Dispositif thermostatique. Dans le brevet principal, on a décrit un dispositif thermostatique destiné à, ouvrir et fermer un circuit électrique de chauffage d'un milieu en réponse à des changements de température de ce milieu, en vue de mainte nir cette dernière sensiblement à une valeur fixée d'avance.
lia présente invention se rapporte à un dispositif du genre précité, qui se caraeté- ri.se en ce que le bras commutateur eomman- dant le circuit électrique de chauffage con siste en un levier porte-contact sensiblement rigide qui est relié,d'izne manière flexible à l'organe o@cnllant en vue d'admettre un mou vement: limité de ce levier par rapport à l'or gane oscillant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet -de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale centrale d'une première forme d'exécution; La fig. 2 est une coupe similaire à celle de la fig. 1, mais montrant certaines parties du dispositif dans d'autres positions qu'à la fig. 1; La fig. 3 est une coupe verticale d'une variante du dispositif appliquée au circuit de chauffage d'un fer à repasser électrique; La fig. 4 est une coupe fragmentaire cor respondant à: la fig. 3, mais montrant cer taines parties du dispositif ,dans .d'autres po sitions;
La fig. 5 est une vue en plan du bras commutateur employé dans 'le dispositif re présenté aux fig. 3 et 4; La fig. 6 est une vue en élévation mon trant -des -contacts employés dans le -disposi tif des fig. 3 et 4, certaines parties étant re présentées en coupe pour mieux montrer des détails d-: construction; La fi-. 7 est une vue en plan d'une antre forme d'exécution du dispositif; La fig. 8 est une coupe verticale centrale du dispositif représenté -à la fig. 7;
La fig. 9 est une coupe similaire à celle de la fig. 8, mais montrant certaines par ties dans d'autres positions de travail qu'à la fig. 8; La fig. 10 est une vue en élévation, par tie en coupe, .d'une autre forme d'exécution encore; La fig. Il est une vue similaire @à celle de la fig. 10, mais dans laquelle certaines par ties sont représentées dans d'autres positions de travail.
Le dispositif thermostatique représenté aux fig. 1 et 2 est construit pour commander des courants relativement élevés, tels que, par exemple, :ceux qui sont employées dans -des installations de chauffage d'eau.
Comme -on peut le voir, ce dispositif comporte une base ou membre de support 10 établi en une ma tière métallique convenable, par exemple en aluminium. Des parois de bout et latérales IOa et lob solidaires de la base 10 s'élèvent verticalement à partir de cette base avec la quelle elles ,déterminent une boîte-enveloppe.
Un thermostat constitué ici par une lame bimétallique Il établie en (deux bandes de métaux à, coefficients de,dilatation différents, par exemple, en laiton et en acier, les \bandes étant brasées ou soudées ensemble sur toute leur longueur, est monté sur la base -de -sup port 10.
La lame Il est fixée rigidement par une de ses extrémités ià la base 10 au moyen de vis -de fixation 12 passant par des trous pratiqués dans 'la lame 11 et vissées ,dans d'autres trous taraudés dans k base 10, d'au tre extrémité de la lame 11 étant libre. On comprend que cette autre extrémité -de la lame bimétallique peut se déplacer latérale ment en dépendance de changements de tem pérature.
Pour répartir la fatigue des fibres qui se manifeste dans la .lame Il aussi uni formément que possible, de façon à réduire la fatigue des fibres maximum, l'extrémité fixée du thermostat est faite un peu plus large que l'extrémité opposée ou mobile.
Pour empêcher que le thermostat se courbe dans une .direction perpendiculaire à la direction -désirée du mouvement :de la lame, 1e ther mostat est pourvu d'une fente longitudinale qui s'étend sur à peu près toute sa .longueur; si on le désire, cette fente peut s'étendre sur la longueur entière de la clame. Dans ce der nier cas, la lame pourrait être constituée par deux membres .distincts figés par -les vis 12.
Une vis de réglage 13 est prévue près -de l'extrémité fige de 1a lame 11; cette vis passe par un trou prévu dans la lame Il et est vissée par son extrémité inférieure dans la base .de support 10. 'Comme on peut le voir, la vis 13 présente un épaulement 18a qui porte sur une plaque .d'appui convenable 14.
Cette plaque s'étend sensiblement sur toute la largeur -de la base 10 -et a ses portions de bout opposées rabattues vers le bas à des angles droits par rapport à sa portion for mant corps, (de façon à former -des portions descendantes 14a, ces extrémités étant em- pêchées,de se déplacer latéralement au moyen :
de membres de guidage 15 prévus sur les parois latérales 10b. On comprend que la lame bimétallique 11 sollicite, par suite de son élastioité, la plaque d'appui 14 vers le haut contre l'épaulement 13a et que la plaque 14 peut être -déplacée vers le bas au moyen de la vis -de réglage 1.3 à l'encontre de la force élastique de .la dame bimétallique.
L'extrémité mobile de la lame thermo- statique Il est pourvue -l'une portion d'ap pui 16 sous forme -de couteau. Entre cette portion d'appui et un membre d'appui simi laire 17 fixé rigidement à la base de support 10 à proximité :de l'extrémité mobile .de la lame Il est interposé un membre élastique faisant ressort 18 (appelé dans ce qui suit tout simplement ressort) ,en forme de U ren versé.
Comme montré, une branche de ce res sort présente un siège 20 qui reçoit la por tion d'appui 16 de la lame 11, tandis que l'autre branche comporte un siège similaire 21 disposé pour recevoir le membre d'appui en forme de couteau 17. Les membres d'ap- pu i 16 et 17 sont sensiblement parallèles et ils ont préférablement une largeur suffisante pour s'assurer un bon appui sur les sièges 20 et 21 prévus à..:cet effet -dans le ressort 18.
Cette disposition sert à. maintenir le ressort 18 en bonne position entre les parties d'appui 16 et 17. Le membre d'appui 17 est ajustable vers l'intérieur de la base de support 10. On remarquera que ce membre d'appui 17 est disposé pour glisser dans un siège 17a prévu dans la base 10 et est fixé dans celui-ci au moyen d'une paire de vis 22 (dont une seule ment est représentée) 'disposées sur les côtés opposés du membre d'appui 17, de façon que leurs têtes dépassent les portions de bord de ce dernier. L'ajustement en position du membre d'appui 17 vers l'intérieur du mem bre faisant ressort est effectué au moyen d'une vis de réglage 23.
Le membre d'appui 17 est situé dans le plan de mouvement de la lame bimétallique 17 dans une position telle qu'à une tempéra.- hire prédéterminée la portion d'appui 16 et le corps de la lame 11 se trouvent alignés siti- vaiit unP ligne passant du membre d'appui 17 au point de support effectif de la lame 11, ce qui correspond à la position de la plaque d'appui 14 telle que représentée à, la fige. 1. Cette position est<B>la</B> position neutre de la lame thermostatique.
On comprend que la vis de réglage 13 maintient la plaque d'appui 14 en engagement avec la face adjacente de la lame thermostatique et maintient cette der- i)ière abaissée à. l'encontre de l'élasticité de la laine, de sorte que la totalité de la distor sion de 'la lame a lieu dans la portion située entre la vis de réglage et l'extrémité mobile de la 'lame.
Par conséquent, lorsque la pla que 14 est maintenue en engagement avec la lame termostatique, la vis de réglage 13 constitue en réalité le point d'appui de la lame 11, de sorte que la position neutre est déterminée par une ligne passant par le mem bre 17 et le point d'engagement entre la pla que 14 de la lame.
On comprend que les branches du ressort 18 tendent à. s'éloigner l'une de l'autre en vertu de l'élasticité du ressort, ces branches étant enserrées entre ales membres d'appui 16 et 17, grâce à quoi le ressort 18 exerce un effort sur l'extrémité mobile du thermostat, effort qui cherche .à maintenir ladite extré- mité mobile -d'un côté ou de l'autre de la po sition neutre. Il est évident que dans la posi tion neutre, l'effort total exercé par le res sort 18 est orienté dans la direction :du point d'appui du thermostat vers la plaque 14.
Au trement dit, l'effort exercé par de ressort 18 qui se trouve en position neutre est dirigé longitudinalement par rapport au thermostat, la composante latérale de cet effort étant zéro. Toutefois, lorsque le thermostat se déplace à partir de sa position neutre dans l'une ou l'autre direction, il se produit une composante latérale de la pression -de ressort qui tend @à forcer le thermostat à s'éloigner 'de la posi tion neutre, cette composante latéraile- aug mentant à mesure que le thermostat s'éloigne de la position neutre.
