Manettes de thermostats et d’hygrostats: Comment sélectionner la bonne manette de réglage

Ce qu’un utilisateur voit d’un appareil de contrôle, ce n’est en général que la manette de réglage. L’impression de qualité générale qu’il va avoir du produit sera basée sur l’impression visuelle, la prise en main, l’adaptation de ce réglage à l’application, et la sensation générale qu’il retirera de la manipulation de cette manette.
Ultimheat fabrique ses propres manettes, et chacun des modèles existants a été conçu pour répondre au mieux aux impératifs définis par les clients et leurs applications. Il n’y a pas de manette universelle. Voici les principaux points qui permettent de définir la manette de réglage la plus appropriée à l’application.

1. Contraintes liées au thermostat ou au contrôleur

1.1 Diamètre et longueur d’axe

Les axes des appareils de contrôle existent en 4 diamètres principaux : 6 et 8 mm en Europe continentale, 4.75m en Angleterre, 6.35 mm aux USA. Les diamètres de 6 et 6.35 mm sont les plus courants, le dia de 4.75 mm ayant été surtout utilisé en Angleterre pour des appareils construits durant la seconde moitié du 20ème siècle, et le dia 8 mm surtout utilisé sur des appareils de régulation, vannes et robinets d’appareils de cuisson au gaz.
La longueur des axes de réglage est très variable, mais en général va correspondre au type d’application : Pour des appareils électroménagers, l’axe sera court, de l’ordre de 10 à 12 mm, car les manettes ne doivent pas être utilisées souvent, et pour des raisons esthétiques, elles sont peu épaisses. Des axes de réglage plus longs seront utilisés lorsque l’appareil n’est pas fixé directement sur la façade, mais sur une contre platine, afin de masquer les vis de fixation et utiliser une manette de petit diamètre. Pour des appareils professionnels, dont le réglage doit être modifié fréquemment, la manette sera plus épaisse pour permettre une meilleure prise en main, donc l’axe sera plus long, de l’ordre de 18 à 25 mm.
Une attention particulière doit être donnée à la longueur de pénétration de l’axe de réglage dans la manette, qui doit être comprise entre 70 et 100% de la profondeur de son logement.

1.2 Taille du méplat

Les axes de réglage peuvent être cylindriques (cas de la plupart des thermostats à bilame réglables) ou comporter un méplat (sur les axes de 6 mm des thermostats à bulbe et capillaire ce méplat est universellement standardisé à 4.6 mm, sur les axes de 6.35 mm il peut être a 4 mm (hygrostats) ou à 4.8 mm (thermostats).
Dans certains cas particuliers il peut exister un deuxième méplat.

Méplats courants :

Dia 4.75,
plat de 4 mm
Dia 6 mm,
sans méplat
Dia 6 mm,
méplat de 4.6
Dia 6.35 mm
sans méplat
Dia 6.35 mm,
méplat de 4 mm
Dia 6.35,
méplat de 4.8

1.3 Angulation mécanique

L’angulation mécanique est la course angulaire de rotation de la manette, entre la butée maximale et la butée minimale.

Angulations mécaniques courantes :

 255°  270° 285° 308.5° 310°
         
 Hygrostats  Thermostats,
angulation européenne
 Doseurs d’énergie,
angulation anglaise
 Doseurs d’énergie,
angulation européenne
 Thermostats,
angulation US

1.4 Angulation de réglage

L’angulation de réglage est la partie de l’angulation mécanique ou un réglage de point de consigne sera possible. Dans beaucoup d’appareils, cette angulation de réglage commencera de 20 à 60° angulaire a partir du minimum de l’angulation mécanique. Cela est dû à des impératifs techniques de réalisation des appareils.

