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APPAREILS ELECTRIQUES A GAZ OU VAPEUR LUMINESCENT, TELS QU'ENSEIGNES AU NEON.
Cette invention se rapporte à un appareil électrique et particulièrement à une enseigne, employant un moyen luminescent, tel qu'un gaz ou une vapeur luminescente ou un mélange de ceux-ci, dans le commerce généralement désigné par enseigne au néon. Les dites enseignes au néon se composent d'un tube en verre ininterrompu dans lequel se trouvent, sous une pression réduite, un ou plusieurs gaz ou vapeurs ou un-mélange de ceux-ci. Des électrodes ssellées aux extrémités du tube permettent l'application directe de tensions con- venables à la colonne gazeuse ou de vapeur. Comme il est bien connu par l'application d'une tension suffisamment élevée, celle-ci étant en général une fonction de la longueur de la colonne gazeuse, de la nature du gaz, de la matière des électrodes et autres fonctions, le gaz devient conducteur.
Il est d'usage d'exciter de telles enseignes au moyen de transformateurs à haute :, nécessitant un réglage
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restreint. Ainsi, immédiatement après l'amorçage d'un cycle d'une conduction gazeuse, le courant qui traverse l'enseigne est limité à une valeur restant dans les limites de sécurité.
Les enseignes au néon du genre précédent sont relativement coûteuses, pour des raisons inhérentes à la construction et au fonc- tionnement de ce type d'appareils. Ainsi le tube en verre doit être d'une seule pièce sur toute la longueur entre les électrodes. La longueur d'un tel tube peut varier entre une longueur minimum désirée et des longueurs allant jusqu'à quinze ou vingts pieds ou même plus.
Le prix de fabrication d'une enseigne augmente très vite avec la lon- gueur à cause du maniement difficile de ces longs tubes en verre.
En plus, le maniement et le montage d'une enseigne d'une longueur considérable constitue un problème sérieux qui nécessite des dépenses importantes. La construction d'une enseigne en accord avec la pré- sente invention est une copie exacte de l'enseigne au néon conven- tionnelle en ce qui concerne la production de colonnes luminescentes de gaz, de vapeur ou d'un mélange de ceux-ci. Cependant la construc- tion en accord avec l'invention en question présente des avantages qu'aucune enseigne au né.on conventionnelle ne possède. Ainsi une telle construction peut utiliser des éléments ou figures de l'ensei- gne préfabriqués, aucun élément ne nécessitant des électrodes d'en- trée. Les éléments ou signes de l'enseigne peuvent être assemblés et combinés de toute manière requise par le dessin désiré.
La com- binaison ou le dessin peut être changé effectivement sans grande dif- ficulté et sans dépense.
En vertu de l'invention, l'enseigne au néon prévue possè- de tous les avantages des enseignes au néon conventionnelles en ce qui concerne la clarté et l'illumination, et elle possède en plus les avantages des enseignes conventionnelles à caractères changea- bles.
Une enseigne construite d'après la présente invention peut être employée avec des circuits à courants continus et d'une puissan- ce conventionnelle sans l'emploi d'appareils auxiliaires. Plusieurs grandes villes des Etats-Unis possèdent des districts à courant con-
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tinu, qui se trouvent en général dans les sections commercialisées les plus populeuses. Pour les enseignes au néon conventionnelles il a fallu prévoir ou bien un inverseur rotatif ou un interrupteur en conjonction avec un transformateur pour exciter les enseignes. L'un et l'autre de ces accessoires est sujetà des inconvénients sérieux, particulièrement par rapport au prix initial et au montage.
D'un autre côté l'enseigne construite d'après cette invention peut être excitée par un circuit à courant continu de 110 volts, et l'enseigne fonctionne avec une haute efficacité.
En accord avec l'invention, une quantité de caractères ou signes préfabriqués sont prévus,tous faits de tubes en verre ou de tubes similaires fermés hermétiquement, et tous remplis d'un gaz ou d'une vapeur ou d'un mélange de ceux-ci, employé généralement dans les tubes d'une enseigne au néon. Chaque élément ou indice de l'enseigne est libre de toute électrode d'entrée. Les éléments de l'enseigne en verre sont de préférence munis d'un dispositif convenable pour les fixer temporairement ou définitivement surle support de l'enseigne.
Ce support peut être une construction métallique quelconque, mais so- lide pour supporter le poids des éléments de l'enseigne. Sur le sup- port, et faisant partie intégrante avec celui-ci, se trouve un cir- cuit accumulateur à haute fréquence, sous la forme d'une quantité de conducteurs. Ce circuit accumulateur à haute fréquence coopère avec les éléments de l'enseigne pour provoquer dans ceux-ci une dé- charge gazeuse, de la manière bien connue dans lahéorie de la con- duction gazeuse. Une construction faite d'après l'invention possède des avantages substantiels en comparaison avec une enseigne au néon conventionnelle. En plus, des avantages évidents que présentent'les éléments préfabriqués de l'enseigne, et qui peuvent être montés et ré- installés dans toutes les positions désirées, il y a d'autres avanta- ges encore.
