Dispositif de support d'un filament hélicoïdal dans un tube électrique. Cette invention se rapporte .à un disposi tif de support d'un filament hélicoïdal dans un tube électrique.
Un procédé connu pour supporter un fila ment hélicoïdal, tel qu'une cathode chauffée hélicoïdale consiste à couder le fil formant la dernière spire du filament, à peu près sous un angle droit, de telle façon que ce fil coïn cide avec le prolongement d'une génératrice du cylindre dans lequel est située l'hélice. L'extrémité de ce fil est attachée à un sup port rigide tel qu'un fil conducteur. Un au tre procédé employé généralement consiste à réduire progressivement le diamètre d'en roulement de plusieurs spires finales de l'hé lice, qui devient ainsi conique à son extré mité, et de couder le bout du fil de façon qu'il coïncide avec l'axe clé l'hélice.
Le pre mier de ces deux procédés a l'inconvénient que l'hélice est dilatée irrégulièrement; en outre, l'hélice peut subir des rotations au tour du point par lequel elle est attachée au support, ce qui donne lieu à des difficul tés surtout lorsque ce dernier n'est pas situé dans l'axe de l'hélice. Dans les deux cas, l'hélice n'est pas fixée ,d'une façon suffisam- ment rigide, et il arrive que l'ensemble de l'hélice se déplace lorsque le filament est chauffé, probablement parce que les parties terminales coudées du filament, et qui sont attachées aux supports ou aux fils conduc- teurs,-sont chauffées inégalement.
Des applications utiles de l'invention res sortent des cohsidérations suivantes. Lors qu'une cathode à filament est employée dans un tube électrique à vide, dans lequel la dis= tance entre la cathode et une autre électrode, par exemple une anode, est petite, ainsi qu'il est décrit dans le brevet suisse nc 102853, il est important que le filament ne puisse pas se déplacer de façon à toucher l'autre élec trode, soit par l'effet du. chauffage soit par des forces électrostatiques agissant sur le filament. En outre, il est avantageux pour la construction de soupapes à écartement réduit des électrodes que la cathode soit ajustée très exactement sur ses supports, pour que les électrodes puissent être montées facilement et correctement.
Suivant la présente invention, le filament hélicoïdal est combiné avec -des moyens de support disposés pour le supporter en une pluralité de points situés sur la circonfé rence de l'une au moins de ses spires termi nales, de façon à. réaliser un montage rigide du filament, les inconvénients' mentionnés ci- dessus étant par là éliminés ou considérable ment. réduits, ce qui permet d'obtenir les ré sultats dont il a. été aussi question ci-dessus. Lesdits moyens de support peuvent être tels que l'une au moins des spires terminales du filament soit supportée de manière continue sur une partie relativement grande de sa.
longueur, par exemple sur une partie qui est au moins égale à la moitié de son pourtour. Plusieurs spires terminales. peuvent être sup portées ainsi de manière continue comme il vient d'être expliqué.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exéc:ution (le l'objet de l'invention. Fib. 1- est une vue en perpective d'une partie d'un filament héli coïdal supporté par des moyens de support suivant l'invention; fig. 2 est une vite d'une variante des moyens de support, et fig. 3 est une vue en perspective d'une autre forme de support; fib. 4 est une coupe d'une partie d'un filament hélicoïdal supporté par encore une autre forme de support;
fi.-.<B>5</B> est une élévation, en partie en coupe, des électrodes d'un redresseur électrique à vide ayant un filament hélicoïdal supporté -conformément à l'invention; fig. 6 est une vue de côté de la construction représentée dans la fib. 5, et fic. 7 et 8 montrent des détails; fig. 9 est une élévation montrant les électrodes d'un autre redresseur électrique à vide;
fib. 10 est une élévation, en partie en coupe, d'une autre construction :des électrodes d'un tube électri que à. vide, et les fig. 11 .à 15 inclusivement sont des vues en plan de certains. organes de la. construction représentée dans la fig. 10.
