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L'invention concerne un dispositif équipé d'un tube à décharge dont au moins deux électrodes, fixées à l'aide d'organes en mica peuvent se trouver en régime, à des tensions très différentes.
Dans le cas d'emploi désolant en mica, aux-tensions élevées, le trajet d'isolement doit être plus long à mesure que la différence de tension est plus élevée. Pour une différence de tension deux fois plus élevée, le trajet d'isolement sur la surface de mica doit être choisi beaucoup plus de deux fois plus grand. Cela est particulièrement gênant lorsqu'on désire utiliser, pour la fixation de telles électrodes, des organes de centrage en mica, car les dimen- sions du tube deviennent plus grandes qu'il n'est désirable. Toutefois, à d' autres points de vue, l'emploi d'organes de centrage en mica est très favorable, de sorte que, de préférence, on recourt à de tels organes.
On a constaté qu'il est possible de réduire notablement l'inconvé- nient mentionné dans un tube à décharge comportant au moins deux électrodes @ entre lesquelles se produit, en régime, une différence de tension élevée, et qui sont maintenues écartées par des organes de centrage en mica lorsque, conformé- ment à l'invention, on dispose dans le trajet isolant, entre les endroits de contact des électrodes et des organes de mica, pour chacun des organes, au moins un conducteur qui, en régime, se trouve à une partie de la différence de tension se produisant entre les électrodes mentionnées.
De préférence, la tension du conducteur est proportionnelle à la distance entre lesdites électrodes. Les conducteurs peuvent être constitués par des plaquettes ou par des couches de métal affectant la forme de lignes étroites disposées perpendiculairement à la surface de mica. Ces conducteurs ne doivent pas nécessairement être reliés à une électrode ou à un conducteur de courant étant donné que le potentiel désiré s'établit de lui-même sous l'effet d'induc- tion. On a constaté que l'emploi desdits conducteurs permet de réduire notable- ment le trajet d'isolement sur la surface de mica sans qu'il se produise des phénomènes d'étincelles ou d'arcs.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi- tatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti- cularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, par- tie de l'invention.
La fige 1 représente un dispositif conforme à l'invention.
La fig. 2 montre une forme de réalisation déterminée d'un tube destiné à un tel dispositif.
Le dispositif représenté sur la fig. 1 engendre, de manière connue, un courant en dents de soie, à l'aide d'un tube 1 couplé à réaction, dont l'anode est reliée à un transformateur 2.
L'enroulement secondaire du transformateur 2 est relié à une bobine de déviation 4 d'un tube cathodique. Sur une partie de l'enroulement primaire 5 est branchée, de manière connue, une diode économisatrice 6. Comme on le sait, pendant la course de retour du courant en dents de scie, une tension très élevée se produit entre la cathode 7 et l'anode 8 de cette diode.
Lorsqu'on désire élever ces pointes de tension, des difficultés se produisent par le fait que le trajet isolant sur les organes de.centrage en mica 16 doit être beaucoup plus long. Suivant l'invention, on introduit dans le trajet isolant des organes conducteurs 9 qui, pendant le fonctionnement, acquiè= rent un potentiel compris entre celui de l'anode 8 et celui de la cathode 7.
Il s'avère que la longueur totale du trajet isolant peut alors être proportion- ' nelle à la différence de potentiel entre la cathode et l'anode. Les organes 9 peuvent être reliés à un conducteur de courant qui peut être connecté à une
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prise de l'enroulement primaire 5, comme il est indiqué en pointillés sur la fige 1. Teutefois, lorsque la cathode 7 comporte un filament 10, alors que de manière connue deux spires isolées 11 et 12 sont prévues entre le filament 10 et la cathode 7, il suffit de relier aux organes 9 le noyau métallique de ces spires qui, pour le reste, ne sont connectées nulle part. Comme le montre la fig.
2, les spires sont disposées coaxialement et entourent le filament 10; elles servent à fixer le filament à l'intérieur de la cathode, ce qui réduit notablemen le danger d'arc entre le filament et la cathode. On a constaté que les fils de noyau métalliques des spires se règlent pendant le fonctionnement, par suite de l'induction, sur une partie de la différence de potentiel existant entre le filament et la cathode, partie qui est proportionnelle à la distance entre la spire d'une part et le filament et la cathode d'autre part*-Donc, lorsque les organes 9 sont reliés à ces fils de noyau ils acquièrent le même potentiel dé- siré, et aucun organe de contact individuel n'est nécessaire pour ces organes
9.