Jusqu'ici la construction du dispositif dé crit est sensiblement la même que celle .du dispositif décrit dans le brevet no 128835.
L'interrupteur associé au thermostat, comporte toutefois, en distinction du dispo sitif mentionné en dernier lieu, un bras commutateur 24 sensiblement rigide et fort au point de vue mécanique, ce bras étant pivoté sur un bras -d'actionnement 25. Le bras 2,5 est fixé rigidement à la portion cen trale du ressort 18 au moyen de rivets 226 (dont un seulement est représenté), une pla que 27 en matière isolante, par exemple en fibre, étant interposée entre le bras 25 et le ressort 1,8; une plaque similaire 28 en matière isolante est placée entre .le côté supérieur du ressort 18 et les têtes 2,6a des rivets 26.
Le bras commutateur 24 est articulé à la portion de bout fixe .du bras d'actionnement 25, de façon à admettre un mouvement rela tif limité entre ces parties. Comme on peut le voir au dessin, le bras commutateur 24 porte à son côté supérieur un membre d'appui '30 sous forme de téton, qui s'emboîte dans un siège correspondant 31 pratiqué dans le bras d'aetionuement 25.
Le téton d'appui 30 est suffisamment long pour permettre un mouve ment angulaire relativement grand entre les bras 24 et 25. L'extrémité libre du bras 25 est pourvue d'une portion 32 s'étendant à angle droit à partir du corps de ce bras vers la base 10. Cette portion saillante est Pour vue d'une ouverture ou fente 33 par laquelle passe ale bras commutateur 24, de façon que cette portion saillante embrasse la portion in termédiaire du bras commutateur 24.
L'ou verture ou fente 33 est .suffisamment longue pour permettre un mouvement anb laire con- sidérable entre les bras 24 et 25.
Un ressort de tension eonvenable 35 est prévu pour solliciter les :bras 24 et 25 l'un contre l'autre. Les extrémités de ce ressort sont fixées à -des portions intermédiaires 24a et 2'5a des bras 24 et 25 respectivement. Ces portions font saillie vers l'extérieur dans des directions opposées à partir du corps des bras.
1.1 n'est pas nécessaire que ces portions 24a, 25a soient solidaires des bras 24 et 2-5; elles peuvent, au contraire, consister en -des pièces distinctes fixées aux bras d'une manière convenable. Des arrêts 36 prévus sur le bras commutateur 24 sont destinés à limiter le mouvement des bras l'un vers l'autre.
La portion de bout pivotée du bras com mutateur 24 est pourvue d'une portion 37 faisant saillie, à angle .droit, du corps du bras, cette portion étant embrassée par le bras d'aetionnement 2,5; le bras d'aetionne- ment 25 est pourvu d'une ouverture 38 par laquelle passe la portion 37 du bras commuta teur 24. La portion saillante 37 est û son tour pourvue d'une partie 37a faisant saillie à an gle à peu près droit à partir -de la portion 37.
On comprend que lorsque les bras 24 et 25 sont assemblés, la partie 37a forme une lan guette -de verrouillage entre les deux bras 24 et 25, de façon que, bien qu'un mouvement angulaire puisse avoir lieu entre ces deux bras, il est impossible à l'extrémité pivotée du bras commutateur 24 de se détacher ou de se dégager.
Le bran commutateur 24 porte à son ex trémité libre un contact de pontage 40 qui coopère avec un jeu de contacts 41, dont un seul est représenté aux fig. 1 et 2. Ces con- ta-cts 41 sont fixés à un membre de support isolant 42 fixé à son tour à la base 10 par des moyens convenables tels qu'une vis 43. Cha cun des contacts fixes 41 passe par une ou- verture correspondante 4-4 prévue dans le sup port isolant 42 et est fileté pour recevoir un écrou de fixation 45.
Entre cet écrou et un second écrou 46 vissé sur la portion filetée des contacts fixes est montée une bride for mant borne 47 établie pour y relier les fils conducteurs. Ces derniers sont passés dans la boîte-enveloppe par une ouverture 49 prati quée dans la paroi 10a de la 'boîte-enveloppe.
Sur la base 10 au-dessous de l'extrémité mobile du bras commutateur 24 est monté un membre d'arrêt 48 destiné à limiter le mouve ment -du mécanisme thermostatique vers la base. Un membre formant couvercle 52 est. fixé à la base au moyen de vis 53. Des bos sages convenables 54 sont prévus dans les portions de coin -du dispositif pour recevoir les extrémités filetées des vis 53. Le couver cle 52 est pourvu d'une ouverture 55 par la quelle passe la portion de bout supérieure de la vis @de réglage 13, de façon à la rendre fa cilement accessible depuis l'extérieur de la boîte-enveloppe dans des buts de réglage.
La base 10 est pourvue d'une pluralité d'ouvertures 56 par lesquelles peuvent passer des vis .de fixation (non représentées) servant à fixer la base, en relation thermique, au corps dont la température doit être réglée. La base peut, par exemple être ainsi fixée à la paroi latérale d'un réservoir à eau chaude, la lame bimétallique étant en relation thermi que avec .l'eau contenue dans ce réservoir.
Pour -l'emploi du dispositif décrit, les contacts fixes 41 seront reliés au circuit des tiné à être commandé, ou à un circuit de coin- mande convenable associé au circuit de chauf fage à commander.
Lors du fonctionnement, le bras commutateur 24 et son bras d'action nement 25 sont maintenus dans leurs posi tions supérieures, comme montré à la fig. 1, par le ressort 18, grâce .à quoi .le contact .de pontage 40 est maintenu en engagement avec les contacts fixes 41 aussi longtemps que la température du dispositif dont la température est à régler est au-dessous -de la température maximum prédéterminée pour laquelle le dis positif est mis au point.
Dans la position de fermeture du thermostat, représentée à la fig. 1, les bras 24 et 25 seront éloignés l'un (le l'autre à l'encontre de la force exercée par le ressort 35 aussi loin que d'ouverture ou fente 33 le permet.
Dans ,ces conditions, l'ex trémité mobile de la lame thermostatique 11 est située au-dessus -de 1a position neutre, c'est-à-dire au-dessus d'une ligne allant du membre d'appui 17 au point -d'engagement entre la lame thermostatique et la plaque d'appui 14.A mesure que la température du milieu qui influence la lame bimétallique 11 augmente, Ja distorsion de la lame tend à déplacer l'extrémité libre de celle-ci vers 1a hase 10, mais ce mouvement est contrecarré par le ressort 18.
Lorsque, toutefois, la tem pérature maximum prédéteim@inée pour la quelle le thermostat est réglé est atteinte, le thermostat l'emporte sur da composante laté rale de l'effort de retenue exercé par le res sort 18 et commence à se mouvoir vers la base. Aussitôt que la lame bimétallique commence ainsi à se déplacer, la force op posante exercée par le ressort 18 commence <B>à</B> diminuer et le ressort 18 s'oppose par consé quent de moins en moins au mouvement -du thermostat.
Il en résulte que de thermostat se déplace avec une vitesse qui s'accélère rapide ment et qu'il se meut .à une vitesse élevée à travers la position neutre vers l'autre côté de celle-ci. Aussitôt que le thermostat a passé à ravers la position neutre, on constatera que son mouvement sera aidé par la compo sante latérale accroissante de d'effort exercé par le ressort 18. Il en résulte une ouverture brusque du circuit aux contacts fixes 41, le contact de pontage 40 étant lancé vers la base, de façon à se dégager des contacts fixes par une action saccadée.
Cette action d'ouverture brusque est en outre favorisée par la liaison flexible reliant le bras commutateur 24 et .son bras d'action- nement 25. Comme on l'a fait remarquer, dans da position -de fermeture du circuit mon trée à la fig. 1, le bras commutateur 24 est éloigné -de son bras d'actionnement 25 aussi loin que la fente 33 le permet. Ceci a lieu en rasson du fait que le contact de pontage 40 s'engage avec les contacts fixes 41 avant que la lame thermostatique 11 ait atteint sa position de fermeture de circuit normale pour les contacts fixes 41.
Il résulte, -de cette construction, que de contact de pontage 40 est maintenu en contact avec les contams fixes 41 au moyen du ressort de tension 35 pendant le mouvement lent initial du ther mostat, ce mouvement initial du thermostat étant ainsi absorbé, de sorte que le ther mostat a l'occasion d'accélérer sa vitesse à une valeur élevée avant que le bord supé rieur de la fente 313, prévue .dans le bras d'actionnement 25, s'engage avec le bras commutateur 24 pour éloigner le contact de pontage 40 des contacts 41.
