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INTERRUPTEURS A MERCUREOU A LIQUIDE EQUIVALENT.
La présente invention se rapporte aux interrupteurs à mercure et concerne un interrupteur robuste à faible résistance interne, dont la construction est particulièrement adaptée à la fabrication en grande série.
Bien qu'on ait obtenu de bons résultats avec les interrupteurs con- nus munis de conducteurs d'amenée scellés dans une enveloppe de verre, leur prix toutefois, reste assez élevé pour un service donnée Au surplus, comme ils imposent ladjonotion de conducteurs d'amenée "souples", il faut leur donner des supports séparés assez coûteux de sorte que he prix total de l'interrupteur est considéra- blement augmenté.
Dans les interrupteurs à mercure conformes à l'invention, deux parois métalliques sont isolées laune de l'autre et hermétiquement scellées par
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une mince couche de verre ou de toute autre macère -thermoplastique (telle que le mastic de verrier par exemple) susceptible d se souder parfaitement aux parois métalliques.
L'enveloppe de l'interrupteur presque entièrement métallique, ne nécessite la présente d'aucun conducteur d'amenée, et elle peut être montée sans "conducteur d'amenée" sur la ligne d'alimentation, dont les conducteurs font contact, directement ou indirectement, avec l'enveloppe, en constituant, d'autre part, avec celle-ci qu'ils enserrent, les éléments d'un dispositif satisfaisant de rotation de l'interrupteur.
Dans certains cas les parois sout pratiquement hémisphériques ce qui permet la réalisation d'un récipient sphéri ue parfaitement étanche. On introduit à l'intérieur de l'enveloppe une certaine quantité de mercure qui établit le circuit entre les deux capsules Bien qu'on utilise habituellement le mercure, il est évident que tous autres métaux liquides, le gallium par exemple, pourraient lui être substitués.
L'une des difficultés rencontrées dans la construction d'interrupteurs de ce type était l'accroissement considér le de leur résistance interne, consécutivement à l'oxydation des éléments métalliques, en particulier dans les régions où la surface de verre de l'enveloppe remporte sur celle des parties métalliques, inconvénient qu'on pouvait toutefois pallier par un nettoyage des conducteurs, après scellement, le dit scellement effectué autant que possible en un point éloigné des parois métalliques; mais uand s'accroit le rapport de la surface métallique à la surface de verre, cette élimination de l'oxydé devient beaucoup plus difficile.
Par conséquent, lorsque les!,parties vitreuses de l'enveloppe ont été réduites au minimum admissible et compatible avec l'isolement convenable, lorsque la surface des conducteurs d'amenée s'est accrue de telle manière qu'elle constitue-pratiquement la totalité de l'enveloppe, il est évidemment impossible d'effectuer ce nettoyage par des moyens simples, La présence d'oxyde augmente considérablement la résistance interne et il est absolument nécessaire de prévoir l'interrupteur de façon à abaisser ladite résistance à une valeur voisine de celle qu'on obtiendrait avec des électrodes non oxydées.
La Société demanderesse a constaté qu'on pouvait surmonter cette difficulté par l'emploi de matériaux nouveaux. Alors que, jusqu'à présent, on avait jugé nécessaire d'utiliser les verres les plus réfractaires dans la construction des interrupteurs à mercure, on a trouvé qu'on pouvait obtenir des
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résultats satisfaisants en employant un verre à bas point de fusion, pour la raison que, dans ce cas particulier de fabrication, le verre est complètement à l'abri des actions de l'arc. De plus, il fond à une température très infé- rieure à celle pour laquelle une oxydation appréciable apparaitrait sur les électrodes de l'interrupteur. On peut évidemment utiliser d'autres substances thermo-plastiques avec des résultats analogues.
Au cours de la fabrication, on prend un soin tout particulier pour placer la paroi métallique de l'interrupteur en contact parfait avec une pièce à grande capacité thermique au cours de l'opération de fusion. Il en résulte que les éléments sont maintenus à une température uniforme, en outre, la longueur du scellement de verre est accrue, dans le mode de construction conforme à l'invention, bien que les surfaces de scellement apparaissant à l'extérieur ou à l'intérieur de l'interrupteur soient relativement faibles.
