Procédé et dispositif pour l'allumage et l'alimentation de tubes à décharge lumineuse La présente invention se réfère à un procédé et à un dispositif permettant l'allumage progressif des tubes à décharge lumineuse en vue notamment de réaliser des effets lumineux particulièrement avanta geux pour la publicité au moyen d'enseignes lumi neuses comportant de tels tubes.
L'invention se réfère plus particulièrement à un procédé et à un dispositif suivant lesquels on appli que à un tube une tension haute fréquence d'ampli tude variable, de façon que, partant d'une valeur nulle pour atteindre la tension haute fréquence cor respondant à l'allumage complet du tube, on ob tienne un allumage progressif du tube, la lumière se propageant dans ce dernier de façon continue de puis l'extrémité excitée jusqu'à l'extrémité reliée au potentiel zéro.
Elle a pour objet un procédé qui permet d'obte nir, à l'aide de moyens simples, une bonne progressi vité de l'allumage des tubes.
Ce procédé consiste à soumettre le tube à une tension haute fréquence de fréquence constante et d'amplitude variable par l'intermédiaire d'un circuit oscillant qui est accordé au générateur à fréquence fixe et qui comprend un élément de couplage variable avec l'enroulement de sortie dudit générateur de fa çon à faire varier l'amplitude des oscillations appli quées au tube entre une valeur nulle pour laquelle le tube est éteint et une valeur maximum pour laquelle le tube est complètement allumé.
L'élément de couplage variable peut être avanta geusement constitué par une self couplée de façon variable avec la self de sortie du générateur. Cet élé ment sera désigné ci-après sous le nom de vario mètre . Suivant une forme d'exécution de l'invention, on prévoit, couplé avec l'enroulement de sortie du gé nérateur de fréquence fixe, un circuit qui est substi tué au circuit d'allumage après allumage complet du tube, pour assurer l'entretien de ce dernier. Ce cou plage peut être obtenu au moyen d'un enroulement associé à l'enroulement de sortie du générateur.
La mise en action de l'enroulement du circuit d'entretien du tube, à la place du variomètre servant à l'allumage, peut être obtenue au moyen d'un relais dont la bobine est parcourue par le courant ou une partie du courant passant dans le tube et qui com mande un contact de fermeture du circuit alimenté par l'enroulement d'entretien lorsque le tube est allu mé et que, par suite, l'intensité a atteint sa valeur maximum.
La description qui suit est relative à quelques formes d'exécution de dispositifs suivant l'invention, données à titre d'exemple. Dans cette description on se réfère aux dessins schématiques ci-joints qui montrent La fig. 1 un dispositif de principe pour l'allumage et l'entretien d'un tube.
La fig. 2 une. vue d'une variante de la sortie du générateur haute fréquence.
La fig. 3 un dispositif pour l'allumage et l'entre tien de plusieurs tubes.
La fig. 4 une vue de détail d'une variante pour le fonctionnement de relais.
La fig. 5 une vue d'une disposition de relais pour l'allumage et l'entretien de plusieurs tubes. La fig. 6 une vue d'une autre disposition de re lais.
Dans l'exemple représenté fig. 1, le dispositif comprend un générateur 1 à haute fréquence à fré quence fixe qui peut être de tout type convenable à étincelle, à arc, à tube ou à transistor. Les fréquen ces utilisées sont au moins de 20 kilocycles et avan tageusement de l'ordre de 100 kilocycles. Ce géné rateur alimente un circuit oscillant accordé sur sa fréquence et qui comprend un condensateur 2 et un enroulement 3 montés en parallèle (fig. 1) ou en série (fig. 2) suivant-le type dudit générateur.
A l'enroulement 3 est couplé un variomètre 4 ainsi qu'un enroulement 5.
Le variomètre, qui peut être animé d'un mou vement circulaire ou non autour de son axe, est placé dans un circuit 10 qui comprend le tube à décharge lumineuse 6, une self 7 et un condensateur 8, l'inductance de la self 7 plus celle de l'enroulement du variomètre 4 étant accordée sur la fréquence du générateur 1 pour la valeur donnée au condensateur 8. Le circuit 10 est commandé par un relais dont la bobine 9 actionne un contact 12.
L'enroulement 5 est lui-même prévu dans un cir cuit 11 commandé par un contact 13 actionné par la bobine du relais. Les contacts sont agencés de telle sorte que la coupure ne puisse se produire lors du passage de la palette de 12 sur 13. On peut dans ce but utiliser un relais à contacts accompagnés.
La bobine 9 du relais est montée aux bornes d'un redresseur 14 en série avec le tube 6. Ce re dresseur peut être de tout type convenable par exem ple à cristal semi-conducteur, germanium, silicium, cuproxyde, sélénium, ou thermionique, diode. Un condensateur 15 de filtrage est prévu aux bornes du redresseur. Ce dispositif fonctionne de la façon suivante L'appareil partant du repos, le contact repos 12 est fermé et le circuit 10 est couplé avec l'enroule ment 3 de sortie du générateur 1 par le variomètre 4.