Lorsque la lame bimétallique 11 a fonc tionné de façon à provoquer l'ouverture du circuit aux contacts 40, le bras commutateur 24 reposera sur l'arrêt 48 qui limite le mou vement d'abaissement ultérieur de 7a lame bimétallique 11. Dans ces conditions, comme on peut le voir -à la fig. 2, le ressort 35 fonctionnera pour maintenir les bras 24 et 25 ensemble, le bras 2-5 prenant point d'appui sur la pièce .d'arrêt 36 prévue sur le bras com mutateur 24.
Si la température du milieu qui influence la lame bimétallique 11 commence à -dimi nuer, la distorsion de la lame tend à déplacer le -contact .de pontage 40 en ,retour à sa po sition pour ponter les contacts fixes 41, mais son mouvement est contrecarré comme avant par l'effort exercé par le ressort 1i8, jusqu'au moment où l'action de -celui-ci est surmontée à une température minimum prédéterminée, auquel moment le thermostat exécutera un mouvement brusque pour éta:blir le pontage des contacts fixes 41.
On peut constater que lorsque la lame bimétallique 11 se déplace -de .sa position montrée à la fig. 2 là sa position montrée à la fig. 1 pour fermer l'interrupteur, les bras 24 et 25 ne constituent au point de vue de l'effet qu'un seul bras jus,qu'@à ce que le con tant 40 s'engage avec les contacts 41 après quoi le bras d'actionnement 2.5 peut continuer à se déplacer jusqu'à ce que 1e bord inférieur de la fente 33 s'engage avec le bras commu tateur 24.
La liaison à jeu entre le bras commutateur 24 et le ressort 18 a en outre l'avantage de permettre aux contacts de l'interrupteur de s'engager ou de se dégager avec une action de balayage, de façon .à empêcher l'accumu lation de saleté ou autres dépôts soit sur Je contact de pontage, soit sur les contacts. fixes.
La vis -de réglage 18 permet d'ajuster le ,dispositif décrit de façon à maintenir une température prédéterminée désirée. Pour ajus ter le dispositif pour une température plus élevée, la vis 13 est vissée vers le haut, tandis que pour une température plus basse, elle est vissée vers le bas. Un réglage .du membre d'appui 17 permet de prévoir des variations de l'intervalle entre les températures maxi mum et minimum auxquelles de circuit est ouvert ou fermé.
En tourant la vis 28, de façon à .déplacer 'le membre d'appui 17 vers le membre d'appui 16, .l'effort exercé par le mern#bre-ressort 18 est augmenté et par con séquent l'intervalle entre la température maximum à laquelle le circuit est ouvert et la température minimum là laquelle le cir cuit est .de nouveau fermé est augmenté. Le déplacement du membre d'appui 17 dans la direction opposée réduit cet intervalle de température.
Les fig. 3 et 4 montrent un fer,à repasser électrique muni -d'un dispositif pour comman der le circuit -de chauffage en dépendance -de la température du fer à repasser. Le fer à repasser comporte un corps relativement lourd 60 établi en une matière conductrice de la cbaleur, par exemple en fonte, dans-le- quel corps est noyé un élément de chauffage électrique 61.
Bien qiie tout genre d'élément de chauffage puisse être employé, i'1 est pré férable d'employer un élément de chauffage (lu type à fil entouré d'une gaine tel que dé crit dans le brevet no 87719. Cet élément de chauffage comporte une gaine métallique ex térieure 62, de forme convenable, ainsi qu'un fil de résistance hélicoïdal 63 logé dans celle- ci et noyé dans une matière isolante r6frae- taire en forme de poudre 64, telle que, par exemple, de l'oxyde -de magnésium. L'élément de chauffage a la forme générale -d'un fer à. cheval qui s'étend sur une grande partie du corps 60.
Les bornes 65 de l'élément de chauffage sont situées au talon .du fer à repasser et sont reliées à des fiches de contact 66 disposées pour. recevoir la boîte à fiche d'une ligne d'amenée de courant.
La portion supérieure du corps 60 est re couverte par un couvercle 67 qui est fixé au corps 60 au moyen de vis non représentées. Le fer à repasser est en outre muni d'une poignée 68 fixée au couvercle 67.
Le dispositif fonctionnant en dépendance de la température comporte une lame thermo- statique bimétallique 70 fixée par une de ses extrémités au corps 60 au moyen d'une vis de serrage 71. L'autre extrémité, c'est-à-dire l'extrémité mobile de la lame 70 est pourvue d'un membre d'appui 72 en forme -de lame de couteau, qui repose dans un siège prévu pour lui dans une branche d'un ressort 7.3 qui a la forme d'un U renversé.
L'autre branche du ressort 73 prend appui sur un membre d'ap pui<B>71.</B> Ce dernier est monté sur ile corps 60 du fer à repasser, -de façon à être ajustable en position, au moyen .d'une paire de vis 75 dis posées -de part et d'autre -de celui-ci et dont une seulement est représentée au dessin.
Une tige -de réglage 76 est prévue pour permettre de régler le dispositif au point de vue -de la température, l'extrémité inférieure de cette tige passant par un trou pratiqué dans la lame bimétallique et étant vissée dans le corps 60. L'extrémité supérieure de cette tige passe à l'extérieur du fer à repasser, c'est-à-dire à travers le couvercle <B>67.</B> Une poignée -de manoeuvre 78 est fixée @à .cette ex trémité.
La tige 76 est pourvue d'un collet convenable 80 qui porte sur une plaque d'ap pui 81, qui, @à son tour, porte sur la lame bi métallique 70.
Dans -ce cas, le bras d'actionnement du commutateur comporte un 'bas sensiblement rigide 82 qui porte ià une extrémité un contact de pontage mobile 82a. L'autre extrémité du bras 82 est pivotée :à la portion médiane du ressort 73, grâce à quoi une certaine liberté de mouvement est .réservée entre ces membres.
Le bras 82 présente une oreille descendante 84 qui passe dans une ouverture correspon dante pratiquée dans la portion médiane du membre-ressort 73, de façon @à faire saillie du côté inférieur de cerlle-ci. La portion en saillie sous le membre-ressort 7 3 :est pourvue d'un trou par lequel passe une goupi'l'le de retenue 85 destinée à. empêcher un mouve ment vertical du bras 82.
Le bras 8 2 est pourvu d'une deuxième oreille .descendante 86 qui passe par une ou verture pratiquée dans l'extrémité avant de la portion médiane du membre-ressort 73 et qui présente sur .sa face inférieure une butée de verrouillage 87. La portion de l'oreille 86 qui est située entre le bras 82 et la. butée 87 est un peu plus longue que l'oreille 84, de façon à permettre un mouvement de pivote ment entre le bras 82 et le ressort 73.
Le bras 82 est normalement sollicité vers le res sort 73 au moyen d'un ressort de tension 88 ayant une de ses extrémités fixée à l'o reille 86 et s'étendant diagonalement en tra vers du ressort 73 vers .l'autre côté, où son autre extrémité est fixée à une oreille -conve nable 89 prévue sur le ressort 73.
Le contact mobile 8>2a coopère avec des contacts fixes 83 assujettis d'une manière ri gide à la base 60 du fer à repasser. On com prend que les contacts fixes 83 sont. électri quement isolés de la base 60.
Le contact mobile de pontage 82a est fixé au bras 82 au moyen d'un oeillet 90, une feuille 91 en matière isolante, telle que du mica, étant interposée entre le bras 82 et le contact de pontage mobile. Une feuille .simi laire 91a en matière isolante est disposée de l'autre côté du bras 82, une feuille métalli que 9 2 étant placée sur la feuille isolante S )la.
Les portions -de bout 82b -du contact de pontage (fib. 5 et 6) sont courbées en haut et autour des feuilles isolantes en mica, du bras 82 et de la feuille méta'l'lique 92 -de fa çon à serrer ces parties ensemble et à, fixer le ,contact de pontage 82a au bras 82.
Lors du fonctionnement du dispositif, le contact de pontage 82a sera maintenu en en- babement avec les contacts fixes 83, de fa çon à maintenir le -circuit de chauffage fermé, .comme on peut le voir à la fib. 3, aussi longtemps que la température -de la plaque de chauffage 60 -est en dessous d'une valeur maximum prédéterminée. Dans ces condi tions, l'extrémité mobile du thermostat est si tuée au-dessous de sa position neutre. A me sure que la température augmente, la .dis torsion du thermostat tend à déplacer l'extré mité libre vers le haut.
