FR2458732A1

FR2458732A1 - ELECTROMAGNETIC SAFETY MECHANISM

Info

Publication number: FR2458732A1
Application number: FR7915094A
Authority: FR
Inventors: Jean-Marie Nisot; Georges Berenfeld
Original assignee: Saunier Duval SA
Current assignee: Saunier Duval SA
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1981-01-02
Also published as: EP0021937B1; EP0021937A1; DE3062267D1; FR2458732B3

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A UN MECANISME DE SECURITE THERMOELECTRIQUE. L'ARMATURE 1 FIXEE A L'EXTREMITE 12 DE LA TIGE 3 DE COMMANDE D'UNE SOUPAPE 4 ETOU LES DEUX BRANCHES 20 ET 21 DU NOYAU SONT REALISEES CHACUNE EN DEUX PARTIES SUPERPOSEES, EN MATERIAU MAGNETIQUE, FORMANT ENTRE ELLES UN ENTREFER. APPLICATION AUX MECANISMES DE SECURITE ELECTROMAGNETIQUE D'ALLUMAGE D'APPAREILS DE CHAUFFAGE AU GAZ.THE INVENTION RELATES TO A THERMOELECTRIC SAFETY MECHANISM. THE FRAME 1 FIXED TO THE END 12 OF THE CONTROL STEM 3 OF A VALVE 4 AND THE TWO BRANCHES 20 AND 21 OF THE CORE ARE EACH MADE IN TWO SUPERIMPOSED PARTS, IN MAGNETIC MATERIAL, FORMING BETWEEN THEM A GAP. APPLICATION TO ELECTROMAGNETIC SAFETY MECHANISMS FOR IGNITION OF GAS HEATING APPLIANCES.

Description

L'invention se rapporte à une cartouche à aimant pour un dispositifThe invention relates to a magnet cartridge for a device

de sécurité de l'allumage thermoélectrique. safety of thermoelectric ignition.

Les dispositifs bien connus de sécurité d'allumage thermoélectrique qui servent à couper l'amenée du gaz à un appareil en cas d'extinction d'une flamme de brûleur ou de veilleuse, comportent comme on sait un électroaimant ou The well-known thermoelectric ignition safety devices which serve to cut off the supply of gas to an appliance in the event of the extinction of a burner or pilot flame, have, as is known, an electromagnet or

noyau magnétique à deux pôles ainsi qu'une plaque d'armature montée à une extré- two-pole magnetic core and a reinforcing plate mounted on one end

mité d'une tige dont l'autre extrémité porte soit une soupape soit une coupelle selon que le mécanisme est destiné à obturer un écoulement de gaz directement ou par l'intermédiaire de leviers. Pour protéger le noyau magnétique et l'armature mité of a rod whose other end is a valve or a cup depending on whether the mechanism is intended to close a flow of gas directly or via levers. To protect the magnetic core and the frame

coopérant avec lui, on les entoure d'un capuchon de protection en métal non ai- cooperating with it, they are surrounded by a non-metallic metal protective cap.

mantable (tel que du laiton) ou en matière plastique. mantable (such as brass) or plastic.

Dans ces dispositifs connus le noyau magnétique est fixé d'une maniè- In these known devices the magnetic core is fixed in a manner

re rigide sur une assiette. Par contre l'armature est fixée sur la tige avec un certain jeu lui permettant de s'articuler par rapport aux deux pôles du noyau magnétique lors des mouvements de fonctionnement de l'appareil à gaz dans lequel le dispositif de sécurité électromagnétique est incorporé. Cette armature est rigid on a plate. By against the armature is fixed on the rod with a certain clearance allowing it to articulate with respect to the two poles of the magnetic core during the operating movements of the gas appliance in which the electromagnetic safety device is incorporated. This frame is

généralement formée par une plaque unique de faible épaisseur. generally formed by a single thin plate.

