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"Montage comportant un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse et à électrodes à incandescence".
La présente invention a pour objet un montage com- portant un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse et à électrode à incandescence, une branche de circuit auxi- liaire montée en parallèle avec ce tube et comprenant un in- terrupteur manoeuvré par voie thermique qui est ouvert pour l'amorçage du tube, et ensuite une self montée en série avec le tube et la branche de circuit auxiliaire.
Les tubes à décharges électriques à atmosphère ga- zeuse, désignation sous laquelle on doit entendre dans cette description non seulement les tubes à décharges comportant un ou plusieurs gaz, mais aussi les tubes remplis de vapeur ou
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d'un mélange de gaz et de vapeur, pour l'allumage desquels, comme il est connu, on a souvent recours à des artifices.
On a déjà proposé de court-circuiter le tube à dé- charges à amorcer à l'aide d'un interrupteur. Lors de l'ou- verture de ce court-circui teur il se produit un fort choc de tension dans une self montée en série avec le tube à décharges.
Afin d'éviter les inconvénients qu'entraîne la manoeuvre à la main de cet interrupteur, on a déjà proposé de rendre celui-ci automatique en faisant usage d'un interrupteur manoeuvré par voie thermique, par exemple d'un interrupteur bi-métallique.
L'ouverture de ce dernier interrupteur ne s'effectue qu'au bout d'un certain temps, parce que les organes de contact ne se séparent l'un de l'autre qu'après l'amenée d'une certaine quan- tité de chaleur. Le retard dans l'amorçage qui en résulte pré- sente l'avantage, en particulier pour les tubes à décharges munis d'électrodes à incandescence, que ces dernières peuvent être chauffées avant l'amorçage du tube, ce qui influence fa- vorablement leur durée et a pour résultat une tension d'allu- mage plus basse qu'à l'état froid des électrodes.
Après que le tube s'est allumé, les contacts de l'interrupteur manoeuvré par voie thermique et pontant le tube, doivent rester ouverts, ce qui nécessite l'amenée d'énergie aussi pendant le service normal du tube. à décharges. Cette amenée d'énergie inutile entraîne un autre désavantage. En effet, si la tension amenée au montage est interrompue pen- dant peu de temps pour une raison quelconque et que la dé- charge s'éteint, l'interrupteur manoeuvré par voie thermique, à cause de son inertie thermique a besoin d'un certain temps pour que ses contacts de couplage rétablissent le contact. En pareils cas l'interrupteur n'est donc¯pas prêt à l'usage, c'est-à-dire à répéter l'amorçage.
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L'invention a pour objet d'éviter ces inconvénients.
Suivant l'invention, l'élément de chauffage de l'interrupteur manoeuvré par voie thermique est intercalé dans la branche de circuit auxiliaire où il est en série avec l'interrupteur.
Cette branche de circuit auxiliaire comporte, en outre, un tube à décharges auxiliaire qui est monté en série avec l'in- terrupteur et avec l'élément de chauffage et dans lequel il peut se produire une décharge à arc. Ce tube à décharges auxiliaire est construit et dimensionné de façon telle que sa tension d'allumage soit plus basse que la tension amenée à ses électrodes avant l'amorçage du tube à décharges prin- cipal, et plus élevée que la tension qui est amenée à ses électrodes après l'amorçage du tube à décharges principal lorsque l'interrupteur manoeuvré par voie thermique s'est fermé.
Du fait que l'élément de chauffage de l'interrup- teur manoeuvré par voie thermique constitue un élément en série de la branche de circuit auxiliaire, il n'est plus ame- néd'énergie à l'élément de chauffage après l'ouverture de l'interrupteur. De ce fait,les contacts de couplage rétablis- sent bientôt le contact ; la branche de circuit auxiliaire n'est pas traversée par du courant, même si le tube à décharges principal est amorcé, parce que le tube à décharges auxiliaire intercalé dans la branche de circuit auxiliaire, empêche le passage de courant dans cette dernière à cause de la faible tension de service du tube à décharges principal pendant le fonctionnement.
L'élément de chauffage de l'interrupteur ne consomme donc pas d'énergie pendant le fonctionnement du tube, tandis que le dispositif peut pour- tant être amorcé immédiatement. Comme le tube à décharges auxiliaire présente une décharge à arc, il circule un fort courant dans la branche de circuit auxiliaire, quand le tube
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à décharges principal doit être .amorcé, courant qui lors de l'ouverture de l'interrupteur donne lieu à la production d'un choc de tension très fort dans la self en série.
Il est ainsi possible d'obtenir aussi une construction meilleure et plus robuste de l'interrupteur thermique, parce qu'on peut amener de l'énergie en abondance à l'élément de chauf- fage savant 1'.amorçage du tube à décharges principal et ain- si réduire le temps d'interruption à 1 à 2 secondes envi- ron, durée suffisante pour qu'on obtienne généralement aussi un préchauffage suffisant des électrodes à incandescence. Comme l'énergie requise pour l'ouverture de l'interrupteur ne joue pas de rôle pendant le fonctionnement normal du tube à dé- charges et peut recevoir une valeur élevée, il est possible de donner à l'interrupteur aussi une pression à contact éle- vée de manière à assurer une meilleure interruption, une meilleure durée et des conditions d'amorçage plus favorables.