Dans la fig. 1, la partie terminale d'un filament hélicoïdal représentant une électrode d'un appareil électrique à ampoule est dé signée par 1. La spire terminale de ce fila ment hélicoïdal 1 est supportée par un sup port 2 fixé sur une tige 3 qui peut être un fil conducteur de l'électrode. Le support 2 comporte une pluralité de bras radiaux .1, au nombre de trois, comme indiqué au des sin, placés d'une manière symétrique au tour de la spire. Les extrémités de ces bras 4 entourent la -spire terminale du filament comme on le voit à l'endroit désigné par 5 et la, tiennent ainsi solidement.
Le support \? peut être fait en tôle mince, d'une épaisseur suffisante à lui donner la rigidité voulue. Lorsque le filament: 1 est fait en tungstène ou en molybdène, le support 2 et le fil con ducteur ou tige 3 sont de préférence faits en molybdène ou bien en nickel, si rien n'em pêche de leur donner les dimensions con venables au point de vue du refroidissement et de la solidité. La spire terminale du fila ment 1 peut être tordue ou redressée légère ment, de façon qu'elle se trouve dans un plan perpendiculaire à. l'axe de la. spirale. Le sup port à trois bras 2 peut être rivé, soudé ou fixé d'une autre façon à la tige ou au con ducteur.
Moyennant l'emploi d'une rondelle additionnelle en moly bdène qui peut être ri vée sur la tige, et qui sert d'appui au sup port -Ûtrois bras, celui-ci peut être fait en métal plus mince, ce qui facilite la. courbure des extrémités des bras autour du fil de la. spire terminale du filament.
Comme indiqué dans la. fig. ?, le support est formé par une plaque triangulaire dont les angles peuvent être courbés autour du fil de la spire terminale -du filament. La pla que trialt-ul.aire peut être faite en tôle rela tivement mince, et elle est supportée par une rondelle 2a fixée tu bout de la tige 3, par exemple, en la rivant ou en la. soudant à cette dernière.
Une variante de support, montrée dans la. fi-. 3, consiste en une pluralité de lamelles 6, au nombre de trois, en nickel ou en molyb dène, fixées à une tige-support 3, écartées suivant un cône, et dont les extrémités libres sont courbées autour du fil de la spire ter minale aux endroits désignés par 5, ainsi qu'il a déjà été décrit par rapport à la. fig. 1.
Fi-. 4 montre encore une autre forme de support, formé par un tube court d'un dia mètre égal .ou légèrement plus grand que le diamètre intérieur .de la spirale 1 -du fila ment. Ce tube est muni d'une bride ou d'un bourrelet 8, et plusieurs des spires terminales de la spirale entourent ce tube et sont tenues par le bourrelet qui possède une ouverture permettant à une des spires de passer. Il est avantageux .de prévoir sur le bourrelet des saillies pouvant être recourbées de façon à saisir une ou plusieurs spires, et à les agrip per. Les spires supportées par le tube de la manière décrite peuvent être disposées, comme le -dessin le montre, de façon à avoir un pas plus petit que le reste de la spirale, et elles peuvent même se toucher.
Le tube 7 est. fixé à la tige 3 d'une façon quelconque non mon trée au .dessin.
La disposition d'électrodes à laquelle se rapportent les fig. 5 à 8 correspond à ce qui a été indiqué dans le brevet mentionné ci- dessus, c'est-à-dire que la cathode 1 a une forme propre -à former une source d'électrons concentrée; l'anode 9 est peu écartée de la cathode 1, de façon que la distance entre les électrodes est petite, et la décharge ther- mionique entre la cathode et l'anode est limi tée à ce petit espace entre les électrodes, de sorte que les chemins disponibles pour la dé charge sont tous courts.
La cathode 1 est formée par un filament hélicoïdal fait d'une matière convenable telle que le tungstène, ou bien elle peut être par exemple en molyb- clène et enduite d'un mélange d'oxyde de ba ryum et de strontium afin, de faciliter l'émis sion d'électrons depuis la cathode. Les spires clé la spirale sont peu écartées les unes des autres, afin de créer la source d'électrons con centrée.