Les enseignes au néon conventionnelles nécessitent des transformateurs et des câbles de hauts potentiels. De tels transfor- mateurs sont des éléments très coûteux dans la construction de l'en- seigne. Les électrodes d'entée et de sortie nécessaires à chaque extrémité des tubes en verre augmentent considérablement le prix de
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revient de l'enseigne. Le fonctionnement conventionnel de l'enseigne au néon nécessite un échauffement et une dégazification du métal des électrodes. En plus la durée de vie de l'enseigne dépend principale- ment de l'action du nettoyage sur les électrodes. Le potentiel de rupture nécessaire pour amorcer une décharge gazeuse augmente pro- gressivement avec l'âge de l'enseigne.
Ceci demande un effort sup- plémentaire du transformateur et il en résulte fréquemment une va- cillation de l'enseigne, un arrêt éventuel de celle-ci, et même une mise hors service du transformateur. Aucun de ces désavantages ne se présente avec les enseignes telles que décrites ici.
Un élément préfabriqué de l'enseigne est construit seule- ment en verre ou une autre matière isolante et transparente, et est rempli d'un gaz ou d'un mélange de gaz courants. Il peut être f a- briqué d'une manière simple et aura une vie longue et utile. Ainsi une enveloppe en verre fermée hermétiquement sans électrodes, peut être régénérée après une période de service en échauffant le verre seulement. Cet échauffement du verre fera disparaître tout le gaz absorbé et renouvellera le gaz du remplissage original. Les poten- tiels nécessaires pour amorcer une décharge gazeuse en accord avec la présente invention, où des oscillations à haute fréquence sont em- ployées, sont beaucoup plus faibles que ceux nécessaires dans les enseignes au néon conventionnelles.
Tandis que les dites enseignes nécessitent des potentiels d'une valeur de 15.000 volts, un circuit haute fréquence ayant un potentiel d'une fréquence radiophonique de l'ordre d'environ cinquante à soixante volts donnera pleine satisfac- tion dans la plupart des cas.
Un autre avantage que présente l'emploi d'oscillation hautes fréquences pour amorcer une transmission par le gaz, consiste dans le fait que l'emploi des câbles haute tension ne sont plus nécessaires nulle part. Dans les enseignes au néon actuellement employées les hauts potentiels sont causes d'effets corona et d'autres décharges directes à travers les câbles, ce qui a pour effet d'endommager l'isolation. Au contraire un oscillateur haute fréquence nécessite une alimentation de la plaque anodique, dont le potentiel est faible en comparaison du potentiel employé couramment dans les enseignes au
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néon. L'alimentation de la plaque anodique peut se trouver dans une boîte fermée hermétiquement pour la protéger#ntre les éléments.
L'emploi d'un oscillateur du type à lampe à vide haute fréquence, pour exciter les éléments de l'enseigne, fournit une con- struction particulièrement avantageuse en ce qui concerne le cligno- tement de l'enseigne. Dans les installations des enseignes au néon conventionnelles, il est nécessaire de faire usage de commutateurs thermostatiques ou d'interrupteurs mûs par des moteurs pour allumer et éteindre l'enseigne à des intervalles réguliers. Avec un oscilla- teur haute fréquence, il y a moyen djouter au circuit un dispositif simple de contrôle, qui arrête périodiquement l'oscillateur. L'ef- fet ainsi produit sur l'enseigne sera le même que celui obtenu en al- lumant et éteignant celui-ci à des intervalles réguliers.
Une construction faite d'après l'invention est de préféren- ce ainsi conçue que la partie métallique, celle-ci étant la partie fixe sur laquelle sont disposés les caractères ou signes, est faite d'une matière conductrice, tel que le fer, l'acier, l'aluminium, le cuivre, et d'autres matières conductrices similaires, sous la forme de tôles perforées ou non. Ces supports font fonction de conducteurs électriques pour les courants à haute fréquence. En accord avec la présente invention il sera fait,usage de préférence de matières fer romagnétiques conductrices.
De préférence, le cadre sera construit de manière à disposer d'une ample surface pour la conduite des cou- rants à hautesf réquences. La résistance ohmique de ce cadre par rap- port aux courants à hautes fréquences, sera réduite ainsi à une va- leur négligeable.
Dans lapratique de l'invention les électrodes opposées en tôles conductrices,se trouvait généralement dans un même plan, ont des bords qui coopèrent entre eux pour déterminer une fente ou in- tervalle isolant. Coopérant avec ces électrodes, les éléments de l'enseigne sont disposés de manière à se trouver dans un champ élec- trique intense. Il s'ensuit que chaque élément doit être disposé de manière à chevaucher la fente à cause de l'effet de Kelvin dû aux hautes fréquences, le champ électrique s'étendra généralement jusqu' aux limites extérieures des électrodes. Aussi longtemps qu'un élé-
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ment de l'enseigne se trouve dans la proximité des surfaces des élec- trodes opposées, et à l'intérieur des limites extérieures projetées des électrodes, il sera soumis à un champ électrique.
On a constaté que, si l'intervalle entre les limites oppo- sées des électrodes en tOles conductrices, a une dimension transver- sale plus petite qu'un pouce, et de préférence plus petite que les trois-quarts d'un pouce, pour des fréquences en dessous d'environ cent mégacycles, un fonctionnement d'une efficacité remarquable et exempt de tout rayonnement est obtenue. La fente minimum de sépara- tion par air peut être de l'ordre de la soixante quatrième partie d'un pouce. Cependant cette distance minimum variera dans des limi- tes franchement larges qui dépendent de plusieurs conditions, comme par exemple le potentiel de rupture de l'atmosphère, les conditions atmosphériques, la poussière et la suie contenue dans l'atmosphère, les dimensions de l'électrode transversale, la fréquence employée, etc.
