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APPAREIL D"ECLAIRAGE ELECTRIQUE. EN .PARTIGULIER POUR MINES ,
La présente invention a pour objet un appareil d'éclairage de sécurité, plus particulièrement,utilisable dans les mines à charbon, grisou- teuses. Cet appareil est du type comportant en combinaison un turbo-alterna- teur branché sur une conduite d'air ou autre fluide comprimé et alimentant un tube fluorescent à gaz.
Cet appareil qui offre toute sécurité et est d'une construction relativement simple, présente, comme avantage essentiel, de pouvoir être disposé quasi-instantanément en série avec d'autres dispositifs similaires sur une prise unique de fluide comprimé, ce qui permet la constitution, très rapide, de rampes d'éclairage aussi longues qu'on le désirée Il est remar- quable notamment en ce qu'il comporte en combinaison d'une part, un sup- port constitué d'un corps de lampe en forme générale de disque plat portant le turbo-alternateur et pourvu à sa périphérie d'un conduit tangentiel sur lequel est branché en dérivation ledit turbo-alternateur et qui se termine par deux raccords dont l'un est destiné au branchement de l'appareil sur une arrivée de fluide comprimé et,
d'un tube support ouvert à ses deux ex- trémitésfixé par l'une d'elles dans l'autre de ces deux raccords, tandis que l'autre extrémité de ce tube peut être branchée sur un autre appareil d'éclairage similaire et former ainsi une partie du circuit de distribution du fluide comprimé ou être obturée, et, d'autre part, un tube fluorescent à gaz avec ses accessoires de sécurité, disposé parallèlement à ce tube- support et serré entre un premier flasque fixé audit corps et un deuxième flasque monté coulissant sur ledit tube-support.
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
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Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : -
Fig. 1 est une vue en élévation schématique, d'un appareil sui- vant l'invention;
Fig. 2 en est une vue en plan;
Fig. 3 est une vue en élévation, à plus grande échelle, du corps de lampe, avec coupes partielles du détendeur qui précède l'alternateur et du dispositif de liaison mécanique et électrique dudit corps à l'une des ex- trémités dû tube fluorescent avec dispositif de sécurité;
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3;
Fig. 5 est une coupe, à plus grande échelle, et suivant la ligne 5-5 de la Fig. 6 de ce dispositif;
Fig. 6 en est une coupe longitudinale suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5;
Fig. 7 est une coupe, à cette même grande échelle, et suivant la ligne 7-7 de la Fig. 8, du dispositif de fixation de l'autre extrémité du tube fluorescent au tube-support.
Fig. 8 est une coupe longitudinale suivant la ligne 8-8 de la Fig. 7.
I. - Description sommaire de l'appareil (Figs. 1. 2). -
Cet appareil comporte un support formé par la combinaison : d'un corps de lampe A ayant en forme générale celle d'un disque plat d'axe XX, suivant lequel ce corps porte un turbo-alternateur, formé d'une turbine B et d'un alternateur C; ce corps comporte tangentiellement un conduit D rectiligne, d'axe YY, perpendiculaire à l'axe XX et pourvu de deux raccords d'extrémité E et F, le premier étant destiné au branchement de l'appareil sur une arrivée d'air ou autre fluide comprimé; ce conduit est relié à travers un détendeur réglable G porté latéralement par le'-corps A au turbo-alternateur. et d'un tube-support rigide H dont l'axe prolonge l'axe YY;
ce tube est ouvert aux deux extrémités et est fixé par l'une d'elles au deu- xième raccord F, tandis qu'à son autre extrémité ce tube est agencé en I de manière à pouvoir recevoir le raccord E d'un autre appareil d'éclairage si- milaire ou un dispositif obturateur.
L'appareil est complété par : un tube fluorescent J, entouré d'un tube protecteur K, transpa- rent ou translucide et d'une cage protectrice L, cet ensemble étant mainte- nu longitudinalement et d'une manière étanche entre un premier flasque M, fixé au corps A et un deuxième flasque N, monté coulissant sur le tube H et relié au flasque M par le moyen de la cage protectrice L servant de dispo- sitif entretoise; un dispositif de liaison électrique de sécurité 0 d'un type con- nu en soi, entre l'alternateur C et le tube J pour couper le courant d'ali- mentation de ce tube si le tube K est cassé, ou si l'étanchéité à ses deux extrémités n'est pas assurée, et des dispositifs de suspension, constitués par exemple par des crochets P et Q.
