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"Dispositif pour maintenir ouverts les clapets de gaz montés sur les interrupteurs de sécurité des brûleurs à gaz à sécurité thermoélectrique"
L'invention concerne un dispositif pour maintenir ou- verts les clapets de gaz montés sur les interrupteurs de sécurité des brûleurs à gaz à sécurité thermoélectrique à partir du moment de'la mise en service des brûleurs jusqu'au réchauffage des ther- moéléments du circuit électrique de séourité thermoélectrique.
Le but de la présente invention consiste à procurer un
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dispositif particulièrement simple au moyen duquel un clapet de gaz monté sur un sectionneur de sécurité de gaz puisse être main- tenu ouvert pendant la période nécessaire au réchauffage des thermoéléments du circuit électrique de sécurité thermoélectrique, Lorsque le thermoélément est réchauffé, c'est alors lui qui main- tient ouvert le clapet de gaz. Ce dispositif sert'finalement à donner une sécurité maxima en ce qui concerne l'écoulement du gaz non brûlé et permet d'obtenir une grande simplicité de construc- tion et d'emploi.
La solution suivant l'invention consiste en ce que, jusqu'au momert à partir duquel le robinet de gaz peut être mainte- nu ouvert par le thermostat lui-même, la vanne reste ouverte à partir du momentde la mise en service du brûleur du fait qu'un en- , semble d'alimentation en courant indépendant alimente le circuit électrique de sécurité thermoélectrique et ainsi les thermoéléments eux-mêmes. L'ensemble d'alimentation en courant indépendant est alors coupé automatiquement. La première ouverture du clapet de gaz, lors de la mise en service du point de combustion, se fait, en ce cas, soit en actionnant manuellement rapidement un contac- teur à bouton-poussoir ou, dans le cas de brûleurs à commande au- tomatique, par une impulsion de courant donnée à un aimant auxili- aire.
Pour les brûleurs mis en route manu ellement, le disposi- tif suivant l'invention représente l'avantage très considérable qu'il suffit, en premier lieu, d'une action courte du bouton de commande pour ouvrir le clapet de gaz et ensuite le maintenir ou-' vert, de sorte que l'action, courante jusqu'à présent, incommode sur le bouton de commande jusqu'au moment où le thermo-aimant du circuit électrique de sécurité réponde est supprimée.
Pour les brûleurs à mise en service automatique il existe l'avantage qu'une courte réponse de l'aimant auxiliaire provoquée par une impulsion de courant suffit pour ouvrir une première fois le clapet de gaz et ensuite pour le maintenir ouvert. L'aimant
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auxiliaire peut alors être immédiatement sectionné à nouveau.
Aujourd'hui, les cuisinières ou autres appareils de chauffage présentent, pour la plupart, une combinaison de brûleurs à commande manuelle et de brûleurs à branchement automatique.
Ici, pour le dispositif suivant l'invention, il est d'un avantage absolument considérable que pour le circuit électrique de sécurité thermoélelctrique de tous les brûleurs, indépendamment de leur mode de mise en action, une seule unité d'alimentation en courant indépendant soit nécessaire. Par conséquent, les dispositifs de sécurité contre les dérangements avec, pour résultat un échappe- ment de gaz non brûlés ne sont nécessaires qu'une seule fois.
Pour éviter, en ce cas, que les différents circuits de.sécurité thermo- électriques ne. s'influencent réciproquement d'une manière intempes- tive les différents thermo-aimants, suivant une particularité sup- plémentaire de l'invention, sont alimentés par l'unité d'alimenta- tion en courant indépendant, en parallèle et chacun par l'inter- médiaire d'un fil de résistance dont la résistance ohmique est considérablement plus élevée que la résistance de chacune des dif- férentes bobines des thermo-aimants.
D'autres particularités importantes de l'invention résul- tent de la description ci-après. Elles concernent en particulier l'installation de la coupure automatique de l'unité d'alimentation en courant indépendant ainsi que les dispositifs de sécurité qui, en toutes circonstances, évitent un échappement indésirable de gaz non brûlé.
