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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à 1=appui d'une demande de BREVET d'INVENTION -Société d'Electricité & de Mécanique*
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PROCEDES THOMSON.HOUSTON t VAN den KEROHOVE & CAUL$eSté Ame, à BRUXELLES , PERFECTIONNEMENTS AUX TUBES à DECHARGE. La présente invention se rapporte aux interrupteurs
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thermostatiques constituée par une lame bi.m6tailique ou wbilamore particulièrement appropriés aux tubes à décharge et ayant pour but de permettre le chauffage d'une ou de plusieurs électrodes d'un tube,
avant application de la tension entre électrodes. On a déjà décrit un dispositif de ce genre dans lequel on utilise une lame bi-métallique telle que la chaleur passe de l'électrode chauffée à
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la lame bl-métallique, en provoquant son incurvation et oonséeuti- vement l'ouverture des contacts, ce qui permet normalement le pas*
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sage du courant dans cette électrode. En marne temps, l'ouverture des contacts permet l'application de la tension aux bornes de cette électrode et d'une seconde électrode, ce qui engendre une varie, tion de tension consécutive à des variations du circuit inducteur.
On a également prévu des moyens particuliers qui limitent le dépita cernent de la lame bi-métallique et permet d'éviter le gauchisse-
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ment de oelle-oit Un objet de l'invention consiste en des dispositifs mécaniques constituant des perfectionnements à ces moyens partiouliera* Par exemple, la lame bi-métallique est conformée de façon telle que lorsqu'elle se courbe sous l'influence de la températures son extrémité libre se reoourbe en arrière vers l'extrémité fixe,
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de telle sorte que la distance entre l'extrémité fixe et 1=eztrémy té libre, au moment de 1 amorçage: constitue un dispositif qui limite le déplacement de la lame bi-métallique.
De plus, la construc- tion de l'interrupteur est considérablement simplifiée, de telle sorte que deux supports isolants suffisent* La lame bi-métallique
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peut être souà6e k l'un de ces supports dont le second agit comme contact fixe et peut être connecté à la ligne d'alimentation.
La lame bi-métallique peut être fabriquée à part, et réglée avant son introduction dans la lampe.Il est préférable, mais non nécessaire, de la placer dans une enveloppe vitée entou-
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itant l'ampoule de la lampe.
L'invention consiste encore en un dispositif à décharge muni d'une lame bi-métallique constituant un interrupteur
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thermique et pourvu d'un support connecté à la ligne dlalimentatim et un autre support connecté à l'électrode a. chauffer. Une extrême té de la lame est fixée à l'un des supports et l'autre extrémité
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disposée de façon à venir en contact avec l'autre support de telle sorte que, lorsque la lame est déformée sous Inaction de la chaleur
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son extrémité libre se recourbe et et6carte du support respectif* hea deux supports sont isolés l'un de l'autre et fixés à une distanoe appropriée en vue de limiter le déplacement de la lame.
On oomprendra mieux les caractéristiques nouvelles
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et les avantages de l'invention en se référant k la description
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suivante et aux dessina qui raccompagnent, donnés simplement à. titre d'exemple non limitatif et dans lesquels ;
La Fig.l est un schéma montrant un mode d'insertion de l'interrupteur dans un conducteur reliant la ligne d'alimentation à l'une des électrodes,
La Fig.2 est une vue de détail mettant en évidence un dispositif de fixation permettant de maintenir le support dans la position appropriée.
Les Fig.3 et 4 sont des vues de détail qui montrent différente modes de maintien des supports.
Bä Fig.5 est une autre vue de détail représentant divers dispositifs de support montés dans la partie aplatie du pied de lampe.
Les Fig.6, 7, 8, 9 et 10 se rapportent à des varian. tes.
Sur la Fig.1, l'un des conducteurs d'alimentation est supposé coupée et les deux supports 2 du tube sont insérés dans la coupure, l'un étant connecté à la ligne et l'autre à l'électrode Un bras de l'interrupteur thermique. en forme d'U, est soudé en 3 à l'un des supports, et l'autre bras comporte un contact 4 prévu de façon à porter sur l'autre support 8 quand l'interrupteur est à la température ordinaire.
Les deux supports sont maintenus rigide- ment à, une distance appropriée par une perle de verre 5 (Fig.3) le montage étant tel que la distance entre le contact 4 et le bras fixe de l'interrupteur constitue le jeu qui limite le déplacement du bras libre lorsque l'interrupteur s'infléchit sous l'influence de son échauffement,,
Dans le dispositif de la Fig.2, les supports 2 sont maintenus en position relative appropriée par une pièce métallique 6, et ils sont isolés l'un de l'autre, ainsi que de la pièce métal- lique, par un élément 7 en matière isolante convenable telle que du mica* Les parois de la pièce métallique sont rapprochées l'une de l'autre par une @is 8 afin de maintenir rigidement les supports à une distance appropriée.
