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Dispositif d'amorçage pour tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur.
L'invention concerne un dispositif d'amorçage pour tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur, constitué par un interrupteur d'amorçage automatique et un rupteur thermique montés en série ; rupteur comporte une partie élastique et un organe de verrouillage qui, à l'état froid, peut bloquer la partie élastique. L'élément sensible ou élément thermique du rupteur peut comporter le verrou précité d'une manière telle que la partie élastique qui est maintenue par le verrou à l'état froid, soit libérée pendant l'échauffe- ment et coupe ainsi le contact. Cependant, cet élément peut aussi être élastique et être réalisé de façon que, lors de l'échauffement, il s'échappe du verrou.
Le rupteur une fois
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ouvert, par suite de sa construction élastique, le reste jus- qu'au moment où la partie élastique est ramenée sous le verrou, ce qui peut s'effectuer en général à l'aide d'un bouton-poussoir.
Cette fermeture du rupteur peut évidemment s'effectuer aussi par tout autre moyen auxiliaire qui permet d'exercer une force dans la direction désirée.
Dans un dispositif comportant une bobine de self montée en série avec un tube à décharge dans le gaz muni d'élec- trodes à incandescence, il est connu d'interconnecter les extré- mités de ces électrodes opposées au secteur par le montage en série d'un interrupteur à décharge par lueur, d'un rupteur thermi- que tel que décrit, fermé à l'état froid, et d'une résistance qui peut céder la chaleur qu'elle développe à l'élément thermique du dit rupteur. Lorsqu'après un certain nombre de tentatives in- fructueuses de l'interrupteur automatique, le tube refuse d'amor- cer, la résistance en série déplace l'élément thermique d'une façon telle que le verrou que comporte cet élément, lâche la par- tie élastique du rupteur et coupe donc le contact du dit rupteur.
L'invention est basée sur l'idée que, dans ces dis- positifs, la,présence de la résistance en série constitue un inconvénient.
La chaleur développée dans cette résistance est proportionnelle au carré de l'intensité du courant de court- circuit, c'est-à-dire du courant qui, les contacts de l'inter- rupteur d'amorçage et du rupteur étant fermés, traverse la ré- sistance en série. Il en résulte que des tubes à décharge de puissances différentes nécessitent aussi des résistances en série différentes ou bien des montages différents entre le rupteur et la résistance en série, ce qui est un inconvénient pour la fabrication en grande série des dispositifs d'amorçage.
En effet, les tubes à décharge les plus importants sont actuelle- @
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ment normalisés à une tension de fonctionnement déterminée, par exemple de 100 à 110 V. L'intensité du courant de régime du tube et l'intensité du courant de court-circuit qui est pratiquement proportionnelle à la première, varient donc à peu près proportion- nellement à la puissance absorbée par le tube. De ce fait, le dispositif d'amorçage de chaque type de tube nécessite une ré- sistance en série et/ou une forme de construction adaptée à l'in- tensité de courant correspondante.
L'invention pallie cet inconvénient.
Suivant l'invention, l'élément thermique du rupteur est en contact thermique avec au moins l'une des électrodes de l'interrupteur. De ce fait, le rupteur ne s'ouvre pas sous l'effet de la chaleur développée par le courant de court-circuit, mais par la chaleur qui se développe dans une ou plusieurs élec- trodes et/ou entre les électrodes de l'interrupteur. Dans les interrupteurs d'amorçage, cette chaleur est, en général proportion- nelle à l'intensité du courant de régime (et non au carré de cette intensité} et, dans les interrupteurs à décharge dans le gaz, elle est même pratiquement indépendante de l'intensité du courant de régime.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'extrémité de l'élément thermique opposée au contact du rupteur est reliée, par une connexion métallique, au contre-contact de l'interrupteur.
Avec les interrupteurs à décharge dans le gaz, on peut, en général, disposer le rupteur à l'extérieur du réci- pient à décharge de l'interrupteur et se contenter de la trans- mission de chaleur entre les électrodes de l'interrupteur et l'élément thermique du rupteur, par l'intermédiaire du fluide gazeux et de la paroi de l'interrupteur. Si les temps d'enclen- chement du rupteur ainsi obtenus sont trop longs, pour améliorer la transmission de la chaleur, au moins une partie d'au moins
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une des électrodes de l'interrupteur à décharge dans le gaz, peut se trouver très près de la partie de la paroi, dont l'échauffe- ment provoque l'ouverture du rupteur.