La figure unique du dessin joint représente un exemple de réalisation de l'invention,.
Dans cet exemple, il existe trois brûleurs 1, 2,3 ali- mentés par une canalisation de gaz principale 4 avec des dériva- tions aux brûleurs 5, 6, 7. Les brûleurs 1, 2 sont enclenchés ma- nuellemenc, le brûleur 3 automationement. Dans les canalisations des brûleurs sont disposés, de manière connue, des robinets de ré-
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glage du gaz 8, 9, 10. Entre les robinets de réglage du gaz 8, 9, 10 et les orifices de sortie des brûleurs 1,2, 3 se trouvent des sectionneurs de gaz de sécurité 11, 12, 13. Des circuits de courant de sécurité thermoélectriquessont raccordés à chacun des brûleurs
1,2, 3.
Les thermoéléments des brûleurs 1,2 sont raccordés, à chaque fois, par les canalisations 17,18 ou bien 19,20 avec les thermo-aimants 21,et 22. Le raccordement du thermoélément 16 pour le brûleur 3 avec l'aimant 23 se fait par les canalisations 24, 25,
26 et l'interrupteur 27 d'un dispositif de commande chronométrique
28.
Chaque thermo-aimant 21,22, 23 est, suivant l'invention raccordé, par ailleurs, par un fil de résistance 29,30, 31 et une canalisation commune 32, avec le transformateur 33 d'une unité . d'alimentation en courant indépendant 73, le circuit de retour du courant se faisant par les diodes 34a et 34b et la masse. A chaque ; brûleur est adjoint, de manière connue, une électrode d'allumage
35,36, 37 qui est, à chaque fois, raccordée, par l'intermédiaire d'une résistance 38, 39, 40 ainsi que par une ligne 41,42, 43 avec le transformateur d'allumage 44, le circuit de retour du cou- rant étant fait pas la masse.
Un relais temporisé 45 est/raccordé par les lignes 46, 47,
48 et un micro-rupteur 49 avec le réseau de courant alternatif.
Le micro-rupteur est mis en position de fermeture par pression sur l'un quelconque des boutons contacteurs 50 ou 51 par l'intermédiaire d'une bascule 52 et, dès qu'on le lâche, par la force élastique, il revient à sa position de départ.
Le transformateur 33 et le transformateur d'allumage 44 sont raccordés au réseau de courant alternatif par les lignes 46,
53, 54, un interrupteur 55 du relais temporisé 45 et un interrup- teur 56 du mécanisme de commande chronométrique 28 et un incerrup- teur 57.
Le mécanisme de commande chronométrique 28 comporte un moteur 58 qui reçoit le courant par les lignes 59, 60, 61 et l'in-
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terrupteur 57.
La dérivation du courant vers les aimants auxiliaires 62 pour l'enclenchement automatique du brûleur 3 se fait par les ca- nalisations 60, 61, 63, 64 et les interrupteurs 57 et 65.
Si le mécanisme de commande chronométrique est remplacé par un relais temporisé 66, il faut dévisser les connexions repé- rées en chiffres romains ou bien les relier. Le relais temporisé 45 reçoit alors le courant non pas par le micro-rupteur 49, uni- quement, mais aussi par l'interrupteur 67 du relais temporisé 66.
Les interrupteurs 65 et 27-du mécanisme de commande chronométrique sont remplacés par les interrupteurs 68 et 69 du relais temporisé 66.
La mise en service des brûleurs 1 et 2 se fait de la même manière.
Le fonctionnement du brûleur va être décrit ci-après.