Le filament hélicoïdal formant la cathode est supporté rà ses extrémités par les tiges en molybdène ou en nickel 3 auxquelles des rondelles 10 en nickel ou en molybdène sont fixées. -Ces rondelles servent de support à des doigts relativement minces 2 en nickel ou en molybdène, pourvus d'extrémités courbées autour de plusieurs spires terminales du fila ment. - Cette construction est expliquée par la fig. 8 dessiuse @à une échelle plus grande que les fig. 5 -et 6. Les tiges 3.snnt.suppartées de la façon :qui va être décrite ci-dessous.
L'anode 9 est faite de deux plaques cin trées en tôle, façonnées comme on levoit dans la fig. 7, et assemblées de façon à former un- tube dans lequel la cathode 1 est logée.
En outre, deux tubes relativement minces- 11 sont formés par des brides 12 de l'anode qui vient d'être décrite, et les * fils 13 en nickel ou en molybdène supportant l'anode sont logés dans ces tubes 1X-. Les deux par Lies de l'anode 9 sont soudées ou fixées d'une autre façon entre elles, ainsi qu'aux fils de support 13. Les parties inférieures des. fils 13 sont soudées dans l'extrémité 14 du culot- 15 .en verre de l'appareil.
Les fils de support 13 peuvent être faits de deux matières dif- férëntes, les parties voisines de l'anode étant faites- en molybdène, et les parties qui sont soudées dans la pièce 14, en nickel.
Un des fils de support 13 passe à travers cette pièce pour rejoindre un fil conducteur 16: La tige de support inférieure 3 'du fila ment 1 est soudée à un conducteur<B>17</B> passant à travers -la pièce 14 pour rejoindre un cou- ducteur 18, tandis .que la tige Ue support su périeure 3 du filament 1 est soudée à une paire de mâchoires 19 qui se trouvent- à -l'ex trémité d'un support en nickel-20-soudé dans la pièce 14, à l'endroit désigné par 21, comme on le voit en fig. 5.
Le support 20 peut avoir une section en farine de cornière ou de<B>U</B> afin de lui donner de la rigidité. Ce sup port 20 est raccordé à travers le culot 14 à un conducteur 2,2.
La construction représenté dans la fig. 9 ne diffère de celIé illustrée par les fig. 5 et 6 qu'en ce que les tiges de support 13 de l'anode 9 sont prolongées au delà, de la par tie supérieure -de cette dernière, et @qu'élles sont jointes- aux deux extrémités par -des traverses M\-de verre. "Pyrex" dans- lesquel les les tiges 13 sont soudées.
Les tiges<B>13</B> elles-mêmes sont de préférence faites en ma= lybdèné, matière dont le coefficient @de dila tation est le même -que celui "dii verre "Py- rex'.\. 'Les .organes 13 et 23 forment un cadre rectangulaire qui V-ërmet- que les-électrodes puissent être fiées facilement d'une façon permanente, et ajustées l'une par rapport à l'autre.
Les tiges de support 3 supportant le filament, de préférence en molybdène, sont également serrées dans les traverses ?3. Pendant le montage des électrodes, les tiges 3 sont tenues et assurées dans leur position res pective par une bride, pendant due les tra verses 23 sont serrées sur les tiges et sur les supports. Le support supérieur 3 du fila ment est relié à. une pièce 24 raccordée à un conducteur extérieur.
Dans la forme d'exécution représentée dans les fig. 10 à 15, la cathode 25 est for mée par un tube en molybdène enduit exté rieurement d'un mélange d'oxydes de ba ryum et de strontium. Cet enduit peut être fait de n'importe quelle manière convenable. Une spirale de chauffage 26, disposée co- axialement avec lé tube 25, à l'intérieur de celui-ci, chauffe la cathode à une tempéra ture à laquelle elle émet facilement des élec trons.
La spirale de. chauffage 26 est sup portée par les tiges 3 et les supports ?. de la manière décrite ci-dessus par rapport à la ca- ihode hélicoïdale 1, c'est-à-dire en plusieurs endroits -du pourtour des spires terminales. L'anode 9 est coaxiale avec le tube-cathode 25: elle entoure ce dernier è, une faible dis tance, de sorte que l'écartement des électrodes est petit. La -décharge .d'électrons est limitée à ce petit espace par suite du fait que les extrémités du tube-cathode 25 ne sont pas chauffées suffisamment pour pouvoir libre ment émettre des électrons.