Exemple d’angulation de réglage/angulation mécanique

= angulation mécanique

 

= angulation de réglage

1.5 Sens de rotation

Sens horaire Sens antihoraire
Dans la plupart des cas, en Europe, l’augmentation de la valeur du point de consigne se fait en tournant la manette dans le sens des aiguilles d’une montre (sens horaire). Aux USA et en Angleterre, ce sens de rotation peut varier d’un constructeur à l’autre. Une attention particulière doit donc être portée à ce sens de rotation de manière à ce que la graduation de la manette corresponde bien à celui-ci. Une confusion peut apparaître lorsque la manette comporte une flèche ou un repère et que la graduation est imprimée sur la partie fixe.
 Manette graduée,
repère fixe,
rotation horaire
 Manette graduée,
repère fixe,
rotation antihoraire
 Manette avec repère,
façade imprimée,
rotation horaire
 Manette avec repère,
façade imprimée,
rotation antihoraire

1.6 Position du thermostat

Selon la position du thermostat ou de l’appareil, et par conséquent de la position de son axe de réglage, la position de la graduation sera différente. La plupart des thermostats peuvent être facilement par la position de leurs bornes de raccordement électrique.

Position la plus standard :
bornes électriques dirigées
vers le en bas (ou dirigées
vers l’utilisateur si le
thermostat est horizontal)
Tourné à 90° sens horaire Tourné à 180° Tourné à 270° sens
horaire

1.7 Position du méplat sur la manette

Lorsque la position du thermostat a été définie, si celui-ci comporte un axe de réglage avec un méplat, la position dans la quelle se trouvera ce méplat lorsque le thermostat est en butée mécanique maximale déterminera l’orientation de l’impression de la manette, de manière à ce que cette impression soit en position lisible lorsque le repère de réglage et la graduation du point de consigne voulu coïncident.

 

Positions les plus courantes,
(L’angle est donné entre la graduation correspondant a la position maximale de la manette et le
plat de l’axe de réglage)

0°  30°  90°  180° 270°

1.8 Zone imprimée

La zone imprimée et sa répartition angulaire doivent correspondre aux valeurs données pour le thermostat ou l’appareil. Ces valeurs et leur position angulaire sont habituellement données dans le plan de définition du thermostat ou dans le catalogue. Si un repérage avec des valeurs n’est pas souhaité, des zones ou des graduations neutres peuvent être utilisées.

 

Graduations courantes :

0-10 sur 270°,
sens horaire
0-10 sur 310°,
sens horaire
0-40 sur 270°,
sens horaire
0-90 sur 270°, sens
horaire, zone de
réglage 30-90° sur
210°angulaire
0-110 sur 270°, sens
horaire, zone de
réglage 30-110°
sur 210°angulaire
0-300 sur 270°, sens
horaire, zone de
réglage 50-300° sur
210°angulaire
0-400 sur 270°, sens
horaire, zone de
réglage 50-400° sur
210°angulaire
-35+35 sur 270°,
sens horaire, zone de
réglage -35+35 sur
270°angulaire
0-220 sur 270°, sens
horaire, zone de
réglage 50-220° sur
210°angulaire
Flèche simple
Zone de réglage
20-80% sur 235°,
sens anti horaire,
rotation mécanique
255°
Zone de réglage
10-60% sur 215°,
sens horaire,
rotation mécanique
255°
Arrêt-Max sur 285°,
sens horaire, zone
de réglage Min à
Max sur 210 °
angulaire
Croissant sur 270°,
sens horaire
Croissant sur 310°,
sens horaire

 

2. Contraintes liées à l’implantation

2.1 Lisibilité de la manette

Selon l’implantation, le mode de lecture de la manette et les accessoires nécessaires seront différents. Une attention particulière doit être portée au fait que la graduation doit être lisible lorsque celle-ci est en face du repère. Dans le cas d’un repère fixe et d’une manette graduée, la position du repère, sur le dessus, au dessous ou sur le coté influencera la manière d’imprimer et l’orientation de l’impression.