La fente maximum de la séparation par air est de l'ordre de trois-quarts de pouce. La dimension préférée de la fente se trouve entre soixante quatrième et trois huitièmes d'un pouce.Il est enten- du que l'expression 'dimension transversale" indique une dimension normale aux bords de l'électrode à une région de la fente particulier en considération.
Comme il deviendra apparent plus loin, la dimension trans- versale des électrodes ne doit pas coïncider nécessairement avec la largeur géométrique de ceux-ci.
Il est entendu que tout moyen diélectrique peut être em- ployé comme le siège du champ électrique incident pour le passage de courants le long des surfaces des électrodes en tôle.
En accord avec lathéorie bien connue, les gradients de po- tentiel établis dans une telle matière diélectrique, sont une fonc- tion de la constante diélectrique. Il s'ensuit que là oùlbn emploie d'autres matières à la place de l'air, comme moyens diélectriques, l'espace critique entre les électrodes doit être ajusté en accord avec la matière employée. Cependant, à moins d'employer des matières ayant des constantes diélectriques élevées, les dimensions de la
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fente mentionnées auparavant peuvent être utilisées.
Les signes de l'enseigne eux-mêmes doivent se trouver suf- fisamment proches des électrodes en tôles, de manière à ce que un champ électrique intense passe au travers les dits signes. Puisque l'intensité du champ électrique diminue inversement au carré de la distance de la surface de l'électrode, un fonctionnement efficace nécessite donc que les signes de l'enseigne soient disposés tout près de la surface de l'électrode. Il a été constaté qu'une con- struction bien faite, d'après les indications données par la présen- te invention, constitue une enseigne au néon qui nécessite un équi- pement d'une puissance comparativement faible, et qui est remarqua- blement exempt de rayonnement.
Des enseignes ayant au total une co- lohne de gaz luminescent d'une longueur de quatre à cinq mètres, peu- vent être excitées efficacement par des oscillateurs équipés avec des tubes à vide de faible puissance, classés généralement comme lampes réceptrices. Ainsi,'un oscillateur ayant une sortie d'une fréquence radiophonique d'environ deux watts, est suffisant pour exciter une enseigne au néon de la longueur mentionnée ci-dessus. Quand un tel oscillateur fonctionne avec- une fréquence radiophonique plus petite que trente mégacycles, l'intensité du champ sera négligeable à une distance de 300 pieds, distance imposée actuellement par certaines réglementations gouvernementales. L'ensemble le plus simple de l'invention utilise des électrodes en tôle disposées généralement dans un plan plat.
Cependant, les électrodes peuvent être courbées en dehors des dits plans ou peuvent être disposées dans des plans parallèles. La seule restriction à faire est que les électrodes n'auront pas de surfaces projetées communes le long de leurs faces.
Ainsi , les signes ou éléments d'une enseigne peuvent être disposés en travers les fentes et couvrir toute la surface plane de l'électrode, plutôt que de se trouver dans la fente entre les élec- trodes, ou de se trouver en travers de la fente et de dépasser les limites extérieures des électrodes., Les éléments ou signes d'une enseigne d'une construction simple se trouvent généralement dans un plan plat. Cependant, il est possible de courber ceux-ci, cette
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courbure étant perpendiculaire à la ligne de vision.
Les éléments de l'enseigne eux-mêmes peuvent être fixés d'une manière quelconque désirée, sur le cadre de l'enseigne, soit temporairement, soit d'une manière permanente. Les moyens de fixage conventionnels par crampons flexibles ou rigides, ou autrement, peuvent être employés. Cependant, un moyen simple pour maintenir en position les éléments ou signes d'une enseigne sont les aimants per- manents. Ainsi, les éléments de l'enseigne peuvent être pourvus de petits blocs d'une matière telle que celle désignée sous le nom d'Alnico, chaque bloc étant aimanté et coopérant avec les électrodes en tôles ferromagnétiques. Il est possible évidemment d'interchanger l'emplacement des aimants permanents et de la matière ferromagnéti- que, ou d'employer des aimants permanents à la fois sur les éléments de l'enseigne et sur le cadre.
En vue de faire un usage complet des caractéristiques fle- xibles de l'enseigne en ce qui concerne les changements à faire dans la figure, il est possible de faire usage d'éléments simples de la figure, dont les uns sont d'une forme rectiligne les autres d'une forme courbée, et de combiner ceux-ci pour former les caractères de l'alphabet. Il est donc possible de construire une enseigne d'une dimension illimitée et présentant toute figure désirée au moyen d'une quantité de ces éléments simples. Chaque élément fermé hermétiquement . doit être placé de manière à ce qu'une partie substantielle de celui- ci se trouve dans le champ de la fréquence radiophonique entre les élec trodes opposées en vue d'arriver à la conduction gazeuse.
Dans ce but, il est recommandable de donner aux bords formant les électrodes opposées une foxme telle que chaque signe ou élément a au moins une partie s'étendant d'une électrode, à travers l'intervalle, vers l'au- tre électrode. Dans les cas ordinaires, une disposition en zig-zag convenablement proportionnée par rapport à la hauteur et à la largeur des lettres proposées et aux électrodes métalliques en feuilles peut être déterminée. D'autres/ormes non rectilignes pour les surfaces des électrodes opposées peuvent être réalisées suivant le type de let- tres ou de signes envisagés.
