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Bougie pour basse tension.
La présente invention concerne une bougie pour basse tension dont les électrodes sont séparées l'une de l'autre par une matière solide non-conductrice ou semi-conductrice de l'électricité, sur la surface de laquelle l'étincelle d'allumage prend naissance. Les bougies de ce genre donnent des étincelles de grande intensité de courant qui chargent fortement et attaquent non seulement la matière des électro- des mais également la matière solide qui sépare les électro- des l'une de l'autre.
Il a été découvert que s'il se trouve une fente d'air entre les électrodes et la matière de séparation, la nais- sance des étincelles d'allumage est rendue difficile et ces à étincelles tendent/agrandir la fente d'air. Si les électrodes et la matière séparatrice offrent peu de résistance à l'ac tion destructrice des étincelles d'allumage, on constate toujours qu'après un temps relativement court, la fente d'air, bien qu'elle soit initialement très étroite, devient tellement
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large que pour la tension de service les étincelles ne peu- vent plus prendre naissance.
La présente invention a pour but d'éviter cet inconvé- nient. Elle consiste principalement en ce que dans une bougie de l'espèce mentionnée, les électrodes et la matière sépara- trice sont réunies en un tout solide par pression, fusion ou agglutination, de telle manière qu'on évite les fentes entre les surfaces limitrophes. Il apparait que par cette mesure la durée d'existence de la bougie est notablement augmentée-
Si la matière séparatrice est semi-conductrice il est à recommander de donner à la partie de cette matière entre les électrodes une forme telle que les électrodes se rapprochent (Le plus l'une de l'autre à la surface active de la bougie, de sorte qu'à cette surface la résistance électrique entre les é- lectrodes est la plus petite.
Le courant qui passe par la ma- tière séparatrice semi-conductrice possédera alors prés de la surface active la plus grande intensité. Ceci est d'un grand intérêt pour la formation d'étincelles.
Pour l'obtention d'une liaison sans fente entre les é- lectrodes et la matière séparatrice, liaison qui est capable de supporter de grandes différences de température, on peut fabriquer avantageusement aussi bien les électrodes que la matière séparatrice au moyen d'une matière agglomérable par exemple de divers carbures de tungstène, d'acier Widia ou d'autres métaux connus dans la métallurgie de 1'agglomération et des matières céramiques non conductrices ou semi-conductri- ces. Les parties agglutinables de la bougie peuvent d'abord être agglutinées séparément, mises ensuite l'une dans l'autre et finalement agglomérées ensemble. Dans beaucoup de cas, il est. plus simple de mouler les différentes parties, de les pres ser ensuite l'une dans l'autre et ensuite de les agglomérer en même temps.
Les électrodes peuvent également être cuites ou agglomérées, par places, dans la surface d'un isolateur céramique ou d'un semi-conducteur, par exemple dans des ra- nures de cette surface.
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L'action destrùctrice des étincelles d'allumage peut encore être réduite davantage lorsqu'on donne aux électrodes une forme telle que les surfaces actives de celles-ci font un angle, de préférence aigu, et vont en divergeant vers l'exté- rieur à partir de la matière séparatrice de sorte qu'il se forme une rainure ou une cavité au fond de laquelle les étin- celles prennent naissance. Ces étincelles sont alors immédia- tement expulsées avec une grande force de la cavité ou de la rainure formée entre les électrodes par la forte dilatation du gaz les entourant par suite de la très haute tempéra ure presque existant localement. Elles ne vienent ainsi/pas en contact avec la surface de la matière séparatrice, de sorte qu'on évite la destruction de celle-ci.
Il est à recommander dans ce cas de donner aux électrodes un grand pouvoir conducteur de la chaleur et de les fabriquer au moyen d'une matière telle que le cuivre, l'argent ou des alliages de chacun de ces métaux.
Par suite de la bonne conduction de chaleur, les électrodes restent également relativenent froides à l'endroit où les é- tincelles se produisent de sorte que malgré le fait qu'elles sont fabriquées en une matière peu résistante à la chaleur, elles ont une durée d'existence notablement plus longue que des électrodes en une matière résistant à la chaleur mais mauvaise conductrice de la chaleur telle que l'alliage nickel- chrome, du fer chromé allié, des alliages d'aluminium, etc..
Dans certains cas les surfaces actives des électrodes peuvent être rendues résistantes à la chaleur par galvanisation ou par alliage.
Pour l'explication, on a joint le dessin qui représente quelques formes de réalisation de l'invention à titre d'exem- ples.
Les figures la et 1b montrent à une échelle agrandie en partie, une vue et en partie une coupe longitudinale ainsi qu'une vue de dessous de la bougie suivant l'invention.
Les figures 2a et 2b montrent une coupe transversale
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et une vue de dessous d'une plaque d'électrodes détachées.
Les figures 3a et 3b montrent une coupe et une vue de dessous de l'extrémité inférieure d'une bougiecomportant une plaque d'électrodes de forme différente disposée dans la bougie.
Les figures 4a et 4b montrent une coupe et une vue de dessous de l'extrémité inférieured'une bougie comportent des életrodes exécutées de façon encore différente.
Les figures Sa et 5b montrent une coupe longitudinale et une vue de dessous d'un élément d'électrodes assemblée dont les électrodes sont pressées l'une dans l'autre et les surfa- ces actives des électrodes forment une rainure à parois laté- rales divergentes,.
