FR3115392A1 - Charge électrique variable modulaire - Google Patents

Abstract

Charge électrique variable modulaire. L'invention concerne une charge électrique variable (1) comprenant au moins un caisson de tubes (2), un caisson de commande (6) et un mât de connexion (4), le caisson de tubes (2) comprenant au moins une pluralité de tubes (10) électriquement raccordés les uns aux autres et le mât de connexion (4) s’étendant depuis ledit caisson de commande (6) et au moins jusque dans le caisson de tubes (2), ledit caisson de tubes (2) étant disposé en superposition du caisson de commande (6) suivant une direction d’allongement principal (M) du mât de connexion (4). Fig 2

Description

Charge électrique variable modulaire

La présente invention porte sur une charge électrique variable dont on peut faire varier l’impédance, notamment sa résistance ou sa valeur inductive.

Les charges électriques variables sont utilisées pour faire varier la valeur ohmique d’un élément résistif ou la valeur inductive d’un élément inductif, en particulier dans le cas de charges utilisées pour le test de sources électriques. Dans cette dernière utilisation, les charges électriques variables sont souvent remplacées par des charges électroniques qui sont des circuits électroniques qui ajustent l’intensité qu’ils absorbent à la valeur de tension qui est mise à leurs bornes pour apparaître comme des dipôles résistifs d’une valeur ohmique que l’on peut facilement commander. Ces charges électroniques présentent des avantages en termes de précision, de facilité de réglage, de commande par une communication sous forme numérique avec des contrôleurs externes. Les charges électriques variables présentent cependant des avantages qui les amènent à être toujours utilisées à ce jour, en particulier le fait que leur circuit résistif peut être réalisé avec des conducteurs résistifs passifs et ne présentent donc pas les caractéristiques de distorsion et de sensibilité aux perturbations électromagnétiques des circuits électroniques. La charge électrique variable présente donc une fiabilité et une précision de valeur ohmique ou de valeur inductive supérieure aux charges électroniques évoquées précédemment.

L’utilisation de charge électrique variable comprenant plusieurs bobinages permet d’obtenir des charges électriques variables dont les valeurs ohmiques ou inductives peuvent, suivant certaines configurations, être plus élevées que celles des charges électriques variables classiques utilisant un seul bobinage. Dans de telles charges électriques variables, comprenant plusieurs bobinages, ces derniers peuvent être électriquement montés en série ou en parallèle.

Un premier problème de ces charges électriques variables réside dans leur capacité à s’adapter à la charge à laquelle elles sont raccordées. Le montage électrique en série des bobinages ne couvre pas tous les besoins ohmiques ou inductifs des diverses charges et une telle situation conduit à la conception et à la fabrication d’une grande variabilité de charges électriques variables.

Un deuxième problème de ces charges électriques variables réside en ce que l’utilisation de plusieurs bobinages montés électriquement en série et/ou en parallèle peut provoquer un fort dégagement de chaleur qui peut à terme endommager des composants de ladite charge électrique variable.

Le but de la présente invention est donc d’améliorer la structure et le fonctionnement d’une charge électrique variable et notamment d’offrir une valeur ohmique ou une valeur inductive multipliable à souhait, tout en simplifiant sa conception et en limitant l’impact de la chaleur dégagé par les bobinages sur les autres composants de la charge électrique variable.

L’invention porte donc sur une charge électrique variable comprenant au moins un caisson de tubes, un caisson de commande et un mât de connexion, le caisson de tubes comprenant au moins une pluralité de tubes électriquement raccordés les uns aux autres et constitutive d’une impédance, le mât de connexion s’étendant depuis ledit caisson de commande et au moins jusque dans le caisson de tubes, le mât de connexion étant porteur d’au moins un organe circulant le long d’un tube de la pluralité de tubes et modifiant l’impédance de la pluralité de tubes, la charge électrique variable étant caractérisée en ce que le caisson de tubes est disposé en superposition du caisson de commande suivant une direction d’allongement principal du mât de connexion.

Selon un exemple de l’invention, les tubes du caisson de tubes peuvent être montés en série les uns par rapport aux autres. Selon un autre exemple de l’invention, les tubes du caisson de tubes peuvent être montés en parallèle les uns par rapport aux autres.

Le caisson de commande de la charge électrique variable assure au moins en partie le déplacement du mât de connexion dans le caisson de tubes afin de faire varier la valeur ohmique ou la valeur inductive de la charge électrique variable. On tire alors avantage de la superposition du caisson de tubes sur le caisson de commande en ce qu’elle permet de moduler la charge électrique variable en offrant la possibilité d’ajouter un caisson additionnel en superposition du caisson de tubes originel, la superposition étant opérée dans la direction d’allongement principal du mât de connexion. De manière plus concrète, le caisson additionnel est disposé verticalement au-dessus du caisson originel.

Selon une caractéristique de l’invention, la pluralité de tubes du caisson de tubes sont des tubes résistifs.

Selon une caractéristique de l’invention dans laquelle les tubes sont des tubes résistifs, l’organe est une pluralité de curseurs chacun circulant le long d’un tube de la pluralité de tubes du caisson de tubes. Selon un aspect, le ou les curseurs sont en contact sur une périphérie externe d’un bobinage constitutif du tube résistif.

Les tubes résistifs sont composés au moins d’un corps en céramique et d’un bobinage électrique ou équivalent, sur lequel glisse l’organe prenant ici la forme du curseur. La circulation des curseurs le long des bobinages électriques de chacun des tubes résistifs permet alors de faire varier la valeur ohmique de la charge électrique variable prenant ici la forme d’un rhéostat.

Selon une alternative de l’invention, la pluralité de tubes du caisson de tubes sont des tubes inductifs.

