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Dispositif pour ramonage d'appareils à décharge.
L'invention concerne l'amorçage de lampes à décharge.
Dans leur forme de réalisation actuellement généralisée, ces lampes, par exemple des lampes à fluorescence, comportent à leurs extrémités des électrodes de chaurfage constituées par des filaments qui, avant que ne se produise la décharge, sont chauffés à la température d'émission par le fait qu'un courant circule dans le circuit constitué par le montage en série de cette électrode et du stabilisateur utilisé. Lorsque la tem- pérature des électrodes atteint cette valeur, le circuit est automatiquement coupé par un interrupteur qui provoque, aux bornes de la lampe, une pointe de tension suffisamment éle- vée pour amorcer la décharge.
En général, les électrodes de ces lampes sont constituées par une spirale en fil métalli- que, à point de fusion élevé, par exemple du tungstène, re-
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couvert d'une matière émettrice appropriée, par exemple un oxyde des métaux alcalino-terreux. Ces électrodes sont scellées dans une enveloppe qui renferme un gaz rare ou une vapeur, éven- tuellement les deux, et il s'y produit une décharge.
Il arrive fréquemment que la décharge ne se produise pas à la première ouverture de l'amorceur, car, lorsqu'au moment de cette ouverture, l'intensité de courant se trouve au point zéro de inonde ou à proximité de ce point,la tension appliquée peut être insuffisante pour provoquer l'amorçage de la lampe de sorte qu'une seconde tentative ou même une troisième peut être nécessaire pour provoquer la décharge.
Lorsque la lampe est défectueuse et qu'elle refuse d'amorcer, par exemple par suite d'une diminution de l'émission des élec- trodes ou d'une diminution du remplissage gazeux provoquée, par exemple, par une fuite dans l'enveloppe l'amorceur fera des tentatives répétées pour provoquer l'allumage de la lampe. Le chauffage répété des électrodes de la lampe pendant ces ten- tatives infructueuses fatigue la vue; de plus, si cet état subsiste pendant un certain temps, il peut provoquer un échauf- fement exagéré du stabilisateur de la lampe et endommager, voire détériorer l'amorceur.
L'invention apporte un perfectionnement à l'amorceur; après un certain nombre de tentatives infructueuses, cet amor- ceur cesse automatiquement ses tentatives.
L'invention fournit en outre un dispositif combiné avec une lampe et son amorceur, dispositif qui, après un cer- tain nombre de tentatives infructueuses de l'amorceur entre automatiquement en fonctionnement et coupe la circuit de l'a- morceur d'une manière telle que la remise en état de fonction- nement nécessite une manoeuvre manuelle qui amené ltamorceur sous courant.
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La description dû-dessin annexa donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera 'bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention*
Les figs. l, 2 et 3 sont respectivement une vue en élévation, une vue de profil et une vue d'arrière, partielle- ment en coupe, d'un amorceur conforme 4 l'invention.
La ±le,* 4 est un schéma de montage.
Les Pige. 5 et 6 montrent des organes de ltamorceur dans diverses positions.
La fige 7 est une vue du bouton-poussoir du dispositif d'interruption.
Sur les Figs. 1, 2 et 3, l'amorceur et le dispositif d'interruption sont représentés à l'intérieur d'un boîtier 1, de préférence en matière isolante, qui comporte les bornes 2; celles-ci dépassent le bottier et permettent de raccorder le dispositif au tube à décharge. La partie supérieure de ce boîtier est fermée par uncouvercle 3, maintenu en place par des ressorts. Dans ce boîtier 1, s'adapte une cloison 4, en matière isolante, qui supporte les divers éléments de l'a- morceur et le dispositif d'interruption. D'un côté de la cloi- son 4 est fixé un interrupteur thermique constitué par deux parties 7 et 8 dont chacune est formée par une lame bi-métal- lique.
Ces deux lames sont soudées dos à dos au point 9, de sorte qu'un accroissement de la température provoque une Inflexion vers la droite de la partie inférieure 8 (fig. 2) et une inflexion vers la gauche de la partie supérieure 7.
