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"Thermostat et ses applications.
L'invention' concerne un thermostat d'une conception nou- velle conditionnésurtout pour le contrôle et le réglage des températures minimum et maximum d'organes chauffants comme, par exemple, - mais sans caractère limitatif - 11 équipement des fers à repasser électriques.
D'une manière générale, les thermostats servant d'éléments moteurs pour la fermeture ou l'ouverture d'un circuit, rospecti- vement d'un contact, d'un rupteur, d'un interrupteur, d'un inver- seur ou tout autre organe de commande similaire, sent bases sur les effets. mécaniques résultant d'une modification de forme, de position ou d'orientation d'un élément bilame sous les effets de 1'élévation, respectivement de l'abaissement de la température de l'organe chauffant ou chauffé avec lequel ledit organe bilame est en relation.
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Dans certines limites, ce type de thermostat demie des résultats satisfaisante mais on en connaît les inconvénients, sur- tout après un certain tomps d'usage et plus encore dans les cas où, par inadvertance, la température de l'organe bilame a été sensiblement dépassée. Indépendamment d'une réduction parfois notable de la sensiblilté du bilame, on constate une variation dangereuse des limites de température préalablement imposées et pour lesquelles le bilame a, en fait, été conditionné.
On a déjà, par ailleurs, suggéré l'application de l'allonge ment linéaire d'une pièce métallique chauffée pour la fermeture, respectivement l'ouverture, d'un circuit mais ou bien on a appli- que ce moyen à base d'un métal liquide tel que le mercure, ou bien dans des appareils pyrométriques spéciaux.
A la connaissance du Demandeur, ce moyen n'a pas encore été appliqué pour la conception, respectivement la réalisation d'un thermostat compact, d'encombrement relativement-très réduit et susceptible d'être appliqué systématiquement pour l'équipement de tout genre d'appareils à usage domestique ou industriel et notam- ment pour l'équipement de fers à repasser électriques ou chauf- fés par l'intermédiaire d'eau chaude, de yapeur ou par tout .autre fluide chauffant ou moyen chauffant.
Indépendamment de l'application, en soi , des effets d'allongement d'une pièce relativement longue, solidarisée à un bout à l'organe chauffé dont il faut contrôler, respectivement régler, les limites, de température, le thermostat conforme à l'invention consiste en la combinaison dudit moyen avec au moins un organe mécanique basculant-formant l'élément de contrôle, res- pectivement de manoeuvre, du ou des contacts électriques à ouvrir et à fermer opportunément au prorata des limites de température à controler.
De plus, le thermostat, objet de l'invention, concer- ne, eri plus de l'application desdits effets d'allongement et de ,la liaison opérative entre ledit effet d'allongement et au moins un organe basculant et les contacts électriques à contrôler, tout
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moyen de réglage sensible et dûment contrôlable des limites do température entre lesquelles peut opérer ledit moyen mécano-phy- sique.
Dans une forme préférée d'exécution, l'élément de 1on- gueur variable au prorata de la température de l'élément chauffe contrôle la position d'au moins une pièce basculante, laquelle, à son tour, contrôle la position d'au moins un contact électrique et celui-ci est susceptible d'être sollicita', l'encontre des effets de ladite'pièce basculante, par un organe de pression à effet variable, respectivement contrôlable.
Cette combinaison réalisant un thermostat ,simple, compact, robuste, sans pièce délicate et de fonctionnement et de réglage systématiques, peut être réalisée sous des formes constructives essentiellement variables selon la forme, les dimensions et la position relative des différents éléments de la susdite combinai- son.
Sans aucun caractère limitatif, un mode d'exécution est décrit plus en détail ci-après en se référant aux dessins annexes dans lesquels : la figure 1 représente, en coupe longitudinale, le thermo - .stat en position en repos; la figure 2 représente la môme vue en position d'actionnement la figure :3 schématise à plus grande échelle le dispositif de réglage des limites de température pour le fonctionnement du thermostat ; sommairement la figure 4 schématise,/en vue extérieure, un fer à repas- ser équipe dudit thermostat.