Il y a lieu de noter que la différence de tension entre le filament 10 et l' , anode 8 peut être petite, à savoir approximativement égale à la tension de l' appareil d'alimentation l8, c'est-à-dire environ 250 volts tandis que, pendant la course de retour mentionnée, la différence de potentiel entre la cathode et l'anode peut atteindre 5 à 7 kV, la cathode étant alors positive.
Comme le montre la fig. 2, la cathode 7 a, à cet effet, sa sortie du côté supérieur du tube, tandis que les autres électrodes sont reliées, de la manière usuelle, à des broches dans le fond du tube. La fig. 2 montre la con- struction du tube 6 représenté schématiquement sur la fig. 1. La cathode 7 est de construction connue, c'est-à-dire que le filament 10 est entouré de deux spirales 11 et 12 à grand pas, enroulées en sens inverse.
Les spirales comportent un noyau métallique entouré d'une matière isolante (oxyde d'aluminium). La spirale extérieure 11 et la spirale intérieure
12 ne sont en contact qu'en quelques points entre eux et respectivement avec la cathode 7 et le filament 10. Le fil de noyau de chaque spirale prend, pendant le fonctionnement, un potentiel compris entre celui du filament et celui de la cathode. Ces fils de noyau sont reliés, à l'aide de plaquettes triangulaires 14, aux organes en forme de plaque 9 qui se trouvent sur le trajet d'isolement des organes en mica entre la cathode et l'anode.
Par suite des longues fentes 17 entre les endroits de contact de la cathode et de l'anode avec les organes en mica, ce trajet isolant est allongé.
Il s'avère que, par l'utilisation des organes conducteurs 9, qui forment donc un endroit à potentiel fixe sur le trajet isolant, la différence de potentiel entre la cathode et l'anode peut être portée à'une valeur beaucoup plus élevée qu'en l'absence de ces organes 9 avant qu'il ne se produise des difficultés.
Les organes 9 dans l'organe de centrage 16, tant inférieurs que supérieurs, sont interconnectés deux à deux à l'aide de tiges 13. L'une des tige.
13 porte en même temps un support de getter. Dans le tube représenté sur la fige
2, les organes 9 de gauche sont reliés à la spirale extérieure 11, tandis que les plaquettes 9, disposées à droite, sont reliées à la spirale intérieure 12.
Les plaquettes et les spirales ne doivent pas être reliées à un or- gane de contact extérieur du tube.
Il est également possible de ne relier les plaquettes 9 à aucune des autres électrodes du tube.
Les plaquettes se chargent finalement, plus lentement il est vrai, jusqu'à un potentiel intermédiaire.
Lorsqu'on désire appliquer aux plaquettes 9 un potentiel bien déter- miné, on peut les relier à un organe de contact et connecter celui-ci à une prise de l'enroulement 5.
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RESUME.
1. Dispositif équipé d'un tube à décharge comportant au moins deux électrodes entre lesquelles se produit, en régime, une différence de tension élevée, qui sont maintenues écartées à la distance requise à l'aide d'organes de centrage en mica, caractérisé en ce que dans le trajet d'isolement entre les en- droits de contact de ces électrodes et des organes de mica on a prévu, pour cha- cun de ces organes,au moins un conducteur qui, pendant le fonctionnement, se trouve à une partie de la différence de tension existant entre lesdites électro- des.
2. Tube à décharge pour un dispositif tel que spécifié sous 1, carac- térisé en ce que dans le trajet isolant entre les deux électrodes pouvant pré- senter une grande différence de potentiel, est fixé sur un organe de centrage en mica un organe conducteur qui n'est relié à aucune des électrodes.
