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Dispositif d'actionnement sensible à la température.
La présente invention concerne un dispositif d'ac- tionnement sensible à la température convenant entre autres pour actionner un Mécanisme de volet de radiateur comportant des lames de persiennes pivotantes qui sont déplacées automatique- ment sous la commande d'un thermostat pour régler le débit de l'air arrivant au nid d'abeilles du radiateur en fonction de la température du liquide de refroidissementd'un moteur.
Suivant l'invention, il estprévu un dispositifd'ac- tionnement sensible à la température comprenant un organe d'ac- tionnement, un premier élément de sollicitation relié à l'organe'
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d'actionnement pour rappeler cet organe dans un sens, un premier dispositif de commande sensible à la température pour déplacer l'organe d'actionnement en opposition à Isolément de sollicitation, un mécanisme déclencheur susceptible de réduire l'effet du premier élément de sollicitation, un second dispositif de commande sensi- ble à la température susceptible, à une température ,donnée,
d'ac- tionner le mécanisme déclencheur et un second élément de sollicita-' tion susceptible de fonctionner dans le même sens que le premier dispositif de commande sensible à la température pour déplacer l'organe d'actionnement dans le sens contraire au premier élément de sollicitation lorsque l'effet du premier élément de sollici- tation a été réduit par le fonctionnement du mécanisme déclencheur.
Le dispositif d'actionnement sensible à la température conforme à l'invention peut être utilise avec le mécanisme de volet de radiateur décrit plus haut de sorte qu'en cas de défail- lance de la commande thermostatique, le mécanisme passe dans une position de sécurité dans laquelle le volet est ouvert.
Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-Apres plusieurs formes d'exécution,à titre d'exemple,avec réfé- ronce aux dessins annex6s, dans lesquels : la Fig. l est une vue en élévation de face, en partie en coupe, d'un mécanisme de volet de radiateur; la Fig. 2 est une vue en élévation d'extrémité du même mécanisme dans le sens de la flèche A de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan du mécanisme fixé à un radiateur de véhicule, la traverse supérieure du cadre du 'méca- nisme étant enlevée pour montrer les parties actives du méca- nisme ; .la Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV - IV de la Fig. l;
la Fig. 5 montre schématiquement un dispositif de sécu- rité à incorporer au mécanisme représenté aux figures précédentes
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la Fig. 6 est une vue en élévation d'extrémité sché- matique d'une extrémité d'une seconde forme d'exécution d'un mé- canisme de volet de radiateur montrant un mécanisme de commande de sécurité; la Fig. 7 est une vue en coupe suivant la ligne II-II do la Fig. 6, et la Fig. 8 est une vue en coupe fragmentaire d'une variante du mécanisme de commande de sécurité.
Comme indiqué aux Fig. 1 à 4, le mécanisme de volet de radiateur comprend un cadre comportant des traverses supérieure et inférieure 1 et 2 respectivement, un montant; 3 convenablement fixé à une extrémité de chaque trav@rse, et deux montants 4 et 5 convenablement fixés à l'autre extrémité des traverses.
Plusieurs lames de persiennes sont montées dans le cadre et pivotent chacune à une extrémité avec une tige-pivot 7 dans le montant 3 et, à Vautre extrémité, avec une tige-pivot 8 tourillonnant dans un logement défini par des encoches semi-cir- culaires coïncidentes ménagées dans les montants 4 et 5.
Chaque tige-pivot 8 est coudée et une bielle 9 est fixéeà l'extrémité libre de leurs parties coulées pour former une liaison d'actionnement entre les lames de persiennes et le thermostat 10. En fait, un organe 11 est fixé à la bielle 9 et porte un plongeur 12 qui est attaqué directement par le piston du thermostat. Un ressort de surcharge 13 @st monté autour du plongeur.
Le thermostat comporte des lumières d'admission et de retour 14 et 15 respectivement et est de préférence du type à capsule de cire.
Les tiges-pivots sont de préférence montées dans des buselures de Nylon logées dans les montants et les extré- mités coudées des tiges-pivots 8 s'engagent dans des buselures de
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Nylon fixés dans la bielle 9.
Le mécanisme de volet de radiateur est normalement monté devant un nid d'abeilles de radiateur représenté schématiquement en 16 à la fig. 3 et les lumières d'admission et de retour du thermostat doivent être raccordées au circuit d'eau de refroidis- sement du moteur.
En fonctionnement, Lino élévation de la. température de l'eau de refroidissement provoque le déplacement du piston du thermostat vers l'extérieur de manière à. entraîner le plongeur 12 et par conséquent l'organe incliné 11 et la bielle 9 vers le bas sur les fig. 1 et 2. Ce déplacement fait pivoter les lames de per- siennes du volet en position d'ouverture dans laquelle le volet laisse passer un débit d'air.accru vers le nid d'abeilles.
Un ressort de rappel 17 est également prévu et sert., lorsque le piston est rétracte sous l'effet d'une chute de la température de l'eau de refeoidissement, à renvoyer la bielle 9 vers le haut et ainsi à déplacer les lames de porsiennes vers leur position de fermeture, ce qui a pour effet de diminuer le débit de l'air traversant le volet et arrivant au nid d'abeil- les du radiateur.
Dansla construction représentée aux fig. 1 à 4, le ressort de rappel est attaché à une extrémité à l'organe 11 et à l'autre extrémité à la traverse supérieure 1.
Bien que l'agencement que l'on vient de décrire fonc- tionne de manière satisfaisante, il a l'inconvénient que, si pour une raison ou l'autre, le thermostat cesse de fonctionner, le ressort de rappel ferme complètement le volet. Cela étant, l'arrivée d'air au nid d'abeilles du radiateur est coupée ce qui peut entraîner une surchauffe du moteur.
La fig. 5 représente une réalisation qui évite l'incon- vénient décrit plus haut.