Ce mouvement est contrecarré par l'action du ressort 73 jusqu'à ce qu'une température maxima prédéterminée soit atteinte, après quoi le thermostat a une force suffisante pour surmonter le ressort et commencer à se déplacer vers le haut. A me sure que de thermostat se déplace vers le haut, le ressort 73 s'oppose de mains en moins à ce mouvement, ce qui fait que le thermostat accélère rapidement son mouvement et se meut à une vitesse élevée à travers sa posi tion neutre vers l'autre côté de cette der nière, où il est .sollicité intensivement par la composante d'effort latérale croissante exer cée par le ressort 73.
Il en résulte que de circuit de chauffage est brusquement ouvert, le contact de pontage 82a étant lancé en haut par une action brusque à sa position montrée à la fig. 4. Cette action brusque est en ou tre favorisée par la liaison flexible entre 1e bras 82 et le ressort 73. Ainsi on remarquera que le mouvement retardé lent initial de la lame bimétallique 70 est afsorbé par la liai son à jeu entre le bras 82 et le ressort avant que le bras 82 soit engagé par le ressort 73 à ouvrir l'interrupteur.
Autrement -dit, la liaison .à jeu entre le bras 82 et le ressort 73 est établie de façon à permettre à la lame bi métallique d'accélérer sa vitesse avant que le bras soit amené (à ouvrir d'interrupteur.
Après que le circuit de chauffage a été ouvert et que la température du dispositif et par conséquent celle du thermostat commence à diminuer, de thermostat tend à revenir à la position correspondant à la fermeture -du circuit. Son ,mouvement dans cette direction est contrecarré par l'effort exercé par le res sort 73, -cet effort étant maîtrisé à une cer- faine température minimum prédéterminée, le thermostat se déplaçant alors brusquement pour fermer l'interrupteur.
Pendant le mouvement de fermeture, le contact .de pontage 82a s'engage avec les .con tacts stationnaires 83 un peu avant que la lame bimétallique ait été déplacée à sa posi tion de fermeture -du circuit montrée à .la fi-. 3, un mouvement ultérieur .de la lame bimétallique pouvant avoir lieu grâce à la liaison à jeu existant entre le bras,commuta- teur 82 et le ressort 73.
La liaison à jeu entre le bras 82 et le membre-ressort 7.3 a aussi l'avantage d'ame ner les contacts en ou hors prise avec une action de balayage, de façon là empêcher 'l'ac cumulation de saleté ou autres dépôts, soit sur 'le conta-et mobile, soit sur les contacts stationnaires.
La mise au point,du -dispositif thermosta-. tique à la température désirée est effectuée au moyen de la tige 78, tandis que l'intervalle ou champ d'action entre la température maxi mum à laquelle le circuit est ouvert et la tem pérature minimum à laquelle il est fermé est déterminé au moyen -du membre d'appui fixe 74.
Dans la variante de dispositif thermosta- tique représentée aux fib. 7<B>à</B> 11, des moyens différents sont prévus pour ajuster le d1sposi- tif @à la température voulue, la construction du dispositif étant autrement sensiblement la même que celle montrée -aux fib. 1 à 6.
Le dispositif thermostatique suivant les fig. 7 à 11 est montré en application !à un appareil servant au @chauffabe d'eau, .dans lequel ap pareil des moyens sont prévus pour immerger les éléments fonctionnant -en dépendance -de changements de température.
En se référant en particulier aux fig. 7, 8 et 9, la lame bimétallique 100 est fixée par une de ses extrémités à un bloc -de support 101 fixé rigidement, à son tour, à l'extrémité inférieure .d'un tube 102, comme cela est montré :à la fig. 8. Ce tube est destiné à être introduit à travers une ouverture dans un réservoir à eau chaude, pour être immergé dans le liquide que ,l'on désire .chauffer. L'extrémité supérieure de la lame bimé tallique 100 fait saillie en -dehors -du tube 102 et s'étend à l'intérieur d'une chambre 10-3.
Cette dernière est délimitée par une base 104 qui est fixée à l'extrémité supérieure du tube 1022 et par une boîte-enveloppe 105 re posant sur la base 104. L'extrémité supé rieure de la lame bimétallique 100 est pour vue d'une partie d'appui en forme de couteau ajustée .dans un siège prévu dans une branche d'un ressort 106 en forme de<B>U,</B> l'autre bran che de ee membre-ressort étant pourvue d'un siège disposé pour recevoir une pièce d'appui 107 en forme de couteau.
Comme cela est montré, la pièce d'appui 107 est fixée à un étrier 108, un siège convenable étant prévu dans ce dernier pour la recevoir et des vis 109 étant prévues de part et -d'autre de la pièce d'appui 107 pour la fixer .à l'étrier 108. Une vis 110 ,dont la tête s'appuie sur la pièce d'appui 107 permet de régler la tension -du 'ressort 106.
L'étrier 108 est pivoté .dans .des paliers convenables 111 s'élevant sur 'la base 104. Ces paliers sont montrés comme étant situés de part et d'autre .de l'extrémité supérieure ouverte du tube 102 et ils sont disposés .de telle façon que l'étrier 108 pivote sur un axe qui est sensiblement parallèle aux tranchants d'appui de l'extrémité supérieure de la. lame bimétallique et .de la pièce d'appui 107.
Des moyens. convenables sont prévus pour pouvoir ajuster l'étrier 108 en position, .de façon .à déterminer 1a position de la pièce d'appui 107 et par conséquent la position du ressort 106 par rapport à la lame bimétalli que. Ces moyens de réglage comportent un membre 112 sous forme de @eame, disposé sur une tige de réglage 11'3. L'extrémité infé rieure de cette tige est filetée et se visse dans un bossage taraudé 114 prévu sur la base 104. De -ce bossage, la tige s'étend verticale ment et passe par un trou pratiqué dans la boîte-envéloppe 105 jusqu'à l'extérieur .de cette dernière, où elle -est munie -d'un bouton de manceuvre 115.
La came 112 est disposée pour porter sur une vis .de butée réglable 116 vissée .dans l'étrier 108. Ce dernier est solli- cité vers la. droite (fi g. 8), de façon à amener la vis de butée 1.16 à s'appuyer sur la came 112.A cet effet, il est prévu un ressort à com pression 117 ayant une de ses extrémités appuyée contre l'extrémité supérieure de l'é trier, tandis que. l'autre extrémité est .appuyée contre une butée fixe ou support.
Comme on peut, le voir, le membre 118 est pourvu d'une portion saillante disposée pour être intro duite dans l'extrémité mentionnée en .dernier lieu du ressort 117, tandis que l'étrier 108 est pourvu d'un membre de retenue 120 sous forme de coupe qui entoure l'extrémité @cor- respondante du ressort. On comprend que, grâce à la construction qu'on vient de décrire, il est possible de régler la position de l'étrier en tournant simplement le bouton 115.
Un bras coupe-circuit 121. est monté sur le ressort 106 en forme de U et porte un con tact de pontage 122 qui est disposé pour coo pérer avec :des contacts fixes 123 portés par le membre,de support 118. Le bras 1<B>2</B>1 est établi en une matière isolante, telle que, par exemple, un produit de condensation de phé nol. Le bras porte-contact 121, similairement au bras commutateur des dispositifs suivant les fig. 1 à. 6, est susceptible d'un mouvement relatif par rapport au membre-ressort 106.
Il est relié ù ce dernier par l'intermédiaire -d'un bras 12:4 fixé rigidement à. la, portion centrale de ce ressort. Une liaison élastique est pré vue entre les deux bras 121 et 124, celle-ci comprenant une tige 125 dont une extrémité est passée par un trou prévu dans le bras 121 et est fixée rigidement au bras 124. Entre la tête de cette tige et le bras commutateur 121 est intercalé un ressort à. compression 126.
Ces parties sont disposées de telle façon que lorsque l'interrupteur est dans sa position de fermeture, comme il est montré 'à la fig. 8, il est possible à la lame bimétallique 100 .de se déplacer sur une petite distance dans le sens de l'ouverture de l'interrupteur avant que de bras porte-conta-ct 121 ne soit actionné pour dégager le contact de pontage des con- tacts fixes.
Il en résulte que le mouvement lent initial du thermostat est absorbé et que le thermostat peut -accélérer son unouvement à une vitesse considérable avant que les .con tacts ne soient ouverts.
Le membre de support 118 est établi en une matière isolante, par exemple en bakelite moulé., et il est monté .sur des bossages 128 prévus sur la, base 104. Des vis ,de fixation 129 sont prévues pour fixer le membre 118 à sa base 104. Les .contacts fixes 128 s'éten dent à travers ce membre 118 et .sont pour vus, à leurs extrémités supérieures, -de bornes 1,30 qui peuvent être reliées au circuit .destiné à être commandé ou à un circuit de commande associé au circuit destiné à être commandé.
