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"Dispositifs de comnande thermo-électriques"
La présente invention vise des dispo- sitifs de commande thermo-électriques destinés à commander à distance des appareils tels que des vannes., robinets ou papillons pour tous fluides et à particulièrement. pour objet l'application à de tels dispositifs de moyens permettant de réaliser une commande automatique aussi rapide que possible par la réduction au minimum de l'inertie thermique.
Conformément à l'invention, on obtient cette action rapide par l'utilisation de dispositifs
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mécaniques ou électriques permettant de soustraire , entièrement ou en partie,l'élément sensible du dispositif de commande à l'action calorifique de la résistance chauffante, action qui s'exerce normale- ment sur ledit élément sensible.
L'invention a de plus, pour objet la combinaison de ces vannes ou robinets avec des dispositifs de sécurité thermo-électriques ou avec des contacteurs électriques commandés directement par l'élément moteur de la vanne alle-même.
Sur le dessin annexé on a représenté à titre d'exemple et de manière absolument schéma tique un certain nombre de modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre un premier mode de réalisation du dispositif thermo-électrique ap- pliqué à la commande d'une vanne. Dans ce mode de réalisation l'intensité du courant alimentant la résistance chauffante peut être réduite par des moyens mécaniques;
La figure 2-; est une vue analogue d'une variante;
La figure 3 montre un autre mode de réalisation dans lequel l'intensité du courant ali- mentant la résistance chauffante est réduite par des. moyens électriques.
Le dispositif montré sur la figure 1 est constitué essentiellement par une lame double A @ fixée en B k et dont l'extrémité C se déplace libre- ment lorsque la lame est. soumise à l'action de la chaleur. La résistance chauffante D permet de porter
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à une température voudue quelconque la lame A et de déterminer ainsi sa déformation. La lame A commande la soupape ± de la vanne F. Ladite soupape comporte un ressort de rappel G.
Le fonctionnement du dispo- sitif est le suivant :
La résistance chauffante D, étant intercalée dans le circuit par un moyen connu quelconque, chauffe la lame A qui finit par se dé- former de telle façon que l'extrémité C de ladite lame vienne se placer en C', ce qui, en combinaison avec le ressort ae rappel G, détermine la fermeture de la soupape La résistance chauffante D,qui dans le mode de réalisation figuré, est placée à l'extérieur de la lame A, peut être disposée à l'in- térieur de celle-ci, ou bien être enroulée autour d'elle.
Il est de plus évident qu'au lieu d'établir la soupape de façon qu'elle se ferme lorsque la lame A est chauffée, on peut la construire d'une façon différente, c'est-à-dire qu'elle s'ouvre lorsque la lame est portée à une température appro- priée.
Enfin, dans le mode de réalisation montré sur la figure 1, la lame affecte la forme d'un U; toutefois, cette disposition n'est pas essentiel- le pour l'invention. On peut, en effet, donner à cette lame une forme quelconque, par exemple celle d'une lame rectiligne,,enroulée en spirale, etc..
On a montré en particulier sur la figure 2 un dispositif dans lequel la lame a une forme hélicoïdale et agit' sur un papillon, de manière à lui communiquer un mouvement rotatif.
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Dans ce dernier mode de réalisation la résistance chauffante D peut être placée exté- rieurement à la lame, ainsi qu'on l'a montré sur la figure 2, au à l'intérieur de celle-ci, ou même être enroulée directement sur ladite lame.
L'ouverture et la fermeture de la soupape ne s'effectuant pas d'une façon brutale mais -progressive, On peut, bien entendu, réaliser le dispositif de telle façon que l'ouverture et 'la fermeture de la soupape s'effectuent à des allu- res différentes ; par exemple l'ouverture peut s'effectuer rapidement, tandis que la fermeture est lente ou vice-versa.