Celui-ci étant lui-même parti d'une position pour la quelle l'axe de sa bobine est perpendiculaire à l'axe de l'enroulement 3, position pour laquelle la tension haute fréquence aux bornes du tube 6 est nulle, la dite tension croit au fur et à mesure de la rotation du variomètre. L'allumage du tube 6 s'établit pro gressivement à partir de son extrémité reliée à la bo bine 7. Lorsque la bobine du variomètre est paral lèle à l'enroulement 3, la tension haute fréquence en gendrée dans ladite bobine est suffisante pour que le tube soit complètement allumé. A ce moment la tension redressée quia pris naissance aux bornes du redresseur 14 atteint une valeur pour laquelle la bo bine 9 actionne sa palette qui coupe le contact 12 et ferme le contact 13.
Le circuit 11 est alors alimen té par l'enroulement 5 et le tube se trouve entretenu en courant haute fréquence par l'intermédiaire dudit enroulement. Le relais maintient fermé le contact 13, sa bobine 9 continuant à être alimentée par la ten- sion redressée aux bornes de 14 due au passage du courant dans le tube. Pour que cet appareil fonc tionne correctement, il est nécessaire qu'au moment du passage de la position allumage à la position en tretien, les tensions produites par les enroulements 4 et 5, qui sont identiques en amplitude, soient éga lement en phase.
Ce dispositif peut comprendre des moyens per mettant de couper l'entretien du tube et de ramener le contact 12 à sa position repos en même temps que le variomètre est ramené dans sa position nor male à l'enroulement 3, de telle façon que les opé rations qui viennent d'être décrites se renouvellent suivant une périodicité qui elle-même peut être réglée.
Le dispositif représenté fig. 3 permet l'allumage progressif de plusieurs tubes, les tubes étant allumés successivement et entretenus après leur allumage.
Ce dispositif comporte deux variomètres<I>4a</I> et<I>4b</I> qui peuvent tourner autour de leur axe et être animés d'un mouvement circulaire uniforme ou non, ou d'un mouvement oscillant dont l'amplitude angulaire peut être égale ou inférieure à 90(l. Les phases des mouve ments 4a et 4b sont généralement différentes. Cette différence peut être maintenue constante ou obéir à une loi de variation prédéterminée obtenue mécani quement ou électriquement.
C'est ainsi que dans le cas où l'on utilise un sys tème d'entrainement mécanique les variomètres peu vent être mus en synchronisme en les montant sur le même arbre de commande, l'angle que font les axes l'un par rapport à l'autre déterminant la différence de phase du mouvement. Ils peuvent également être entraînés par des engrenages circulaires identiques, tournant chacun autour d'un axe passant par leur centre et engrenant entre eux ou par chaine et cou ple de pignons identiques ou encore par bielle et ma nivelle ayant des bras de leviers égaux.
Pour obtenir les effets particuliers d'allumage des tubes on peut rendre variable, périodiquement, suivant une loi déterminée la différence de phase en tre les variomètres en utilisant des axes commandés indépendamment et dont la phase peut être réglée au moyen de cames ou d'un système différentiel.
Dans le cas où l'on utilise un système d'entraîne ment électrique, les variomètres peuvent être com mandés par des moteurs synchrones et les effets spé ciaux d'allumage peuvent être obtenus en jouant sur les phases.
Les variomètres<I>4a</I> et<I>4b</I> sont associés à un dis tributeur 16 entraîné par le même mécanisme qui as sure la rotation desdits variomètres. Ce distributeur est relié électriquement à chacun des variomètres et assure le passage, dans la ligne 10, des courants haute fréquence d'amplitude variable développés successi vement dans lesdits variomètres. Ce distributeur peut être de tout type convenable, par exemple du genre des collecteurs de dynamos, des contacteurs radio, des contacteurs à lames actionnés par cames, etc.
Le relais de commutation dont est muni le dispo sitif de la fig. 3 comporte une bobine 9 montée et alimentée comme celle du relais du dispositif de la fig. 1. Cette bobine agit sur deux lames 17-18 co opérant avec les contacts 19-20-21 et 22, les con tacts 20 et 22 constituant des contacts repos du re lais.
Ce dispositif fonctionne de la façon suivante A un instant donné du fonctionnement, le va riomètre 4a est relié par le distributeur 16 et la ligne 10 au contact 20. Le tube 6 est alimenté et son allumage progresse, tandis que les contacts 19 et 22 sont hors circuit. L'allumage du tube étant terminé, la tension aux bornes de la bobine 9 du relais-con- tacteur est telle que ledit relais fonctionne en attirant les lames l7-18. Ces lames viennent respectivement en contact avec les contacts-travail 19 et 21. L'entre tien du tube 6 est alors assuré par l'enroulement 5, la ligne 11 et le contact 19. La bobine 9 du relais reste excitée en maintenant les contacts 19 et 21 au collage.
Le contact 21 est fermé par la palette 18 et la ligne 10a d'allumage du tube suivant 6a est alimen tée en énergie haute fréquence à tension variable par le distributeur 16 et le variomètre 4b. La succes sion des opérations recommence pour ce tube 6a jus qu'à l'entretien dudit tube et la mise en service par son relais contacteur de la ligne 10b du tube suivant, et ainsi de suite.