La boîte-enveloppe est pourvue d'une douille convenable 13,1 par laquelle les conducteurs du circuit à commander sont passés pour être reliés aux bornes 130.
Le .dispositif régulateur de température suivant les fig. 7, 8 et 9 fonctionne sensible ment .de la même manière -que les, dispositifs suivant les fig. 1 .à 6, de sorte que l'on n'a pas jugé nécessaire d'en décrire son fonction nement ici. Toutefois, pour ajuster le disposi tif ,suivant les fig. <B>7, ,8</B> et 9 de façon à main tenir certaines températures prédéterminées, la pièce formant pivot 107 est déplacée pour changer la position du ressort 106 par rapport à la lame bimétallique, plutôt que d'obtenir ce réglage par changement de la courbure de la .lame bimétallique elle-même,
comme c'est le cas dans le dispositif suivant 'les fig. 1 à 6. On comprend que lorsqu'on tourne le bou ton 115, la position de l'étrier 10;8 .et par con- s6quent la position de la pièce .d'appui 107 est -changée. Il en résulte que la position -de la ligne neutre qui passe par la pièce 4'ap- pui 107 et le point -de support de l'extrémité fixe .de la lame 100 est aussi changée.
On con çoit qu'en changeant la position de cette ligne neutre, la température à laquelle le thermostat sautera d'une position extrême à l'autre-chan- gera d'une manière correspondante.
Pour ré gler le dispositif -de façon à maintenir une température plus élevée, le bouton 11,5 sera tourné de façon à. permettre à l'étrier 108 -de ae,déplacer dans .le sens du mouvement -des ai- guil'les d'une montre, comme on peut le voir aux fig. 8 et 9. Un réglage de l'étrier dans le sens opposé donnera un abaissement de la température qui .devra être maintenue.
Un réglage de la pièce d'appui 107 pour faire va rier la tension -du ressort 106 entraînera un changement de l'intervalle entre les tempéra tures maximum et minimum auxquelles le circuit est ouvert et fermé par le dispositif.
La variante représentée aux fig. 10 et 11 correspond au point de vue de construction et de fonctionnement sensiblement au dispo sitif des fig. 7, 8 et 9, à. l'exception des moyens prévus pour déplacer l'étrier qui supporte la pièce .d'appui en forme de cou teau pour 1e ressort en forme de<B>U</B> et de lé gères modifications des moyens pour suppor ter le bras coupe-circuit.
Comme on peut le voir aux fig. 10 et 11, la lame bimétallique 130 est fixée ici par son extrémité inférieure dans un tube 131 et fait saillie dans une boîte-enveloppe 13:2. La partie saillante de la. lame 130 s'appuie contre une branche du ressort en U 133. L'au tre branche de ce ressort s'appuie contre une pièce d'appui 1.34 en forme de .couteau portée par d'étrier 135.
Ce dernier est monté, de fa çon :à pouvoir pivoter, dans des paliers con venables 136 prévus sur la base 137 de la boîte-enveloppe. L'étrier 1.3-5 peut être réglé en position par .des moyens comprenant une tige 138 montée verticalement -dans la base 1,37 et pourvue, à son extrémité inférieure, d'une vis sans fin 140. Cette vis engrène dans un râteau arqué 1-41 prévu sur une des bran ches de l'étrier 135.
La tige 138 fait saillie hors de la boîte-enveloppe et est pourvue d'une saignée transversale 135a grâce à la quelle le réglage peut .être effectué depuis l'extérieur de la boîte-enveloppe. On ,com prend qu'en tournant la vis 140 .dans l'un ou dans l'autre sens, la position -de l'étrier 1.35 et par conséquent la position de la pièce d'ap pui 134 sera changée.
iCe réglage, comme il a été expliqué en regard -des fig. 7, 8 et 9, change la position du membre-ressort 133 par rapport à la dame bimétallique 130 et par conséquent le réglage du thermostat au point de vue de la température. On comprend que la liaison par vis sans fin entre la tige 138 et l'étrier 1315 sert en même temps à bloquer ce dernier dans sa position réglée.
Le contact -de pontage 142 es.t porté dans @ce cas par un bras 143 qui est relié de ma nière flexible au bras d'actionnement 144 sensiblement de la même manière que les bras 121 et 12,4 .du .dispositif suivant les fig. 7, 8 et 9.
Toutefois, le bras 144 n'est pas relié, ici, à la portion médiane du ressort en forme de U comme c'est le cals du bras 124 aux fig. 7, 8 et 9, mais il est relié au côté infé rieur d'une des jambes ou branches de cette pièce, et cela au côté intérieur de la jambe portant .sur la pièce d'appui stationnaire 1.34. Le contact de pontage 142 coopère avec des contacts fixes 145 fixés ià un membre de sup port isolant 1.46 -qui, à son tour, est porté par la base<B>137.</B> On comprend que ces contacts fixes sont destinés à. être reliés au circuit que l'on désire commander ou -à un circuit de coin- mande -associé au circuit à commander.
Le fonctionnement du dispositif -décrit en dernier lieu est sensiblement le même que celui .du dispositif représenté aux fig. 1 à 6; c'est pour cela qu'on a pas jugé nécessaire de l'expliquer ici en détail.
Thermostatic device. In the main patent, a thermostatic device has been described intended for, opening and closing an electrical circuit for heating a medium in response to changes in temperature of this medium, with a view to maintaining the latter substantially at a fixed value d 'advanced.
The present invention relates to a device of the aforementioned type, which is characterized in that the switch arm controlling the electric heating circuit consists of a substantially rigid contact-carrier lever which is connected, of izne flexible manner to the organ o @ cnllant in order to admit a movement: limited of this lever with respect to the oscillating organ.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a central vertical section of a first embodiment; Fig. 2 is a section similar to that of FIG. 1, but showing certain parts of the device in other positions than in FIG. 1; Fig. 3 is a vertical section of a variant of the device applied to the heating circuit of an electric iron; Fig. 4 is a fragmentary section corresponding to: FIG. 3, but showing certain parts of the device, in other po sitions;
Fig. 5 is a plan view of the switch arm employed in the device shown in FIGS. 3 and 4; Fig. 6 is an elevational view showing -contacts used in the -disposi tif of FIGS. 3 and 4, some parts being shown in section to better show details of construction; The fi-. 7 is a plan view of another embodiment of the device; Fig. 8 is a central vertical section of the device shown in FIG. 7;
Fig. 9 is a section similar to that of FIG. 8, but showing some parts in other working positions than in fig. 8; Fig. 10 is an elevational view, partly in section, of yet another embodiment; Fig. It is a view similar to that of FIG. 10, but in which some parts are shown in other working positions.
The thermostatic device shown in fig. 1 and 2 is constructed to control relatively high currents, such as, for example, those employed in water heating installations.
As can be seen, this device comprises a base or support member 10 made of a suitable metallic material, for example aluminum. End and side walls IOa and lob integral with the base 10 rise vertically from this base with which they determine a box-envelope.
A thermostat constituted here by a bimetallic strip It established in (two bands of metals with different expansion coefficients, for example, in brass and in steel, the bands being brazed or welded together over their entire length, is mounted on the base-of -sup port 10.
The blade It is rigidly fixed by one of its ends i to the base 10 by means of fixing screws 12 passing through holes made in the blade 11 and screwed, in other tapped holes in the base 10, at the end of the blade 11 being free. It is understood that this other end of the bimetallic strip can move sideways in dependence on changes in temperature.
To distribute the fiber fatigue which manifests in the blade II as evenly as possible, so as to reduce maximum fiber fatigue, the attached end of the thermostat is made a little wider than the opposite or movable end.
To prevent the thermostat from bending in a direction perpendicular to the desired direction of movement: of the blade, the ther mostat is provided with a longitudinal slit which extends over nearly its entire length; if desired, this slot can extend over the entire length of the clamp. In this latter case, the blade could be constituted by two distinct members fixed by -the screws 12.
An adjusting screw 13 is provided near the fixed end of the blade 11; this screw passes through a hole provided in the blade II and is screwed by its lower end into the support base 10. As can be seen, the screw 13 has a shoulder 18a which bears on a suitable support plate. 14.