Avec ce nouveau mode de fabrication, la Société demanderesse a constaté que le scellement reste entièrement efficace, même après un très long usage de l'appareil, en dépit du faible point de fusion du verre utilisé.
Pour obtenir ce résultat, il semble indiqué d'utiliser une cloison réfractaire comportant un bord arrondi d'un diamètre pratiquement égal à l'épaisseur de la dite pièce, les parties métalliques ayant un rebord de même courbure. Ces dernières sont scellées à la pièce réfractaire le long de la partie incurvée, en faisant usage d'un verre ayant les caractéristiques mentionnées ci-dessus, ce qui permet de réaliser un scellement très mince dont la largeur en un point quelconque est de l'ordre des trois quarts de l'épaisseur de la pièce réfrac- taire. On peut réaliser un scellement d'une telle largeur avec le nouveau mode de construction, sans qu'il soit nécessaire d'accroître les dimensions de l'interrupteur.
De plus, du fait de la forme dudit scellement, l'interrupteur est particulièrement résistant aux chocs et par conséquent aux tensions méca- niques dans toutes les directions.
On a pu constater qu'il était possible d'effectuer un revête- ment de verre de faible épaisseur entre la pièce réfractaire et les parties métalliques, en faisant tourner l'interrupteur de telle sorte que l'un de ses bords baigne dans du verre fondu ayant les qualités requises. Le revêtement .est de très faible épaisseur ; unecertaine quantité de verre pénètre dans les bords de la pièce réfractaire et l'expérience a montré que les résultats étaient satisfaisants.Dans certains cas toutefois, la pièce réfractaire peut être en-
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-tièrement recouverte d'une pellicule produite de toute manière appropriée et que l'on fond par la suite.
Dans les interrupteurs conformes à l'invention et dont les dimensions sont systématiquement réduites on a constaté qu'il était nécessaire d'accroître le déplamement angulaire pour provoquer le fonctionnement. Ces dif- ficultés sont surmontées en prévoyant la fenêtre de la cloison réfractaire de manière qu'elle soit aussi voisine que possible du bord extérieur de la chambre contenant le mercure, en tenant compte évidemment des nécessités de maintenir la pièce aussi rigide que possible et aussi en donnant à cette ouverture une forme nouvelle.
Le bord extérieur de cette dernière est de préférence tel qu'il se confonde avec un. arc de cercle concentrique à la périphérie de la pièce ré- fractaire, tandis que le reste de l'ouverture peut affecter une forme quelcon- que au-dessus du niveau du mercure, ce qui permet le libre passage du gaz. éga- lisant ainsi le niveau du.mercure des deux côtés de la pièce réfractaire* On a également constaté que cette dernière pièce était plus résistante aux tensions mécaniques si les angles de la fenêtre étaient légèrement arrondis et ce résul- tat pouvait être obtenu. sans affecter la sensibilité de l'interrupteur, en don- nant aux sommets un rayon de courbure qui s'adapte à la forme de la surface libre du mercure, consécutive à sa tension superficielle élevée.
Les parois de l'ouverture sont de préférence symétriques, ce qui facilite considérablement la fabrication, la forme préférée étant généralement triangulaire. La faible résistance électrique de ces interrupteurs ,consécutive à leur construction, constitue un des avantages particuliers de- l'invention de même que leurs fai- bles dimensions et l'absence de tout conducteur d'amenée incorporé à l'inter- rupteur.
Au cours des essais,du la Société demanderesse a constaté que,des interrupteurs de ce type ayant fonctionné plusieurs millions de fois dans le moindre dommage, le dispositif convenait à l'établissement d'interrupteurs pour tous appareils et toutes intensités d'usage courant,
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux des- sins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple, non limitatif et dans lesquels :
La Fig.1 est une vue latérale de l'interrupteur représenté Fig. 5 et 6 et monté dans un coffret représenté en coupe.
La Fig.2 est une autre vue du même interrupteur et de ce mon-
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-tage, à angle droit par rapport à la Fig,l.
Les Fig.3 à 7 et 11 sont des coupes de différents types d'in- terrupteurs conformes à l'invention.
