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"perfectionnements aux régulateurs à pile pour circuits éleotri- ques." la présente invention concerne des perfectionnements aux régulateurs à pile pour circuits électriques et concerne en particulier des régulateurs à pile de carbone, tels que ceux qui sont employés pour l'éclairage et d'autres installations dans les véhicules de chemin de fer et autres et en aviation.
Le but de l'invention est de prévoir le refroidissement d'une pile d'une manière convenable., sans contrarier l'aooes- sibilité de la pile dans des buts d'observation et d'entretien, le refroidissement permettant d'augmenter de façon appréoia- ble la charge permise de ces piles au-dessus de celle de piles normales, dans lesquelles le refroidissement dépend du passa- ge d'un courant d'air naturel sur les parties exposées de ces piles. Les piles de carbone des régulateurs automatiques des installations mentionnés plus haut s ont toujours le siège du courant, de sorte,que leur charge permise et leur taux continu de fonctionnement doivent être tels/que des températures nui- sibles ne soient pas atteintes. La condition importante est de.
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@ prévoir une pile qui est facilement accessible pour son obser- vation et son entretien et dans laquelle la charge permise est aussi élevée que possible, tenant compte des surfaces conduc- trioes ou des dimensions des éléments composant la pile. Des piles de carbone ont été enfermées de façon isolée dans des boîtiers métalliques ou autres, ou dans des récipients destinés à conduire vers l'extérieur et à dissiper la chaleur produite dans ces piles. Le but mentionné plus haut de la présente in- vention doit toutefois; être accompli par refroidissement de la pile de l'intérieur et par la suppression de l'enveloppe de la pile.
Suivant la présente invention, une pile de régulateur en éléments annulaires est pourvue d'un noyau conducteur de la chaleur, qui est électriquement isolé de la pile et n'a pas de contacts électriques conducteurs avec les éléments de la pile et qui est pourvu au-delà de l'extrémité de la pile, de moyens appropriés pour la dissipation, par exemple, par rayon- nement et/ou oonvexion, de la chaleur conduite par le noyau à partir de l'intérieur de la pile.
Le noyau est avantageusement une tige conductrice de la chaleur, par exemple une tige de cuivre entourée par un tube isolant au point de vue électrique, passant à travers les disques annulaires de carbone de la pile et supportant ceux-ci.
Des moyens auxiliaires variés peuvent être adoptés pour améliorer le contact thermique entre le tube et la tige, au lieu qu'on compte, ou outre qu'on compte sur une adaptation serrée de la tige dans le tube. Tout espace entre la tige et le tube peut, par exemple, être rempli d'un ciment conducteur de la chaleur, de plomb, de soudure, ou de toute autre matière convenable, ou bien l'intérieur du tube peut être revêtu métal- liquement, par exemple par de l'argent et/ensuite soudé ou réuni d'une autre manière intime à la tige métallique. Une forme creuse de tige peut, dans certains cas, être préférée à une forme pleine.
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Les ailettes ou les disques de refroidissement ou de rayon- nement peuvent être fixés à une extrémité de la tige extérieu- rement au châssis ou à la base supportant la pile. La tige peut aussi être prolongée au-delà des deux extrémités de la pile, les ailettes étant adaptées à une extrémité comme on l'a dit plus haut et également à l'autre extrémité au-delà de la pla- que de presseur agissant sur la pile à cette extrémité. Cette dernière disposition oonvient très bien dans des régulateurs dans lesquels un groupe de deux ou de plusieurs piles reçoit l'action d'une seule plaque de presseur, qui peut être entail- lée pour permettre le passage des tiges.
Avec des piles de carbone ayant les dispositions décrites plus haut, la charge permise est augmentée d'une manière ap- préciable auàessus de celle des piles normales dans lesquelles le refroidissement dépend de courants d'air naturels sur les surfaces externes et internes des anneaux. la chaleur norma- lement dissipée de la surface extérieure n'est pas contrariée, mais la quantité de chaleur évacuée de .la surface intérieure est anormalement augmentée par la conduction à travers le tube isolant et le long de la tige jusqu'aux ailettes. Un autre avantage important est que la surface extérieure des anneaux de carbone reste visible et utilisable pour une inspection im- médiate. Pour l'entretien de régulateurs à pile de carbone, il est très important d'examiner de temps en temps l'état des anneaux de oarbone.
