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Appareil pour la produotion d'éclaira
La présente invention a pour objet un dispositif d'éclairage du type connu dans lequel des éclairs sont produits dans des tubes à gaz raréfié ou à vapeur, à intervalles déterminés par exemple pour éclairer un objet à étudier et produire les apparences strobosoopi- ques habituelles, Ce dispositif est caractérisé notam- ment en ce quton utilise pour éclairer le tube à gaz la décharge d'un, condensateur constamment chargé par une source électrique qui le recharge dès qu'il en est besoin, sans que le phénomène de la décharge dépende de celui de la charge. Le condensateur est ainsi toujours prêt à fournir un éclair.
Le moment de l'éclair est réglé par un organe synchroniseur approprié venant fermer le circuit formé par le condensateur et le tube à ga.z, avec ou sans contact, ce qui permet, dans ce dernier cas, d'établir le circuit sans frottement de pièces métalliques. Il
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faut alors que la tension soit suffisante pour faire jaillir une étincelle .
Lorsque la tension!est insuffisante pour faire jaillir l'étincelle, on peut encore fermer le circuit sans contacts en utilisant une étincelle auxiliaire qui amorce le circuit principal en éclairant le tube .
Le montage peut m'orne être tel que le courant qui détermine directement ou indirectement cet amorçage traverse seul le synchroniseur sans que le courant qui détermine l'éclairage soit obligé de le traverser. Le synchroniseur est alors monté dans un circuit auxiliaire comportant une source de faible énergie.
Ce circuit est raccordé directement ou indirectement/aux pôles d'un éclateur ou aux électrodes du tube à gaz lui-même ou à une ou plusieurs électrodes supplémentaires dans le! but d'effectuer l'amorçage
Au dessin annexé et à titre d'exemple:
La figure lreprésente une vue schématique dun dispositif suivant l'invention utilisant le courant continu d'une génératrice ;
La figure 3 représente une vue analogue d'un dis- positif utilisant le courant alternatif débité par un transformateur ; '
Les figures 3 et 4 représentent en plan et en coupe un mode de synchronisation des éolairements au moyen d'un pendule ;
Les figures 5 à 13 montrent schématiquement quelques réalisations pratiques d'un montage suivant lequel le circuit de synchronisation est monté en dérivation sur le circuit principal en vue de provoquer des amorçages ;
Les figures 14 à 19 montrent sohématiquement des montages suivant lesquels ce circuit auxiliaire est raccordé sur le circuit principal à l'aide d'électrodes
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supplémentaires ménagées sur le tube .
Le dispositif) représenté à la figure 1 comprend:
Un condensateur 1 et son groupe de recharge composé notamment d'un moteur électrique 2 et d'une génératrice courant continu 3 dont les pôles sont réunis à ceux du condensateur 1 par 1* intermédiaire d'une résistance 4 ou d'une self, ou de la combinaison des deux, ou de toute autre manière permettant d'éviter la mise en oourt- circuit de la génératrice au moment de l'éclair.
Un disque 5 est monté sur un axe 6 et porte une ou plusieurs pièces métalliques isolées 7 de manière à avoir autant d'éclaire par tour que l'on veut, qui vien- nent fermer le circuit du condensateur 1 par l'intermé- diaire de deux étincelles de longueur réglable, éclatant entre la pièce 7 et deux pointes réglables 8, et dont le réglage permet de sélectionner la décharge oscillante du condensateur et de préoiser le point d'élait.
Dans certains cas,, le réglage peut être fait de telle sorte que le circuit se trouve fermé par le contact même des pièces métalliques..
Le disque 5 est mil par un moteur 9, de préférence électrique, qui peut dans le cas général être de très faible!puissance, puisqu*aucun contact ni frottement ne vient s'opposer à son mouvement..
Le disque peut former un volant suffisant pour obtenir un mouvement uniforme devant servir de terme de comparaison dans le cas où les irrégularités des mou- vements de l'objet en étude doivent être mises en évi- denoe ;mais il peut aussi être rendu aussi léger qu'on veut pour être soumis à un mouvement de loi quelconque dans le cas où cela serait nécessaire .
