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Interrupteur thermique.
L'invention concerne un interrupteur thermique comportant un élément bimétallique et une résistance de chauffage pour ce dernier. Cet interrupteurs s'utilisent en particulier comme in- terrupteurs d'amorçage pour des tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur comportant au moins une électrode à incan- descence qu'il y a lieu de préchauffer avant l'amorçage du tube de manière à la porter à une température telle qu'elle émette des électrons.
Comme on le sait, ces tubes à décharge refusent parfois d'amorcer, surtout à la fin de leur vie et l'interrupteur fonc- tionne alors d'une manière continue. Ceci provoque une forte usure des contacts de l'interrupteur et celui-ci devient rapide- ment inutilisable; de plus, les éclairs que provoque le tube sont très gênants.
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L'invention fournit des moyens de faire cesser la répé- tition du fonctionnement de l'interrupteur après un temps assez court, sans que pour celà l'interrupteur devienne inutilisable.
Suivant l'invention, l'interrupteur comporte un élément thermique additionnel qui shunte d'une façon permanente les con- tacts de l'interrupteur et qui est dimensionné de manière que, pendant le fonctionnement répété d'un interrupteur, il dégage une chaleur telle que les contacts soient maintenus ouverts aussi longtemps que la tension de fonctionnement normale subsiste sur l'interrupteur.
Lorsqu'on utilise deux éléments bimétalliques, dans le but de compenser l'influence des fluctuations,de la température ambiante, l'élément chauffant additionnel peut, en ce qui con- cerne l'échange de chaleur, être amené en relation.plus étroite avec l'élément bimétallique principal conjugué à l'élément ther- mique principal plut8t qu'avec l'autre élément bimétallique .
L'élément thermique additionnel peut aussi être conjugué à un élément bimétallique auxiliaire qui de préférence, est agencé de manière que, lorsqu'il est porté à une température suffisamment élevée, il déplace latéralement l'un des contacts. Cet élément bimétallique auxiliaire peut être enroule en forme d'hélice autour de l'élément thermique additionnel.
De préférence, l'élément thermique additionnel est constitué en un matériau dont la résistance a un coefficient de température négatif. Lorsque l'interrupteur thermique doit constituer un interrupteur d'amorçage pour un tube à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur ayant au moins une électrode de chauffage à préchauffer avant l'amorçage, l'élément de chauffage principal est monté en série, par l'intermédiaire des contacts de l'interrupteur fermés à l'état froid, avec l'électrode de chauffage et les contacts sont montés en parallèle avec le tube.
L'élément de chauffage additionnel doit être dimensionné et monté de manière que la chaleur qui s'y développe ne soit pas
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suffisante pour entraver le fonctionnement normal de l'interrup- teur et que cette chaleur suffise uniquement à maintenir l'in- terrupteur ouvert lorsque celui-ci répète.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple 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.
La fig.l montre un exemple d'exécution de l'interrupteur conforme à l'invention, inséré dans un dispositif comportant un tube à décharge muni d'électrodes à incandescence à préchauffer.
La fig.2 montre en perspective les parties essentielles d'un autre exemple d'exécution.
Sur la fig.l, l'interrupteur thermique est logé dans une enveloppe 1, vide d'air, et comporte un élément bimétallique principal 2 et un élément thermique principal 3. L'élément bimé- tallique 2 se termine par un contact 4 conjugué à un contact 5, porté par un support 6. Ce support peut aussi être en bimétal lorsqu'on désire compenser l'influence de la température am- biante. Les organes 2 et 6, munis de contacts, sont disposés de manière qu'à l'état froid, les contacts 4 et 5 de l'interrup- teur soient fermés.
Dans le cas d'utilisation en combinaison avec un tube à décharge à basse pression 7 comportent des électrodes à incandes- cence 8 qu'il y a lieu de préchauffer avant l'amorçage du tube, les contacts 4 et 5 sont reliés aux extrémités supérieures des électrodes 8 et shuntent donc le trajet de décharge du tube 7.