Dans cette réalisation, le ressort de rappel n'est pas
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attaché à la traverse supérieure 1 mais est au con;:a.re attaché à une broche d'ancrage 18. Cette broche d'ancrage jusqu'au mozaent
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où l'eau de refroidissement atteint une tempéra,"ire excessive, par exemple 100<'C ce qui indique une déraillr1ce de la commande thermostatique,= est maintenue dans la positif, représentée par, un plongeur de solénolde 19. Dans cette pos-,,;ion7 le ressort de rappel 17 est susceptible de rappeler les carnes de persiennes vers leur position de fermeture. Toutefois lorsque 1'eau de refroidissement atteint cette température, la bobine de solénode 20 est excitée et retire le plongeur de la broche d'ancrage.
Le ressort de rappel est ainsi rendu inactif et un ressort de sécu- rité 21, qui est attaché,à une extrémité,à un- ergot 22 fixé
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à la bielle 9 et,à son autre extrémité,à la traverse inférieure 2, rappelle la bielle vers le bas et déplace ainsi les lwaes de @
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siennes positivement vers leur position d'ouverture. Par c=:.'.f.- quent, le mécanisme tombe en sécurité et permet à un max@am d'air de parvenir au nid d'abeilles du radiateur.
Il est à remarquer que la traction exercé= par le res-
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sort de sécurité 21 est iletteinent inférieure à elle du ressort de rappel 17 de sorte que,pendant un fon;Éionxleinent nor- ma7,, c'est l'action de ce dernier ressort qui y/domine.
Le solénolde est'excité et désexcité @us la commande d'un thermostat 23. Ce thermostat est mont:' @@r le bloc moteur 24
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et comprend un élément sensible à la te=T!rature 25 qui s-lenfonce dans une chemise d'eau du bloc.
Le ther, 1 stat comprend également un interrupteur thermique 26 qui fonct: mne pour fermer et ouvrir un circuit électrique allant de la bat',erie 27 du véhicule à la bobine 20 du soléncide, L'agencement est tel que, pendant un fonctionnement normal du mécanisme de volet de radiateur, l'in- terrupteur thermique ouvre le circuit électrique sous la commande
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de 1 él éMen t thermosensible de sorte que le plongeur du sol6nolde attaque la broche d'ancrage dans la position représentée et,
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lorsque la température de'1'eau de refroidissement contenue dans' la'chemise atteint un niveau dangereux,
Isolement sensible de la température oblige l'interrupteur thermique à fermer le circuit et -ainsi à amorcer le recul du plongeur du solénolde.
On utilise un ressort 28 pour rappeler le plongeur du solénoïde contre la broche d'ancrage. L'extrémité antérieure du plongeur du solénolde coulisse dans un bossage 29 dans lequel est également fixée la broche d'ancrage. Le bossage est fixé à la traverse supérieure 1. La broche d'ancrage est évidée en 30 et le plongeur du solénoïde est pointu pour s'engager dans l'évide- rient ainsi formé. L'extrémité inférieure de la broche d'ancrage . est filetée et est en prise par son pas de vis avec le ressort de rappel 17.
Pour avertir le chauffeur du véhicule que le volet de radiateur est passé en sécurité, une lampe témoin peut être prévue sur le tableau de bord du véhicule et s'allume lorsque le circuit de solénolde est fermé.
Un ergot d'armement 31 est fixé à la broche d'ancrage et sert à faciliter le soulèvement de cette broche à la main pour retendre le ressort de rappel lorsque la défectuosité de la com- mande thermostatique a été corrigée, l'extrémité pointue du plon- geur de solénolde se réengageant automatiquement dans l'évidement 30 de la broche d'ancrage lorsque'elle coïncide avec celui-ci.
On comprendra que l'invention n'est pas limitée à la description détaillée décrite ci-dessus qui n'est donnée qu'à titre d'exemple. Par exemple, l'élément sensible à la chaleur peut être placé dans divers endroits prévus dans le circuit de refroidissement, par exemple la partie supé- rieure du radiateur, le tuyau d'eau chaude allant du moteur au réservoir supérieur du radiateur, le thermostat du ra- diateur, le thermostat 10, ou le. tuyau d'eau chaude qui
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raccorde. le bloc moteur et le tuyau de IjaPPIrOïl de chauffage à la lumière dyadmïssion 14 du thermostat 10.
Les fige 6 et 7 représentent une forme d'exécution dans laquelle les lames de persieinias 6 passent en sécurité COUD Inac- tion d'un système'mécanique au lieu du système électrique décrit plus haut.
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Le thermostat 10 comprend une capsule ire cire de vWuri, té 50 qui s'ajoute à la capsule de cire servant à faire pivoter TiO'trtlnil(?I'1t ,e l.r'1;'l')r1 de nors:¯nnn;5 6 colon la tmùp4r;ture du lui-. quide de refroidissement du moteur par 1-lïnternédiaire du plongeur 12, de l'organe 11 et de la bielle 9, la bielle agissant sur les tiges-pivot 8 fixées au lames de persiennes.
Cet capsule supplé- mentaire est réglée pour fonctionner lorsque le liquide de refroi- dissement agissant sur sa surface, dans la chambre 50 du ther- mostat, atteint une température prédéterminée correspondant à celle à laquelle il entre en ébullition ou à une température lé- gèrement inférieure à celle-ci. Dans. le cas de l'eau... la tempéra- ture de fonctionnement peut être de par exemple 100 C, si le cir- cuit du radiateur n'est pas mis sous pressiez et est nettement plus élevée avec un circuit sous pression.