Au moteur peut être adjoint un frein et un rhéostat 10 pour synchroniser sa vitesse avec celle de l'objet
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étudié. Ce frein peut être constitué par un ventilateur 11 monté sur l'axe et dont on ferme plus ou moins l'ori- fice d'entrée ou de sortie de l'air, ce procédé permet- tant dans certains cas un réglage sensible , e disque 5 peut être remplacé,, si cette disposition se prête mieux aux études qu'on a en vue, par un pendule 12 (fig. 3 et 4) muni de deux contacts 13 qui ferment le circuit au moment de leur passage au-dessus d'une série de pointes conductrices 14, ou par toute autre pièce animée d'un mouvement approprié et provoquant les éclairs .
L'installation (fig. 1) est complétée par un écla- teur 15 et un tube à gaz raréfié 16 ou se produira l'éclaire au moment de chaque passage,; l'éclateur et la lampe étant branchés, en série dans le circuit du conden- sateur 1 et des pointes 7, 8. Au moment de chaque passage de la pièce 7 entre les deux pointes 8, le condensateur se décharge dans le circuit : 1, pointes 7 et 8, 15, 16, en produisant un éclair dans le tube 16. l'éclateur 15 réglable sert à sélectionner la décharge oscillante du condensateur pour !n'avoir qu'un seul éclair dans le tube à chaque décharge .
Enfin, il est à remarquer que ce dispositif permet d'utiliser des intensités considérables car le courant pouvant s'établir sans contacts, ni frottements, la détérioration des pièces qui composent le rupteur est de faible importance, Ce dispositif se prête donc à l'éclairage d'une pièce entière ou dTune scène strobos- copique permettant .des études dans des conditions de commodité et de luminosité particulièrement avantageuses ou à des démonstrations devant un auditoire .
La source à haute tension au lieu d'être une géné- ratrice à courant continu qui maintient entre ses bornes
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une tension constante, peut être constituée par un transformateur à oourant alternatif transformant le courant à basse tension ordinaire en courant alternatif à haute tension qui doit alors être redressé par les moyens connus :Kenotrons. tubes à vapeurs de mercure, commutateur, valve éleotrolytique. etc...
On peut aussi, conformément à la fig. 2. employer .un condensateur auxiliaire formant réservoir d'énergie par rapport au condensateur d'éclairage dans le cas où le courant est irrégulier .
L'installation comprend, comme celle représentée à la fig, 1, un tube à gaz 20 et un condensateur d'éclai- rage 25 dont la décharge dans ce tube est réglée par le passage de pointes 7 fermant le circuit des pointes 8.
L'installation est complétée par un condensateur réservoir 18 dont la) capacité est grande par rapport à celle de 25 maintenu constamment chargé par un moyen quelconque notamment par le oourant d'un transformateur 17 redressé par le Kenotron 19 .
C'est ce condensateur 18 qui sert à charger le condensateur d'éclairage 25 entre chaque éclair, par l'intermédiaire cl'une self ou d'une résistance 24 des- tinée à empêcher le condensateur réservoir 18 de se dé- charger à travers le tube 20 en même temps que le conden- sateur 25.
Cette disposition présente l'intérêt suivant : si entre deux éclairs du tube à gaz très rapprochés, le courant ondulé émis par le Kenotron n'a pas eu le temps de passer par un maximum le condensateur'18, s'il était seul, serait complètement déchargé par le premier éclair et ntaurait pas le temps de se recharger pour l'éclair suivant.
Par contre, avec le montage décrit, otest le
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petit condensateur- 25 que l'éclair aura. pour effet de décharger et le condensateur principal jouera vis-à-vis de l'autre le rôle d'un accumulateur constituant une réserve sensiblement constante puisqu'on ne lui prend pour éclairer qu'une faille partie de sa réserve ,
Pour le cas ou la tension aux bornes du condensateur serait trop faible pour faire jaillir l'étincelle entre les pointes 7 et 8 une source 26 (fig. 1) à haute ten- sion mais de débit très faible peut être branchée direc- tement aux bornes de l'éclateur.
L'étincelle auxiliaire produite par cette source aura pour effet d'amorcer le courant de décharge du condensateur ,
Les figures 5 à 13 représentent des montages dans lesquels le courant qui détermine l'amorçage traverse seul le synchroniseur. L'étincelle auxiliaire ainsi produite amorce lai décharge du condensateur .
