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"Commutateur électrique il.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant de régler automatiquement l'interruption, et la durée de cette interruption,de courants à haute tension et plus parti- culièrement de ceux utilisés habituellement pour l'excitation des tubes à gaz tels que les enseignes au néon,etc.,.
Ce procédé et ce dispositif peuvent servir à régler automatiquement l'inter- ruption, et la durée de cette interruption,d'autres appareils ou machines électriques,par exemple la mise en marche,par relais, de commandes d'équilibrage de moteurs électriques pour l'allu-. mage et l'extinction de lampes à incandescence ou autres pour produire des effets attirant l'attention au moyen de signes
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@ éclairés électriquement,pour produire des effets électro-magné- tiques rotatifs à durée déterminée et des effets d'interruption de courant utilisés couramment en élica trio ité, ttirisi que pour diverses autres utilisations.
On avait l'habitude,antérieurement à la présente invention, de provoquer des interruptions,et de régler leur durée, au moyen de moteurs tant électriques que mécaniques, et d'autres disposi- tifs de commutation provoquant la rotation,lee oscillations ou les interruptions. Dans la plupart des cas,ce système entraîne l'emploi d'un appareillage volumineux et coûteux,ainsi qu'un entretien et des réparations importantes.
L'invention vise,d'une manière générale,la réalisation d'un dispositif d'interruption, et de réglage de la durée d'interrup- tion, fonctionnant sans organesen mouvement, ou avec un minimum de ces organes, et permettant également des effets attirant l'at- tention utilisables pour les enseignas at les annonces.
Elle vise également la simplification du câblage de commande des annonces au néon et d'autres appareillages dans lesquels on peut utiliser des circuits analogues.
Elle vise encore la réalisation d'un dispositif dans lequel les circuits sont fermés ou ouverts par l'établissement ou l'ex- tinction d'un arc.
Elle Vise on même temps la réalisation d'un dispositif du même genre dans lequel le cycle d'opérations se reproduit automa- tiquement et avec rapidité, sa vitesse pouvant être accélérée ou retard-ée à volonté. '
Elle vise en outre la réalisation d'un dispositif du genre ci-dessus,qui constitue par lui ..même un spectacle attrayant en plus de celui offert par l'enseigne lumineuse qu' il commando.ce dispo- sitif étant renfermé dans une enveloppe transparente permettant de voir les ares mobiles à haut voltage.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressorti- ront de la description qui va en être faite avec référence au des-
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@ sin annexé.représentant schématiquement et à titre d'exemple des formes de réalisation de l'invention.
Sur ce dessin:
La figure 1 représente un modèle de commutateur relié à trois tubes d'une enseigne au néon, et un transformateur d'ali.. mentation.
Les figures 2,5 et 4 représentent des variantes de ce com- mutateur.
La figure 5 est une vue partielle d'une électrode et de son support.
La figure 1 montre trois tubes au néon séparés, ou enseigne, faisant le mot EAT, disposés verticalement dans ce cas, et égale.. ment un commutateur à arc. Les électrodes 1,2,3 et 4 sont montées dans un support isolant 5 par exemple en porcelaine, comme repré- senté sur la figure 5. Ces électrodes sont connectées à un côté du secondaire d'un transformateur 13 ainsi qu'aux bornes respec- tives 17,18 et 19,20 et 21 et 22 des tubes au néon 14,15 et 16 constituant des lettres. On peut utiliser un nombre quelconque d'électrodes suivant le genre d'enseigne.
Une autre électrode 6,disposée auprès de ces électrodes 1, 2,3 et 4 et de préférence verticalement,est connectée à l'autre côté du secondaire du transformateur 13, et comme montré,laisse des espaces pour les arcs de diverses longueurs entre elle-même et ces électrodes qui sont sur un plan divergent par rapport à celui de cette électrode 6.
Ces espaces pour les arcs sont sensi- blement sur un marne axe vertical,le plus petit en bas avec ion- gueurs augmentant progressivement vers le haut; ils sont désigné.s par 8,24,25,26 et 11 et leur longueur peut être réglée,somme re- présenté sur la figure 5,c'est-à-dire par différence d'éoartement d'avec électrode 6, le réglage dépendant de la résistance des di- vers circuits,de l'appareil relié avec eux et des effets désirés.