Lorsqu'il s'agit, par exemple, d'ap- pliquer une telle vanne, à commande électro-thermi- que,à une conduite à gaz, elle peut être combinée avec un dispositif de sécurité therma-électrique assurant la fermeture automatique de la conduite, en cas de manque de gaz. La consommation électri- que d'une telle vanne est très faible.
Comme la sel-induction du dispositif électrique qui vient d'être décrit est très faible, on peut utiliser,pour la. commande du dis- positif objet de l'invention,de petits contacteurs de faible puissance ne comportant pas de rupture brusque.
Pour réduire au; minimum, l'énergie thermique du système et pour obtenir ainsi une action rapide du dispositif moteur, on applique à l'appareil de commande montré sur la figure 1 le dispositif mécanique suivant :
La résistance chauffante D comporte
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un axe de pivotement H, tandis quon fixe àur la lame double A un levier I portant une butée de réglage J. Il en résulte que lorsque la lame A se détonne ot que son extrémité C vient se placer en C', la butée J qui prend alors appui sur la résistance G fait pivoter celle-ci autour de l'axe H et l'amène ainsi en D', position à laquelle elle se trouve écartée sensiblement de la lame A qui est, alors, chauffée d'une façon moins intense.
Le dispositif mécanique qui vient d'être décrit peut être remplacé par un dispositif électrique permettant également de réduire l'in- tensité du courant qui alimente la résistance chauffante D; un tel dispositif est montré sché mat iquement sur la figure 3.
Dans ce mode de réalisation, la lame A est solidaire d'un levier E' terminé pa.r une pièce de contact mobile F' qui coopère avec un contact fixe G', relié électriquement à la résistance chauffante D; celle-ci peut coopérer avec une résis- tance auxiliaire H. Tant que le courant circulant dans la résistance chauffante D n'a pas atteint une certaine valeur, les contacts F' et G' sont accolés et la rêsistance chauffante D est alors intercalée dans le circuit électrique qui se forme en a et b.
Lorsque la lame A est chauffée suf- fisamment par la résistance D, cette lame se défor- me et fait pivoter le levier E', de manière à sépa- rer les contacts F' et G', A ce moment, le cir- cuit électrique G',D, a, b se trouve rompu, tandis qu'un autre circuit se ferne en a et c, circuit
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at dans lequel se trouve intercalée la résistance auxiliaire H placée en avant de la résistance chauffante D, ce qui peimet de réduire à volonté l'intensité du courant de chauffage de la résistance D.
Grâce à l'application des dispositifs mécanique et électrique montrés respectivement sur les figures 1 et 3, on arrive à réduire au minimum l'inertie thermique de la commande, de telle façon que la moindre variation de température influence, sans retard appréciable l'élément sensible ou lame A.
L'invention a également pour objet la combinaison, avec les vannes ou robinets des modes de réalisation ci-dessus décrits, d'un contacteur électrique actionné directement par la tige de commande de la soupape ou du papillon, ce contacteur pouvant comporter soit des contacts secs à rupture @ brusque ou à rupture lente, soit des basculeurs à mercure.
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"Thermo-electric control devices"
The present invention relates to thermoelectric control devices intended to remotely control apparatus such as valves, taps or butterflies for all fluids and particularly. for object the application to such devices of means making it possible to achieve automatic control as quickly as possible by reducing thermal inertia to a minimum.
According to the invention, this rapid action is obtained by the use of devices
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mechanical or electrical enabling the sensitive element of the control device to be completely or partially removed from the calorific action of the heating resistance, an action which is normally exerted on said sensitive element.
The invention further relates to the combination of these valves or taps with thermoelectric safety devices or with electric contactors controlled directly by the motor element of the valve itself.
The accompanying drawing shows by way of example and absolutely diagrammatically a number of embodiments of the invention.
FIG. 1 shows a first embodiment of the thermoelectric device applied to the control of a valve. In this embodiment, the intensity of the current supplied to the heating resistor can be reduced by mechanical means;
Figure 2-; is a similar view of a variant;
FIG. 3 shows another embodiment in which the intensity of the current supplied to the heating resistor is reduced by. electrical means.
