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La présente invention est relative à des dispositifs interrupteurs de courant.
Un objet de l'invention consiste à établir un dispositif interrupteur de courant électrique particulièrement applicable en combinaison avec des dispositifs électriques à décharge luminescente. "PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX ENSEIGNES LUMINEUSES ELECTRI- QUES ET AUX DISPOSITIFS INTERRUPTEURS DE COURANT"
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De tels dispositifs trouvent leur application dans des enseignes lumineuses électriques, notamment celles du type à colonnepostive, dans lesquelles une électrode est disposée à chaque extrémité d'un tube relativement long à remplissage de gaz inerte, tel que le néon, lequel est rendu lumineux par le passage du courant électrique allant d'une électrode à l'autre.
Un autre objet de l'invention consiste à établir une enseigne électrique lumineuse portative du type utilisant un tube électrique à décharge luminescente.
Un autre objet de l'invention consiste à établir une enseigne lumineuses électrique du type utilisant un tube électrique à décharge luminescente, cette enseigne comportant sa propre source d'énergie électrique et étant ainsi indépendsnte des moyens d'alimentation ou de toute autre source extérieure d'énergie électrique.
La présente invention consiste à établir un interrupteur de courant électrique, comportant une roue formant balancier ou pendule et destinée à être entraînée en oscillations par un organe élastique agissant conjointement avec un organe électro-magnétique, cette roue présentant plusieurs saillies destinées à actionner des dispositifs d'établissement eu de rupture de courant.
La présente invention consiste en outre à prévoir, dans une enseigne lumineuse électrique comportant un tube électri- que à décharge luminescente, une source d'énergie électrique, une bobine d'induction et un interrupteur de courant avec ses moyens de commande.
Suivant une caractéristique de l'invention, la bobine d'induction, l'interrupteur et ses moyens de commande peuvent être montés sur une base commune. de manière à constituer un ensemble compact.
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La présente invention consiste également en une enseigne lumineuse électrique comportant un tube électrique à décharge luminescente et établie de manière à pouvoir être facilement connectée à une source de courant électrique, au moyen d'une connexion à fiches, par exemple.
Dans les dessins annexés:
Fig. 1 est une vue latérale d'un interrupteur électrique suivant la présente invention, le couvercle étant montré en coupe.
Fig. 2 est une vue similaire à la Fig. 1, mais en regardant du côté opposé.
Fig. 3 est une vue en coupe, de la roue-balancier et des organes d'établissement et de rupture du circuit, la coupe étant pratiquée suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1.
Fig. 4 est une vue en perspective d'une enseigne lumineuse électrique portative, suivant la présente invention.
Fig. 5 est une vue postérieure de l'enseigne montrée en Fig. 4, mais avec la paroi arrière enlevée.
Fig. ô est un schéma des connexions de l'interrupteur suivant la présente invention, destiné à régler la marche d'un tube à décharge luminescente.
Un mode d'exécution préféré d'un interrupteur de courant et de ses organes de commande sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés, mais il est bien entendu que ce mode d'exécution n'est pas limité aux enseignes électriques portatives ou autres, du type comportant des tubes électriques à décharge luminescente, mais qu'il peut être appliqué partout où son emploi est indiqué.
En résumé, le mode de réalisation qui sera décrit dans la suite, comporte une roue-balancier 10 destinée a être entraînée an un mouvement alternatif ou oscillatoire au moyen d'un ressort
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spirale 11 agissant conjointementavec un organe électromagnétique 12 et portant sur ou à proximité de sa périphérie, une série de saillies 13 destinées à actionner dn dispostif 14 de fermeture de circuit.
La roue-balancier 10 comporte un élément 15 en forme de disque, pouvant être établi en laiton, par exemple, et présentant au centre un collier ou manchon 16 solidaire du disque et établi en vue de recevoir la partie 17 d'une bague à billes d'un roulement à billes.
L'autre partie 18 de la bague de ce roulement est fixée, au moyen d'écrous de serrage-19, à un arbre court 20, par exemple, monté rigidement sur un support approprié 21.
Bien que les dessins annexés montrent un roulement à billes, il est bien entendu qu'on peut employer d'autres roulements anti-friction.
Afin de donner à la roue-balancier 10 la période d'oscillation voulue, on leste cette roue au moyen d'une pièce annulaire 22 en plomb, par exemple, laquelle est fixée à la roue par des rivets ou tous autres moyens de fixation appropriés (non représentés).