A l'extrémité supérieure, cet élément thermique comporte un contact sphérique 10, qui, lorsque le dispositif est froid,
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appuie contre un contact il porté à l'aide d'un étrier 12 par la cloison 4. L'extrémité inférieure de l'élément thermique est fixée à la cloison 4 à l'aide d'une via 13 et, à proxi- mité de cette extrémité, un réchauffeur par résistance 14, à résistance ohmique de 6000 ohms par exemple, est maintenu en contact thermique avec la pièce 6 à l'aide d'un étier 15 qui est soudé à la partie 8 au-dessus'du réchauffeur et qui est, de préférence, en un métal à faible capacité thermique, par exemple en acier* Comme le montre le dessin,
la vis 13 sert non seulement à fixer à la cloison 4 l'élément thermique, mais aussi la partie de l'étrier 15 soue le réchauffeur. Lorsque la partie inférieure 8 de l'élément thermique est chauffée par le réchauffeur 14, elle s'incurve et le contact 10 s'écarte du contact dorsal Il* Bien que de ce fait, le circuit du réchauf- feur soit interrompu, l'inertie thermique du système thermique est suffisante pour amener le contact 10 contre le contact frontal 16, ce qui ferme le circuit comportant les deux élec- trodes. Le contact 16 est fixé sur une lame 17 qui peut être rivée à la cloison 4.
Une vis 18, qui traverse la plaque 4, appuie contre la partie inférieure 8 de l'élément thermique et permet de régler la tension Initiale de cet élément et donc la pression entre les contacte 10 et Il* Lorsqu'on tourne la vis 8 de manière que l'élément thermique ne soit que lé- gèrement tendu et qu'il ne se produise qu'une légère pression Initiale entre les contacte 10 et 11, il suffit d'un léger échauffement pour que la partie 8 de l'élément thermique s'in- curve suffisamment pour rompre le contact 10, 11,
mais cette faible impulsion de chaleur peut être 'insuffisante pour in- curver Isolément thermique d'un montant tel que le contact 10
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touche le contact frontal 16. D'autre part, si l'on serre la vis 18, de manière que 1'élément thermique se trouve soue une forte tension initiale, et que la pression entre les contacts 10 et 11 soit donc très élevée, J'élément thermique, même chauf- fé à une température beaucoup plus élevée que dans le cas pré- cédant, peut ne pas encore être à même d'amener son contact 10 contre le contact frontal 16 par suite de la grande tension dans l'élément thermique.
Le réglage de la vis 18, pour déterminer la tension exacte de l'élément thermique, est donc critique entre des limites nettement déterminées* --,
Sur l'autre face de la cloison 4 est fixé le dis- positif d'interruption constitué par un organe élastique 20, par exemple un mince fil d'acier, et un cliquet 21 qui com- porte une lame bi-métallique dont l'extrémité supérieure est repliée à angle droit et est biseautée de la manière montrée sur la Fig. 2. A l'état froid, l'extrémité biseautée du cliquet 21 appuie contre la cloison 4 et maintient ainsi le ressort 20 dans la position représentée sur la fige 3, position dans laquelle le circuit de courant est fermé.
Le cliquet 21 peut être chauffé par une résistance électrique 22, de 30.000 ohms par exemple, et est en contact thermique avec la réchauffeur par un noyau 23, de préférence en cuivre, Comme le fonctionnement du cliquet doit être différé, il est avantageux d'utiliser pour ce noyau du cuivre, car ce métal a une grande chaleur spécifique et une bonne conductibilité.
Le noyau absorbe une grande partie de la chaleur développée par le réchauffeur et transmet ensuite cette chaleur absorbée, avec un bon rendement, au cliquet 21 sans rayonner cette cha- leur vers d'autres parties de l'appareil.
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Lorsque le cliquet 21 est chauffe, il s'infléchit et s'écarte de la cloison 4; la ressort 20 est donc libéré et occupe la position représentée en pointillés. Pour ra- mener le ressort sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir le boîtier, on a prévu un bouton-poussoir 25 dont la tige glisse librement dans une ouverture ménagée dans le couvercle 3 et dont la partie inférieure élasgie comporte des rainures 26 (fig. 7), dans lesquelles s'engagent les bords d'une partie découpée de la cloison 4.