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in plus des lumières deadmission et de retour normales 14 et 15 communiquant respectivement avec le circuit de refroi- dissement qui est -raccordé au bloc moteur directement ou indirec-
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tement c'est-à-cire par 2'interuédiaire d'un circuit de chauffage une autre lumière d'adwission 52 est prévue et est également bran-. chée dansle circuit de refroidissement. Toutes les lumières sont formées dans dès raccords du type banjo. La chambre 51 est éga- lement raccordée par une conduite de fuite d'air 53 au réservoir- supérieur 54 du radiateur. Un étrangleur 55 est branché dans la conduite de fuite d'air.
Un bloc 56 est monté sur la traverse supérieure 1 du
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mécanisme de volet de radiateur et est fixé à cette traverse supérieure de nimporte quelle manière appropri ée. Un plongeur 58 est monté à coulisse dans une ouverture 57 ménagée dans ce bloc,son extrémité inférieure faisant contact avec le piston de' la cupsule de eire 50. Lo plongeur présente une gorge périphé- rique 59 et, au-dessus de cette gorge, une tête 60.
La tête 60 est elle-m8me évidée en 61 et un ressort de rappel 62 pour le plongeur réagit,à son extrémité inférieure,dans cet évidement et, à.' son extraite supérieure,cantre une plaque 63 qui est convena- blemont attachée au bloc 56. Une broche do blocage 64 est fix6e dans la tête 60 du plongeur et peut coulisser à travers'la pla- que, la position inférieure de la broche et par conséquent celle du plongeur étant déterminée par Centrée en contact de la tête de la broche avec la face supérieure de la plaque.
Le bloc 56 présente égalenent une ouverture suralé- sée 65 dont l'axe est parallèle à celui de l'ouverture 57. Une broche d'ancrage 66 est montre dans l'ouverture 65 et son extré- mité inférieure est vissée dans l'extrémité supérieure du ressort de rappel 17 des persiennes 6.La broche d'ancrage est normalement maintenue dans la position représentée lorsque le ressort sert, au moment où la température du liquide de refroidissement diminue et que le piston de la capsule de cire 10 est par conséquent rétractée à renvoyer la¯bielle 9 vers le haut et ainsi à fermer convenablement les lames 6 du volet.
Le dispositif qui retient la broche d'ancrage comprend une bille 67 qui est montée dans une lumière 68 ménagée dans le bloc 56 et s'ouvrant dans les ouvertures 57 et 65. Le diamètre de la bille est supérieur à la longueur de la lumière de sorte que,lorsque la t8 te 60 du plongeur se trouve en face de la lumière, ce qui se produit au moment où la capsu- le de sécurité 50 ne fonctionne pas, la bille fait saillio dans l'ouverture 65 et dans une gorge triangulaire 69 ménagée dans la tête 70 de la broche d'ancrage 66. La broche d'ancre est
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évidemment soumise à une sollicitation vers le bas exercée par le ressort de rappel 17 et communique par conséquent une force la- térale à la bille 67 par l'intermédiaire de la face inclinée su- périeure de sa gorge 69.
Cependant, cornue la bille est en prise avec la tête 60 du plongeur, elle ne peut se déplacer de sorte qu'elle s'engage fermement dans la gorge 69 et empêche ainsi la broche d'ancrage de se déplacer vers le bas. Le bor@ supé- rieur du ressort de rappel 17 est donc fermement attaché en place et le ressort agit sur le volet de la façon décrite.
Cependant, si le plongeur 58 est déplacé vers le haut par la cansule de sé- curité 50 d'une distance suffisante pour amener sa gorge 59 en ligne avec la bille 67, ce qui se produit lorsque la. température du liquide de refroidissement atteint des valeurs dangereuses, la bille est alors susceptible de se déplacer latéralement dans la lumière 68 et elle se déplace en fait de cette manière sous l'ac- . tion de la face inclinée supérieure de la gorge 69 libérant ainsi la broche d'ancrage'66 qui peut alors descendre sous la force du ressort de rappel 17. Ce faisant la broche d'ancrage détend le ressort de rappel 17 et cesse donc d'agir sur le volet. A ce mo- ment, le ressort de sécurité 21 rappelle le volet en position grande ouverte.
Le déplacement de la broche d'ancrage ve@s le bas est arrêté lorsque sa tête 70 vient en contact avec le fond du suralésage 65.
Pour réarmer le Mécanisme de sécurité, lorsque le défaut provoquant une montée dangereuse de la température de l'eau de refroidissement a été corrigé, on enlève le thermostat d'un bloc avec la cornière 71 sur laquelle il est aonté et on retire la broche d'ancrage 66 vers le haut jusqu'à ce qu'un jonc d'arrêt élastique 72 prévu sur cette broche vienne en con- tact avec la traverse supérieure 1 du cadre.
Le ressort 62 renvoie alors le plongeur 58 de manière que sa tête 60 soit
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nouveau en ligne avec la bille 67 et en contact avec colle-ci,
Si le plongeur se coince, on peut le déplacer en repoussant la broche d'armement 64vers le bas, Finalement, on remet le ther- mostat et sa cornière de'montage 71 en place et le mécanisme du volet est alors à nouveau prêt à être utilisé. La cornière de montage est fixée à ses extrémités par des vis 73 sur le mon- tant 5 du cadre du volet et,pour l'en détacher, 11 suffit d'enle- ver les vis.
La tête 70 de la broche d'anerage présente un trou ' ta1'auàé 74 dans lequel un outil approprie peut être visse en vue de réarmer la broche sans difficulté. En variante, la tête peut comporter une douille du type à baïonnette.