Il va de soi qu'il n'est pas nécessaire d'interca- ler la branche de circuit auxiliaire directement entre les électrodes du tube à décharges principal, mais qu'elle peut aussi être montée en parallèle avec ce tube et avec une partie de l'impédance de stabilisation. Le seul facteur dé- cisif pour le point de connexion de la branche de circuit auxiliaire c'est que la tension amenée ,aux électrodes du tube à décharges auxiliaire, avant que l'amorçage du tube à décharges principal ait eu lieu, suffise à amorcer le tube à décharges auxiliaire, mais ne suffise plus pendant le fonc- tionnement du tube à décharges principal.
Comme interrupteur thermique on peut utiliser avan- tageusement un interrupteur bimétallique construit et dimen- sionné de façon telle que ses parties métalliques elles- mêmes fassent fonction d'élément de chauffage. On obtient une construction avantageuse, lorsqu'on fait contribuer la
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chaleur développée par le tube à décharges auxiliaire, au chauffage de l'élément bimétallique. A cet effet la bande bimétallique peut être fixée au tube à l'aide d'une bande métallique, de sorte que la chaleur développée dans le tube à décharges auxiliaire peut être transmise, par conduction ou aussi par radiation, à la bande bimétallique et contribuer ainsi au chauffage de cette dernière.
L'interrupteur manoeuvré par voie thermique et le tube à décharges auxiliaire peuvent être combinés, de pré- férence, en une seule unité, ce qui permet d'obtenir un dispositif d'amorçage à couplage et manoeuvre faciles.
Les électrodes à incandescence du tube à décharges principal ou éventuellement les éléments de chauffage de ces électrodes peuvent être alimentés de courant de chauffage, de préférence, par quelques spires de la self, de sorte que dans ce cas l'utilisation d'une source de courant séparée n'est pas nécessaire. Les éléments de chauffage (dans le cas d'électrodes chauffées directement ce sont les fils noyau et dans le cas d'électrodes chauffées de façon indirecte les éléments de chauffage spéciaux) des électrodes à incandescence peuvent être reliés alors directement à ces spires ou bien ils peuvent être reliés à un enroulement séparé, qui est ac- couplé de façon inductive avec l'impédance de stabilisation.
Du fait que la branche de circuit auxiliaire est parcourue par un fort courant pendant l'allumage, les spires alimentant les électrodes à incandescence sont également chargées forte- ment, de sorte que les électrodes à incandescence sont chauf- fées rapidement.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé, donné à titre d'exemple, sur lequel les fi- gures 1 et 2 représentent deux modes de réalisation du mon- tage suivant l'invention et la Fig. 3 montre l'assemblage -
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constructif du tube à décharges auxiliaire avec l'interrup- teur bimétallique.
Sur la Fig. 1, 1 désigne un tube à décharges à at- mosphére gazeuse qui peut être construit, par exemple, comme une lampe à décharges à vapeur de mercure à basse pression et muni éventuellement d'une couche luminescente appliquée sur la paroi en verre. Le tube contient deux électrodes à incandescence 2 et 3 et est relié à la source de courant al- ternatif 5 avec l'interposition de la bobine de réactance 4.
L'électrode à incandescence 2 est reliée aux spires 6 de la bobine de réactance, tandis qu'un petit enroulement 7 est accouplé de façon magnétique à l'enroulement de la bobine de réactance. Cet enroulement 7 fournit le courant de chauf- fage pour l'électrode à incandescence 3.
Une branche de circuit auxiliaire comportant un in- terrupteur bimétallique 8 est monté en parallèle avec le tube à décharges 1. La bande bimétallique de cet interrupteur est désignée par 9 et l'élément de chauffage de cette bande bimétallique par 10. De plus, la branche de circuit auxiliaire comporte un,tube à décharges auxiliaire 11, dans lequel il se produit une décharge à arc indépendante. L'interrupteur 8, l'élément de chauffage 10 et le tube à décharges auxiliaire 11 sont couplés en série entre eux.
Pour l'amorçage du tube à décharges principal 1 on applique une tension au montage. Comme l'interrupteur 8 est fermé en position de repos et le tube à décharges auxiliaire 11 est proportionné de façon telle qu'il s'allume lors de l'ap- plication de cette tension, un courant commence à circuler dans la branche de circuit auxiliaire montée en parallèle avec le tube. Dans l'élément de chauffage 10 il se produit alors de la chaleur échauffant la bande bimétallique 9. Après un chauffage suffisant la,bande bimétallique se courbe avec le résultat que l'interrupteur 8 s'ouvre. Par suite de cette
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interruption de circuit un choc de tension se produit dans le bobine de réactance 4 provoquant l'amorçage du tube à dé- charges.