A cet effet, le tube-cathode ?5 est plus long que la spirale de chauffage 26 et aussi que l'anode 9, de sorte que ses extrémités restent froides et forment des protecteurs efficaces pour limi ter la décharge.
Les électrodes sont supportées par un ca dre approprié formé par une paire de fils de niekel parallèles 27 et une paire de traverses 28 qui y sont fixées, et les électrodes sont montées sur ce cadre au moyen de plusieurs traverses, ainsi que le montrent les fig. 11 à 14. Une de ces traverses 28 est représentée en plan dans la fig. 11. L'anode 9 peut avoir la forme qu'on voit dans la fig. 15, en coupe, c'est-à-dire être formée par quatre plaques de tôle. cintrées façonnées comme il est indiqué dans le dessin, de manière à for mer, lorsqu'elle: sont assemblées, un tube pourvu de brides radiales 29.
L'anode 9 ainsi construite est supportée par deux tra verses 30 dont l'une est montrée en plan dans la fig. 12. Chacune des traverses 30 est for mée par une plaque ayant sensiblement la forme d'un losange, munie d'une ouverture centrale 31 avec quatre branches 3? corres pondant à la. forme de l'anode et propre :.Ï pouvoir recevoir celle-ci. La plaque 30 est munie en outre -de trous 33 dans ses ailes, les montants latéraux 2 7 du cadre passant par ces trous. Les plaques 30 sont ou bien soudées aux montant; ? 7 du cadre, ou bien fixées au moyen de pièces 34 serrées ou sou dées aux montants 27, ou bien elles sont fixées d'une autre manière.
Le tu-be-cathode 25 est supporté par des traverses 35 dont une est représentée en plan dans la. fi-. 13. Chaque traverse 35 est faite d'une plaque métallique munie d'une ouver ture centrale 36 adaptée pour recevoir le tube-cathode 25. et :munie en outre de trous 3 7 dans lesquels sont logés les tubes ou douil les isolante:
38 faites de stéatite ou de verre, montées sur les extrémités supérieures et inférieures des montants 27 du cadre, où elles sont tenues en place par des pièces telles que les pièces 34 qu'on voit clairement dans la fig. 10. Le tube-^dthode 25 peut :être sup porté dans les deux traverses 35 par des lan guettes en saillie sur le tube. Les tiges 3 q111 supportent la. spirale de chauffage 26 re posent sur des traverses 39 dont on voit l'une en plan, dans la fi-. 14.
Elle est formée par une plaque de métal pourvue d'une ouverture centrale 40 par laquelle passe la tige 3, et de deux trous 41 dans ses extrémités. par lesquels passent les douilles isolantes 38. Les tiges 3 sont filées aux traverses-supports 39 d'une manière convenable quelconque, par exemple en soudant des pièces métalliques de chaque côté des traverses, ainsi qu'il est in diqué à l'endroit désigné par 42, les traver- ses 39 étant elles-mémes fixées aux douilles isolantes 38 par des attaches en fil métalli que comme il est indiqué en 43.
Les tiges de support 3 de la spirale de chauffage 26 sont guidées et tenues en place par des tra verses 44 d'une construction semblable à celle des traverses 39 (fig. 12) et fixées aux douilles isolantes 38 d'une manière semblable à celle de ces dernières.
Tout le cadre portant les électrodes, mon tées sur ce cadre de la manière qui vient d'être décrite, est supporté par le culot 15 de l'appareil è, vide au moyen d'une bride de serrage 45 entourant le culot et portant deux bras 46 aux extrémités supérieures desquels sont soudées des mâchoires 47 en nickel, fixées, d'autre part, aux deux douilles iso lantes inférieures 3.8 au moyen d'attaches en fil métallique, ainsi que le dessin le montre à l'endroit désigné par 48. Les tiges supé rieures et inférieures 3 de la spirale de chauf fage 26 sont reliées respectivement à des con ducteurs 49 et 50 tenus dans le. culot 15.
Le conducteur 51 pour la cathode 25 est rac cordé à un conducteur 52 qui, d'autre part, est relié à une des traverses 35 supportant la cathode, ou à toutes les deux.