Le fonctionnement du mécanisme de sécurité ressort . clairement de la description qui précède. Cependant, en bref, lorsquo la température de l'eau de refroidissement qui agit sur le 'thermostat atteint son point d'ébullition ou éventuellement une température juste inférieureà ce point d'ébullition, la capsule de sécurité 50 fonctionne pour faire monter le plongeur
58 et ainsi amener la gorge 59 du plongeur en coïncidence avec la bille 67 qui,
sous l'action de la force latérale exercée cons- tamment par la gorge 69 de la broche d'ancrage 66 pénètre dans la gorge du plongeur et quitte la gorge de la broche d'ancrage de sorte que cette broche n'est plus maintenue à l'en- contre de la force du - ressort de rappel 17 mais est repoussée vers le bas de sorte que le ressort se détend et que le ressort de sécurité 21 devient le ressort dominant et déplace positivement le volet vers sa position grande ouverte.
Avec le dispositif de commande de sécurité, le mécanisme de volet de radiateur passe en sécurité dans les conditions .suivantes : (a) la capsule 10 est défaillante; (b) l'entrée normale est obstruée;
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(c) le retour normal est abstrué; (d) l'entrée normale et le retour normal sont obstrués; (e) un tampon d'air se forme dans le circuit de refroidis- sement.
En ce qui concerne la dernière condition, on peut réduire au minimum la formation de tampons d'air dans le circuit au moyen .du tuyau de fuite d'air 53 raccordé à l'extrémité supérieure 54 du réservoir.
Dans une variante de la forme d'exécution décrite, un thermostat do sécurité séparé do la capsule thormostatiquo do commande normale 10 est prévu. Ce thermostat est monte sur la traverse supérieure 1 du cadre du volet et son piston agit selon une ligne perpendiculaire à l'axe de la broche d'ancrage. Le plongeur 58 avec son ressort de rappel et sa bro- che d'armement occupent les mêmes positions que dans la première forme d'exécution mais sont également décalés de 90 , le plon- geur se trouvant au-dessus de la tête 66 de la broche d'ancrage et en ligne avec la gorge 69 et la bille 67 étant à' nouveau placée dans une lumière appropriée entre la tête 66 et la tête
60.
Le plongeur travaille donc à angle droit et transversalement par rapport à la broche d'ancrage. Avec cet agencement,il faut simplement prévoir un raccordement d'entrée au thermostat de sécurité à partir du circuit de refroidissement et une conduite de fuite qui est rac- cordée au réservoir supérieur du radiateur. La conduite de fuite peut évidemment être remplacée par une conduite de retour normale . qui passe directement au bloc moteur ou indirectement par l'in- termédiaire du circuit de chauffage.
Dans les constructions décrites, Isolément d'actionnement de la cansule de sécurité doit parcourir une certaine distance avant que la tête du plongeur soit dégagée de la bill(- et par conséquent la température à laquelle la broche d'ancrage est libérée est plus élevée que celle qui provoque l'amorçage du déplacement de
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l'élément d'actionnement. La différence entre ces températures peut être modifiée si le réglage du plongeur dans la position froide du système peut être ajusté par rapport à la bille et à la capsule de sécurité.
Grâce à un tel réglage, on peut obtenir une gamme de températures de "déclenchement" de la broche d'ancrage avec une capsule standard,et une température de déclen- chement maximum qui est considérablement supérieure à la tempé- rature à laquelle la capsule fonctionne en premier lieu.
La Fig. 8 montre un montage comprenant un plongeur, uno bille, une brocha d'ancrée ainsi que d'autres éléments, le réglage du plongeur pouvant être modifia. A titre d'exem- ple uniquement et pour simplifier l'explication, on suppose que Isolément d'actionnement de la capsule de sécurité commence à agir'lorsque la température de l'eau de refroidissement à laquelle elle est exposée est de 90,5 C, que la course maximum de l'élé- .ment de fonctionnement est de 11,1 mm, que l'élément se déplace de 1,6 mm pour chaque augmentation de 1,1 C après 90,5 C, de sorte que,
si l'élément d'actionnement parcourt une course com- plète avant que la broche d'ancrage soit libérée, la température do libération est de 7,7 C au-dessus de la température d'action- nemcnt initiale le diamètre de la bille étant de 9,5 mm. Si l'ex- trémité do la face cylindrique droite de la tête 60a du plongeur disposée selon la ligne Z - Z est en ligne avec l'axe central de la bille alors que le mécanisme de sécurité est au repos, par suite de la disposition géométrique choisie, le plongeur 58a doit parcourir 4,8 mm poar libérer la bille 67 et ainsi la bro- che d'ancrage 66, ce qui se produit après une augmentation de température de 3,3 C au-dessus de la température initiale,
c'est c'est-à-dire une température de commando effective de 94 C. De même,si la face d'extrémité du plongeur est réglée à 1,6 mm en dessous du centre de la bille, une élévation de température de 4,4 C au-dessus de 94 C est nécessaire pour libérer la broche
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d'ancrage, Comme la course du plongeur est limitée à un maximum de 11,1 mm, l'élévation de température maximum est de 7,7 C au-dessus de 94 C, ce qui donne une libération en un déclenchement de sécurité à 98 C.
En fait, cette température est proche de la valeur désirée parce que les pertes de chaleur dans le tuyau fle- xible et le thermostat peuvent contribuer à une.nouvelle augmen- tation de 4,4 à 5,5 C ce qui donne au total une valeur comprise entre 103. et 10. C et les circuits de refroidissement sous pres- sion fonctionnent à une température légèrement supérieure à 104 C avant qu'une ébullition se produire.
On règle le plongeur et par conséquent la ligne Z - Z en modifiant la longueur effective du plongeur. Le plongeur dif- fère de celui représenté à la Fig. 2 en ce qu'il ne comporte pas de gorge en dessous de sa tête mais,au contraire, une tige de plus petit diamètre qui remplit évidemment la m8me fonction. La tige est en deux parties, la partie supérieure présentant un alésage taraudé dans son extrémité et la partie inférieure 76 comportant une partie de moindre diamètre qui est vissée dans cet alésage. Deux écrous de réglage et de blocage 77 sont montés sur la partie filetée et servent à visser et à dévisser la par- tie inférieure dans 1'alésage taraudé et à la bloquer dans la position choisie adaptée à la longueur réelle requise du plongeur.