A proximité de la périphérie du disque 15 se trouvent disposées axialement et circulairement plusieurs saillies, telles que des chevilles 13, destinées à agir sur l'organe de rupture de courant 14, qui sera décrit dans la suite. Le nombre des chevilles 13 ainsi disposées peut varier à volonté.
Bien que les dessins annexés montrent des sailljes orientées parallèlement à l'axe de la roue, il est bien entendu qu'on peut également prévoir des surfaces en saillie radiales, telles que des carnes. La face du disque 15, portant les dites saillies peut être pourvue d'un couvercle amovible 23.
A proximité de la périphérie du disque 15, mais sur la face de celui-ci opposée aux chevilles 13, su trouve une
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saillie ou cheville 24 orientée dana le sens axial et servant à remplir les trois fonctions suivantes : former butée pour limiter le déplacement angulaire de la roue-balancier 10 ; constituer un organe destiné à recevoir les impulsions données à la roue-balancier 10 par l'organded commande 12 pour entretenir les oscillations de celle-ci et, agir comme organe de fermeture pour le circuit de l'organe de commande 12, comme décrit dans la suite.
Une extrémité du ressort spirale 11 est fixée au collier ou manchon 16 du disque 15, l'extrémité opposée de ce ressort étant fixée à un bras latéral 25 d'un support 26 pourvu d'un orifice 27 que traverse l'arbre 20. Des moyens sont prévus (à savoir: l'écrou 29, etc....) pour serrer fortement le dit support contre un épaulement 28 de l'arbre 20.
Les organes électro-magnétiques 12 destinés à produire les impulsions nécessaires pour entretenir les oscillations de la roue-balancier 10, comportent un électro-aimant 30 pourvu d'une armature 31 montée à pivotement et présente un prolongement 32 portant un contact isolé 33 destiné à agir conjointement avec la cheville 24 de la roue-balancier 10.
L'armature 31 est pressée élastiquement contre le noyau 34 de l'électro-aimant 30 au moyen d'un ressort hélicoïdal 35, lequel est isolé de l'armature 31 et d'un support réglable 32, au moyen de pièces en matière isolante 36, 37, par exem- ple. Des moyens sont,révus, tel qu'une lame de matière non magnétique 38 attachée'à l'armature 31, par exemple, de maniè re à venir s'interposer entre cette dernière et le noyau 34, pour empêcher que la dite armature ne soit maintenue en contact avec le noyau de l'électro-aimant sous l'effet du magnétisme rémanant.
La pression du ressort hélicoïdal 35 peut être réglée au moyen d'un support réglable 39 muni d'une cheville filetée 40 venant s'engager dans un collier fendu at taraudé 41 fixé à un support approprié 42, ce réglage
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s'opérant de manière à laisser une faible distance entre l'armature 31 et le noyau 34, lorsque cette armature se trouve dans sa position normale.
L'extrémité 44 de la bobine ou de l'enroulement 30 de l'électro aimant 12 est connectée électriquement à une source appropriée d'énergie électrique 43 de la manière décrite ci-après, par exemple, tandis que l'extrémité opposée 45 de l'enroulement 30 est connectée électriquement à l'extrémité 48 du ressort hélicoïdal 35. L'extrémité libre 47 du ressort hélicoïdal 35 est connectée électriquement au plot isolé 33, porté par le prolongement 32 de l'armature.
Les organes de rupture de circuit 14 comportent deux plots de contact normalement ouverts 48, 49, dont l'un (48) est relativement fixe, tandis que l'autre (49), qui est mobile, est monté sur un support quelconque 50, dont la position peut être réglée par rapport à la roue balancier 10.
Le plot relativement fixe 48 est isolé du support 50 tandis que le plot mobile 49 est connecté électriquement au support 50 et au cadre 42.
Le plot mobile 49 est maintenu écartéélastiquement du plot 48 relativement fixe et appliqué de la même manière contre les chevilles 13 de la roue-balancier 10, l'écarte- ment voulu entre les plots 48, 49, lorsque ceux-ci sont ouverts, étant maintenu au moyen d'une butée appropriée 52.
Sur le plot mobile 49 se trouver', montée à pivotement une pièce 53 soumise à une pression de ressort et pouvant être comparée à un rochet.
Cette pièce est actionnée dans le sens de la fermeture des plots 48, 49, par le passage de chaque cheville 13 lors de la rotation dans un sens de la roue balancier 10. Par contre, lorsque la roue-balancier tourne en sens opposé, le passage de chaque cheville 13 sur la pièce 53 a pour effet d'imprimer à celle-ci un léger mouvement angulaire contre l'action d'un ressort de rappel 54. Grâce à cette dispo-
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sition, les chevilles 13 ne provoquent la fermeture des plots 48,49 que lorsque la roue-balancier 10 oscille dans un sens.