II. - Description de détail de l'appareil.
1) corps A et turbo-alternateur B-C (Figs.1,2,3,4).
L'élément principal de support est le corps A. Son conduit tangen- tiel D est percé, de part en part, d'un canal 1 débouchant dans les alésa- ges taraudés 2 et 3 des raccords E et F.
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Dans le raccord 2 est vissée une pièce 4 de raccordement soit à une canalisation d'air ou autre fluide comprimé, soit au raccord I du tube- support 4 d'un autre appareil similaireo Cette pièce 4 est bloquée à l'aide d'un frein 5, fixé à l'aide de vis 6 sur le corps A.
Dans le canal 1 débouche, en 7, un autre logement tangentiel 8 contenant un détendeur réglable. Celui-ci comporte un corps de détendeur 9 de forme générale cylindrique, vissé dans la partie arrière taraudée du lo- gement 8. Ce corps porte, à l'avant un anneau de joint 10, un filtre à air 11, et une bague 12, dans laquelle un corps profilé 13 ménage un passage an- nulaire réglable de détente., la détente étant fonction de la position longi- tudinale dudit corps profilé 13. Celui-ci constitue la tige d'un piston 14, sur lequel prend appui un ressort 15. La tension de ce ressort est réglable à l'aide d'une vis 16, vissée dans la partie arrière taraudée du logement 8.
Une clavette 17, maintenue par un bouchon vissé 18, bloque l'ensemble dans la position de réglage choisie. En aval de la bague 12, l'espace 19 est re- lié par un trou 20 et une tuyère 21, à une rainure annulaire 22 (Fig. 4) du corps Ao Dans cette rainure d'axe XX se déplacent les ailettes de la turbi- ne B.
Celle-ci qui peut fonctionner par exemple avec des pressions d'air ou autre fluide comprimé de l'ordre de 3,5 à 7 Kgs/cm2, est logée sous un couvercle 23 que des vis 24 fixent au corps A, Elle comporte une roue à aubes 25, bloquée par un écrou 26 sur un arbre 27 d'axe XX. Cet arbre traverse de part en part le corps A et tourillon¯ne dans un premier roulement 28, logé dans ce corps et maintenu par une bague 30, et dans un autre roulement 31, logé dans un autre couvercle 32, fixé par des vis 33 sur l'autre face du corps A.
L'air ou autre gaz détendu s'échappe de l'enceinte, formée en- tre le corps A et le couvercle 23, par un certain nombre d'orifices cali- brés 34, ménagés dans ce couvercle. Une ronde!le protectrice 34a fixée au couvercle 23 à l'aide d'une vis 34b recouvre à une petite distance les ori- fices 34 de manière à les protéger contre tout danger d'obturation par des boues ou autres corps étrangers.
L'alternateur est logé sous ledit autre couvercle 32. Il compor- te un aimant permanent 35 rotatif fixé sur l'arbre 27 et un induit fixe 36, immobilisé à l'aide de vis 37 sur des bossages 38 du corps A.
2) Tube-support H et dispositif d'extrémité I - (Figs. 1, 3 et 7).
Ce tube, qui est en acier ou autre matériau résistant est ouvert de part en part, il est pourvu de deux filetages d'extrémité 48 et 49. Par le filetage 48 il est vissé à fond d'une manière étanche, dans le raccord F du corps A. Par ailleurs, le filetage 49 peut-' recevoir soit le raccord 4 d'entrée d'un autre appareil suivant l'invention, soit, si l'appareil re- présenté est employé seul ou constitue le dernier d'une rampe d'éclairage, un cône obturateur 50 maintenu par un écrou 5 qu'une 'chaînette 52 relie à une ferrure 53, Cette ferrure 53 est fixée par des vis 54 sur une demi- coquille d'extrémité 55, sur laquelle on reviendra plus loin.
Les deux conducteurs 39 et 40 de sortie de l'alternateur sont sous des gaines isolantes 41 et 42 et celles-ci sont logées avec jeu dans des trous 43 et 44 du corps A. Ces trous débouchent dans le fond d'une ca- vité latérale cylindrique 45, d'axe ZZ parallèle à l'axe YY et coupant l'a- xe XX; dans cette cavité 45 est logé le dispositif 0 de liaison électrique de sécurité qui sera décrit plus loin.