Comme indiqué aux dessins, le ressort 62 qui rappelle la broche de blocage 64 et par conséquent le plongeur vers le bas,appuie à son extrémité supérieure contre un disque 78 vissé dans le . bloc 56. Lorsque le plongeur est réglé à sa longueur maximum la ête de la broche de blocage fait saillie au-dessus du @@saue
78 et lorsqu'on enlève le thermostat, le plongeur est rappelé vers le bas par le ressort 62 jusqu'à ,ce que la tête de la broche de blocage attaque le disque 78.
Afin de réduire l'amplitude du mouvement du plongeur, on peut prévoir une ou plusieurs rondelles
79 entre la tête de la broche de blocage et le disque; il :faut réduire
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épaisseur générale de l'empilage de rondelles à mesure que la lon-. gueur du plongeur est diminuée. L'extrémité inférieure de la tige du plongeur peut reposer dans une fossette ménagée dans la capsule de sécurité afin d'être .ainsi assujettie en place.
Les constructions décrites utilisent ce que l'on peut appeler un couplage.direct entre le thermostat de sécurité et le ressort de rappel 17. En variante, on peut obtenir une com- mande à distance' par biellettes, leviers ou tiges poussoirs ainsi que par biellettes, leviers ou cibles (métalliques ou en matière plastique), ou par chaînes ou d'autres moyens appropriés. Une commande directe également par biellettes ou leviers, peut en outre être utilisée.
On peut faire fonctionner le thermostat de sécurité par traction au lieu de poussée au moyen du même type de mécanisme de blocage et de déclenchement positif c'est-à-dire au moyen d'une bille pour le blocage et d'une tige évidée mobile pour .le déclenchement.
Le mécanisme de commande de base servant à déplacer la broche d'ancrage a de nombreuses applications et l'invention n'est pas limitée au mécanisme de volet de radiateur décrit. Le méca- nisme de commande suivant l'invention comprend fondamentalement un élément de commande qui,,dans une position,retient un élément de blocage en prise avec un élément à actionner et qui peut être écarté de cette position vers une autre position dans laquelle il permet à l'élément de blocage do quitter l'organe à actionner, cet organe étant alors libre d'effectuer un déplacement de com- mande éventuellement sous l'action d'un ressort.
L'élément de commande peut se déplacer automatiquement en réponse à un signala 'dans ce cas-ci un signal constitué par une force de sollicitation exercée par, un thermostat.
Bien qu'un ressort de rappel constitue dans les formes d'exé- cution décrites l'élément de sollicitation préféré pour faire
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passer le mécanisme en sécurité avec le volet uvert, l'in- vention n'est pas limitée à cette forme particultre d'élément de sollicitation qui peut êtreparexemple constit@ par la bielle 9 munie d'un contre-poids de manière à rappeler p@ gravite le volet vers sa position grande ouverte.
D'autres applications du mécanisme de com@ide suivant l'invention résident dans les commandes hydraulique le chauf- fage central et les étranglements de cheminées.
R E V E N I CATIONS
1.- Dispositif d'actionnement sensible à la tem@rature, caractérisé en ce qu'il comprend un organe d'actionnement.-.un premier élément de sollicitation relié à l'organe d'active- ment afin de le rappeler dans un sens, un premier .
d@- positif de commande sensible à la température pour déplacer l@r- gane d'actionnement en opposition à l'élément de sollicitation, un mécanisme déclencheur susceptible de réduire l'effet du'pre- nier élément de sollicitation, un second dispositif de commande sensible à la température susceptible, à une tempéra- ture donnée, d'actionner le mécanisme déclencheur et un second élément de sollicitation susceptible de fonctionner dans le même sens que le premier dispositif de commando sensible à la température pour déplacer 1'organe d'actionnement dans le sens contraire au premier élément de sollicitation lorsque l'effet du premier élément de sollicitation a été réduit par le fonctionne- ment du mécanisme déclencheur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Temperature sensitive actuator.
The present invention relates to a temperature sensitive actuator suitable inter alia for actuating a radiator shutter mechanism comprising pivoting louver blades which are moved automatically under the control of a thermostat to adjust the flow rate of the radiator. the air arriving at the radiator honeycomb as a function of the temperature of an engine coolant.
According to the invention, there is provided a temperature-sensitive actuator comprising an actuator, a first biasing member connected to the member.
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actuator to return this member in one direction, a first temperature-sensitive control device to move the actuator in opposition to the biasing element, a trigger mechanism capable of reducing the effect of the first biasing element, a second temperature-sensitive control device capable, at a given temperature,
to actuate the trigger mechanism and a second biasing element capable of operating in the same direction as the first temperature sensitive control device to move the actuating member in the opposite direction to the first control element. stress when the effect of the first biasing element has been reduced by the operation of the trigger mechanism.
The temperature sensitive actuator according to the invention can be used with the radiator shutter mechanism described above so that in the event of failure of the thermostatic control, the mechanism goes into a safety position. in which the shutter is open.
In order to make the invention fully understood, several embodiments thereof will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a front elevational view, partly in section, of a radiator shutter mechanism; Fig. 2 is an end elevational view of the same mechanism in the direction of arrow A in FIG. 1; Fig. 3 is a plan view of the mechanism attached to a vehicle radiator with the upper cross member of the frame of the mechanism removed to show the active parts of the mechanism; Fig. 4 is a sectional view taken along line IV - IV of FIG. l;
Fig. 5 schematically shows a safety device to be incorporated into the mechanism shown in the preceding figures
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Fig. 6 is a schematic end elevational view of one end of a second embodiment of a radiator shutter mechanism showing a safety control mechanism; Fig. 7 is a sectional view along the line II-II of FIG. 6, and FIG. 8 is a fragmentary sectional view of a variant of the safety control mechanism.
