la substance dilatable 24 l'espace interne du récipient, entre les parois latérales de celui-ci et du fourreau élastique 12 (figure   4),   de sorte que l'élément 34 est soumis   à   une sollicitation. Dès que cet élément 34 commen- ce à s'éloigner du récipient 10, on cesse d'exercer toute pression d'étalon- nage sur les parois latérales.

   Après ce relâchement de la pression sur les parois, le dispositif thermo-sensible est extrait hors du milieu fluide dans lequel il était immergé au cours de son opération d'étalonnage. 



   Ainsi, il est évident que selon l'étalonnage du dispositif ther- mique, l'élément d'actionnement 34 commence toujours à sortir du récipient 10 chaque fois que la température ambiante atteint 70 . Cette température constitue donc le "point de fonctionnement" du dispositif thermique. 



   Lorsque la température dépasse ce point de fonctionnement, l'élé- ment 34 sort du récipient 10 sur une longueur qui est fonction de la tempé- rature atteinte en raison de la dilatation de la substance 24 contenue dans le récipient 10, laquelle soumet le corps du fourreau 12 à une sollicitation vers l'intérieur. Cette dilatation volumétrique de la substance dilata- ble 24 est toujours identique pour une température déterminée atteinte par cette substance. De même, l'élément 34 revient vers une position déterminée chaque fois que la température ambiante diminue. Par conséquent, chaque fois que la température de la substance dilatable atteint 70  ou davantage, l'élément 34 se déplace vers l'extérieur du récipient sous l'effet de la pression exercée par la substance dilatable sur le fourreau élastique 12. 



   En raison de la position interne des cavités 38 (figures 2, 3, et 4), la majeure partie de la substance dilatable 24 est directement en contact avec les parois environnantes du récipient 10 ou se trouve, tout au moins, très près de celles-ci. On peut ainsi réaliser, à un degré éle- vé, le transfert de la chaleur depuis l'extérieur du récipient 10 jusqu'à l'ensemble du corps constitué par la substance dilatable 24. Par consé- quent, du fait que les cavités 38 permettent à la plus grande partie de la substance dilatable 24   d'être   soumise à l'influence thermique du fluide dans lequel le dispositif thermo-sensible est placé, la totalité de la substance dilatable 24 contenue dans le récipient 10 subit rapidement tout changement survenant dans la température ambiante.

   Il s'ensuit que les réactions du dispositif sont à la fois précises et rapides. L'étalonnage du dispositif thermo-sensible a pour effet de mettre la totalité de la 

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 dilatable 24, qui se trouve à l'intérieur du   récipient*-10,   en contact avec les parois qui l'entourent tout en fixant le point de fonctionnement du dis- positif, tel que défini plus haut. 



   La figure 6 est analogue à la figure 3 et montre, en coupe, un plus grand nombre de parties des parois qui délimitent le récipient 10 et qui ont été enfoncées au cours die l'opération d'étalonnage. Un récipient 40, semblable au récipient 10, comporte plusieurs cavités 42 résultant de l'opération d'étalonnage. Le plus grand nombre de cavités ainsi formées a pour effet de placer une plus grande quantité de substance dilatable 24 en contact direct avec les parois délimitantes du récipient ou à proximité immédiate de ces parois. 



   L'extrémité dépassante de l'élément d'actionnement 34 est munie d'une partie filetée 44 permettant d'y fixer tout dispositif approprié pour   assurer'l'indication   et/ou le contrôle de la température. 



   Il est bien entendu quela température de   70 .'Qui   le point de fonc- tionnement choisi à titre d'exemple pour l'étalonnage du dispositif thermo-    sensible ne constitue qu'une température à laquelle on peut éventuellement effectuer l'étalonnage du dispositif. Des températures supérieures ou in-   férieures à 70  pourraient être utilisées, selon l'application particulière à laquelle on destine le dispositif thermo-sensible.

Claims (1)

1. Comme il va de soi et comme-il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui dé ses modes d'appli- cation mon plus qu'à ceux des modes de réalisation de..ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, tou- tes les variantes... ¯ RESUME.