Selon une caractéristique de l’invention dans laquelle les tubes sont des tubes inductifs, l’organe est une pluralité de noyaux magnétiques, chacun circulant à l’intérieur d’un tube de la pluralité de tubes du caisson de tubes.

Chacun des tubes inductifs comprend au moins le noyau magnétique composé au moins d’un matériau ferromagnétique autour duquel est monté un bobinage de fil conducteur. Ainsi, le déplacement des noyaux magnétiques à l’intérieur du bobinage de fil conducteur des tubes inductifs permet de faire varier la valeur de l’inductance de la charge électrique variable prenant ici la forme d’une charge inductive.

Selon une caractéristique de l’invention, le caisson de commande comprend au moins un moyen de déplacement du mât de connexion piloté électriquement. La charge électrique variable de l’invention est ici une charge électrique variable à pilotage électrique ou électronique, la valeur ohmique ou inductive et par conséquent la mise en position des curseurs ou noyaux est opérée par un élément électrique.

Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de déplacement piloté électriquement comprend au moins une tige de guidage le long de laquelle se déplace au moins un bloc porteur du mât de connexion, la tige de guidage s’étendant parallèlement à une direction d’allongement principal de la pluralité de tubes.

Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de déplacement piloté électriquement comprend au moins un actionneur électrique et un arbre de commande mis en mouvement par l’actionneur électrique, ledit arbre de commande s’étendant parallèlement à la direction d’allongement principal de la pluralité de tubes.

La tige guidage et l’arbre de commande sont ici des pièces distinctes.

Selon une caractéristique de l’invention selon laquelle le moyen de déplacement du mât de connexion est piloté électriquement, la charge électrique variable comprend un premier bloc qui porte le mât de connexion et qui coulisse le long de la tige de guidage et un deuxième bloc relié mécaniquement au premier bloc et qui comprend un premier filetage en prise sur un second filetage disposé à la périphérie de l’arbre de commande.

On comprend donc de ce qui précède que le deuxième bloc a au moins pour fonction d’entrainer le premier bloc qui porte le mât de connexion, lors de son déplacement sur l’arbre de commande. Le premier bloc et le deuxième bloc sont reliés mécaniquement par un organe de liaison qui autorise un degré de liberté entre le premier bloc et le deuxième bloc.

Selon une alternative de l’invention, la tige de guidage et l’arbre de commande du moyen de déplacement piloté électriquement sont confondus l’un avec l’autre et forment un cylindre de déplacement du bloc. On comprend alors que dans une telle alternative, le premier bloc qui porte le mât de connexion est configuré pour translater le long du cylindre de déplacement du moyen de déplacement piloté électriquement.

Selon une caractéristique de l’invention, la charge électrique variable comprend au moins un caisson de contrôle qui loge au moins le moteur électrique destiné à générer le déplacement du mât de connexion.

On comprend donc que le moteur électrique est configuré pour déplacer le deuxième bloc sur l’arbre de commande. De manière plus précise, le moteur électrique entraine en rotation l’arbre de commande dans un sens horaire ou anti-horaire de telle sorte que le second filetage disposé à sa périphérie génère le déplacement du deuxième bloc, ce dernier comprenant le premier filetage complémentaire.

Selon une caractéristique de l’invention, la charge électrique variable comprend au moins un système de ventilation destiné à générer une circulation d’un flux d’air au sein du caisson de commande. Le système de ventilation est logé dans le caisson de contrôle. Ainsi, il permet le refroidissement du caisson de commande, ce dernier recevant des calories provenant du caisson de tubes. De même, le système de ventilation permet de limiter l’augmentation de la température dans le caisson de contrôle. L’évacuation du flux d’air en dehors de la charge électrique variable s’effectue alors au moyen d’une ouverture de ventilation et d’une bouche de ventilation formées dans une ou plusieurs faces du caisson de contrôle et/ou du caisson de commande.

Selon une caractéristique de l’invention, le caisson de contrôle est disposé dans le prolongement d’un volume défini par le caisson de commande. On comprend qu’une telle caractéristique permet de limiter l’introduction de chaleur dans le caisson de contrôle en provenance du caisson de tubes. On limite ainsi l’endommagement précoce des éléments constitutifs du caisson de contrôle, tels qu’une carte électronique ou le moteur électrique.

Selon une caractéristique de l’invention, le caisson de contrôle comprend une carte électronique de gestion du moteur électrique et/ou du système de ventilation.

Selon une alternative de l’invention, le caisson de commande comprend au moins un moyen de déplacement du mât de connexion piloté manuellement.

Selon une caractéristique de ce mode de réalisation de l’invention, la charge électrique variable comprend un organe d’entrainement qui pilote le déplacement du mât de connexion, l’organe d’entrainement étant mécaniquement relié à un volant de commande disposé en dehors d’un volume défini par le caisson de commande.

Dans une telle configuration, le mât de connexion comprend un bloc de liaison apte à se déplacer sur l’organe d’entrainement. L’organe d’entrainement comprend alors au moins un filetage périphérique complémentaire d’un filetage interne agencé sur le bloc de connexion. Ainsi, la rotation du volant de commande entraine en rotation l’organe d’entrainement dont le filetage génère le déplacement du mât de connexion en translation sur l’organe d’entrainement.

Selon une caractéristique de l’invention, la charge électrique variable comprend au moins une paroi d’interface disposée entre le caisson de tubes et le caisson de commande, la paroi d’interface comprenant au moins une fente de circulation du mât de connexion, ledit mât de connexion s’étendant au travers de la fente de circulation.