As shown in Figs. 1 to 4, the radiator shutter mechanism comprises a frame having upper and lower cross members 1 and 2 respectively, an upright; 3 suitably fixed at one end of each trav @ rse, and two uprights 4 and 5 suitably fixed at the other end of the crossbars.
Several louver blades are mounted in the frame and each pivot at one end with a pivot rod 7 in the upright 3 and, at the other end, with a pivot rod 8 journaled in a housing defined by semi-circular notches. coincidental spaced in uprights 4 and 5.
Each pivot rod 8 is bent and a connecting rod 9 is fixed to the free end of their cast parts to form an actuating connection between the louver blades and the thermostat 10. In fact, a member 11 is fixed to the connecting rod 9. and carries a plunger 12 which is driven directly by the piston of the thermostat. An overload spring 13 @ is mounted around the plunger.
The thermostat has inlet and return ports 14 and 15 respectively and is preferably of the wax capsule type.
The pivot rods are preferably mounted in nylon nozzles housed in the uprights and the bent ends of the pivot rods 8 engage in the bushings.
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Nylon fixed in the connecting rod 9.
The radiator shutter mechanism is normally mounted in front of a radiator honeycomb shown schematically at 16 in FIG. 3 and the thermostat inlet and return ports must be connected to the engine cooling water circuit.
In operation, Lino elevation of the. cooling water temperature causes the thermostat piston to move outward so as to. drive the plunger 12 and consequently the inclined member 11 and the connecting rod 9 downwards in FIGS. 1 and 2. This movement causes the louver blades of the shutter to pivot into the open position in which the shutter allows an increased flow of air to pass towards the honeycomb.
A return spring 17 is also provided and serves., When the piston is retracted under the effect of a drop in the temperature of the cooling water, to return the connecting rod 9 upwards and thus to move the blades of porches towards their closed position, which has the effect of reducing the flow of air passing through the shutter and arriving at the radiator honeycomb.
In the construction shown in Figs. 1 to 4, the return spring is attached at one end to the member 11 and at the other end to the upper cross member 1.
Although the arrangement just described works satisfactorily, it has the disadvantage that if for some reason the thermostat stops working, the return spring completely closes the shutter. However, the air supply to the radiator honeycomb is cut off which can cause the engine to overheat.
Fig. 5 shows an embodiment which avoids the disadvantage described above.
In this embodiment, the return spring is not
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attached to the upper cross member 1 but is at the con;: a.re attached to an anchor pin 18. This anchor pin up to the mozaent
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where the cooling water reaches an excessive temperature, for example 100 <'C indicating a derailment of the thermostatic control, = is held in the positive, represented by, a plunger of solenoid 19. In this pos- The return spring 17 is capable of returning the louver casings to their closed position. However, when the cooling water reaches this temperature, the solenode coil 20 is energized and withdraws the plunger from the spindle. anchoring.
The return spring is thus rendered inactive and a safety spring 21, which is attached, at one end, to a pin 22 attached.
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to the connecting rod 9 and, at its other end, to the lower cross member 2, returns the connecting rod downwards and thus moves the lwaes of @
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positively towards their open position. By c = :. '. F.- quent, the mechanism falls safely and allows a max @ am of air to reach the honeycomb of the radiator.
It should be noted that the traction exerted = by the res-
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safety spell 21 is iletteinent below it of the return spring 17 so that, during a normal operation, it is the action of this latter spring which dominates.
The solenoid is energized and de-energized when controlling a thermostat 23. This thermostat is fitted: '@@ r the engine block 24
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and includes a temperature sensitive element 25 which sinks into a water jacket of the block.
The ther, 1 stat also includes a thermal switch 26 which functions to close and open an electrical circuit going from the bat ', erie 27 of the vehicle to the coil 20 of the solenoid. The arrangement is such that, during normal operation of the radiator shutter mechanism, the thermal switch opens the electrical circuit under the control
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of 1 thermosensitive element so that the sol6nolde plunger attacks the anchor pin in the position shown and,
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when the temperature of the cooling water contained in the jacket reaches a dangerous level,
Sensitive temperature isolation forces the thermal switch to close the circuit and thus initiate the recoil of the solenoid plunger.
A spring 28 is used to bias the plunger of the solenoid against the anchor pin. The anterior end of the solenoid plunger slides in a boss 29 in which the anchor pin is also fixed. The boss is attached to the upper cross member 1. The anchor pin is recessed at 30 and the solenoid plunger is pointed to engage the recess thus formed. The lower end of the anchor pin. is threaded and is engaged by its thread with the return spring 17.
To warn the driver of the vehicle that the radiator shutter has been safely passed, a warning light may be provided on the vehicle's dashboard and illuminate when the solenoid circuit is closed.
A cocking lug 31 is fixed to the anchor pin and serves to facilitate the lifting of this pin by hand to re-tension the return spring when the fault in the thermostatic control has been corrected, the pointed end of the The solenoid plunger automatically re-engages with the recess 30 of the anchor pin when it coincides therewith.
It will be understood that the invention is not limited to the detailed description described above which is given only by way of example. For example, the heat-sensitive element can be placed in various places provided in the cooling circuit, for example the upper part of the radiator, the hot water pipe from the engine to the upper radiator tank, the thermostat of the radiator, the thermostat 10, or the. hot water pipe that
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connects. the engine block and the heating IjaPPIrOïl pipe in the dyadmïssion light 14 of the thermostat 10.
Figs 6 and 7 represent an embodiment in which the slats 6 pass in safety COUD Inaction of a mechanical system instead of the electrical system described above.