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Pour une compréhension plus complète de l'invention il se- .ra référé maintenant aux dessins qui, à titre d'exemple, montrent diverses formes deréalisation de l'invention. Il est entendu que, pour satisfaire aux diverses conditions rencontrées en pratique, des changements peuvent être apportés dans la construction ainsi que dans la réalisation montrées.
La figure 1 donne une vue en perspective d'une enseigne partiellement démontée et illustrant une des formes de réalisation de l'invention.
La figure la donne en détail une coupe suivant l'axe la-la de la figure 1.
La.figure 2 est une vue schématique d'une enseigne d'une forme modifiée, montrant le circuit d'un oscillateur.
La figure 3 est une coupe verticale d'une enseigne vue de face, et une vue schématique d'un circuit de l'oscillateur illustrant une forme de réalisation préférée.
La figure 4 est une coupe suivant l'axe 4-4 à l'extrémité de la figure 3.
La figure 5 est une vue en perspective d'une coupe d'une enseigne, et une vue schématique d'un circuit de l'oscillateur encore modifié.
La figure 6 est une vue en plan de l'enseigne de la figure 5, montrant celle-ci sous sa forme complète.
La figure 7 est un détail en perspectif d'une des extrémi- tés de l'enseigne de la figure 5, montrant les dispositifs de régla- ge de l'électrode.
La figure 8 est une coupe verticale, vue de face, de cer- taines parties démontées et coupées et illustrant encore une autre modification de l'invention.
La figure 9 est un détail d'une coupe suivant l'axe 9-9 de la figure 8.
Considérant la figure 1, l'enseigne comprend les organes plats 10 et 11 faits de préférence.en tôle de fer ou d'acier. Ces organes peuvent avoir toutes les longueurs voulues et sont montrés pour plus de facilité sous une forme rectangulaire. Ces organes plat:
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10 et 11 ont leurs limites opposées 12 et 13 séparées par la fente isolante 14. Cette fente 14 est remplie d'air ou d'une matière soli- de isolante convenable. Les tôles 10 et 11 ont les limites 16 et 17 (figure la) courbées ou élargies, celles-ci étant formées d'une maniÈ re quelconque convenable en les roulant par exemple. Les extrémités 16 et 17 s'adaptent dans des fentes prévues dans ce but dans les supports 19 et 20. Ces supports 19 et 20 peuvent être faits d'une matière isolante ou conductrice convenable quelconque.
Les supports 19 et 20 sont maintenus rigidement et à une certaine distance par rapport l'un à l'autre, à l'une de leurs extrémités au moyen du sup- port mural 22. Ce support mural est montré ici comme faisant partie de la boite 23, malgré que ceci ne soit pas nécessaire pour l'inven- tion. A leurs extrémités libres les apports 19 et 20 sont maintenus rigidement dans une position prédéterminée par l'extrémité'courbée de l'organe 24. Le support mural 22, et l'organe 24 sont isolés convenablement des supports 19 et 20, ou peuvent être faits d'une matière isolante, tel que le bois, le verre ou autre.
L'organe de terminaison 24 est courbé, la raison en devien. dra évidente plus tard. Les supports 19 et 20 sont construits de ma- nière à fournir les creux 25 et 26. La feuille 28 couvre les tôles 10 et 11, et peut être d'une matière isolante quelconque. Une mince feuille de caoutchouc, de bois ou d'une matière isolante peut donc être disposée dans les creux 25 et 26. La feuille 28 peut être omi- se. Donc les tôles en acier 10 et 11 peuvent être utilisées sans isolation, ou les surfaces de ces tôles peuvent être isolées au moyen de vernis ou peinture. Dans la plupart des cas cependant, il peut être désirable de prévoir un fond convenable pour les caractè- res de l'enseigne et ce fond sera d'une matière isolante.
Les caractères 30 de l'enseigne, façonnés d'avance et pré- fabriqués, peuvent être placés entre les supports 19 et 20. Dans la construction simple de l'enseigne, montré par la figure 1, ces éléments sat maintenus en position, parce qu'ils ont une dimension telle, que leurs extrémités prennent exactement dans les creux 25 et 26. Il est entendu que les éléments de l'enseigne peuvent être
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éloignés en enlevant l'organe de terminaison 24, et en glissant les caractères en dehors. D'autres moyens pour maintenir les caractères en position peuvent être employés, comme montré dans certaines au- tres formes de réalisation.
Il sera tenu compte de ce que chaque signe de l'enseigne s'étend en travers de la fente isolante 14. Comme déjà expliqué au- paravant, la fente isolante par air 14 est étroite en ce qui concer- ne les dimensions transversales, et sera d'une valeur comprise entre environ un soixante-quatrième et trois-quarts de pouce. Il n'est pas nécessaire que la dimension de la fente soit uniforme sur toute sa longueur.
La botte 23 contient une source convenable de potentiel de fréquence radiophonique, .par exemple un oscillateur simple. Les tôles métalliques 10 et 11 sont connectées à l'oscillateur, de ma- nière à avoir à travers la fente isolante 14 une différence de poten- tiel de fréquence radiophonique'.