3. Tube à décharge à cathode à chauffage indirect pour l'équipement d'un dispositif tel que spécifié sous 1, dans lequel se trouve, entre le filament et la cathode, au moins un conducteur isolé non parcouru par du courant, carac- térisé en ce que dans le trajet d'isolement entre deux électrodes, on a disposé, sur les organes de centrage en mica, des organes conducteurs qui sont reliés uniquement à'l'un des conducteurs non traversés par du courant.
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demande déposée le 25 juillet 1958 à 13 h. 30'; brevet octroyé le 14 août 19580 REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT, résidant à BILLANCOURT -Seine- (France).
PERFECTIONNEMENTS AUX DETENDEURS, (ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en France le 19 août 1957 - déclaration de la déposante -).
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L'invention concerne des perfectionnements aux détendeurs de fluides gazeux consistant essentiellement dans le remplacement du dispositif à ressort ; habituellement utilisé pour exercer une pression de réglage déterminée sur la soupape contrôlant l'écoulement du fluide, par un dispositif pneumatique dans le- quel cette pression de réglage est obtenue par compression d'un certain volume d'air.
A.cet effet, ce dispositif pneumatique comprend essentiellement un cylindre renfermant un piston réglable en position et utilisé pour exercer la pression de réglage voulue tendant à l'ouverture de la soupape du détendeur, par l'intermédiaire d'un coussin d'air et sur un autre organe, du type à piston ou à membrane déformable, qui est rigidement relié à cette soupape et qui est soumis, sur sa face opposée au coussin d'air, au fluide en pression "détendue".
D'après une autre disposition conduisant à la suppression totale de tout ressort, la soupape en question est normalement sollicitée sur son siège à l'aide d'une butée en'matière élastique.
Le détendeur étant prévu pour délivrer un fluide dans un domaine de pression détendue déterminée, on conçoit qu'il est possible d'obtenir la pression de réglage de la soupape en donnant au dispositif pneumatique des dimensions assurant une sécurité raisonnable de fonctionnement.
Les qualités d'un détendeur selon l'invention reposent également sur l'utilisation de garnitures en matière élastique du type à lèvres souples assu- rant une étanchéité rigoureuse de la capacité formant coussin d'air dans le dis- positif pneumatique.
Dans l'ensemble la suppression de tout ressort confère au détendeur selon l'invention une sécurité totale. Il est bien connu en effet que les ressorts sont particulièrement soumis à la corrosion dans un détendeur, qu'ils s'altèrent relativement vite et ne conservent pas leur élasticité première, des ruptures brusques étant à craindre qui ajoutent à ces risques d'insécurité et aux ser- vitudes d'entretien.
Ces perfectionnements apparaîtront, dans la description qui suit, d'une forme de réalisation d'un détendeur selon l'invention, donnée à titre d'exemple et représentée en coupe axiale à la figure unique du dessin annexé.
On voit au dessin que le corps 1 du détendeur comporte plusieurs tubulures ayant la destination suivante : 2 est la tubulure de raccordement du détendeur à la source de fluide en pression ; est la tubulure de sortie à la- quelle sont raccordés le ou les appareils utilisant le fluide en pression "détendue"; 4 est la tubulure de fixation du dispositif pneumatique de commande de la soupape 5 du détendeur; 6 est la tubulure de passage de cette soupape 5 renfermant également une butée élastique compressible 7, en caoutchouc ou matière plastique convenable, interposée entre cette soupape qu'elle applique sur son siège 8 et un bouchon de compression 9 assurant l'étanchéité de cette tu- bulure.
La soupape 5 peut coulisser dans l'alésage 10 du corps 1 et dans l'alésa- ge 11 d'une lanterne 12, amenée en place par 1a tubulure 4 et formant siège de soupape en 8, l'étanchéité de cette lanterne dans le corps 1 étant assurée par un joint torique 13. On voit qu'il règne en effet normalement dans la lanterne, au-dessus du siège 8 et autour de la soupape 5, la pression de la source de flui- de raccordée en 2, cette pression étant en outre admise au-dessus de la soupape dans la capacité 14 formée sous le bouchon 9, par un canal 15 pratiqué sur la soupape et par des échancrures 16 pratiquées dans le bourrelet supérieur en saillie 71 de la butée compressible 7, de sorte que la pression du fluide à dé- tendre contribue à appliquer la soupape sur son siège.