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The thermostat 10 includes a vWuri wax capsule, tee 50 which is added to the wax capsule used to rotate TiO'trtlnil (? I'1t, e l.r'1; 'l') r1 de nors: ¯nnn; 5 6 colon la tmùp4r; ture du lui-. Quide for cooling the engine via the plunger 12, the member 11 and the connecting rod 9, the connecting rod acting on the pivot rods 8 fixed to the louver blades.
This additional capsule is set to function when the coolant acting on its surface, in chamber 50 of the thermostat, reaches a predetermined temperature corresponding to that at which it comes to a boil or at a temperature slightly. lower than this. In. in the case of water ... the operating temperature can be for example 100 C, if the radiator circuit is not pressurized and is significantly higher with a pressurized circuit.
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in addition to the normal intake and return lights 14 and 15 communicating respectively with the cooling circuit which is -connected to the engine block directly or indirectly.
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tely that is-wax by 2'intermediary of a heating circuit another admission lumen 52 is provided and is also switched on. in the cooling circuit. All lights are formed in banjo type fittings. The chamber 51 is also connected by an air leakage line 53 to the upper reservoir 54 of the radiator. A choke 55 is plugged into the air leak line.
A block 56 is mounted on the upper cross member 1 of the
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radiator shutter mechanism and is attached to this top cross member in any suitable manner. A plunger 58 is slidably mounted in an opening 57 formed in this block, its lower end making contact with the piston of the eire cupsule 50. The plunger has a peripheral groove 59 and, above this groove, a head 60.
The head 60 is itself recessed at 61 and a return spring 62 for the plunger reacts, at its lower end, in this recess and, to. its upper extractor creels a plate 63 which is conveniently attached to the block 56. A locking pin 64 is fixed in the head 60 of the plunger and can slide through the plate, the lower position of the pin and through. consequently that of the plunger being determined by centered in contact of the head of the spindle with the upper face of the plate.
Block 56 also has a supercharged opening 65 whose axis is parallel to that of opening 57. An anchor pin 66 is shown in opening 65 and its lower end is screwed into the end. the upper louver return spring 17 6. The anchor pin is normally held in the position shown when the spring is in use, when the coolant temperature decreases and the wax capsule piston 10 is therefore retracted to return lābielle 9 upwards and thus to properly close the slats 6 of the shutter.
The device which retains the anchor pin comprises a ball 67 which is mounted in a lumen 68 formed in the block 56 and opening into the openings 57 and 65. The diameter of the ball is greater than the length of the lumen of. so that when the head 60 of the plunger is in front of the lumen, which occurs when the safety cap 50 is not working, the ball protrudes into the opening 65 and into a triangular groove 69 formed in the head 70 of the anchor pin 66. The anchor pin is
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obviously subjected to a downward bias exerted by the return spring 17 and consequently communicates a lateral force to the ball 67 by means of the upper inclined face of its groove 69.
However, as the ball retorts with the plunger head 60, it cannot move so that it engages firmly in the groove 69 and thus prevents the anchor pin from moving downward. The top end of the return spring 17 is therefore firmly attached in place and the spring acts on the shutter as described.
However, if the plunger 58 is moved upward by the safety cannula 50 a sufficient distance to bring its groove 59 in line with the ball 67, which occurs when the. coolant temperature reaches dangerous values, the ball is then likely to move sideways in the lumen 68 and it actually moves in this way under the ac-. tion of the upper inclined face of the groove 69 thus releasing the anchoring pin '66 which can then descend under the force of the return spring 17. In doing so, the anchoring pin relaxes the return spring 17 and therefore ceases to act on the shutter. At this time, the safety spring 21 returns the shutter to the wide open position.
The movement of the downward anchoring pin is stopped when its head 70 comes into contact with the bottom of the overbore 65.
To reset the safety mechanism, when the fault causing a dangerous rise in the temperature of the cooling water has been corrected, the thermostat is removed from a block with the angle 71 on which it is mounted and the pin d is removed. 'anchoring 66 upwards until a resilient snap ring 72 provided on this pin comes into contact with the upper cross member 1 of the frame.
The spring 62 then returns the plunger 58 so that its head 60 is
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again in line with ball 67 and in contact with glue,
If the plunger gets stuck, it can be moved by pushing the cocking pin 64 down. Finally, the thermostat and its mounting bracket 71 are put back in place and the shutter mechanism is then ready to be used again. used. The mounting angle is fixed at its ends by screws 73 to the post 5 of the shutter frame and, to detach it, it is sufficient to remove the screws.
The head 70 of the reaming spindle has a ta1'auàé hole 74 into which a suitable tool can be screwed in order to reset the spindle without difficulty. Alternatively, the head may include a bayonet type socket.
The operation of the safety mechanism is apparent. clearly from the above description. However, in short, when the temperature of the cooling water which acts on the thermostat reaches its boiling point or possibly a temperature just below that boiling point, the safety capsule 50 operates to raise the plunger.
58 and thus bring the groove 59 of the plunger into coincidence with the ball 67 which,
under the action of the lateral force constantly exerted by the groove 69 of the anchor pin 66 penetrates into the groove of the plunger and leaves the groove of the anchor pin so that this pin is no longer held at against the force of the return spring 17 but is pushed down so that the spring relaxes and the safety spring 21 becomes the dominant spring and positively moves the shutter to its wide open position.
With the safety control device, the radiator shutter mechanism goes into safety under the following conditions: (a) the capsule 10 is faulty; (b) the normal entrance is obstructed;
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(c) the normal return is abstructed; (d) the normal inlet and the normal return are obstructed; (e) an air buffer forms in the cooling circuit.
With regard to the latter condition, the formation of air buffers in the circuit can be minimized by means of the air leakage pipe 53 connected to the upper end 54 of the tank.
