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Perfectionnement aux contacts disposés dans un espace hermétiquement clos.
Les contacts dits à tubes de protection ou à gaz protecteur sont constitués par des lames de contacts élastiques en matériau magnétique qui sont disposées dans un tube en verre fermé par fusion à ses extrémités. On sait que l'on peut remplir un tel tube en verre pour protéger les contacts avec un gaz protecteur tel que par exemple un mélange d'azote et d'hydrogène ce qui empêche la corrosion des contacts. Un remplissage avec un gaz rare, par exemple déargon, per- met d'obtenir le mhme résultat. Les contacts de ce genre comportent donc en principe un dispositif de contact monté dans un espace her- métiquement clos qui est rempli avec un gaz protecteur ou un gaz rare.
La présente invention est relative à un dispositif de contact: de ce genre et elle permet d'augmenter d'une façon importante leur du- rée de vie. Ce résultat est obtenu conformément à l'invention grce
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au fait que la région des contacts sur s'étend sensiblement une décharge luminescente se formant lors du fonctionnement des con- tacts, comporte une surface constituée par un métal à haut point de fusion, par exemple le molybdène, le tongstène ou le tantale à la ma- nière des cathodes dites en métal pur.
L'invention est basée sur les constatations suivantes : un contact ouvert situé en atmosphère gazeuse est comparable avec un tube à décharge dans un gaz. En conséquence, lors de l'ouverture du contact, une décharge luminescente s'amorce entre les électrodes s'il existe sur celles-ci une tension supérieure à la tension d'al- lumage. Cela est particulièrement le cas lorsque l'on coupe à l'aide de contacts de ce genre une charge inductive telle qu'un relaie Dans de tels cas l'interruption brusque de courant provoque par induction une pointe de tension qui apparaît immédiatement sur le contact et allume une décharge luminescente. Cette dernière a pour conséquence une sublimation de la pièce de contact formant cathode et qui est dénommée sublimation cathodique.
Cette sublimation se traduit par une usure de la partie correspondante de la surface et par une migra- tion de matériau qui exercent une influence extrêmement défavorable sur les propriétés de la zone de contact.
Il existe certains métaux, notamment ceux ayant un point de fusion relativement élevé, tels que le molybdène, le tungstène ou le tantale, qui opposent une très grande résistance à la sublimation cathodique se produisant pendant les décharges luminescentes. Pour cette raison on a déjà utilisé des métaux de ce genre sous forme de cathodes dites en métal pur dans les tubes à cathodes froides.
Cepen- dant ces métaux se sont avérés jusqu'à présent relativement peu ap- propriés pour la constitution de contacts car l'expérience de contacts de ce genre fonctionnant dans l'air, par exemple les contacts en tungstène, a montré que ces matériaux ont tendance à former, plus particulièrement dans le cas de charges très faibles, des couches ayant une résistance ohmique élevée et qui sont même isolantes. On a dnnc pourvu jusqu'à présent les contacts montés spécialement dans des tubes de protection pour la plupart du temps d'une couche d'un métal rare, par exemple en or, qui est toutefois relativement peu
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résistant à la sublimation cathodique.
Au contraire les métaux à haut point de fusion susmentionnés, comme le molybdène, le tantale et le tungstène, permettent d'obtenir lorsqu'ils sont utilisés comme matériaux de revêtement pour les dispositifs de contacts disposés dans un espace hermétiquement clos et rempli d'un gaz protecteur ou d'un gaz rare, que la sublimation cathodique nuisdble se trouve pra- tiquement supprimée tandis que la tendance rappelée ci-dessus de ces métaux à la formation de couches à haute résistance ohmique se trouv( empêchée par le gaz protecteur ou gaz rare.
Grâce aux dispositions décrites ci-dessus et conformes à l'invention, on obtient une grande durée de vie des contacts car la modification indésirqble de ces contacts sous l'effet de la décharge luminescente se trouve dans une large mesure supprimée. Cela a en outre pour effet une amélioration de la constance dans le temps des et caractéristiques électriques/magnétiques. Conformément à une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le métal à haut point de fusion peut être utilisé sous forme de feuille plaquée sur les con- tacts.
Un dispositif de ce genre est représenté en figure 1 qui montre un contact à tube de protection comportant un tube de pro- tection 1 qui renferme les deux lames de contact-, élastiques 2 et 3.
Le tube de protection 1 est en verre et il est fermé par soudure à ses deux extrémités dans lesquelles sont enrobées les lames de contacts 2 et 3. Les lames de contacts 2 et 3 sont munies, dans la région de la zone de contact , d'une feuille plaquée 4 qui est formée par un métal à haut point de fusion, par exemple du molybdène. Comme visible au dessin, la feuille 4 enveloppe les lames de contact 2 et 3 réalisées en feuillard: plat'- de façon à créer une surface relati- vement grande qui peut opposer une résistance corrélativement élevée à la sublimation cathodique se produisant lors d'une décharge lumi- nescente.