La Fig.8 est une coupe d'une partie de la machine qui les fa- brique.
La Fig.9 est une vue en perspective, à plus petite échelle d'un interrupteur en cours de fabrication, représenté à plus grande échelle, la machine utilisée comportant en outre des organes visibles Fig.8.
La Fig.10 représente en cours de fabrication l'interrupteur de la Fig.11.
La Fig.12 représente une coupe d'une variante en position de circuit fermé.
La Fig.13 est une élévation de la cloison réfractaire.
La Fig.14 est une vue en coupe de cette pièce réfractaire, dont la périphérie a été recouverte de verre.
La Fig.15 est une vue en élévation de l'interrupteur complet.
La Fig.16 est une élévation d'une autre machine destinée à recouvrir de verre la pièce réfractaire.
Les Fig.17 et 18 sont respectivement des vues en plan et en élévation d'une autre'machine servant à fabriquer et à monter les diverses pièces de l'interrupteur*
La Fig.19 est une vue en coupe d'un mandrin servant à soutenir les pièces d'interrupteur au cours de la fabrication.
Dans les formes de réalisation représentées Fig. 5 à 7 et 11, deux pièces métalliques concaves ou ayant la forme de coupes 1 et 2 sont assem- blées par juxtaposition sur un disque fenêtre en matière réfractaire appropriée, ce dernier étant intercalé entre elles.
Les deux pièces extérieures sont prévues en métal susceptible d'être mouillé par le verre ou par tous autre:matériaux thermoplastiques. On peut, par exemple, utiliser un alliage de chrome et de fer ou de nickel et de fer; ou encore un alliage de fer, de nickel et de cobalt. On a employé avec succès un alliage de ferrochrome comportant 25 à 30% de chrome. Le disque 3 peut être en.alumine, en magnésie, en thorine, en zircone, ou en tous autres oxydes réfractaires mélangés ou non, matières pouvant résister à l'action de l'arc consécutif à la rupture du circuit.
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De préférence, la matière réfractaire doit être choisie de telle sorte qu'elle ait pratiquement le même coefficient de dilatation que celui des métaux sur lesquels elle est appliquée et elle doit être capable d'être mouillée par les matériaux thermoplastiques de scellements En utili- sant le verre au plomb ordinaire et des pièces en ferrochrome, la Société demanderesse obtient des résultats satisfaisants par l'emploi d'un mélange comportant environ 75 à 80% de magnésie et 25 à 20% deargile.
Le disque 3 est muni d'une ouverture excentrée 4, de telle sorte qu'une petite masse de mercure 5, introduite dans l'interrupteur, puis- se établir entre les parois 1 et 2, pour une certaine position de l'interrup- teur (Fig.6) une connexion électrique susceptible d'être coupée au cours de . la rotation de celui-ci autour d'un axe a-b représenté en pointillé sur la Fig.6, la séparation du mercure s'effectuant dans l'orifice 4.
A titre d'exemple on a représenté, Fig. 1 et 2, une forme de réalisation du dispositif qui permet la rotation de l'interrupteur,. Dans Fig.5, l'orifice 4 est représenté au-dessus du niveau du mercure, ce qui cor- respond a une position de circuit ouvert.
Quand on a assemblé, dans la position représentée, les parois 1 et 2 et le disque 3, on applique un scellement approprié sur les rebords 6 et 7, des parois 1 et,2,comme on le voit en 8 sur la Fig.6.
Quand le scellement doit être effectué sur des pièces en alliage chrôme-fer, on utilise de préférence un verre au plomb ou à la chaux, qui doit en tous- cas avoir le même coefficient de dilatation que l'alliage,
On peut effectuer le scellement de différentes façons par exemple on peut déposer une collerette de verre 8, comme on le voit Fig.9, les capsules 1 et 2 de l'interrupteur étant supportées entre deux arbres tournants 9 et 10. Le verre peut être chauffé jusqu'à ramollissement, de ma- nière à pouvoir s'enrouler autour des rebords des capsules et peut être four- ni par une machine (non représentée) qui amène une baguette 11, par l'inter- médiaire d'une pièce de guidage 12, sur les rebords des parois de l'interrup- teur. Ces dernières sont maintenues dans la position voulue et appliquées contre la périphérie du disque 3.