Le robinet de réglage du gaz 8 est mis à la position choisie débit du brûleur et ensuite on appuie (dans le sens de la flèche) sur le bouton contacteur 50, ce qui ouvre le clapet de gaz 70 et pousse une plaque d'ancrage 71 contre les faces polaires du thermo-aimant 21. En même temps, la bascule 52 enclenche le micro rupteur 49 et ainsi le relais,temporisé 45. Lorsqu'on abandonne la poussée sur le bouton de contact 50, le retour en arrière de celui- ci sous la poussée du ressort 72 peut alors se faire immédiatement, suivant l'invention, ce qui fait que le micro-rupteur 49 revient à la position "coupé".
Le relais 45 demeure en position de fermeture jusqu'à écoulement de son temps de temporisation. Le transformateur 44 et le transformateur de l'unité d'alimentation en courant indépendant 33 sont sous tension. Le transformateur 33 fournit, suivant l'in- vention, du courant continu au thermo-aimant 21, par les lignes 29,32, et les diodes 34a, 34b et la masse, cette tension maintient, par l'attraction magnétique correspondante, la plaque d'ancrage 71 . depuis l'action exécutée au début sur le bouton de contact 50 con-
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tre l'effort de fermeture du ressort 85, de sorte que le clapet de gaz 70 reste ouvert.
Le transformateur d'allumage sous tension 44 provoque, de la manière que l'on sait, des étincelles sur l'électrode 35 et le gaz qui sort du brûleur 1 est instantanément allumé.
La flamme allumée réchauffe le thermoélément 14 et il fournit alors au thermo-aimant 21 du courant continu, également.
Après quelques 4 à 7 secondes de chauffage, la tension est si éle- vée qu'elle suffit toute seule à maintenir la plaque d'ancrage 71 contre le thermo-aimant 21. Le courant continu venant du transfor- mateur 33 ainsi que des diodes 34a et 34b n'est alors plus nécessai- re. Il est coupé après une période légèrement prolongée pour des raisons de sécurité (par exemple 10 secondes) par l'écoulement de la période de temporisation du relais 45, de sorte que le trans- formateur d'allumage 44 est aussi hors circuit.
Le retard nécessaire du déclenchement du relais temporisé 45 peut être provoqué de la manière connue par décharge par conden- sateur (pas représenté) ou aussi suivant le principe des interrup- teurs automatiques d'escaliers, pneumatiquement ou par un mécanisme à retardement électromagnétique.
Pour s'en sortir, pour une plus grande quantité de brû- leurs, par exemple trois sur une seule cuisinière à gaz, avec une seule unité d'alimentation en courant indépendant 73, suivant l'in- vention, le raccordement du courant continu venant des diodes 34a et 34b est fait du point de dérivation 74 vers les différents ther- mo-aimants 21,22, 23 par des fils de résistance 29, 30, 31 dont la résistance ohmique de chacun est si élevée que la tension ther- moélectrique de l'un des thermoéléments n'est transmise qu'au ther- mo-aimant correspondant et qu'une transmission vers les autres thermo-aimants existants, 'qui recevraient du courant sans que les flammes correspondantes ne soient armées, la sécurité thermoélec- trique en étant annulée, est pratiquement exclue.
La résistance ohmique de chaque fil de résistance 29, 30,
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31, devrait alors être 50 fois supérieure, au moins, à la résis- tancé d'une bobine 75 d'un thermo-aimant 21,22 ou 23.
Si le relais temporisé 45, après écoulement de la période de temporisation, à la suite d'une défaillance, ne coupe pas ou si l'interrupteur de celui-ci est surchargé par shuntage d'un arrêt de ligne, les thermo-aimants 21,22, 23, par l'intermédiaire du transformateur 33 et des diodes 34a et 34b, reçoivent une tension continue, ce qui élimine la sécurité thermoélectrique car en ce cas, malgré le manque de tension thermoélectrique, se produit un maintien en place de la plaque d'ancrage 71.