Selon un exemple de l’invention, le caisson de commande peut comprendre la paroi d’interface, formant une cloison entre ledit caisson de commande et le caisson tubes. La fente de circulation permet ainsi d’autoriser le déplacement du mât de connexion au travers de cette paroi d’interface en formant un espace évidé dans ladite paroi d’interface. Selon un autre exemple de l’invention, la paroi d’interface peut faire partie intégrante du caisson de tubes.

Selon une caractéristique de l’invention, la fente de circulation s’étend dans une direction principale parallèle à une direction d’allongement principal de la pluralité de tubes du caisson de tubes. On comprend qu’une telle caractéristique permet le déplacement du mât de connexion de telle sorte que la pluralité d’organes qu’il porte circule le long du bobinage électrique de chacun des tubes.

Selon une caractéristique de l’invention, le caisson de tubes comprend au moins une paroi supérieure opposée à la paroi d’interface suivant la direction d’allongement principal du mât de connexion, la paroi supérieure comprenant au moins un dispositif de centrage destiné à recevoir un caisson additionnel qui comprend une pluralité de tubes additionnels.

Le dispositif de centrage peut correspondre par exemple à un ergot, une patte ou un plot configuré pour coopérer avec un orifice de centrage complémentaire formé sur le caisson additionnel ou originel. On permet ainsi de faciliter le positionnement du caisson additionnel sur le caisson de tubes tout en permettant son positionnement adéquat sur ledit caisson de tubes.

Selon une caractéristique de l’invention, le caisson additionnel est disposé sur la paroi supérieure du caisson de tubes au moyen du dispositif de centrage. On comprend qu’une telle caractéristique est possible de par la disposition du caisson de commande en dessous du caisson de tubes suivant la direction d’allongement principal du mât de connexion.

Selon une caractéristique de l’invention, le mât de connexion comprend au moins une prolongation qui s’étend selon la direction d’allongement principal du mât de connexion, la prolongation comprenant au moins une pluralité d’organes additionnels aptes à circuler le long des tubes additionnels du caisson additionnel. On comprend qu’une telle caractéristique permet au mât de connexion d’atteindre les tubes additionnels du caisson additionnel, cette caractéristique étant mise en œuvre de par la superposition du caisson de tubes et du caisson additionnel suivant la direction d’allongement principal du mât de connexion.

Selon une caractéristique de l’invention, la charge électrique variable comprend au moins un organe d’isolation thermique disposé au niveau de la fente de circulation et configuré pour autoriser un déplacement du mât de connexion dans la fente de circulation.

L’organe d’isolation thermique a pour fonction de limiter le transfert de chaleur générée par la pluralité de tubes du caisson de tubes vers le caisson de commande.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe d’isolation thermique est déformable élastiquement. On entend par déformable élastiquement le fait que l’organe d’isolation thermique est apte à se déformer depuis un état initial jusqu’à un état déformé puis à revenir à son état initial. L’état initial est un état qui limite le passage de calories par la fente et l’état déformé est un état où l’organe d’isolation thermique est déformé par la présence du mât de connexion dans la fente.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe organe d’isolation thermique comprend au moins une série de premières languettes et une série de deuxièmes languettes présentant chacune un bord libre en contact l’un de l’autre. On comprend alors que chacune de la première languette et de la deuxième languette est déformable élastiquement. Dans un état initial, les languettes sont en position fermée, c’est-à-dire que leurs bords libres sont en contact l’un de l’autre. Dans un état déformé, les bords libres de chacune des languettes sont espacés l’un de l’autre d’une distance non nulle, cet état déformé étant provoqué par la présence du mât de connexion. A la suite du passage du mât de connexion, les languettes reviennent à leur état initial, c’est-à-dire avec leurs bords libres en contact l’un de l’autre. Alternativement, l’organe d’isolation thermique prend la forme de deux joints disposés l’une en regard de l’autre au niveau de la fente. De telles caractéristiques du organe d’isolation thermique permet de limiter les entrées de chaleur dans le caisson de commande et assure une continuité de l’isolation thermique entre le caisson de tubes et le caisson de commande, tout en autorisant le déplacement du mât de connexion.

De manière innovante, le présent document vise également une charge électrique variable comprenant au moins un caisson de tubes, un caisson de commande et un mât de connexion, le caisson de tubes comprenant au moins une pluralité de tubes électriquement raccordés les uns aux autres et constitutive d’une impédance, le mât de connexion s’étendant depuis ledit caisson de commande et au moins jusque dans le caisson de tubes, le mât de connexion étant porteur d’au moins un organe circulant le long d’un tube de la pluralité de tubes et modifiant l’impédance de la pluralité de tubes, la charge électrique variable étant caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une fente de circulation du mât de connexion ménagée dans une paroi séparant le caisson de tubes du caisson de commande, ledit mât de connexion s’étendant au travers de la fente de circulation.

De manière avantageuse, la charge électrique variable évoquée ci-dessus comprend au moins un organe d’isolation thermique disposé au niveau de la fente de circulation, configuré pour autoriser un déplacement du mât de connexion dans la fente de circulation tout en limitant un passage de calories du caisson de tubes vers le caisson de commande.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :

est une vue générale en perspective d’une charge électrique variable selon l’invention comprenant au moins un caisson de tubes, un caisson de commande et un caisson de contrôle ;

est une vue en perspective de la charge électrique variable de la figure 1 montrant une pluralité de tubes logée dans le caisson de tubes et un mât de connexion ;

est une vue schématique d’un mât de connexion de la charge électrique variable de la figure 1 portant un organe selon un premier exemple de l’invention ;

est une vue schématique d’un mât de connexion de la charge électrique variable de la figure 1 portant un organe selon un deuxième exemple de l’invention ;