On obtient ainsi un intervalle entre deux fermetures successives des plots 48,49.
Le dispositif interrupteur de courant et ses moyens de commande seront décrits ci-après:
Lorsqu'on applique une f.é.m. appropriée à une extrémité de l'enroulement de l'électro-aimant et au cadre 42, en fermant un interrupteur électrique 55, par exemple, le courant établi suit le circuit ci-après, lequel sera désigné comme circuit I.
(I). Source d'énergie électrique 43- interrupteur électrique 55 - bobine 30 de l'électro-aimmt 12 ressort hélicoïdal 35 contact isolé 33 de l'armature 31 cheville 24 de là roue-balancier 10, jusqu'au cadre 42- retour à la source d'énergie électrique 43c
On remarquera que, grâce à l'action du ressort spirale 11, la roue balancier 10 est normalement maintenue dans une position dans laquelle la cheville 24 porte contre le contact 33 de l' armature, de sorte que ce dernier agit comme butée .
La fermeture du circuit I provoque l'attraction de l'armature 31 et a pour effet d'imprimer à la roue balancier 10 une impulsion faible mais suffisante pour vaincre l'intertie de cette roue et pour la faire tourner contre l'effort exercé par le ressort spirale 11. Dès que la cheville 24 se détache du plot d'armature 33, le circuit I est coupé et l'électro aimant mis hors courant.
La roue-balancier 10 continue à tourner jusqu'au moment où l'effort exercé par le déroulement du ressort spirale 11 est égal à l'effort imprimé à la roue-balancier 10 par la fermeture du circuit I.
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A partir de cet instant la roue-balaneier 10 est entrai. née en rotation par le ressort spirale 11 dans un sens opposé et avec un moment de torsion croissant jusqu'à ce que la cheville 24 vienne frapper le plot d'armature 33 et force l'armature 31 à s'écarter du noyau 34, malgré la pression exercée par le ressort hélicoïdal 35.
Cependant le circuit I se ferme immédiatement dès que la cheville 24 de la roue balancier 10 vient 'en, contact avec le plot 33 porté par l'armature 31, de sorte que la rouebalancier reçoit une nouvelle impulsion, laquelle produit toutefois une oscillation d'une durée plus longue que la première, cette impulsion étant augmentée par l'effort exercé par le ressort hélicoïdal comprimé 35. Tout comme préoé- demment, le circuit I est coupé dès que la cheville 24 quitte le plot d'armature 33, et la roue-balancier 10 est ainsi entrainée en un mouvement oscillatoire continu jusqu'au moment où la source de f.é.m. 43 sera déconnectée.
L'amplitude des oscillations augmente rapidement à par tir du moment où le circuit I est établi par la fermeture de l'interrupteur 55, mais n'excède en aucun cas une révolution complète de la roue-balancier 10, vu que, une fois cette am- plitude atteinte, la cheville 24, solidaire de cette roue, viendrait frapper contre une pièce,' isolante 56 portée par l'armature 31 de l'électro-aimant 12 et agissant comme butée.
Lorsque la roue-balancier 10 tourne dans un sens, lequel peut être désigné comme rotation en avant, les chevilles 13 de cette roue agissent sur le rochet 53 prévu sur le plot mobile 49, de manière à fermer les plots 48, 49, un nombre de fois déterminé d'avance. Par contre lorsque la roue-balancier tourne en sens opposé, les chevilles 13 glissent sur le rochet 53, comme décrit précédemment, et les plots 48,49 restent ouverts. Ceci permet d'obtenir un intervalle entre deux séries de ruptures successives.
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On remarquera que la bobine 30 de l'électro-aimant 12 est hors circuit pendant tout le temps que se succèdent rapidément les ouvertures et les fermetures des plots 48, 49.
Les plots de rupture 48,49 peuvent être utilisés pour couper le circuit primaire 57 d'une bobine d'induction 58 dont le circuit secondaire peut être utilisé pour actionner un tube électrique à décharge luminescente 60.
Lorsque le dispositif interrupteur de courant suivant l'invention est appliqué oonjointement avec une enseigne électrique portative, par exemple, le tube électrique à décharge luminescente 60, formé ou courbé de manière à représenter les caractères ou l'image voulue, vient s'attacher sur une surface extérieure 61 d'un récipient oblong 62.
Ce récipient oontient: une source appropriée d'énergie électrique 43, pouvant consister en une quantité de piles sèches, par exemple, ou constitué par des batteries ou accumula- teurs de toute forme appropriée ; transformateur ou la bobine d'induction 58 ; l'interrupteur de courant et ses moyens de commande.