Là figure 6 montre à plus petite échelle une coupe lon- gitudinale d'une bougie comportant un élément d'électrodes assemblé suivant les figures Sa et 5b
On a désigné à la figure la par 1 un corps de bougie.
Dans lextrémité inférieure du corps 1, on a disposé une élec- trode annulaire 2 et une électrode centrale 3; les électrodes 2 et 3 qui peuvent être faites en un métal dur résistant à la chaleur par exemple l'acier au manganèse, le steliet ou une autre masse agglomérée conductrice telle que l'acier widia les carbures de tungstène, etc-, sont séparées par une masse 4 comprimée avec une grande force entre les électrodes et qui est non conductrice ou semi-conductrice. La masse 4 peut être durcie par le procédé de cuisson sans qu'on puisse parler d'une opération d'agglutination. La surface inférieure de la bougie est polie de façon à être lisse. La compression de la masse 4 a, lieu après que les électrodes 2 et 3 sont placées dans le corps de la bougie.
.Aux figures 2a et 2b des électrodes annulaires 5 et 6 sont disposées concentriquement autour d'une électrode cen- trale 7. Elles sont séparées l'une de l'autre par des anneaux de matière 8,9 non conductrice ou semi-conductrice. Les élec- trodes 5,6 et 7 aussi oien que les anneaux séparateurs 8,9
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peuvent être faits en matière agglomérable et peuvent être agglomérés au préalable en un tout. La plaque d'électrodes préparée d'avance peut, après meulage de la surface active, être fixée comme une seule pièce dans le corps de bougie.
Les figures 3a et 3b montrent une plaque d'électrode contenant seulement deux électrodes 10,11 et un seul anneau séparateur 12. La plaque d'électrode est placée dans un corps de bougie. On a désigné aux figures 4a et 4b par 13 un isolateur ou semi-conducteur en porcelaine ou en une autre matière céra- mique. Dans sa surface inférieure, cet isolateur ou semi-conduc teur est pourvu de rainures annulaires. Dans ces rainures on a placé un métal s'agglomérant bien, qui forme des électrodes 14 et 15 et est fixé solidement à l'isolateur par agglomération ou cuisson. Les conducteurs 16 et 17 relient les électrodes 14 et 15 à la borne'de raccordement non représentée et au corps 18 de la bougie. L'isolateur ou le semi-conducteur 13 est main- tenu par une pièce de pression 19.
Entre la pièce de pression 19 et l'isolateur ou semi-donducteur 13 on a disposé une matière de bourrage 20 résistant à la chaleur qui obture les canaux pour les conducteurs 16 et 17. La face inférieure de la pièce 13 avec les électrodes 14 et 15 est meulée de façon que la sur- face active soit lisse.Cette construction a l'avantage qu'on peut disposer facilement un grand nombre d'électrodes concen- triques qui sont montées alternativement en parallèle. On ob- tient ainsi une très grande longueur grâce à laquelle les élec- trodes de polarité différente s'étendent l'une en face de l'au- tre de sorte que comme l'étincelle d'allumage se produit seule- ment très localement, la durée d'existence de cette bougie est très grande.
On a représenté aux figures 5a, 5b et 6 en 21 et 22, une électrode extérieure annulaire et une électrode centrale en cuivre ou en une autre matière analogue conductrice de la cha- leur. Les deux électrodes sont séparées par un tube 23 en ma- tière isolante ou semi-conductrice. L'électrode 21 est conique
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intérieurement tandis que le tube 23 est conique extérieure- ment. Les électrodes et le corps de séparation 23 sont pres sés l'un dans l'autre avec une grande force au moyen d'écrous 24,25 serrés sur l'extrémité prolongée de l'électrode centrale 22, de sorte qu'on évite les fentes entre les électrodes et la matière séparatrice. l'émectrode centrale 22 est pourvue d'une tête dont le contour 26 forme la surface active.
L'électrode extérieure 21 est meulée en cône ou tournée en cône et forme une surface active 27. Les surfaces actives 26 et 27 font entre elles un angle de 30 par exemple, de sorte qu'il se forme une rainure dont le fond est en matière isolante ou semj-conductri- ce et sur ce fond les étincelles d'allumage prennent naissance.
Ces étincelles d'allumage sont, aptes leur naissance, immédia- tement soufflées hors de la rainure vers l'extérieur.
Il est à remarquer que le pont d'étincelle en forme de rainure peut s'appliquer avec avantage aux bougies dans les- quelles les électrodes et le corps séparateur sont assemblés en un tout solide par fusion ou agglutination.
Dans l'extrémité active de l'électrode extérieure 21, figure 5a on a créé des fentes 28 de sorte que cette extrémité est un peu élastique et empêche que la corps de séparation 23 soit mécaniquement chargé trop fortement.
L' élément d'électrodes composé suivant les figures 5a et 5b est placé dans un corps de bougie 29 (figure 6) avec un iso- lateur 30 de traversée pour le raccordement électrique de la bougie. Il est avantageux dans certains cas de placer sous la tête de l'électrode centrale 22 un anneau mince 31 en une ma- tière conductrice très résistante à la. chaleur.
La forme des électrodes est telle, dans tous les exemples de réalisation, que les électrodes se rapprochent le plus à l'endroit de la surface active de la bougie. En cas de matière de séparation semi-conductrice, le courant sera donc concentré par la matière dans la couche superficielle. Ceci favorise la naissance des étincelles d'allumage en cas de basse tension.