L'appareil tel qu'il a été décrit fonctionna comme suit: grâce au voltage élevé produit par le secondaire du transformateur
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qui est connecte aux électrodes 1 at 6 et grâce également à la conductibilité appropriée de l'espace à arc en 8, un arc s'amorce entre les électrodes 1 et 6 au point 8, 1..' arc ;:;::5 monte alors le long du passage formé par les conducteurs 1 et 6 jusqu'au mo, ment où il arrive au conducteur 8,espace à arc 24, où il abandon-. ne le conducteur 1 et continue le long des conducteur 3 et 6 (voir arc 23) répétant cette opération avec les électrodes U et 4 et arrivant rapidement à l'espace 11 dont la résistance est suffi- samment grande pour interrompre l'arc;
il se reforme alors à l'espace 8 et l'opération décrite recommence .
On remarquera que' l'arc 8 ferme le circuit de l'enroulement du secondaire sans comprendre aucun des tubes au néon. L'arc 24 ferme le circuit allant de ce secondaire au tube au néon 14, c'est-à-dire la lettre E et retourne à l'autre côté du secondaire, . le voltage étant suffisant pour traverser l'espace d'air et pour illuminer également ce tube. L'espace à arc 25 établit le circuit allant du secondaire à la borne 20 du tube 15,c'est-à-dire la lettre A depuis la borne 19 à la borne 18 de la lettre E, et de son autre borne 17 pour retourner au transformateur,ce qui con- necte en série les deux lettres E et A et les allume toutes les deux.
De manière analogue, l'are 26 établit le circuit allant du transformateur à la borne 22 du tube 16, c'est-à-dire la lettre T de la borne 21 de ce tube à la borne 20 de la lettre A, de la borne 19 à la borne 18 de lettre E et,de la borne 17 de cette dernière, retourne au transformateur; les trois lettres se trouvant ainsi connectées en série, sont illuminées toutes les trois et sont éteintes simultanément. Lorsque l'arc se rétablit à travers l'espace 8,ce qu'il fait immédiatement, un bref intervalle de temps s'écoule pendant lequel cet arc remonte jusqu'à l'extrémité de l'électrode l et pendant lequel aucune des lettres n'est illu- minée.
Ce dispositif particulier de lettres et de cincuits n'a été- choisi que pour montrer l'une des nombreuses applications in. dustrielles possibles du commutateur à arc.
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L'électrode 7,fixée au support isolant 5 est une parties larité supplémentaire ou facultative,facilitant davantage le fonctionnement de la manière suivante: après que l'arc est arrivé à l'espace 11,le gaz. ionisé entourant les points les plus voisins des électrodes 4 et 7 réduit la résistance de l'espace 10,de sor- te que cette dernière,ajoutée à celle de l'espace 9 avec laquelle elle est en série,est inférieure à la résistance de l'espace 8 et, en conséquence, des arcs se forment aux espaces 9 et 10.
L'arc formé à l'espace 10 reste au point indiqué,mais celui formé à l'espace 9 sous l'action de la chaleur monte le long des conduc- tours divergents 6 et 7 jusqu'à un point voisin de l'espace 12 où il se rompt; comme il est en série avec celui du point 10, les deux arcs se trouvent en conséquence rompus. Un arc s'amorce de nouveau au point 8 qui présente à ce moment ia résistance la plus faible de tous les espaces en question et le fonctionnement recommence. Dans ce cas particulier,l'électrode 7 offre l'aval- ge de maintenir éclairé tout le mot EAT, que les électrodes 1,2,3 et 4 ont fait apparaître lettre par lettre jusqu'au moment où l'arc formé à l'espace 9 se rompt à l'espace indiqué près du point
12.
On peut utiliser la borne 27 de l'électrode 7 pour d'autres combinaisons d'effets passibles de circuits en servant d'autres circuits et appareils, et de combinaisons de divers commutateurs à arc.