Pour, même dans ce cas, forcer un déclenchement du trans- formateur 35 après une période déterminée pendant laquelle le gaz non brûlé, lors d'une défaillance du dispositif d'allumage ou ana- logue, ne puisse pas encore occasionner des dégats, le transforma- teur 33 est, suivant l'invention, équipé pour service de courte période. Le réchauffage du bobinage de réseau 76 du transforma- teur 33 est si élevé que celui-ci grillerait après environ 2 minu- tes. Un détecteur de chaleur 77, monté sur le bobinage du réseau, coupe celui-ci après environ 1,5 minute, par rapport au réseau, de sorte qu'une destruction est évitée de cette façon. Le réenclenche- ment se fait automatiquement après un refroidissement suffisant automatique par le détecteur de chaleur 77.
Comme le réchauffement du bobinage de réseau 76 dépend de sa réception de courant, il est nécessaire de rendre celui-ci indépendant de la charge secondaire qui pourrait, à la suite d'une interruption des lignes 29,30, 31,32, etc, être réduite, de sorte que, dans ce cas, serait éliminé un réchauffement suffisant du bo- binage de réseau 76.
L'empilage des tôles du transformateur 33 comporte, pour cette maison? suivant l'invention, une distance largement dimen- stonnde d'au moins 0,5mm. De cette façon, pour un nombre de spires cerrectement calculé du bobinage du réseau 76, le courant réactif devient si élevé que l'influence évoquée par la charge secondaire
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est pratiquement évitée.
L'exemple d'exécution représenté présente un brûleur sup- plémentaire 3 qui peut être mis en service automatiquement par un interrupteur 57, respectivement par un chronomètre de commande 78, comme exposé ci-après.
Le robinet de réglage de gaz 10 est mis à la main dans la position (débit de gaz) souhaitée. La mise en service du brû- leur 3 est effectuée par mise en circuit de l'interrupteur 57, à , une période prédéterminée, ce qui peut se faire soit manuellement soit par le chronomètre de commande 57, Le motnur 58,qui par le fait se trouve sous tension, du mécanisme de commande chronométri- que 28 fait alors tourner les rondelles à came 79, 80,81, d'où, après environ 1 à 3 secondes, les interrupteurs 56,65 et 27 sont actionnés. L'interrupteur 56 met sous circuit le transformateur d'allumage 44 et le transformateur 33 de l'unité 73 d'alimentation en courant indépendant. L'interrupteur 27 ferme le circuit élec- trique de sécurité thermoélectrique.
La rondelle à came 80 est conformée de telle façon que l'interrupteur 65 n'est enclenché que pendant une courte période (environ 0,5 seconde). Le choc de ten- sion qui en résulte sur l'aimant auxiliaire laisse attirer son armature 82 et la laisse retomber du fait de son poids propre ou d'un ressort..Du fait du déplacement unique de l'armature, par la tige poussoir 83 se produit l'ouverture du clapet de gaz 84 et l'appui de la plaque 71 contre les faces polaires du thermo-aimant
23. Du fait de la tension continue qui existe déjà dans le thermo- aimant 23; en provenance du transformateur 33 et des diodes 34a et
34b, la plaque d'ancrage 71 est maintenue malgré l'effort de ferme- ture d'un ressort 85, auquel cas, le clapet de gaz 84reste ouvert.
Le gaz qui sort est allumé par les étincelles d'allumage de l'élec- trode 37. Le moteur 58, qui continue de tourner, arrive, après en- viron 10 secondes à la position finale à laquelle il est freiné jusqu'à l'arrêt complet par une butée. Dans cette position finale, l'interrupteur 56 est à nouveau ouvert, de sorte que le transfor-
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mateur d'allumage et le transformateur 33 se trouvent à nouveau hors circuit. Au cas où, du fait d'un défaut quelconque, cela ne se produirait pas, la configuration décrite du transformateur 33 et du thermo-palpeur 77 évite ici aussi un échappement intempisti- vement long du gaz non brûlé.