Si cela est fait, toute tendance des car- bones à brûler ou à se désagréger par vieillissement sera dé- célée à temps, de telle manière que les anneaux peuvent être remplacés avant que le défaut de fonctionnement apparaisse. Un autre avantage est,que l'extérieur ouvert ou non enfermé de la pile/évite l'accumulation d'humidité et de poussière de car- bone sur elle.
Pour permettre de comprendre rapidement l'invention, on se reportera aux dessins annexés dans lesquels:
La fig.l est une coupe transversale horizontale, à travers une pile de carbone et à travers les moyens de refroidissement
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appliqués à celle-ci, conformément au présent perfectionnement.
La fig.2 est une coupe horizontale d'une forme modifiée de tige de refroidissement et d'un manchon isolant enfermant cel- le-oie la fig.3 est une coupe verticale représentant les moyens de remplissage de l'espace annulaire entre la tige de refroidis- sement et le manchon représenté à la fig.2 et
La fig.4 est une Tue en perspective d'un régulateur à pile de carbone double, entouré d'un boîtier et possédant des ailet- tes de refroidissement adaptées extérieurement à un tel boîtier, une partie de celui-ci étant enlevée pour faire voir les parties du régulateur situé à l'intérieur.
Si on sereporte à la fig.l, une pile d'anneaux de carbone a est engagée sur un tube b, relativement mince, en matière électriquement résistante ou isolante, pour former une pile de carbone et u ne tige conductrice, par exemple une tige de a ui- vre c, est introduite dans le tube b.
La t ige o est représent ée comme ayant une adaptation serrée dans le tube b. La longueur de la tige est plus grande que cel- le du tube b, de telle manière que ses extrémités dépassent au-delà des extrémités du tube b, les deux prolongements cl, c2, ayant un diamètre réduit. Si on le désire toutefois, une seule extrémité de la tige o peut être prolongée de cette manière. d, d1 sont des pièces de châssis ou de boîtier, supportant ou enfermant la pile. le prolongement c1 passe à travers la partie du châssis d et reçoit les rondelles e d'espacement, alternées avec les ailettes ou les plaques de refroidissement f.
Un écrou g, vissé à l'extrémité du prolongement c1, serre l'as- semblage de rondelles e et d'ailettes 1. et fixe une extrémité de la tige o étroitement contre la partie d du châssis, une rondelle convenable m étant intercalée. Le prolongement c2 passe à travers un manohon h à rebord, introduit dans un trou de la partie d1 du châssis. Le manchon h reçoit un assemblage de rondelles d'espacement e et d'ailettes f, qui est serré par un écrou j, vissé sur le manchon h, écrou j qui fixe également
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le manchon h dans la partie d1 du châssis, en attirant le re- bord du manohon contre le châssis,oomme on l'a représenté.
Un écrou g1, vissé sur l'extrémité du prolongement c2 fixe la tige 0 à la partie dl du châssis en attirant l'épaulement as- nulaire à l'extrémité de la tige contre une rondelle ml,, pla- cée. contre le rebord du manchon h. Le but du manchon ou de la tubulure h est de maintenir ensemble l'assemblage d'ailettes à cette extrémité en une seule unité, de telle manière que, par enlèvement des écrous de fixation ±, g1, cet assemblage d'ailettes peut être enlevé comme une unité.
Une extrémité de la pile est supportée par une plaque de butée fixe k, supportée sur la partie dl du châssis et pourvue d'une connexion de borne 1. L'autre extrémité de la pile reçoit une action de compression par une plaque de pres- sion k1, qui possède l'autre connexion de borne 11. Les moyens pour aotionner la plaque de pression-, sous l'influence com- binée du ressort de régulateur et d'un électro-aimant, ne sont pas représentés, vu que n'importe quels moyens connus peuvent être employés, et que de tels moyens ne font pas par- tie de la présente invention. Les anneaux de carbone a sont en contact thermique de qualité appropriée avec le tube b, qui peut posséder une bonne conductibilité thermique tout en possédant les propriétés isolantes nécessaires au point deux électrique.
La chaleur développée dans la pile est donc absorbée par le tube! à l'intérieur de la pile et transpor- tée à la tige c. Cette chaleur est conduite le long de la tige a et est rayonnée dans l'atmosphère par les ailettes ou plaques f.