 

Exemples d’influence de la position du repère sur la lisibilité

Repère à gauche  Repère au dessus Graduation au dessus Graduation sur la gauche

 

2.2 Couples repères/ manette

Axe tournevis, support imprimé Clips flèche sur axe, support imprimé Manette graduée + repère imprimé sur support fixe Manette graduée + collerette flèche sur support fixe
Système qui permet le plus faible encombrement. Généralement utilisé sur des appareils où le réglage est interne. Le
support peut être imprimé
directement ou être une
étiquette adhésive
Faible encombrement.
Généralement utilise sur
des appareils ou le
réglage est interne. Le
support peut être imprimé
directement ou être une
étiquette adhésive
Impression de la manette sur sa face plate,
impression d’un repère sur la façade du produit
Impression de la manette sur sa face plate,
montage d’une collerette métal ou plastique,
maintenue par les vis de fixation du thermostat

 

Manette avec repère et plastron gradué Manette avec repère et étiquette ou façade imprimée Manette visible par la tranche
     
Utilisation d’une manette avec un repère (imprimé ou moulé), impression de la graduation sur une collerette ou un plastron métallique ou plastique Utilisation d’une manette avec un repère (imprimé ou moulé), impression de la graduation sur une collerette ou un plastron métallique ou plastique Utilisation d’une manette avec une tranche plate,
qui permet l’impression ou l’application d’un adhésif imprimé. Repère fixe imprimé ou moulé sur la façade

 

2.3 Mode de fixation

2 vis M4 entre
axe 28 mm
2 vis auto-taraudeuses ou M 3.5 entre axe 30mm ou vis à tôle #6 Deux vis 6-32 UNC-2B
entre-axe 33.3 mm
Deux vis 6-32 UNC-2B
entre-axe 44.4 mm
Standard en Europe Standard hygrostats (US,
Europe, Asie)
Standard US Standard US

 

Deux vis M4 entre axe 55 mm Canon central fileté 1/8 BSPP (ou M10x1) + 2 tétons anti-rotation Contre platine Fixation par l’arrière du boitier

Utilisé sur certains thermostats pour réfrigérateurs Standard en Angleterre, aussi utilisé sur thermostats de réfrigérateurs Utilisé avec les 4 systèmes de fixation.
Rend invisibles les vis et permet une traversée de paroi avec joint d’étanchéité éventuel
Sur quelques modèles, des vis permette la
fixation par le coté ou l’arrière du boitier du
thermostat, ce qui évite la contre platine

 

Accessoires de transformation: Ils permettent de passer d’un système de fixation à l’autre et évitent d’avoir à repercer le support de fixation en cas de remplacement avec un appareil différent.(disponibles chez Ultimheat)

 Passage de la fixation par deux vis M4 entre axe 28 mm à fixation centrale par canon fileté  Rotation de 90° de la fixation d’un
thermostat avec fixation par deux vis M4 entre axe 28 mm
 Passage de la fixation centrale
par canon fileté à la fixation par deux
vis M4 entre axe 28 mm
 Passage de la fixation centrale par canon fileté à la fixation par deux vis M4 entre axe 55 mm  Passage de la fixation par deux
vis M4 entre axe 28 mm à fixation par
deux vis M4 entreaxe44.4 mm

 

2.4 Esthétique

L’aspect esthétique est un paramètre subjectif. Il fait intervenir le design, l’état de la surface (mate, brillante, satinée), la couleur de la matière, la couleur de l’impression. Si une manette doit répondre à une recherche esthétique particulière, tous ces paramètres doivent être spécifiés, mais tout n’est pas possible, en raison des contraintes de moulage, d’impression, de résistance mécanique et thermique .Certaines matières plastiques en particulier si elles doivent résister à des températures élevées ne seront qu’en noir, et tous les états de surface ne sont pas réalisables avec toutes les matières.