On rappelle enfin que le corps A porte un crochet P de suspen- sion; ce crochet est par exemple articulé dans l'oeil d'une chape 46 arti- culée autour d'un axe 46a sur un bossage 47 dudit corps A.
3) Dispositif de liaison électrique et de sécurité 0 (Figsl, 2,
EMI3.1
5, 6). ###################################
Ce dispositif 'de type connu, est logé dans la cavité cylindrique 45 d'axe Z-Z, ménagée dans le corps A et dans le fond de laquelle débouchent
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les deux conduits 43 et 44 de passage avec jeu des conducteurs électriques 39 et 40, avec leurs gaines isolantes, de telle sorte que cette cavité est en communication avec l'enceinte de l'alternateur, elle-même en communication avec celle de la turbine de telle sorte que la pression régnant dans ces en- ceintes se transmet à ladite cavité par ces conduits 39, 40. Dans le fond de cette cavité est fixé, à l'aide de vis 56, un disque 57.
Celui-ci compor- te un trou central 58, relié par une rainure en spirale 57a ménagée dans la face de ce disque en contact du fond de la cavité 45 avec au moins un ori- fice 59 (Figs. 6) de mise à l'air libre, ce qui assure un écoulement conti- nu du fluide partiellement détendu et évite une surpression dangereuse dans la cavité 45 si les orifices 34 prévus dans le couvercle 23 venaient à être obturés pour une raison quelconque. Par dessus, ce disque 57 est disposé une rondelle d'étanchéité 60, sur laquelle repose un anneau 61, en une ma- tière non conductrice de l'électricité, fixé au corps A par des vis 62. Dans cet anneau sont logées deux bornes de contact 63 et 64, dans lesquelles sont fixées les extrémités dénudées des conducteurs 39 et 40 respectivement.
Sur chacune de ces bornes est fixée à l'aide d'un écrou 65 ou 66 une lame nor- male de contact 67 ou 68.
En outre, la borne 63 porte, comme connu en soi, une autre lame radiale 69 avec plot central 70, destiné à venir au contact d'un plot con- jugué 71 porté par la face libre d'une capsule métallique déformable 72 dont lé fond est fixé à l'anneau 61 par une plaque 73, métallique, en liaison é- lectrique avec-la borne 64. Il en résulte que les lames 65,66 entre lesquel- les est branché le tube J, comme il sera décrit ci-après, sont court-eircui- tées par la lame radiale 69 et la capsule 72 par le contact des plots 70 et 71 si la pression régnant dans la cavité 45 du corps A n'est pas suffisante pour aplatir la capsule 72 et écarter lesdits plots 70, 71.
La pression li- mite au-dessous de laquelle le contact 70,71 est établi est inférieure à celle P régnant normalement dans la cavité 45 qui est close d'une manière étanche, comme décrit ci-après à la fuite près par la rainure en spirale 57a du disque 57.
Les lames 65 et 66 sont, respectivement, au contact d'un plot excentré 74 et d'un plot central 75, encastrés dans l'une des faces d'un plateau 76 en matière non conductrice de l'électricité pourvu d'un embase 77 et d'une jupe 78 à surface interne 79 évasée. Ce plateau 76 percé de part en part de deux canaux 76a (Fig. 6) est fixé au corps A à l'aide des vis 62 qui traversent l'anneau 61.
Le plot excentré 74 est relié par une vis 80 à un anneau métal- lique 81, logé dans le fond de la jupe 78 et pourvu d'un certain nombre de bras élastiques 82 formant une griffe de contact,
Quant au plot central 75, il est solidaire d'un plot axial de contact 83, à ressort 84, ce plot fait saillie dans le fond de la cavité formée par ladite jupe 78.
4) Tube fluorescent J, verre K, cage protectrice L et leurs moyens de fixation (Figs. 1, 2,5 à 8). -
Le tube J est par exemple un tube fluorescent à allumage instan- tané, sans préchauffage des filaments, muni d'une borne monopolaire 85 et 86 à chaque extrémité. La borne 85 comporte une cavité dans laquelle pénè- tre le plot 83 à ressort 84. Quant à la borne 86 elle est reliée à un culot 87 qu'un fil conducteur 88 sous gaine 89 relie à un autre culot 90 annulaire entourant, sans contact électrique avec elle, la borne 85. Ce culot 90 est, après montage, engagé dans la griffe élastique de contact (81, 82).