La baguette de verre 11 est avancée vers le bas à une itesse correspondant à celle des pièces en rotation. Le :Ferre est ramolli par un jeu de chalumeaux 13, 14,15, 16.
L'une des capsules de l'interrupteur comporte, suivant la
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variante de la Fig.7, une ouvérture 18. Quand, au moment du scellement, les parois de l'interrupteur sont maintenues et entrainées par les axes 9 et 10 comme on le voit sur la Fig.9, un tube fin 19 (Fig.8) pénètre dans l'ouver- ture 18 et remplitl'intérieur de l'interrupteur d'un gaz apprpprié tel que l'hydrogène. Ce tube 19 est connecté à un autre tube 20 placé à l'intérieur de l'axe 10 à l'extrémité duquel est maintenue la pièce 2, le gaz étant four- ni par le tube 20. L'espace compris entre ce dernier et l'axe creux 10 est de préférence vidé par un tube 21 qui passe au travers d'une pièce fixe 22.
L'arbre 10, sur lequel est fixé le collier 23, est entraîné synchroniquement avec l'arbre 9 par des dispositifs (non représentés) les pièces 1 et 2 de 1'interrupteur étant solidement maintenu par succions Bien quhon remplisse d'hydrogène l'espace compris entre les pièces 1 et 2 la pression y est infé- rieure à la pression atmosphérique, du fait de la non étanchéité du montage du tube 19 et du vide qui est tait à l'intérieur du tube 10. De plus le vide concourt à l'étanchéité du scellement au moment où le verre fond.
La collerette de verre 8 est soudée aux rebords 6 et 7 , et elle peut faire saillie comme on le voit Fig.5 et 6. Le verre est également soudé au disque 3, ce qui contribue à maintenir ce dernier solidement à l'in- térieur de l'interrupteur.
On peut aussi constituer le scellement sous la forme d'une bague, comme le montre la Fig.10 en 24. Quand cette dernière est ramollie sous l'action des chalumeaux, la succion tend à attirer la matière de la bague vers l'intérieur du joint, et lui donne la position voulue pour qu'elle réalise un bon scellement et qu'elle se soude aux pièces de l'interrupteur, diaphragme compris, comme on le voit Fi.ll. Le vide partiel à l'intérieur de l'interrupteur contribue à attirer une certaine masse de verre qui se place correctement par rapport aux bords des parois 1 et 2, alors même que la bague 24 ne serait pas rigoureusement concentrique aux parois de l'interrupteur.
Quand l'opération de scellement est terminée on introduit une certaine quantité de mercure par l'ouverture à l'aide du tube 19. Cette ouver- ture 18 est finalement obturée par une petite pièce de scellement 25, en forme de rivet, qu'on voit Fig. 3 à 6. Cette pièce peut être introduite au moment où le mercure se trouve dans une position telle qu'il recouvre l'ouverture 18, de façon à éviter que le gaz ne s'échappe. Finalement cette pièce de scellement peut être soudée électriquement à l'enveloppe, pour constituer un joint perma-
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-nent rigoureusement étanche.
On fait ensuite passer le courant dans l'inter- rupteur pendant sa rotation, de telle sorte qu'un, arc's'amorce entre ses'par ' rois 1 et 2 et sa charge de mercure, ce qui a pour effet de dépouiller les pièces 1 et 2 de tout revêtement d'oxyde et d'abaisser considérablement la résistance de l'interrupteur.
Dans le cas où l'introduction du mercure est effectuée à un stade postérieur de la fabrication, il y a lieu de prévoir un réchauffement de l'enveloppe et un nouveau pompage avant l'introduction de mercure et d'hydre gène.
Il n'est pas toujours nécessaire de prévoir une cloison telle que celle représentée en 3 sur les Fig.5 et 6, bien que toutefois sa présence soit pré- férable car elle permet de réaliser la rupture de mercure à mercure.