Après cette période de 10 secondes, lors d'un service sans anicroche, le thermoélément correspondant 16 est chauffé à tel point qu'il peut entreprendre la transmission du courant d'ali- mentation au thermo-aimant 23 et ainsi le maintien de l'ouverture du clapet de gaz 84. Si la mise hors service du brûleur par mise en action de l'interrupteur 57 se fait à la main ou par le tempo- risateur 78, le moteur 58 est mis hors circuit et un ressort de retour 86 fait tourner les rondelles à cames 79, 80 et 81 à leur position de départ, de sorte que l'interrupteur 27 s'ouvre à nou- veau et que le circuit électrique de sécurité thermoélectrique s'interrompt. Le thermo-aimant est déclenché de sorte que le res- sort 85 ramène à nouveau le clapet à gaz 84 à sa position de ferme- ture et qu'il interrompt ainsi le débit du gaz.
Le mécanisme de commande chronométrique 28 peut être remplacé par un relais temporisé 66. Il n'y a alors qu'à dévisser les connexions repérées par des chiffres romains, respectivement qu'à les relier.
La mise en service du brûleur 3 se fait de la même fa- çon que suivant la réalisation avec le mécanisme de commande chro- . nométrique 28, en enclenchant l'interrupteur 57 manuellement ou au moyen du chronomètre de commande 78. Le relais temporisé 66, le relais temporisé 45 et l'aimant auxiliaire 62 reçoivent le cou-' rant ensemble. L'aimant auxiliaire 62 et le relais temporisé ré- pondent immédiatement, de sorte que ce dernier met sous tension le transformateur d'allumage 44 et le transformateur 33. L'aimant auxi- liaire 62 a ouvert le clapet 84 de sorte que le gaz peut sortir et être allumé par les étincelles d'allumage de l'électrode 37.
Avec un léger retard de 0,2 à 0,5 seconde, le relais temporisé 66 ré-
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pond également et il ferme instantanément le circuit électrique de sécurité thermoélectrique par l'interrupteur 69, ce qui fait que le courant continu venant du transformateur 33 par les diodes 34A et 34b arrive au thermo-aimant 23 et la plaque d'ancrage, malgré l'action de fermeture du ressort 85, est maintenue en place, pen- dant que l'armature 82, par le poussoir 83, libère à nouveau le clapet de gaz 84, par le déclenchement simultané de l'aimant auxi- liaire 62.
Du fait de la fermeture du relais temporisé 66, par son interrupteur 67, le courant a également été coupé au relais tempo- risé 45 qui, après écoulement de la période de retardement d'envi- ron 10 secondes déclenche et, de la sorte, coupe aussi bien le transformateur d'allumage 44 que le transformateur 33, par rapport au réseau. Lors de la mise hors service du brûleur 3 par l'interrup-' teur 57, le relais temporisé 66 ne reçoit plus de courant et dé- clenche instantanément de sorte que le circuit électrique de sécu- rité thermoélectrique est interrompu par l'interrupteur 69. Le thermo-aimant 23 est mis hors circuit, de sorte que le ressort 85 peut amener le clapet à gaz 84 en position de fermeture et qu'ainsi ' il coupe l'arrivée du gaz.
Si l'aimant auxiliaire 62, par suite d'un défaut, res- tait plus longtemps sous tension, le clapet de gaz 84 ne peut pas se fermer en raison de l'attraction de l'armature qui s'est produi- . te, dans le cas où cette fermeture serait nécessaire du fait du passage de gaz non brûlé. Mais, du fait que l'aimant auxiliaire 62, en raison de l'alimentation du thermo-aimant 23 en courant con- tinu en provenance du transformateur 33 et des diodes 34a et 34b n'a besoin d'être sous tension que pendant une courte période, lors de la mise en service du brûleur, d'une façon avantageuse, le bobinage 87 de l'aimant auxiliaire 62 peut être réalisé de telle façon que lors d'une tension durable, après une coute période (par exemple 20 secondes) il grille en raison de la chaleur trop élevée et qu'ainsi la force magnétique soit perdue.
La sécurité thermoélec- trique est ainsi garantie en tous les cas.