   L'invention a pour objet un dispositif thermo-sensible, compor- tant les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combi- naison : a) il comprend un récipient avec parois délimitantes, dans le- quel est logé un corps élastique établi entre des parois opposées de celui- ci et munie d'une cavité, une substance dilatable remplissant l'espace formé entre ledit corps élastique et les parois délimitantes du récipient et un élément d'actionnement étant logé dans la cavité susdite, la substan- ce dilatable et contractile étant du genre de celles dont,le volume varie avec les variations de sa tempér,ature en vue de provoquer la déformation dudit corps élastique,

   cette déformation déterminant le déplacement de l'é- lément d'actionnement à l'intérieur de la cavité duucorps élastique, l'im- portance de cette déformation étant fonction de la température atteinte par la substance dilatable et contractile, les parois délimitantes susdites comportant des parties que l'on refoule vers l'intérieur du récipient jus- qu'à ce qu'elles se trouvent à proximité du corps élastique afin que la totalité de l'espace formé entre le corps élastique et le récipient occupé par la substance dilatable, soit voisine desdites parois délimitantes;

   b) le récipient comporte des parois latérales ouvertes à une ex- trémité et présentant plusieurs dépressions, un fourreau en une matière élastique, logé-dans le récipient et comprenant un corps dans lequel est mé- nagé un passage axial et longitudinal, une substance dilatable étant logée dans le récipient et entourant le corps du fourreau, un élément de ferme- ture entourant l'extrémité ouverte du récipient et étant percé d'une ouver- ture centrale, ainsi qu'un élément d'actionnement traversant cette ouver- ture centrale et se logeant exactement dans le passage axial et longitudi- nal dudit fourreau, les dépressions formées dans les parois latérales du <Desc/Clms Page number 5> récipient donnant aux parois une surface relativement importante au voisi- nage immédiat de la substance dilatable contenue dans le récipient,

   ce qui procure une plus grande surface pour le transfert de la chaleur à travers les parois du récipient, les dépressions des parois délimitantes formant également dans le récipient un espace approprié afin que dans le disposi- tif thermique, lorsqu'il atteint sa température de fonctionnement, la tota- lité de l'espace interne du récipient soit occupée par ladite substance; c) l'élément de fermeture comporte un joint d'étanchéité qui en- toure son ouverture interne et qui comprend un corps élastique muni d'une ouverture dont une extrémité est'plus petite que celle de l'élément de fer- meture;

   d) l'élément de fermeture comprend une partie creuse autour de son ouverture, le dispositif thermique comportant, en outre, un collet d'étanchéité fixé à la partie creuse de l'élément de fermeture, celui-ci étant traversé par une ouverture ,dont une extrémité présente un diamètre plus petit que celui de l'autre extrémité; e) le collet d'étanchéité est en une matière élastique et l'ouver- ture qui le traverse est conique entre son extrémité plus grande et son extrémité plus petite;

   f) le dispositif thermique comprend un récipient dont la face in- terne est munie d'une ouverture, un corps élastique logé dans le récipient et établi dans le sens de la longueur de celui-ci, le corps élastique étant muni d'un trou longitudinal dans lequel est logé exactement un élément d'ac- tionnement qui traverse ladite ouverture du récipient, ainsi qu'une sub- stance dilatable et contractile, sensible à la température, contenue dans¯ le récipient et en contact avec le corps élastique, la face interne des parois du récipient comportant plusieurs parties allongées et incurvées qui constituent une surface totale de parois relativement importante qui entre en contact(avec la substance dilatable et contractile à l'intérieur du récipient;

   g) un joint d'étanchéité est prévu pour un disque avec trou cen- tral dans lequel est logée une tige, ce joint comprenant un collet qui est en contact avec le disque à proximité du trou et,-qui entoure ladite tige, le collet étant pourvu d'une ouverture centrale dont une extrémité est plus grande que l'autre; h) le collet élastique susdit a une forme sensiblement tronconi- que et est pourvu d'une ouverture conique, l'extrémité la plus petite de cette ouverture coïncidant avec l'extrémité la plus petite du collet;

   i) le récipient comporte une partie divergente à proximité d'une de ses extrémités et le fourreau élastique porte, à une extrémité, une bride ayant une partie périphérique oblique qui est en contact avec la par- tie divergente du'récipient, l'angle de ladite partie périphérique étant différent de celui de la partie divergente du récipient de façon à obliger la partie périphérique à fléchir vers l'intérieur en vue d'assurer l'étan- chéité recherchée ;