La partie inférieure du bouton-poussoir comporte une rainure oblique 2? dans laquelle se dispose l'extrémité supérieure repliée du ressort 20, la construction étant telle que lorsque le ressort est lâché par le cliquet 21, le mouvement vers la gauche du ressort (fige 3) soulève le bouton, tandis que lorsqu'on enfonce le bouton à la main, le ressort 20 est repoussé vers la droite au delà de l'extrémité biseautée du cliquet 21 et maintenu dans cette position*
La fige 4 montre le schéma de montage de l'amorceur et du dispositif d'interruption;
la lampe à décharge 30 et ses électrodes 31, l'amorceur et le dispositif d'interruption sont représentés branchée sur une source de courant alternatif 32, pax exemple un secteur "lumière" à tension de 220 V, 60 pério- des, une bobine 33 faisant office de stabilisateur.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
Lorsque l'appareil estbranché sur la source de courant, un circuit se ferme par la bobine stabilisatrice 33, l'une des électrodes 31, isolement thermique 6, les contacts 10 et 11, le réchauffeur à résistance 14, la lame bi-métallique 21, le ressort 20 et l'autre électrode 31, le réchauffeur 22 étant
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porté à la tension régnant entre les électrodes de la lampe.
Par suite de la résistance élevée du réchauffeur 14, la tension aux bornes du réchauffeur 22 est à ce moment approximativement égale à celle de la source et l'intensité du courant n'est pas suffisante pour échauffer notablement les électrodes de la lampe. La chaleur qui est amenée à la partie 8 de l'élément thermique par le réchauffeur 14 provoque une inflexion vers la droite de cette partie et libère le contact 10 du contact dorsal 11, de sorte que le circuit du réchauffeur est inter- rompu. De la chaleur continuera cependant à se transmettre du réchauffeur 14 à la partie 8, de sorte que l'inflexion de la partie 8 se poursuit et que le contact 10 continue son mouve- ment vers la droite jusqu'au moment où il atteint le contact frontal 16, position dans laquelle est représenté linter- rupteur sur la fig. 5.
Les deux électrodes 31 sont donc alors reliées par un chemin de faible résistance et la forte inten- sité de courant qui en résulte porte rapidement les électrodes à la température d'émission. Au moment où elles on atteint cette température ou immédiatement après, la partie 8 sera suffisamment refroidie pour écarter de nouveau le contact 10 du contact frontal 16, ce qui provoque l'interruption du circuit de chauffage des électrodes et, par conséquent, une forte pointe de tension aux bornes de la lampe. Il est pro- bable.que, sous l'effet de cette pointe, la lampe s'allume.
Lorsque le refroidissement de la partie 8 se poursuit, les contacts 10 et 11 se touchent de nouveau et la tension ap- pllquée au réchauffeur 14 tombe, d'une valeur précédemment égale à la tension aux bornes de la source jusqu'à la valeur de la tension d'arc dans la lampe. Sous cette faible tension,
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le réchauffeur n'est cependant pas à même de transmettre suffisamment de chaleur à l'élément thermique pour ramener l'un contre l'autre les contacts 10 et 16. Au contraire,le contact 10 oscille entre le contact frontal et le contact dorsal, la contact frontal 16 n'étant jamais touché, maie le contact dorsal 11 étant touché par intermittence, ce qui provoque chaque foie le fonctionnement du réchauffeur 14.
Par suite de la résistance élevée de ce réchauffeur, son excitation intermittente n'exerce pas d'effet perceptible sur le fonctionnement de la lampe.
Si la lampe ne s'est pas allumée, par suite de re- froidissement de l'élément thermique, les contacts 10 et il se toucheront'de nouveau et, Gomma la tension aux bornes du réchauffeur est alors approximativement égale à la tension aux bornes de la source, le fonctionnement esquisse de l'a- morceur se répétera une ou plusieurs fois-. Chaque fois que la partie 8 S'échauffe et tend à amorcer la lampe, une cer- taine quantité de chaleur passe de la partie 8 à la partie 7, qui est fixée par soudure et comme, en cas de tentatives d'amorçage répétées,la température de cette partie ? augmen- te, cette partie s'infléchira de plus en plus vers la gauche.
Enfin, après un certain nombre de tentatives infructueuses pour amorcer la lampe, la partie 7 sera infléchie vers la gauche (voir fig. 6) d'un montant tel que le contact 10 n'est plus libéré du contact dorsal 11. L'amorceur s'est donc verrouillé automatiquement et le courant de chauffage des électrodes ne sera. plus à même de fermer le circuit; l'interrupteur restera dans cette position Jusqu'au moment ou.la coupure de la sour- ce d'alimentation ou le remplacement de la lampe permettra au réchauffeur et à l'élément thermique de se refroidir.