Le bouchon 9, assure l' étanchéité de la tubulure 6 au contact de la cuvette 61 formée dans celle-ci, par sa collerette à lèvre 91 qui y est appliquée avec une certaine tension élastique par vissage total du bouchon,lalpresston dans la capacité 14 contribuant à rendre étanche le contact de cette collerette avec la cuvette.
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Le conduit axial 17 de la lanterne, formé sous le siège de soupape, est mis en communication permanente avec la tubulure de sortie 3 du détendeur par le passage radial 18 de la lanterne, l'espace annulaire 19 ménagé entre le pied celle-ci et le corps 1, puis par le passage 20 formé dans ce dernier,
Le dispositif pneumatique de commande de la soupape 5 comprend un cylindre 21 se vissant dans la tubulure 4 et assurant au montage, en même temps que le blocage du pied de la lanterne 12 dans le corps 1, la fixation d'une membrane déformable 22 par son bord torique 23 interposé entre des épaulements correspondants de ces deux pièces.
Cette membrane élastique, en caoutchouc par exemple, est utilisée pour commander l'ouverture de la soupape et elle comporte à cet effet, incorporé dans sa partie centrale à la vulcanisation, un disque 24 se prolongeant par une tige filetée 25 sur laquelle est vissée la soupape 5.
La membrane 22 forme ainsi le fond supérieur du cylindre 21, et elle comporte sur son pourtour deux collerettes à lèvre d'étanchéité souple, l'une 26 assurant l'étanchéité dans le pied de la lanterne 12 c'est-à-dire sur sa face soumise, par la voie du passage 27, à la pression détendue lorsque le détendeur est en service, l'autre 28 assurant l'étanchéité face à la capacité 29 du cylin- dre dans laquelle est constitué le coussin d'air en pression auquel on a recours pour régler le détendeur.
Ce coussin est constitué par déplacement d'un piston 30, manoeuvrable par l'intermédiaire d'une vis 31 traversant le fond de cylindre 32 et munie d' un bouton moleté 33.
On voit que le corps de ce piston 30 est muni d'un couvercle 34 fixé par vis 35 et servant à retenir une garniture 36 à double lèvre souple, dont le rôle est d'assurer une étanchéité bilatérale parfaite face à la membrane 22, la lèvre 361 assurant l'étanchéité dans le cylindre et la lèvre 362 contre le corps de piston*
Le fonctionnement du détendeur est le suivant.
Le bouton de manoeuvre 33 étant complètement desserré (position de la figure ), le piston 30 repose sur le fond 32 du cylindre. La capacité 29 est remplie d'air à la pression atmosphérique grâce au canal 37 qui fait commu- niquer l'atmosphère avec l'intérieur du cylindre, l'air atmosphérique pouvant en effet pénétrer dans la capacité 29, en cas de dépression dans celle-ci, par les échancrures 38 du pourtour de la garniture 36 dont la lèvre extérieure sou- ple 361 peut s'infléchir légèrement et forme clapet.
La membrane 22 qui n'est soumise à aucune pression sur sa face in- férieure subit sans s'y opposer la pression de la butée 7 appliquant la soupape 5 sur son siège 8.
Si, à ce moment, on raccorde la tubulure 2 du détendeur à un réseau d'air comprimé par exemple, la pression de celui-ci s'établit au-dessus du siège 8 mais aucun écoulement d'air ne se produit car la soupape est bloquée sur son siège comme il a été dit précédemment. Le détendeur se comporte comme un robinet fermé.
Si actionnant le bouton de manoeuvre 33 on fait monter le piston 30, on constitue un coussin d'air de pression croissante dans la capacité 29. A un moment donné cette pression devient capable de pousser la membrane 22 qui sou- lève la soupape 5. L'air du réseau s'écoule alors-par la tubulure de sortie 3 en empruntant les voies déjà indiquées.
La soupape est de ce fait soumise à deux ensembles de forces opposés Le premier résulte de l'action de la pression du réseau qui s'exerce au-dessus d'elle, de la force élastique da la butée 7 et de la pression "détendue" appliquée sur la face supérieure de la membrane 22, Le second résulte de l'action de la
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pression "détendue" s'exerçant sous la soupape et de la force transmise à la .membrane 22 par le coussin d'air en pression de la capacité 29.