est une vue générale en perspective de la charge électrique variable de la figure 1 comprenant au moins un caisson additionnel ;

est une vue de dessous de la charge électrique variable de la figure 1 montrant une tige de guidage portant un premier bloc, un arbre de commande portant un deuxième bloc et un moteur électrique logé dans le caisson de contrôle ;

est une vue en perspective d’une partie de la charge électrique variable montrant le mât de connexion portant une pluralité de curseurs ;

est une vue en transparence de la charge électrique variable de la figure 1 montrant un organe d’isolation thermique logé dans une fente de circulation du mât de connexion ;

est une vue schématique de l’organe d’isolation thermique de la figure 8 dans un état initial ;

est une vue schématique de l’organe d’isolation thermique de la figure 8 dans un état déformé ;

est une vue en perspective du caisson de commande de la charge électrique variable comprenant un moyen de déplacement manuel du mât de connexion.

Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que des exemples de réalisation de l’invention. Enfin, les mêmes repères désignent les mêmes éléments dans l'ensemble des figures.

La figure 1 illustre une charge électrique variable 1 selon l’invention comprenant au moins un caisson de tubes 2, un caisson de commande 6 et un caisson de contrôle 8. La charge électrique variable 1 peut être utilisée comme une charge variable pour réaliser des tests d’appareil ou des décharges programmées de batterie, par exemple pour réaliser leur maintenance.

Le caisson de tubes 2 particulièrement visible à la figure 2, comprend au moins une pluralité de tubes 10 électriquement montés en série et/ou en parallèle les uns par rapport aux autres et qui constituent l’impédance de la charge électrique variable. Selon un premier exemple de l’invention visible à la figure 3, chacun des tubes 10 du caisson de tubes 2 peut être un tube résistif. Dans une telle configuration des tubes 10, ceux-ci comprennent au moins un corps 110 en céramique entouré d’un bobinage électrique 120 destiné à être parcouru par le courant électrique et utilisé pour faire varier la résistance de la charge électrique variable 1, qui forme alors un rhéostat.

Le bobinage électrique 120 de chacun des tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2 est parcouru par un organe 11, prenant ici la forme d’un curseur 12 visible à la figure 2, permettant de faire varier la résistance électrique entre une valeur minimale et une valeur maximale de chacun des tubes résistifs 10. On comprend alors que le rhéostat comprend une pluralité de curseurs 12, chacun des curseurs 12 de ladite pluralité de curseurs 12 parcourant le bobinage résistif d’un des tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2 en glissant de manière rectiligne le long d’une périphérie externe du tubes résistifs 10. On comprend également que chacun des tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2 détermine une résistance maximale associée, la résistance totale du rhéostat 1 étant la résultante des résistances de chacun des tubes résistifs 10. Ainsi, le rhéostat 1 permet de faire varier l’intensité du courant électrique qui le traverse.

Selon un deuxième exemple de l’invention, visible à la figure 4, chacun des tubes 10 du caisson de tubes 2 peut être un tube inductif. Dans une telle configuration des tubes 10, ceux-ci comprennent au moins un noyau magnétique 130 en matériau ferromagnétique autour duquel s’étend un bobinage de fil conducteur 140 destiné à être parcouru par le courant électrique et utilisé pour faire varier la valeur de l’inductance de la charge électrique variable, qui forme alors une charge inductive.

Dans ce deuxième exemple de l’invention dans lequel les tubes 10 du caisson de tubes 2 sont des tubes inductifs, les organes 11 aptes à circuler le long des tubes inductifs sont formés par la pluralité de noyaux magnétiques 130 de ces derniers. Ainsi, le déplacement des noyaux magnétiques 130 au cœur des bobinages de fils conducteurs 140 permet de faire varier la valeur inductive de la charge électrique variable, ici charge inductive.

Il convient de considérer que dans la suite de la description, seule la charge électrique variable 1 sous forme de rhéostat sera décrite, mais que l’ensemble des caractéristiques qui s’appliquent à la charge électrique variable 1 sous forme de rhéostat, s’appliquentmutatis mutandisà la charge électrique variable 1 sous forme de charge inductive. Ainsi, dans la suite de la description on désignera la charge électrique variable 1 par le rhéostat 1 et les tubes 10 du caisson de tubes 2 sont formés des tubes résistifs 10, les caractéristiques décrites en rapport avec ce rhéostat 1 étant transposable à la charge électrique inductive, à l’exception des caractéristiques spécifiques du rhéostat.

Un mât de connexion 4 s’étend depuis le caisson de commande 6 et au moins jusque dans le caisson de tubes 2, ledit mât de connexion 4 portant la pluralité de curseurs 12 à l’une de ses extrémités. De manière plus précise, le mât de connexion 4 s’étend dans une direction d’allongement principal M et comprend une première extrémité 14 dans le caisson de tubes 2 qui porte les organes 11, ici la pluralité de curseurs 12, et une deuxième extrémité 16 opposée à la première extrémité 14 suivant la direction d’allongement principal M du mât de connexion 4 qui est positionnée dans le caisson de commande 6.

Il convient de considérer que, dans le cas où l’organe 11 est formé par la pluralité de noyaux magnétiques 130 lorsque la charge électrique variable est une charge inductive, le mât de connexion 4 est relié à sa première extrémité 14 à la pluralité de noyaux magnétiques 130 de la pluralité de tubes 10 inductifs.