Avec une fréquence et une puissance convenable il se pro- duira une décharge dans les lettres ou signes ce qui rendra luminescent le gaz ou la vapeur, ou le, mélange de ceux-ci.
La figure 2 montre les électrodes 35 et 36. Celles-ci sont représentées sous une.forme schématique, sans tenir compte de leurs proportions et de leurs dimensions. L'électrode 35, avec son bras 35', s'étend autour de l'électrode 36, de manière :que celle-ci se trouve entre les deux bras de ltéleetrode 35. Les électrodes 35 et 36 sont connectés aux bornes 37 et 38.d'une inductance 39. La prise intermédiaire 40 de 'inductance 39 est connectée au moyen du câble 41 à l'enroulement 42 du transformateur 43. La prise intermé- diaire 40 est variable pour assurer une adaption adéquate de la char- ge des éléments de l'enseigne à l'oscillateur., Le primaire 44 du transformateur 43 est excité par une source convenable de potentiel alternatif.
L'enroulement 45 du transformateur 43 est connecté au moyen des câbles 46 et 47 à la cathode à filament 48 de la lampe à vide 49. La grille de commande 50 !le la lampe 49 est connectée à travers une résistance de grille 51 convenable à la cathode. La grille de commande 50 est connectée aussi à travers le condensateur
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de blocage 52 à la borne 37 de l'inductance 39. L'anode 53 de la lampe à vide 50 est connectée par le fil 34 à la borne 38.
Les enroulements 42 et 45 du transformateur sont connectés ensemble au fil 47. Il est évident que l'enroulement 42 fournit un potentiel suffisant pour exciter le circuit de l'anode de la lam- pe 49.
Le circuit montré par la figure 2 est celui d'un oscilla- teur simple, qui peut être employé pour exciter les électrodes 35 et 36. D'autres formes d'oscillateurs peuvent être employées en te- nant compte de ce que la fréquence fournie est réglée à la valeur né- cessaire au fonctionnement de l'enseigne. Les éléments 56 de l'en- seigne sont placés en travers des électrodes. Dans la forme montrée par la figure 2, chaque élément de l'enseigne se trouve travers de deux fentes isolantes. Donc une fente 57 se trouve entre les électro- des 35 et 36 et une autre fente 58 se trouve entre les électrodes 36 et 35'. Dans la pratique actuelle, les électrodes 36, 35 et 35' auront des surfaces suffisantes, les fentes 57 et 58 étant étroites en comparaison de ces surfaces et ont les dimensions déjà données auparavant.
Ilest évident que la construction de l'enseigne montrée par la figure l,peut être modifiée et être faite comme celle montrée par la figure 2, de manière à avoir deux fentes au lieu d'une seule Aussi il suffit qu'un signe s'étende en travers d'une seule fente.
On se réfère maintenant à la figure 3, où une construction d'une enseigne modifiée est montrée, et dans laquelle il est fait usage d'une fente d'une forme irrégulière. En donnant à cette fente une forme adéquate, il est possible de diviser cette fente de manière à permettre une disposition satisfaisante aux divers éléments de l'en. seigné en travers des électrodes, et de manière à ce que chaque élé- ment de l'enseigne s'étende en travers de la fente. Ainsi, en se ré- férant spécialement à la figure 3, les tôles métalliques des électro- des 60 et 61 ont des limites opposées 62 et 63 qui délimitent la fen- te qui a le tracé montré au dessin à titre d'exemple. Comme il est montré, la fente 64 se compose d'une partie rectiligne 65 suivie par plusieurs parties 65 en forme de V, et se terminant par une autre partie rectiligne 67.
Chaque partie 66 ne doit pas être nécessaire-
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ment rectilignes ni former un V. Si on le désire, ces parties peu. vent être d'une forme irrégulière ou peuvent prendre la forme d'une courbe cyclique régulière, par exemple la forme d'une onde sinosoï- dale. Il est entendu que les électrodes 60 et 61 sont assez solides pour supporter d'une manière satisfaisante les parties qui délimi- tent les fentes. Il est possible de prévoir des moyens pour ajuster la dimension transversale de la fente. Le dispositif simple, montré en détail par la figure 4. comprend les parties protubérantes 70 et 71 fixées sur les électrodes 60 et 61. La distance entre les deux parties protubérantes peut être réglée au moyen du boulon 7.2.
Le boulon 72 se visse dans lapartie protubérante 71 et traverse libre- ment la partie protubérante 70. Un tampon en caoutchouc 73, qui se trouve entre les deux parties protubérantes, les maintient séparées .
Les parties rectilignes' 65 et 7 de lafente peuvent se trouver à des intervalles espacées sur toute la longueur de l'enseigne, si l'enseigne est d'une grande longueur, et si de telle' portions rec- tilignes sont nécessaires. Il y a possibilité aussi de prévoir des parties protubérantes 70 ,et 71 et des boulons de réglage 72, en plu- sieurs endroits intermédiaires le long de l'enseigne. La surface des électrodes 60 et 61 peut être couverte par une couche d'une ma- tière isolante convenable, comme déjà expliqué auparavant. Dans ce cas particulier on emploiera de préférence pour les électrodes 60 et 61 une matière ferromagnétique, par exemple du fer ou de l'acier en tôle.
La propriété ferromagnétique de cette matière est employée pour fixer les éléments de l'enseigne.