Le tube J est, par exemple, du type Philips TL/S ayant les ca- ractéristiques suivantes :
EMI4.1
<tb> tension <SEP> aux <SEP> bornes <SEP> 55 <SEP> volts,
<tb>
<tb> intensité <SEP> du <SEP> courant <SEP> 0,370 <SEP> ampère
<tb>
<tb> puissance <SEP> absorbée <SEP> 20 <SEP> watts
<tb>
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EMI5.1
<tb> flux <SEP> lumineux <SEP> 900 <SEP> lumens
<tb>
<tb> efficacité <SEP> lumineuse <SEP> 45 <SEP> lumens <SEP> par <SEP> watt.
<tb>
Ce tube est entouré, comme déjà précisé, d'un tube protecteur en verre ou autre substance transparente ou translucide, et ce tube est lui-même entouré d'une cage ou grille protectrice L.
Cette grille est formée de barreaux longitudinaux 91, réunis par un ou plusieurs fils 92, enroulés en hélice et fixés à ces barreaux par exemple par soudure. Les barreaux 91 sont filetés à leurs deux extrémités 93 et 94. Les extrémités 93 sont enfilées dans le flasque M et sont bloquées sur lui par deux écrous 96, 97 (Fig. 6).Ce flasque est enfilé sur une por- tée cylindrique 98 du corps A et y est bloqué, contre un épaulement 99 par une bague 100, vissée sur la surface extérieure filetée 101 de la partie cylindrique, d'axe ZZ, du corps A, partie dans laquelle est ménagée la ca- vité 45.
Sur les autres extrémités filetées 94 des barreaux 91 (Figs. 7, 8) sont vissés des écrous 102 contre lesquels sont serrés le flasque-support N et la demi-coquille 55 précitée, à l'aide d'écrous 103 de blocage.
Contre cette demi-coquille 55 prend appui l'une des extrémités d'un ressort 104, dont l'autre extrémité sert d'appui élastique à une piè- ce en matière isolante 105, analogue à la pièce 76 qui coiffe l'extrémité du tube luminescent J du côté du corps A. Comme cette pièce 76, la pièce 105 comporte, d'une part, une jupe 106, qui coiffe le culot 87 de ce tube J et, d'autre part, un plot central 107, à ressort 108, qui s'engage dans le plot 86 du tube et sert simplement à son centrage, le plot 86 étant con- necté directement au conducteur 88
Extérieurement, la pièce 105 ménage avec sa jupe 106 un épau- lement 108a qui prend appui, de la gauche vers la droite, sur une couronne 109, montée coulissante dans un logement cylindrique 110 (Fig.
7) de la de- mi-coquille 55 entre un épaulement 111 de cette pièce et la face externe du flasque N. Cette couronne 109 prend appui, de la droite vers la gauche, (Fig. 7) par l'intermédiaire d'un anneau d'étanchéité 112, sur la tranche de droite du verre protecteur K.
Par suite de la poussée élastique ainsi exercée sur le tube pro- tecteur K sous l'action du ressort 104, 'le verre est appliqué, du côté du corps A, contre un autre anneau dé joint 113 (Figs. 5,6) logé autour de la pièce 76 contre l'épaulement 77 de cette pièce. Cet anneau est maintenu en place par une bague 114 de section radiale en équerre vissée sur le corps A.
On notera, enfin, que le flasque N est pourvu d'une douille ils (Figs. 1, 7), montée coulissante sur le tube-support H. Cette douille est pourvue d'une patte 116, sur laquelle est articulée autour d'un axe 117 une chape'118, pourvue d'un oeil 119, dans lequel est articulé le crochet de suspension Q.
III. - Fonctionnement del'appareil.
Celui-ci est suspendu horizontalement par ces crochets P et Q et est branché par le raccord 4 sur une source d'air ou autre fluide gazeux comprimé soit directement, soit par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs tubes H en série appartenant à un ou plusieurs autres appareils similaires formant avec l'appareil considéré une rampe d'éclairageo Une partie du ±lui- de gazeux gagne par l'orifice 7 (Figo 3) le détendeur G où sa pression est abaissée entre 3,5 et 7 kgs/cm2 environ, par réglage de la vis 16. Le flui- de détendu à cette pression gagne, par l'ajutage 21, la rainure annulaire 22, où il frappe les ailettes du rotor 25 de la turbine B. Ce rotor entraîne l'arbre 27 du turbo-alternateur et par suite l'aimant, permanent 35.