On conçoit que pour toute pression créée en 29 entre des limites déterminées il existe un équilibre de forces qui permet un écoulement d'air par la soupape tel que la pression en aval demeure stable à une valeur comprise entre zéro et la pression du réseau, l'appareil entretient ainsi dans la tubu- lure 2 et vers le ou les appareils d'utilisation une pression "détendue" donnée.
Si l'on comprime davantage l'air de la capacité 29 on augmente la force qui tend à lever la soupape, la pression "détendue" s'élève. Si au con- traire on le comprime moins, la pression "détendue" diminue.
On notera dans le bouchon 9 la présence d'un trou de contrôle et sécurité 39. En effet si l'on dévisse le bouchon alors que le détendeur-est relié au réseau l'air s'échappe après quelques tours et avertit l'opérateur.
Il est également prévu un trou 40 percé dans la tubulure 4 et qui constitue comme le trou 39 une sécurité au cas où l'on dévisserait le cylindre
21 du dispositif de commande avant d'avoir fermé l'arrivée d'air comprimé à la tubulure 2. L'échappement de l'air par ce trou avertirait l'opérateur avant dévissage complet du cylindre.
Bien entendu, cet exemple de réalisation ne doit pas être considéré comme limitatif et la membrane déformable en particulier peut être remplacée par un piston à tige liée à la soupape et muni d'une garniture d'étanohéité convenable, sans pour autant sortir du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
I) Perfectionnements aux détendeurs de fluides gazeux consistant à remplacer le dispositif à ressort, habituellement utilisé pour exercer une pression de réglage déterminée sur la soupape contrôlant l'écoulement du fluide, par un dispositif pneumatique qui comprend essentiellement un cylindre renfermant un piston réglable en position et utilisé pour exercer la pression de réglage voulue tendant à l'ouverture de la soupape du détendeur, par l'intermédiaire d'un coussin d'air et sur un autre organe du type à piston ou à membrane défor- mable, qui est rigidement relié à cette soupape et qui est soumis, sur sa face opposée au coussin d'air, au fluide en pression "détendue".
Il) Détendeur -,-perfectionné selon I) dans lequel la soupape est sol- licitée sur son siège à l'aide d'une butée compressible en matière élastique.
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The invention relates to a device equipped with a discharge tube of which at least two electrodes, fixed by means of mica members, may be in operation, at very different voltages.
In the unfortunate case of mica use at high voltages, the isolation path must be longer as the voltage difference is greater. For twice the voltage difference, the isolation path on the mica surface should be chosen much more than twice as large. This is particularly troublesome when it is desired to use mica centering members for the attachment of such electrodes, since the dimensions of the tube become larger than desirable. However, from other points of view the use of centering members made of mica is very favorable, so that preferably such members are used.
It has been found that it is possible to considerably reduce the disadvantage mentioned in a discharge tube comprising at least two electrodes @ between which, in operation, a high voltage difference occurs, and which are kept apart by means. mica centering device when, in accordance with the invention, there is placed in the insulating path, between the contact points of the electrodes and the mica members, for each of the members, at least one conductor which, under operating conditions, is located to part of the voltage difference occurring between the mentioned electrodes.
Preferably, the voltage of the conductor is proportional to the distance between said electrodes. The conductors can be formed by plates or by layers of metal affecting the form of narrow lines arranged perpendicular to the mica surface. These conductors do not necessarily have to be connected to an electrode or to a current conductor since the desired potential is established by itself under the effect of induction. It has been observed that the use of said conductors makes it possible to significantly reduce the isolation path on the mica surface without the occurrence of sparking or arcing phenomena.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of it. 'invention.
Fig 1 shows a device according to the invention.
Fig. 2 shows a specific embodiment of a tube intended for such a device.
The device shown in FIG. 1 generates, in a known manner, a floss-toothed current, using a tube 1 coupled with feedback, the anode of which is connected to a transformer 2.