Les supports 2 peuvent être disposés de toute manière appropriée et maintenus en un point quelconque par
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des perles de verre 5 représentées sur les Fig.3 et 4. On peut effectuer de toute manière connue la connexion à l'électrode du tube à décharge et à la ligne d'alimentation.
La Fig.5 représente un dispositif constitué par des supports montés dans la partie aplatie du pied de la lampe 9. Un support 2a est relié à la ligne d'alimentation et à une extrémité de l'électrode à chauffer. Un support 2b est connecté à l'autre extrémité de la même électrode et un troisième support 2c à la li- gne d'alimentation èt à l'autre électrode de la lampe. Un bras de l'interrupteur bi-métallique 1 est fixé au support 2b, et le con- tact 4 porte sur le support 2c, de manière à fermer initialement le circuit. L'interrupteur bi-métallique est disposé de telle sor- te que* lorsque l'électrode à ohauffer a atteint la température voulus, la chaleur se propage à l'interrupteur, ce qui provoque couverture du circuit et l'application de la tension à l'autre électrode (non représentée sur le dessin).
On a constaté qu'il est souvent avantageux d'utili- ser une résistance de contact, quand on chauffe la lame bi-métal- lique et qu'on provoque l'ouverture des contacts. On peut aussi avantageusement utiliser le courant qui traverse la lame et chaut- fe l'électrode. La ohaleur est alors conduite de l'électrode ohauf- fée vers la lame et maintient celle-ci en position d'ouverture.
Il est possible d'imaginer d'autres variantes oa- ractérisées par exemple par l'addition d'une masse bi-métallique dans l'un quelconque des conducteurs, de manière à obtenir diffé- rentes vitesses de propagation de la chaleur d'un point à un au- tre.
Dans le dispositif représenté Fig.2, par exemple$ la pièce de mica agit aussi comme isolant de la chaleur, et par conséquent l'ouverture de la lame est peu affectée par la présence du dispositif métallique de fixation autour du support.Toutefois, quand l'appareil s'est échauffée pendant le fonctionnement de la lampe, on constate que la présence de cette masse de métal augmen- te la durée de fermeture des contacts; l'addition d'une masse métal lique non isolée des supports influe sur la durée d'ouverture et ----tL
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de fermeture du circuit.
Bien que le dispositif soit particulièrement appro- prié au fonctionnement des tubes à décharge, on conçoit qu'il puis- se être utilisé dans tous autres dispositifs où Inaction thermos- tatique peut jouer un rôle.
L'emploi d'une pièce limitant le déplacement de la lame permet d'améliorer et de faciliter le réglage. On peut et- fectuer manuellement ce réglage de telle sorte que les contacts scient très voisins l'un de l'autre. On fait fonctionner l'inter. rupteur à une température supérieure à celle du fonctionnement nor- mal et la lame bi-métallique se recourbe d'elle-même jusqu'à la limite permise par la pièce d'arrêt; à cette température élevée,. elle est suffisamment plastique pour se déformer de telle sorte que, lorsque la lampe se refroidit, les contacts se referment;
il en résulte que pour un écartement donné des supports, pour des dimensions de bilame données et pour une température donnée, la pression de contact peut être telle que l'interrupteur s'ouvrira rigoureusement à la température voulue une fois monté sur la lam- pe et chauffé en fonction de la température d'électrode, Ce dis- positif permet d'éviter des réglages fréquents et assure un fonc- tionnement satifaisant du tube. Le réglage des contacts peut être fait avant ou après l'introduction de l'interrupteur dans la lam- pe, en chauffant la lame dans un tour par exemple. ou encore en effectuant le réglage, après scellement de celle-ci à l'aide d'un courant survolté pendant quelques instants.
A titre de variante, on décrira maintenant le dis- positif représenté Fig.6 et comportant la lame bi-métallique 56 qui, en se recourbant sous l'action de la chaleur, s'écarte du contact 57. Il comporte aussi une autre lame 58 prévue de telle sorte qu'elle se déforme en sens opposé à celui de la lame 56.
A l'extrémité de la lame 58 est connecté le contact 59 portant sur le contact 57. L'action de ce dispositif est telle que la cha- leur apparaissant au contact 57 est conduite par la lame 58 à la lame 56, la lame 58 étant chauffée avant cette dernière, de telle sorte que le contact 57 reste fermé plusu moins énergiquement @
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jusque ce que la ohaleur se soit propagée par la lame 56, qui fléchit plus que la lame 58, la propagation se faisant à partir de l'électrode 61, quand oelle-oi s'échauffe.