Les électrodes sont entourées par une enveloppe 30 que l'on peut fixer au support isolant 5 et qu'il y a avantage à établir en substance transparente permettant de voir l'ascension rapide des arcs se succédant pour retenir l'attention. Bien que le com- mutateur à arc pui sse être installé à une certaine distance de l'enseigne, il est préférable de réunir les deux et. s'il est monté de manière à pouvoir être vu par les personne, regardant l'enseign il peut augmenter l'intérêt du spectacle offert par cette dernière.
Comme représenté sur la figure 1, cette enveloppe 30 est ouvert te en haut et en bas pour .permettre le passage de la colonne d'air
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ascendante. Un volet 2, articulé en 28 sur le haut de l'envelop- pe, ou fixé sur cette dernière par l'autres moyens réglables, permet de commander la vitesse de montée de l'arc, et par suite celle du cycle des opérations; par exemple en ouvrant ce registre plus en grand que représenté surla figure 1,les ares montent plus vite et font allumer l'enseigne plus rapidement; en déplaçant le volet dans l'autre sens, la série ,des opérations est retardée.
Ce volet peut être dispose à l'extrémité inférieure de l'envelop- pe au lieu de l'être à l'extrémité -supérieure, ou bien on peut placer un volet à chaque extrémité.
La figure 2 représente une variante du commutateur à areà haute tension fonctionnant par action électrostatique .
Une enveloppe 31 renferme un conducteur 32 pourvu d'une charnière ou pivot 33 soutenant une électrode 34 montée entre des électro- des fixes 35 et 36. Les intervalles ou espaces 37 et 38,existant entre l'électrode pendante et lesélectrodes fixas, sont remplis d'air ou de gaz ayant une résistance suffisante pour empêcher la formation d'un arc entre ces électrodes lorsque celle qui est pendante se trouve à mi-chemin entre les autres.
Les électrodes 32,35 et 36 sont montées dans une base isolan-. te appropriée 39 en dessous de laquelle se trouvent les bornes respectives 40,41 et 42 connectant le commutateur aux conducteurs 43,44 et 45.
L'électrode articulée 34,lorsqu'elle est attirée éleotro... statiquement vers un côté ou vers l'autre,amorce un arc dans l'es- pace le plus petit,ce qui change immédiatement le rapport électro- statique des électrodes fixes et articulées se trouvant dans le circuit établi par l'arc. Il en résulte que cette électrode arti- culée s'écarte de l'électrode fixe et se rapproche de l'autre,ce qui fait rompre l'arc qui se rétablit entre l'électrode articulée et cette Seconde électrode fixe. Cette action se répète,de sorte que cette électrode articulée ouille de manière continue.
De petit. tampons isolants réglables 46 limitent la déplacement de cette électrodepour l'empêcher de venir pas tout à fait en contact, au
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cours de sas oscillations,avec les. électrodes fixes. La vitesse d'oscillation de l'électrode articulée dépend de sa'longueur et de son poids,de la distance entre les trois électrodes,de l'air ou du gaz dans lequel s'effectue le mouvement et du réglage des tampons
Il est évident que ce principe peut être appliqué à un plus grand nombre d'électrodes, ou a une combinaison d'électrodes.
La figura représente un commutateur à arc mobile commandé magnétiquement., Les électrodes 1,2,3 et 4 sont analogues à celles décrites en se référant à la figure 1 et sont disposées auprès de l'électrode sensiblement verticale 6,comme décrit plus haut.
Ces électrodes sont entourées par une enveloppe 47 qui,dans ce' cas, est cylindrique,et une bobine en fil isolé 48 est enroulée autour de ce cylindre; les extrémités de cette bobine sont sonnée-. tées à des bornes 49 et 50,ce qui permet de créer un champ mag- né tique tendant à faire déplacer l'arc formé entre les électrodes depuis le point ou l'espace à arc est le plus.petit jusqu'à celui où il approche de son maximum. Apres rupture, l'arc se reforme entre les électrodes 1 et 6 ainsi qu'il est évident,
On peut connecter les électrodes 1,2,3 et 4 à une enseigne au néon et à une source d'énergie électrique,comme représenté sur la figure 1 ou bien ce commutateur peut commander tout autre ap- pareil convenable.