Par ces moyens, la pile est refroidie de façon effective de l'intérieur, et sa partie extérieure est accessible et faci- lement observable sur toute sa longueur.
Si on le désire, des conformations périphériques con- venables de la tige et des conformations intérieures cor- respondantes du tube b peuvent être adoptées, pour augmenter la surface de contact entre la tige et le tube. L'intérieur
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du tube b peut également/être reoouvert, par de l'argent par exemple, et alors soudé à la tige a ou réuni à celle-ci d'une autre manière intime.
Suivant une variante et comme on l'a représenté à la fig.2, la tige o a un diamètre un peu plus petit que le diamètre du trou du tube b; la tige est disposée au centre du tube, de tel- le manière qu'un espace annulaire est prévu, qui est rempli de matière conductrice de la ohaleur n. Cette matière peut être un ciment conducteur de chaleur, ou du plomb ou de la soudure, mais elle peut également être une substance granulée ou pul- vérulente, comme de la poudre d'oxyde de magnésium ou des par- tioules métalliques finement divisées, telles que du cuivre précipité.
Lorsqu'une poudre ou une masse granulée est em- ployée, la tige c peut avoir un collier ou un rebord c3, à l'endroit où elle est jointive au prolongement c2, le rebord Il 3 mentionné fournissant un siège pour une rondelle compres- sible o de bourrage, qui sert à empêcher l'échappement de la poudre ou de la matière grandée n de l'extrémité du tube b.
A l'autre extrémité, à l'endroit où le prolongement c1 est jointif à la tige c, cette dernière est pourvue d'un filetage , pour la réception d'un éorou cylindrique q. Une rondelle compressible de bourrage o1, qui est intercalée entre l'éorou q et cette extrémité du tube b, agit comme bouohon à cette extrémité du tube, lorsque l'écrou q est serré. la matière n, lorsqu'elle est de nature granulée ou pul- vérulente, peut être introduite dans l'espace annulaire entre la tige et le tube b, d'une manière,que l'on va décrire aveo référence à la fig.3.
Un assemblage, constitué par la tige 0 de la fig.2, avec la rondelle o placée contre le rebord c3 et le tube b entourant la tige et ayant son extrémité in- férieure butant contre la rondelle o, a son extrémité infé- rieure introduite dans un support ou une douille r, le prolon- gement c2 passant à travers un trou dans le fond de la douille r.
Un entonnoi r cylindrique s recouvre le prolongement ol et est-
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adapté à l'extrémité supérieure du tube b, cet entonnoir étant chargé de matière granulée ou pulvérulente. Un éorou à cha- peau t, vissé sur le prolongement ol s'adapte sur l'entonnoir s et lorsqu'il est serré, maintient l'entonnoir fermement sur le tube b. On a établi une connexion convenable (non représen- tée) entre l'entonnoirs s ou la douille r, ou tous les deux, et l'armature ou le trembleur d'un éleotr o-aimant, alimenté par du courant alternatif ou par du courant continu interrompu.
De cette manière, un tremblement ou une secousse latérale de l'assemblage dans la direction des flèches de la fig.3 est exé- cuté de telle manière que la matière tombe de l'entonnoir s dans l'espace annulaire, entre la tige.2. et le tube b, remplis- sant l'espace mentionné et se tassant dans celui-ci. L'éorou t et l'entonnoir s sont finalement retirés et la rondelle ol et l'écrou q de la fig.2 sont appliqués, la tige o et le tube b étant alors prête à recevoir une pile d'anneaux de carbone et à être montés d'une manière analogue à celle décrite avec référence à la pile représentée à la fig.l,
Si on se reporte à présent à la fig.4, qui montre un ré- gulateur comprenant deux piles, dont une seule est visible, les anneaux.
de carbone de celle-ci sont indiqués par a, comme dans le cas de la pile représentée à la fig.l. Cependant, les deux écrous g1, g2, qui se vissent sur les prolongemente c2 des tiges de refroidissement a, comme on l'a représenté avec référence à la f ig.l, sont visibles à la fig.4. Les piles sont comprimées par des ressorts tels que celui désigné par u, l'action de ces ressorts étant opposée à l'attraction des ai- mants de régulateur v sur l'armature w, cette dernière étant placée sur des bras de levier wl, en prlse avec les ressorts u.