Différents états de surface

Surface brillante  Surface mate Surface avec grain

 

2.5 Visibilité

Pour être visible et lisible, la taille de l’impression doit être suffisante. Sur des manettes de diamètre inférieur à 30 mm, il devient difficile d’imprimer des graduations lisibles. Le contraste doit être maximum entre la manette et la graduation : par exemple fond blanc impression noire ou fond noir impression blanche. Les chiffres moules en relief ou en creux ne sont pas correctement visibles si ils ne sont pas de couleur différente.
Il existe chez Ultimheat une série de manettes avec un rétro éclairage : les graduations sont éclairées par transparence, ce qui permet la lecture de jour comme de nuit.

 

Manette avec
graduation en relief
non imprimée
Manettes avec
graduation en
creux imprimée
Manette noire
chiffres blancs
Manette blanche
chiffres noirs
Manette rétro
éclairée

 

2.6 Si réarmement manuel, emplacement du réarmement

Certains appareils ont à la fois une manette de réglage et un bouton de réarmement manuel. Vérifier que la manette et la collerette éventuelle ou l’impression sur la façade ne chevauchent pas la position de ce réarmement manuel.

Exemples d’appareils avec réglage et réarmement manuel

2.7 Type d’impression

Il existe plusieurs systèmes pour imprimer une manette. Tous ne donnent pas le même résultat, et leur sélection dépendra des paramètres d’utilisation et des séries envisagées.Pour le matériel électroménager, la résistance de cette impression et les conditions d’essais sont définis par la norme IEC 730-1, et son équivalent européen : EN60730-1 (annexe A).

 

Impression par transfert
thermique
Impression en sérigraphie Impression en tampographie Moulage en creux ou en
relief
Gravure chimique ou
anodisation sur collerette
rapportée
Etiquette adhésive
Tenue à l’abrasion Bonne (Excellente si impression sur face arrière d’une partie transparente) Moyenne à faible.
(Excellente si impression surface arrière d’une partie transparente)
Moyenne à faible
(Excellente si impression sur face arrière d’une partie transparente)
Excellente Excellente Moyenne à
bonne
(Excellente si
impression sur
face arrière)
Tenue aux solvants Moyenne Faible Faible Excellente Excellente Moyenne à
bonne
Tenue à la température Moyenne Moyenne Moyenne Excellente Excellente Faible
Qualité d’impression Moyenne Bonne Bonne Faible à moyenne Excellente Excellente
Frais d’outillage Faible Faible Faible Élevés (un moule par type
de graduation)
Moyen Faibles
Coût d’impression Faible Faible Moyen Nuls si relief ou creux
uniquement.
Elevés si impression de
couleur différente en
creux.
Faibles si relief imprimé
par transfert thermique ou
tampographie
Elevé Faible à
moyen
Autres Difficile à réaliser sur des plastiques à température de fusion élevée (PPS) Tenue de l’impression
faible sur PA66 et PA6
Tenue de l’impression
faible sur PA66 et PA6.
La solution pour
l’impression possible sur
surfaces non
La meilleure solution pour
des applications
professionnelles de série
Manette chère, comportant de nombreuses pièces, mais
qualité et durabilité
maximales
Surtout utilisé pour les
manettes visibles par la
tranche

D’autres systèmes d’impression : usinage, marquage laser, micro-percussion sont possibles, mais limités aux échantillons, prototypes ou petites séries.

2.8 Unités

Il importe de définir l’unité qui sera utilisée pour la graduation: Degrés Celsius (°C), degrés Farenheit (°F), humidité relative (HR, RH), ou autre unité arbitraire.

 

3. Contraintes liées aux conditions d’utilisation

3.1 Prise en main

Les conditions de prise en main de la manette seront différentes pour un produit à usage électrodomestique, et pour un produit à usage industriel ou professionnel. Dans le cas d’un produit électrodomestique, l’esthétique sera privilégiée au détriment de la prise en main. Dans le cas d’un usage professionnel, pour un appareil devant être réglé régulièrement, par exemple en restauration, les utilisateurs peuvent avoir des mains humides, graisseuses, ou portent des gants, donc la manette devra être suffisamment haute, et avoir des facettes bien définies pour éviter que la main glisse.