In a variation of the described embodiment, a safety thermostat separate from the normal control thermostatic capsule 10 is provided. This thermostat is mounted on the upper cross member 1 of the shutter frame and its piston acts along a line perpendicular to the axis of the anchoring pin. The plunger 58 with its return spring and its cocking pin occupy the same positions as in the first embodiment but are also offset by 90, the plunger being above the head 66 of the anchor pin and in line with groove 69 and ball 67 being again placed in a suitable lumen between head 66 and head
60.
The plunger therefore works at a right angle and transversely to the anchor pin. With this arrangement, it is simply necessary to provide an inlet connection to the safety thermostat from the cooling circuit and a leakage line which is connected to the upper reservoir of the radiator. The leakage line can of course be replaced by a normal return line. which passes directly to the engine block or indirectly via the heating circuit.
In the constructions described, the actuating element of the safety cansule must travel a certain distance before the plunger head is released from the bill (- and therefore the temperature at which the anchor pin is released is higher than that which causes the initiation of the displacement of
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the actuating element. The difference between these temperatures can be changed if the setting of the plunger in the cold position of the system can be adjusted relative to the ball and the safety capsule.
With such a setting, a range of anchor pin "trip" temperatures can be achieved with a standard capsule, and a maximum trip temperature which is considerably higher than the temperature at which the capsule is operating. in the first place.
Fig. 8 shows an assembly comprising a plunger, uno ball, an anchor pin and other elements, the plunger setting can be modified. By way of example only and to simplify the explanation, it is assumed that the actuating element of the safety capsule begins to act when the temperature of the cooling water to which it is exposed is 90.5. C, that the maximum stroke of the operating element is 11.1 mm, that the element moves 1.6 mm for each increase of 1.1 C after 90.5 C, so that ,
if the actuating element travels a full stroke before the anchor pin is released, the release temperature is 7.7 ° C above the initial operating temperature the diameter of the ball being 9.5 mm. If the end of the right cylindrical face of the head 60a of the plunger arranged along the line Z - Z is in line with the central axis of the ball while the safety mechanism is at rest, as a result of the arrangement geometry chosen, the plunger 58a must travel 4.8 mm in order to release the ball 67 and thus the anchor pin 66, which occurs after a temperature rise of 3.3 C above the initial temperature,
that is to say an effective commando temperature of 94 C. Likewise, if the end face of the plunger is set 1.6 mm below the center of the ball, a temperature rise of 4.4 C above 94 C is required to release the pin
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As the plunger stroke is limited to a maximum of 11.1 mm, the maximum temperature rise is 7.7 C above 94 C, resulting in a release in a safety trigger at 98 C.
In fact, this temperature is close to the desired value because the heat losses in the flexible pipe and the thermostat can contribute to a further increase of 4.4 to 5.5 C which gives a total of value between 103. and 10. C and pressurized cooling circuits operate at a temperature slightly above 104 C before boiling occurs.
The plunger and therefore the Z - Z line are adjusted by modifying the effective length of the plunger. The plunger differs from that shown in FIG. 2 in that it does not have a groove below its head but, on the contrary, a rod of smaller diameter which obviously fulfills the same function. The rod is in two parts, the upper part having a threaded bore in its end and the lower part 76 comprising a part of smaller diameter which is screwed into this bore. Two adjusting and locking nuts 77 are mounted on the threaded portion and serve to screw and unscrew the lower portion into the threaded bore and lock it in the chosen position suitable for the actual required length of the plunger.
As shown in the drawings, the spring 62 which returns the locking pin 64 and therefore the plunger downwards, bears at its upper end against a disc 78 screwed into the. block 56. When the plunger is set to its maximum length the head of the locking pin protrudes above the @@ saue
78 and when the thermostat is removed, the plunger is returned downwards by the spring 62 until the head of the locking pin attacks the disc 78.
In order to reduce the amplitude of the diver's movement, one or more washers can be provided
79 between the head of the locking pin and the disc; it: must reduce
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general thickness of the stack of washers as the lon-. diver's hunger is reduced. The lower end of the plunger rod may rest in a dimple in the safety capsule so as to be secured in place.
The constructions described use what can be called a direct coupling between the safety thermostat and the return spring 17. Alternatively, remote control can be obtained by connecting rods, levers or push rods as well as by rods, levers or targets (metallic or plastic), or by chains or other suitable means. Direct control, also by connecting rods or levers, can also be used.
The safety thermostat can be operated by pulling instead of pushing by means of the same type of blocking mechanism and positive release, i.e. by means of a ball for blocking and a movable hollow rod for .the trigger.
The basic control mechanism for moving the anchor pin has many applications and the invention is not limited to the radiator shutter mechanism described. The control mechanism according to the invention basically comprises a control element which, in one position, retains a locking element in engagement with an element to be actuated and which can be moved away from this position to another position in which it. allows the locking element to leave the member to be actuated, this member then being free to perform a control movement possibly under the action of a spring.
The control element can move automatically in response to a signal, in this case a signal consisting of a biasing force exerted by a thermostat.
Although a return spring constitutes in the embodiments described the preferred biasing element for
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pass the mechanism safely with the open shutter, the invention is not limited to this particular form of biasing element which may for example be constituted by the connecting rod 9 provided with a counterweight so as to recall p @ gravitates the shutter to its wide open position.
Other applications of the com @ ide mechanism according to the invention reside in the hydraulic controls, the central heating and the throttling of chimneys.
R E V E N I CATIONS
1.- Temperature sensitive actuating device, characterized in that it comprises an actuating member .-. A first biasing member connected to the activating member in order to recall it in a meaning, a first.
d @ - temperature sensitive control positive to move the actuator in opposition to the biasing element, a trigger mechanism capable of reducing the effect of the first biasing element, a second device temperature-sensitive control device capable, at a given temperature, of actuating the trigger mechanism and a second biasing member capable of operating in the same direction as the first temperature-sensitive control device to move the actuator member. actuation in the opposite direction to the first biasing member when the effect of the first biasing member has been reduced by operation of the trigger mechanism.
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