Il n'est pas nécessaire de décrire les moyens particuliers employés pour transmettre aux piles l'effet résultant des res- sorts et des aimants, puisque la présente invention se rappor- te seulement au refroidissement des piles. Dans l'exemple re- présenté à la fig*4,, les dispositifs de rayonnement, pour re- froidir les tiges centrales des piles a, consistent en quatre
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tôles métalliques xl, x2, x3 et x4, placées avec espacement sur les prolongements c2 des tiges mentionnées, une série semblable de plaques étant placées sur les prolongements des tiges, du côté opposé du régulateur, mais ces derniers prolongements (marqués c1 à la fig.l) ne sont pas visibles à la fig.4.
Ces plaques xl à x4 sont communes aux deux piles et peuvent être espacées à l'aide de rondelles d'espacement telles que celle indiquée par e à la fig.l, Les plaques xl supportent les tiges centrales comme il a été décrit avec référenoe à la fig.l. Les plaques de rayonnement x1 à x4 sont, de plus, maintenues suppor- tées avec espacement au moyen de boulons et d'éorous z, ces boulons traversant les parties du châssis,, comme on le oompren- dra aisément.
Les plaques x2,x3 et x4 peuvent être faites en un métal quelconque convenable, mais les plaques xl sont avanta- geusement faites en fer ou en acier, et dans ce cas, elles agissent non seulement comme plaques radiatrioes de chaleur, mais aussi comme écrans magnétiques, pour réduire le champ dispersé des aimants v. Cette protection des aimants est importante en aviation, par exemple, où les lectures de la boussole sont susceptibles d'être affeotées par un tel ohamp dispersé.
Une enveloppe 3 est appliquée pour entourer le mécanisme du ré- gulateur et les parois latérales de cette enveloppe sont con- venablement introduites entre les plaques xl et xs2 de chaque coté, comme on l'a représenté, des parties des parois latérales de l'enveloppe étant entaillées comme on l'a indiqué par les traits en pointillé, de façon que les parois latérales laissent passer des prolongements c1, c2, des tiges centrales et les boulons des éorous z. Les bords extérieurs des plaques xl,x2 , sont repliés de façon à s'écarter l'un de l'autre, comme on l'a représenté, pour fournir une entrée évasée aux parois la- térales de l'enveloppe. Les bords extérieurs des plaques x3, x4 sont repliés l'un vers l'autre pour donner un meilleur aspeot et pour donner de la rigidité.
La fig.4 est dessinée comme si la plaque de base y reposait sur une surface horizontale. Tou- tefois, habituellement, l'appareil est supporté sur une paroi,
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de telle manière que la plaque de base y repose contre une sur- face verticale avec le bord antérieur de la fig.4, vers le bas.
Il est évident que les deux assemblages de plaques de rayon- nement x1 à x4 rayonnent la chaleur des tiges centrales des deux piles de carbone, faisant partie du mécanisme de régula- teur représenté à la fig.4 et refroidissent celles-ci.
Revendications.
1. Une pile de régulateur électrique, composée d'éléments annulaires et pourvue d'un noyau conducteur de la chaleur qui est électriquement isolé de la pile et est pourvu, au-delà des extrémités de la pile, de moyens de rayonner la chaleur.
2. Une pile de régulateur électrique suivant la revendi- oation 1, dans laquelle les éléments annulaires de la pile sont engagés sur un tube isolant au point de vue électrique, entourant le noyau conducteur de chaleur, ce dernier ayant un prolongement terminal ou des prolongements soutenant des ailet- @ tes de rayonnement ou des plaques, au-delà de l'extrémité ou des extrémités de la pile.
3. Une pile de régulateur électrique suivant la revendi- cation 2, dans laquelle une pellicule ou une couche de revê- tement conducteur de la chaleur est intercalée entre l'ex- térieur du noyau mentionné et l'intérieur du tube entourant le noyau dans le but déorit.
4. Une pile de régulateur électrique suivant la revendi- cation 3, dans laquelle le noyau conducteur de la chaleur a un diamètre sensiblement plus petit que le diamètre du trou du tube,qui l'entoure et un remplissage de matière pulvérulen- te ou granulée, bonne conductrice de la chaleur, est tassé dans l'espace annulaire entre le noyau et le tube.
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