The secondary winding of transformer 2 is connected to a deflection coil 4 of a cathode ray tube. On a part of the primary winding 5 is connected, in a known manner, an economizing diode 6. As is known, during the return stroke of the sawtooth current, a very high voltage occurs between the cathode 7 and I. anode 8 of this diode.
When it is desired to raise these voltage peaks, difficulties arise in that the insulating path on the mica centering members 16 must be much longer. According to the invention, conductive members 9 are introduced into the insulating path which, during operation, acquire a potential between that of the anode 8 and that of the cathode 7.
It turns out that the total length of the insulating path can then be proportional to the potential difference between the cathode and the anode. The members 9 can be connected to a current conductor which can be connected to a
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taking of the primary winding 5, as indicated in dotted lines on fig 1. Sometimes, when the cathode 7 comprises a filament 10, while in a known manner two isolated turns 11 and 12 are provided between the filament 10 and the cathode 7, it suffices to connect to the members 9 the metal core of these turns which, for the rest, are not connected anywhere. As shown in fig.
2, the turns are arranged coaxially and surround the filament 10; they serve to fix the filament inside the cathode, which significantly reduces the danger of arcing between the filament and the cathode. It has been observed that the metallic core wires of the turns adjust themselves during operation, as a result of induction, to a part of the potential difference existing between the filament and the cathode, a part which is proportional to the distance between the coil. on the one hand and the filament and the cathode on the other hand * -Therefore, when the members 9 are connected to these core wires they acquire the same desired potential, and no individual contact member is necessary for these organs
9.
It should be noted that the voltage difference between the filament 10 and the anode 8 may be small, i.e. approximately equal to the voltage of the power supply apparatus 18, i.e. about 250. volts while, during the mentioned return stroke, the potential difference between the cathode and the anode can reach 5 to 7 kV, the cathode then being positive.
As shown in fig. 2, the cathode 7 has, for this purpose, its exit from the upper side of the tube, while the other electrodes are connected, in the usual way, to pins in the bottom of the tube. Fig. 2 shows the construction of the tube 6 shown schematically in FIG. 1. The cathode 7 is of known construction, that is to say that the filament 10 is surrounded by two spirals 11 and 12 with large pitch, wound in the opposite direction.
The spirals have a metal core surrounded by an insulating material (aluminum oxide). The outer spiral 11 and the inner spiral
12 are in contact only at a few points with each other and with cathode 7 and filament 10 respectively. The core wire of each spiral takes, during operation, a potential between that of the filament and that of the cathode. These core wires are connected, by means of triangular plates 14, to the plate-shaped members 9 which lie on the isolation path of the mica members between the cathode and the anode.
As a result of the long slits 17 between the places of contact of the cathode and the anode with the mica members, this insulating path is lengthened.
It turns out that, by using the conductive members 9, which therefore form a place with a fixed potential on the insulating path, the potential difference between the cathode and the anode can be brought to a much higher value than 'in the absence of these organs 9 before any difficulties arose.
The members 9 in the centering member 16, both lower and upper, are interconnected two by two using rods 13. One of the rods.
13 carries at the same time a getter support. In the tube shown on the picture
2, the organs 9 on the left are connected to the outer spiral 11, while the plates 9, arranged on the right, are connected to the inner spiral 12.
The plates and spirals must not be connected to a contact member outside the tube.
It is also possible not to connect the plates 9 to any of the other electrodes of the tube.
Platelets eventually charge, more slowly it is true, to an intermediate potential.
When it is desired to apply a well-determined potential to the plates 9, they can be connected to a contact member and this can be connected to a socket of the winding 5.
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ABSTRACT.
1. Device equipped with a discharge tube comprising at least two electrodes between which occurs, in operation, a high voltage difference, which are kept apart at the required distance using mica centering members, characterized in that in the insulating path between the contact points of these electrodes and the mica members there is provided for each of these members at least one conductor which, during operation, is at a distance part of the voltage difference existing between said electrodes.
2. Discharge tube for a device as specified under 1, charac- terized in that in the insulating path between the two electrodes which may have a large potential difference, a conductive member is attached to a mica centering member. which is not connected to any of the electrodes.