The device shown in FIG. 1 consists essentially of a double blade A @ fixed at B k and the end C of which moves freely when the blade is. subjected to the action of heat. The heating resistance D allows you to wear
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blade A at any desired temperature and thus determine its deformation. The blade A controls the valve ± of the valve F. Said valve comprises a return spring G.
The operation of the device is as follows:
The heating resistor D, being interposed in the circuit by any known means, heats the blade A which ends up deforming in such a way that the end C of said blade comes to be placed in C ', which, in combination with the return spring G, determines the closing of the valve The heating resistance D, which in the embodiment shown, is placed outside the blade A, can be placed inside the latter , or else be wrapped around it.
It is further evident that instead of setting the valve so that it closes when the blade A is heated, it can be constructed in a different way, that is to say that it s' opens when the blade is brought to a suitable temperature.
Finally, in the embodiment shown in Figure 1, the blade takes the shape of a U; however, this arrangement is not essential for the invention. One can, in fact, give this blade any shape, for example that of a rectilinear blade, wound in a spiral, etc.
In particular, FIG. 2 has shown a device in which the blade has a helical shape and acts' on a butterfly, so as to impart to it a rotary movement.
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In this last embodiment, the heating resistor D can be placed outside the blade, as has been shown in FIG. 2, inside the latter, or even be wound directly on said blade. blade.
The opening and closing of the valve not taking place in a sudden but -progressive manner, one can, of course, realize the device in such a way that the opening and the closing of the valve are effected in different looks; for example the opening can be done quickly, while the closing is slow or vice versa.
When it comes, for example, to apply such a valve, electro-thermally controlled, to a gas line, it can be combined with a therma-electric safety device ensuring the automatic closing of the gas line. driving, in the event of a lack of gas. The power consumption of such a valve is very low.
As the salt-induction of the electrical device which has just been described is very low, it is possible to use, for the. control of the device which is the subject of the invention, of small, low-power contactors not comprising any sudden breaking.
To reduce to; minimum, the thermal energy of the system and thus to obtain rapid action of the motor device, the following mechanical device is applied to the control device shown in FIG. 1:
The heating resistor D has
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a pivot axis H, while fixed to the double blade A a lever I carrying an adjustment stop J. It follows that when the blade A detonates and its end C comes to be placed in C ', the stop J which then takes support on the resistance G causes the latter to pivot around the axis H and thus brings it to D ', the position in which it is substantially separated from the blade A which is then heated in a less intense.
The mechanical device which has just been described can be replaced by an electrical device also making it possible to reduce the intensity of the current which supplies the heating resistor D; such a device is shown mat ically dried in FIG. 3.
In this embodiment, the blade A is secured to a lever E 'terminated by a movable contact piece F' which cooperates with a fixed contact G ', electrically connected to the heating resistor D; this can cooperate with an auxiliary resistor H. As long as the current flowing in the heating resistor D has not reached a certain value, the contacts F 'and G' are placed side by side and the heating resistor D is then interposed in the electric circuit which forms in a and b.
When blade A is sufficiently heated by resistance D, this blade deforms and rotates lever E ', so as to separate contacts F' and G '. At this time, the circuit electric G ', D, a, b is broken, while another circuit closes in a and c, circuit
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at in which is interposed the auxiliary resistor H placed in front of the heating resistor D, which can reduce at will the intensity of the heating current of the resistor D.
Thanks to the application of the mechanical and electrical devices shown respectively in Figures 1 and 3, it is possible to reduce the thermal inertia of the control to a minimum, so that the slightest variation in temperature influences the element without appreciable delay. sensitive or blade A.
The subject of the invention is also the combination, with the valves or taps of the embodiments described above, of an electric contactor actuated directly by the control rod of the valve or of the butterfly, this contactor possibly comprising either contacts. dry @ sudden break or slow break, or mercury rockers.