L'amorçage de ce tube est facilité du fait que les électrodes à incandescence 2 et 3 pendant le passage de cou- rant dans la branche de circuit auxiliaire, sont alimentées de courant de chauffage par les spires 6 et 7 et portées ainsi à une température élevée.
Après l'ouverture de l'interrupteur 8, l'élément de chauffage 10 n'est pas traversé par le courant, de sorte que la bande bimétallique 9 se refroidit et l'interrupteur 8 se referme après quelque temps. Lorsqu'entre temps le tube à décharges 1 s'est allumé, la tension amenée à la branche de circuit auxiliaire est devenue plus basse que la tension qui est amenée à cette branche de circuit lorsque le tube à dé- charges 1 n'est pas encore amorcé. En effet la tension pro- duite entre les extrémités de la branche de circuit auxiliaire et, par conséquent, aux électrodes du tube à décharges auxi- liaire 11 est devenue égale à la tension de service du tube à décharges 1. Le tube à décharges auxiliaire 11 est dimension- né alors de façon telle qu'il ne puisse plus être allumé par cette tension.
Par conséquent, la branche de circuit auxi- liaire montée en parallèle avec le tube à décharges 1 n'est pas parcourue par du courant après l'allumage du tube à décharges principal 1, même quand l'interrupteur 8 se referme. On ob- tient ainsi le résultat que cette branche de circuit auxi- liaire ne consomme pas de courant pendant le service normal du tube à décharges 1 et que le courant circulant dans cette branche de circuit lors de l'amorçage peut recevoir une valeur aussi élevée qu'il soit désirable pour un fonctionnement sûr de l'interrupteur bimétallique. On obtient également l'avan- tage que l'interrupteur 8 est immédiatement prêt à introduire de nouveau l'amorçage, lorsque la décharge dans le tube s'é- teint pour une,raison quelconque.
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Dans le montage suivant la fig. 2, la bobine de réactance montée en série avec le tube à décharges 1 est ,divisée en deux parties 12 et 13 qui sont montées des deux c6tés du tube 1. L'électrode à incandescence 2 est reliée à quelques spires de la partie 12 et l'électrode à incan- descence 3 à quelques spires de la partie 13 de l'impédance de stabilisation. La branche de circuit auxiliaire compor- tant l'interrupteur bimétallique 8 et le tube à décharges auxiliaire 11 n'est pas montée directement entre les électro- des du tube à décharges 1, mais entre l'extrémité 14 de la partie 12 de l'impédance de stabilisation et le point 15 de la partie 13 de la bobine de réactance.
La branche de circuit auxiliaire est donc montée en parallèle avec le tube à dé- charges 1 et avec la partie supérieure de la bobine de réac- tance 13. Le point de connexion 15 est choisi de façon telle que la tension amenée à la branche de circuit auxiliaire après allumage du tube à décharges 1 ne suffise pas à amorcer le tube à décharges auxiliaire 11. Le raccordement de la branche de circuit auxiliaire au point 15 présente l'avantage que l'impédance de stabilisation du tube à décharges 1 n'est pas entièrement en série avec la branche de circuit auxiliai- re, de sorte .qu'il se produit un courant auxiliaire plus fort que dans le cas où. la branche de circuit auxiliaire serait reliée directement .aux électrodes du tube à décharges.
Comme le montre la figure 2, le courant auxiliaire traverse la bande bimétallique 9, de sorte que cette bande constitue aussi l'élément de chauffage de l'interrupteur bi- .métallique. Dans ce cas il est très désirable de favoriser le chauffage de la bande bimétallique à l'aide de la chaleur produite dans le tube à décharges 11. A cet effet le tube à décharges 11 est disposé de façon telle que la chaleur produi- te à l'intérieur de ce tube soit transmise à la bande bimétal-
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lique 9. Ceci peut s'effectuer de la manière illustrée par la fig. 3.
Sur la dite figure, 11 désigne le tube à décharges auxiliaire. La bande bimétallique est désignée de nouveau par 9. L'une des extrémités de cette bande est fixée au tube 11 à l'aide de la bande métallique 16, tandis que le plot 17 de'interrupteur est fixé au tube 11 à l'aide de la bande métallique 18. Puisque la bande bimétallique 9 est appli- quée leong du tube à décharges 11, une partie de la chaleur produite lors du passage de courant dans le tube 11 est trans- mise à la bande 9, contribuant ainsi considérablement au chauffage de la bande bimétallique. Le plot 17 est connecté à l'électro de supérieure du tube à décharges 11 par le fil 19, tandis que l'électrode inférieure de ce tube et la bande 16 sont connectées chacune à l'un des plots 20.
Ces plots se trouvent à la partie inférieure du culot 21 de l'enveloppe en verre 22 qui entoure parfaitement le tube à décharges 11.
De préférence, cette enveloppe 22 est vidée d'air. Pour sup- porter le tube à décharges 11 contre l'enveloppe 22, on a prévu un disque en mica 23 à l'extrémité supérieure du tube 11. On obtient ainsi une unité constructive très simple, qu'on peut monter de façon simple en parallèle avec le tube à dé- charges principal 1.