Dans certains cas (Fig.3 et 4) les parois 1 et 2 sont jointes l'une à l'autre par um scellement de verre intermédiaire muni d'une ouverture de dimensions suffisantes pour que la coupure dans le mercure puisse être ef- fectuée par inclinaison de l'interrupteur (comme c'est le cas Fig.3) par oppo- sition au cas des Fig.S et 6 où la coupure s'effectue par rotation.
Par suite de la tension superficielle élevée du mercure, l'in- clinaison de l'interrupteur ne provoque pas toujours la séparation du mercure en deux parties et la rupture du courant entre ces deux parties. Le mercure passe alors par dessus le rebord de -la bague 27, formant seuil de déversoir,et l'arc s'amorce entre le mercure et l'une des parois de l'interrupteur. Bien que des interrupteurs de ce type aient pu fonctionner d'une manière satisfai- sante, plus de 30 millions de fois soit pour établir, soit pour couper un cir- cuit, la Société demanderesse préfère cependant utiliser le mode de construc- tion représenté Fig.5 et 6, plus particulièrement pour les courants de haute intensité.
Par suite de leurs petites dimensions, de leur grande surface de contact, et de la présence de gaz réducteurs tels que l'hydrogène, lés in- terrupteurs construits suivant l'invention ont une résistance interne extrême- ment faible : elle est de l'ordre de 0,001 à. 0,0005 ohm et même moins. La densité de courant admissible est très élevée par rapport aux dimensions. Un interrupteur d'environ 10 à 13 m/m. de diamètre est susceptible d'établir et de couper des courants d'environ 20 ampères.
La pièce de scellement 27 des Fig.5 et 4 peut être constituée par un anneau de verre qu'on prépare au préalable et qu'on met dans la posi- tion représentée, au-dessus de l'une des capsules hémisphériques, 29 par exem-
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-ple. Quand, dans cette position, le verre a été ramolli par la flamme du cha- lumeau ou par tout autre mode de chauffage, la seconde capsule hémisphérique est mise en place de telle façon que son rebord 28 porte sur le pourtour du verre ramolli recouvrant le bord 29 de la capsule. Après quoi on soude les parois métalliques et le verre interposé en faisant intervenir l'application d'une pression. Dès que le verre est revenu à son état normal, on obtient une enveloppe sphérique parfaitement rigide, dont les deux bords sont hermétique- ment scellés l'un à l'autre.
Dans ce cas, l'introduction de mercure et d'hydro- gène peut s'effectuer par une ouverture qu'on scellera ultérieurement, comme indiqué à propos des Fig.5 et 6.
Bien qu'on ait-représenté sous forme hémisphérique (Fig.3à 6) les parois 1 et 2, on conçoit que l'invention ne soit pas limitée à cette for- me particulière. La Fig.7 représente une variante dans laquelle les parois 30 et 31 affectent une forme spéciale, comportant des bossages 32 qui facilitent le montage de l'interrupteur. Dans cette variante, le pourtour du diaphragme 33 a la forme d'une jante élargie 35 qui s'applique contre les parois 30 et 31.
Les Fig. 1 et 2 montrent l'appareil tout monté, maintenu dans un coffret isolant 36 par des lames élastiques 37 et 38 connectées aux bornes 39 et il-0, L'interrupteur est placé à l'intérieur d'une armature 41 portant une saillie en forme dé manette 42* Le coffret est fermé par une plaque 43 fixée par des vis 45. Il suffit de donner à la manette 42 un certain déplacement angulaire pour provoquer la fermeture du circuit ou sa rupture. dans le mercure.
Grâce aux faibles dimensions des interrupteurs établis suivant l'invention, et du fait qu'ils n'exigent pas de "conducteurs d'amenée", on eut adapter ces appareils à des conditions de service et à des formes de réalisation telles que l'interrupteur mural qui vient d'être décrit et plus généralement à tous les cas où les interrupteurs antérieurs à mercure ne pou- vaient convenir.
De plus, du fait de l'élasticité de ses supports, on peut rem- placer le corps de l'interrupteur sans qu'il soit nécessaire de brancher des fils et de rétablir des connexions. Le montage de l'interrupteur ferme auto- matiquement un circuit entre les bornes et les parois de l'interrupteur. Il est'bien évident que le terme interrupteur à mercure, employé au cours de cette description est utilisé seulement pour la commodité de l'exposé et qu'un appareil de ce genre employant tout autre liquide conducteur est susceptiblme de donner des résultats équivalents.
