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Lampe à arc électrique notamment pour la projection d'images
La présente invention est relative aux lampes à arc électrique, notamment à celles destinées à l'éclairage des projections d'images fixes ou animées.
Les lampes à arc habituellement utilisées dans ce but sont à deux charbons alimentés soit en courant continu, soit en courant alternatif monophasé. Quelle que soit l'alimen- tation, ces lampes ont de nombreux inconvénients.
La distribution se faisant généralement sous forme de courant alternatif, les lampes à courant continu nécessitent un dispositif de commutation ou de redressement de courant. Les lampes alimentées en courant monophasé fournissent une lumière pulsée dont la fréquence interfère souvent, dans les cas de pro- jections cinématographiques, avec la fréquence d'obturation de l'image, ce qui provoque des variations dans l'éclairement de celle-ci.
D'autre part, la disposition des deux charbons, par
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rapport au miroir concave de ces lampes, est telle que les ir- régularités inévitables de la combustion des crayons produisent un déplacement du point lumineux qui doit être corrigé à l'aide de commandes manuelles au prix d'une surveillance constante.
Les charbons nécessitent en outre le montage de supports qui interceptent une partie importante du faisceau de lumière utile. Le miroir doit lui-même être percé d'un trou central pour le passage du crayon et de son support, ce nui ré- duit la surface réfléchissante utile. De plus la lumière uti- lisée, qui provient principalement du cratère de l'arc, est plus intense au centre que sur les bords et cette inégalité est reportée à l'écran sur lequel l'image est projetée.
On a aussi proposé de faire usage de lampes à arc à plusieurs charbons parallèles, mais celles-ci ne peuvent conve- nir pour la projection d'images, les inconvénients ci-dessus se manifestent encore d'uhe manière plus accentuée.
La présente invention a pour but d'éliminer tous ces inconvénients. A cet effet la lampe suivant l'invention comporte au moins trois charbons disposés en étoile, soit dans un même plan, soit suivant les arêtes d'un trièdre, d'un tétraèdre etc. et alimentés en courant alternatif polyphasé.
Dans la réalisation pratique de l'invention, les char- bons sont portés par des pinces ou colliers qui sont, de pré- férence, disposés en dehors du faisceau lumineux utile, et peu- vent être déplacés chacun dans le sens longitudinal du charbon qu'il tient, afin d'avancer ce dernier au fur et à mesure de sa combustion. On peut, suivant les besoins, faire usage d'un dis- positif tel que miroir ou lentille, qui collecte la lumière sous un angle donné pour la diriger vers l'endroit à éclairer. Un dispositif d'avance automatique des charbons peut également .être utilisé si on le désire.
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Suivant une caractéristique de l'invention on dispose un électro-aimant de stabilisation de l'arc de telle façon qu'il comprenne le point lumineux dans son champ afin de produire un effet directif de la flamme. L'enroulement de cet électro-aimant est parcouru par un courant alternatif de même fréquence que celui de l'arc.
Les dessins annexés montrent schématiquement deux exem- ples d'exécution de l'invention avec trois charbons alimentés en courant triphasé.
Fig. 1 représente le dispositif vu de face; ,fige 2 est une vue de profil correspondante;
Fig. 3 est une vue de profil montrant une variante du mécanisme d'avance des charbons.
Dans les Figs. 1 et 2, on a représenté en 1, 1', 1" les trois charbons disposés à 120 l'un de l'autre et montés res- pectivement dans des colliers 2, 2', 2" qui peuvent se déplacer sur des glissières 3, 3', 3" sous l'action de vis 4, 4', 4", mises en rotation à une vitesse appropriée par des moteurs 5, 5', 5" par l'entremise de transmissions réductrices.
L'arc jaillit entre les extrémités des charbons, en regard du miroir 6 porté par le support 7. Il est alimenté en courant tri-hexa-phasé sous tension convenable, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un transformateur de tension 13, lors- que la tension du réseau est trop élevée pour pouvoir être utili- sée directement.
En 14 est figuré un électro-aimant de stabilisation de l'arc, constitué d'un barreau de fer placé entre deux des charbons et orienté radialement comme ces derniers afin de comprendre l'arc dans son champ. Dans sa partie située à l'extérieur du faisceau lumineux, ce barreau est entouré d'un bobinage 15 qui, dans l'exem- ple représenté, est branché en-série avec un des charbons, mais
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pourrait être connecté en parallèle entre deux charbons, ou pris sur un enroulement spécial du transformateur, par exemple.
Dans la variante suivant la Fig. 3, les charbons 1, 1', 1", les colliers 2, 2', 2" et les glissières 3, 3', 3" occupent les mêmes positions que dans la Fig. 1, mais les colliers sont actionnés simultanément par un moteur unique 5 qui, par l'inter- médiaire d'un réducteur de vitesse, fait tourner le tambour 8 qui entraîne lui-même des tambours 9, 9', 9" par des câbles 10, 10', 10", dont deux seulement sont visibles sur la Fig. 3. Ces tambours sont solidaires des pignons 11, 11', 11" qui par l'in- termédiaire des crémaillères 12, 12', 12" assurent le déplacement simultané des colliers porte-charbons.
Le dispositif suivant l'invention fonctionne avec un excellent rendement. De plus la stabilité de l'éclairement est assurée, car la lumière fournie est pulsée à une fréquence telle que la profondeur de pulsation est aussi réduite que celle d'un appareil fournissant du courant continu. En effet, puisque l'arc est alimenté en courant triphasé et que chaque demi-période est productrice de lumière, la pulsation est hexaphasée, de sorte que la profondeur de pulsation est fortement atténuée.
Les porte-charbons sont hors du cône utile de lumière et ne peuvent donc intercepter les rayons lumineux. Le miroir n'a pas de trou central et toute sa surface réfléchissante est utilisée.
D'autre part, grâce à la disposition des charbons, le point lumineux est fixe par construction et même en cas de combustion irrégulière des charbons, il restera centré par suite de l'avance automatique des charbons, qui compense leur usure.
Contrairement aux arcs habituels, ce n'est pas la lu- mière issue du cratère qui est surtout utilisée mais c'est prin- cipalement celle de la flamme qui jaillissant entre les trois
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charbons prend, dans le plan perpendiculaire à l'axe optique, une forme très voisine du cercle, ce qui assure une grande ré- gularité dans l'éclairement de l'image.
Au lieu de trois charbons, la lampe suivant l'invention peut en comporter un plus grand nombre, par exemple quatre, qui seraient alimentés en courant diphasé. Dans le cas d'une distri- bution en triphasé, celui-ci est alors transformé en diphasé à l'aide d'un transformateur à montage. Scott. Une telle lampe présente la plupart des avantages de la lampe à trois électrodes qui qui a été décrite à titre d'exemple et/constitue la forme de réalisation préférée de l'invention.
Il est évident que d'autres modifications peuvent être apportées au dispositif décrit sans sortir du cadre de l'invention.
L'absence de tout mécanisme en avant de l'arc permet aussi toutes les formes et dispositions dés.irables pour la boîte à lumière. On peut aussi y loger le dispositif de sécurité contre l'incendie, notamment dans le cas d'appareils de projection ciné- matographique.
REVENDICATIONS
1.- Lampe à arc électrique, notamment pour la projec- tion d'images fixes ou animées, caractérisée en ce qu'elle com- porte au moins trois charbons disposés en étoile, soit dans un même plan, soit suivant les arêtes d'un trièdre, d'un tétraèdre etc.. et alimentés en courant alternatif polyphasé.