Dans cette exécution, le thermostat se compose essentielle- ment d'une, semelle 1 en cuivre, laiton, maille short ou autre métal ou/matière similaire, sur laquelle est posée et fixée, par une seule extrémité, une butée 2. Cette semelle sera, de préférence, partie intégrante de la partie de l'appareil dontil fattt contrôler la température. Par exemple,dans l'application à un fer à repasser,
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cette semelle 1 sera, de préférence, la semelle même du fer à repasser. Ladite butée 2 est formée par une bande allongée, de préférence en acierà 10% de chrome, présentant,vers l'extrémité non fixée, un redressement 3 formant l'élément de-butée proprement dit.
Ladite butée vient en/contact permanent avec l'un des bouts de la'base 4 d'un balancier 5 susceptible d'osciller autour d'un axe 6 prenant appui sur les deux flasques latéraux d'un petit bâti 7. Ladite base 4 du balancier porte, vers son bout libre, une tête 8. en matière isolante, par exemple de la stéatite ou toute autre matière adéquate.
Sur.la partie supérieure du bâti 2 sont fixées deux bornes de raccordement 9-10, chacune en relation avec une lame élastique respectivement 11-12, garnie des contacts, respectivement 13-14 Là partie avant supérieure 15 dudit bâti 2 porte une tête 16 traversée par une vis de réglage 17 supérieurement prolongée par une tige de'manoeuvre 18 et inférieurement garnie d'une butée 19 en matière isolante, par exemple également de la stéatite.
Cette butée est disposée en regard du bout libre de la lamelle supérieure 12 portant le contact 14 La tige de manoeuvre 18 pré- sente des rainurés périphériques 20-21 disposées au droit du . niveau inférieur;',de la partie émergeante de ladite tige dans l'appareil équipé et permettant, par exemple, le placement de cavaliers du type Seger.
Le thermostat est placé d'une telle manière que la semel- le 1 est fixée sur le corps chauffant, par exemple la base 22 d'un fer à repasser électrique, par un seul point disposé vers l'extrémité 23. On peut donc considérer le bout 23 comme immobile par rapport au bâti et aux organes fixes portés par cdui-ci.
Normalement, le thermostat se trouve dans la position représentée à la figure 1, dans lequel cas les contacts sont fermés et le courant peut normalement passer dans le circuit alimentant nor- malement et de la manière connue les éléments de chauffe également d'un type connu (non représentes). La température de la semelle
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1 s'élevant progressivement, il en résulte un allongement de la longueur L devenant L', le point 23 étant virtuellement fixe, le déplacement longitudinal de ladite semelle se faisant dans le sens de la flèche (figure 2) à quoi correspond un-déplacement proportionnel de la butée 2.
Le déplacement de la butée 2 a pro- duit un effet de relâchement sur la base 4, laquelle a entrainé une rotation proportionnelle du balancier .2 autour du pivot 6 et un effet de relâchement de la tête du balancier sur la la- melle inférieure'11. Lorsque la température maximum prédéterminée est atteinte, le contact Il de la lamelle inférieure 11 se sépare du contact.14 de la lame supérieure 12, ouvrant ainsi le circuit secondaire qui contrôle le circuit d'alimentation de l'élément chauffant. Ce circuit d'alimentation est ouvert ; chauf- fant n'est plus alimenté et sa température s'abaisse.
Il en résul- te une contraction de la semelle 1.et la succession des mouvements inverses de ceux qui ont été décrits jusqu'à redressement suffisant du balancier 1 produisant la séparation entre les contacts 13-14 et, par conséquent, la fermeture du circuit d'alimentation des déments chauffants. Comme on le voit, le contrôle des températures minimum et maximum e'st opéré par un effet d'allongement, lequel, .sous des conditions de température constante, est également constat
On réalise ainsi un thermostat de grande sécurité, beaucoup moins délicat que les dispositifs à bilame.
Pour varier les tem- pératures minimum et maximum sous lesquelles le thermostat peut fonctionner, il suffit de visser et de dévisser la tige 17-18-19 en vue de rapprocher ou d'éloigner, la butée 12 de la lame supé- rieure 12. Comme la partie supérieure de la tige 18 émerge de l'appareil dont la température doit être contrôlée, ce réglage est extrêmement facile et il est aisément possible de combiner avec ladite tige de man-oeuvre un dispositif de repère, de lecture ou de contrôle visuel quelconque permettant quasi Instantanément de contrôler la position du thermostat.