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Ces avantages généraux caractérisent la plupart des formes de réalisation qu'on peut donner aux interrupteurs objet du brevet,
Suivant la réalisation représentée Fig.12, l'appareil est cons- titué par deux pièces métalliques 101 et 102 en forme de calottes plates, qui sont identiques à cette différence près que la pièce 101 est munie d'une ou-- verture centrale;-105 représente la cloison réfractaire; 104 le mercure, 105 un bouton métallique soudé dans l'ouverture 101, 106 est un mince revêtement de verre (ou de toute autre matière thermoplastique! placé entre la pièce réfrac- taire 103 et les capsules 101 et 102, ces dernières obtenues à partir dtune feuille métallique;
une partie est sensiblement cylindrique la hauteur du ey- lindre étant d'environ 3mm et son diamètre étant de l'ordre de 14 mm. Une ex- trémité est fermée par une paroi plate manie d'un bossage qui coopère avec la monture, tandis que l'autre extrémité est évasée extérieurement sur environ 90 pour un rayon de 0,25 mm. environ, comme on le voit Fig. 12 et 15. La piège réfractaire 103, est un disque d'un diamètre voisin de 18 mm. et d'une épais- seur d'environ 5 mm. Les bords son!;arrondis en conformité avec deux des pièces métalliques 101 et 102.
En vue d'assurer l'isolement des pièces métalliques, la pièce réfractaire 103 est de préférence pourvue d'une saillie périphérique 107 s'é- tendant extérieurement entre les rebords arrondis et contre lesquels peuvent buter les dites pièces métalliques. La pièce réfractaire 103 porte une ouver- ture 108 allant jusqu'au voisinage des bords arrondis de cette pièce.
De forme générale triangulaire, la fenêtre 108 à ses angles légèrement arrondis suivant un arc dont le rayon est d'environ lmm.5 et l'un des côtés étant constitué par l'arc d'un cercle concentrique au disque 103 et sous tendant environ 50
La base de triangle 108 est en forme d'arc de cercle, mais comme cet arc correspond à une corde,qui se confond sensiblement avec l'axe correspondant, le bord de l'ouverture peut être taillé suivant la orde sans que les résultats en soient sensiblement modifiés.
Gomme on le voit, le sommet du triangle n'arrive pas au centre de la pièce 103, mais l'établissement de l'ouverture 108 n'impose pas de con- ditions précises de réalisation, l'essentiel étant qu'elle reste suffisamment éloignée du bord de la cloison pour permettre le libre écoulement du mercure dans toutes les conditions.
Le verre utilisé pour effectuer le joint des éléments précités
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fond à une température extrêmementbasse, de telle sorte que les pièces métal- liques 101 et 102 ne peuvent pas subir d'cxydation pendant la fusion. Son coefficient de dilatation doit être approprié et il doit mouiller les pièces métalliques 101 et 102 pour que 1 scellement soit étanohe.
Lorsque les pièces métalliques 101 et 102 sont prévues en ferrochrôme approprié', et par exemple l'alliage à 26% de chrôme connu aux Etats-Unis sous le nom d'Allégheny 55, on a constaté que le verre dont la composition est indiquée ci-après-donne d'excellents résultats :
SiO2 27%
Na2O 8%
CaO 2%
MgO 1%
A12O3 1%
PbO 44%
B2O3 17 %
Ce verre se ramollit pour des températures inférieures à 450 c. de telle sorte que l'interrupteur peut être scellé sans que le métal soit porté au rouge, toute oxydation de ce dernier étant pratiquement éliminée au cours de la fusion,
De plus, le coefficient de dilatation de ce verre doit être aussi voisin que possible de' celui du métal, pour qu'il ne s'y développe au- cune tension mécanique susceptible de provoquer des ruptures.