Lors de l'allumage de la veilleuse de sécurité de l'appareil, une action mécanique extérieure sur la soupape-gaz provoque la descente de l'armature mobile et la fermeture du circuit magnétique constitué par le noyau et ladite armature. Le maintien dans cette position malgré l'action d'un ressort de rappel During the ignition of the safety pilot of the device, an external mechanical action on the gas valve causes the descent of the mobile armature and the closure of the magnetic circuit constituted by the core and said armature. Holding in this position despite the action of a return spring

est assuré par les ampères-tours circulant dans les spires du bobinage. Les am- is ensured by the ampere-turns circulating in the winding turns. The AM-

pères-tours sont donc consommés par le matériau magnétique et par l'entrefer fathers-turns are therefore consumed by the magnetic material and the gap

placé entre le noyau et l'armature. placed between the core and the frame.

Lors d'une diminution du courant circulant dans les spires du bobi- When the current flowing in the coils of the bobbin

nage, les ampères-tours, à partir d'une certaine valeur du courant, ne sont plus suffisants sous l'effet du ressort pour maintenir l'armature collée contre the ampere-turns, from a certain value of the current, are no longer sufficient under the effect of the spring to maintain the armature glued against

le noyau.the core.

Il existe donc un courant d'enclenchement et de déclenchement dont les valeurs dépendent: -du cycle d'hystérésis que le matériau parcourt, de la valeur There is therefore an inrush and trip current whose values depend on: the hysteresis cycle that the material travels, the value

du ressort de rappel de la soupape, -du nombre de spires du bobinage, -et sur- the return spring of the valve, the number of turns of the winding, and

tout de la grandeur de l'entrefer.everything about the size of the gap.

Par conséquent, on sait que les courants d'enclenchement et de déclen- Therefore, it is known that the inrush and trigger currents

chement sont considérablement augmentés à partir du moment o l'entrefer augmen- are considerably increased as soon as the air gap increases

te de façon notable car, dans l'air, la circulation du flux magnétique exige une This is noticeable because, in the air, the flow of magnetic flux requires

consommation très importante d'ampères-tours. very high consumption of ampere-turns.

Le but de l'invention est donc de modifier l'entrefer pour augmenter The object of the invention is therefore to modify the gap to increase

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ou diminuer la consommation d'ampères-tours afin d'obtenir des courants d'en- or reduce the consumption of ampere-turns in order to obtain currents of

clenchement et de déclenchement différents. different triggering and triggering.

Suivant l'invention, l'armature fixée à l'extrémité de la tige de commande d'une soupape et/ou les deux branches du noyau sont réalisées chacune en deux parties superposées, en matériau magnétique, formant entre elles un entre- fer. Suivant une autre caractéristique de l'invention les deux parties de l'armature sont formées par deux plaques de faible épaisseur libres ou fixées According to the invention, the armature attached to the end of the control rod of a valve and / or the two branches of the core are each formed in two superimposed parts, made of magnetic material, forming between them a gap. According to another characteristic of the invention, the two parts of the frame are formed by two thin free or fixed plates.

l'une sur l'autre.one over the other.

D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention Other particular features and advantages of the invention

ressortiront de la description qui va suivre en référence au dessin annexé qui will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawing which

représente une vue en coupe du mécanisme de sécurité. represents a sectional view of the safety mechanism.

Le mécanisme de sécurité tel que représenté comporte de façon géné- The security mechanism as shown generally includes

rale un noyau magnétique 2, une armature, désignée dans son ensemble par la ré- a magnetic core 2, an armature, designated as a whole by the re-

férence 1, monteeà une extrémité de la tige 3, et à l'extrémité opposée de 1, mounted at one end of the rod 3, and at the opposite end of

cette tige, une soupape 4 pour l'obturation directe d'un écoulement de gaz. this rod, a valve 4 for directly sealing a flow of gas.

Cette soupape peut être remplacée par une coupelle si le mécanisme doit agir sur un organe obturateur par l'intermédiaire de leviers. Le noyau 2 est fixé d'une manière rigide par un rivet ou par un rivet contact 5 sur l'assise 6. Ce rivet contact est traversé par le fil d'extrémité 7 de l'enroulement d'excitation 8 This valve can be replaced by a cup if the mechanism must act on a shutter member by means of levers. The core 2 is fixed rigidly by a rivet or by a rivet contact 5 on the seat 6. This contact rivet is traversed by the end wire 7 of the excitation winding 8

du noyau 2. Un capuchon de protection 9 coiffe le noyau 2 et son armature 1. of the core 2. A protective cap 9 covers the core 2 and its armature 1.