Le réservoir d'énergie sous forme de condensateur, est alors constamment maintenu chargé par une source extérieure, et alimente ce tube par l'intermédiaire d'un circuit tel que la tens,ion soit insuffisante pour provo- quer l'allumage, du fait de la résistance de ce tube et des éclateurs etc... disposés dans ce circuit . Cet allumage est alors provoqué par un amorçage dû à un circuit auxiliaire monté en dérivation sur le premier et alimenté par le synchroniseur lequel détermine dans le circuit un courant de faible énergie mais de tension élevée.
Dans toutes ces figures le circuit principal d'éclairage comprend un condensateur A alimenté par une source extérieure non représentée telle que celle déjà décrite dont un pôle est mis à la terre et dont l'autre est relié au point 31 de ce circuit
Dans le dispositif' représenté fig.
5 le circuit
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d'éclairage relie le pôle de tension 31 à Isolateur 32 au tube 33 et à la terre 34
L'éclateur 32 est shunté par un circuit auxiliaire comprenant le secondaire 35 d'un transformateur et un condensateur 36 Le primaire 37 de ce transformateur est intercalé dans un circuit alimenté lui-même en 38 et 39 par une sourde extérieure continue non représentée/ Ce circuit comprend enfin un rupteur 40 commandé mécani- quement à vitesse réglable et servant de synchroniseur .
A chaque rupture, le courant de haute tension pro- duit dans le seoondaire,, ionise le tube en l'éclairant légèrement et permet le'passage du courant principal qui l'illuine.
Dans le dispositif représenté fig. 6. le circuit d'écalairage est le môme ainsi que le circuit dérivé de 1* éclateur; mais le primaire 37 du transformateur est alimenté par un condensateur 41. Un contacteur 42 comman dé mécaniquement à vitesse réglable et Servant de syn- ohroniseur, met en communication le condensateur 41, tantôt avec sa source de charge, tantôt avec le primaire 37 où il se décharge instantanément en donnant naissance dans le secondaire 35 à un courant qui ionise le tube comme précédemment.
Le transformateur peut être tel que ce courant soit un courant de haute fréquence ,
Un avantage de ce dispositif est de fonctionner au contact au lieu de fonctionner à la rupture comme dans le cas précédent; ce qui permet grâce à l'absence d'aros de rupture une meilleure détermination du moment de l'éclairage.
La figure 7 représente une variante de ce dispositif suivant laquelle le condensateur 41 est constamment chargé aux bornes 381et 39, Une résistance 43 empêche le court- circuit entre 38 et 39 au moment du contact en 40 ,
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Suivant le dispositif représenté fig. 8, le circuit d'éclairage relie le pale de tension 31 au tube 33, à l'éclateur 32 et à la terre 34. Le tube 33 est shunté par un circuit comprenant le secondaire 35 et le conden- sateur 36; 1* éclateur 32 est shunté par un circuit com- prenant le même secondaire 35 et le condensateur 36'.
Le primaire 37 est alimenté par l'un quelconque des dispo- sitifs précédents par exemple par le cent acteur 42 et le condensateur 41
Les figurea 9, 10, 11 sur lesquelles d'ailleurs le circuit d'éclairage est seul représenté, montrent les différentes positions que peuvent occuper dans ce circuit le tube 33 et Isolateur 32, et peuvent être complétées par l'un ou l'autre des dispositifs précé- demment décrits .
Les figures 12 et 13 représentent le cas où le secondaire est monté dans le circuit d'éclairage. Dans le cas de la fig. 12, le'primaire 37 peut être monté suivant l'un ou l'autre des dispositifs précédemment ; décrits, et dans la fig. 13, le primaire 37 est consti- tué par quelques spires du secondaire lui-même forment autotransformateur .
Bien entendu dans ces deux figures las positions relatives de l'éclateur 32, du tube 33 et du secondaire 35 peuvent être interverties .
Le circuit d'amorçage peut être raccordé sur le circuit principal directement sur la lampe à gaz ou à vapeur qui comporte à cet effet une ou des électrodes supplémentaires ..montées sur le circuit commandé par l'appareil de synchronisation chargé de déterminer à la fréquence voulue le 'courut d'amorçage .
Ce ci permet notamment la suppression de l'éclateur dans le circuit d'éclairage de la lampe tout en permet-
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tant à l'amorçage! de s'effectuer régulièrement. La sup- pression de cet éclateur présente elle-même, entre autres avantages, la suppression du bruit de l'étincelle et la possibilité de l'emploi de tensions plus basses à la source d'éclairage et facilite notamment l'emploi des lampes à vapeurs de mercure
Les fig.