Tel que cela est visible à la figure 2, le mât de connexion 4 s’étend dans sa direction d’allongement principal M qui est perpendiculaire à une direction d’allongement principal U de la pluralité de tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2, ci-après nommée direction des tubes U. On comprend de cette caractéristique que le mât de connexion 4 est apte à se déplacer entre la pluralité de tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2, suivant une direction de circulation C qui est parallèle à la direction des tubes U. De même, on comprend des caractéristiques précédentes que le caisson de tubes 2 est disposé en superposition du caisson de commande 6 depuis lequel s’étend le mât de connexion 4, suivant la direction d’allongent principal M dudit mât de connexion 4.

De manière plus précise, le caisson de tubes 2 et le caisson de commande 6 sont superposés verticalement l’un sur l’autre au niveau d’une paroi d’interface 18. La paroi d’interface 18 peut, dans un premier exemple de réalisation, faire partie du caisson de tubes 2 ou, dans un deuxième exemple de l’invention, faire partie du caisson de commande 6.

Dans l’un ou l’autre de ces exemples, la paroi d’interface 18 comprend au moins une fente de circulation 20 du mât de connexion 4 à travers laquelle il s’étend. La fente de circulation 20 a pour fonction d’autoriser le déplacement du mât de connexion 4 à travers la paroi d’interface 18 et ainsi entre les tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2. La fente de circulation 20 forme ainsi un espace vide qui s’étend dans une direction principale parallèle à la direction des tubes U et perpendiculaire à la direction d’allongement principal M du mât de connexion 4.

On définit une première longueur L1 des tubes résistifs 10, visible sur la figure 2, mesurée le long de la direction U des tubes. On définit également une deuxième longueur L2 de la fente de circulation 20, également visible figure 2, mesurée le long de la même direction U des tubes. Selon un aspect de l’invention, la première longueur L1 et la deuxième longueur L2 sont sensiblement égales, de telle sorte que la fente de circulation 20 permet le déplacement du mât de connexion 4 sensiblement sur l’intégralité de la première longueur L1 des tubes résistifs 10.

Lors du fonctionnement du rhéostat 1, le bobinage électrique de chacun des tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2 peut provoquer un fort dégagement de chaleur. Ce dégagement de chaleur depuis la pluralité de tubes résistifs 10 provoque l’augmentation de la température dans le caisson de tubes 2. Afin de limiter le transfert de chaleur depuis le caisson de tubes 2 jusque dans le caisson de commande 6, le rhéostat 1 comprend au moins un organe d’isolation thermique 24 visible à la figure 8 et disposé au niveau de la fente de circulation 20. L’organe d’isolation thermique 24 limite fortement le passage des calories depuis le caisson de tubes 2 et vers le caisson de commande 6, tout en autorisant le déplacement du mât de connexion 4 dans la fente de circulation 20. L’organe d’isolation thermique 24 est notamment disposé dans l’espace vide formé par la fente de circulation 20.

En se reportant aux figures 8, 9a ou 9b, l’organe d’isolation thermique 24 est déformable élastiquement et comprend au moins une série de premières languettes 26a et une série de deuxièmes languettes 26b. On entend par déformable élastiquement le fait que les languettes 26a, 26b sont aptes à se déformer depuis un état initial jusqu’à un état déformé, puis à revenir à leur état initial. Chacune de la première languette 26a et de la deuxième languette 26b présente une extrémité de contact 28 et un bord libre 30, l’extrémité de contact 28 étant solidaire d’une arête délimitant la fente de circulation 20, tandis que le bord libre 30 est le bord opposé à l’extrémité de contact 28 et qui s’étend dans l’espace vide de ladite fente de circulation 20.

On définit alors l’état initial de la première languette 26a et de la deuxième languette 26b comme un état dans lequel leurs bords libres 30 respectifs sont en contact l’un avec l’autre, tel que cela est particulièrement visible à la figure 9a. On comprend alors que l’état initial des languettes 26a, 26b assure l’isolation thermique du caisson de commande 6 par rapport au caisson de tubes 2, en ce sens que le contact entre les bords libres 30 clôt l’espace vide formé par la fente de circulation 20 et ferme ladite fente de circulation 20.

On définit l’état déformé de la première languette 26a et de la deuxième languette 26b comme un état dans lequel leurs bords libres 30 sont à une distance non nulle l’un de l’autre, tel que cela est particulièrement visible à la figure 9b. De manière plus précise, dans leur état déformé, les bords libres 30 de chacune des languettes 26a, 26b sont en contact du mât de connexion 4. On comprend alors que l’état déformé des languettes 26a, 26b est généré par le déplacement du mât de connexion 4 dans la fente de circulation 20 et que le contact des bords libres 30 des languettes 26a, 26b avec le mât de connexion 4 assure la continuité de l’isolation thermique du caisson de commande 6 par rapport au caisson de tubes 2. Une fois le mât de connexion 4 passé, la première languette 26a et la deuxième languette 26b reviennent à leur état initial, tel que précédemment décrit à la figure 9a.

Chacune des languettes de la série de premières languettes et de la série de deuxièmes languettes est espacée d’une languette adjacente par une saignée. Selon un exemple de réalisation, une série de troisièmes languettes est superposée sur la série de premières languettes, tandis qu’une série de quatrièmes languettes est superposée sur la série de deuxièmes languettes. Un décalage longitudinal est opéré entre la série de troisièmes languettes et la série de premières languettes de manière à ce qu’au moins une des troisièmes languettes couvre la saignée présente entre deux languettes adjacente de la série de premières languettes. Un tel décalage est également opéré entre la série de quatrièmes languettes et la série de deuxièmes languettes. Une telle structure a pour but de limiter le passage de calories.