Avec un tel métal et un tel verre, la Société demanderesse donne généralement la compo- sition suivante à la pièce réfractaire :
Mgo 75%
Argile plastique 15 %
Feldspath 10 %
Après chauffage à 1155 C pendant 120 heures, cette matière ré- fractaire a un coefficient de dilatation sensiblement voisin de celui du verre et du métal. On peut également employer d'autres matériaux thermoplastiques, par exemple l'acétate de vinyle et tout composé susceptible d'être travaillé à basse température et permettant de réaliser le scellement sans apparition de tensions mécaniques au cours du refroidissement. L'utilisation de ces dif- férents,matériaux est analogue à celle des verres à bas point de fusion.
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Au cours de la fabrisation de l'interrupteur, la pièce réfractaire 103, qui est de préférence chauffée au préalable, est placée sur un arbre creux 110 (Fig.16), entraîné'par un moteur 111, avec engrenages réducteurs et une courroie 112. La tubulure axiale est reliée à un serpentin 113 et à un tube 114 relié à une pompe à vide. Cet arbre peut ainsi servir de dispositif de sup- port par succion, une oreille prévue à l'extrémité de ce support étant engagée dans l'ouverture 108 de la pièce réfractaire. 103 pour maintenir cette dernière en position convenable et précise sur l'arbre. L'air est fourni.par une tuyère 115 pour refroidir le serpentin 113, et des ailettes 116 sont prévues sur l'ar- bre 110, de manière à ce que les paliers restent froides.
Le creuset 117 (à verre fondu) peut émerger du four électrique 118 lorsqu'on manoeuvre le système à came 119 au moyen du volant 120 jusque la position voulue pour que la pièce réfractaire 103 baigne par son bord ar- rondi dans le creuset. Un support 121 est muni de chalumeaux 122 destinés à chauffer la pièce 'réfractaire ainsi que la surface du verre contenue dans le creuset 117, quand ce dernier se trouve à son point le plus haut, ce qui per- met de maintenir la matière réfractaire à une température telle que le verre s'écoule également sur le bord du réfractaire et s'y étale comme on le voit Fig. 14.
Dès que la pièce 103 a eté placée sur l'arbre 110, ce dernier est mis en rotation, et les brûleurs.122 sont réglés de façon à la chauffer. Dès que la température de cette pièce est suffisante, on manoeuvre le volant à main 120, et le creuset 117 se soulève jusqutà ce que la totalité du bord ar- rondi de la dite pièce ait été immergé et se recouvre de verre en 106; après quoi le creuset est de nouveau abaissé. Pratiquement, la pièce 103 peut con- tinuer à tourner pendant un court intervalle de temps dans la flamme du chalu- meau, tandis que le revêtement de verre pénètre légèrement dans les poresde la pièce réfractaire 103.
Pendant cette préparation de la pièce réfractaire, les pièces métalliques 101 et 102 sont placées dans deux mandrins 125 et 126 (Fig.17 et 18 qui sont tous les deux identiques, à cette différence près que le mandrin au- périeur 126 comporte une ouverture 127 reliée à une pompe à vide, ce qui per- met de maintenir la pièce 102 par succion. Comme on l'a particulièrement re- présenté Fig.19, les mandrins sont relativement massifs et enserrent étroite- ment les parties cylindriques des pièces métalliques, de manière à établir des
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échanges de température,Le mandrin 126 est monté sur un bras horizontal 128 porté lui-même par un coulisseau vertical 129.
Ce dernier glisse dans des rainures du support vertical 130 et il comporte une crémaillère 131 comman- dée par un pignon 132 sommandé lui-même par le volant/133. Le mandrin 126 est porté par un bras horizontal analogue 134 fixé lui-même à la pièce 135 glissant dans des rainures appropriées du coulisseau 129, un frottement suf- fisant étant assuré de manière à ce que les pièces 129 et 135 se meuvent en- semble sous l'action du volant 133. Sur la pièce 135, on a prévu une poignée 136 qui permet de déplacer le mandrin 125 par rapport au mandrin 126, une au- tre poignée parallèle 137 étant montée sur la pièce 129 et permettant d'exer- cer une pression considérable entre les mandrins quand les poignées sont sai- sies par la même main et énergiquement comprimées l'une sur l'autre.