Quand tous les tubes sont allumés, le dernier relais qui, si on le désire, peut être temporisé, coupe en venant au collage un circuit du générateur 1 ; les tubes s'éteignent et les relais n'étant plus excités re prennent leur position de repos et le processus re commence dès que le générateur est remis en fonc tionnement.
Au lieu d'asservir les relais au niveau de la ten sion haute fréquence existant aux bornes des tubes, on peut, tout en conservant les mêmes dispositions de commutation, asservir les relais au niveau de la haute fréquence dans les lignes 10-10a. Il suffit (fig. 4) de mettre à la masse le côté non alimenté du tube et de brancher le redresseur 14 avec la bobine 9 entre la masse et la lame mobile 17 du relais.
Pour commander la commutation on peut asso cier au distributeur 16 un contacteur qui envoie des impulsions de courant sur une ou plusieurs lignes suivant l'effet lumineux désiré.
La fig. 5 représente une forme de réalisation d'un tel dispositif de commutation. Les bornes d'un sec teur, alternatif ou continu, sont représentées en A, B. Le contact du contacteur associé au variomètre est représenté en 25. Chaque relais comprend une bobine 26 commandant des palettes 27-28-29-44 coopérant avec des contacts repos 31-33 et 35 et des contacts travail 30-32-34 et 45. Le contact 35 est relié par la ligne 36 à la haute fréquence variable et le contact 34 est relié à la haute fréquence fixe par la ligne 37. La palette 29 est reliée au tube 6 et la palette 28 est reliée aux contacts 31a-32a du relais relatif au tube suivant 6a. La palette 44 est elle-même reliée aux contacts 35a-45a du relais du tube 6a.
Le contact 25 étant ouvert, le relais est au repos et le tube 6 est alimenté en haute fréquence varia ble. Lorsque ce contact se ferme sous l'effet de l'ac tion du contacteur, la bobine 26 est alimentée par le contact 31 et la palette 27. Le relais étant excité, les lames 27, 28, 29, 44 quittent les contacts 31-33 et 35 et ferment les circuits par les contacts 30, 32, 34 et 45. En même temps la bobine 26 est réalimentée par le contact 30 et la palette 27 et le relais reste collé. La lame 28 et le contact 32 assurent la communica tion de la ligne commandée par le contact 25 avec les contacts 31a et 32a du relais suivant qui fonc tionne suivant le même processus.
La lame 29 qui est venue en contact avec 32 coupe l'alimentation en haute fréquence variable du tube 6 et assure son entretien avec la haute fréquence fixe. Le dernier relais coupe le contact 39 et tous les relais retombent.
Comme indiqué précédemment il convient que les contacts des relais ne puissent produire de cou pure lors du passage des plots supérieurs aux plots inférieurs. On peut utiliser dans ce but des relais à contacts accompagnés. On peut également, comme représenté, utiliser des condensateurs 46 shuntant les bobines 26 des relais.
Pour permettre un fonctionnement correct des dispositifs décrits, il convient que les relais soient temporisés à la fermeture d'un temps de l'ordre de la demi-seconde et que le temps d'impulsion soit com pris entre une demi-seconde et une seconde. On peut utiliser dans ce but tout moyen de temporisation con venable. On peut également utiliser des relais auxi liaires.
La fig. 6 montre un autre dispositif de commu tation. Ce dispositif est analogue au précédent, sa différence essentielle résidant dans le fait que les re lais de commutation sont divisés en deux groupes le groupe impair et le groupe pair. Le groupe impair est commandé par le contact 25 qui peut être associé à la bobine 4a du variomètre et le groupe pair est commandé par le contact 25a qui lui-même peut être associé à la bobine 4b du variomètre.
Les contacts 25 et 25a fonctionnent donc alter nativement en commandant respectivement les bo bines 26 des relais impairs et les bobines 26a des relais pairs. Cette disposition permet de commander l'allumage progressif d'un tube pair avant l'entretien d'un tube impair ou inversement. Elle permet égale ment, par l'intermédiaire des contacts 40 et palette 41 de couper les chaines de relais impairs par les re lais pairs et inversement. Il ne peut donc se produire aucun déclenchement intempestif même si les relais sont à commande instantanée. C'est ainsi que la pa lette 41a d'un relais impair est reliée aux contacts 31b-32b du relais pair suivant.
La palette 28a d'un relais impair est reliée au contact 40b du relais pair suivant pour la liaison de ce relais à la ligne 42 com mandée par les contacts 25-25a.
Il doit être bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux dispositifs qui viennent d'être décrits et qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples de réali sation. C'est ainsi que les variomètres et la bobine d'entretien peuvent être couplés à la sortie d'un gé nérateur unique de haute fréquence fixe ou séparé ment aux sorties de plusieurs générateurs de haute fréquence fixe. Le nombre des enroulements couplés à la sortie du ou des générateurs à haute fréquence fixe peut être supérieur ou inférieur à trois suivant les effets lumineux à obtenir.