Selon une autre alternative, l’organe d’isolation thermique 24 prend la forme de deux joints souples disposés l’un en face de l’autre et au contact l’un contre l’autre. Ces joints comprennent une portion de rattachement aux bords qui délimitent la fente et une portion de déformation susceptible de se déformer pour laisser passer le mât de connexion. La portion de déformation peut prendre la forme d’un conduit circulaire creux. Le joint de ce mode de réalisation est avantageusement en un matériau synthétique, tel que le silicone.

Le déplacement du mât de connexion dans la fente de circulation et les moyens associés à ce déplacement seront décrits plus en détail dans la suite de la description suivant deux modes de réalisations distincts.

Tel que cela est particulièrement visible aux figures 1 et 2, le caisson de tubes 2 comprend au moins une paroi supérieure 32, opposée à la paroi d’interface 18 précédemment décrite, suivant la direction d’allongement principal M du mât de connexion 4. La paroi supérieure 32 peut comprendre au moins un dispositif de centrage 34 destiné à recevoir un caisson additionnel 36, visible à la figure 5. Dans l’exemple illustré des figures 1 et 2, la paroi supérieure 32 du caisson de tubes 2 comprend quatre dispositifs de centrage 34 mais il convient de considérer que la paroi supérieure 32 peut comprendre plus ou moins de dispositif de centrage 34.

Un dispositif de centrage 34 selon l’invention garantit un alignement du caisson additionnel 36 par rapport au caisson de tubes 2, et va permettre de prolonger le mât de connexion et autoriser ce dernier à s’étendre dans le caisson additionnel 36.

Un dispositif de centrage 34 est par exemple un couple de pièces mâle/femelle indifféremment disposées sur le caisson de tubes 2 ou sur le caisson additionnel 36.

Les dispositifs de centrage 34 prennent ici la forme d’ergot 38 qui font saillie de la paroi supérieure 32 du caisson de tubes 2 suivant une direction parallèle à la direction d’allongement principal M du mât de connexion 4. Chacun des dispositifs de centrage 34 est alors disposé dans un des coins de la paroi supérieure 32 du caisson de tubes 2 et est apte à coopérer avec un orifice de centrage 40 formé sur le caisson additionnel 36 et visible à la figure 5. On assure ainsi le positionnement précis et adéquat du caisson additionnel 36 sur le caisson de tubes 2. Le caisson additionnel 36 présente des caractéristiques structurelles et fonctionnelles identiques à celles du caisson de tubes 2 et comprend notamment une pluralité de tubes résistifs ou inductifs additionnels 42 dont les caractéristiques structurelles et fonctionnelles sont identiques à la pluralité de tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2 précédemment décrit.

On comprend de ce qui précède que le caisson additionnel 36 est disposé en superposition du caisson de tubes 2 suivant la direction d’allongement principal M du mât de connexion 4, cette superposition étant rendue possible par la disposition particulière du caisson de commande 6 depuis lequel s’étend ledit mât de connexion 4, tel que décrite précédemment.

Ainsi, et tel que cela est particulièrement visible à la figure 5, le mât de connexion comprend au moins une prolongation 44 qui s’étend selon la direction d’allongement principal M du mât de connexion au moins jusque dans le caisson additionnel 36. La prolongation 44 du mât de connexion porte alors au moins une pluralité d’organes additionnels 46 prenant ici la forme d’une pluralité de curseurs additionnels 47 aptes à circuler le long des tubes résistifs ou inductifs additionnels 42 du caisson additionnel 36 selon des caractéristiques structurelles et fonctionnelles identiques à la pluralité de curseurs du mât de connexion décrites précédemment pour le caisson de tubes 2.

On tire avantage du rhéostat 1 tel qu’il vient d’être décrit en ce que la disposition particulière du caisson de commande 6 par rapport au caisson de tubes 2 permet au mât de connexion 4 de s’étendre au-delà du caisson de tubes 2 et autorise ainsi la superposition du au moins un caisson additionnel 36 sur le caisson de tubes 2. On obtient ainsi un rhéostat 1 modulaire au sein duquel on peut ajouter au moins le caisson additionnel 36 afin d’augmenter l’aptitude dudit rhéostat 1.

Il convient alors de considérer que le rhéostat 1 peut comprendre une pluralité de caissons additionnels non représentés, superposés les uns sur les autres. Dans une telle configuration, au moins un des caissons additionnels comprend alors l’organe de centrage et au moins un autre des caissons additionnels comprend les orifices de centrage tels que décrits précédemment afin de superposer de manière optimale lesdits caissons additionnels les uns sur les autres.

Sur la base des figures 2 à 8, le déplacement du mât de connexion 4 au sein du rhéostat 1 va maintenant être décrit plus en détail selon un premier mode de réalisation de l’invention, dans lequel un moyen de déplacement 22 du mât de connexion 4 est piloté électriquement.

Dans ce premier mode de réalisation de l’invention illustré par exemple à la figure 6, le moyen de déplacement 22 comprend au moins une tige de guidage 48 et un arbre de commande 50 qui s’étendent parallèlement à la direction des tubes U, en étant disposés à une distance non nulle l’un de l’autre. Ce moyen de déplacement 22 comprend aussi un premier bloc 52 destiné à porter le mât de connexion 4 et qui coulisse le long de la tige de guidage 48, et un deuxième bloc 54 qui se déplace le long de l’arbre de commande 50.

Selon ce premier mode de réalisation de l’invention, le premier bloc 52 et le deuxième bloc 54 sont reliés mécaniquement l’un à l’autre par un organe de liaison 56, de telle sorte que le déplacement de l’un génère le déplacement de l’autre de manière identique et simultanée. Un tel organe de liaison 56 peut être formé de deux arbres autorisant un degré de liberté entre le premier bloc 52 et le deuxième bloc 54.