Un sup- port vertical 138 porte, àson .extrémité supérieure, un bras horizontal 139 qui supporte à glissement la pièce 140. Cette dernière portant le chalumeau 141 constitué par plusieurs jets convergents,
Les pièces 101 et 102 sont montées dans les mandrins 125 et 126 tandis que le dispositif de chauffage 141 occupe la position représentée Fig.
17 ; après quoi ce dispositif est placé dans la position de la Fig.18. Le dé- placement du volant 133 amène le manchon métallique 101 sous les flammes des chalumeaux, on applique alors la pièce réfractaire 123 revêtue de la couche de verre 106 à l'état ramolli. A cet effet, on utilise de préférence un tube de succion muni d'une terminaison analogue à celle qui terminait l'axe 110. On déplace alors la poignée 136 de manière à amener la pièce 102 vers le bas en contact avec le revêtement 106 de la pièce réfractaire. Après une courte pé- riode d'échauffement., on presse les poignées 136 et 137 l'une sur l'autre de façon à appliquer une certaine pression sur la pièce 102, mettant ainsi en contact intime les éléments de'l'interrupteur comme on le voit Fig.12.
Le volant 135 est ensuite actionné en vue d'abaisser l'interrupteur en cours de fabrication, jusqu'à ce que le chalumeau 141 passe au-dèssus du mandrin 126; après quoi ce dernier est replacé dans la position 106 et l'interrupteur est éloigné. Dans certains cas, l'interrupteur est recuit dans un four approprié, de manière à éviter toute rupture pendant le refroidissement.
On fait ensuite le vide dans l'interrupteur au moyen de l'ouver- ture prévue et on y introduit la quantité voulue de'mercure en même temps que de l'hydrogène ou du gaz ammoniac anhydre sous une pression d'environ une
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atmosphère, bien qu'on puisse utiliser l'interrupteur, vide, sans gaz de remplissage. L'ouverture pratiquée dans la pièce 101 est fermée par l'intro- duction d'une bille d'acier 105 fixée par soudure.
Pour être renseigné sur la position de fonctionnement de l'in- terrupteur, et aussi pour faciliter sa manoeuvre, chacune des pièces 101 et
102 comporte une indentation 109. L'interrupteur est assemblé de manière à ce que ces indentations s'opposent l'une à l'autre suivant un certain angle par rapport à l'ouverture 108 de la pièce réfractaire laµ* Ce montage est . considérablement facilité en munissant les mandrins 125 et 126 de bossages - internes qui portent sur ces indentations et permettent d'assurer leur posi- tion fixe des deux pièces.
Du fait du faible point de fusion du verre 106 et aussi de la présence des mandrins dont la capacité thermique est relativement élevée, ce qui permet de restreindre l'accroissement de température, les parties.cylin- driques des pièces 101 et 102 et leurs extrémités sont à eine oxydées au cours de la fusion. Il en résulte que la résistance Interne de l'interrupteur est extrêmement basse. Le fait d'utiliser un verre à bas point de fusion ne réduit nullement la longévité de cet interrupteur, puisque grâce à ce nouveau: mode de fabrication, une très faible partie du scellement de verre est exposée à l'action des arcs.
La température de fonctionnement de cet interrupteur at- teint rarement 1000 c.d'où il résulte que le verre ne peut fondre en cours de fonctionnement. Un autre avantage réside dans ce fait qu'une très faible sur- face de verre est apparente à l'extérieur de l'interrupteur, bien que le scel- lement lui-même soit effectué sur une longueur relativement considérable par rapport à la surface exposée.
Le déplacement angulaire qui assure le fonctionnement de l'inter- rupteur est de l'ordre de 30 seulement, du fait de la forme et de la situa- tion de l'ouverture 108 dans la pièce réfractaire 103.
Cet interrupteur est spécialement utilisable dans les conditions habituelles et on peut particulièrement le noyer dans les parois dun mure il donne toute satisfaction dans les conditions où les interrupteurs à mercure connus Jusqu'alors n'avaient pu fonctionner du fait de leurs grandes dimen- sions.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisa- tion de l'invention, il est évident qu'onze désire pas se limiter à ces for-
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-mes particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun carac- tère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant même prin- cipe- et même objet.que les dispositions Indiquées ci-dessus rentreraient