Le flui- de comprimé détendu dans les deux enceintes ménagées ous les couvercles 23 et 32 s'en échappe, d'une part, directement par les trous 34 du couvercle 23 et, d'autre part, par les canaux 43 et 44 (Figo 5) vers la cavité 45 du dispositif 0 et de là par les canaux 76a de la pièce 76 dans l'espace annu- laire compris entre le tube fluorescent J et le tube transparent ou translucide
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K, l'étanchéité aux deux extrémités dudit tube étant assurée par les an- neaux élastiques 112 et 113. Une fuite est assurée de la cavité 45 par la rainure en spirale 57a du disque 57 (Fig. 5).
Grâce à cette fuite et à celle assurée par les orifices 34 du couvercle 23, la pression qui règne dans la cavité 45 c'est-à-dire autour de la capsule déformable 72 conserve une valeur sensiblement constante P de l'ordre par exemple de 0,200 kgs/cm2 et, sous l'action de cette près- . sion, les plots de shuntage 70 et 71 sont écartés car la capsule 72 est a- platie. Dans ces conditions, le circuit alimenté par l'alternateur est le suivant (Figs. 5 et 7) : conducteur 39, borne 63, lame 67, plot 74, vis 80, griffe (81, 82), culot annulaire 90 du type J, conducteur 88, culot 87 du tube J, plot 86, gaz du tube, plot 85, plot-84, plot 75, lame 68, borne 64, conducteur 40.
Si à la suite d'un accident, le tube K est brisé ou si l'étan- chéité à l'une ou aux deux extrémités de ce tube est imparfaite, la pres- sion P décroit jusqu'à la valeur de la pression atmosphérique la capsule 72 s'allonge suivant l'axe ZZ, les plots 70 et 71 viennent en contact et shuntent le circuit ci-dessus entre les bornes 63 et 64. Le tube J cesse d'être alimenté et tout risque d'étincelles, par suite d'un mauvais contact entre ce tube et les organes de contact conjugués, est radicalement suppri- mé, et ce à la manière bien connue en soi.
Comme on le comprend, le corps de lampe A peut être utilisé avec des tubes fluorescents J de longueurs diverses, sous la seule réserve que chacun d'eux soit combiné avec un tube transparent ou translucide K et d'une cage L de protection de longueurs correspondantes permettant d'assurer le serrage d'étanchéité requis à l'aide des écrous 103, vissés sur les barreaux de la cage, la réaction d'appui étant rapportée par ces barreaux sur le flasque N, immobilisé sur le corps A.
On notera que, grâce au ressort d'appui 104, le serrage d'étan- chéité est élastique ce qui réduit considérablement les risques de détério- rations par suite des vibrations et des chocs éventuels.
Naturellement l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
REVENDICATIONS.
1.- Appareil d'éclairage électrique de sécurité, en particulier pour mines, ledit appareil qui est du type comportant en combinaison un tur- bo-alternateur branché sur une conduite d'air ou autre fluide comprimé et alimentant un tube fluorescent à gaz, étant caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison :
d'une part, un support constitué d'un corps de lampe en forme générale de disque plat portant le turbo-alternateur et pourvu à sa périphérie d'un conduit tangentiel sur lequel est branché en dérivation ledit turbo-alternateur et qui se termine par deux raccords dont l'un est destiné au branchement de l'appareil sur une arrivée de fluide comprimé et, d'un tube support ouvert à ses deux extrémités fixé par l'une d'elles dans l'autre de ces deux raccords, tandis que l'autre extrémité de ce tube peut être branchée sur un autre appareil d'éclairage similaire et former ainsi une partie du circuit de distribution du fluide comprimé ou être obturée, et, d'autre part, un tube fluorescent à gaz avec.ses accessoires de sécu- rité,
disposé parallèlement à ce tube-support et serré entre un premier flasque fixé audit corps et un deuxième flasque monté coulissant sur ledit tube-support.