Dans ce cas, l'une des électrodes de l'interrupteur à décharge dans le gaz peut compor- ter un prolongement constitué par un ruban métallique dont une partie est parallèle à l'élément thermique du rupteur et qui n'en est séparée que par la paroi du récipient à décharge. Lorsque l'extrémité fixe de l'élément thermique du rupteur est fixée par un collier métallique contre la partie extérieure du récipient à décharge de l'interrupteur à décharge dans le gaz, une partie du dit prolongement peut aussi être parallèle à une partie de ce collier de fixation,de sorte qu'il n'en;est séparé que par la paroi du récipient à décharge.
La partie de l'électrode de l'interrupteur à décharge dans le gaz, placée près de la paroi, peut être bimétallique et être disposée de manière que, lors d'un échauffement, elle s'applique contre la paroi intérieure du réci- pient à décharge.
La description qui va suivre en regard du dessin an- nexé, 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 ladite invention.
La fig. 1, représente la combinaison d'un tube à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur et d'un dispositif d'amorçage conforme à l'invention. Les électrodes 1 et 2 du tube à décharge 3 sont reliées d'une part par l'intermédiaire de l'impédance en série 4 et de l'interrupteur principal 5, aux bornes 6, 7 d'une source de courant appropriée et d'autre part, aux organes de connexion 8, 9 du dispositif d'amorçage.
Les organes de connexion 8, 9 sont interconnectés par un interrupteur d'amorçage 10, 11, 12 et un rupteur thermi- que 13, 14, 15. La partie 10 est la partie mobile, 11 est le
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contact de travail et 12, le contact fixe ou contre-contact d'un interrupteur d'amorçage; 13 est l'élément thermique et 14, l'élément élastique du rupteur. L'élément 13 comporte ici une partie de verrouillage 15, qui peut bloquer la partie élastique 14 lorsque le rupteur est froid.
L'interrupteur d'amorçage peut être un interrupteur automatique du type à tension, par exemple un interrupteur à décharge dans le gaz, un interrupteur à résistance, un interrup- teur magnétique ou piézo-électrique, ou bien un interrupteur automatique du type à courant, par exemple un interrupteur à ré- sistance ou un interrupteur magnétique. Dans le cas d'interrup- teur du type à tension à l'état non excité de l'interrupteur, les contacts 11, 12 ne se touchent pas et l'élément d'excitation shunte les contacts 11, 12 de l'interrupteur; dans certains cas, l'élément d'excitation peut aussi shunter l'ensemble de l'inter- rupteur d'amorçage et du rupteur thermique.
Dans les interrup- teurs du type à courant, à l'état excité de l'interrupteur, les contacts 11, 12 se touchent et l'élément d'excitation est inséré, en série avec ces contacts, de préférence dans l'une des lignes d'alimentation du tube à décharge 3.
Sur la fig. 1, l'organe de verrouillage 15 du rupteur est monté à l'extrémité libre de l'élément thermique 13. On pourrait aussi le monter à l'extrémité libre de la partie 14 et dans ce cas, l'élément thermique 13 doit être élastique.
Les électrodes 1 et 2 du tube à décharge 30 représen- tent des électrodes à incandescence activées, destinées à être chauffées avant l'amorçage du tube. On peut aussi utiliser des électrodes qui ne nécessitent pas de préchauffage recouvertes ou non de substances émettrices d'électrons.
Suivant l'invention, l'élément thermique 13 du rupteur se trouve en contact thermique avec au moins l'une des électrodes de l'interrupteur, ce qui est indiqué sur le dessin par l'empla- cement du contact fixe 12 de l'interrupteur sur l'extrémité de
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Isolement thermique 13 opposée à la partie 14 du rupteur, de sorte que, dans le cas représenté, il existe une connexion mé- tallique conductrice de la chaleur entre l'une des électrodes de l'interrupteur et l'élément thermique du rupteur.