Afin de permettre le déplacement du mât de connexion le long des tubes résistifs 10 du caisson de tubes 2 et des tubes résistifs additionnels 42 du caisson additionnel 36, la tige de guidage 48 et l’arbre de commande 50 s’étendent parallèlement à la direction des tubes U et au moins sur une troisième longueur L3, visible figure 6, au moins égale à la première longueur L1 des tubes résistifs 10 et à la deuxième longueur L2 de la fente de circulation 20.

Le deuxième bloc 54 comprend un premier filetage interne, non visible, apte à coopérer avec un second filetage 60 disposé à la périphérie de l’arbre de commande 50. On comprend alors que l’arbre de commande 50 tourne sur lui-même, de telle sorte que le deuxième bloc 54 est entrainé en translation suivant une direction d’entrainement E parallèle à la direction de circulation C du mât de connexion 4, évoquée précédemment. Un tel entrainement est opéré au moyen de la complémentarité du premier filetage avec le second filetage 60.

Le deuxième bloc 54, ainsi entrainé en translation suivant la direction d’entrainement E, génère le déplacement du premier bloc 52 auquel il est mécaniquement lié par l’organe de liaison 56. Ainsi, le premier bloc 52 translate suivant la direction de circulation C du mât de connexion 4, le long de la tige de guidage 48, entrainantin fineen translation le mât de connexion 4.

Le premier bloc 52 est également relié à un troisième bloc 55 par des plaques métalliques 57 qui forment un chariot porteur du mât de connexion 4. On comprend alors que le troisième bloc 55 est porté par la tige de guidage 48 et est apte à coulisser le long de cette dernière. On permet ainsi une meilleure tenue verticale du mât de connexion 4 sur le premier bloc 52 et le troisième bloc 55.

Tel qu’illustré sur la figure 6 ou sur la figure 8 et afin d’entrainer en rotation l’arbre de commande 50, le caisson de contrôle 8, disposé dans le prolongement d’un volume définit par le caisson de commande 6, loge au moins un actionneur électrique 62, mécaniquement relié à l’arbre de commande 50. De manière plus précise, cet actionneur électrique 62 peut être un moteur électrique qui génère la rotation de l’arbre de commande 50 dans un sens horaire ou anti-horaire afin de déplacer en translation le deuxième bloc 54 qu’il porte, qui lui-même génère le déplacement du premier bloc 52 par coulissement le long de la tige de guidage 48. Afin de contrôler au moins le fonctionnement de l’actionneur électrique 62, le caisson de contrôle 8 comprend au moins une carte électronique 64.

Selon une alternative de l’invention non représentée, la tige de guidage et l’arbre de commande du moyen de déplacement piloté électriquement peuvent être confondus l’un avec l’autre, si bien qu’ils ne forment qu’un seul et même cylindre de déplacement du premier bloc et du troisième bloc. On comprend alors que dans une telle alternative de l’invention, le caisson de commande ne comprend pas le deuxième bloc précédemment évoqué, le premier bloc étant directement entrainé en translation par le cylindre de déplacement relié à l’actionneur électrique.

Pendant le fonctionnement du rhéostat 1, le caisson de tubes 2 peut dégager une quantité importante de chaleur, ce qui peut à terme endommager les composants du caisson de contrôle 8 et/ou ceux du caisson de commande 6. Ainsi, le caisson de contrôle 8 comprend au moins un système de ventilation 66 destiné à générer une circulation d’un flux F d’air au sein du caisson de commande 6, et éventuellement au sein du caisson de contrôle 8. Une telle circulation d’air peut s’opérer par exemple selon une direction globalement parallèle à la direction d’allongement de la pluralité de tubes résistifs 10.

Comme visible sur les figures 2 ou 5, au moins une ouverture de ventilation 68 est ménagée dans une face 70 du caisson de contrôle 8, de telle sorte que le flux F d’air chaud mis en mouvement par le système de ventilation 66 soit expulsé en dehors du caisson de contrôle 8. Une bouche de ventilation est réalisée dans une des parois du caisson de commande 6, de sorte à autoriser une entrée d’air frais. Bien entendu, l’invention couvre aussi un cas où l’air frais pénètre dans le rhéostat par l’ouverture de ventilation 68 et en sort par la bouche de ventilation. La carte électronique 64 précédemment décrite a alors également pour fonction de piloter le fonctionnement du système de ventilation 66, de telle sorte que ce dernier fonctionne au moins lorsque l’actionneur électrique 62 est en fonctionnement. Le système de ventilation 66 est également configuré pour refroidir l’actionneur électrique 62, le cas échéant.

Le déplacement du mât de connexion 4 au sein du rhéostat va maintenant être décrit selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, dans lequel le moyen de déplacement du mât de connexion 4 est piloté manuellement, tel que cela ressort de la figure 10. Il convient de considérer que les éléments communs au premier mode de réalisation ne seront pas décrits et s’appliquentmutatis mutandisau deuxième mode de réalisation de l’invention. De plus, dans ce deuxième mode de réalisation, le rhéostat ne comprend pas le caisson de contrôle, tel que décrit au premier mode de réalisation du moyen de déplacement du mât de connexion 4.

Dans ce deuxième mode de réalisation, le caisson de commande 6 comprend au moins un organe d’entrainement 72 qui s’étend perpendiculairement à la direction d’allongement principal M du mât de connexion 4 et donc parallèlement à la direction des tubes U, visible à la figure 2. Le mât de connexion 4 comprend alors un bloc de liaison 74 à sa deuxième extrémité opposée à l’extrémité portant la pluralité d’organes selon sa direction d’allongement principal M. Le bloc de liaison 74 du mât de connexion 4 joue alors le rôle d’interface entre l’organe d’entrainement 72 et ledit mât de connexion 4, le bloc de liaison 74 étant entrainé en translation par la rotation de l’organe d’entrainement 72.

