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Interrupteur à commande par décharge.
Cette invention se rapporte aux interrupteurs ther- miques à commande par décharge, c'est-à-dire aux interrup- teurs du type comprenant deux électrodes dans une ampoule scellée renfermant un-gaz approprié, l'une d'elles ( ou de préférence toutes deux) étant bimétallique, de telle sorte que quand une décharge s'établit entre les électrodes et les chauf- fe, l'une d'elles ou toutes deux se cintrent de maniere à fermer des contacts portés-par les électrodes et à mettre la déchar- ge en court-circuit. Cette décharge sera désignée ci-dessous par décharge d'interrupteur pour la distinguer de la déchar- ge principale mentionnée ci-après.
Les interrupteurs de ce genre sont principalement employés pour commander l'amorçage des appareils à décharge électrique du type comportant des électrodes thermo-ioniques chaufféesindépendamment de la décharge pendant la période d'amorçage mais non en service normal. La disposition la plus usuelle est alors celle représentée sur la Figure 1 du dessin annexé. L'appareil à décharge (une lampe) qui y est désigné en 1 est pourvu d'électrodes thermo-ioniques dont 2,3 sont les filaments de chauffage; les électrodes peuvent etre chauf- féesdirectement ou indirectement; 4 est-une source de oourant à la tension du réseau; 5 est un interrupteur principal, 6 l'interrupteur thermique muni d'électrodes bimétalliques 7,8;
11 est l'impédance stabilisatrice de l'appareil 1.
Lorsque l'interrupteur principal est fermé, la décharge d'interrupteur s'amorce entre les électrodes 7, 8. Après une période T1, les électrodes sont chauffées de telle sorte que les contacts9, 10 prévus chacun sur une électrode se ferment. La décharge d'in- terrupteur se trouve alors en court-circuit et une quantité suffisante de courant parcourt les filaments de chauffage 2, 3 pour les porter à haute température. Dans l'intervalle les élec- trodes 7, 8 se refroidissent; leur capacité thermique et le refroidissement auquel elles sont exposées sont réglés de telle manière qu'elles se refroidissent au point de provoquer la rupture du contact entre 9 et 10 au bout d'une période de temps T2 suffisante pour permettre aux électrodes de l'ap- pareil 1 d'être portées à leur température de fonctionnement
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normal.
La décharge principale s'amorce alors dans l'appareil 1; mais la décharge d'interrupteur ne se réamorce pas, parce que la tension d'extinction de la décharge d'interrupteur est supérieure à la tension de service de la décharge principale.
12 est un condensateur en dérivation sur l'interrupteur pour empêcher les interférences radiophoniques; il n'a pas de rap- port avec la présente invention.
Pour que ce dispositif puisse fonctionner d'une maniè- re satisfaisante, les conditions suivantes doivent être remplies: 1. La période T1 doit être aussi faible que possible ( pas plus de 3 secondes environ), mais la période T-, ne doit pas être trop faible (pas moins de @ seconde environ)'.
2. La tension d'amorçage de la décharge d'interrupteur dans l'interrupteur doit être inférieure à la tension de l'ali- mentation,qui peut descendre à 200 volts, et la tension d'ex- tinction doit être supérieure à la tension de service de la décharge principale qui peut s'élever à 120 volts. Par cons:- quent l'écart entre les tensions d'amorçage et d'extinction doit être relativement faible.
3. Ces deux tensions doivent conserver une valeur suf- fisamment constante pendant la vie de l'appareil 1 pour que la condition (2) puisse toujours être remplie; cette durée de vie peut s'élever à 2000 heures, au cours desquelles l'inter- rupteur peut fonctionner plusieurs centaines de fois.
Afin que cette constance puisse être obtenue, le dé- gazage des électrodes de l'interrupteur doitêtre extrêmement poussé pendant sa fabrication. L'interrupteur doit donc être passé au four; en conséquence:
4. les électrodes doivent être construites de manière à ne pas subir une déformation permanente lorsqu'elles sont soumises à une température considérablement plus élevée que celle qu'elles atteignent en service.