En réalisant la butée 2 en acier au chrome, on est assuré d'une dilatation linéaire pres-
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que nulle à 250 C et on fixant cotte bute diroctenent sur la semelle du fer à repasser, dans laquelle les éléments chauffants sont incorpores, on réalise un thermostat beaucoup plus précis en le faisant réagir directement on fonction de la température de la semelle et en donnant des ruptures plus nettes pulsion ::vite un métal intermédiaire.
On pourra évidemment appliquer tous autres moyens équiva- lents ou permettant d'obtenir les cernes résulats, la combinaison décrite n'étant pas limitative.
L'invention concerne aussi bien le thermostat lui-même que les appareils qui en sont équipes.
REVEMDICATINS. l.- Thermostat, caractérisé en, ce' qu'il est constitue par la combinaison d'au moins un élément dont la longueur varie sensi- blement en fonction de sa température et d'au moins un contact faisant partie d'un eircuit contrôlant le circuit du. système chauffant, d'une telle manière que ledit contact est susceptible d'être actionné par le fait de la variation de la longueur dudit éément.
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"Thermostat and its applications.
The invention relates to a thermostat of a novel design packaged mainly for the control and adjustment of minimum and maximum temperatures of heaters such as, for example - but not limited to - the equipment of electric irons.
In general, thermostats serving as motor elements for closing or opening a circuit, in the same way as a contact, a breaker, a switch, a reverser or any other similar control organ is based on effects. mechanical resulting from a change in shape, position or orientation of a bimetallic element under the effects of the elevation, respectively of the lowering of the temperature of the heating or heated member with which said bimetal member is in relationship.
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Within certain limits, this type of thermostat provides half of satisfactory results, but we know its drawbacks, especially after a certain period of use and even more so in cases where, inadvertently, the temperature of the bimetallic member has been appreciably outdated. Apart from a sometimes significant reduction in the sensitivity of the bimetallic strip, there is a dangerous variation in the temperature limits previously imposed and for which the bimetallic strip has, in fact, been conditioned.
We have, moreover, already suggested the application of the linear extension of a heated metal part for the closing, respectively the opening, of a circuit, but either we have applied this means based on a liquid metal such as mercury, or in special pyrometric devices.
To the knowledge of the Applicant, this means has not yet been applied for the design, respectively the production of a compact thermostat, of relatively small size and capable of being systematically applied for equipment of all kinds. Apparatus for domestic or industrial use and in particular for fitting electric irons or irons heated by hot water, steam or any other heating fluid or heating medium.
Independently of the application, in itself, of the effects of elongation of a relatively long part, fixed at one end to the heated organ, of which it is necessary to control, respectively adjust, the limits, of temperature, the thermostat conforming to the The invention consists of the combination of said means with at least one tilting mechanical member forming the control element, respectively operating, of the electrical contact or contacts to be opened and closed appropriately in proportion to the temperature limits to be controlled.
In addition, the thermostat, object of the invention, concerns, eri more the application of said effects of elongation and, the operative connection between said effect of elongation and at least one rocking member and the electrical contacts to control everything
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means for sensitive and duly controllable adjustment of the temperature limits between which said mechanical-physical means can operate.
In a preferred embodiment, the element of variable length in proportion to the temperature of the heating element controls the position of at least one tilting part, which, in turn, controls the position of at least. an electrical contact and the latter is capable of being solicita ', against the effects of said tilting piece, by a pressure member with variable effect, respectively controllable.
This combination realizing a thermostat, simple, compact, robust, without delicate part and of systematic operation and adjustment, can be carried out in constructive forms essentially variable according to the shape, the dimensions and the relative position of the various elements of the aforesaid combination. his.
Without any limiting nature, one embodiment is described in more detail below with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 represents, in longitudinal section, the thermostat in the rest position; FIG. 2 represents the same view in the actuating position; FIG. 3 shows schematically on a larger scale the device for adjusting the temperature limits for the operation of the thermostat; Briefly, FIG. 4 shows schematically, / in exterior view, an iron fitted with said thermostat.