   j) le récipient comporte un rebord voisin de son ouverture, un élément de fermeture étant placé sur cette ouverture et un joint d'étan- chéité étant intercalé entre ledit élément de fermeture et ledit bord tout en comprenant une partie périphérique oblique qui vient s'appliquer sur la- dite partie divergente du récipient dont l'angle d'inclinaison est diffé- rent de celui'de là partie périphérique du joint d'étanchéité;

   k) le récipient comporte une partie'divergente munie d'une ouver- <Desc/Clms Page number 6> ture, un élément de fermeture fermant cette ouverture, un joint d'étanchéi- té en contact avec le joint de fermeture et la partie divergente du réci- pient, le joint d'étanchéité comprenant des parties latérales sensiblement parallèles et plates, alors que sa face périphérique est inclinée par rap- port auxdites parties latérales plates, le joint d'étanchéité comportant également une gorge à paroi obliqua voisine de sa périphérie, l'angle d'in- clinaison de ladite partie divergente étant inférieur à celui de la face périphérique du joint d'étanchéité, ce qui provoque une courbure du joint et assure l'étanchéité quand ladite face périphérique du joint vient s'ap- pliquer sur la partie divergente.du récipient;

   1) le dispositif comprend un récipient pourvu de parois délimi- tantes et ouvert à une extrémité, lesdites parois comportant plusieurs dépressions, un fourreau, en une matière élastique, étant retenu dans le récipient et comportant un-corps muni d'un trou central longitudinal, une substance dilatable étant logée dans le récipient et entourant le corps du fourreau, un élément de fermeture enfermant l'extrémité ouverte du ré- cipient et comportant une ouverture, un collet d'étanchéité fixé à cet élément de fermeture et comportant une ouverture centrale ayant un plus grand diamètre à une extrémité qu'à l'autre, le coté du plus grand diamè- tre étant placé du coté de l'élément de fermeture,

   ainsi qu'un élément d'actionnement qui traverse ladite ouverture du collet d'étanchéité et cel- le de l'élément de fermeture tout en étant ajusté dans le trou longitudinal du corps du fourreau.

   L'invention a également pour objet un procédé d'étalonnage d'un dispositif thermo-sensible, tel que spécifié plus haut, ce procédé présen- tant les caractéristiques suivantes, considérées séparément au en.combinai- son m) on place le dispositif dans un fluide dont la température est maintenue à une valeur constante, puis on refoule vers l'intérieur une partie des parois délimitantes du récipient pendant que le dispositif reste dans ledit fluide jusqu'au moment où le mouvement de retrait des parois dé- limitantes détermine le déplacement de la substance dilatable et contrac- tile qui remplit l'espace non occupé dans le récipient;

   n) le procédé consiste à immerger le récipient dans un fluide dont la température est maintenue à ladite valeur déterminée, puis on re- foule plusieurs parties des parois délimitantes du récipient jusqu'au mo- ment où l'espace, compris entre ces parois et le corps élastique, est com- plètement rempli avec la substance dilatable et contractile, ce qui a pour effet d'amorcer le mouvement de l'élément d'actionnement du dispositif vers l'extérieur du récipient, les parois délimitant ce dernier formant une surface relativement importante au voisinage immédiat de la substance dila- table et contractile;

   o) le procédé consiste à placer le fourreau élastique à l'inté- rieur du récipient, à introduire la matière dilatable et contractile dans le récipient de manière qu'elle entoure le fourreau élastique sur une par- tie de sa longueur, à placer un -élément de fermeture sur 1 extrémité ou- verte du récipient, cet élément étant muni d'une ouverture, et à introduire l'élément d'actionnement dans le récipient et dans le fourreau élastique à travers l'élément de fermeture, à placer le récipient dans un fluide maintenu à une température constante et, enfin, à refouler une partie des parois délimitantes du récipient vers l'intérieur jusqu'au moment où la substance dilatable et contractile, entourant le fourreau, se répand sur toute la longueur du corps du fourreau en ne laissant subsister aucun-es- pace vide dans le récipient;

   <Desc/Clms Page number 7> L'invention vise plus particulièrement certains modes d'appli- cation,ainsi que certains modeslde réalisation, desdits dispositifs ther- miques ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de pro- duits industriels nouveaux, les dispositifs thermiques du genre en question comportant application desdites caractéristiques ou ceux étalonnés par les procédés susdits, les éléments et outils spéciaux propres à leur établis- sement ou convenant à la mise en oeuvre desdits procédés ainsi que les ap- pareils, machines et installations comprenant de semblables dispositifs.