Un ressort de rappel 10 prenant appui sur le capuchon coiffe la tige 3 et agit A return spring 10 bearing on the cap covers the rod 3 and acts

sur le clapet 4.on the valve 4.

Le noyau magnétique 2 est formé de deux branches 20 et 21 réalisées The magnetic core 2 is formed of two branches 20 and 21 made

chacune en deux parties 20a et 2la pour la formation d'un entrefer supplémentaire. each in two parts 20a and 21a for the formation of an additional gap.

L'armature 1 se compose de deux petites plaques en matériau magné- Frame 1 consists of two small plates of magnetic material

tique la et lb superposées et de faible épaisseur. Ces deux plaques sont soit tick la and lb superimposed and thin. These two plates are either

libres, soit fixées l'une sur l'autre par un moyen mécanique quelconque par exem- free from each other by any mechanical means, for example

ple par sertissage avec un léger serrage, par collage ou par soudure par point, et sont percées chacune d'un orifice central 11 dont le diamètre est légèrement by crimping with a slight tightening, by gluing or spot welding, and are each pierced by a central orifice 11 whose diameter is slightly

supérieur au diamètre de l'extrémité 12 de la tige 3. greater than the diameter of the end 12 of the rod 3.

L'extrémité 12 de la tige 3 est sertie sur la plaque inférieure la de l'armature 1 de telle sorte qu'il subsiste un jeu permettant à l'armature The end 12 of the rod 3 is set on the lower plate 1a of the armature 1 so that there remains a clearance allowing the armature

de s'articuler par rapport aux deux pôles du noyau 2, c'est-à-dire que l'arma- to articulate with respect to the two poles of nucleus 2, that is to say that the armament

ture peut s'appliquer parfaitement sur ces pôles en compensant les éventuels défauts d'alignement de la tige normalement au noyau magnétique. Pour éviter la rotation de l'armature 1 par rapport à la tige 3, on interpose entre l'arrivée de la plaque lb et la rondelle circulaire métallique 13 coaxiale à la tige, un ture can be applied perfectly on these poles by compensating for any misalignment of the rod normally to the magnetic core. To avoid the rotation of the frame 1 relative to the rod 3, is interposed between the arrival of the plate 1b and the circular metal washer 13 coaxial with the rod, a

joint torique élastique 14 qui se trouve légèrement écrasé au moment du sertis- resilient O-ring 14 which is slightly crushed at the time of crimping

sage de la tige.wise of the stem.

Lorsqu'un élément sensible tel qu'un thermocouple non représenté, détecte la présence d'une flamme, il alimente, par l'intermédiaire du rivet When a sensitive element such as a thermocouple not shown, detects the presence of a flame, it feeds, through the rivet

contact 5, l'enroulement d'excitation 8.Les ampères-tours ainsi créés permet- contact 5, the excitation winding 8.The ampere-turns thus created allow

tent la circulation d'un flux magnétique qui engendrera une force portante né- the circulation of a magnetic flux which will generate a bearing

cessaire au Maintien de l'armature mobile 1 sur le noyau 2. Le courant minimum necessary for the maintenance of the mobile armature 1 on the nucleus 2. The minimum current

nécessaire au maintien de ladite armature s'appelle "courant d'enclenchement". necessary to maintain this reinforcement is called "inrush current".

Dès que la valeur de ce courant est atteinte, une action mécanique extérieure sur la soupape 4 provoque la descente de l'armature 1 et son collage As soon as the value of this current is reached, an external mechanical action on the valve 4 causes the descent of the frame 1 and its bonding

sur le noyau 2.on the core 2.