3. Indirectly heated cathode discharge tube for equipping a device as specified in 1, in which there is, between the filament and the cathode, at least one insulated conductor not carrying current, characterized in that in the isolation path between two electrodes, there are arranged, on the mica centering members, conductive members which are connected only to one of the conductors not traversed by current.
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application filed July 25, 1958 at 1 p.m. 30'; patent granted August 14, 19580 REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT, residing in BILLANCOURT -Seine- (France).
IMPROVEMENTS TO THE HOLDERS, (having been the subject of a patent application filed in France on August 19, 1957 - declaration by the applicant -).
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The invention relates to improvements to gaseous fluid regulators consisting essentially of the replacement of the spring device; usually used to exert a determined adjustment pressure on the valve controlling the flow of the fluid, by a pneumatic device in which this adjustment pressure is obtained by compressing a certain volume of air.
A.c this effect, this pneumatic device essentially comprises a cylinder containing a piston adjustable in position and used to exert the desired adjustment pressure tending to open the valve of the pressure reducer, by means of an air cushion and on another member, of the piston or deformable membrane type, which is rigidly connected to this valve and which is subjected, on its face opposite to the air cushion, to the fluid under “relaxed” pressure.
According to another arrangement leading to the total elimination of any spring, the valve in question is normally biased on its seat by means of a stop made of elastic material.
Since the pressure reducer is designed to deliver a fluid in a determined relaxed pressure range, it will be understood that it is possible to obtain the adjustment pressure of the valve by giving the pneumatic device dimensions ensuring reasonable operating safety.
The qualities of a pressure reducing valve according to the invention are also based on the use of gaskets made of elastic material of the type with flexible lips ensuring rigorous sealing of the capacity forming an air cushion in the pneumatic device.
Overall, the elimination of any spring gives the regulator according to the invention total safety. It is in fact well known that springs are particularly subject to corrosion in a regulator, that they deteriorate relatively quickly and do not retain their initial elasticity, sudden ruptures being to be feared which add to these risks of insecurity and maintenance services.
These improvements will become apparent from the following description of an embodiment of a regulator according to the invention, given by way of example and shown in axial section in the single figure of the appended drawing.
It can be seen from the drawing that the body 1 of the regulator comprises several pipes having the following destination: 2 is the connection pipe of the regulator to the source of pressurized fluid; is the outlet pipe to which are connected the device (s) using the fluid under "relaxed" pressure; 4 is the tubing for fixing the pneumatic control device for the valve 5 of the pressure reducer; 6 is the passage pipe of this valve 5 also containing a compressible elastic stop 7, made of rubber or suitable plastic material, interposed between this valve which it applies to its seat 8 and a compression plug 9 ensuring the tightness of this tu - bulure.
The valve 5 can slide in the bore 10 of the body 1 and in the bore 11 of a lantern 12, brought into place by the pipe 4 and forming the valve seat at 8, the sealing of this lantern in the body 1 being provided by an O-ring 13. It can be seen that there is in fact normally reign in the lantern, above the seat 8 and around the valve 5, the pressure of the fluid source connected at 2, this pressure being further admitted above the valve in the capacity 14 formed under the stopper 9, by a channel 15 made on the valve and by notches 16 made in the upper protruding bead 71 of the compressible stopper 7, so that the pressure of the fluid to be released contributes to applying the valve to its seat.
The stopper 9 seals the tubing 6 in contact with the bowl 61 formed therein, by its lip flange 91 which is applied thereto with a certain elastic tension by total screwing of the stopper, lalpresston in the capacity 14 contributing to sealing the contact of this collar with the bowl.
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The axial duct 17 of the lantern, formed under the valve seat, is placed in permanent communication with the outlet pipe 3 of the pressure reducer through the radial passage 18 of the lantern, the annular space 19 formed between the foot thereof and the body 1, then through the passage 20 formed in the latter,
The pneumatic device for controlling the valve 5 comprises a cylinder 21 which is screwed into the pipe 4 and ensures, during assembly, at the same time as the blocking of the foot of the lantern 12 in the body 1, the fixing of a deformable membrane 22 by its toric edge 23 interposed between corresponding shoulders of these two parts.
This elastic membrane, made of rubber for example, is used to control the opening of the valve and it comprises for this purpose, incorporated in its central part during the vulcanization, a disc 24 being extended by a threaded rod 25 on which is screwed the valve 5.