This plate extends substantially over the entire width of the base 10 and has its opposite end portions folded down at right angles to its body portion, (so as to form downward portions 14a , these ends being prevented, from moving sideways by means of:
of guide members 15 provided on the side walls 10b. It is understood that the bimetallic blade 11 urges, due to its elasticity, the support plate 14 upwards against the shoulder 13a and that the plate 14 can be -moved downwards by means of the adjustment screw 1.3 against the elastic force of the bimetallic lady.
The movable end of the thermostatic blade It is provided with a support portion 16 in the form of a knife. Between this support portion and a similar support member 17 rigidly fixed to the support base 10 near: the movable end of the blade There is interposed an elastic member forming a spring 18 (referred to in the following simply spring), U-shaped reversed.
As shown, one branch of this res out has a seat 20 which receives the bearing portion 16 of the blade 11, while the other branch has a similar seat 21 arranged to receive the knife-shaped bearing member. 17. The support members 16 and 17 are substantially parallel and they preferably have a sufficient width to ensure good support on the seats 20 and 21 provided for ..: this effect -in the spring 18.
This provision serves to. maintain the spring 18 in the correct position between the support parts 16 and 17. The support member 17 is adjustable towards the inside of the support base 10. It will be noted that this support member 17 is arranged to slide in a seat 17a provided in the base 10 and is fixed therein by means of a pair of screws 22 (only one of which is shown) arranged on the opposite sides of the supporting member 17, so that their heads protrude from the edge portions of the latter. The position adjustment of the supporting member 17 towards the inside of the spring member is effected by means of an adjusting screw 23.
The support member 17 is located in the plane of movement of the bimetallic blade 17 in a position such that at a predetermined temperature the support portion 16 and the body of the blade 11 are aligned siti- vaiit. unP line passing from the support member 17 to the effective support point of the blade 11, which corresponds to the position of the support plate 14 as shown in, the freeze. 1. This position is <B> the </B> neutral position of the thermostatic blade.
It is understood that the adjustment screw 13 maintains the backing plate 14 in engagement with the adjacent face of the thermostatic blade and maintains the latter lowered to. against the elasticity of the wool, so that all of the blade distortion takes place in the portion between the adjustment screw and the movable end of the blade.
Therefore, when the plate 14 is kept in engagement with the thermostatic blade, the adjusting screw 13 actually constitutes the fulcrum of the blade 11, so that the neutral position is determined by a line passing through the membrane. bre 17 and the point of engagement between plate 14 of the blade.
It is understood that the branches of the spring 18 tend to. move away from each other by virtue of the elasticity of the spring, these branches being clamped between ales support members 16 and 17, whereby the spring 18 exerts a force on the movable end of the thermostat, effort which seeks to maintain said movable end -on one side or the other of the neutral position. It is obvious that in the neutral position, the total force exerted by the res sort 18 is oriented in the direction: from the fulcrum of the thermostat towards the plate 14.
In other words, the force exerted by the spring 18 which is in the neutral position is directed longitudinally with respect to the thermostat, the lateral component of this force being zero. However, when the thermostat moves from its neutral position in either direction there is a lateral component of the spring pressure which tends to force the thermostat away from the position. neutral position, this lateral component increasing as the thermostat moves away from the neutral position.
Heretofore the construction of the device described has been substantially the same as that of the device described in Patent No. 128835.
The switch associated with the thermostat, however, in distinction from the device mentioned last, comprises a switch arm 24 which is substantially rigid and strong from a mechanical point of view, this arm being pivoted on an actuating arm 25. The arm 2 , 5 is rigidly fixed to the central portion of the spring 18 by means of rivets 226 (only one of which is shown), a plate 27 of insulating material, for example of fiber, being interposed between the arm 25 and the spring 1, 8; a similar plate 28 of insulating material is placed between the upper side of the spring 18 and the heads 2,6a of the rivets 26.
The switch arm 24 is articulated to the fixed end portion of the actuating arm 25, so as to admit a limited relative movement between these parts. As can be seen in the drawing, the switching arm 24 carries on its upper side a support member 30 in the form of a stud, which fits into a corresponding seat 31 made in the actuation arm 25.
The support pin 30 is long enough to allow a relatively large angular movement between the arms 24 and 25. The free end of the arm 25 is provided with a portion 32 extending at right angles from the body of this. arm towards the base 10. This protruding portion is seen from an opening or slot 33 through which passes ale switch arm 24, so that this protruding portion embraces the intermediate portion of the switch arm 24.
The opening or slit 33 is long enough to allow considerable anb lar movement between the arms 24 and 25.
A suitable tension spring 35 is provided to urge the arms 24 and 25 against each other. The ends of this spring are fixed to intermediate portions 24a and 2'5a of the arms 24 and 25 respectively. These portions protrude outward in opposite directions from the body of the arms.
1.1 it is not necessary that these portions 24a, 25a be integral with the arms 24 and 2-5; they may, on the contrary, consist of separate parts fixed to the arms in a suitable manner. Stops 36 provided on the switch arm 24 are intended to limit the movement of the arms towards each other.
The pivoted end portion of the switching arm 24 is provided with a portion 37 projecting, at a right angle, from the body of the arm, this portion being embraced by the activating arm 2.5; the actuator arm 25 is provided with an opening 38 through which the portion 37 of the switch arm 24 passes. The protruding portion 37 is in turn provided with a portion 37a projecting at approximately right angle from portion 37.
It will be understood that when the arms 24 and 25 are assembled, the part 37a forms a locking lan between the two arms 24 and 25, so that, although an angular movement can take place between these two arms, it is impossible for the pivoted end of the switch arm 24 to detach or disengage.
The switch branch 24 carries at its free end a bridging contact 40 which cooperates with a set of contacts 41, only one of which is shown in FIGS. 1 and 2. These contacts 41 are attached to an insulating support member 42 attached in turn to the base 10 by suitable means such as a screw 43. Each of the fixed contacts 41 passes through an or- corresponding verture 4-4 provided in the insulating support 42 and is threaded to receive a fixing nut 45.
Between this nut and a second nut 46 screwed onto the threaded portion of the fixed contacts is mounted a clamp for mant terminal 47 established to connect the conductors thereon. The latter are passed into the box-envelope through an opening 49 made in the wall 10a of the 'box-envelope.
On the base 10 below the movable end of the switch arm 24 is mounted a stop member 48 for limiting the movement of the thermostatic mechanism towards the base. A cover member 52 is. fixed to the base by means of screws 53. Suitable bos sage 54 are provided in the corner portions of the device for receiving the threaded ends of the screws 53. The cover 52 is provided with an opening 55 through which the device passes. upper end portion of the adjustment screw 13, so as to make it easily accessible from the outside of the enclosure for adjustment purposes.
The base 10 is provided with a plurality of openings 56 through which can pass fixing screws (not shown) for fixing the base, in thermal relation, to the body whose temperature is to be regulated. The base can, for example, thus be fixed to the side wall of a hot water tank, the bimetallic strip being in thermal relationship with the water contained in this tank.
For use of the device described, the fixed contacts 41 will be connected to the circuit of tines to be controlled, or to a suitable control circuit associated with the heating circuit to be controlled.
During operation, the switch arm 24 and its actuating arm 25 are maintained in their upper positions, as shown in FIG. 1, by the spring 18, whereby .the bridging contact 40 is kept in engagement with the fixed contacts 41 as long as the temperature of the device whose temperature is to be regulated is below the predetermined maximum temperature for which the positive dis is developed.
In the closed position of the thermostat, shown in fig. 1, the arms 24 and 25 will be moved away from each other (the other against the force exerted by the spring 35 as far as the opening or slot 33 allows.
Under these conditions, the movable end of the thermostatic blade 11 is located above the neutral position, that is to say above a line going from the support member 17 to the point - of engagement between the thermostatic blade and the backing plate 14. As the temperature of the medium which influences the bimetallic blade 11 increases, the distortion of the blade tends to move the free end thereof towards the base 10 , but this movement is thwarted by the spring 18.
When, however, the preset maximum temperature for which the thermostat is set is reached, the thermostat overrides the lateral component of the retaining force exerted by the res out 18 and begins to move towards the based. As soon as the bimetallic strip thus begins to move, the opposing force exerted by the spring 18 begins to decrease and the spring 18 therefore opposes the movement of the thermostat less and less.
As a result, the thermostat moves with rapidly accelerating speed and moves at high speed through the neutral position to the other side of it. As soon as the thermostat has passed to the neutral position, it will be noted that its movement will be helped by the increasing lateral component of the force exerted by the spring 18. This results in a sudden opening of the circuit at the fixed contacts 41, the contact bypass 40 being launched towards the base, so as to disengage from the fixed contacts by a jerky action.