Lorsqu'une diminution du courant circulant dans l'enroulement d'exci- When a decrease in the current flowing through the exciter winding

tation 8 est provoquée par exemple quand le thermocouple n'est plus chauffé, la force portante diminue et, à une certaine valeur de ce courant, la force de rappel de ressort 10 devient plus grande que la force portante, si bien que l'armature 1 décolle du noyau 2 et le ressort de rappel 10 provoque une action 8 is caused for example when the thermocouple is no longer heated, the bearing strength decreases and, at a certain value of this current, the spring restoring force 10 becomes greater than the bearing force, so that the reinforcement 1 takes off from the core 2 and the return spring 10 causes an action

mécanique vers la mise en sécurité-gaz. Il existe donc un courant d'enclenche- mechanical towards the safety-gas. There is therefore an inrush current

ment et de déclenchement dont les valeurs dépendent des ampères-tours consommés. and the values of which depend on the ampere-turns consumed.

Quand l'armature 1 est maintenue appliquée contre le noyau 2, la plaque inférieure la est parcourue par un flux magnétique constant et limité, When the armature 1 is kept pressed against the core 2, the lower plate 1 is traversed by a constant and limited magnetic flux,

dépendant de son épaisseur. Etant donné que ladite plaque se sature très rapide- depending on its thickness. Since said plate saturates very rapidly

ment et offre une réluctance magnétique très importante, une partie du flux est contrainte de traverser d'une part l'entrefer situé entre les deux plaques la et lb de l'armature 1 et d'autre part l'entrefer formé sur les deux branches 20 et and provides a very important magnetic reluctance, part of the flow is forced to cross on the one hand the gap between the two plates la and lb of the frame 1 and secondly the gap formed on the two branches 20 and

21 du noyau 2 ce qui entraine une augmentation sensible des ampères-tours consom- 21 of core 2, which leads to a significant increase in ampere-turns consumed

més, et par conséquent des courants d'enclenchement et de déclenchement. and, consequently, of the switching and tripping currents.

Cette augmentation est fonction des épaisseurs choisies pour les pla- This increase is a function of the thicknesses chosen for

ques la et lb de l'armature, de leur état de surface et du type de matériau utilisé. the la and lb of the reinforcement, their surface condition and the type of material used.

En effet, suivant les courants d'enclenchement et de déclenchement que l'on dé- In fact, according to the interlocking and tripping currents that one de-

sire obtenir, il est possible d'augmenter ou de diminuer l'épaisseur des plaques composant l'armature, d'utiliser des plaques d'épaisseurs différentes, ou bien des to achieve, it is possible to increase or decrease the thickness of the plates making up the frame, to use plates of different thicknesses, or

états de surface différents. Il est également possible d'utiliser seulement l'en- different surface states. It is also possible to use only the

-trefer formé entre les deux plaques de l'armature ou seulement l'entrefer réalisé -trefer formed between the two plates of the frame or only the air gap realized

sur les branches du noyau magnétique. on the branches of the magnetic core.

Cette réalisation permet donc de varier la consommation d'ampères- This embodiment therefore makes it possible to vary the consumption of amperes

tours pour obtenir des courants d'enclenchement et de déclenchement aptes à tou- turns to obtain switching and tripping currents suitable for all

tes utilisation.your use.

L'invention ne se limite pas à la forme de réalisation illustrée The invention is not limited to the illustrated embodiment

mais en englobe également les variantes constructives. but also includes the constructive variants.

Claims

R E V E N D I C A T IO N S

Electromagnetic safety mechanism comprising a magnetic circuit formed by a core and an armature held on the end of a valve control rod, characterized in that the armature 1 and / or both

branches of the core 2 are each made in two parts, made of magnetic material

tick, superimposed forming between them a gap.

2 / Mechanism according to claim 1 characterized in that the two parts

1 of the frame 1 are formed by two plates 1a and 1b of small thickness

free or fixed on each other.

3 / Mechanism according to claim 2 characterized by the fact that the two pla-

the la and lb are of equal thickness and machining characteristics or different.

4 / Mechanism according to claim 2 characterized in that only the

the closest to the magnetic core is attached to the control rod 3

of valve.