The membrane 22 thus forms the upper bottom of the cylinder 21, and it comprises on its periphery two flanges with flexible sealing lips, one 26 providing the seal in the foot of the lantern 12, that is to say on its face subjected, by way of passage 27, to the expanded pressure when the regulator is in service, the other 28 ensuring the seal against the capacity 29 of the cylinder in which the pressurized air cushion is formed which is used to adjust the regulator.
This cushion is formed by displacement of a piston 30, which can be operated by means of a screw 31 passing through the cylinder base 32 and provided with a knurled knob 33.
It can be seen that the body of this piston 30 is provided with a cover 34 fixed by screw 35 and serving to retain a gasket 36 with a flexible double lip, the role of which is to ensure perfect bilateral sealing facing the membrane 22, the lip 361 sealing the cylinder and lip 362 against the piston body *
The operation of the regulator is as follows.
The operating button 33 being completely released (position of the figure), the piston 30 rests on the bottom 32 of the cylinder. The capacity 29 is filled with air at atmospheric pressure thanks to the channel 37 which causes the atmosphere to communicate with the interior of the cylinder, the atmospheric air being able in fact to enter the capacity 29, in the event of a negative pressure in the cylinder. here, by the notches 38 around the perimeter of the gasket 36, the flexible outer lip 361 of which can bend slightly and form a valve.
The membrane 22 which is not subjected to any pressure on its lower face is subjected without opposing it to the pressure of the stop 7 applying the valve 5 to its seat 8.
If, at this moment, the tubing 2 of the regulator is connected to a compressed air network for example, the pressure of the latter is established above the seat 8 but no air flow occurs because the valve is stuck in its seat as mentioned previously. The regulator behaves like a closed valve.
If, by actuating the operating button 33, the piston 30 is raised, an air cushion of increasing pressure is formed in the capacity 29. At a given moment this pressure becomes capable of pushing the diaphragm 22 which lifts the valve 5. The air from the network then flows through the outlet pipe 3 using the routes already indicated.
The valve is therefore subjected to two sets of opposing forces The first results from the action of the pressure of the network which is exerted above it, of the elastic force of the stop 7 and of the pressure "relaxed "applied to the upper face of the membrane 22, The second results from the action of the
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"relaxed" pressure under the valve and the force transmitted to the .membrane 22 by the pressurized air bag of the capacity 29.
It is understood that for any pressure created at 29 between determined limits there is a balance of forces which allows air flow through the valve such that the downstream pressure remains stable at a value between zero and the network pressure, l The device thus maintains a given "relaxed" pressure in the pipe 2 and towards the device or devices for use.
If the air in the capacity 29 is further compressed, the force which tends to lift the valve is increased, the "relaxed" pressure rises. If, on the other hand, it is compressed less, the "relaxed" pressure decreases.
Note in the cap 9 the presence of a control and safety hole 39. In fact, if the cap is unscrewed while the regulator is connected to the network, the air escapes after a few turns and warns the operator. .
There is also provided a hole 40 drilled in the pipe 4 and which constitutes, like the hole 39, a security in the event that the cylinder is unscrewed.
21 of the control device before having closed the compressed air supply to the pipe 2. The air escaping through this hole would warn the operator before complete unscrewing of the cylinder.
Of course, this exemplary embodiment should not be considered as limiting and the deformable membrane in particular can be replaced by a piston rod linked to the valve and provided with a suitable seal of etanoheity, without however going beyond the scope of invention.
CLAIMS.
I) Improvements to gaseous fluid regulators consisting in replacing the spring device, usually used to exert a determined adjustment pressure on the valve controlling the flow of the fluid, by a pneumatic device which essentially comprises a cylinder containing a piston adjustable in position and used to exert the desired adjustment pressure tending to open the regulator valve, through an air cushion and on another member of the piston or deformable diaphragm type, which is rigidly connected to this valve and which is subjected, on its face opposite the air cushion, to the fluid under "relaxed" pressure.
II) Regulator -, - improved according to I) in which the valve is solicited on its seat by means of a compressible stopper of elastic material.