This sudden opening action is further promoted by the flexible connection connecting the switch arm 24 and its actuating arm 25. As has been pointed out, in the closed position of the circuit shown at the bottom. fig. 1, the switch arm 24 is moved away from its actuator arm 25 as far as the slot 33 allows. This takes place in relation to the fact that the bridging contact 40 engages with the fixed contacts 41 before the thermostatic blade 11 has reached its normal circuit closed position for the fixed contacts 41.
As a result of this construction, the bridging contact 40 is kept in contact with the fixed contams 41 by means of the tension spring 35 during the initial slow movement of the ther mostat, this initial movement of the thermostat being thus absorbed, so that the ther mostat has the opportunity to accelerate its speed to a high value before the upper edge of the slot 313, provided in the actuating arm 25, engages with the switch arm 24 to remove the contact bridging 40 of contacts 41.
When the bimetallic strip 11 has operated so as to cause the circuit to open at the contacts 40, the switch arm 24 will rest on the stop 48 which limits the subsequent lowering movement of the bimetallic strip 11. Under these conditions, as can be seen in fig. 2, the spring 35 will operate to hold the arms 24 and 25 together, the arm 2-5 bearing on the stopper 36 provided on the switching arm 24.
If the temperature of the medium which influences the bimetallic strip 11 begins to decrease, the distortion of the strip tends to move the bridging contact 40 back to its position to bridge the fixed contacts 41, but its movement is counteracted as before by the force exerted by the spring 1i8, until the moment when the action of the latter is overcome at a predetermined minimum temperature, at which time the thermostat will execute a sudden movement to establish the bridging of the contacts fixed 41.
It can be seen that when the bimetallic strip 11 moves -from its position shown in FIG. 2 there its position shown in FIG. 1 to close the switch, the arms 24 and 25 constitute from the point of view of the effect only a single arm until the control 40 engages with the contacts 41 after which the arm Actuator 2.5 can continue to move until the lower edge of the slot 33 engages with the switch arm 24.
The slack connection between switch arm 24 and spring 18 has the further advantage of allowing the switch contacts to engage or disengage with a wiping action, so as to prevent build-up. dirt or other deposits either on the bridging contact or on the contacts. fixed.
The adjustment screw 18 enables the device described to be adjusted so as to maintain a desired predetermined temperature. To adjust the device for a higher temperature, the screw 13 is screwed up, while for a lower temperature it is screwed down. An adjustment of the support member 17 makes it possible to provide for variations in the interval between the maximum and minimum temperatures at which the circuit is open or closed.
By turning the screw 28, so as to move the support member 17 towards the support member 16, the force exerted by the mern # bre-spring 18 is increased and consequently the interval between the maximum temperature at which the circuit is opened and the minimum temperature at which the circuit is closed again is increased. Moving the backing member 17 in the opposite direction reduces this temperature range.
Figs. 3 and 4 show an electric iron equipped with a device for controlling the heating circuit dependent on the temperature of the iron. The iron comprises a relatively heavy body 60 made of a conductive material of the baler, for example cast iron, in which body is embedded an electric heating element 61.
Although any kind of heating element can be employed, it is preferable to employ a heating element (the wire type surrounded by a sheath as described in Patent No. 87719. This heating element has a suitably shaped outer metal sheath 62, together with a helical resistance wire 63 housed therein and embedded in a powder-like insulating material 64, such as, for example, powder. Magnesium oxide The heating element is generally in the shape of a horseshoe which extends over a large part of the body 60.
The terminals 65 of the heating element are located at the heel of the iron and are connected to contact plugs 66 arranged for. receive the plug box of a power supply line.
The upper portion of the body 60 is covered by a cover 67 which is fixed to the body 60 by means of screws not shown. The iron is further provided with a handle 68 attached to the cover 67.
The device operating in dependence on the temperature comprises a bimetallic thermostatic blade 70 fixed by one of its ends to the body 60 by means of a tightening screw 71. The other end, that is to say the end movable blade 70 is provided with a supporting member 72 in the form of a knife blade, which rests in a seat provided for it in a branch of a spring 7.3 which has the shape of an inverted U.
The other branch of the spring 73 is supported on a support member <B> 71. </B> The latter is mounted on the body 60 of the iron, -so as to be adjustable in position, by means. a pair of screws 75 placed on both sides of it and only one of which is shown in the drawing.
An adjustment rod 76 is provided to allow the device to be adjusted from the point of view of temperature, the lower end of this rod passing through a hole made in the bimetallic strip and being screwed into the body 60. The end upper part of this rod passes outside the iron, that is to say through the cover <B> 67. </B> An operating handle 78 is attached to this end.
The rod 76 is provided with a suitable collar 80 which bears on a support plate 81, which in turn bears on the bi-metallic blade 70.
In this case, the actuating arm of the switch has a substantially rigid bottom 82 which carries at one end a movable bridging contact 82a. The other end of the arm 82 is pivoted: at the middle portion of the spring 73, whereby a certain freedom of movement is reserved between these members.
The arm 82 has a descending lug 84 which passes through a corresponding opening made in the middle portion of the spring member 73, so as to protrude from the lower side thereof. The protruding portion under the spring member 73 is provided with a hole through which passes a retaining pin 85 intended for. prevent vertical movement of the arm 82.
The arm 8 2 is provided with a second descending lug 86 which passes through a hole or opening formed in the front end of the middle portion of the spring member 73 and which has a locking stop 87 on its lower face. portion of the ear 86 which is located between the arm 82 and the. stop 87 is a little longer than lug 84, so as to allow a pivoting movement between arm 82 and spring 73.
The arm 82 is normally biased towards the spring 73 by means of a tension spring 88 having one of its ends fixed to the eye 86 and extending diagonally across the spring 73 towards the other side, where its other end is fixed to a -conve nable ear 89 provided on the spring 73.
The movable contact 8> 2a cooperates with fixed contacts 83 secured in a ri gide manner to the base 60 of the iron. It is understood that the fixed contacts 83 are. electrically isolated from base 60.
The movable bridging contact 82a is fixed to the arm 82 by means of an eyelet 90, a sheet 91 of insulating material, such as mica, being interposed between the arm 82 and the movable bridging contact. A sheet .simi laire 91a of insulating material is disposed on the other side of the arm 82, a metal sheet 9 2 being placed on the insulating sheet S) la.
The end portions 82b of the bridging contact (fibers 5 and 6) are bent at the top and around the insulating mica sheets, the arm 82 and the metallic sheet 92 - in order to tighten these parts together and to, attach the, bypass contact 82a to the arm 82.
During operation of the device, the bridging contact 82a will be kept in close proximity with the fixed contacts 83, so as to keep the heating circuit closed, as can be seen on the fib. 3, as long as the temperature of the heating plate 60 is below a predetermined maximum value. Under these conditions, the movable end of the thermostat is so slain below its neutral position. As the temperature increases, the twisting of the thermostat tends to move the free end upward.
This movement is counteracted by the action of spring 73 until a predetermined maximum temperature is reached, after which the thermostat has sufficient force to overcome the spring and begin to move upward. As the thermostat moves up, the spring 73 opposes this movement with fewer hands, causing the thermostat to quickly accelerate its movement and move at high speed through its neutral position towards the other side of the latter, where it is intensively called upon by the increasing lateral force component exerted by the spring 73.
As a result, the heating circuit is suddenly opened, the bypass contact 82a being started up by a sudden action at its position shown in FIG. 4. This sudden action is also favored by the flexible connection between the arm 82 and the spring 73. Thus, it will be noted that the initial slow delayed movement of the bimetallic strip 70 is absorbed by the connection between the arm 82 and its clearance. the spring before the arm 82 is engaged by the spring 73 to open the switch.
In other words, the connection .with clearance between the arm 82 and the spring 73 is established so as to allow the bi-metallic blade to accelerate its speed before the arm is brought (to open the switch.
After the heating circuit has been opened and the temperature of the device and therefore that of the thermostat begins to decrease, the thermostat tends to return to the position corresponding to the closure of the circuit. Its movement in this direction is thwarted by the force exerted by the res output 73, this force being controlled at a certain predetermined minimum temperature, the thermostat then moving suddenly to close the switch.
During the closing movement, the bridging contact 82a engages with the stationary connections 83 shortly before the bimetal blade has been moved to its closed position -of the circuit shown at the end. 3, a subsequent movement of the bimetallic blade can take place thanks to the connection with play existing between the arm, switch 82 and the spring 73.
The clearance connection between the arm 82 and the spring member 7.3 also has the advantage of bringing the contacts on or off with a sweeping action, thereby preventing the accumulation of dirt or other deposits. either on the 'conta-et mobile, or on the stationary contacts.