Le but de l'invention est de procurer des interrup- teurs thermiques à commande par décharge qui remplissent ces conditions.
On a trouvé que la condition (4) peut être remplie si les contacts, au mment ou¯ ils sont repoussés l'un sur l'au- tre, le long l'un de l'autre, glissent en se dépassant mutuelle- ment, de telle sorte que la distance le long de laquelle les contacts se déplacent est beaucoup plus grande que celle néces- saire pour les amener en contact. On évite ainsi les tensions qui se développeraient sans cela dans les éléments bimétalli- ques pendant le traitement au four, si les contacts venaient simplement s'appliquer l'un sur l'autre. En outre, comme le glissement est nécessairement accompagné d'un frottement cui, lors du renversement du mouvements'oppose à la séparation des contacts, la période T peut être augmentée par rapport à T1.
Suivant l'invention, les contacts portés par les élec- trodes d'un interrupteur du type spécifié sont conformés et disposés de telle manière que lorsqu'une pression suffisante est exercée entre eux par le chauffage du ou des éléments bimétalliques ils glissent l'un sur l'autre.
Une disposition des électrodes et des contacts suivant l'invention est représentée, à titre d'exemple, sur les figu- res 2 et 3 du dessin annexé.
Figure 2 est une vue de côté de l'interrupteur lorsqu'
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il est froid et Figure 3 en est une vue en plan.
21, 22 sont les deux électrodes bimétalliques, chacune d'elles étant constituée par une lame du type se trouvant dans le commerce sous le nom de Highflex 45,.de 16 mm de long, 4 mm de large et 0,2 mm d'épaisseur. Elles sont montées comme d'ha- bitude sur des conducteurs 23 passant en travers de l'embase 24 d'une ampoule 25 de façon à se trouver dans des plans paral- lèles mais sans se faire face exactement (Figure 3). Les con- tacts 26,27 sont des fils de molybdène de 0,8 mm de diamètre; l'examen des figures permettra de bien se rendre compte de leur forme. Les dimensions marquées (a), (b), (c), (d), (e) sont de 6, 5, 2. 5 et 2. 5 mm. On constatera (Figure 3) que le contact 26 commence par heurter la partie 28 de 27, et à mesure que la pression augmente, les deux contacts glissent l'un sur l'autre en se dépassant réciproquement.
Le gaz de remplissage qu'on a trouvé préférable est principalement de l'hélium à une pression de 40 à 45 mm. L'hé- lium donne en effet une tension d'extinction relativement éle- vée et assure un chauffage rapide aux électrodes. Mais l'ad- dition d'une faible.proportion d'un gaz rare plus dense, en particulier l'argonexerce un effet avantageux marqué. En proportion convenable il tend à maintenir constantes les tensions d'amorçage et d'extinction pendant toute la durée de l'appareil ( peut-être par suite de la suppression des crachements et, par conséquent, du maintien en ébat de propreté) sans réduire trop fortement le chauffage. On emploiera moins de 1% d'argon en volume; on a trouvé que les proportions de 0,1% à 0,2% convien- nent bien.
On a trouvé que le courant débité par la décharge d'in- terrupteur est alors d'environ 0,1 amp.; la tension d'amorçage est d'environ 170 volts et reste constante pendant de longues pé- riodes de temps tant qu'il se produit une certaine ionisation initiale; une ionisation initiale suffisante est habituellement provoquée par une faible quantité de lumière tombant sur les élec- trodes.
,REVENDICATIONS t
1. Interrupteur thermique à commande par déchargecarac- térisé en ce que les contacts portés par les électrodes sont conformés et disposés de manière que lorsqu'une pression suffi- sante est exercée entre eux par chauffage du ou des éléments bimétalliques,, ils glissent l'un sur l'autre.