A l'état fermé, les contacts 4 et 5 relient l'élément thermique 3, les électrodes 8 et une bobine de self 10 en série avec une source de courant alternatif 9. Après le branchement du disposi- tif sur la source de courant, un courant traverse l'élément thermique 3 et les électrodes 8 ce qui provoque le chauffage de l'élément bimétallique principal 2. L'élément bimétallique 2 et l'élément thermique 3 sont construits de manière qu'à la fin de A
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la période nécessaire pour porter les électrodes 8 à la tempéra- ture de régime, l'élément bimétallique 2 s'écarte suffisamment pour écarter l'un de l'autre les éléments 4 et 5, de sorte que le tube peut amorcer sous l'effet d'une pointe de tension provo- quée par la présence de la bobine de self 10 dans le circuit coupé.
Lorsque le tube amorce, le courant de décharge du tube traverse l'élément thermique 3 de sorte que l'élément bimétalli- que reste chaud et que l'interrupteur reste ouvert. Cependant, si le tube n'amorce pas, le courant dans l'élément thermique 3 est interrompu, l'élément bimétallique 2 refroidit, le contact 4 touche de nouveau le contact 5 et le jeu reprend. Si le tube refuse après plusieurs tentatives, par exemple parce que le pou- voir d'émission des électrodes à incandescence a diminué, l'in- terrupteur répète jusqu'au moment où soit le dispositif est mis hors circuit, soit l'interrupteur devient inutilisable.
Pour ob- vier à cet inconvénient, conformément à l'invention, les contacts 4 et 5, et donc aussi le tube 7 sont shuntés à proximité de l'élément bimétallique 2, par un élément thermique additionnel 11, de sorte que lorsque les contacts sont ouverts et que le tube n'est pas amorcé, cet élément thermique est parcouru par un cou- rant de sorte que cet élément thermique, chauffé pendant la répé- tition, maintient l'élément bimétallique 2 à l'état chaud et l'interrupteur 2 à l'état ouvert.
L'élément thermique additionnel 11 est aussi le siège de courant pendant le fonctionnement du tube; mais l'intensité de ce courant est notablement inférieure à celle qui se produit lorsque le tube refuse et que l'interrupteur est ouvert car, dans le premier cas, la tension aux bornes de l'élé- ment 11 est beaucoup plus faible, cet élément étant shunté par la décharge du tube. Les dimensions de l'élément thermique addi- tionnel 11 et son montage par rapport à l'élément bimétallique 2, sont tels qu'il ne gêne pas le fonctionnement de l'interrup- teur pendant que le tube est allumé.
A cet effet, et aussi pour
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réduire les pertes dans l'élément thermique additionnel pendant le fonctionnement du tube, il est avantageux que cet élément soit en un matériau dont la résistance a un coefficient de température négatif.
Au lieu d'une tige de ce matériau, utilisée de la manière représentée sur la fig.l, on peut aussi utiliser un blochet cy- lindrique de ce matériau, blochet qui est percé d'une ouverture centrale qui permet de le glisser sur le fil d'alimentation 12 supportant l'extrémité inférieure de l'élément bimétallique 2.
Ce blochet peut être inséré dans le circuit en enroulant un con- ducteur sur le blochet et en reliant ce conducteur au fil d'ali- mentation 13 de l'organe 6.
Dans la forme de construction représentée sur la fig.2, l'élément thermique additionnel 11 chauffe un troisième élément bimétallique 14, qui entoure, en hélice, l'élément thermique additionnel 11. L'une des extrémités de l'élément bimétallique 14 est fixée à un fil rigide 15, tandis que l'extrémité libre est reliée à l'organe 6 de manière que le plan de l'élément 14 soit perpendiculaire à celui de l'organe 6. Dans cette forme de cons- truction, un écartement du troisième élément bimétallique 14 sous l'effet de la chaleur développée dans l'élément thermique additionnel 11 pendant la répétition de l'interrupteur, a pour effet que l'organe 6 s'écarte et que le contact 5 de ce dernier se déplace d'une manière telle qu'il se trouve hors d'accès du contact 4 de l'élément bimétallique principal 2.
Après un cer- tain nombre de rapides fermetures successives des contacts, nombre qui peut être par exemple de l'ordre de 20, la chaleur développée dans l'élément thermique additionnel 11 sera suffisante pour maintenir l'interrupteur constamment ouvert. Les contacts 4 et 5 sont réalisés de manière que lors de l'enlèvement du tube 7, ou de la suppression de l'alimentation, le retour de l'organe 6 dans sa position normale fait en sorte que les contacts 4 et 5 se touchent de nouveau normalement.