Faible prise en main   Prise en main moyenne Bonne prise en main

3.2 Résistance mécanique thermique et chimique de la matière de la manette

Il n’y a pas malheureusement de matière plastique utilisable pour la réalisation des manettes qui réponde bien à toutes les conditions d’utilisation. Un choix doit donc être fait.

Principales matières :

ABS A66 ou
PA6
PC-ABS PPS Polyester
thermodurcissable
(Bakélite)
Polycarbonate
(transparent)
Santoprène
(élastomère)
Tenue en
température
Médiocre Bonne Bonne Excellent Excellent Bonne Faible
Résistance solvants et
vapeur (nettoyage)
Médiocre Moyenne Moyenne Excellent Excellent Moyenne Moyenne
Résistance mécanique Faible Excellente Bonne Excellente Bonne (dur mais cassant) Excellent Faible
Etat de surface Bon Bon Excellent Moyen Bon Excellent Souple
Tenue de l’impression Excellente Moyenne à
mauvaise. (Demande un traitement et des
encres spéciales)
Excellente Moyenne
(impression par transfert thermique
quasi impossible)
Moyenne à mauvaise. Impression en creux
recommandée.
Excellent Non
imprimable
Coloration Toutes couleurs Nombreuses couleurs
possibles
Nombreuses couleurs
possibles
Noir uniquement Noir uniquement Transparent Non
imprimable
Autre Le moins cher, la plus
mauvaise tenue en
température
Le meilleur compromis
prix-tenue impression
Le meilleur état de
surface
La plus haute tenue
en température (>200°C)
Haute tenue en température, mais moulage long et couteux
(thermocompression)
Utilisé pour les
collerettes et parties
imprimées sur face
arrière
Utilisé en surmoulage
dans les manettes
soft grip

 

3.3 Serrage de l’axe, démontage

Méthodes principales pour fixer la manette sur l’axe de réglage

 

 

Serrage par élasticité du plastique de la
manette

Serrage par élasticité de l’axe Serrage sur l’extérieur de l’axe par ressort sur la manette Serrage sur le plat de l’axe de la manette par un clip ressort Serrage par vis radiale sur la manette Serrage par pince axiale Collage
Avantages Le moins cher -Manette simple,
-Peut être réalisée en
matière plastique
dure (Polyester, PPS)
-Excellent serrage sur
tous les modèles d’axe
avec un méplat.
-Pas de changement
des caractéristiques de serrage dans le temps.
-La force de serrage peut être modifiée
par changement
du ressort
-Bon serrage sur tous les modèles
d’axe avec un méplat
-Permet des axes simples.
-Réalisable sur les
manettes en PPS et
polyester
-Permet de serrer sur des axes ronds ou
avec méplat.
– Système utilisable sur
toutes les matières
-Permet de serrer sur des axes ronds ou
avec méplat.
Aucune vis visible.
-Manette plate et simple à réaliser, peu
coûteuse
Désavantages -Serrage dépendant
des tolérances du
diamètre de l’axe
-Fluage du plastique en fonction de la
température ambiante
provoquant la
diminution du serrage dans le temps.
-Non réalisable sur
les manettes en PPS et
polyester
Axe de thermostat
coûteux. Utilisé
principalement sur des
thermostats US.
A été développé au début des thermostats pour éviter le serrage
pas vis sur des manettes en polyester
(cassant) avant
l’arrivée de manettes en thermoplastique
Non réalisable sur les
manettes en PPS et
polyester
-Fluage du plastique en fonction de la
température ambiante
provoquant la
diminution du serrage dans le temps.
-Coûteux
-Vis de serrage visible
– Très coûteux
– Oblige a réaliser un
surmoulage de la matière plastique sur
un noyau en laiton.
-Uniquement possible sur manettes hautes et
impression sur collerette uniquement
-Indémontable
– Collage aléatoire,
difficile ou non
compatible avec certaines matières
plastiques
– plus approprié sur
des axes de réglage
plastiques

 

3.4 Butées mécaniques

Certaines manettes peuvent être munies d’un système de réglage d’une butée mécanique mini ou maxi indépendante du thermostat. Cela permet, lors de l’installation, de limiter les possibilités de réglage par l’utilisateur final entre certaines valeurs.
Ultimheat a développé un système invisible utilisable sur tous les appareils se fixant avec deus vis M4 entre axe 28 mm.