In this embodiment, the thermostat consists essentially of a sole 1 in copper, brass, short mesh or other metal or / similar material, on which is placed and fixed, by only one end, a stopper 2. This sole will preferably be an integral part of the part of the apparatus whose temperature it fattt control. For example, in the application to an iron,
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this sole 1 will preferably be the sole of the iron. Said stop 2 is formed by an elongated strip, preferably made of 10% chromium steel, having, towards the non-fixed end, a straightening 3 forming the stop element proper.
Said stopper comes into permanent contact with one of the ends of la'base 4 of a rocker 5 capable of oscillating about an axis 6 bearing on the two lateral flanges of a small frame 7. Said base 4 of the balance carries, towards its free end, a head 8 made of insulating material, for example soapstone or any other suitable material.
On the upper part of the frame 2 are fixed two connection terminals 9-10, each in relation to an elastic strip respectively 11-12, furnished with contacts, respectively 13-14 The upper front part 15 of said frame 2 carries a head 16 crossed by an adjusting screw 17 at the top extended by a maneuvering rod 18 and inferiorly furnished with a stop 19 of insulating material, for example also soapstone.
This stopper is placed opposite the free end of the upper strip 12 carrying the contact 14 The operating rod 18 has peripheral grooves 20-21 arranged in line with the. lower level; ', of the emerging part of said rod in the equipped device and allowing, for example, the placement of Seger type jumpers.
The thermostat is placed in such a way that the sole 1 is fixed on the heating body, for example the base 22 of an electric iron, by a single point disposed towards the end 23. It is therefore possible to consider the end 23 as stationary with respect to the frame and to the fixed members carried by cdui.
Normally, the thermostat is in the position shown in figure 1, in which case the contacts are closed and current can normally flow through the circuit supplying normally and in the known manner the heating elements also of a known type. (not shown). The temperature of the sole
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1 rising gradually, this results in an elongation of the length L becoming L ', the point 23 being virtually fixed, the longitudinal displacement of said sole being in the direction of the arrow (FIG. 2) to which corresponds a displacement proportional to stop 2.
The movement of the stopper 2 produced a releasing effect on the base 4, which caused a proportional rotation of the balance .2 around the pivot 6 and an effect of releasing the head of the balance on the lower blade. 11. When the predetermined maximum temperature is reached, the contact II of the lower blade 11 separates from the contact 14 of the upper blade 12, thus opening the secondary circuit which controls the supply circuit of the heating element. This supply circuit is open; The heater is no longer supplied and its temperature drops.
This results in a contraction of the sole 1 and the succession of movements opposite to those which have been described until sufficient rectification of the balance 1 producing the separation between the contacts 13-14 and, consequently, the closing of the circuit. feeding of the heated demented. As can be seen, the control of the minimum and maximum temperatures is operated by an elongation effect, which, under constant temperature conditions, is also observed.
A high security thermostat is thus produced, much less delicate than bimetallic strip devices.
To vary the minimum and maximum temperatures under which the thermostat can operate, all you have to do is screw and unscrew the rod 17-18-19 in order to move the stop 12 towards or away from the upper blade 12. As the upper part of the rod 18 emerges from the device, the temperature of which must be controlled, this adjustment is extremely easy and it is easily possible to combine with said operating rod a device for locating, reading or visual control. any one allowing almost instantaneous control of the thermostat position.
By making stopper 2 in chrome steel, it is ensured of a linear expansion pres-
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that zero at 250 C and fixing cotte bute diroctenent on the soleplate of the iron, in which the heating elements are incorporated, we achieve a much more precise thermostat by making it react directly depending on the temperature of the soleplate and giving sharper pulsion ruptures :: quickly an intermediate metal.
Any other equivalent means or making it possible to obtain the resulting dark circles can obviously be applied, the combination described not being limiting.
The invention relates both to the thermostat itself and to the devices fitted with it.
REVEMDICATINS. l.- Thermostat, characterized in, that it is constituted by the combination of at least one element the length of which varies appreciably as a function of its temperature and of at least one contact forming part of a controlling circuit. the circuit of. heating system, in such a way that said contact is capable of being actuated by the fact of the variation in the length of said element.