De manière plus précise, l’organe d’entrainement 72 comprend un filetage 76 formé sur une surface périphérique 78 et apte à coopérer avec un taraudage de bloc ménagé sur une surface interne, non visible, du bloc de liaison 74. L’organe d’entrainement 72 est alors mécaniquement relié à un volant de commande 80 disposé en dehors du volume défini par le caisson de commande 6. L’entrainement en rotation du volant de commande 80 provoque alors en rotation l’organe d’entrainement 72 dans un sens horaire ou anti-horaire qui lui-même génère le déplacement du mât de connexion 4 dans un mouvement translatoire suivant sa direction de circulation C. On comprend alors que le sens horaire ou anti-horaire permet le déplacement du mât de connexion 4 suivant deux sens translatoires opposés et parallèle à la direction de circulation C du mât de connexion 4. On permet ainsi de faire varier la valeur ohmique du rhéostat par action manuelle d’un utilisateur sur le volant de commande.

On tire avantage de la charge électrique variable telle qu’elle vient d’être décrite en ce qu’elle est modulaire en permettant la superposition d’au moins un caisson additionnel sur le caisson de tubes, le caractère modulaire de la charge électrique variable étant assuré au moins en partie, par la disposition particulière du caisson de commande sous le caisson de tubes. La charge électrique variable de l’invention est également agencée pour limiter les perturbations thermiques que les tubes résistifs ou inductifs sont susceptibles de générer sur le caisson de commande et ses composants.

Claims (15)

1. Charge électrique variable (1) comprenant au moins un caisson de tubes (2), un caisson de commande (6) et un mât de connexion (4), le caisson de tubes (2) comprenant au moins une pluralité de tubes (10) électriquement raccordés les uns aux autres et constitutif d’une impédance, le mât de connexion (4) s’étendant depuis ledit caisson de commande (6) et au moins jusque dans le caisson de tubes (2), le mât de connexion (4) étant porteur d’au moins un organe (11) circulant le long d’un tube (10) de la pluralité de tubes (10) et modifiant l’impédance de la pluralité de tubes (10), la charge électrique variable (1) étant caractérisée en ce que le caisson de tubes (2) est disposé en superposition du caisson de commande (6) suivant une direction d’allongement principal (M) du mât de connexion (4).
2. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, dans lequel la pluralité de tubes (10) du caisson de tubes (2) sont des tubes (10) résistifs.
3. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe (11) est une pluralité de curseurs (12) chacun circulant le long d’un tube (10) de la pluralité de tubes (10) du caisson de tubes (2).
4. Charge électrique variable (1) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de tubes (10) du caisson de tubes (2) sont des tubes (10) inductifs.
5. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe (11) est une pluralité de noyaux magnétiques (130), chacun circulant à l’intérieur d’un tube (10) de la pluralité de tubes (10) du caisson de tubes (2).
6. Charge électrique variable (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le caisson de commande (6) comprend au moins un moyen de déplacement (22) du mât de connexion (4) piloté électriquement.
7. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de déplacement (22) piloté électriquement comprend au moins une tige de guidage (48) le long de laquelle se déplace au moins un bloc (52) porteur du mât de connexion (4), la tige de guidage (48) s’étendant parallèlement à une direction d’allongement principal (U) de la pluralité de tubes (10).
8. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de déplacement (22) piloté électriquement comprend au moins un actionneur électrique (62) et un arbre de commande (50) mis en mouvement par l’actionneur électrique (62), ledit arbre de commande (50) s’étendant parallèlement à la direction d’allongement principal (U) de la pluralité de tubes (10).
9. Charge électrique variable (1) selon la revendication 1, dans lequel le caisson de commande (6) comprend au moins un moyen de déplacement (22) du mât de connexion (4) piloté manuellement.
10. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, comprenant un organe d’entrainement (72) qui pilote le déplacement du mât de connexion (4), l’organe d’entrainement (72) étant mécaniquement relié à un volant de commande (80) disposé en dehors d’un volume défini par le caisson de commande (6).
11. Charge électrique variable (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une paroi d’interface (18) disposée entre le caisson de tubes (2) et le caisson de commande (6), la paroi d’interface (18) comprenant au moins une fente de circulation (20) du mât de connexion (4), ledit mât de connexion (4) s’étendant au travers de la fente de circulation (20).
12. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, dans lequel le caisson de tubes (2) comprend au moins une paroi supérieure (32) opposée à la paroi d’interface (18) suivant la direction d’allongement principal (M) du mât de connexion (4), la paroi supérieure (32) comprenant au moins un dispositif de centrage (34) destiné à recevoir un caisson additionnel (36) qui comprend une pluralité de tubes additionnels (42).
13. Charge électrique variable (1) selon la revendication précédente, comprenant un caisson additionnel (36) disposé sur la paroi supérieure (32) du caisson de tubes (2) au moyen du dispositif de centrage (34).
14. Charge électrique variable (1) la revendication précédente, dans lequel le mât de connexion (4) comprend au moins une prolongation (44) qui s’étend selon la direction d’allongement principal (M) du mât de connexion (4), la prolongation (44) comprenant au moins une pluralité d’organes additionnels (46) aptes à circuler le long des tubes additionnels (42) du caisson additionnel (36).
15. Charge électrique variable (1) l’une quelconque des revendications 11 à 14, comprenant au moins un organe d’isolation thermique (24) disposé au niveau de la fente de circulation (20) et configuré pour autoriser un déplacement du mât de connexion (4) dans la fente de circulation (20).