Sur les électrodes 60 et 61, et coopérant avec celles-ci, se trouvent les éléments ou signes de l'enseigne 75. Ces éléments de l'enseigne peuvent prendre des formes élémentaires, par. exemple des lignes droites ou des caractères simples. La lettre H par exem- ple peut être formée au moyen de trois éléments de l'enseigne. Cha- que élément de l'enseigne est faite d'une simple enveloppe en verre fermée hermétiquement et remplie d'un gaz ou d'un mélange de gaz ou de vapeurs sous toute pression nécessaire. Les éléments de l'ensei- gne sont cimentés ou assemblés pour former un élément composé comme par exemple pour la lette H, mais ceci n'est pas absolument nécessaire
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Il est préférable de cimenter ou d'assembler ensemble les éléments de l'enseigne en vue de former une lettre ou une figure, avant de les monter.
Des éléments additionnels peuvent être formés. Par exemple la lettre P, comme montré en 76. L'élément 77 de l'enseigne a une forme courbée ainsi qu'il est montré de manière à être employé avec l'élément 76 pour changer la lettre P en la lettre B. Il est évident que par des combinaisons innombrables des formes différentes des élé- ments de l'enseigne il est possible de former tous les caractères, les nombres ou les figures voulues.
La longueur de chaque élément de l'enseigne, la dimension et la caractéristique de la fente, est telle que chaque élément de l'enseigne traverse au moins une fois la fente isolante. Le trace de la fente isolante complète est évidemment sujette à des modifica- tions innombrables, et dépend de la dimension du caractère et de la -disposition des éléments de l'enseigne et des éléments composés dé- sirés.
Les électrodes 60 et 61 peuvent être excitées de toute ma- nière convenable. Il est donc montré schématiquement un circuit d'un oscillateur qui de toute façon est similaire à celui de la figure 2.
Le transformateur de puissance 43 a été modifié pour fournir le trans- formateur automatique 43'. En plus la résistance 51 de la grille est maintenant variable.
Comme il est bien connu dans la pratique des oscillateurs de blocage, il est possible de prévoir une résistance de grille suf- fisamment élevée pour empêcher un fonctionnement continu de l'oscilla- teur. Le système oscillant peut alors fonctionner pendant une période déterminée et s'arrêter ensuite. Durant la période de blocage, le condensateur se décharge progressivement, et une fois déchargé permet à nouveau le fonctionnement de l'oscillateur. En contrôlant la cosnta te du temps du condensateur 52, et la résistance 51, il y a moyen de déterminer la durée du fonctionnement et de l'arrêt de l'oscillateur.
Il y a moyen donc de fournir ainsi un dispositif simple pour éteindre et allumer régulièrement une enseigne au néon.
Les divers éléments de l'enseigne peuvent être fixés sur les électrodes 60 et 61, dans toute position désirée. Il est possible
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de fixer les éléments composés de l'enseigne dans la position mon- trée par la figure 3 au moyen d'un simple fixage mécanique, comme montré par la figure 1. Cependant on fournit un moyen de fixage modifié en vue de procurer à l'enseigne des avantages pratiques.
Sur chaque élément de l'enseigne ou sur ses éléments composés on peut cimenter un ou plusieurs blocs 78, faits d'une matière magné- tique permanente. Dans ce but on peut utiliser des alliages bien connus, dont l'Alnico est un spécimen. Ces blocs sont cimentés ou fixés d'une manière permanente sur les éléments 75 et 76 de l'en- seigne et coopèrent avec les électrodes 60 et 61 f erromagnétiques.
La force d'attraction de l'Alnico est suffisante pour fixer f erme- ment un élément de l'enseigne dans la position voulue, sans qu'il soit nécessaire de faire usage de blocs métalliques de dimensions exagérées. En général les blocs à magnétisme permanent sont de pré- férence disposé de manière à ce qu'ils ne se trouvent pas sur les fentes à air. Cependant la disposition exacte des blocs magnétiques n'est pas importante et peut varier dans de larges limites. Les blocs peuvent être placés entre l'élément de l'enseigne et la surfa- cede l'électrode comme il est montré par la figure 4, ou les blocs peuvent se trouver sur le coté de l'élément de l'enseigne, comme il est montré sur la figure 5. Dans ce dernier cas, l'élément de l'enseigne se trouvera plus près de la surface de l'électrode.
Le dispositif d'ajustage de la largeur de la fente à air peut être employé pour contrôler la nature de la charge imposée à. l'oscillateur. par ce dispositif il y a moyen de maintenir le poten- tiel de fréquence radiophonique et la fréquence dans des limites pra- tiques. En faisant varier le nombre des éléments de l'enseigne sur les électrodes, la charge'varie aussi, et il se peut qu'il soit né- cessaire de faire varier la dimension de fente pour maintenir une fréquence prédéterminée.
Se référant maintenant aux figures 5 à 7 incluse, une autre modification est encore montrée. Des blocs isolateurs allongés 80'et 81, servent de supports à une électrode ainsi qu'il est mon- tré. De même un bloc isolant 80 peut avoir une électrode 82 en tôle
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pliée en forme de V et entourant partiellement celui-ci. D'une ma- nière semblable, sur le bloc isolant 81 peut se trouver une électro- de 83 en tôle en forme de V et entourent partiellement celui-ci.