Comme
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lors d'une variation de la température, les parties 7 et 8 de l'élément thermique 6 s'infléchissent en sens opposés l'élément thermique fournira une compensation des variations de tempéra- ture de l'ambiance car des variations de température identiques dans les deux parties ne provoqueront pas un mouvement notable du contact 10. Lorsque l'amorceur s'étant mis automatiquement hors circuit de la manière décrite ci-dessus, le courant reste interrompu suffisamment longtemps pour permettre le refroidis- sement des parties chauffées de l'interrupteur, l'amorceur tentera de nouveau d'allumer la lampe lorsque le courant est rétabli.
Il s'est avéré qu'un amorceur mis hors circuit de la manière précitée peut, sous certaines conditions, faire de nouvelles tentatives pour amorcer la lampe, même lorsque l'a- limentation n'est pas coupée. C'est ainsi qu'une diminution de la tension de la source, un courant d'air frais sur l'a- morceur ou une petite ouverture du couvercle suffit pour rompre l'équilibre thermique dusystème amorceur dans la position hors circuit et provoquer une répétition provisoire de l'amorceur. Pour éviter ce fait, on a prévu un dispositif d'interruption constitué par des organes 20 et 21, dont le dernier comporte un réchauffeur, dispositif qui coupe auto- matiquement le courant du circuit de l'amorceur après que cet amorceur a fait un certain nombre de tentatives infructueuses pour allumer la lampe.
De ce fait, l'amorceur ne fera pas de nouvelles tentatives d'amorçage, même dans les circonstances précitées, ou même lorsque, après une interruption, on branche de nouveau la lampe sur le secteur. De plus, le dispositif d'interruption doit être ramené à la main dans sa position initiale pour per-
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mettre l'excitation de l'amorceur. Comme la résistance chauffan- te 22 de ce dispositif se trouve en parallèle avec la vole de décharge de la lampe et comme sa résistance électrique est très élevée, il se trouve à la même tension que la lampe.
Donc, pen- dant les intervalles où les contacts 10 et 16 ne se touchent pas le réchauffeur 22 est parcouru pax du courant, Ce réchauf- feur, le cliquet bi-métallique 21 et la connexion thermique en- tre ces deux parties sont construite de manière qu'après un cer- tain nombre de tentatives infructueuses de 1'amorceur pour pro- voquerl'amorçage de la lampe et après l'abandon de ces tentati- ves,, le réchauffeur 22 communique au cliquet 21 suffisamment de chaleur pour que celui-ci lâche le ressort 20, de sorte que le circuit de l'amorceur est interrompu.
Il va de soi que, puisque pratiquement toute la tension de la source est appliquée au réchauffeur 22, avant que la lampe ne s'allume (sauf pendant les intervalles où les contacts 10 et 16 se touchent), après l'allu- mage de la lampe, cette tension n'est plue égale qu'à la. tension d'arc de la lampe* De plue. dans les conditions normales, la quantité de chaleur développée dans le réchauffeur 22-est insuf- fisante pour provoquer le fonctionnement du cliquet 21, même lorsque ce réchauffeur est constamment sous tension.
De nombreuses lampes à décharge, en particulier celles qui sont arrivées presque à la fin de leur vie, donnent une lumière faible et papillottante, car à chaque demi-période, la décharge par arc- s'entame en un point élevé de la courbe de ten- sion, tandis que la tension d'étouffement est à peu près égale à la tension à vide fournie à la lampe.
L'amorceur peut être à même d'allumer une telle lampe, maie le fonctionnement de celle- ci peut être très gênant pour le consommateur.' Une autre fonc- ,Il
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tion du dispositif d'interruption est que, dans le cas d'une telle lampe, la chaleur développée dans le réohauffeur 22 sera suffisante pour que le cliquet 21 lâche le ressort 20, de sorte que le circuit de courant de l'amorceur est coupé. La lampe peut continuer à fonctionner, mais il suffit de supprimer un instant la tension du secteur pour éteindre la lampe. Comme le disposi- tif d'interruption a déjà ouvert le circuit de l'amorceur, la lampe ne peut se rallumer.