Il va de soi qu'il est également possible de prolonger le placage 4 dans toute la région des contacts 2 et 3 se trouvant à l'in- térieur du tube de protection 1 dans le cas où il y aurait lieu de compter sur des décharges luminescentes recouvrant de grandes surface correspondantes de la cathode
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Une autre possibilité de revêtir les lames élastiques de contact avec une couche superficielle de métal à haut point de fusion, consiste à fixer ce métal sur les lames de contact sous forme d'un rivet de forme appropriée.
Un mode de construction de ce genre est représenté dans les figures 2 et 3 représentant une lame de contact respectivement en plan et en élévation latérale. Comme visible au dessin le rivet 5 compor- te une pièce en forme de plateau qui doit être placée sur la face de la lame tournée vers l'autre lame de contact. Le rivet traverse par son collet 6 la lame de contact 7 pourvue d'un perçage correspon- dant. Sur la face de la lame de contact 7 qui est opposée au plateau, se trouve la tête écrasée du rivet. Cette forme de réalisation suffit dans les cas où les contacts sont soumis à une: faible charge de cou- rant.
On prévoit de préférence sur les deux pièces de contact:; ap- partenant au même dispositif de contacts des surfaces formées par un métal à haut poin- de fusion. On obtient ainsi d'une part qu'un tel contact peut être monté dans un circuit quel que soit le sens du cou- rant à commander et, d'autre part, que la migration de matériaux à l'état très fin à partir de la lame servant à tout instant d'anode se trouve fortement diminuée.
L'effet des dispositifs décrits ci-dessus peut être renforcé si,conformément à ,une autre caractéristique de l'invention, l'espace hermétiquement clos dans lequel sont enfermés les contacts est rempli d'un gaz sous une pression suffisamment faible par rapport à la pres- pour sion atmosphérique/que la décharge luminescente recouvre une surface qui est sensiblement plus grande que celle correspondant à la zone de contact, de sorte que la sublimation cathodique provoquée par la dé- charge luminescente est en majeure partie déplacée vers des régions qui ne participent pas à l'établissement du contact proprement dit.
Cette disposition est basée sur le fait que l'étendue de la cathode recouverte par la décharge luminescente dépend de la pression dans le récipient à décharge. Cet effet connu en soi est utilisé
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dans les dispositifs de contacts décrits ci-dessus d'une façon tout à fait particulière notamment pour que la zone de la cathode recouver- te par la décharge se trouve déplacée par abaissement de la pression vers des régions qui ne participent pas à l'établissement du contact proprement dit.
On obtient de cette façon, d'une part, par augmenta- tion de la surface recouverte par la décharge, une diminution de la charge spécifique de courant pendant la rupture et donc une réduction de la sublimation cathodique, et d'autre part, l'éloignement.de la zone de contact proprement dite,de la détérioration provoquée par su- blimation cathodique. Ce dernier effet est spécialement important car on évite de cette façon, dans une large mesure, le dépôt des produits de sublimation sur la zone de contacts proprement dite et donc la migration de matériaux.
La disposition décrite ci-dessus et consistant à établir une pression parfaitement déterminée dans un espace hermétiquement clos, renforce donc encore l'effet de l'utilisation d'un métal à haut point de fusion pour la surface de contact,.
On peut abaisser suffisamment par rapport à la pression atmos- phérique la pression dans l'espace hermétiquement clos pour que la décharge luminescente recouvre la surface revêtue de métal à haut point de fusion ce qui correspond au cas du placage 4 représenté en figure 1.
Mais il est également possible, par un réglage convenable de la pres- sion, d'obtenir une décharge qui recouvre la pièce de contact au-delà du revêtement en métal à haut point de fusion. Il en résulte une den- sité de courant encore plus faible,mais il faut tenir compte de toute façon que dans la région dont la surface n'est pas formée par le métal à haut point de fusion, il subsiste une certaine sublimation cathodi- que. Toutefois cela n'a pas d'importance car la sublimation cathodique résultante n'est plus un facteur déterminant en raison de la faible charge spécifique du courant. D'une façon générale, on choisira un compromis entre l'extension de la surface revêtue de métal à haut point de fusion et le réglage de la pression compte tenu de l'énergie qui doit être contrôlée par le dispositif de contact.
Dans ce compromis il y a lieu de choisir les conditions les plus favorables pour l'in- tensité de courant correspondante.