L'interrupteur électrique 55 peut être disposé à l'intérieur du récipient 62, tandis que l'organe de commande pour le dit interrupteur peut traverser la paroi 63 du récipient, de manière que l'interrupteur 55 puisse être actionné de l'exté rieur du récipient.
Le circuit électrique propre à cette disposition s'éta- blit comme suit :
Un pôle 64 de la source d'énergie électrique 43, laquelle peut comprendre quatre piles sèches connectées en série, de manière à fournir une f. é. m. totale d'environ 6 volts, est connecté au cadre 42. L'autre pôle 65 de la source d'énergie électrique 43 est connecté au pôle 66 de l'interrupteur électrique 55. Le pôle opposé 67, de ce dernier, est connecté à
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une électrode 68 du tube électrique à décharge luminescente 60, à l'extrémité 69 du primaire 57 de la bobine d'induction 58, à l'extrémité 70 du secondaire 59 de cette bobine et, par l'intermédiaire des organes 44,30, 45,46, 35, 47, 33 et 24 destinés à actionner l'interrupteur de courant, au cadre 42.
L'extrémité libre 71 du secondaire 59 de la bobine d'induction 58, lequel circuit secondaire peut être appelé conducteur de haute tension, est connectée à l'autre électrode 72, du tube électrique à décharge luminescente 60. L'extrémité libre 73 du primaire 57 de la bobine d'induction 58 est connectée à travers les plots d'interrupteur 48,49 au cadre 42, ces plots étant connectés en parallèle avec un condensateur extincteur d'étincelles 74, de l'ordre de 0,5 microfarads. Le rapport de transformation entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire de la bobine d'induction 58 est tel que la tension se trouve élevée à une valeur suffisante pour permettre un bon fonctionnement du tube électrique à décharge luminescente 60.
Par exemple, ce rapport de transformation peut être de 20 : 1 à 40 : 1.
Dans le mode d'exécution préféré d'une enseigne lumineuse électrique, les organes de commande pour le tube électrique à décharge luminescente 60 sont logés à l'intérieur du récipient 62 portant le dit tube, de sorte que l'enseigne est portative et forme un ensemble unique. Toutefois, on peut, sans sortir du domaine de l'invention, disposer la totalité ou une partie des dits organes de commande en un endroit éloigné du tube à décharge luminescente 60.
Pour la facilité de l'assemblage, de la pose des fils, de la manipulation, du transport, etc.., le transformateur 58, le condensateur 74, l'interrupteur et ses moyens de commande peuvent être montés à isolation (sauf pour les connexions au cadre) sur une base commune 75 de manière à former un ensemble
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compact. Cet ensemble peut être pourvu d'un couvercle commun 76 destiné à protéger les organes et à empêcher toute entrée de poussière et d'autres corps étrangers.
Ce couvercle peut être pourvu d'une ou de plusieurs couches d'une matière 77, propre à rendre celui-ci insonore en vue de réduire le bruit produit par les différents organes lors du fonctionnement de l'appareil.
On peut également, sans sortir du domaine de l'invention, adapter l'enseigne lumineuse électrique en vue de son utilisation avec n'importe quelles canalisations.
Dans ce cas, l'enseigne ne comportera pas sa propre source d'énergie électrique et pourra être réunie aux canalisations d'alimentation au moyen d'un contact à fiches,par exemple.
Lorsque l'enseigne suivant l'invention doit être branchée sur une canalisation de courant continu, l'électro-aimant 12 de l'interrupteur peut recevoir un enroulement approprié au voltage de la canalisation. D'autre part, une ou plusieurs résistances peuvent être interposées dans la connexion d'amenée de courant à l'électro-aimant 12, en vue de réduire la tension à une valeur appropriée.
Lorsque l'enseigne est destinée à être branchée sur une canalisation de courant alternatif, on peut prévoir un transformateur destiné à réduire la tension jusqu'à la valeur appropriée pour l'interrupteur.
Suivant une variante, l'électro-aimant peut être bobiné d'une manière appropriée à la tension d'alimentation.
Suivant une autre variante, l'interrupteur et la bobine d'induction peuvent être supprimés et la canalisation connectée au tube électrique à décherge luminescente au moyen d'un interrupteur thermostatique, avec ou sans interposition d'un transformateur.
On voit donc que l'enseigne lumineuse électrique suivant la présente invention peut être adaptée pour fonctionner soit sur courant continu, soit sur courant alternatif, et avec des
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tensions différentes.