On peut placer une petite pièce 60 de métal convenablement ohoisi entre les lames 58 et 56, de manière à assurer le retard voulu de conduction* On con- çoit qu'on puisse prévoir le contact 57 et les lames 58, 60 et 56 de façon que le dispositif fonctionne pour couper le contact en 57 presque complètement sous l'influence de la chaleur qui provient de l'électrode 61, et ne fonctionne par conséquent que lorsque cette électrode aura atteint la température voulue.
Le grand avantage de ce dispositif consiste en ce fait que si la lampe s'éteint et que la tension soit réa@@liquéc quand les oondacts 57 se referment, la petite étincelle ou le petit arc ainsi formé engendre une certaine quantité de chaleur rapidement transmise à la lame 58, qui se courbe de telle sorte que le contact soit solidement maintenu en 57 et reste de ce fait ferné pendant un temps suffisant pour permettre à l'électrode 61 de chauf fer la lame 58; le contact en 57 se rompt quand l'électrode 61 a atteint la température voulue. A oe moment peut s'amorcer la décharge principale de la lampe.
Un dispositif du type décrit est particulièrement avantageux pour les lamepes à vapeur de mercure à haute pression et dont les tensions de fonctionnement sont de l'ordre de 110 volts seulement, mais on conçoit que l'invention puisse être appliquée à d'autres dispositifs dans lesquels un circuit électrique doit être coupé sous l'influence de réchauffement d'un élément apppro- prié. Dans la plupart des cas, la lame bi-métallique est en parfaite liaison thermique avec l'élément chauffé,, et les contacts de l'interrupteur oommandent le chauffage de cet élément.
A titre de variante, on a représenté divers dispo- sitifs dans les Fig. 7 à 10 inclusivement.
Les variantes des Fig.7, 9 et 10 comportent deux supports 70 et 71, par exemple des fils de tungstène solidement maintenus et correctement espaoés par une ou plusieurs perles de verre 72. Ces dispositifs sont tels qu'on peut les monter et en
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effectuer le réglage avant leur introduction dans le circuit du tube. Les pièces de support 70 et 71 comportent des moyens de oon. nexion pour l'interrupteur dans le circuit, et l'une de ces pièces de support peut avantageusement être connectée d'une manière fiexible au tube à décharge, en vue d'éviter tout déréglage en cours de montage.
Sur la Fig.7, un conducteur 63 connecte l'électrode 61 du tube à décharge au support 71 auquel est fixée la partie principale 64 de l'interrupteur bi-métallique. Bans ce cas, au moment où l'électrode 61 est chauffée, la chaleur se transmet à la lame 64 et les contacts do l'interrupteur s'ouvrent en 65.
La lame 56 est disposée de manière à fonctionner en sens inverse de la lame 64 de telle sorte que,lorsque celle-ci est chauffée, elle tend à fermer le contact en 65, mais quand la lame 64 s'échauffe elle-même, son déplacement est plus grand que celui de la lame 66, et il est suffisant pour ouvrir le contact en 65.
Dans les lampea employant des électrodes telles que celles représentées en 61 sur les Fig.6, 7 et 8, les supportshauxquels est fixée la lame bi-métallique, peuvent être connectés à l'extrémité interne de la spirale ou de l'hélice de la cathode.
Avec ce dispositif, quand l'aro se forme, la quasi-totalité de l'hélioe est incandescente et la chaleur est transmise à la partie principale de l'interrupteur bi-métallique, de telle sorte que le dispositif ne cliqueté pas et que si l'hélice vient à se rompre au cours du fonctionnement, la lampe peut encore fonctionner 41une manière satisfaisante par suite de la présence de matière émettrice d'électrons à l'intérieur de l'hélice de tungstène connectée à la ligne d'alimentation, et elle peut même encore s'amorcer du fait de la formation de petits arcs entre les extrémités rompues.
Dans le dispositif des Fig.7 et 9, les pièces de support 70 et 71 limitent le déplacement du contact mobile et évitent comme précédemment le gauchissement excessif des lames bi-métalliques.
La Fig.8 représente.une variante constituée par
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une seule lame bi-métallique dont la forme est telle que la chaleur engendrée au contact en 67 tend à provoquer la fermeture automatique de l'extrémité et assure une fermeture énergique des contact** mais la chaleur provenant de l'électrode 61 du tube à décharge, provoque la déformation de la lame et ouvre le contact en 67.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désir@ pas se limiter à ces formes partioulières, données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même prinoipe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.