La rapidité de la commutation peut être ré- glée en lissant sur le courant fourni à la bobine,la vitesse de déplacement de l'arc étant proportionnelle à la force du courant ou bien en maintenant constant le champ magnétique, on peut faire varier cette vitesse en modifiant la valeur du courant passant par l'arc.
Dans la variante représentée sur la figure 4, on dispose les unes au-dessus des autres, en les décalant de façon qu'elles se recouvrent,plusieursélectrodes 52,53,54,55 et 56 qui toute- fois ne se touchant pas,chaque électrode étant inclinée de manière à s'éloigner de celle lui faisant immédiatement face. L'espace à arc entre le milieu de l'électrode 52 et l'extrémité.inférieure
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de l'électrode 53 ast le plus court,les autres espacée augmentant progressivement en longueur.
Lorsque l'arc est établi dans l'espa- ce inférieur, il forme le circuit allant du transformateur aux deux électrodes du bas sans exciter l'un quelconque des tuues au néon ou tout autre dispositif électrique qui y est connecté. mais,lorsque l'arc se déplace vers le haut et ferme un circuit entre les électrodes 53 et 5=,:,la courant du transformateur passe par la lettre E.
L'espace à arc suivant dans la hauteur commande le circuit sur un de ses côtéssur la lettre A, et sur l'autre . sur la lettre E, illuminant ainsi les deux lettrée, et'l'espace du haut met en série,dans ce cas,sur un coté,le circuit passant par les lettres T et E et sur l'autre côté la lettre A, illuminant ainsi le mot complet; ensuite,l'arc s'éteint et se rétablit à lies, pacedu bas.
Ces électrodes peuvent être supportées,de manière appropriée, dans la paroi de l'enveloppe 57, le montage se faisant dans cha- que cas,par le haut ou par le bas de l'électrode. En fait,dans les autres modes de réalisation représentés sur les figures 1 et :3 ,le électrodes peuvent également être supportées soit par -le haut soit par le bas. De plus, il n'est pas nécessaire que les électrodes courtes soient montées dans un plan passant par l'élec- trode longue et elles peuvent être inclinées par rapport à ce plan.
,Dans son application générale, l'enveloppe représentée sur les figures du dessin peut être hermétique, vide d'air et remplie de divers gaz inertes ou autres,principalement dans le cas des commutateurs magnétiques et électrostatiques. Cette enveloppe peut également êtrerendue fluorescente afin'de produire une lu- minescence de couleurs et d'intensités diverses, visibles à 11 oeil, ajoutant ainsi à l'effet attraotif de l'installation.
Cette der- nière particularité est spécialement susceptible d'être appliquée à l'enveloppe transparente,opaque, ou partiellement ouverte ou bien/on peut utiliser,dans la fabrication, de cette enveloppe,toute autre matière laissant passer les rayons de l'arc susceptibles d'illuminer la matière fluorescente. On peut également disposer
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des objets ou des dessins fluorescents à l'intérieur ou autour de l'enveloppe afin de réaliser de nombreux effets tous suscep- tibles d'augmenter la valeur de l'installation au point de vue attraction.
REVENDI CATIONS.
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1,-Un commutateur à arc ayant plusieurs électrodes, caracté. risé par un arrangement des 6-lectrodes,tel qu'un arc établi dans l'espace séparant deux électrodes est finalement coupe par l'écar- tement des électrodes grandissant progressivement et se forme de nouveau entre une troisième électrode et une des deux électrodes précitées pour fermer un circuit installé pour être connecté en .
passant de la troisième électrode a une des deux première citées*
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2.- Un commutateur a arc contrôlant me série de circuits électriques,caractérisé par la présenced'électrodes multiples
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destinées a âtre connectées a ces circuits,les électrodes citées formant une succession d'espaces de grandeur croissante et pro- gressive l'arrangement étant tel qu'un arc établi entre les élec- trodes à plus petit espace se déplacera en fermant successivement les circuits respectivement connectés aux électrodes déterminant les espaces d'arc.
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