The development of the -thermostat device. tick at the desired temperature is effected by means of the rod 78, while the interval or field of action between the maximum temperature at which the circuit is open and the minimum temperature at which it is closed is determined by means - of the fixed support member 74.
In the variant of the thermostatic device shown in fib. 7 <B> to </B> 11, different means are provided for adjusting the device @ to the desired temperature, the construction of the device being otherwise substantially the same as that shown at fib. 1 to 6.
The thermostatic device according to fig. 7 to 11 is shown in application! To an apparatus serving for the heating of water, .in which apparatus means are provided for immersing the elements operating in dependence on temperature changes.
With particular reference to FIGS. 7, 8 and 9, the bimetallic strip 100 is fixed by one of its ends to a support block 101 rigidly fixed, in turn, to the lower end of a tube 102, as shown: fig. 8. This tube is intended to be introduced through an opening in a hot water tank, to be immersed in the liquid which it is desired to heat. The upper end of the bimetallic strip 100 protrudes outside the tube 102 and extends inside a chamber 10-3.
The latter is delimited by a base 104 which is fixed to the upper end of the tube 1022 and by a casing 105 resting on the base 104. The upper end of the bimetallic strip 100 is for part view. support in the form of a knife fitted in a seat provided in one branch of a spring 106 in the form of a <B> U, </B> the other branch of the spring member being provided with a seat arranged to receive a support piece 107 in the form of a knife.
As shown, the support piece 107 is fixed to a stirrup 108, a suitable seat being provided in the latter to receive it and screws 109 being provided on either side of the support piece 107 for fix it. to the caliper 108. A screw 110, the head of which rests on the support piece 107 allows the tension of the spring 106 to be adjusted.
The yoke 108 is pivoted into suitable bearings 111 rising on the base 104. These bearings are shown to be located on either side of the open upper end of the tube 102 and are arranged. in such a way that the caliper 108 pivots on an axis which is substantially parallel to the bearing edges of the upper end of the. bimetallic blade and .of the support piece 107.
Means. Suitable are provided in order to be able to adjust the yoke 108 in position, so as to determine the position of the support piece 107 and therefore the position of the spring 106 relative to the bimetallic strip. These adjustment means comprise a member 112 in the form of @eame, arranged on an adjustment rod 11'3. The lower end of this rod is threaded and screws into a threaded boss 114 provided on the base 104. From this boss, the rod extends vertically and passes through a hole made in the box-envelope 105 to outside .of the latter, where it -is provided -a maneuver button 115.
The cam 112 is arranged to bear on an adjustable stop screw 116 screwed into the caliper 108. The latter is biased towards the. right (fi g. 8), so as to bring the stop screw 1.16 to rest on the cam 112. For this purpose, a compression spring 117 is provided with one of its ends pressed against the upper end to sort it, while. the other end is pressed against a fixed stop or support.
As can be seen, the member 118 is provided with a protruding portion arranged to be introduced into the last mentioned end of the spring 117, while the yoke 108 is provided with a retaining member 120. in the form of a section which surrounds the corresponding end @ of the spring. It will be understood that, thanks to the construction which has just been described, it is possible to adjust the position of the caliper by simply turning the button 115.
A circuit breaker arm 121. is mounted on the U-shaped spring 106 and carries a bridging contact 122 which is arranged to cooperate with: fixed contacts 123 carried by the member, support 118. The arm 1 < B> 2 </B> 1 is made from an insulating material, such as, for example, a condensation product of phenol. The contact support arm 121, similarly to the switch arm of the devices according to FIGS. 1 to. 6, is capable of relative movement with respect to the spring member 106.
It is connected to the latter via an arm 12: 4 rigidly fixed to. the, central portion of this spring. An elastic connection is provided between the two arms 121 and 124, the latter comprising a rod 125, one end of which passes through a hole provided in the arm 121 and is rigidly fixed to the arm 124. Between the head of this rod and the switch arm 121 is interposed with a spring. compression 126.
These parts are so arranged that when the switch is in its closed position, as shown in fig. 8, it is possible for the bimetal blade 100 to move a small distance in the direction of the opening of the switch before the contact-holder arm 121 is actuated to disengage the bypass contact of the cones. - fixed tacts.
As a result, the initial slow movement of the thermostat is absorbed and the thermostat can accelerate its movement to a considerable speed before the connectors are opened.
The support member 118 is made of an insulating material, for example molded bakelite, and is mounted on bosses 128 provided on the base 104. Fastening screws 129 are provided to secure the member 118 to its base. base 104. The fixed contacts 128 extend through this member 118 and .are seen, at their upper ends, of terminals 1,30 which can be connected to the circuit. to be controlled or to a circuit of command associated with the circuit intended to be controlled.
The box-enclosure is provided with a suitable socket 13.1 through which the conductors of the circuit to be controlled are passed to be connected to the terminals 130.
The temperature regulating device according to fig. 7, 8 and 9 operate substantially ment .de the same way -that the devices according to fig. 1. To 6, so that it was not considered necessary to describe its operation here. However, to adjust the device, according to fig. <B> 7,, 8 </B> and 9 in order to maintain certain predetermined temperatures, the pivot piece 107 is moved to change the position of the spring 106 with respect to the bimetal blade, rather than obtaining this adjustment by changing the curvature of the bimetallic blade itself,
as is the case in the device according to 'Figs. 1 to 6. It will be understood that when the knob 115 is turned, the position of the bracket 10; 8 and consequently the position of the support piece 107 is changed. As a result, the position of the neutral line which passes through the support piece 107 and the support point of the fixed end of the blade 100 is also changed.
It can be seen that by changing the position of this neutral line, the temperature at which the thermostat will jump from one extreme position to the other will change in a corresponding way.
To adjust the device -in order to maintain a higher temperature, the knob 11.5 will be turned so as to. allow the caliper 108 -de ae to move in the direction of movement of the hands of a watch, as can be seen in figs. 8 and 9. Adjusting the caliper in the opposite direction will result in a lowering of the temperature which must be maintained.
Adjusting the backing piece 107 to change the tension of the spring 106 will cause a change in the interval between the maximum and minimum temperatures at which the circuit is opened and closed by the device.
The variant shown in FIGS. 10 and 11 correspond from the point of view of construction and operation substantially to the device of FIGS. 7, 8 and 9, at. with the exception of the means provided for moving the stirrup which supports the knife-shaped support piece for the <B> U </B> spring and slight modifications of the means for supporting the arm circuit breaker.
As can be seen in fig. 10 and 11, the bimetallic strip 130 is fixed here by its lower end in a tube 131 and protrudes into a 13: 2 envelope box. The protruding part of the. blade 130 rests against one branch of the U-shaped spring 133. The other branch of this spring rests against a support part 1.34 in the form of a knife carried by the stirrup 135.
The latter is mounted, so as to be able to pivot, in suitable bearings 136 provided on the base 137 of the box-envelope. The bracket 1.3-5 can be adjusted in position by means comprising a rod 138 mounted vertically -in the base 1.37 and provided, at its lower end, with a worm 140. This screw engages in a rake arched 1-41 provided on one of the branches of the stirrup 135.
The rod 138 projects out of the box-envelope and is provided with a transverse groove 135a whereby adjustment can be made from outside the box-envelope. It is understood that by turning the screw 140 in either direction, the position of the yoke 1.35 and therefore the position of the support piece 134 will be changed.
This adjustment, as explained with reference to fig. 7, 8 and 9, changes the position of the spring member 133 relative to the bimetallic lady 130 and therefore the temperature setting of the thermostat. It will be understood that the worm screw connection between the rod 138 and the caliper 1315 serves at the same time to block the latter in its adjusted position.
The bridging contact 142 is carried in this case by an arm 143 which is flexibly connected to the actuating arm 144 in substantially the same way as the arms 121 and 12,4. fig. 7, 8 and 9.
However, the arm 144 is not connected, here, to the middle portion of the U-shaped spring as is the wedge of the arm 124 in FIGS. 7, 8 and 9, but it is connected to the lower side of one of the legs or branches of this part, and that to the inner side of the leg bearing. On the stationary support part 1.34. The bridging contact 142 cooperates with fixed contacts 145 attached to an insulating support member 1.46 which, in turn, is carried by the base <B> 137. </B> It is understood that these fixed contacts are intended for . be connected to the circuit to be controlled or - to a control circuit - associated with the circuit to be controlled.
The operation of the device -described last is substantially the same as that of the device shown in FIGS. 1 to 6; that is why we did not consider it necessary to explain it in detail here.