Chaque fois que les contacts 11, 12 de l'interrup- teur s'écartent, il s'établit un arc qui chauffe les contacts, lorsque l'interrupteur est un interrupteur à décharge dans le gaz, il se produit en outre, avant l'amorçage du tube à décharge 3,une décharge entre les électrodes ouvertes de l'interrup- teur, ce qui provoque aussi un échauffement. Lorsque l'élément thermique 13 du rupteur a atteint, de ce fait, une température telle qu'il occupe la position 13' dans laquelle l'organe de verrouillage 15 lâche la partie élastique 14, de sorte que celle-ci occupe la position 14', le rupteur est ouvert et l'in- terrupteur d'amorçage cesse de fonctionner, ce qui entraîne la mise hors circuit du dispositif comportant le tube à décharge 3 qui refuse d'amorcer et qui est donc,
en général, à considérer comme défectueux.
Pour réarmer le dispositif d'amorçage, il suffit d'exercer sur la partie élastique 14, une force dans le sens de la flèche 16, ce qui amène cette partie sous le verrou 15 de l'élément thermique 13 qui s'est, entretemps, refroidi.
La fig. 2 représente un dispositif d'amorçage à interrupteur électromagnétique du type à tension. L'élément d'excitation de cet interrupteur est, dans ce cas, un enroule- ment magnétique 20, qui shunte les contacts 11, 12 de l'inter- rupteur. L'élément thermique 13 du rupteur est fixé par soudure au contact fixe 12 de l'interrupteur, de sorte qu'entre ces deux éléments existe une liaison métallique conductrice de la chaleur. L'élément thermique 13 ne comporte alors pas de verrou, mais il est monté de manière élastique sous une partie 21, formant verrou, d'un organe fixe 22 du rupteur.
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Lors de tentatives d'amorçage répétées de l'interrupteur, la chaleur du contact fixe 12 de l'interrupteur déforme l'élément thermique 13, d'une façon telle que cet élément s'échappe du verrou 21 et que, par suite de son élasticité, même lorsqu'il se refroidit, il ne touche pas l'organe 22. Ici aussi, la fer- meture du rupteur ouvert s'effectue par une force exercée dans le sens de la flèche 16.
La fig. 3 montre un dispositif d'amorçage comportant un interrupteur à décharge par lueur. L'électrode fixe 12 de ce dispositif comporte un prolongement 30 constitué par un ruban métallique dont une partie est parallèle à l'élément thermique 13 du rupteur, de sorte qu'elle n'est séparée de ce dernier que par la paroi 31 du récipient à décharge.
,Pour que le prolongement 30 s'applique bien contre la paroi 31 du récipient à décharge, il peut être constitué par un ruban bimétallique dans lequel l'ordre de succession des couches composantes est choisi de manière que lors d'un échauffement, ce prolongement se déplace vers l'élément thermique 13 du rupteur. On obtient ainsi une excellente transmission de la chaleur lorsque le dit prolongement est chaud.
Dans cette forme de réalisation, l'élément thermique 13 comporte un verrou 15 qui étant froid, bloque la partie élastique 14. L'élément thermique 13 peut être fixé, par un collier 32, au récipient à décharge cylindrique de l'inter- rupteur d'amorçage, tandis que la partie élastique 14 peut être portée par un support 33, qui est, par exemple, fixé à une base du dispositif d'amorçage et qui est en même temps relié à l'organe de connexion 8. La Demanderesse a constaté qu'un tel rupteur s'ouvrait au bout de 30 secondes environ tandis qu'en l'absence du prolongement 30, cette ouverture demandait au moins le double de temps.
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Les figs. 4 et5 montrent une autre forme de réalisa- tion d'un dispositif d'amorçage à interrupteur à décharge par lueur. L'électrode fixe 12 de l'interrupteur y comporte un pro- longement 40, constitué par un ruban métallique, qui, vu du sommet du tube (fig. 5) affecte la forme d'un C et qui est disposé à la hauteur d'un collier métallique 41 servant à la fixation de l'élément thermique 13 d'une manière telle qu'une partie du collier 41 soit parallèle à une partie de la pièce 40 et se trouve en regard de cette partie. Dans ce cas aussi, la pièce 40 peut être bimétallique.
L'élément thermique 13 est fixé, par soudure, au collier 41 et comporte, à son extrémité libre, un verrou 15, sous lequel se trouve, à l'état froid, la partie élastique 14. Dans cette forme de réalisation aussi, le temps d'enclenchement du rupteur est notablement plus court qu'en l'absence de la pièce 40.