14 à 19 représentent à titre d'exemple six modes de réalisation d'un tel montage ,
Le courant de la source d'éclairage (fig, 14, 15, 16, 17) est amené directement aux électrodes d'éolaira- ge 48, 49 de la lampe à gaz 43, par les fils 44 et 45 (ou par plus de deux fils notamment si le courant d'é- clairage est polyphasé et si la lampe a plus de deux électrodes d'éclairage) . Le courant' d'amorçage est amené (et distribué, par un système quelconque de syn- chronisation) par les fils 46 et 47 aboutissant à deux électrodes supplémentaires d'amorçage 50, 51 .
Ces élec- trodes peuvent être toutes les deux indépendantes ainsi qu'il. est représenté fig, 16 et 17 ou bien l'une déciles peut être constituée par une des électrodes d'éclairage, par exemple l'électrode 48 ainsi qu'il est représenté fig. 14 et 15. Ces électrodes d'amorçage peuvent être de véritables électrodes intérieures à la lampe comme indiqué (fig,, 14) ou l'une d'elles ou les deux à la fois ' peuvent être constituées par une armature extérieure à la lampa,, par exemple une simple armature métallique, à proximité ou même à distance/de l'extérieur du tube de la lampe, ou une feuille métallique entourant ce tube et formant l'armature extérieure à la lampe d'un condensateur, somme représenté fig. 15 et 16.
Cette armature peut même être pratiquement constituée par le réflecteur de la lampe .
Un condensateur 52, destiné à accumuler l'énergie électrique pendant les périodes de non éclairage de la.
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lampe et à produire des éclairages instantanés au moment de l'amorçage, est placé en shunt sur les électrodes d'éclairage 48, 49. Ce condensateur 52 a, en outre, pour rôle grâce à la chute de tension qu'il produit sur la ligne immédiatement après sa décharge d'empêcher la lampe de rester allumée par le courant de la ligne notamment dans le cas de lampes telles que' les lampes à,vapeurs de mercure restant allumées une fois un amor- çage effectué .
On peut ainsi (fig. 18) utiliser en particulier comme lampes d'éclairage des tubes à vapeur de mercure.
Suivant la disposition de cette figure, l'amorçage du tube 43 est réalisé en particulier par l'une des élec- trodes 48 et par l'armature 50 du condensateur habituel d'allumage de la lampe. Ces électrodes sont montées sur le circuit 46, 47de l'appareil de synchronisation.
Le condensateur d'éclairage 52 peut en particulier être un . condensateur électrolytique ayant une grande capacité dans le cas de tensions basses à 1* éclairage
Si on emploie comme source d'éclairage des courants polyphasés, par exemple triphasés (fig, 19) on monte une lampe à quatre électrodes d'éclairage 48, 49, 49a, 49b et des condensateurs, 5S, 52a, 52b entre chaque éleotro- de d'éclairage et l'électrode 48 à laquelle aboutit le fil neutre 45 du triphasé .
Les appareils suivant la présente invention, indé- pendamment de leurs applications aux études stroboscos- piques, peuvent servir comme appareils d'éclairage ordinaires à tube à gaz, tels que ceux employés pour les réclames lumineuses, en employant par exemple des fré- quences très rapides pour le courant d'amorçage. Ils permettent alors d'utiliser comme source d'éclairage une source à tension faille très inférieure à celle
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qu'il faudrait pour amorcer directement le tube. Ils peuvent également servir à l'obtention d'éclairements puissants dans les phares marins et aériens en utilisant dans ceux-ci, comme source lumineuse, des tubes à gaz alimentés par les décharges d'un condensateur réglées à temps voulu par les dispositifs précédemment décrits.
Bien entendu, l'invention n'eat limitée à aucune disposition constructive particulière, celles indiquées
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schématiquement n'ayant été choisies qu'a titre dsxem- ple .
REVENDICATIONS
1 ) Un dispositif pour la production dtéclairs à intervalles déterminés dans des tubes à gaz raréfié ou à vapeur, caractérisé en ce que les éclairs sont pro- voqués par la décharge d'un condensateur monté dans le circuit du tube à gaz et rechargé de façon indépendante sans que le phénomène de la décharge dépende de celui de la charge .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.