Entre les électrodes 82 et 83 peut se trouver au moins une ou plu- sieurs électrodes planes 84 si nécessaire. Il est bien entendu que les deux côtés de l'enseigne doivent être semblables. Comme montré, les fentes isolantes 85 et 86 sont prévues entre les diverses élec- trodes sur les côtés opposés de l'enseigne. Pour plus de simplic'ité les fentes 85 et 86 sont montrées comme étant rectiligne, mais elles peuvent prendre la forme générale de la fente 64 indiquée sur la figure 3, et sont formées par une partie en saillie des blocs iso- lants 80 et 81.
Comme montré par la figure 7, chaque bloc isolant est pour vu d'une partie protubérante 88 coopérant avec une plaque 89 qui est elle-même fixée sur l'une des électrodes en forme de V. Le boulon 90, la partie protubérante 88 et le plaque 89 sont employés pour ré- gler la dimension transversale de la fente. Comme montré sur la fi- gure 7, le boulon 90 passe librement à travers la plaque 89 en se vissant dans la pièce protubérante 88. En utilisant un boulon con- venable il est évident que l'espacement entre la partie protubéran- te et la plaque peut être maintenu sans qu'il soit nécessaire de faire usage d'une pièce élastique quelconque.
Les éléments ou signes 92 peuvent se trouver dispersés sur les diverses parties de l'enseigne . A titre d'exemple, les carac- tères L et W sont montrés munis de pièces à magnétisme permanent 94 qui se trouvent fixées sur les côtés des éléments de l'enseigne. De l'autre coté se trouvent les caractères C et 0, suspendus par les crochets 95 au bord supérieur de l'enseigne. Il est entendu que, malgré que tous les caractères montrés sont faits d'une pièce, cha- que caractère peut être un élément composé, comme il a déjà été ex- pliqué en connexion avec la figure 3.
Le système oscillant employé pour allumer les signes com- prend une lampe à vide 100. Cette lampe à vide peut être d'un type quelconque. La lampe montrée ici comprend une quantité de combinai- sons d'électrodes assemblées, comme par exemple les diodes et les
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tétrodes. Le système décrit ici est adapté spécialement pour un fonctionnement universel, et fonctionne en courant alternatif aussi bien qu'en courant continu. Avec des enseignes à faible chargé, une lampe du type 117 peut être employée avec un courant de 110 volts. La lampe 100 est pourvue des filaments de chauffage en sé- ries 101 et 102 et alimentés à 110 volts au moyen des fils 103 et 104.Les cathodes 105 et 104 coopèrent avec ces filaments d'échauf- fement tandis que la cathode 105 est connectée à travers le conden- sateur 107 au fil de la ligne 103.
Coopérant avec la cathode 105, l'anode 108 est connectée au fil de ligne lo4.
La cathode 106 est connectée au moyen du fil 110 au fil de la ligne 103. La cathode 106 est connectée aussi à travers la ré- sistance de la grille 111 au câble 112 qui est relié d'autre part à la grille de commande 113 qui coopère avec la cathode 106. Le câble 112 est connecté à travers le condensateur de blocage à la borne 115 de l'inductance 116. Sur l'inductance 116 se trouve une prise intermédiaire 117 connectée à nouveau par le fil 118 à la ca- thode redresseue 105. Le fil 118 est connecté aussi aux électrodes accélératrices 119 de la tétrode. L'anode 120 de la tétrode est connectée au moyen du fil 121 à la borne 122 de l'inductance 116.
La sortie du système est prise sur les bornes 115 et 122. La borne 115 est connectée par un câble à l'électrode centrale 84, tandis que la borne 122 est connectée par des câbles aux électrodes exté- rieures 82 et 83.
En y appliquant un courant continu, et en supposant que la ligne 104 est positive par rapport à la ligne 103, il est évident que le redresseur et la tétrode seront connectés en série. Le cou- rant arrivant par la ligne 104 passe à travers la diode et le fil 118 vers la prise intermédiaire 117 et de là à travers une partie de l'inductance 116 vers la borne 122. A partir de la borne 122 le courant continu passe à l'anode 120 et puis à travers la tétrode vers la cathode 106 pour arriver ainsi sur la ligne 103. Pendant ce temps le potentiel de l'électrode accélératrice sera porté à une valeur convenable. Avec un courant alternatif la diode supprimera la par- tie négative de chaque cycle, et permetta au système de fonctionner
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avec ces parties du cycle quand la ligne 104 est positive par rapport avec la ligne 103.
Pour ce qui concerne la production des oscilla tions, le circuit montré est un oscillateur conventionnel, et une description détaillée de celui-ci se retrouve dans tout livre qui traite de ce sujet.
Sur la figure 8 est montrée une enseigne avec des dimen- sions verticales importantes. Ceci permet l'emploi de plusieurs sé- ries de lettres disposées verticalement, ou l'emploi de caractères individuels de grand format. Dans ce cas particulier, des électrodes 130 à 136 incluses sont prévues. Ces électrodes peuvent être faites d'une matière conductrice convenable, par exemple en tôle de fer, comme déjà expliqué précédemment. Comme montré, les électrodes 130 à 133 et 136 ont la forme d'un rectangle simple, et fournissent des fentes isolantes rectilignes simples. La fente qui se trouve entre les électrodes 134 et 135 est en général semblable à celle montrée par la figure 3. Ainsi la fente 138 se trouve entre les électrodes 134 et 135. Les fentes entre des électrodes adjacentes peuvent être faites au moyen d'une matière isolante flexible 140.