Le Système Ultimheat de butée réglable :

Crans internes de la
manette: Ces crans viennent bloquer la position angulaire de la butée mobile
La butée mobile: Elle s’emboîte sur la partie centrale de la manette
et comporte une aile qui servira de butée angulaire
La butée mobile en position: la position choisie détermine
l’endroit o la rotation sera limitée
La rondelle de surélévation: Elle est montée sur une des vis de fixation. (Façade du produit enlevée pour faciliter la prise de vue) Le système monté: la butée mobile bloque la rotation de la manette
lorsqu’elle vient en contact avec la vis de fixation surélevée

 

3.5 Étanchéité de l’axe

Il est possible d’obtenir sur la plupart des manettes de 6 mm avec plat de 4.6 mm une traversée de paroi étanche. Cela permet l’utilisation en extérieur ou le nettoyage sans risque des appareils.

Utimheat a développé un système utilisable sur tous les appareils,
comportant un joint pris entre la face de fixation, et une contre platine qui se fixe sur l’entre axe de 28 mm :

Contre platine inox   Joint silicone Montage: le joint serrant sur l’axe
est pris entre la façade et la contre
platine inox. Il est recommandé
de graisser légèrement les
portées d’appui de ce joint
                            

 

3.6 Retour tactile

De plus en plus, dans les appareils électrodomestiques, apparaît la notion de retour tactile sur les organes de réglage. L’utilisateur doit sentir une légère résistance chaque fois qu’il passe un cran de réglage.

Ultimheat a développé trois modèles de système de retour tactile:

Retour tactile sur ensemble boitier et manette (produits OEM, développement sur spécifications) Accessoire de retour tactile 12 crans sur 360°, compatible avec manettes prévues pour recevoir une butée interne réglable, et thermostats avec fixation par entre axe de 28 mm.
Cet accessoire permet aussi d’ajouter une ou deux butées de rotation mécanique (tous les 30° angulaire)
Accessoire de retour tactile 12 crans sur 360°, compatible avec la manette soft grip retro-éclairée
Ultimheat, et thermostats avec fixation par entre axe de 28mm. Cet accessoire permet aussi d’ajouter une ou deux butées de rotation mécanique (tous les 30° angulaire) et comporte un logement dia 6 mm pour l’ampoule de rétro éclairage

Manette:

Se monte dans la manette :

Support:

Se monte sous la manette, sur l’entre axe de 28 mm de fixation du thermostat:

Assemblage:

Assemblage final :

 

3.7 Personnalisation

Certaines manettes ont été prévues pour que le client final puisse personnaliser lui-même l’appareil par une étiquette adhésive. Un logement de faible profondeur est réalis dans le moulage plastique. Il permet le collage de l’adhésif, tout en sécurisant son emplacement et rendant plus difficile son enlèvement ou son décollage accidentel.

Exemples de logements pour personnalisation :

 

4. Plastrons et enjoliveurs

Ce sont les parties fixes, sur la façade du produit, et qui vont, en correspondance avec la manette, définir les points de réglage. Leurs règles de sélection et caractéristiques de résistance et de qualité d’impression sont identiques à celles des manettes.

Principaux modèles, classés par ordre de coût.

Etiquette adhésive imprimée Enjoliveur ABS Enjoliveur ABS chromé Plastron plastique,
impression sérigraphie ou
tampographie
Enjoliveur acier inoxydable embouti ou
laiton chromé
Plastron aluminium
anodisé
Plastron aluminium,
gravure chimique