Cette matière peut être du caoutchouc et une autre matière isolante quelconque.
Le caoutchouc peut s'étendre sur toute la longueur de la fente, ou seulement être placé entre les extrémités des électrodes. La figure 8 montre les électrodes 130 à 136 se trouvant dans un même plan général, et si elles sont placées verticalement elles se présenteront comme indiqué. Les électrodes sont maintenus dans une position bien alignée au moyen de supports convenables. Ainsi , les pièces 142 en forme d'U sont prévues aux deux extrémités des électrodes. Dans les pièces 142 se trouvent les blocs isolants 143, dans lesquels se glis- sent les extrémités des électrodes. A l'extrémité inférieure de l'enseigne se trouve le support 144 sur lequel reposent toutes les électrodes.
On peut prévoir sur les côtés opposés supérieurs de l'enseigne un moyen de serrage quelconque, la vis 146 par exemple pour régler les dimensions transversales des diverses fentes. Il est évident qu'en plaçant du caoutchouc entre les électrodes adjacentes, il y a moyen de régler à volonté les dimensions entre les fentes au
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moyen de la vis. Les fentes peuvent avoir donc des dimensions éga- les, ou : peuvent être plus larges que les autres. La surface entière des électrodes peut être recouverte par une couche isolante 148 d'une matière convenable quelconque.
Des éléments, signes ou caractères de l'enseigne peuvent être disposés sur ses di- verses parties, ces éléments étant maintenus dans leurs positions au moyen de blocs magnétiques comme montré dans les figures 3 et 5, ou bien au moyen de griffes métalliques convenables. Il est évident que les électrodes sont câblées de manière à fournir un potentiel différent entre chaque fente, cette différence de potentiels étant fournie par un oscillateur convenable. La connexion électrique des électrodes est facile à établir et ne nécessite pas une explication détaillée.
Il est entendu que les électrodes 130, 132, 134 et 136 peuvent être connectées ou bien en parallèle avec les électrodes res- tantes, connectées elles aussi en parallèle et de polarités opposées, ou bien les électrodes 130 et 136 peuvent être connectées à l'oscil- lateur, avec les électrodes intermédiaires formant une série connec- tées en carcade.
Il est entendu que les fentes isolantes montrées dans les diverses modifications auront les dimensions transversales données précédemment, c'est-à-dire des dimensions qui se trouvent entre en- viron un soixante quatrième et les trois quarts d'un pouce. En gé- néral, les dimensions transversales seront une fonction de la nature de la matière isolante, tel que l'air ou une matière solide, de la fréquence de fonctionnement désirée, de la dimension physique des éléments de l'enseigne, de l'amplitude des potentiels à fréquence radiophonique ainsi que de la masse et de la nature de la matière qui se trouve dans les fentes entre les électrodes d'un côté et de l'autre de l'intérieur des éléments de l'enseigne où l'ionisation doit être effectuée.
Il est bien connu que la constante diélectri- que a un effet profond sur la nature des gradients du potentiel existant entre deux électrodes. Dans une construction qui fait usa- ge de différents milieux diélectriques, la'constante diélectrique d'un milieu influencera les gradients du potentiel des milieux
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diélectriques restants. Il est cependant comparativement simple d'ajuster la fréquence d'opération du système oscillant comprenant le circuit de l'alimentation. On peut avoir recours à des capaci- tés d'accord ou à des câbles pour suppléer ou corriger les écarts par rapport à la constante prédéterminée du circuit occasionnés par des variations dans les dimensions des tenter et par des variations dans la matière employée pour la construction.
En tous cas, la di- mension de la fente sera assez étroite pour que l'intensité de champ électrique soit suffisamment élevée pour procurer une clarté satis- faisante aux éléments de l'enseigne.
La longueur de la fente est illimitée. Il est évident qu'une construction pourvue d'une longue fente, et supportant un grand nombre d'éléments de l'enseigne nécessitera un oscillateur d'une certain puissance. Cependant, toutes ces considérations sont bien connues dans la pratique électronique et ne demandent pas d'ex- plications supplémentaires. L'amplitude du potentiel à fréquence radiophonique pour un bon fonctionnement de l'enseigne peut être ré- glée en augmentant celle-ci jusqu'à ce qu'une clarté suffisante soit obtenue. Il est impossible de déterminer d'une manière définitive l'amplitude du potentiel à fréquence radiophonique nécessaire pour chaque cas particulier.
L'amplitude elle-même dépend de la nature du gaz, des dimensions des électrodes, de la distance physique entre la surface de l'électrode et les éléments de l'enseigne, de la réac- tance des éléments composant le circuit, de la quantité des ions qui restent dans les éléments de l'enseigna et d'autres facteurs indéter- minés. La procédure la plus simple et la plus pratique est de régler l'amplitude à un niveau donnant toute satisfaction. Le réglage d'une telle amplitude est une opération que tout homme expert dans la théorie des électrons peut réaliser et qui ne nécessite donc pas une description plus détaillée.
Malgré que des constructions métalliques particulières ont été montrées ici comme se trouvant dans un seul plan, il est évident que les signes ou caractères peuvent être pliés de manière à se trouver dans des plans courbés ou irréguliers.